Moteur à combustion interne rotatif à deux temps. La présente invention a pour objet un moteur à combustion interne rotatif à deux temps.
Suivant l'invention, ce moteur comporte au moins un cylindre pourvu d'une lumière d'admission et des moyens pour livrer du mélange explosif au cylindre à travers la dite lumière d'admission, d'une façon con tinue et à une pression relativement faible pendant que cette lumière est ouverte.
Sur lés dessins ci-joints, qui représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention: Fig. 1 est une coupe verticale du moteur, représentant les pistons de certains dés cy lindres au moment où ils passent le point mort, avec les lumières d'admission et d'é chappement ouvertes, tandis que, dans les cy lindres opposés, les pistons passent lé point mort avec les gaz complètement comprimés; Fig. 2 en est une vue, partie en éléva tion de face et partie en coupe verticale, re présentant également le -carburateur et la façon dont le gaz est fourni aux pompes;
Fig. 3 est une coupe verticale, plus ou moins schématique; à- travers les cylindres, représentant l'état des gaz -dans les divers cylindres; Fig. 4 est une vue, partie en coupe ver ticale et partie en élévation en bout, repré sentant les divers cylindres du moteur et certains des corps de pompe, ainsi. que les positions respectives des manivelles fixes pour les pistons des pompes et les pistons des cy lindres; Fig. 5 est une vue de face de la cou ronne de fermeture, - ou d'interception, ré- gIable pour les lumières d'échappement;
ri ig: 6 est une coupe, à plus grande échelle, représentant la façon de supporter la couronne de fermeture, ou d'interception, sur la couronne dans laquelle est formée la chambre qui reçoit les gaz d'échappement, et Fig: 7 est une vue en bout du moteur. Dans la forme d'exécution représentée, le moteur consiste en une enveloppe 1 et en plu sieurs paires de cylindres jumelés, radiale- ment disposées, désignées par 2; 3; 4, 5, 6 et 7, respectivement.
Les deux cylindres ju melés de chaque paire sont disposés côte à côte; ceux de la paire 3 étant désignés, à la fig: 1, par 31" et 32 et ceux de la paire 6; par 6' et 6=. Tout autour de chaque cylindre s'étendent des ailettes de refroidissement 8. Les extrémités des cylindres sont également pourvues= 'd'ailettes de. refroidissement 9. En tre les deux cylindres, ces ailettes sont re liées ensemble. Les deux cylindres et leurs ailettes sont venus de fonderie, d'une seule pièce. Des ailettes déviatrices 10 s'étendent dans le sens de la longueur de chaque cylin dre (fig. 2).
A mesure que l'enveloppe tourne, les cylindres tournent avec elle et ces ailet tes déviatrices 10 divisent l'air de façon à ce qu'une égale partie passe, à droite et à gauche, autour de chaque cylindre (fig. 2). Ceci forme l'air à passer entre les cylindres, ce qui augmente grandement l'effet utile du refroidissement -des cylindres.
Dans le cylindre 31 se trouve le piston 11 et, dans le cylindre 3', le piston 12. Il va sans dire que chaque paire de cylindres est pourvue de pistons similaires. Ces pistons sont reliés respectivement à des tiges de pis ton 13 et 14 qui, à leur tour, sont reliées à une traverse commune 15 (fig. 1). La tra verse 15 fait corps avec les bagues extrêmes 16 et 17. Les tiges de piston, 13 et 14, asso ciées avec les pistons qui travaillent dans les cylindres<B>6'</B> et 62, sont reliées à une barre 18 qui, à son tour, est reliée à d'autres ba gues 19, ou fait corps avec celles-ci.
Les tiges de piston des divers cylindres sont re liées de la même manière à des paires de bagues, une paire distincte de bagues exis tant pour chaque paire de cylindres. Ces bagues sont toutes montées sur la manivelle fixe 20 et des roulements à billes 21 sont intercalés entre elles et cette dernière. La. manivelle fixe 20 fait corps avec un bras de manivelle 22 qui fait corps lui-même avec la section d'arbre 23 qui, à son tour, est fixée au bâti transversal 24 (fig. 2).
Les cylindres de chaque paire sont re liés, à leurs bouts externes, par un passage 25. A. l'extrémité supérieure de chaque cy lindre, se trouvent des bougies d'allumage 26 et 27, respectivement,. Comme cela. est re présenté à la. fig. 3, ces bougies sont inclinées de dedans- en dehors en s'éloignant du cen- tre de rotation du moteur, de leur bout ex terne vers leur bout interne, d'où il résulte que toute huile tendant à s'accumuler dans les bougies d'allumage est refoulée hors _ de celles-ci par la force centrifuge.
De phis, en munissant chaque cylindre d'une bougie d'al lumage adjacente à son bout externe, on as sure que les charges, à l'extrémité supérieure de chaque cylindre d'une paire, feront ex plosion simultanément. En d'autres termes, le point d'allumage de la charge au-dessus de chaque piston est sensiblement à la même distance des pistons respectifs et, par consé quent, les explosions se produiront en même temps et la force d'expansion des gaz sera. réglée de manière à être également répartie sur les deux pistons.
Des gaz combustibles sont admis dans le cylindre 3' à travers la lumière d'admission 28 et s'échappent du cylindre 32 à travers la, lumière d'échappement 29. La lumière d'échappement est faite relativement grande de façon à. ce que les gaz brûlés puissent être rapidement balayés à travers elle. Tant les lumières d'admission que les lumières d'é chappement sont contrôlées par les pistons et la lumière d'échappement est proportionnée de manière à s'ouvrir avant la lumière d'ad mission, de façon à soulager la pression sur les cylindres avant que la lumière d'admis sion s'ouvre.
Le moyen prévu pour livrer les gaz com bustibles aux cylindres est construit de ma nière à. livrer continuellement des gaz com bustibles durant tout le temps que les lu mières d'admission sont ouvertes et ce, à une pression relativement faible. A la fig. 1, deux des corps de pompe 30 et 31 sont re présentés, le corps de pompe 30 étant associé avec les cylindres jumelés 3, tandis que le corps de pompe 31 est associé avec les cylin dres jumelés 6. D'une seule pièce avec les deux cylindres est venue de fonderie la. cou ronne porte-corps de pompe 32 portant le manchon 33 qui constitue le corps de pompe proprement dit.
A l'intérieur de ce manchon, se trouve le piston 34. Il y a, bien entendu, un piston de pompe pour-ehaque corps de pompe. Le piston 34 est relié, par une tige de piston 35,à une traverse 36 portant des bagues 37-$7 qui sont en prise avec la manivelle 38. Cette dernière est reliée, d'une façon fixe mais détachable, avec la. manivelle 20 par l'intermédiaire d'un bras 39.<B>Il</B> existe un roulement à billes 40, dans l'enveloppe principale du moteur, pour la section de l'ar bre comprise entre les manivelles 20 et 38.
Chaque piston de pompe est ainsi relié à une traverse qui porte des bagues coopérant avec la manivelle 38 et des roulements à billes 41 sont interposés entre ces bagues et cette ma nivelle. A son extrémité de droite (fig. 2) cette manivelle 38 porte un bras 42. L'arbre 43 du moteur est monté dans des roulements à billes convenables 44. Cet arbre est foré pour former une chambre intérieure, 45, dans l'orifice de laquelle est vissé un bouchon 46 pourvu d'un tourillon 47 avec lequel est en prise le bras 42. Il existe un roulement à rouleaux 48, entre ce tourillon et le bras. Ceci forme un support très rigide pour le bout interne de la manivelle 38 et, en même temps, permet à l'arbre 43 du moteur de tourner librement.
Pour en revenir à la construction des pompes, on voit que la lumière d'admission 28 est reliée directement avec l'intérieur du corps de pompe. Le bout externe de chaque corps de pompe est incliné en s'éloib ant de droite à gauche (fig. 1), de l'axe du moteur et, grâce à cette inclinaison,
la force centri- fume aide au drainage de toutes parties li quides ou gaz lourds tendant à s'accumuler dans l'extrémité supérieure<B>du</B> corps de pompe d'oii ils passent dans le cylindre correspon dant du moteur et sortent par les lumières d'échappement. La manivelle 38 est calée, par rapport à la manivelle 20, de telle sorte due le piston de pompe passe son point mort extérieur- ,juste au moment où le piston -I1., contrôlant la, lumière d'admission;
ferme cette dernière. En d'autres termes, le piston de pompe continue à livrer des gaz combustibles aux cylindres jusqu'à ce que le point d'inter ception se présente, puis - il renverse son mouvement et aspire une -nouvelle charge à livrer aux cylindres. La pompe pour chaque paire de cylindres peut avoir une capacité supérieure à celle qu'exigeraient les cylindres à pleine charge, en particulier dans un mo teur d'aviation, où les conditions atmosphé riques dans lesquelles le moteur travaille va rient beaucoup.
Le piston de pompe passe son point mort, à l'autre extrémité de sa course, lorsque le piston Il fait sa course de détente et se trouve en un point situé à mi-chemin entre le bout externe du cylindre et le bord supérieur de la lumière d'admission. Toute fois, à ce moment, le piston de pompe se meut très lentement puisqu'il passe son point mort et, avant que les gaz aspirés dans le corps de pompe aient été soumis à une forte compression, le piston Il atteint un point où il découvre la lumière d'admission. Les gaz sont donc à ce. moment, dans le corps de pompe, à une pression relativement faible. et une pression ne dépassant même pas 70 gr par centimètre carré, constitue une bonne pression de travail.
Dès que la lumière d'ad mission est ouverte, le piston de pompe re foule les gaz combustibles aux cylindres et continue à leur en livrer pendant tout le temps que la lumière d'admission reste ou -verte. Comme cela a été dit ci-dessus, la lu mière d'échappement s'ouvre avant la lu mière d'admission et laisse échapper la pres sion des gaz brûlés.<B>Il</B> en résulte que les pistons 11 et 12 se déplacent en s'éloignant des gaz brûlés lorsque la lumière d'admis sion est ouverte et que les gaz combustibles arrivant à faible pression, se déplaceront en travers du dessus -les pistons<B>Il</B> et 12,
sous les gaz brûlés et repousseront les gaz brûlés devant eux pour les faire sortir à travers la lumière d'échappement. Cette livraison de gaz combustibles aux cylindres du moteur à faible pression et d'une facon continue, avec un afflux sensiblement upiforme de gaz com bustibles, évite le mélange dies gaz com bustibles avec les gaz brûlés, ce qui est un des inconvénients que l'on a. éprouvés jus qu'alors dans les moteurs à deux temps.
La -lumière d'échappement 29 est con trôlée principalement par le piston. 12. La lumière d'échappement de chaque cylindre livre, à tour de rôle, des gaz brûlés dans une couronne réceptrice 49 qui s'étend tout au tour de l'enveloppe du moteur et est pourvue de bras 50, s'étendant de dehors cri dedans, qui sont reliés à des consoles fixes, 52, res pectivement portées par le bâti transver sal 24.
Aux cylindres du moteur sont assujet ties des cornières circulaires 53 et 54. La couronne réceptrice s'étend entre ces cor nières et des bagues de garnitures 55 assurent l'étanchéité du joint entre ces dernières et la dite couronne. La couronne réceptrice creuse reste fixe, tandis que les cylindres et les cor nières 53 et 54 tournent. La chambre de la couronne 49 dans laquelle les gaz brûlés sont reçus est désignée par 56. A cette chambre 56 est relié le tuyau d'échappement 57 assujetti à la couronne 49. La face interne de la couronne 49 est évidée en 58 et, dans cet évidement, est située une couronne 59.
Cette dernière est pourvue, dans ses bords, de gorges périphériques 60 et<B>61</B> dans les quelles s'engagent des vis, 62, portées par la couronne réceptrice 49; de cette façon, la. couronne 59 ësf portée par la couronne fixe 49 et celle-ci est supportée par les consoles 52, sans autre contact avec le moteur tournant que par l'intermédiaire des cornières circu laires et des bagues de garnitures sus-dé- crites. Dans la couronne 59 est formée une ouverture 63 qui la traverse de part en part et présente la même forme et sensiblement la même grandeur que l'ouverture par laquelle la chambre 56 débouche sur la, face interne (le la couronne 49.
Cette couronne 59 est, ca pable d'être déplacée; par des moyens décrits plus loin, de manière à, recouvrir à un plus ou moins grand degré la, chambre 56 à, l'ex trémité 64 de celle-ci.
On voit que, à mesure \que le cylindre tourne dans la direction de la. flèche (fiz. 3), la, lumière d'échappement est d'abord décou- verte par l'extrémité de la chambre 56. Lës caz s'échappent alors librement dans cette <B>,</B> et s'en vont par le tuyau d'échappe- c liambrc ment 57.
Toutefois, lorsque<B>16</B> cylindre arrive à l'extrémité 64 de la chambre 56, la lumière d'échappement se trouve recouverte en raison du fait que le restant de la<B>,</B> couronne 59 et la face interne de la couronne réceptrice 49 deviennent alors, pour cette lumière, une plaque de recouvrement ayant pour but d'em pêcher l'évacuation de gaz entrant. La cou ronne 59 est ajustable; mais on la règle de préférence de façon à ce que la lumière d'é chappement soit recouverte juste au moment oû les pistons passent le point mort et com mencent leur mouvement relatif pour fermer les lumières d'échappement et d'admission.
Ce recouvrement de la. lumière d'échap.pe- ment, outre qu'il empêche l'évacuation des gaz arrivant, joue encore un autre rôle, en ce sens qu'il permet aux gaz qui se trouvent dans les cylindres d'être soumis à une com pression initiale, en particulier dans un mo teur travaillant sur un aéroplane, à de hautes altitudes.
Le recouvrement de la lumière d'échappement avant la lumière d'admission et la continuation d'un afflux uniforme de gaz sous l'effet des moyens qui les refou lent aux cylindres permettent aux gaz d'être soumis à une compression initiale et assurent une charge de travail complète dans toutes les conditions de pression atmosphérique et à pleine charge.
11 est entendu que ceci .ne constitue en aucune façon une valve ou tiroir, mais simplement une couronne de re tenue qui recouvre temporairement la lu mière d'échappement avant que le piston ait une (lance de la recouvrir, empêche l'éva cuation ou décharge des gaz frais et, dans certaines conditions, assure une compression initiale dans les cylindres.
Pour déplacer la couronne 59, la couronne 49 est pourvue d'une fente 66 et la couronne 59 porte une cheville 67 qui passe à travers cette fente et est engagée dans une fente 68 pratiquée dans l'extrémité d'un levier 69. Ce levier 69 pivote en 70 sur le bâti 24 et son extrémité libre est reliée à une commande flexible<B>71,</B> qui peut aboutir à un point situé à portée de l'opérateur, de telle sorte que celui-ci peut déplacer la. couronne 59. pour avancer ou retarder la fermeture de la lu- mière d'échappement. s'il le désire.
Un peut, par ce réglage, obtenir un bon rendement du moteur dans diverses :conditions d'étrangle ment ainsi que lorsqu'on travaille. dans des conditions atmosphériques variables. Cepen dant, comme cela a -été dit ci-dessus,..-la cou- nonne est de préférence réglée -de manière à fermer la lumière d'échappement au -mo ment où le piston associé avec le. cylindre ayant- la lumière d'échappement passe le point mort.
Voici maintenant comment sont établis les moyens par lesquels des gaz. combustibles sont livrés aux., pompes. La chambre 45, prévue,dans l'arbre 43 du moteur, est pour vue de lumières 72. Sur cet arbre 43 est monté un manchon 73 qui tourne avéc lui et est pourvu de joues latérales 74 et 75, qui font-- de préférence corps avec lui. Les lu mières 72 se prolongent à travers le manchon et débouchent :dans la chambre 76 forméé par les joues 74 et 75 et par la boîte 77 'en tourant celles-ci.
Cette boîte .est supportée par, des roulement à billes 78-et dies #bagues de garniture convenables sont prévues entre elle et les joues 73 et 74, de -manière à assu rer l'étanchéité de la chambre 76. La boîte 77 porte une tubulure .79 à laquelle est fixé un carburateur 80 qui livre âinsi directement des gaz-combustibles dans la chambre 76 d'où, par les lumières<B>72</B> (de préférence au nombre de trois) ces gaz passent dans la chambre 45 de l'arbre du moteur.
Il va -sans dire que le manchon 73 tourne avec l'arbre du moteur-, tandis que la boîte 77 et le carburateur 80, supporté par elle, sont fixés au palier prin- cipal et restent immobiles. - Le manchon 73 est pourvu de tamis radialement disposés, 81 (de préférence au nombre de, trois), qui tour nent avec l'arbre du moteur à mesure que le manchon tourne avec celui-ci et qui ont pour effet. de mélanger bien complètement les gaz combustibles et l'air et de briser tous glo bules de gaz, de tellesorte que le gaz combus tible arrive dans la 'chambre 45 dans un état dans lequel il se vaporise facilement.
- L'arbre 43 du moteur est pourvu de lu mières 82, également de préférence au nom- bre de trois. A l'enveloppe du moteur, àvec laquelle il tourne, est -relié un- chapeau 83 à l'intérieur .duquel est formée une chambre 84-dans laquelle débouchent les lumières 82e La chambre 84 est ouverte;- en 85,-sur-tout son pourtour et un plateau -d'interception;
86,. monté sur-le bout interne dë'l'arbre 43, présente une chambre 87 s'étendant- -tout au tour et munie d'une ouverture coïncidant- avec l'ouverture 85, dé telle sorte que la chambre 87 constitue pour ainsi dire un prolongement de la -chambre- 84. Le plateau 86 est em- pêclïé de tourner par une cheville 88 qui est portée sur un bras 89 fixé à l'extrémité de la manivelle 38, laquelle est immobile.
Un roulement à billes 90 est, interposé entre le dit- plateau et l'extrémité interne de. l'arbre: Des bagues de garniture 91 sont également prévues entre la face interne cl-Lu plateau 86 et la face interne du chapeau 83 de façon à assurer, entre,ces .deux pièces, un - jaint her métique empêchant l'échappement des gaz.
Le plateau d'interception 86 est pourvu d'une lumière 92, débouchant dans 1w chambre 87, en -un certain endroit de la circônférence-du plateau: L'enveloppe-du moteur est pourvue de lumières 93 , reliées, par des tuyaux 94, avec l'intérieur des corps de pompe 30 respec tifs, de telle sorte que, à mesure que les cy lindres tournent, ces lumières 93 viènnent- à tour de rôle coïncider avec la' lumière 92 communiquant avec<B>là</B> chambre 87 ét se trou vent, à tour de rôle, interceptées par la par tie périphérique- 95 du plateau 86,,
comme cela est représenté à la partie supérieure -de fig. 1, tandis que, à la pâï!tie inférieure -de cette -même figure, une lumière 93- est repré sentée en communication avec 1-t- chambre 87: mesure que le moteur tourne, le plateau, ou couronne d'interception, 86 sert à établir une communication avec lé corps -clé pompe, la chambre 4'5<B>de</B> l'arbre dû moteur et le carburateur, au moment où la pompe aspire son gaz.
La communication entre ce corps de pompe et la chambre 45 est interceptée- pen dant tout le temps que la pompe livre du gaz aux cylindres du moteur. Les-tuyaux 94 sont très courts et l'interception se pro- duit au bout interne de la lumière 98, qui est également très courte, et, par conséquent, lors que la pompe livre du gaz aux cylindres, il y a très peu d'espace, entre le corps de pompe et le point où se produit l'interception de la communication avec l'alimentation, dans le quel les gaz peuvent être comprimés. Il y a également très peu d'espace nuisible dans les corps de pompe, en sorte que l'écoulement des gaz refoulés dans les cylindres se fera d'une façon sensiblement uniforme.
Dans le fonctionnement du moteur, les pompes aspirent à tour de rôle les gaz au carburateur, les chambres à travers lesquelles les gaz passent au corps de pompe étant re lativement courtes. La pompe prend sa charge par aspiration, la lumière d'admis sion au cylindre du moteur se fermant juste au moment où le piston de la pompe commence sa course d'aspiration. La quantité de gaz aspirée par chaque pompe dépendra de l'é tranglement du carburateur qui change im médiatement la quantité de combustible as pirée par la pompe et, comme la pompe livre le gaz combustible directement au cylindre à chaque course, en fournissant aux cylindres la quantité voulue de gaz, l'étranglement du carburateur influe immédiatement sur le mo teur.
Ceci ne peut être obtenu dans un mo teur ordinaire à deux temps où les gaz sont amenés de la chambre de compression dans le cylindre alors qu'ils sont sous une pression considérable; mais, en supprimant la cham bre de compression intermédiaire et en fai sant livrer les gaz à chaque cylindre directe ment par la pompe et à une pression relative ment faible, le moteur obéit immédiatement à l'étrangleur.
Les bougies d'allumage 26 et 27 sont connectées par des fils convenables à des plots portés par un bloc collecteur 98, qui tourne avec le moteur. Le courant est fourni par l'intermédiaire de contacts élastiques, 99 et 100, respectivement et les sections du col lecteur sont disposées de telle manière et les connexions-avec les bougies, établies de telle façon, que l'allumage se fait dans les cylin dres l'un après l'autre, successivement.
Le moteur décrit présente une construc tion extraordinairement simple en vue des faits suivants: Les cylindres jumelés et le corps de pompe sont, en fait, toua venus de fonderie d'un seul bloc et toutes les sou papes, qui exigent une application exacte sur leurs sièges, et ainsi de suite, sont suppri mées, les pistons contrôlant les lumières d'ad mission, les pistons, concurremment avec la couronne auxiliaire, contrôlant les lumières d'échappement et le plateau, ou couronne, d'interception contrôlant les lumières des pompes, ce qui fait qu'un nombre relative ment petit de parties sont ainsi nécessaires.
Les pompes servent, en fait., de moyen de transfert pour faire passer les gaz combus tibles directement du carburateur aux cylin dres, chaque pompe agissant par refoulement pour produire un écoulement uniforme du gaz combustible dans le cylindre pendant tout le temps que la lumière d'admission est ou verte.
Dans la fig. 2, on a représenté, pour four nir de l'huile aux diverses portées, un moyen de graissage consistant en une série de tuyaux. Le tuyau 101 fournit de l'huile aux por tées, pour l'enveloppe, adjacentes à la section fixe de l'arbre. Le tuyau 102 fournit de l'huile au roulement à billes pour la section d'arbre comprise entre les deux manivelles, ainsi qu'aux roulements à billes existant en tre les bagues des tiges de piston des pompes et la manivelle 38. Les tuyaux 103 fournis sent de l'huile aux roulements à billes exis tant entre la manivelle fixe et les bagues des diverses tiges de piston.
Dans la fig. 3, on a représenté, plus ou moins schématiquement, une coupe faite à travers les cylindres et on a indiqué par des flèches, le gaz combustible avant explosion et, par des petits cercles, les gaz brûlés, après explosion. Le cylindre 3 est à la po sition où la lumière d'admission est ouverte en grand et où les gaz combustibles entrent. Le cylindre 4 est au point d'interception, ou de fermeture d'admission, la charge de com bustible ayant été amenée dans -ce cylindre. Dans le cylindre 5, les gaz combustibles su- Lissent une compression.
Dans le cylindre 6, la compression est complète, c'est-a-dire que le piston est arrivé à bout de course, l'allu mage se produisant en ce point, ou un peu avant ou après, selon que l'étincelle est, ou non, avancée ou retardée. Le cylindre 7 est au point où les gaz se détendent et travail lent contre le piston attelé à la manivelle fixe, ce qui oblige ainsi l'enveloppe du mo teur à tourner.
Le cylindre 2 est à un point où la lumière d'échappement est juste sur le point de s'ouvrir pour laisser échapper les gaz brûlés et, pendant que le cylindre 2 tourne à la position du cylindre 3, les pistons découvrent complètement les lumières d'é chappement et d'admission et c'est en . ce point, ou juste un peu avant ce point, que la couronne auxiliaire intercepte, ou ferme, la lumière d'échappement de manière à empêcher l'évacuation des gaz arrivant et, dans cer taines conditions, permettre la compression initiale dans les cylindres.