Procédé pour la transformation de la chaleur d'un combustible en travail et moteur compound à combustion interne travaillant suivant ce procédé. Cette invention se rapporte à un procédé pour la transformation de la chaleur d'un combustible en travail et à un moteur com- pound à combustion interne travaillant sui vant ce procédé.
Le procédé suivant cette invention com prend la compression de l'air avant son ar rivée au cylindre de combustion d'un moteur compound à combustion interne, la compres sion de l'air étant continuée à l'intérieur du cylindre, l'introduction et la combustion du combustible à l'intérieur dudit cylindre au moins dès le commencement de la course de travail, l'arrêt dans l'alimentation en com bustible et la détente des produits de la com bustion dans le cylindre et, ensuite, le pas sage de ces produits au cylindre de détente.
Sur le dessin, deux formes d'exécution du moteur formant une partie de l'invention sont représentées, à titre d'exemple: La fig. 1 est une vue en plan d'une pre mière forme d'exécution dudit moteur, La fig. 2, une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, La fig. 3, une coupe verticale d'une des soupapes de communication entre les cylin dres, La fig. 4, une vue à plus grande échelle en coupe verticale d'une queue de soupape de communication, La fig. 5, une coupe du cylindre à basse pression, montrant les soupapes d'échappe ment; La fig. 6 représente un dispositif qui peut être adopté pour l'allumage du mélange; Les fig. - 7 et 8 montrent des détails du mécanisme de commande de la soupape d'ar rivée du combustible;
La fig. 9 est une vue du mécanisme de commande de la soupape de communication, La fig. 10, une coupe de détail d'un pis ton permettant de faire varier le -volume de compression de la pompe à air, La fig. 11, une vue en coupe d'une sou pape d'injection du combustible, Les fig. 12 et 13, une coupe et une vue exi plan donnant le détail du siège de la son- pape représentée fig. -11, La fig. 14, le diagramme indiquant le travail dans le cylindre à basse pression, La fig. 15, le diagramme indiquant le travail dans le cylindre à haute pression, La fig.
16, une coupe verticale d'une se conde forme d'exécution du moteur, La fig. 17, une vue à plus grande échelle de la coupe en élévation d'une soupape de communication, La fig. 18, une coupe montrant que l'axe de la soupape de communication ne coupe pas l'axe du cylindre, La fig. 19, la coupe verticale d'une dis position des soupapes d'admission d'air com primé et de communication entre les cylin dres à haute et basse pression, différant des précédentes, La fig. 20, une vue de détail du méca nisme de commande des soupapes représen tées fig. 19.
Suivant la fig. 15, dans laquelle les chif fres 100 à 500 sur l'axe des ordonnées indi quent les pressions en livres anglaises par pouce anglais, le cycle du cylindre à haute pression commence en a, de l'air comprimé à l'avance, dans le voisinage de 7 kg par cm2, étant fourni au cylindre pendant la course d'admission; celle-ci s'effectue sous cette pression représentée par la ligne b, sensible ment horizontale. Au point c la course de compression commence et se termine en d à une pression voisine de 35 kg par cm2. L'in troduction du combustible commence immé diatement avant ou exactement au moment où la course de combustion utile ou temps moteur commence et cette injection du com bustible est continuée pendant une fraction de cette course. Cette partie du cycle est re présentée par la ligne e.
Au point f, cette injection est arrêtée, la courbe g étant la courbe de détente qui continue jusqu'au point la, en quel point la soupape de communication s'ouvre permettant le passage des gaz dans le cylindre à basse pression. La courbe i re présente les pressions pendant la course de détente dans le cylindre à basse pression et à l'intérieur du cylindre à haute pression pendant la course de retour du piston. La pression moyenne effective dans le cylindre à haute pression est largement au-dessus de 28 kg par cm'. La pression du mélange au moment du passage dans le cylindre à basse pression est dans les environs de 21 kg par cm\ .
Se reportant maintenant au diagramme de basse pression représenté en fig. 14, la pression intérieure est amenée très près. ou au même point que celle du mélange arrivant par la soupape de communication par l'effet du matelas de gaz non échappés, comme re présenté par la ligne<I>j.</I> Au point<I>k,</I> la. sou pape de communication est ouverte et la course de détente commence à l'intérieur du cylindre à basse pression comme représenté par la courbe Z, la pression moyenne effec tive étant entre 5,5 à. 7 kg par cm'. La pres sion peut être abaissée presque jusqu'à la pression atmosphérique au point m.
A titre d'exemple de l'invention, le mo teur compound représenté fig. 1 et 2 com porte deux cylindres à haute pression ou de combustion 1 et 2 disposés de chaque côté d'un gros cylindre à basse pression ou de détente 3, de façon à obtenir un montage symétrique.
Tous les cylindres sont suspendus à une culasse 4 et sont fixés à cette culasse par des boulons, ladite culasse .tant supportée par le socle au moyen des colonnes extrêmes 7 et des colonnes centrales 8. De préférence, la partie inférieure des cylindres ou tout au moins celle dû cylindre à basse pression est comprise entre lesdites colonnes (fig. 2). Des oreilles peuvent être prévues sur le cylindre pour être boulonnées ou fixées de toute ma nière convenable aux colonnes 8.
Avec cette construction, un cylindre quel conque peut être rapidement enlevé sans en lever la culasse 4, ce qui permet de réaliser une grande économie de la place qui serait nécessaire pour le démontage de cette culasse. Les pistons 11, 12 et 16 sont reliés au vile brequin 13 par les bielles 14, 15, 17 et les axes de pieds de bielles démontables 18 et 19. Le démontage des parties 20 des cylin- rdres à haute pression ou de la partie creuse 21 du cylindre à basse pression permet de re tirer les pistons sans difficulté. Un volant 2 2 est représenté boulonné à l'extrémité du vilebrequin 13.
Comme représenté, les passages 23 et 24 entre chaque cylindre de combustion et le cylindre de détente servent de chambres de compression aux cylindres à haute pression. Ces chambres de compression ont un assez grand volume, la proportion entre le volume de la chambre de compression et le volume du cylindre de combustion dépendant du rap port entre les cylindres à haute et basse pres sion. Le volume de déplacement à l'inté rieur du cylindre à basse pression est au mi nimum 2 1j2 fois celui du cylindre à haute pression.
Avec un rapport de 10 à 1 entre les cy lindres à basse et haute pression, un volume de chambre de compression d'environ 50 % de celui du cylindre à haute pression peut être employé, la hauteur de cette chambre étant à peu près la moitié du diamètre du piston. Le volume peut être aussi réduit à 15 % quand un rapport beaucoup plus faible entre les cylindres est employé.
Entre les cylindres à haute et basse Ares- sion est placée une soupape de communica tion 25. De préférence, cette soupape est combinée avec la soupape d'admission du cy lindre de combustion comme représenté sur la fig. 3 où les deux soupapes sout concen triques et réunies en une seule. La cons truction d'une telle soupape est détail lée ci-après. La soupape 25 possède une queue 26 creuse et relativement longue dépassant le sommet du guide 27; à l'ex trémité de la queue est fixée une bague 28 portant deux joues. Un levier 29 com mandant la queue par l'intermédiaire de la bague 28 est engagée entre les deux joues 30 et 30' de la bague.
Ce levier peut pivoter sur un axe 31 d'un support fixe 31' (fig. 9) et est construit pour être commandé par la came 32 d'un arbre à cames 33. Entourant la queue de la soupape 26 et reposant sur la. soupape 25 est la -seconde soupape ou soupape d'admis sion 34, laquelle affecte la forme d'une che mise coulissant comme un piston à l'intérieur du guide 27 en 36 et 37. Une joue 38 fixée à la partie supérieure de la soupape 34 sert d'appui à un ressort 39 lequel appuie à son autre extrémité sur la partie supérieure du guide 27 et maintient la soupape 34 sur son siège 40 à la partie .supérieure de la sou pape 25. La soupape 25 est maintenue fer mée aussi longtemps que la soupape 34 est fermée.
Afin de maintenir la soupape 25 fermée malgré que la soupape 34 soit ouverte, cette soupape 34 est commandée par un levier 41 pivotant sur un axe 42 fixé -à une tige 43, laquelle est elle même axée sur le levier coudé 29. Le levier 41 soulève la soupape 34 par l'intermédiaire de la joue 38 sous la quelle il vient s'engager; il est commandé par une came 44 d'un arbre à cames 33. Quand la soupape 34 est levée, le -ressort-39 est com primé et la pression qu'il exerce sur la joue 38 et le levier 41 est transmise, par la tige 43 et le levier 29, à la soupape 25 qui -est maintenue fermée.
Par contre quand le levier 29 est soulevé par la came 32, il soulève le levier 41 par la tige 43, mais celui-ci est dé gagé de la joue 38 de sorte que la soupape 34 continue à, porter sur son siège à la par- fie supérieure de la soupape 25.
Pendant la marche, la chambre 45 est alimentée d'air comprimé par la canalisation 46 arrivant de la pompe 47 décrite plus loin. Quand la soupape 34 s'ouvre, l'air se trouvant dans la chambre 45 se précipite de haut en bas à travers les gorges de refroidissement 48 de la tige de soupape 26 et sur la partie supérieure de la soupape 25, constituant de grandes surfaces .de refroidissement, et aussi en passant par les -conduits 49 à l'intérieur de la, chemise 36; de là, cet air passe par lé conduit 24 dans le cylindre de combustion.
Après que la. combustion et une partie de la détente des gaz à l'intérieur du cylindre à haute pression sont effectuées, la soupape 25 s'ouvre et les gaz sont chassés dans 1"è cy lindre à basse pression ou dé détente par le piston du cylindre à haute pression pendant sa course montante. Le passage des gaz chauds sous la soupape aura comme effet d'amener à une très haute température la tête de cette soupape et c'est pour cette raison que des moyens de refroidissement énergiques sont prévus. C'est dans ce but que l'air com primé est directement amené sur la soupape de communication et autour d'elle. La. retirée à la soupape est absorbée. par l'air entrant ce qui augmente le rendement du moteur.
Les gorges 48 sont en communi cation avec les deux extrémités des conduits 49 de sorte que même quand les deux sou papes sont fermées, une circulation d'air s'é tablit par différence de température autour de la soupape 25 et de sa tige 26, l'air chaud montant par les gorges 48 et l'air froid des cendant par les canaux 49.
Un moyen plus efficace de refroidisse ment de la soupape consiste à terminer l'in térieur de la tige par une chambre annulaire 50 pratiquée dans la soupape proprement dite et contenant une petite quantité de li quide ayant un point d'ébullition très élevé. De préférence on emploiera du mercure. Le mercure 51 bout si la soupape est chauffée à une température dépassant son point d'é bullition et la. vapeur monte à l'intérieur de la. queue pour se condenser aux contacts des parois qui sont à une température plus basse et retomber clans la chambre annulaire. Par ce moyen, une très grande quantité de cha leur est retirée des parties les plus chaudes de la. soupape et répartie aux endroits plus froids.
Pour augmenter encore le refroidis sement de la queue de la soupape par l'air comprimé comme décrit ci-dessus, l'on peut entourer la partie supérieure de la queue d'une chambre 52 dans laquelle un liquide froid tel que l'eau circulera. Cette eau peut être amenée par une canalisation<B>559-</B> d'on elle passe dans la chambre intérieure 54 for mée par la queue de la soupape et la ner vure 55, puis remonte autour de cette ner vure dans la chambre 52 et de là sort par la canalisation 53. Grâce à ces moyens de re froidissement intensifs une température moyenne est maintenue et assez basse pour garantir un fonctionnement satisfaisant et sûr.
Pour empêcher la pression des gaz con tenus clans le cylindre de maintenir la. sou pape de communication ouverte, il est prévu un piston 56 fixé sur la queue 26 et logé à l'intérieur d'un cylindre 57 constituant une partie élargie de la tige de soupape 36. Ce cylindre 57 est prolongé vers le haut et sert de logement à l'extrémité inférieure 59 for mant ainsi la chambre de circulation d'eau 5? décrite précédemment et en même temps une chambre de compression 60 au-dessus du piston 56. Cette chambre est mise en com munication avec l'intérieur du cylindre d'ex pansion par un tube 61 lequel, comme repré senté fig. 4, peut passer à l'intérieur de la queue 26.
Le graissage de la soupape peut être ob tenu par injection d'huile en 63. L'huile descendra dans la petite gouttière 64, laquelle entoure la. chambre de circulation d'eau 52 de façon que l'huile jaillisse tout autour de cette chambre. De là, l'huile coulera par de nombreux trous (non représentés) le long des parois de la chambre pour aller aux points de frottement de 59 et de 56. Une partie de l'huile passera par les trous 67 pour descen dre au piston de soupape inférieur 37.
Comme précédemment indiqué l'air admis est envoyé sous pression. Au lieu d'un com presseur d'air il vaut mieux employer la partie du cylindre 3 à basse pression placée sous la face inférieure 47. Grâce à ceci une grande économie de poids est obtenue et le rendement du moteur s'en trouve amélioré. A cet effet, la partie inférieure du cylindre 3 est fermée par une pièce creuse 21 dans laquelle sont logées des soupapes d'admis sion 69' et d'échappement 69 lesquelles peu vent être d'un type quelconque, automati ques ou commandées comme on voudra; la soupape d'échappement communiquant avec un réservoir 68, .et l'air allant de ce réservoir aux soupapes d'admission d'air des cylindres par les canalisations 46.
Il est préférable que la pompe à air soit pourvue d'un dispositif permettant de faire varier le volume de compression, ce dispositif pouvant être soit actionné à la main soit au tomatiquement ou par les deux moyens com binés. Dans ce cas, ce dispositif comprend un piston 70 logé dans l'ouverture cylindrique 71 de 21 fermant le cylindre 3. Ledit piston est fixé à la tige 72 vissée à l'intérieur de la bague 73 qui se termine par un pignon co nique 74, ladite bague étant maintenue dans son mouvement de rotation par la plaque 75 qui ferme en même temps l'ouverture cylin drique 71. Une clavette fixe 76 s'engageant clans une rainure 77 de la tige filetée 72 em pêche cette tige de tourner.
Une manivelle 78 sert à man#uvrer le piston à la main, la dite manivelle étant fixée sur l'arbre 79 ainsi qu'un pignon 80 engrenant avec le pi gnon 74. 81 est un moteur reversible qui porte un pignon 82 engrenant avec le pignon 80, ledit moteur étant commandé par un con trôleur électrique à vitesse constante.
Le combustible est injecté dans les cy lindres de combustion par les soupapes 83 et 84. De préférence, le combustible est injecté à l'état liquide par le fait de sa pression éle vée ou de sa grande vitesse au lieu d'être envoyé dans le cylindre au moyen de l'air comprimé. Le guide 150 pour chacune de ces soupapes peut être construit comme re présenté substantiellement fig. 1l à 13, le combustible étant introduit par la petite sou pape d'admission 151 dans le conduit 152. Comme il est envoyé sous une pression éle vée il s'écoule dans le réduit 153 et par les conduits 154 dans la chambre 155 en passant par les rainures diagonales 156 faites sur la plaque 157 laquelle plaque constitue le siège 157' du pointeau 158 (fig. 12 et 13).
L'huile arrivant par lesdites rainures diagonales dans la dépression annulaire 170, acquiert pen dant son passage un mouvement de rotation très rapide. L'huile qui monte par le pas sage annulaire 256 (fig. 11) autour de la. tige du pointeau peut fuir par la soupape de sûreté 159 laquelle est étudiée pour s'ouvrir sous une pression quelque peu su périeure à la pression normale de l'huile.
De là, l'huile est amenée au dehors par les passages 160 et' conduite dans un réservoir (non représenté) d'où elle est pompée et ren voyée à la soupape. Quand le pointeau est soulevé par l'arbre 105 et le. bras 104 comme décrits plus loin, l'huile tourbillonnant se trouve injectée dans le cylindre à une telle vitesse qu'elle est instantanément volatili sée. L'allumage peut être obtenu, soit par la pression des gaz comprimés dans le cylin dre, soit électriquement comme décrit plus loin ou par tout autre moyen.
Le, pointeau 158 est soulevé périodique ment par l'arbre à came 33 dans les condi tions suivantes: Le moment de l'ouverture du pointeau d'arrivée d'huile par rapport au cycle du moteur de même que la durée de l'ouverture de ce pointeau peuvent être mo difiés et contrôlés. A -cet effet, l'arbre 105 est commandé par le levier 86 (fig. 7 et 8) lequel pivote en 87 et porte un galet 88 com mandé par une came 89 faisant partie d'un tube 90 lequel tourne avec l'arbre à cames 33. Ladite came 89 affecte de préférence la forme d'un triangle, comme représenté en pointillé fig. 7, avec le côté incliné parallèle à l'axe de l'arbre.
Claveté sur l'arbre 33 est un tube 92 lequel peut être déplacé longi tudinalement au moyen d'une manette 93 la quelle se termine par une fourchette 94 agis sant sur une collerette 95 à l'extrémité du tube. Le tube 90 est monté sur le tube 92 et peut se déplacer longitudinalement tout en étant entraîné par une goupille 96 solidaire du tube 92, laquelle est logée- dans tune rai nure inclinée 97 faite clans le tube 90. Le tube 90 peut être déplacé sur le tube 92 au moyen d'une manette et fourchette 93' agis sant sur une collerette 95' à l'extrémité du tube.
Si le tube 90 est déplacé, il ,est clair que ce déplacement entraînera une rotation du tube par rapport à l'arbre à came 33, tandis que si le tube 92 est déplacé, le tube 90 sera lui aussi déplacé longitudinalement mais aucun mouvement de rotation ne sera donné à l'un quelconque des tubes. De cette façon si le mécanicien désire modifier le temps pendant lequel la soupape reste ou verte, il manaeuvre la manette 93 et fait glisser sans rotation les deux tues, tandis que s'il désire changer le moment d'ouver ture de la soupape, il man#uvre la manette 93'.
En plus des soupapes décrites, le cylin dre à basse pression est naturellement pour vu d'une ou plusieurs soupapes d'échappe ment 140 et 140' lesquelles communiquent au conduit d'échappement 168 et sont de préférence commandées par l'arbre à cames 33. A cet effet, un levier coudé 141 com mandé par la came 142 soulève la soupape 140 pendant qu'une tige 143 réunit ce levier 141 à un autre levier, 144 lequel soulève la soupape 140'. La soupape de communica tion est commandée pour s'ouvrir quand le piston de basse pression approche du point mort haut. De plus les soupapes d'échappe ment 140 et 141 du cylindre à basse pres sion se ferment avant que le piston 16 ait atteint son point mort haut.
Il en résulte, l'espace mort étant relativement faible, une compression à l'intérieur du cylindre de basse pression, comme indiqué par la courbe j (fis. 14), donnant une pression approxima tivement égale à celle des gaz contenus dans le cylindre à haute pression, comme indiqué en<I>la</I> (fig. 15), au moment d'ouverture de la soupape de communication. Avec une telle commande des soupapes on évite des change ments brusques de pression correspondant: à ries pertes.
Sans cettê compression, une chute de pression et de chaleur s'ensui- vra-ïent avec pertes correspondantes résultant de l'ouverture de la soupape d'admission des gaz chauds à haute pression, ceux-ci, emplissant la chambre de compression du cylindre à basse pression, pourraient, en rai son de la grande vitesse de passage sur les sièges des soupapes, les endommager sérieu sement, de même s'ils pouvaient aussi soule ver la soupape de communication fermée et pénétrer à l'intérieur de l'autre cylindre à haute pression et cela pendant l'instant né cessaire à l'égalisation de la pression sur les deux faces de la soupape.
Les difficult@-,s indiquées ci-dessus sont évitées quand la soupape de communication est ouverte lors- que la température et la pression à l'inté rieur du cylindre d'expansion sont approxi mativement; les mêmes que celles du cylindre de combustion, l'élévation de température étant suffisamment progressive pour per mettre l'égalisation de la pression sur les deux faces de la soupape.
Les cylindres de combustion peuvent aussi être pourvus de dispositifs pour l'éva cuation complète des résidus de combustion à l'intérieur desdits cylindres, avant l'ad mission de mélange frais. A cet effet, une petite soupape 145 est logé dans la paroi de chaque cylindre de combustion, ladite sou pape étant convenablement commandée par une came 146 de l'arbre à cames 33, action nant un levier 147 lequel s'appuie, par son extrémité sur la queue de la soupape. Une chambre 148 à l'arrière de cette soupape sert de réservoir à une faible partie de l'air com primé dans.le cylindre pendant la course de compression du piston.
Ladite came est calée pour ouvrir la soupape quand le piston est arrivé presque à son point mort haut, pour emmagasiner une partie de l'air comprimé, et pour l'ouvrir à nouveau afin d'envoyer une chasse .d'air comprimé à l'intérieur du cylin dre vers la fin de la course montante du pis ton du cylindre à haute pression.
Les fis. 16 à 18 représentent une deuxiè me forme d'exécution du moteur ayant des cylindres à hante pression et des soupapes de communication présentant, pour de nom breuses raisons, des avantages vis-à-vis de ceux représentés fis. 2.
Dans cette forme d'exécution de l'inven tion, le cylindre à haute pression 2' possède une chambre de compression 900 qui est de préférence de forme substantiellement hémis phérique. Avec une telle construction, un volume maximum est obtenu pour la plus petite surface de refroidissement des parois du cylindre. Comme précédemment la sou pape d'injection du combustible est de pré férence placée dans l'axe et au centre du cy lindre. Dans les deux cas, la soupape est construite pour injecter le combustible, clans le cylindre, sous la forme d'un cône, comme représenté par les lignes pointillées 201 (fig. 16). Ledit cône est dans l'axe du cylindre et est prévu pour assurer une combustion in interrompue du plus haut rendement pendant le temps de la course où la soupape est ou verte.
Dans cette forme de l'invention, le passage 202 reliant le cylindre à basse pres sion 3' et le cylindre à haute pression 2' peut être plus direct que dans le cas représenté fig. 2. Ce passage est obturé de préférence à son entrée dans la chambre de compres sion du cylindre de combustion par une sou pape de communication 25'. Il est préfé rable que cette soupape s'ouvre de haut en bas en raison de la pression élevée à l'inté rieur du cylindre de combustion; elle porte une chemise creuse 26' sur laquelle est fixé le piston 56' lequel forme un joint étanche avec les parois 203. Dans ce cas, l'air est amené par la canalisation 204 et les pas sages 204' et arrive dans la chemise creuse 26'.
Le passage de l'air est normalement obturé par la soupape d'admission 36' qui repose de préférence sur les parties élargies de la soupape de communication 25'. La sou pape d'admission 36' possède une queue 205 laquelle porte de préférence des rainures en spirale pour assurer un refroidissement maxi mum de la queue et de la chemise 26'. La queue 205 peut aussi contenir du mercure comme dans le premier type décrit, son ex trémité formant un siège 207 sur lequel ap puie le bras 208 d'un levier pivotant en 209. Sur cette queue est fixé un piston creux 210, de sorte que l'air comprimé arrivant par les ouvertures 211 dans la chemise exté rieure 26' est maintenu dans l'espace com pris entre la face inférieure dudit piston et la tête de la soupape 36' à l'endroit où celle-ci repose sur son siège formé par 25' en 212.
Comme la tête de la soupape a une sur face beaucoup moins grande que le piston 210, il en résulte que la pression de l'air sur le piston est beaucoup plus grande que celle exercée sur la tête de soupape et la soupape 36' est fermement maintenue sur son siège. La soupape extérieure 25' possède aussi deux pistons 56' et 216, le piston supérieur 213 étant de plus grand diamètre que le piston inférieur 56', de façon que l'air contenu en tre les deux pistons maintienne par sa pres sion la soupape 25' sur son siège 214. Des ailettes de refroidissement 260 sont de pré férence prévues à la partie supérieure de la tête de soupape 25'.
La soupape extérieure 25' est prolongée vers le haut par une chemise 215 sur la quelle est fixée une autre chemise 216 ter minée par une gorge annulaire 217. La four chette d'un levier<B>218</B> est engagée entre les joues de cette gorge et commande les ouver-@ . ture et fermeture de la soupape. Les leviers 208 et 218 sont prolongés vers l'arrière par deux bras coudés 219 et 220 qui s'appuient sur les bossages 221 et 222 d'un arbre à cames analogue à. celui représenté pour commander le premier type de soupape de communication (fig. 9).
Les soupapes d'admission d'air et de com munication sont placées, comme représenté en fig. 18, de façon que l'air arrivant prenne un mouvement de rotation autour des parois du cylindre comme indiqué par les flèches de la fig. 18, de façon à obtenir un mélange com bustible homogène. La soupape d'échappe ment l40" affecte aussi une forme légère ment .différente sur la fig. 16, en ce sens qu'une seule .soupape concentrique est em ployée, les ouvertures 280 conduisant directe ment au conduit d'échappement (non repré senté).
Il- est clair que tous les avantages obtenus avec 1e premier type de soupape décrit sont aussi obtenus avec le présent type .de soupape, puisque l'air qui arrive passe le long de la queue de la soupape, retire une partie de la chaleur à cette queue et en même temps récupère cette chaleur. De plus le piston et le conduit de passage des gaz pour l'équilibre de la pression sur les deux côtés de la sou pape ne sont plus ici nécessaires et si on le juge utile ladite soupape peut être refroidie au mercure. Sur les figures est représenté un système d'allumage du combustible qui donne les meilleurs résultats.
Il comprend un fil métal lique enroulé en hélice conique 225 chauffé et placé de préférence dans l'axe du cylindre, itu -dessous de la soupape d'injection du com bustible, de façon que la buée d'huile injec tée soit répartie uniformément. De préférence le fil est chauffé électriquement et à une température variant automatiquement suivant les besoins du moteur. Le courant arrive et sort de 225 par les fils 226 et 227 lesquels sont fixés sur une prise 228 ayant un troi sième plot 229. Une résistance en un métal résistant aux hautes températures, tel que nickel ou alliage de nickel, est branchée entre le plot 229 et le fil 227.
Le courant électrique et la régulation de courant dont il a été parlé plus haut sont fournis par un groupe moteur génératrice 231 comprenant un moteur 232 et une génératrice à haut débit et faible vol tage avec circuit d'excitation séparé 233 dont les bornes de connexion sont représen tées en 234 et 235. Le moteur et le circuit d'excitation de la génératrice sont alimentés de courant par les fils de ligne 236, le cou rant débité par la génératrice étant conduit directement aux fils 225, 225' etc. par un fil commun isolé venant du collecteur, le deuxième fil étant constitué par la terre.
Le circuit d'excitation de la génératrice est automatiquement contrôlé par le moteur lui même, afin que le débit de courant corres ponde aux besoins dudit moteur. La ma nette 237 de la fig. 6 est la manette de mise en route et de contrôle du moteur. La posi tion de la manette représentée en traits pleins est celle de lancement; la position représen tée en traits pointillés, celle de marche. Sur l'arbre 238 commandé par cette manette est monté un bras 239 coudé en 240 et portant sur le levier de commande d'arrivée du com bustible.
Il est facile de voir que par la ma- naeuvre de la manette 237 en sens inverse des aiguilles d'une montre, le levier 241 sera lui aussi déplacé et restera dans sa nouvelle posi tion malgré que la manette 237 soit ramenée à sa position primitive représentée en plein. Le commutateur 243 de mise en circuit du relais 244 est rendu solidaire du levier 241 par une tige ou barre 242; un levier 245 est aussi fixé sur la tige 242 pour la man#uvre d'un commutateur 2.16 de mise en circuit d'un rhéostat 247. Il est visible que les deux circuits seront fermés par la manoeuvre du le vier 239.
Le commutateur 246 étant fermé; la génératrice 233 se trouvera excitée et la va- ]car du courant d'excitation dépendra de la position du levier 248 du rhéostat 247. Ce levier maintenu dans sa position basse par un ressort 249 ou un dispositif analogue, est amené à la position haute par la tige 249' at tirée par le relais 214. Cedit relais est excité par une batterie d'accumulateurs 250 ayant en circuit la résistance métallique 230.
Comme la force électromotrice de la batte rie est constante, la puissance d'attraction du flux du relais dépendra de la valeur de la résistance 230, cette valeur variant avec la température de la résistance. Or la tempéra ture de la résistance dépend de la tempéra ture à l'intérieur du cylindre à haute pres sion, de sorte que plus le fil devient chaud moins le courant passe dans le relais et plus la résistance irise en circuit par le rhéostat 247 est grande, le courant d'excitation de la génératrice 243 devient, plus faible et, par suite, le courant envoyé aux fils 225-225' est diminué. La construction du moteur peut être aussi quelque peu différente de celle indiquée tout d'abord.
Par exemple, la culasse supérieure 4' formant les chambres de compression des trois cylindres peut être prolongée par des chemises 100-101 etc. lesquelles constituent les parties supérieures des cylindres à basse et haute pression. Grâce à ce dispositif les joints 102 entre les parties supérieure et in férieure des cylindres, lesquels sont force ment sans circulation d'eau, sont éloignés des parties les plus chaudes des cylindres,
c'est <B>î</B> -dire ramenés près de la base de ces cylin- dres.
Le chemisage d'eau des cylindres est aussi de cette façon grandement: simplifié. Une autre disposition des soupapes d'ad mission d'air et de communication est repré sentée sur les fig. 19 et 20. Sur ces figures, au lieu de disposer les soupapes concentrique ment, deux soupapes d'admission 105' et 105" sont placées d'un côté de la soupape de communication 106 de façon que l'air com primé arrivant passe sur les ailettes de re froidissement 107 placées au-dessus de la soupape de communication, dans la chambre 108 placée immédiatement au-dessus de la soupape et autour du guide 109 de la queue 110 de la soupape, ledit guide étant pourvu d'ailettes augmentant la surface de refroidis sement.
Comme dans le cas de la soupape re présentée fig. 3, celle-ci peut aussi être pour vue d'un piston équilibreur 112, la chambre 113 au-dessus du piston étant en communica tion directe avec le cylindre à basse pression l' par le conduit 113'. Elle peut aussi être maintenue sur son siège par un ressort 114 et commandée par l'arbre à cames 33 et le le vier 115 (fig. 20). Les soupapes d'admission 105', 105" sont commandées d'une façon analogue par l'arbre à cames 33 et le levier 116.
Il est entendu que des soupapes de sûreté appropriées sont prévues sur le moteur en raison des pressions dangereuses qui peuvent être atteintes. Une soupape de sûreté 270 peut être montée en un point du cylindre de com pression ou du réservoir sous pression 68 (fig. 1) de même qu'une soupape analogue peut être montée à la partie supérieure du cylindre à basse pression 3.
Process for the transformation of heat from a fuel into work and internal combustion compound engine working according to this process. This invention relates to a method for converting heat from a fuel to work and to a combined internal combustion engine operating according to this method.
The process according to this invention comprises the compression of the air before it arrives at the combustion cylinder of a compound internal combustion engine, the compression of the air being continued inside the cylinder, the introduction and combustion of the fuel inside said cylinder at least from the beginning of the working stroke, stopping in the fuel supply and the expansion of the combustion products in the cylinder and, then, the wise step of these products to the expansion cylinder.
In the drawing, two embodiments of the engine forming part of the invention are shown, by way of example: FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of said motor, FIG. 2, a vertical section taken on line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3, a vertical section of one of the communication valves between the cylinders, FIG. 4, a view on a larger scale in vertical section of a communication valve stem, FIG. 5, a section through the low pressure cylinder, showing the exhaust valves; Fig. 6 shows a device which can be adopted for igniting the mixture; Figs. - 7 and 8 show details of the fuel inlet valve control mechanism;
Fig. 9 is a view of the control mechanism of the communication valve, FIG. 10, a detail section of a lower tone allowing the compression -volume of the air pump to be varied, FIG. 11, a sectional view of a fuel injection valve, FIGS. 12 and 13, a section and an exi plan view giving the detail of the seat of the pope shown in fig. -11, Fig. 14, the diagram showing the work in the cylinder at low pressure, FIG. 15, the diagram showing the work in the high pressure cylinder, FIG.
16, a vertical section of a second embodiment of the motor, FIG. 17, a view on a larger scale of the sectional elevation of a communication valve, FIG. 18, a section showing that the axis of the communication valve does not intersect the axis of the cylinder, FIG. 19, the vertical section of a dis position of the compressed air intake and communication valves between the high and low pressure cylinders, different from the previous ones, FIG. 20, a detailed view of the valve control mechanism shown in FIG. 19.
According to fig. 15, in which the numbers 100 to 500 on the y-axis indicate the pressures in English pounds per English inch, the cycle of the high pressure cylinder begins at a, compressed air in advance, in the around 7 kg per cm2, being supplied to the cylinder during the intake stroke; this is carried out under this pressure represented by line b, which is substantially horizontal. At point c the compression stroke begins and ends at d at a pressure close to 35 kg per cm2. The fuel injection begins immediately before or exactly at the moment when the useful combustion stroke or engine time begins and this fuel injection is continued for a fraction of this stroke. This part of the cycle is represented by line e.
At point f, this injection is stopped, curve g being the expansion curve which continues up to point la, at which point the communication valve opens allowing the passage of gases into the cylinder at low pressure. The first curve shows the pressures during the expansion stroke in the low pressure cylinder and inside the high pressure cylinder during the return stroke of the piston. The effective average pressure in the high pressure cylinder is well over 28 kg per cm 2. The pressure of the mixture when passing through the low pressure cylinder is in the region of 21 kg per cm \.
Referring now to the low pressure diagram shown in fig. 14, the internal pressure is brought very close. or at the same point as that of the mixture arriving through the communication valve by the effect of the mattress of non-escaped gases, as shown by the line <I> j. </I> At the point <I> k, </ I > the. its communication valve is opened and the expansion stroke begins inside the cylinder at low pressure as represented by the Z curve, the effective mean pressure being between 5.5 to. 7 kg per cm '. The pressure can be lowered almost to atmospheric pressure at point m.
By way of example of the invention, the compound motor shown in FIG. 1 and 2 com carries two high pressure or combustion cylinders 1 and 2 arranged on each side of a large low pressure or expansion cylinder 3, so as to obtain a symmetrical assembly.
All the cylinders are suspended from a cylinder head 4 and are fixed to this cylinder head by bolts, said cylinder head being supported by the base by means of the end columns 7 and the central columns 8. Preferably, the lower part of the cylinders or all of the cylinders. less that of the low pressure cylinder is between said columns (fig. 2). Lugs can be provided on the cylinder to be bolted or fixed in any suitable way to the columns 8.
With this construction, any cylinder can be quickly removed without lifting the cylinder head 4, which makes it possible to save a great deal of space which would be necessary for the dismantling of this cylinder head. The pistons 11, 12 and 16 are connected to the crankshaft 13 by the connecting rods 14, 15, 17 and the pins of removable connecting rods 18 and 19. The dismantling of the parts 20 of the high pressure cylinders or of the hollow part 21 of the low pressure cylinder allows the pistons to be pulled back without difficulty. A flywheel 2 2 is shown bolted to the end of the crankshaft 13.
As shown, passages 23 and 24 between each combustion cylinder and the expansion cylinder serve as compression chambers for the high pressure cylinders. These compression chambers have a fairly large volume, the proportion between the volume of the compression chamber and the volume of the combustion cylinder depending on the ratio between the high and low pressure cylinders. The displacement volume inside the low pressure cylinder is at least 21j2 times that of the high pressure cylinder.
With a 10 to 1 ratio between the low and high pressure cylinders, a compression chamber volume of about 50% of that of the high pressure cylinder can be employed, the height of this chamber being about half. of the piston diameter. The volume can also be reduced to 15% when a much lower ratio between the cylinders is employed.
Between the high and low pressure cylinders is placed a communication valve 25. Preferably, this valve is combined with the inlet valve of the combustion cylinder as shown in fig. 3 where the two valves are concen trated and united in one. The construction of such a valve is detailed below. The valve 25 has a hollow and relatively long tail 26 extending beyond the top of the guide 27; at the end of the tail is fixed a ring 28 carrying two cheeks. A lever 29 controlling the tail via the ring 28 is engaged between the two cheeks 30 and 30 'of the ring.
This lever can pivot on an axis 31 of a fixed support 31 '(fig. 9) and is constructed to be controlled by the cam 32 of a camshaft 33. Surrounding the stem of the valve 26 and resting on the. valve 25 is the second valve or inlet valve 34, which takes the form of a plug sliding like a piston inside the guide 27 at 36 and 37. A cheek 38 attached to the top of the valve. valve 34 acts as a support for a spring 39 which presses at its other end on the upper part of the guide 27 and maintains the valve 34 on its seat 40 at the upper part of the valve 25. The valve 25 is held closed. as long as the valve 34 is closed.
In order to keep the valve 25 closed despite the valve 34 being open, this valve 34 is controlled by a lever 41 pivoting on an axis 42 fixed to a rod 43, which is itself centered on the angled lever 29. The lever 41 lifts the valve 34 through the cheek 38 under which it engages; it is controlled by a cam 44 of a camshaft 33. When the valve 34 is lifted, the spring-39 is compressed and the pressure it exerts on the cheek 38 and the lever 41 is transmitted, by the rod 43 and lever 29, to valve 25 which is kept closed.
On the other hand, when the lever 29 is lifted by the cam 32, it lifts the lever 41 by the rod 43, but the latter is disengaged from the cheek 38 so that the valve 34 continues to bear on its seat at the par - upper part of the valve 25.
During operation, the chamber 45 is supplied with compressed air by the pipe 46 arriving from the pump 47 described below. When valve 34 opens, air in chamber 45 rushes up and down through cooling grooves 48 of valve stem 26 and over the top of valve 25, forming large areas. cooling, and also through the -conduits 49 inside the, jacket 36; from there, this air passes through conduit 24 into the combustion cylinder.
After that the. combustion and part of the expansion of the gases inside the high pressure cylinder are effected, the valve 25 opens and the gases are expelled into the low pressure cylinder or expansion by the piston of the cylinder at low pressure. high pressure during its upstroke The passage of hot gases under the valve will have the effect of bringing the head of this valve to a very high temperature and it is for this reason that energetic cooling means are provided. for this purpose the compressed air is fed directly over and around the communication valve. The air withdrawn from the valve is absorbed by the incoming air which increases the efficiency of the engine.
The grooves 48 are in communication with the two ends of the conduits 49 so that even when the two valves are closed, an air circulation is established by temperature difference around the valve 25 and its stem 26, the hot air rising through the grooves 48 and the cold air from the ash through the channels 49.
A more efficient means of cooling the valve is to terminate the interior of the stem with an annular chamber 50 formed in the valve itself and containing a small amount of liquid having a very high boiling point. Preferably, mercury will be used. Mercury 51 boils if the valve is heated to a temperature above its boiling point and the. steam rises inside the. tail to condense at the contacts of the walls which are at a lower temperature and fall back into the annular chamber. By this means, a very large amount of heat is removed from the hottest parts of the. valve and distributed to colder places.
To further increase the cooling of the valve stem by compressed air as described above, the upper part of the stem can be surrounded by a chamber 52 in which a cold liquid such as water will circulate. . This water can be brought by a pipe <B> 559- </B> from which it passes into the inner chamber 54 formed by the valve stem and the rib 55, then rises around this channel in the chamber 52 and from there exits through pipe 53. Thanks to these intensive cooling means, an average temperature is maintained and low enough to guarantee satisfactory and safe operation.
To prevent the pressure of the gases contained in the cylinder from maintaining the. under the open communication valve, there is provided a piston 56 fixed on the tail 26 and housed inside a cylinder 57 constituting an enlarged part of the valve stem 36. This cylinder 57 is extended upwards and serves as a housing at the lower end 59 thus forming the water circulation chamber 5? described above and at the same time a compression chamber 60 above the piston 56. This chamber is brought into communication with the interior of the expansion cylinder via a tube 61 which, as shown in FIG. 4, can fit inside the tail 26.
The lubrication of the valve can be obtained by injecting oil at 63. The oil will descend into the small gutter 64, which surrounds the. water circulation chamber 52 so that the oil spurts out all around this chamber. From there, the oil will flow through numerous holes (not shown) along the chamber walls to get to the friction points of 59 and 56. Some of the oil will pass through holes 67 to descend to the piston. lower valve 37.
As previously indicated the intake air is sent under pressure. Instead of an air compressor, it is better to use the part of the cylinder 3 at low pressure placed under the lower face 47. Thanks to this a great saving in weight is obtained and the efficiency of the engine is thereby improved. For this purpose, the lower part of cylinder 3 is closed by a hollow part 21 in which are housed inlet 69 'and exhaust 69 valves which can be of any type, automatic or controlled as is. will want; the exhaust valve communicating with a reservoir 68,. and the air going from this reservoir to the air intake valves of the cylinders via the pipes 46.
It is preferable that the air pump is provided with a device making it possible to vary the compression volume, this device being able to be actuated either by hand or automatically or by the two combined means. In this case, this device comprises a piston 70 housed in the cylindrical opening 71 of 21 closing the cylinder 3. Said piston is fixed to the rod 72 screwed inside the ring 73 which ends in a conical pinion 74 , said ring being maintained in its rotational movement by the plate 75 which at the same time closes the cylindrical opening 71. A fixed key 76 engaging in a groove 77 of the threaded rod 72 prevents this rod from rotating.
A crank 78 is used to operate the piston by hand, said crank being fixed to the shaft 79 as well as a pinion 80 meshing with the pin 74. 81 is a reversible motor which carries a pinion 82 meshing with the pinion 80, said motor being controlled by an electric controller at constant speed.
The fuel is injected into the combustion cylinders through the valves 83 and 84. Preferably, the fuel is injected in the liquid state by virtue of its high pressure or its high speed instead of being sent to the fuel. cylinder by means of compressed air. Guide 150 for each of these valves can be constructed as shown substantially in FIG. 11 to 13, the fuel being introduced through the small inlet valve 151 into the duct 152. As it is sent under high pressure it flows into the reduced 153 and through the ducts 154 into the chamber 155 passing through by the diagonal grooves 156 made on the plate 157 which plate constitutes the seat 157 'of the needle 158 (Figs. 12 and 13).
The oil arriving through said diagonal grooves in the annular depression 170, acquires during its passage a very rapid rotational movement. The oil which rises by the annular step 256 (fig. 11) around the. needle stem may leak through safety valve 159 which is designed to open under pressure somewhat above normal oil pressure.
From there the oil is taken out through passages 160 and conducted into a reservoir (not shown) from where it is pumped and returned to the valve. When the needle is lifted by the shaft 105 and the. arm 104 as described below, the swirling oil is injected into the cylinder at such a speed that it is instantly volatilized. Ignition can be obtained either by the pressure of the compressed gases in the cylinder, or electrically as described below, or by any other means.
The needle 158 is periodically raised by the camshaft 33 under the following conditions: The moment of opening of the oil inlet needle with respect to the engine cycle as well as the duration of the opening of this needle can be changed and checked. To this effect, the shaft 105 is controlled by the lever 86 (fig. 7 and 8) which pivots at 87 and carries a roller 88 controlled by a cam 89 forming part of a tube 90 which rotates with the shaft. with cams 33. Said cam 89 preferably has the shape of a triangle, as shown in dotted lines in FIG. 7, with the inclined side parallel to the axis of the shaft.
Keyed on the shaft 33 is a tube 92 which can be moved longitudinally by means of a lever 93 which ends in a fork 94 acting on a collar 95 at the end of the tube. The tube 90 is mounted on the tube 92 and can move longitudinally while being driven by a pin 96 integral with the tube 92, which is housed in an inclined groove 97 made in the tube 90. The tube 90 can be moved on. the tube 92 by means of a lever and fork 93 'acting on a collar 95' at the end of the tube.
If the tube 90 is moved, it is clear that this displacement will cause the tube to rotate relative to the camshaft 33, while if the tube 92 is moved the tube 90 will also be displaced longitudinally but no movement of the tube. rotation will only be given to any of the tubes. In this way, if the mechanic wishes to modify the time during which the valve remains or green, he operates the lever 93 and makes the two kills slide without rotation, while if he wishes to change the opening moment of the valve, he operate lever 93 '.
In addition to the valves described, the low pressure cylinder is naturally seen from one or more exhaust valves 140 and 140 'which communicate with the exhaust duct 168 and are preferably controlled by the camshaft 33. For this purpose, an angled lever 141 controlled by the cam 142 lifts the valve 140 while a rod 143 joins this lever 141 to another lever, 144 which lifts the valve 140 '. The communication valve is commanded to open when the low pressure piston approaches top dead center. In addition, the exhaust valves 140 and 141 of the low pressure cylinder close before the piston 16 has reached its top dead center.
As a result, the dead space being relatively small, a compression inside the cylinder of low pressure, as indicated by the curve j (fis. 14), giving a pressure approximately equal to that of the gases contained in the cylinder. at high pressure, as indicated in <I> la </I> (fig. 15), when the communication valve is opened. With such valve control, sudden pressure changes corresponding to losses are avoided.
Without this compression, a drop in pressure and heat ensues with corresponding losses resulting from the opening of the inlet valve of the hot gases at high pressure, these filling the compression chamber of the cylinder. at low pressure, could, due to the high speed passing over the valve seats, seriously damage them, as well as if they could also lift the closed communication valve and penetrate inside the other cylinder at high pressure and this during the instant necessary for equalization of the pressure on the two faces of the valve.
The above difficulties are avoided when the communication valve is opened when the temperature and pressure inside the expansion cylinder are approaching; the same as those of the combustion cylinder, the temperature rise being sufficiently progressive to allow the equalization of the pressure on the two faces of the valve.
The combustion cylinders can also be provided with devices for the complete evacuation of the combustion residues inside said cylinders, before the admission of fresh mixture. For this purpose, a small valve 145 is housed in the wall of each combustion cylinder, said valve being suitably controlled by a cam 146 of the camshaft 33, actuating a lever 147 which is supported by its end. on the valve stem. A chamber 148 at the rear of this valve serves as a reservoir for a small portion of the compressed air in the cylinder during the piston compression stroke.
Said cam is wedged to open the valve when the piston has reached almost its top dead center, to store some of the compressed air, and to open it again in order to send a flush of compressed air to it. cylinder interior towards the end of the upstroke of the high pressure cylinder udder.
The fis. 16 to 18 show a second embodiment of the engine having high pressure cylinders and communication valves which, for many reasons, have advantages over those shown. 2.
In this embodiment of the invention, the high pressure cylinder 2 'has a compression chamber 900 which is preferably of substantially hemispherical shape. With such a construction, a maximum volume is obtained for the smallest cooling surface of the cylinder walls. As before, the fuel injection valve is preferably placed in the axis and in the center of the cylinder. In either case, the valve is constructed to inject fuel into the cylinder in the form of a cone, as shown by the dotted lines 201 (Fig. 16). Said cone is in the axis of the cylinder and is intended to ensure uninterrupted combustion of the highest efficiency during the time of the stroke when the valve is or green.
In this form of the invention, the passage 202 connecting the low pressure cylinder 3 'and the high pressure cylinder 2' can be more direct than in the case shown in FIG. 2. This passage is preferably closed at its entry into the compression chamber of the combustion cylinder by a communication valve 25 '. It is preferable that this valve opens from top to bottom due to the high pressure inside the combustion cylinder; it wears a hollow jacket 26 'on which is fixed the piston 56' which forms a tight seal with the walls 203. In this case, the air is supplied by the pipe 204 and the wise steps 204 'and arrives in the hollow jacket 26 '.
The air passage is normally closed by the inlet valve 36 'which preferably rests on the enlarged portions of the communication valve 25'. The inlet valve 36 'has a tail 205 which preferably carries spiral grooves to ensure maximum cooling of the tail and the liner 26'. The tail 205 may also contain mercury as in the first type described, its end forming a seat 207 on which the arm 208 rests with a pivoting lever at 209. On this tail is fixed a hollow piston 210, so that the compressed air arriving through the openings 211 in the outer jacket 26 'is maintained in the space comprised between the underside of said piston and the head of the valve 36' at the place where the latter rests on its seat formed by 25 'in 212.
As the valve head has a much smaller surface area than the piston 210, the result is that the air pressure on the piston is much greater than that exerted on the valve head and the valve 36 'is firmly kept in his seat. The outer valve 25 'also has two pistons 56' and 216, the upper piston 213 being of larger diameter than the lower piston 56 ', so that the air contained between the two pistons maintains the valve 25 by its pressure. 'on its seat 214. Cooling fins 260 are preferably provided at the top of the valve head 25'.
The external valve 25 'is extended upwards by a sleeve 215 on which is fixed another sleeve 216 terminated by an annular groove 217. The oven chette of a lever <B> 218 </B> is engaged between the cheeks of that throat and order them to open. ture and close the valve. The levers 208 and 218 are extended towards the rear by two bent arms 219 and 220 which rest on the bosses 221 and 222 of a camshaft similar to. the one shown to control the first type of communication valve (fig. 9).
The air intake and communication valves are placed, as shown in fig. 18, so that the incoming air takes a rotational movement around the walls of the cylinder as indicated by the arrows in FIG. 18, so as to obtain a homogeneous combustible mixture. The exhaust valve 140 "also takes on a slightly different shape in Fig. 16, in that only one concentric valve is employed, the openings 280 leading directly to the exhaust duct (not shown). felt).
It is clear that all the advantages obtained with the first type of valve described are also obtained with the present type of valve, since the incoming air passes along the tail of the valve, withdrawing some of the heat from it. this tail and at the same time recovers this heat. In addition, the piston and the gas passage duct for the pressure equilibrium on both sides of the valve are no longer necessary here and if it is considered useful said valve can be cooled with mercury. In the figures is shown a fuel ignition system which gives the best results.
It comprises a metallic wire wound in a conical helix 225 heated and preferably placed in the axis of the cylinder, below the fuel injection valve, so that the injected oil mist is evenly distributed. Preferably the wire is heated electrically and to a temperature varying automatically according to the needs of the motor. Current flows in and out of 225 through wires 226 and 227 which are attached to a plug 228 having a third pad 229. A resistor made of a high temperature resistant metal, such as nickel or nickel alloy, is connected between the pad. 229 and wire 227.
The electric current and the current regulation referred to above are provided by a generator motor unit 231 comprising a motor 232 and a high output, low voltage generator with separate excitation circuit 233, the connection terminals of which are shown at 234 and 235. The motor and the generator excitation circuit are supplied with current by line wires 236, the current supplied by the generator being conducted directly to wires 225, 225 'etc. by an isolated common wire coming from the collector, the second wire being formed by the earth.
The generator excitation circuit is automatically controlled by the motor itself, so that the current flow matches the needs of said motor. The net ma 237 of fig. 6 is the engine start and control lever. The position of the lever shown in solid lines is the launch position; the position shown in dotted lines, that of walking. On the shaft 238 controlled by this lever is mounted an arm 239 angled at 240 and bearing on the fuel inlet control lever.
It is easy to see that by operating the handle 237 counterclockwise, the lever 241 will also be moved and will remain in its new position despite the handle 237 being returned to its original position. represented in full. The switch 243 for switching on the relay 244 is made integral with the lever 241 by a rod or bar 242; a lever 245 is also fixed on the rod 242 for the operation of a switch 2.16 for switching on a rheostat 247. It is visible that the two circuits will be closed by the operation of the lever 239.
Switch 246 being closed; the generator 233 will be excited and the va-] because of the excitation current will depend on the position of the lever 248 of the rheostat 247. This lever, held in its lower position by a spring 249 or a similar device, is brought to the upper position by the rod 249 'and pulled by the relay 214. Said relay is energized by a battery of accumulators 250 having in circuit the metallic resistance 230.
As the electromotive force of the battery is constant, the power of attraction of the flux of the relay will depend on the value of resistor 230, this value varying with the temperature of the resistor. Now, the temperature of the resistor depends on the temperature inside the high pressure cylinder, so that the hotter the wire becomes, the less current flows through the relay and the more the resistance irises in circuit by rheostat 247. When large, the excitation current of generator 243 becomes weaker and, as a result, the current sent to wires 225-225 'is decreased. The construction of the engine may also be somewhat different from that shown first.
For example, the upper cylinder head 4 'forming the compression chambers of the three cylinders can be extended by liners 100-101 etc. which constitute the upper parts of the low and high pressure cylinders. Thanks to this device, the seals 102 between the upper and lower parts of the cylinders, which are forcibly without water circulation, are remote from the hottest parts of the cylinders,
it is <B> î </B> - to say brought back close to the base of these cylinders.
The water jacketing of the cylinders is also in this way greatly: simplified. Another arrangement of the air intake and communication valves is shown in figs. 19 and 20. In these figures, instead of arranging the valves concentrically, two inlet valves 105 'and 105 "are placed on one side of the communication valve 106 so that the incoming compressed air passes over it. the cooling fins 107 placed above the communication valve, in the chamber 108 placed immediately above the valve and around the guide 109 of the stem 110 of the valve, said guide being provided with fins increasing the cooling surface.
As in the case of the valve shown in fig. 3, this can also be seen from a balancing piston 112, the chamber 113 above the piston being in direct communication with the low pressure cylinder 1 ′ via the duct 113 ′. It can also be held on its seat by a spring 114 and controlled by the camshaft 33 and the lever 115 (fig. 20). Intake valves 105 ', 105 "are controlled in a similar fashion by camshaft 33 and lever 116.
It is understood that appropriate safety valves are provided on the engine due to the dangerous pressures which can be reached. A safety valve 270 can be mounted at a point on the pressure cylinder or pressure tank 68 (Fig. 1) just as a similar valve can be mounted at the top of the low pressure cylinder 3.