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" Perfectionnements aux moteurs à combustion interne".
La présente invention se rapporte aux moteurs à combustion interne à deux temps et plus particulièrement à des moteurs à plusieurs cylindres du type aux huiles lourdes.
L'un des buts de l'invention consiste à obtenir un moteur à longue course du type spécifié, sans nécessiter une excentricité excessive des manivelles, et à obtenir un mécanisme simple pour déplacer les pistons avec un décalage tel qu'ils puissent comman- der les orifices d'admission et d'échappement pour réaliser le cycle de fonctionnement désiré.
L'invention a également pour but de relier impérativement le mécanisme de compression d'air de manière à assurer l'alimen:- tation en air de balayage et l'alimentation en air comprimé pour le mélange explosif aux moments désirés du cycle de fonctionne- ment.
Ces buts sont atteints par un moteur comportant plusieurs
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cylindres, munis chacun d'un/orifice d'admission et d'un orifice d'échappement et munis de pistons reliés à un arbre-manivelle ou autre mécanisme de commande de manière à commander l'ouverture et la fermeture des orifices de distribution dans l'ordre désiré. Le mécanisme de compression d'air peut également être relié aux liaisons de commande des pistons de telle sorte que l'air comprimé soit fourni aux différents cylindres aux moments désirés pour le balayage des cylindres et pour l'alimentation du mélange combustible. De l'huile est injectée dans les cylin- dres à ou vers la fin de la course de compression.
Certaines formes de réalisation de l'invention sont repré- sentées sur les dessins ci-joints, dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un moteur à combustion interne construit suivant l'invention,la coupe étant faite suivant la ligne 1-1 de la fig.2.
La fig.2 est une vue en plan de dessus du moteur représen- té sur la fig.l.
La fig. 3 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation du moteur à combustion interne construit conformément à l'invention.
La fig. 4 est une vue en plan d'un moteur à plusieurs groupes du genre représenté sur la fig.3.
La fig. 5 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation de l'invention, et
La fig. 6 représente encore une autre variante,cette fi- gure montrant en coupe longitudinale un autre genre de moteur qui est également construit suivant l'invention.
En référence d'abord à la forme de réalisation de IMnven- tion représentée sur les figures 1 et 2 , le moteur comprend une base 10 supportant dans des paliers 11,11 un arbre-manivelle 12. Cet arbre comporte deux jeux de boutons de manivelle ou ma- netons 13 , 13 et 14 , 14,décalés de 180 l'un par rapport à l'autre,ayant même position angulaire et même excentricité.
Sur la base 10 sont montés deux cylindres A et B reliés entre eux par des ouvertures 15. Le cylindre A comporte un
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orifice d'admission 20 et un /brifice d'échappement 21 à une cer- taine distance l'un de l'autre ; le cylindre B comporte des orifices d'admission et d'échappement 22 et 23 respectivement, également situés à une certaine distance l'un de l'autre.L'orifi- ce d'admission 20 du cylindre A est opposé à l'orifice d'échappement du cylindre B , et les orifices 22 et 21 sont également disposés en regard l'un de l'autre .Les orifices de distribution 20 et 21 dans le cylindre A sont commandés respectivement par des pistons 24 et 25 ,et les orifices de distribution 22 et 23 du cylindre B par des pistons 26 et 27 respectivement.
Aux extrémités de la base 10 , sensiblement en alignement avec les cylindres A et B , sont disposés une paire de cylin - dres A1 ,A2 reliés par une chambre de combustion fermée 28 , ainsi qu'une paire de cylindres B1,B2 reliés par une chambre sem- blable 29. Le cylindre A1 comporte un orifice d'admission 30 et le cylindre A2 un orifice d'échappement 31, et les cylindres B1 B2sont munis respectivement d'un orifice d'échappement 32 et d'un orifice d'admission 33.
Les orifices d'admission 20 et 30 sont reliés par un col- lecteur d'admission 34 , et les orifices d'échappement 23 et 31 par un collecteur d'échappement 35. Les orifices d'admission 22 et 33 sont également reliés par un collecteur 36 ,et les orifi- ces d'échappement 21 et 32 par un collecteur 35'.
Les orifices de distribution 30 et 31 dans les cylindres A1 et A2 sont commandés par des pistons 37 et 38 , et les ori- fices de distribution 32 et 33 dans les cylindres B1 et B2 sont commandés par des pistons 39 et 40.
Les liaisons de commande entre les pistons et l'arbre- manivelle sont les suivantes : Comme représenté sur la fig.2, à chacun des boutons de manivelle 13 est reliée une bielle 41, les extrémités opposées de ces bielles 41 étant reliées par la traverse 42. Cette traverse 42 est tourillonnée dans une paire de coulisseaux 43 , montée de manière à pouvoir coulisser dans
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des glissières 44. A la traverse 42 , approximativement en son milieu, est fixé un bras transversal 45. Comme représenté sur la fig.l , à l'extrémité supérieure de ce bras 45 sont articu- lées des tiges de piston 16 et 47, reliées respectivement aux pistons 24 et 37.
De Même , à l'extrémité inférieure du bras transversal 45 sont articulées des tiges de piston 48 et 49 , reliées respectivement aux pistons 27 et 38.
Comme représenté sur la fig. 2 , des compresseurs d'air à double effet 52 et 65 sont montés sur les côtés opposés des deux jeux de cylindres d'extrémité A-, A2 et B1. B2, respective- ment, Des pistons 51-sont montés dans les cylindres de compres- sion 52 et reçoivent un mouvement alternatif à partir des tiges de piston 50 , qui a leur tour sont animées d'un mouvement al- ternatif par le mouvement des bielles 41. La construction particulière des compresseurs d'air est représentée en détail dans certaines autres figures des dessins et sera décrite ci- après.Des conduites 53 relient les extrémités opposées des cy- lindres 52 au collecteur d'admission 34.
Les boutons de manivelle 14 , 14 sont reliés, de manière semblable,par des bielles 54 à une traverse 55 tourillonnée dans des ooulisseaux 56 , montés de manière à pouvoir coulisser dans des glissières 57. A cette traverse 55 est fixé, en un point intermédiaire de sa longueur, un bras transversal 58 , dont l'extrémité supérieure est reliée par des tiges de piston 59 et 60 aux pistons 25 et 39. L'extrémité inférieure de ce bras transversal 58 est reliée par des tiges de piston 61 et 62 aux pistons 26 et 40. Des tiges de piston 63 sont reliées aux extrémités de la traverse 55 et sont fixées, à leurs extrémi- tés opposées,aux pistons 64 dans les cylindres 65 des compresseurs d'air.Des conduites 66 relient les extrémités opposées des cylindres 65 au collecteur d'admission 36.
Des injeoteurs d'huile 67 sont montés dans les cylindres A ,B approximativement au milieu de ceux-ci, et aux extrémités des chambres de combustion 28 et 29, de sorte que de l'huile peut être injectée entre les pistons opposés lorsque ces pis-
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tons arrivant approximativement à la limite de leurs mouvements les rapprochant l'un de l'autre.
Ces Injecteurs d'huile peuvent être actionnés par tout organe mobile désiré du moteur,mais dans toutes les formes de réalisation représentées,ils sont disposés de manière à être actionnés et ouverts par les pistons moteurs. les liaisons entre les manivelles et les pistons moteurs sont disposées de telle manière que les pistons ouvriront les orifices d'échappement avant que les orifices d'admission soient ouverts,ouvriront ensuite les orifices d'admission, fermeront les orifices d'échappement avant que les orifices d'admission soient fermés, et fermeront ensuite les orifices d'admission,en emprisonnant ainsi l'air comprimé entre les pistons.
Comme représenté sur la fig. 1 , l'arbre-manivelle tourne dans le sens des flèches, et les pistons dans les jeux de cylin- dres d'extrémité approchent de la fin de la course de compression, et les pistons dans les cylindres A et B approchent de la fin de la course d'explosion.Dans le fonctionnement du cycle représenté, les pistons 25 et 27 commandant l'échappement sont près d'ouvrir les orifices d'échappement 21 et 23 et , après que ces orifices seront ouverts,les orifices d'admission 20 et 22 seront ouverts par les pistons 24 et 26.Dans chaque cas,les orifices d'échappe- ment seront en avance sur les orifices d'admission pour leur ouverture et leur fermeture.
On comprendra, en se référant à la fig. 2 , le fonctionne- ment du mécanisme de compression d'air et on verra que l'air comprimé fourni aux collecteurs d'admission,lors des deux courses des bielles ou traverses,-sera admis aux cylindres A et B à une extrémité de la course et aux cylindres A1 A2 et B1 B2 à l'autre extrémité de la course.
Le cycle dans les cylindres A1 A2 et B1 B2 est semblable à celui décrit,car les orifices d'échappement 31 ,32 sont d'abord ouverts par les pistons 38 , 39 - les orifices d'admis- sion 30 ,33 sont ensuite ouverts par les pistons 37 , 40 - et ensuite les orifices d'échappement et les orifices d'admission
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sont fermés successivement.
Une autre forme de réalisation de l'invention est représen- tée sur les figs.3 et 4 , dans lesquelles les cylindres ,suppor- tés sur une base 110, sont disposés côté à côte mais ne sont pas reliés entre eux. Dans ce cas,les cylindres A3 A4, qui correspondent au cylindre A de la première forme de réalisation, comportent des orifices d'admission et d'échappement 120 et 121, commandés respectivement par des pistons 124 et 125 , et les cy- lindres B3 et B4, qui correspondent au cylindre B , ont des orifices d'admission et d'échappement 122 et 123,commandés par des pistons 126 et 127. 112 désigne l'arbre,comportant des boutons de manivelle 113 et 114.
Aux boutons de manivelle 113 sont reliées des bielles 141 , dont les extrémités opposées sont reliées à une traverse 142 ,tourillonnée dans des cou- lisseaux 143, montés de manière à pouvoir coulisser dans des glissières 144 ; un bras transversal 145 est fixé sur cette tra- verse 142 , et à l'extrémité supérieure du bras 145 est relié le piston 124 par une tige de piston 146,tandis que l'extrémité inférieure de ce bras transversal 145 est reliéa par une tige de piston 148 au piston 127.
Les boutons de manivelle 114 sont reliés de manière sembla- ble par des bielles 154 à une traverse 155,tourillonnée dans des coulisseaux 156 ,montés de manière à pouvoir coulisser dans des glissières 157. Un bras transversal 158 est fixé sur cette traverse, et des tiges de piston 159 et 161 relient ce bras trans- versal aux pistons 125 et 126 respectivement.
Les traverses 142 et 155 sont reliées par des tiges de piston 150 et 163 à des pistons 151 et 164 dans des cylindres de compresseurs d'air 152 et 165.-Sur la fig.3 , les extrémités du oymindre 152 sont reliées par des conduites 153 à un oolleoteur d'admission 134 qui conduit à l'orifice d'admission 120.èt les extrémités du cylindre 165 sont reliées par des conduites 166 à un collecteur d'admission 136 qui conduit à l'orifice d'admission 122. Les injecteurs d'huile 67 sont semblables à ceux décrits et représentés en référence aux figé-
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res 1 et 2.
La fig. 4 représente en vue en plan un moteur formé de deux groupes moteurs tels que représentés sur la fig. 3 et montre la manière suivant..., laquelle les compresseurs d'air, qui sont reliés à l'un des groupes'moteurs,sont raccordés aux cylindres de l'autre groupe moteur. Dans ce cas, les groupes moteurs sont tous reliés au même arbre-manivelle 112 , dont les manivelles sont décalées angulairement de façon à coordonner le mouvement des différentes parties des groupes. Dans le but de fournir l'air comprimé aux cylindres respectifs , de la manière la plus efficace et aux moments désirée dans le cycle de fonction- nement, ce raccordement des compresseurs d'air des deux groupes est réalisé conformément au calage angulaire des différentes manivelles des groupes moteurs.
Les liaisons entre l'arbre-mani- velle et les compresseurs 152 et 165 du groupe inférieur sont telles qu'il à été décrit précédemment,mais leurs conduites 153' , 134' et 166' ,136' sont raccordées aux orifices d'admis- sion du groupe supérieur. Les boutons de manivelle 113' et 114' du groupe supérieur sont décalés de 180 par rapport aux boutons de manivelle 113 et 114 respectivement,et les compres- seurs d'air 152' du groupe supérieur sont raccordés aux orifi- ces d'admission du groupe inférieur.
Par ce mode de raccordement en diagonale, de l'air est comprimé par un groupe moteur pour le balayage du cylindre du groupe voisin,lorsque l'orifice d'échappement de celui-ci est pour ouvert,et/son alimentation en air sous pression,après que son orifice d'échappement est fermé.
La construction représentée sur la fig. 5 comprend deux groupes moteurs complets à deux cylindres,disposés suivant un certain angle et reliés à un arbre-manivelle commun 212,Dans ce cas les compresseurs d'air ne sont pas représentés. Chacun des différents groupes moteurs est complet en lui-même et par suite un seul d'entre eux sera décrit. Les cylindres A5 et A6 correspondent respectivement aux cylindres A1 et A2 des figs.l et 2 , et les cylindres B5 et B6 correspondent aux cylindres
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B1 et B2.
Comme les cylindres A6 et B5 sont dans ce cas en alignement, leurs pistons 138 et 139 sont reliés rigidement par une tige de piston 70. pour la même raison,les pistons 137 et 140 sont reliés par une tige de piston 71. 72 désigne un arbre transversal passant à travers la tige de piéton 70 et arti- culé sur l'un des bras d'une tête 73, en forme de T , à l'extrémi- té d'une bielle 74 , dont l'autre extrémité est reliée à un bouton de manivelle 213 sur l'arbre 212.75 désigne un autre arbre transversal passant à travers la tige de piston 71 et à travers une coulisse 76 dans la paroi du cylindre et relié à l'autre bras de la tête en T 73 de la bielle 74.
Il est bien entendu qu'il y a deux bielles 74 avec tête en T pour chaque groupe moteur, à savoir une bielle de chaque côté des cylindres, bien qu'une seule de ces bielles soit représentée sur le dessin, des cylindres en traits Interrompus. Les coulisses ménagées,dans les parois et à travers lesquelles passent les arbres transversaux 72.75 sont également représentées en traits interrompus.
Ce mécanisme produit le déplacement des pistons avec/on certain décalage, pour commander les orifices dans l'ordre désiré. L'arbre-manivelle 212 , en se déplaçant dans le sens indiqué par la flèche,agit sur le piston 139 de façon à ouvrir l'orifice d'échappement 132. Le piston 140 découvre ensuite l'orifice d'admission 133 ,.et de l'air comprimé passe à travers le cylindre B , la chambre de combustion 129, et le cylindre B5 pour assurer le balayage. L'orifice d'échappement est ensuite fermé avant l'orifice d'admission, de sorte que les deux cylin- dres sont remplis d'air comprimé au commencement de la course de compression.
Les pistons 137 et 138 sont représentés au moment où ils approchent de la fin de la course de compression. L'air est com- primé jusqu'à une température supérieure au point d'iflammation de l'huile combustible,admise sous pression à travers les injec= teurs d'huile 67. Le piston 138 se déplace en avance par rapport au piston 137 et viendra frapper et ouvrir l'injeoteur d'huile 67 correspondant avant la fin de la course de compression, et ,
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après que ce piston 138 s'est écarté de son injeoteur d'huile, le piston 137 viendra frapper et ouvrir son Injecteur d'huile après la fin de la course de compression .Par suite, de l'huile combustible est admise dans,la chambre de combustion 128 pen- dant une période considérable du cycle,
cette admission de combustible commençant avant et se terminant après la fin de la course de compression.
Des valves ou robinets 68 et 69 sont disposés entre la con- duite d'alimentation d'huile et les deux injecteurs 67 , de sorte que la période d'injection d'huile puisse être contrôlée.
Cette même disposition pour actionner les injecteurs d'huile est représentée sur les autres figures, mais on peut employer tout autre genre désiré d'injeoteurs. Cette disposition est désirable, car elle permet d'employer le mouvement décalé des pistons en combinaison avec les valves ou robinets 68 et 69 pour contrôler la durée de l'injection d'huile.
Dans la forme de réalisation du moteur représentée sur la fig. 6 , les pistons qui commandent les orifices de distri- bution servent également de pistons compresseurs. Le cylindre A7 correspond au cylindre A de la fig. 1 et comprend des pis- tons 224 et 225 , qui commandent les orifices d'admission et d'échappement 220 et 221 respectivement; le cylindre B7 corres- pond au cylindre B de la fig.l et comporte des pistons 226 et 227 , qui -commandent les orifices d'admission et d'échappe- ment 222 et 223 . Les cylindres communiquent entre eux par un canal 215.
Le mécanisme par lequel les pistons sont reliés entre eux est quelque peu différent de ceux représentés dans les figu- res précédemment décrites,mais dans tous les cas les pistons se déplacent de façon à ouvrir et fermer les orifices de distribu- tion dans le même ordre désiré. Dans ce cas, il y a deux arbres 80 et 81 , reliés entre eux de maniè re à tourner en synchronisme, par exemple au moyen d'une chaîne 82.83 83 désignent des bou - , tons de manivelle décalés d'un angle de 1800, 84 , 84 désignent des bielles coudées entre les boutons de manivelle 83 et les
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pistons 227 et 225. Chacune de ces bielles 84 comporte un bras coudé 85,bras auxquels les pistons 224 et 226 sont reliés par des bielles 86. Ces mécanismes de liaison des pistons sont logés dans des carters étanches aux gaz 87,88.
Le carter
87 est relié par un conduit 89 à l'orifice d'admission 220 , et le carter 88 est relié par un conduit 90 à l'orifice d'ad- mission 222.
91 désigne un orifice d'admission conduisant au carter
87, et 92 un orifice d'admission conduisant au carter 88.
L'orifice de distribution 91 est commandé par le piston 227,et l'orifice 92 par le piston 225. Lorsque les pistons 224,227 se déplacent vers la droite,ils oréent un vide partiel dans le carter 87. Ensuite,lorsque le piston 227 approche de la fin de sa course intérieure , il ouvre l'orifice 91 et permet à de l'air d'entrer et de remplir ce carter. lors de la course exté- rieure des pistons 224 et 227 pendant la course de combustion, cet orifice 91 est fermé et l'air ainsi emprisonné est compri- mé. En marne temps, de l'air est passé à travers l'orifice de distribution 92 dans le carter 88 et a été comprimé dans ce- lui-ci.
Près de la fin de la course de combustion,les pistons 227 et 225 découvrent les orifices d'échappement 223 et 221, et bient8t après les pistons 224 et 226 découvrent les orifices d'admission 220 et 222.L'air provenant des carters 8 et 88 passe ensuite à travers les conduits 89,90 , les orifices 220,
222 à travers les cylindres et chasse les gaz brûlés à tra- vers les orifices d'échappement 221 et 223. Les orifices d'é- chappement sont ensuite fermés, mais de l'air sous pression continue à s'écouler à travers les orifices 220 et 222 qui sont fermés plus tard. Par suite, au, commencement de la course de compression,les cylindres sont remplis d'air pur sous une cer- taine pression.
Vers la fin de la course de compression, les in- jeoteurs d'huile 67 sont ouverts,comme décrit précédemment.
La forme de réalisation du moteur représentée sur la fig.
6 est parfaitement propre à marcher suivant un cycle ordinaire à
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deux temps avec des carburants volatils; dans ce cas, les orifi- ces d'admission 91 et 92 aux carters 87 et 88 sont reliés cha- cun à un carburateur. Un mélange explosif est ensuite aspiré et comprimé dans les carters 87 et 88 et est admis aux cylin- dres et est comprimé dans deux-ci. Des bougies d'allumage 93 peuvent être utilisées pour allumer la charge comprimée. Des bougies d'allumage peuvent également être prévues dans les au- tres formes de réalisation représentées sur les dessins,étant donné qu'elles peuvent être utilisées avantageusement pour la mise en marche du moteur.
EMI11.1
RE V E:N DI 0 il T l 0 E 8.
1. Un moteur à combustion interne, comprenant un cylindre, dont une extrémité est munie d'un orifice d'admission et dont l'autre extrémité est munie d'un orifice d'échappement,ces orifices de distribution étant commandés par des pistons qui se déplacent dans le cylindre et qui sont reliés de telle ma- nière que l'orifice d'échappement s'ouvre avant l'orifice d'ad- mission et se ferme avant que l'orifice d'admission soit fermé.
2. Un moteur à combustion interne comprenant une paire de cylindres munis d'orifices d'admission et d'échappement, disposés à une eertaine distance l'un de l'autre et commandés par des pistons se déplaçant dans les cylindres,le liston commandant l'orifice d'admission d'un cylindre et le piston com- mandant l'orifice d'échappement de l'autre cylindre étant re- liés entre eux de telle manière que les orifices d'échappement s'ouvrent avant les orifices d'admission et se ferment avant que les orifices d'admission soient fermés.
3. Un moteur à combustion interne suivant la revendica- tion 2 , dans lequel chaque cylindre comporte un orifice d'ad- mission près d'une de ses extrémités et un orifice d'échappement près de son autre extrémité,les orifices d'admission et d'éohap- ment du second cylindre étant opposés aux orifices d'échappe- ment et d'admission du premier cylindre,respectivement.