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BRETE T Dt-NVDNTIï3N Perfectionnements aux moteurs à combustion interne -
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La Société dite: :uleet IMTMMOËR INCOKPQKXTBD Cette invention a en vue d'établir un moteur à combustion interne du type à distribution par fourreau et spécialement du type à fourreau distributeur simple dans lequel le bourreau possède un mouvement de va-et-vient axial et d'oscillation angulaire ¯combiné;
mais de placer le ou les fourreaux distributeurs dans les culasses' de cylindre, à l'é- cart des pistons, à un endroit oà ils sont à la fois plus froids et plus faciles à refroidir, sont'soulagés des efforts de traction des pistons,peuvent être refroidis par des con- duits à eau prévus, à l'intérieur de leurs noyaux, possèdent une température plus. unifome, ont une variation, moindre de température entre,leurs surface interne et externe:
, peu-
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Tent comporter un mécanisme de commande plus simple, sont eux-mêmes plus accessibles et peuvent comporter un méca- niane de commande plus accessible, peuvent être enlevés sans déranger les pistons et permettent aux pistons d'être en- levés sans être eux-mêmes dérangés ou sans déranger leur mécanisme de commande, de sorte que le ou les dits four- reaux sont complets en soi et peuvent être assemblés en un sous-esemble, éprouvés et réparés indépendamment du reste du moteur, de rendre le diamètre et la longueur du. four- reau indépendants du diamètre et de la course du piston, de sorte qu'une variation de l'un n'influence pas l'autre;
d'éviter la nécessité de placer un mécanisme de commande compliqué dans le carter, de rendre possible de réduire la longueur et le poids du ou des fourreaux, et, de cette fa- çon, à la fois améliorer l'équilibrage et diminuer la sur- face frottante du ou des fourreaux, de sorte que la perte par -frottement est moindre et qu'on éprouve moins de diffi- cultés à lancer le moteur en hiver, et de rendre possible d'effectuer la distribution de plusieurs cylindres à l'ai- de d'un seul fourreau.
Dans la mise en pratique,de l'invention,dans sa forme de réalisation préférée, on prévoit un fourreau distributeur disposé transversalement par rapport au cy- lindre, en travers de la culasse du dit cylindre, et effec- tuant la distribution du cylindre. Ce fourreau est de pré- férence du type simple comportant à la fois un mouvement de va-et-vient suivant l'axe et un mouvement d'oscillation an- gulaire; quoique les caractéristiques les plus générales de l'invention n'excluent pas l'application de plusieurs fourreaux et nexigent pas que le ou les fourreaux possèdent les deux genres de mouvement susmentionnés.
Le ou les four- reaux s'adaptent dans un trou cylindrique transversal con-
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venable-de la culasse du cylindre et contiennent un noyau
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fixe convenable; de sorte qu'ils se meuvent dans un espace annulaire formé entre le noyau qu'ils entourent et la culas?' se percée transversalement qui les entoure. Ce noyau et la culasse sont tous deux avantageusement refroidis par l'eau et se prêtent à ce refroidissement. Le noyau est convenable- ment supporté et guidé à ses extrémités et est ainsi main- tenu. concentriquement à l'intérieur de l'alésage à fourreau de-la culasse.
Le noyau comporte préférablement des passages transversaux qui coopèrent avec des lumières du ou des four- reaux et avec des passages prévus dans la culasse, entourant le fourreau et aboutissant aux cylindres et au collecteur d'admission et d'échappement, de sorte qu'un joint quadruple peut être obtenu. Le ou les fourreaux sont facilement action- nés par 'un mécanisme allant du vilebrequin à ce ou ces four- reaux à l'extérieur des cylindres et, si on le désire, entiè- rement à l'extérieur du. carter, de sorte que le carter est laissé exempt de tout médanisne de commande des fourreaux.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, qui est celle représentée, le ou les fourreaux s'étendent le long de la rangée de cylindres d'un moteur polycylindrique aux extrémités à culasse de ces cylindres, de sorte qu'un fourreau effectue la distribution de plusieurs cylindres.Dans un moteur polycylindrique dans lequel les cylindres sonttous disposés suivant une rangée unique, un seul fourreau peut effectuer la distribution de tousles cylindres du moteur, ou bien il peut exister plusieurs fourreaux commandant chacun une partie du nombre entier des cylindres du moteur, le mou- vement de ces fourreaux étant disposé pour produire un degré plus ou moins grand d'équilibrage, spécialement en ce qui con- cerne leur oscillation angulaire.
S'il existe plusieurs ran- gées de cylindres, comme dans les moteurs du type en V, du
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type en W, du type en X ou du type radial, le ou les four-
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reaux destinés à un ou plusieurs cylindres disposés ,sur un rayon à partir du vilebrequin peuvent être séparés du ou des fourreaux destinés au cylindre ou aux cylindres si tués sur tout autre rayon à partir du vilebrequin, mais tous ces fourreaux destinés aux di vers cylindres ou rangées de cylindres peuvent encore aisément être actionnés par un mécanisne de commande qui est séparé des cylindres et du carter et qui est en partie commun à tous les cylindres situés sur tous les rayons différents.
Les dessins annexés représentent l'invention! Fig.l est une vue, partie en coupe verticale lon- gitudinale, partie en élévation, d'un moteur à combustion in- terne à quatre cylindres colportant un seulfourreau distribu- teur dans sa culasse pour effectuer la distribution des quatre cylindres,
Fig.2 est une coupe verticale suivant 2-2(fig,l),
Fig.3 représente à plus grande échelle la partie supérieure defg.2, mais les communications avec les collecteurs ne sont pas représentées dans cette figure dans le but de mieux montrer la construction du noyau fixe à l'intérieur du fourreau et les passages existant dans ce noyau, la coupe étant prise sen- siblement suivant 3-3(fig.4),
Fig.4 est une coupe fragmentée suivant 4-4 (fig.3)
Fig.5 est une coupe suivant 5-5(f ig.4) mais dans laquelle l'arbre de commande est retardé de 90 ,
Fig.6 est une vue semi-schématique montrant l'appli- cation de l'invention à un moteur à six cylindres,les cylindres étant disposés suivant une seule rangée, mais le moteur compor- tant deux fourreaux qui commandent chacun la moitié du nombre to- tal de cylindres,
Fig.7 est une vue en bout d'un moteur en V et mon-
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tre aché#atiquement l'application de l'inTention à un mo-
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teur de ce type ainsi que la commande des fourreaux des cy- lindres des deux rangées,
Fig,8 est une perspective fragmentaire dont beaucoup de pièces sont brisées et certaines représentas en coupe,
d'un moteur du type en X suiTant l'invention,cette vue montrant des parties du mécanisme de commande des di- vers fourreaux
Fig.9 est une vue en bout schématique fragmen- taire montrant le mécanisne de commande destiné aux divers fourreaux du moteur en X de f ig .8 , Eig.IO et 11 sont des développements des lumiè- res supérieures et inférieures du fourreau et des lumières fixes correspondantes, en regardant d'en haut dans les deux cas, dans le cas du moteur à quatre cylindres des figs.l à 5 inclus, Fig.I2 est un développement de la lumière infé- rieure, en regardant d'en haut, dans le cas du moteur à six cylindres de f ig.6,
Fig.I3 est un développement analogue dans le cas d'un moteur à six cylindres comportant un seul fourreau dis- tributeur pour les six cylindres.
Pour simplifier l'explication,on décrira d'abord l'application de l'invention au moteur à quatre cylindres des figs. 1 à 5 inclus.
Les cylindres 10, représentés au nombre de quatre sur la fig.l, quoique l'invention soit applicable à des mo- teurs comportant tout nombre de cylindres, sont munis, comme représenté, de chemises fixes 11 dans lesquelles des pistons 12 coulissent de la manière usuelle. Les chemises 11 ne sont
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aucunement essentielles et ne sont représentées qu'à titra
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de construction désirable, comme par exemple lorsqu'on dési- re construire le bloc à cylindres et le carter à l'aide de quelque métal non ferreux tel que l'aluminium. Les pistons
12 sont reliés par des bielles 13 aux coudes d'un Tilebre- quin 14 qui est situé dans un carter 15, lequel carter peut être exempt de 'tout mécanisme de commande de la distribu- tion.
En outre, quoique le moteur suivant l'invention soit un moteur à distribution par fourreau, il nexiste de four- reau entre aucun piston et son cylindre, et les pistons se meurent dans et contre un organe fixe, les mouvements re- latifs entre ces deux pièces sont purement axiaux et le piston n'exerce aucun effort de traction sur un fourreau en- veloppant ou n'est soumis à aucun effort de traction de la part d'un tel fourreau. Il résulte de cette construction que le carter et le bloc à cylindres peuvent être faits d'une seule pièce si on le désire, ce qui n'est pas possi- ble dans le cas des type do moteurs munis de fourreaux: en- tourant les pistons.
L'extrémité supérieure du bloc à cylindres peut être dressée à plat et présenter,si on le désire,des élargissements destinés à recevoir des brides 16 prévues à l'extrémité supérieure des chemises 11 en vue de¯ suspen- dre celles-ci. Sur ce sommet plat du bloc à cylindres est fixée une culasse 20, qui dans l'exemple représenté, est une culasse unique s'étendent d'un bout à l'autre du bloc.
La culasse 20 est assujettie au bloc par des boulons et écrous convenables 21 ou de toute autre manière commode.
La culasse 20 est percée d'un trou longitudi- nal, généralement cylindrique, d'un bout à l'autre de sa longueur. Dans ce trou longitudinal cylindrique s'ajustent frottement doux le ou les fourreaux 25 suivant l'inTention,
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Ce fourreau est préférablement du type simple, par opposi- tion à deux fourreaux concentriques comme dans le type de moteur Knight, quoique l'invention ne soit pas limitée à @ Inapplication d'un fourreau unique par opposition à un four reau double. Le fourreau 25 est constitué par un tubecuni- que, comme il sera décrit ci-après d'une façon plus détaillée, et peut coulisser suivant son axe et osciller autour
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de son axe suivant un chemin courbe fermé .sur lui même,com- m e il sera aussi expliqué plus loin.
Le fourreau peut être fait très mince, de sorte que le poids animé d'un mouvement rectiligne et angulaire est très faible.
Pour obtenir ce mouvement composé du fourreau 25,on fait préférablement usage de la construction repré- sentée d'une façon plus détaillée sur les figs.4 et 5, quoi- qu'elle soit aussi indiquée sur les figs.l et vans cet- te construction, la force motrice est appliquée à l'une des extrémités du. fourreau, 25 et l'on prévoit à cette ex-
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traité* une baajde de 1"6JîrOre6!t1ent SE munio sur uee partie de sa circonférence d'un bossage destiné à porter l'élément femelle ou douille 27 d'un joint à rotule, La bande 26 est préférablement rivetée sur le fourreau, mais elle pourrait lui être assujettie de toute autre manière convenable.
La rotule 28 du joint à rotule est prévue à l'extrémité d'une tige cylindrique 29 qui coulisse suivant son axe dans un trou 30 disposé excentriquement dans une tête équilibrée 31 prévue à l'extrémité d'un arbre 32. La tête 31 est équi- librée par un contrepoids qui peut être établi pour con- trebalancer dans une mesure plus ou moins grande les for- ces créées par le mouvement du fourreau. Il s'ensuit que la tige 29 constitue, en fait, un maneton de l'arbre 32, quoiqu'elle puisse coulisser suivant l'axe de cet arbre 32 comme l'exige la rotation du fourreau 25 autour de son
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axe.
Le centre du oint à rotule 27-28 est éloigné de la
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surface interne du fourreau lui-même d'une distance plus petite que le diamètre de ce joint, ce qui est rendu possible en cons- tituant la rotule 28 par un simple segment sphérique. Ce seg- ment sphérique constituant la rotule 28 est assujetti de fa- çon démontable à la tige 29, par exemple par une vi s à tête
33, de sorte que, en enlevant la vis 33 et retirant la tige 29 de la rotule,
on peut faire tourner celle-ci à l'écart de sa position de travail natale pour =tuer des faces décou- pées 34 de la rotule à une position propre à permettre à cet- te rotule d'être enlevée de la douillex27. L'extrémité infé- rieure de la tige 29 est préférablement munie d'une rainure pemettant de faire tourner la tige à l'aide d'un tournevis pendant qu'on maintient la vis à tête 33. La tige 29 se déga- ge de son trou quand la culasse et le fourreau sont enlevés en bloc et elle s'engage dans ce trou quand on. place le dit ensemble sur le bloc à cylindres. Tout ceci facilite le mon- tage et le démontage.
L'arbre 32 est convenablement actionna par le vi- lebrequin 14 à l'aide de tout dispositif commode et tourne à la moitié de la vitesse du vilebrequin. A cet effet, dans la construction préférée, l'arbre 32 s'étend à partir de son ex- trémité à fourreau (l'extrémité supérieure sur les figs.l à 5 inclus) jusqu'à proximité du vilebrequin et est relié à cet endroit au vilebrequin à l'aide d'un engrenage convenable 35, de préférence hélicoïdal. L'engrenage 35 et L'arbre 32 sont préférablement logés dans un compartiment spécial 36 de l'enveloppe du moteur, à l'une des extrémités de la rangée de cylindres 10, et ce compartiment 36 est préférablement entiè- rement distinct de l'espace interne du carter lui-même.
Pour recevoir l'engrenage hélicoïdal 35, on donne à l'arbre 32 une
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position légèrement oblique par rapport aux axes des cylindres,
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comme il ressort des fïgs.2 et 5, cet arbre étant toutefois préférablement radial par rapport au fourreau.
Par la rotation du vilebrequin 14 et la rota- tion qui en résulte de l'arbre 32 à la moitié de la vitesse du vilebrequin, la rotule 28 se meut autour de l'axe de l'arbre 32 et, dans ce mouvement, donne au fourreau 25 les mouvements alternatifs angulaire et longitudinal désirés.Le centre du joint à rotule 27-28 est préférablement placé,par rapport à l'axe du fourreau, de façon que la longueur cir- conférentielle de l'oscillation angulaire soit sensiblement égale à la longueur du mouvement de va-et-vient longitudinal; il s'ensuit que le développementde la trajectoire d'un point quelconque du fourreau est sensiblement un cercle, ce qui présente certains avantages en ce qui concerne le prof il et la -situation des lumières.
Le fourreau 25 est non seulement supporté ex- térieurement par la paroi du trou de la culasse, mais est supporté intérieurement par un noyau fixe 40 qui s'étend d'- un bout à l'autre du fourreau. Ce noyau 40 comporte à, l'une de ses extrémités(celle de droite sur la fig.l) d'une part un élargissement de guidage ou collier 41 s'adaptant étroi- tement dans le trou de la culasse pour centrer le noyau par rapport à ce trou à la dite extrémité et d'autre part un re- bord. externe 42 par lequel cette extrémité du noyau.peut être boulonnée à la culasse 20 par des vis à tête convenables 43.
A son autre extrémité (celle de gauche sur les figs.l et 4) le noyau 40 coulisse dans un anneau d'espacement 44 monté de façon démontable dans l'extrémité de la culasse 20, lequel support centre efficacement cette extrémité du noyau 40 mais permet à la dite extrémité de se mouvoir longitudinalement par
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rapport à l'extrémité correspondante de la culasse s'il se
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produit quelque tendance à ce mouvement par suite d'une dila -
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talion thermique différentielle, En enleyant Panneau d'esgjfc* cernent 44,on peut mettre en place ou retirer le fourreau/ 1 ,: 25 lui-même avec sa bande 26 et son joint à rotule .1a tigre 29 étant bien entendu séparée de la rotule 28 pendant ce montage ou ce démontage.
Le métal de support de l'anneau d'espacement 44 peut être découpé en un point à la fois in- térieurement et extérieurement pour permettre le passage de la douille 27 et du bossage dans lequel cette douille est montée.
Le noyau 40 est généralement creux pour cons- tituer un passage pour la circulation de l'agent réfrigé- rant, qui est usuellement de l'eau. Quand l'eau est l'agent réfrigérant, les cylindres 10 et la culasse 20 sont munis de passages à eau convenables 45 et 46 convenablement dis- posés pour communiquer entre eux, comme il est usuel dans la construction,.des moteurs. A l'extrémité de droite(fig.l) de la culasse se trouve un chapeau obturateur 47 qui recou- vre les vis 43 et assure une communication entre les passa- ges à eau 46 de la. culasse et lintérieur du noyau 40.
A l'extrémité de gauche (fig.l) de la culasse se trouve une tubulure 48 qui recourre l'extrémité de la culasse et s'é- tend aussi en partie le long d'un des côtés de la culasse pour communique à la fois aTec les passages à eau 46 de la culasse et avec l'ouverture d'extrémité du noyau 40,de sorte que l'eau provenant des deux passages peut arriver à la tubulure 48 pour se rendre, de là, au sommet du radiateur usuel, qui est muni d'un système de circulation d'eau. Le res- te du système de circulation d'eau n'est pas représenté, étant donné qu'il peut être de tout type désisgré.
Quoique le noyau 40 soit,généralement creux, il ne l'est pas complètement mais comporte diverses parois
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pou r constituer à travers lui des conduits pour le passage
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des gaz d'admission et d'échappement. Ces conduits coïncident au sommet arec des lumières d'admission convenables 51 et des lustrée d'échappement convenables 52 prévues dans la culasse au sommet; et ces lumières 51 et52 communiquent res- pectivement avec un collecteur d'admission convenable 53 et avec un collecteur d'échappement convenable 54. Les conduits du noyau coïncident, en bas, avec des lumières d'admission et d'échappement convenables destinées aux divers cylindres 10.
Ces lumières des cylindres seront décrites ci-après d'- (L'une façon plus détaillée, et il en est do moue des conduits constituées par les parois 50 à l'intérieur du noyau 40. Le fourreau 25 du moteur des figs,l à 5 est percé de lumières serrant àrégler l'ouverture et la fermeture des deux extré- mités des conduits prévus à travers le noyau, de sorte qu'il peut y avoir une double action de distribution entre un cy- lindre et un collecteur, sur les côté supérieur et inférieur du noyau 40, une surface de joint quadruple pouvant ainsi être constituée par la surface interne et la surface exter- ne du fourreau, à la fois sur le côté supérieur et sur le coté inférieur du dit fourreau.
Un joint quadruple de ce gen- re est représenté pour les conduits d'échappement des cy- lindres extrêmes.
Une disposition de lumières convenable pour le fourreau et les pièces fixes s'y rapportant est représentée sur les figs.IO et 11 pour un moteur à quatre cylindres du genre de celui représenter les figs.l à 5 inclus. Comme il ressort des figs.1 et 10, dans cette disposition donnée à ti- tre d'exemple(et qui n'est aucunement une disposition essen- tielle), la série de lumières 51-52 de la culasse, au-dessus du fourreau, comprend cinq lumières, dont la première, la troi- sième et la cinquième sont des lumières d'échappement commu-
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niquant airer, le collecteur d'échappement 54, la seconde et la quatrième étant des lumières d'admission communiquant avec le collecteur d'admission 53.
Directement au-dessous des lumières 51 et 52 prévues dans la partie supérieure de la culasse se trouvent des lumières, respectivement en coïnci- dence, aux extrémités supérieures de conduits d'admission @1 et des conduits d'échappement 62 constitués par les parois
50 du noyau fixe 40. Les conduits 61 et 62 sont déviés de manières convenables dans leur passage à travers le noyau, de sorte que, à leurs extrémités inférieures, ils consti- tuent des lumières de noyau qui correspondent à, et coïn- cident avec, une ou plusieurs lumières d'admission 63 et une ou. plusieurs lumières d'échappement 64 pour chaque cy- lindre 10.
Dans la disposition préférée, on prévoit deux lumières d'admission 63 et deux lumières d'échappement 64 pour chaque cylindre et l'on dispose ces quatre lumières sensiblement au sommet d'un carré sur le développement de la surface cylindrique; ce qui est rendu possible en faisant la longueur circonférentielle de l'oscillation angulaire sen- siblement égale à la longueur du mourement longitudinal du fourreau.. Avec cette disposition de lumières, les lumières 6@ et 64 destinées à tous les cylindres du moteur peuvent être sensiblement les mêmes, étant simplement amenées par rotation à, des positions différentes sur le chemin circu- laire décriât par un point quelconque du fourreau pour cor- respondre à l'ordre d'allumage et au nombre de cylindres du moteur.
Dans le moteur à quatre cylindres des figs. 1 à 5, 10 et 11, dans lequel l'ordre d'allumage est 1-2-4-3, la disposition des lumières 63,64 peut être considérée canme normale pour le cylindre n I, comme tournée de 90 à partir de cette position pour le cylindre n 2, comme tournée de 180 à partir de cette position pour le cylindre n 4, comme
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came tournée de 270* à partir de cette position pour le cylin- dre n 3, les angles étant mesurés dans le sens du mouvement d'un point quelconque du fourreau dans le trajet circulaire de ce point.
Les lumières 51,52,63 et 64 de la culasse du cylindre et leslumières correspondantes prévues aux extrémi- tés supérieures et inférieures des conduits 61 et 62 traver- sent le noyau sont fixes, mais elles coopèrent avec des lu- mières mobiles convenables 65 prévues dans la moitié supérieu- re du fourreau 25 et avec des lumières mobiles convenables 66 prévues- dans la moitié inférieure du fourreau 25. Les lumiè- res 65 décrivent des trajets circulaires, dansla construction préférée représentée, pour commander les lumières fixes 51 et 52, et les lumières 66 décrivent des trajets circulairescorres- pondantes pour commander les' lumières fixes 63 et 64.
Les di- rections suivant lesquelles les lumières mobiles 65 et 66 se meuvent sont représentées par de courtes flèches courbes sur les figs. 10 et 11, le moteur étant supposé directement au point
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mort d'allumaso pour le gylindro net. Les :t1àoh.1iI sont diffé- rentes sur les figs.IO et 11 parce que ces figures sont toutes deux des développements vus d'en haut, ce qui fait que les par- ties supérieure et inférieure du fourreau, et par conséquent les lumières supérieures 65 et. inférieures 66, semblent se mou- voir dans des sens opposés suivant des cercles correspondants.
Les lumières 51 et 52 peuvent être des lumières circulaires et les lumières 65 peuvent alors être, de façon cor-
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rospondane,c,rculsaires. Certaines des lumières 65 sont doubles, comme représenté par la seconde lumière 65 à partir de chaque extrémité'sur la fig.IO. Dans ce cas, elles ne sont pas circu- laires et sont en réalitécomposées de deux cercles à recouvre- ment avec les parties intermédiaires aplaties.
Toutefois, pour obtenir des mouvements d'ouver-
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turf et de fermeture rapides, il est préférable que les lumiè- res 63,64 et 66,au moins, aient leurs bords d'ouverture et de fermeture sensiblement perpendiculaires à la direction du mouvement, étant donné que ces bords coopèrent pour ouvrir ou fermer les lumières. Davantage d'un tel mouvement rapide d'- ouverture et de fermeture est évident. {]test pourquoi les lu- mières 63,64 et 66 ont reçu, dans l'exemple représenté, une forme généralement triangulaire, dans le but d'obtenir des bords assurant cette action.
Dans la disposition de lumières de la fig.ll,les lumières d'admission 63 sont fermées et les lumières d'échap- pement ouvertes, par un mouvement sensiblement longitudinal du fourreau pour les cylindres extrêmes 1 et 4 et par un mouvement sensiblement angulaire pour les cylindres intermédiaires 2 et 3. Ceci est toutefois purement secondaire, étant donné que les lumières peuvent être disposés de façon à inverser cette ac- tion, came c'est d'ailleurs représenté dans la fig.12 (décrite plus loin) dans laquelle cette action des lumières est effectuée par un mouvement sensiblement longitudinal du. fourreau dans le cas des demc cylindres médians.
Quand le moteur est un moteur à six cylindres av ec un seul fourreau, distributeur, la disposition des lumières peut être celle représentée sur la fig.13. Dans ce cas, l'ordre d'al- lumage est supposé: 1-5-3-6-2-4, etles lumières 63,64 et 66 d'un cylindre quelconque sont alors tournées d'angles correspon- dants dans leur disposition sur le chemin circulaire décrit par un point quelconque du fourreau, les lumières relatives au cylindre 5 étant tournées de 60 , celles relatives au cylindre 3 étant tournées de 120*, celles relatives au cylindre 6 étant tournées de 1800;
celles relatives au cylindre 2 étant tournées de 240 et celles relatives au cylindre 4 étant tournées de
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3 , par rapport à ce qu'on peut appeler la position zéro?qui
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est celle des lumières du cylindre n 1.
Pour obtenir les lumières 63,64 et 66 dans un faible espace,de façon, que le diamètre, du chemin circulaire décrit par un point quelconque du fourreau puisse recevoi r une valeur aussi faible que possible pour une ouverture de lumière donnée, il est quelquefois nécessaire de déformer légèrement certaines des lumières. Ceci est représenté pour une des lumières d'échappement.64 destinées à chacun des cy- lindres des fige .1:1, et 13..
Ceci a uniquement pour but d'empê- cher cette lumière déformée d'être recourerte partiellement à un instant quelconque par un des angles de la lumière mobile 66 avec laquelle elle n'est pas destinée à coopérer,
Avec la disposition de lumières qui a été décri- te, il peut y avoir une action de joint quadruple entre le cylindre et un collecteur. fin d'autres termes, il peut y avoir un-joint par les surfaces interne et externe du fourreau pour la moitié inférieure de ce fourreau. en connexion avec les lu- mières 63 ou 64 et 66 et un autre joint à la fois à la surface interne et à la surface externe du fourreau pour la moitié su- périeure du dit fourreau en connexion avec les lumières 51 ou 52 et 65. O@ a. trouvé que ce joint quadruple est très effica- ce.
Toutefois il n'est pas essentiel pour l'invention considé- rée d'une façon générale et l'on n'a représenté cette dispo- sition, que pour l'échappement des cylindres extrêmes(l et 4) dans la disposition de lumières des figs.IO et 11.
Au lieu d'avoir un seul fourreau commandant tou@ les cylindres d'une rangée, par exemple de quatre, six ou huit cylindres, il est quelquefois désirable de prévoir deux fourreaux: commandant chacun une moitié du nombre entier de cy- lindres, moitié située sur un côté du milieu de la rangée de cylindres. Ceci est représenté sur les figs.6 et 12 qui mon- trent un moteur à six cylindres comportant un fourreau com-
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mandant les trois cylindres situés vers une des extrémités de la rangée de cylindres et un autre fourreau commandant les tro@@- cylindres situés vers l'autre extrémité de cette rangée.
Les deux fourreaux 25 et 25b peuvent avantageusement être action- nés par le mécanisme de fig.6 dans lequel il existe èux arbres 22* et 32b reliée aux extrémités des fourreaux respectifs de la manière déjà décrite pour l'arbre 32 des figs,l,4 et 5, les arbres 32 et 32b étant reliés par des engrenages hélicoï- daux 35a et 35 respectivement, à un renvoi commun @0 convena- blement actionné par le vilebrequin 14,
par exemple par une transmission à chaîne 71. Le réglage de la transmission est préférablement tel que les fourreaux 25a et 25b se meuvent longitudinalement ensemble vers l'une ou l'autre des extrémités mais oscillent angulairement dans des phases opposées de façon que, en ce qui concerne l'oscillation angulaire, il existe une action d'équilibrage entre les deux fourreaux. Les lumières des fourreau!! 25a et 25b et les lumières commandées par ces fourreaux ne sont pas indiquées par la fig. 6 qui est un peu sché- natique, mais les lumières 63,64 et 66 sont en général analogues à celles déjà décrites portant des nombres de référence analogues et sont représentées sur le développement de fig.I2.
Dans ce qui précède, on a décrit l'application de l'invention à des moteurs dans lesquels tous les cylindres sont situés sur une rangée unique. Toutefois l'invention est également applicable à divers autres types de moteurs. On * représenté deux autres types sur la fig.7 et sur les figs.8 et 9, respectivement.
La fig.7 représente schématiquement l'application de l'invention à un moteur du type en V. Dans ce cas, il existe deux rangées de -cylindres 10c et 10d disposés angulairement l'un par rapport à l'autre, et ces deux rangées sont commandées
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respectivement par des fourreauc 25 et 25à, respectiTemettt.Ges
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Ces fourreaux sorrespondent en général au fourreau 25 déjà décrit et. comportent des pièces coopérantes analogues, de sorte qu'ils fonctionnent pour commander les rangées corres- déjà pondantes de cylindres d'une manière qui a/été expliquée.
Une façon simple d'actionner les fourreaux 25c et 25d est représentée sur la fig.7. Dans ce cas, le vilebre- quin 14 est relié par un engrenage conique 72 à un arbre 73 qui est à son tour relié par un engrenage hélicoïdal 74 à un arbre transversal 75 s'étendant perpendiculairement aux deux fourreaux 25c et 25 et entre ces fourreaux. Chacun des fourreaux est relié à l'extrémité adjacente de l'arbre trans- versal 75 par un mécanisme de transmission qui est sensible- ment le même que celui déjà décrit relativement à la liaison entre le fourreau. 25 et l'extrémité adjacente de l'arbre 32.
Par la disposition de fourreaux de fig.7, on peut obtenir un équilibrage des fourreaux à la fois dans le sens axial et dans le sens circonférentiel.
Les figs.8 et 9 représentent l'application de l'invention à un moteur dû type en X. Dans ce type de moteur, il existe quatre rangées de cylindres 10e disposés suivant des rayons différents par rapport au vilebrequin commun 1@.
Aux extrémités extérieures, ou de culasse, de chaque rangée de cylindres 10e se trouve un fourreau 25e qui peut, en géné- ral, être le même que le fourreau 25 déjà décrit. Chacun
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do oon fourreaux 25$ rooit sa oarnm,ando d'un arbre 320 par un mécanisme analogue à celui déjà décrit qui relie l'arbre 32 au fourreau 25, et les arbres 32 peuvent être tous action- nés par le vilebrequin 14 à l'aide d'un engrenage hélicoïdal 35 du genre de celui déjà décrit, la différence étant que le pignon hélicoïdal du vilebrequin 14 engr@he en commun avec les pignons hélicoïdaux de tous les arbres 32e, comme il ressort de fig.9.
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La disposition de fig. 8 représente deux autres modifications. Premièrement, le noyau disposé dans le fourreau est ouvert à ses extrémités en vue d'un refroidissement par un courant d'air le traversant longitudinalement, étant don- né que te moteur représenté est supposé du type refroidi par l'air. Deuxièmement, le fourreau n'effectue la distribution qu'à l'aide de lumières prévues dans son côté tourné vers les cylindres(le côté inférieur comme représenté), et les collec- teurs sont disposés dans le noyau creux, le collecteur d'é- chappement 54e étant le seul représenté sur la figure.
On n'obtient ainsi qu'une distribution simple et qu.'un joint double.mais cette disposition rentre néanmoins dans le cadre des caractéristiques les plus générales de l'invention.
Les fourreaux et leur mécanisne de commande peu- Tent être lubrifiés de toute manière conven@le. Une disposition de lubrifaction est représentée sur les figs.l à 5. Dans cet- te disposition, il existe une pompe à huile 80 qui refoule l'huile de la cuvette à huile 81 par un tuyau 82 à l'un ou chacun des paliers 83 de l'arbre 32 et à des trous d'admission d'huile convenables 84 prévus le long de l'alésage destiné au fourreau 25.
Les trous d'admission d'huile 84 sont prévus sur l'alésagedu fourreau en des points choisis de telle sorte que les dits trous ne sont jamais recouverts par des lumières quelconques du fourreau ; ces points, les fourreaux peuvent être percés de trous 86 pour permettre à l'huile de passer à travers le fourreau à une rainure de distribution 87 prévue à la surface du noyau 40. L'arbre 32 peut présenter un trou à huile 88 faisant communiquer la portée du palier supérieur 83 avec le trou, recevant, la tige 29.
Les constructions précises représentées n'ont pour but que de faire comprendre l'invention et celle-ci est
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capable, de recevoir de nombreuses modifications. Par exemple
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l'invention est applicable à de nombreux types de moteurs autres que le.type rectiligne, le type en 7 et le type en X représentés; chaque four reau peut commander la totalité ou toute partie désirée du nombre entier des cylindres du moteur et, dans les caractéristiques les plus générales de l'invention, il n'est pas nécessa ire qu'un fourreau quelconque commande plus d'un moteur ;
les axes du ou des fourreaux ne s'étendent pas nécessairement le long d'une rangée de cylindres, quoique ceci constitue la construc- tion préférée et adoptée dans toutes les figures du dessin; le mécanisme de commande du ou des fourreaux peut recevoir toute forme convenable, celle représentée étant uniquement donnée à titre d'exemple, mais est très efficace, et la dis- tribution par fourreau n'est pas limitée aux distributeurs à fourreau unique.
REVENDICATIONS
L'invention est relative à un moteur à combus- tion interne comprenant un cylindre, un piston coulissant dans ce cylindre et un fourreau distributeur commandant une ou plusieurs lumières destinées à ce cylindre, et elle con- siste en un moteur comprenant une ou plusieurs des caracté- ristiques suivantes :
I.-Un fourreau distributeur situé à l'écart du dit piston et suivant un axe différent de celui du piston et possédant un mouvement de va-et-vient et un mouvement an- gulaire combinés, 2.-Un fourreau distributeur dont l'axe fait un angle avec l'axe du cylindre,
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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BRETE T Dt-NVDNTIï3N Improvements to internal combustion engines -
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The Company known as:: uleet IMTMMOËR INCOKPQKXTBD This invention aims to establish an internal combustion engine of the type with distribution by sheath and especially of the type with simple distributor sheath in which the executioner has an axial reciprocating movement and of angular oscillation ¯combined;
but to place the distributor sleeve (s) in the cylinder heads, away from the pistons, in a place where they are both colder and easier to cool, are relieved from the tensile forces of the pistons , can be cooled by water pipes provided, inside their cores, have a higher temperature. uniform, have a variation, less temperature between, their internal and external surfaces:
, can-
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Tent have a simpler operating mechanism, are themselves more accessible and may have a more accessible operating mechanism, can be removed without disturbing the pistons and allow the pistons to be removed without being disturbed themselves or without disturbing their operating mechanism, so that said sleeve (s) are complete in themselves and can be assembled into a sub-assembly, tested and repaired independently of the rest of the engine, to make the diameter and length of the. cylinder independent of the diameter and the stroke of the piston, so that a variation of one does not influence the other;
to avoid the need to place a complicated control mechanism in the housing, to make it possible to reduce the length and weight of the sleeve (s), and in this way both improve the balance and decrease the surge - friction face of the sleeve (s), so that the loss by friction is less and that one experiences less difficulty in starting the engine in winter, and to make it possible to effect the distribution of several cylinders to the help from a single sheath.
In the practice of the invention, in its preferred embodiment, there is provided a distributor sleeve disposed transversely to the cylinder, across the cylinder head of said cylinder, and effecting the distribution of the cylinder. This sleeve is preferably of the simple type comprising both a back and forth movement along the axis and an angular oscillation movement; although the most general characteristics of the invention do not exclude the application of several sleeves and do not require that the sleeve or sleeves have the two types of movement mentioned above.
The sleeve (s) fit into a transverse cylindrical hole which is
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venable-cylinder head and contain a core
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fixed suitable; so that they move in an annular space formed between the nucleus which they surround and the culas? ' is pierced transversely surrounding them. This core and the cylinder head are both advantageously cooled by water and lend themselves to this cooling. The core is suitably supported and guided at its ends and is thus maintained. concentrically inside the cylinder head barrel bore.
The core preferably comprises transverse passages which cooperate with openings in the sleeve (s) and with passages provided in the cylinder head, surrounding the sleeve and terminating at the cylinders and at the intake and exhaust manifold, so that a quadruple seal can be obtained. The sleeve (s) are easily actuated by a mechanism extending from the crankshaft to the sleeve (s) outside of the cylinders and, if desired, entirely outside the cylinder. crankcase, so that the crankcase is left free from any sleeve control media.
In the preferred embodiment of the invention, which is the one shown, the sleeve (s) extend along the row of cylinders of a polycylindrical engine at the cylinder head ends of these cylinders, so that a sleeve performs the distribution of several cylinders.In a polycylindrical engine in which the cylinders are all arranged in a single row, a single sleeve can distribute all the cylinders of the engine, or there may be several sleeves each controlling a part of the whole number of cylinders of the engine, the movement of these sleeves being arranged to produce a greater or lesser degree of balancing, especially with regard to their angular oscillation.
If there are several rows of cylinders, as in V-type engines, the
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W-type, X-type or radial type, the furnace (s)
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rins intended for one or more cylinders arranged on a radius from the crankshaft may be separated from the sleeve or sleeves intended for the cylinder or cylinders if killed on any other radius from the crankshaft, but all these sleeves intended for the various cylinders or The rows of cylinders can still easily be actuated by a control mechanism which is separate from the cylinders and the crankcase and which is in part common to all the cylinders situated on all the different radii.
The accompanying drawings show the invention! Fig. 1 is a view, partly in longitudinal vertical section, partly in elevation, of a four-cylinder internal combustion engine peddling a single distributor sleeve in its cylinder head to effect the distribution of the four cylinders,
Fig. 2 is a vertical section along 2-2 (fig, l),
Fig.3 shows on a larger scale the upper part of defg.2, but the communications with the collectors are not shown in this figure in order to better show the construction of the fixed core inside the sleeve and the passages existing in this nucleus, the cut being taken substantially along 3-3 (fig. 4),
Fig. 4 is a fragmented section along 4-4 (fig. 3)
Fig. 5 is a section along 5-5 (f ig.4) but in which the control shaft is delayed by 90,
Fig. 6 is a semi-schematic view showing the application of the invention to a six-cylinder engine, the cylinders being arranged in a single row, but the engine comprising two sleeves which each control half the number. total cylinders,
Fig. 7 is an end view of a V-motor and my-
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be achieved # atically the application of the intention to a
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tor of this type as well as the control of the cylinder sleeves of the two rows,
Fig, 8 is a fragmentary perspective of which many pieces are broken and some are cross-sectioned,
of an X-type engine according to the invention, this view showing parts of the control mechanism for the various sheaths
Fig. 9 is a fragmentary schematic end view showing the control mechanism for the various ducts of the X-shaped motor of Fig. 8, Eig.IO and 11 are developments of the upper and lower lights of the barrel and of the corresponding fixed lights, looking from above in both cases, in the case of the four-cylinder engine of figs. 1 to 5 inclusive, Fig.I2 is a development of the lower light, looking from above , in the case of the six-cylinder engine in fig. 6,
Fig. 13 is a similar development in the case of a six-cylinder engine comprising a single distributor sleeve for the six cylinders.
To simplify the explanation, we will first describe the application of the invention to the four-cylinder engine of FIGS. 1 to 5 inclusive.
The cylinders 10, shown four in number in FIG. 1, although the invention is applicable to engines comprising any number of cylinders, are provided, as shown, with fixed liners 11 in which pistons 12 slide from the cylinder. usual way. Shirts 11 are not
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not essential and are only represented
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of desirable construction, such as when it is desired to construct the cylinder block and crankcase from some non-ferrous metal such as aluminum. The pistons
12 are connected by connecting rods 13 to the elbows of a crankshaft 14 which is located in a housing 15, which housing may be free from any valve control mechanism.
In addition, although the engine according to the invention is a sheath distribution engine, there is no barrel between any piston and its cylinder, and the pistons die in and against a fixed member, the relative movements between these two parts are purely axial and the piston does not exert any tensile force on an enveloping sleeve or is not subjected to any tensile force from such a sleeve. It follows from this construction that the crankcase and the cylinder block can be made in one piece if desired, which is not possible in the case of types of engines provided with sheaths: surrounding the pistons.
The upper end of the cylinder block may be erected flat and have, if desired, enlargements for receiving flanges 16 provided at the upper end of liners 11 for hanging them. On this flat top of the cylinder block is fixed a cylinder head 20, which in the example shown, is a single cylinder head extending from one end of the block to the other.
The cylinder head 20 is secured to the block by suitable bolts and nuts 21 or in any other convenient manner.
The cylinder head 20 is pierced with a longitudinal hole, generally cylindrical, from one end of its length to the other. In this cylindrical longitudinal hole fit soft friction the sleeve or sleeves 25 according to the intention,
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This sleeve is preferably of the single type, as opposed to two concentric sleeves as in the Knight type of engine, although the invention is not limited to the application of a single sleeve as opposed to a double sleeve. The sleeve 25 is formed by a tubecuni-, as will be described below in more detail, and can slide along its axis and oscillate around
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of its axis following a closed curved path on itself, as will also be explained later.
The scabbard can be made very thin, so that the weight of rectilinear and angular motion is very small.
In order to obtain this movement composed of the sheath 25, use is preferably made of the construction shown in more detail in Figs. 4 and 5, although it is also indicated in Figs. 1 and in this case. te construction, the driving force is applied to one end of the. sheath, 25 and this ex-
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treated * a baajde of 1 "6JîrOre6! t1ent SE munio on a part of its circumference with a boss intended to carry the female element or sleeve 27 of a ball joint, the strip 26 is preferably riveted to the sleeve, but it could be subjected to it in any other suitable manner.
The ball 28 of the ball joint is provided at the end of a cylindrical rod 29 which slides along its axis in a hole 30 disposed eccentrically in a balanced head 31 provided at the end of a shaft 32. The head 31 is balanced by a counterweight which can be established to counterbalance to a greater or lesser extent the forces created by the movement of the sheath. It follows that the rod 29 constitutes, in fact, a crank pin of the shaft 32, although it can slide along the axis of this shaft 32 as required by the rotation of the sleeve 25 around its
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axis.
The center of the ball joint 27-28 is away from the
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internal surface of the sleeve itself by a distance smaller than the diameter of this seal, which is made possible by constituting the ball 28 by a simple spherical segment. This spherical segment constituting the ball 28 is secured in a removable manner to the rod 29, for example by a screw head.
33, so that, by removing the screw 33 and removing the rod 29 from the ball joint,
this can be rotated away from its native working position to kill cut-out faces 34 of the patella to a position suitable for allowing this patella to be removed from the socketx27. The lower end of the rod 29 is preferably provided with a groove allowing the rod to be rotated with the aid of a screwdriver while the cap screw 33 is held in place. The rod 29 disengages from it. its hole when the breech and the scabbard are removed en bloc and it engages in this hole when one. place the said assembly on the cylinder block. All this facilitates assembly and disassembly.
The shaft 32 is suitably operated by the crankshaft 14 by any convenient device and rotates at half the speed of the crankshaft. For this purpose, in the preferred construction, the shaft 32 extends from its sheathed end (the upper end in figs. 1 to 5 inclusive) to the vicinity of the crankshaft and is connected to this. location at the crankshaft using a suitable gear 35, preferably helical. The gear 35 and the shaft 32 are preferably housed in a special compartment 36 of the engine casing, at one end of the row of cylinders 10, and this compartment 36 is preferably entirely separate from the engine. internal space of the crankcase itself.
To receive the helical gear 35, the shaft 32 is given a
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slightly oblique position with respect to the axes of the cylinders,
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as emerges from fïgs.2 and 5, this shaft being however preferably radial relative to the sleeve.
By the rotation of the crankshaft 14 and the resulting rotation of the shaft 32 at half the speed of the crankshaft, the ball joint 28 moves around the axis of the shaft 32 and, in this movement, gives to the sleeve 25 the desired reciprocating angular and longitudinal movements. The center of the ball joint 27-28 is preferably placed, relative to the axis of the sleeve, so that the circumferential length of the angular oscillation is substantially equal to the length of the longitudinal reciprocation; it follows that the development of the trajectory of any point of the sheath is substantially a circle, which has certain advantages with regard to the depth and the -situation of the lights.
The sleeve 25 is not only supported externally by the wall of the cylinder head hole, but is internally supported by a fixed core 40 which extends throughout the sleeve. This core 40 comprises at one of its ends (the one on the right in FIG. 1) on the one hand a guide widening or collar 41 which fits closely into the hole in the cylinder head to center the core by relative to this hole at said end and on the other hand an edge. external 42 by which this end of the core can be bolted to the cylinder head 20 by suitable cap screws 43.
At its other end (the one on the left in Figs. 1 and 4) the core 40 slides in a spacer ring 44 removably mounted in the end of the yoke 20, which support effectively centers this end of the core 40 but allows said end to move longitudinally by
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relative to the corresponding end of the cylinder head if it
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produces some tendency to this movement as a result of a dila -
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Differential thermal talion, Enleyant Panel of esgjfc * encircling 44, one can put in place or remove the sleeve / 1,: 25 itself with its band 26 and its ball joint .1a tiger 29 being of course separated from the ball 28 during this assembly or disassembly.
The support metal of the spacer ring 44 may be cut at a point both internally and externally to allow passage of the socket 27 and the boss in which this socket is mounted.
The core 40 is generally hollow to provide a passage for the circulation of the coolant, which is usually water. When water is the coolant, cylinders 10 and cylinder head 20 are provided with suitable water passages 45 and 46 suitably arranged to communicate with each other, as is customary in the construction of engines. At the right end (fig.l) of the cylinder head is a blanking cap 47 which covers the screws 43 and provides communication between the water passages 46 of the. cylinder head and inside the core 40.
At the left end (fig.l) of the cylinder head is a pipe 48 which recurves the end of the cylinder head and also extends partly along one of the sides of the cylinder head to communicate to the cylinder head. both with the water passages 46 of the cylinder head and with the end opening of the core 40, so that the water from the two passages can reach the pipe 48 to go, from there, to the top of the usual radiator , which is equipped with a water circulation system. The remainder of the water circulation system is not shown, since it can be of any desired type.
Although the core 40 is generally hollow, it is not completely so but has various walls
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to constitute through it conduits for the passage
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intake and exhaust gases. These conduits coincide at the top with suitable intake ports 51 and suitable exhaust luster 52 provided in the cylinder head at the top; and these ports 51 and 52 respectively communicate with a suitable intake manifold 53 and with a suitable exhaust manifold 54. The core ducts coincide, at the bottom, with suitable intake and exhaust ports for the various cylinders 10.
These cylinder lights will be described below in more detail, and this is the case of the conduits formed by the walls 50 inside the core 40. The sleeve 25 of the engine of Figs, 1 to 5 is pierced with lights tightening to adjust the opening and closing of the two ends of the conduits provided through the core, so that there can be a double distribution action between a cylinder and a collector, on the upper and lower sides of the core 40, a quadruple seal surface thus being able to be formed by the internal surface and the external surface of the sleeve, both on the upper side and on the lower side of said sleeve.
A quadruple seal of this type is shown for the exhaust pipes of the end cylinders.
A suitable arrangement of lights for the sleeve and the fixed parts relating thereto is shown in figs.IO and 11 for a four-cylinder engine of the kind represented in figs.l to 5 inclusive. As can be seen from figs. 1 and 10, in this arrangement given by way of example (and which is by no means an essential arrangement), the series of slots 51-52 of the cylinder head, above the scabbard, includes five lights, of which the first, third and fifth are common exhaust ports.
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nique airer, the exhaust manifold 54, the second and fourth being intake ports communicating with the intake manifold 53.
Directly below the slots 51 and 52 provided in the upper part of the cylinder head are slots, respectively in coincidence, at the upper ends of the intake ducts @ 1 and of the exhaust ducts 62 formed by the walls.
50 of the fixed core 40. The conduits 61 and 62 are suitably deflected in their passage through the core so that at their lower ends they constitute core lumens which correspond to and coincide with. , one or more intake ports 63 and one or. several exhaust ports 64 for each cylinder 10.
In the preferred arrangement, two intake ports 63 and two exhaust ports 64 are provided for each cylinder and these four ports are disposed substantially at the top of a square on the development of the cylindrical surface; which is made possible by making the circumferential length of the angular oscillation substantially equal to the length of the longitudinal groove of the sleeve. With this arrangement of slots, the slots 6 @ and 64 intended for all the cylinders of the engine can be substantially the same, being simply rotated to, different positions on the circular path described by any point of the sleeve to match the firing order and number of engine cylinders.
In the four-cylinder engine of figs. 1 to 5, 10 and 11, in which the firing order is 1-2-4-3, the arrangement of the lights 63,64 can be considered normal canme for cylinder n I, as turned 90 from this position for cylinder n 2, as rotated 180 from this position for cylinder n 4, as
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cam rotated 270 * from this position for cylinder # 3, angles being measured in the direction of motion of any point of the sleeve in the circular path of that point.
The openings 51, 52, 63 and 64 of the cylinder head and the corresponding lights provided at the upper and lower ends of the conduits 61 and 62 pass through the core are fixed, but they cooperate with suitable movable lights 65 provided. in the upper half of the scabbard 25 and with suitable movable lights 66 provided in the lower half of the scabbard 25. The lights 65 describe circular paths, in the preferred construction shown, to drive the fixed lights 51 and 52, and lights 66 describe corresponding circular paths to drive fixed lights 63 and 64.
The directions in which the movable lights 65 and 66 move are shown by short curved arrows in Figs. 10 and 11, the motor being assumed to be directly at point
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Allumaso death for the net gylindro. The: t1àoh.1iI are different in figs.IO and 11 because these figures are both expansions seen from above, so that the upper and lower parts of the scabbard, and therefore the lumens higher 65 and. inferior 66, seem to move in opposite directions following corresponding circles.
Lights 51 and 52 can be circular lights and lights 65 can then be, in a correct manner.
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rospondane, c, rculsaires. Some of the lumens 65 are double, as shown by the second lumen 65 from each end in Fig. 10. In this case, they are not circular and are in reality composed of two overlapping circles with the intermediate parts flattened.
However, in order to obtain opening movements
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turf and fast closing, it is preferable that the lights 63, 64 and 66, at least, have their opening and closing edges substantially perpendicular to the direction of movement, since these edges cooperate to open or close. the lights. More of such a rapid opening and closing movement is evident. {] test why the lights 63, 64 and 66 have received, in the example shown, a generally triangular shape, with the aim of obtaining edges ensuring this action.
In the lumen arrangement of fig. 11, the inlet ports 63 are closed and the exhaust ports open, by a substantially longitudinal movement of the sleeve for the end cylinders 1 and 4 and by a substantially angular movement for the intermediate cylinders 2 and 3. This is however purely secondary, given that the ports can be arranged in such a way as to reverse this action, cam it is moreover represented in fig. 12 (described later) in which this action of the lights is effected by a substantially longitudinal movement of the. sleeve in the case of demc median cylinders.
When the engine is a six-cylinder engine with a single sheath, distributor, the arrangement of the lights may be that shown in fig. 13. In this case, the firing order is assumed: 1-5-3-6-2-4, and the lights 63, 64 and 66 of any cylinder are then rotated by corresponding angles in their arrangement on the circular path described by any point of the sleeve, the openings relating to cylinder 5 being rotated by 60, those relating to cylinder 3 being rotated by 120 *, those relating to cylinder 6 being rotated by 1800;
those relating to cylinder 2 being rotated by 240 and those relating to cylinder 4 being rotated by
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3, with respect to what can be called the zero position? Which
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is that of the lights of cylinder n 1.
To obtain the openings 63, 64 and 66 in a small space, so that the diameter of the circular path described by any point of the sleeve can receive as small a value as possible for a given opening of light, it is sometimes necessary to slightly distort some of the lights. This is shown for one of the exhaust ports. 64 intended for each of the cylinders of figs .1: 1, and 13 ..
This is only intended to prevent this deformed light from being partially recurved at any time by one of the angles of the mobile light 66 with which it is not intended to cooperate,
With the lumen arrangement which has been described, there may be a quadruple seal action between the cylinder and a manifold. end of other words, there may be a seal by the inner and outer surfaces of the sleeve for the lower half of this sleeve. in connection with the lights 63 or 64 and 66 and another seal at both the inner surface and the outer surface of the sleeve for the upper half of said sleeve in connection with the slots 51 or 52 and 65. O @ a. found this quadruple joint to be very efficient.
However, it is not essential for the invention considered in general and this arrangement has been shown only for the exhaust of the end cylinders (1 and 4) in the arrangement of ports. of figs.IO and 11.
Instead of having a single sleeve controlling all the cylinders in a row, for example four, six or eight cylinders, it is sometimes desirable to provide two sleeves: each controlling one half of the whole number of cylinders, half located on one side of the middle of the row of cylinders. This is represented in figs. 6 and 12 which show a six-cylinder engine comprising a sleeve com-
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directing the three cylinders located towards one end of the row of cylinders and another sleeve controlling the three cylinders located toward the other end of this row.
The two sleeves 25 and 25b can advantageously be actuated by the mechanism of fig. 6 in which there are shafts 22 * and 32b connected to the ends of the respective sleeves in the manner already described for the shaft 32 of figs, l, 4 and 5, the shafts 32 and 32b being connected by helical gears 35a and 35 respectively, to a common gear @ 0 suitably actuated by the crankshaft 14,
for example by a chain transmission 71. The adjustment of the transmission is preferably such that the sleeves 25a and 25b move longitudinally together towards one or the other of the ends but oscillate angularly in opposite phases so that, in this concerning the angular oscillation, there is a balancing action between the two sheaths. The lights of the scabbard !! 25a and 25b and the lights controlled by these sheaths are not indicated by FIG. 6 which is a bit schematical, but the openings 63, 64 and 66 are in general similar to those already described bearing similar reference numbers and are shown in the development of fig. 12.
In the foregoing, the application of the invention to engines in which all the cylinders are located in a single row has been described. However, the invention is also applicable to various other types of engines. Two other types are shown in fig.7 and in figs.8 and 9, respectively.
Fig.7 shows schematically the application of the invention to a V-type engine. In this case, there are two rows of -cylinders 10c and 10d arranged angularly with respect to each other, and these two rows are ordered
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respectively by sheaths 25 and 25à, respectively
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These sheaths generally correspond to the sheath 25 already described and. have like cooperating parts so that they function to control the already corresponding rows of cylinders in a manner which has been explained.
A simple way to actuate the sleeves 25c and 25d is shown in fig.7. In this case, the crankshaft 14 is connected by a bevel gear 72 to a shaft 73 which is in turn connected by a helical gear 74 to a transverse shaft 75 extending perpendicular to the two sleeves 25c and 25 and between these sleeves. . Each of the sleeves is connected to the adjacent end of the cross shaft 75 by a transmission mechanism which is substantially the same as that already described with respect to the connection between the sleeve. 25 and the adjacent end of shaft 32.
By the arrangement of the sleeves of fig.7, one can obtain a balancing of the sleeves both in the axial direction and in the circumferential direction.
Figs.8 and 9 show the application of the invention to an engine of the type in X. In this type of engine, there are four rows of cylinders 10e arranged at different radii with respect to the common crankshaft 1 @.
At the outer, or cylinder head, ends of each row of cylinders 10e is a sleeve 25e which may, in general, be the same as the sleeve 25 already described. Each
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do oon sheaths $ 25 rooit sa oarnm, ando a shaft 320 by a mechanism similar to that already described which connects the shaft 32 to the sleeve 25, and the shafts 32 can all be actuated by the crankshaft 14 to the using a helical gear 35 of the kind already described, the difference being that the helical gear of the crankshaft 14 engages in common with the helical gears of all the shafts 32nd, as is evident from fig.9.
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The arrangement of fig. 8 shows two other modifications. First, the core disposed in the sleeve is open at its ends for cooling by an air stream passing longitudinally therethrough, since the engine shown is assumed to be of the air-cooled type. Secondly, the sleeve only performs distribution by means of openings provided in its side facing the cylinders (the lower side as shown), and the manifolds are arranged in the hollow core, the collector of gas. - 54th exhaust being the only one shown in the figure.
A simple distribution and only a double seal are thus obtained, but this arrangement nevertheless falls within the scope of the most general characteristics of the invention.
The sleeves and their control mechanism may be lubricated in any suitable manner. A lubricating arrangement is shown in Figs. 1 to 5. In this arrangement there is an oil pump 80 which delivers the oil from the oil pan 81 through a pipe 82 to one or each of the bearings. 83 of the shaft 32 and to suitable oil inlet holes 84 provided along the bore for the sleeve 25.
The oil inlet holes 84 are provided on the bore of the sleeve at points chosen so that said holes are never covered by any openings in the sleeve; At these points, the sleeves may be drilled with holes 86 to allow oil to pass through the sleeve to a distribution groove 87 provided on the surface of the core 40. The shaft 32 may have an oil hole 88 communicating the surface of the upper bearing 83 with the hole, receiving, the rod 29.
The precise constructions shown are intended only to make the invention understood and it is
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capable, to receive many modifications. for example
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the invention is applicable to many types of engines other than the rectilinear type, the 7 type and the X type shown; each barrel can control all or any desired part of the whole number of cylinders of the engine and, in the most general features of the invention, it is not necessary that any barrel controls more than one engine;
the axes of the sleeve (s) do not necessarily extend along a row of cylinders, although this is the preferred construction and adopted in all figures of the drawing; the control mechanism of the sleeve (s) can be of any suitable shape, that shown being given by way of example only, but is very efficient, and the distribution by sleeve is not limited to distributors with a single sleeve.
CLAIMS
The invention relates to an internal combustion engine comprising a cylinder, a piston sliding in this cylinder and a distributor sleeve controlling one or more ports intended for this cylinder, and it consists of an engine comprising one or more of the cylinders. following characteristics:
I.-A distributor sleeve located away from said piston and following an axis different from that of the piston and having a reciprocating movement and an angular movement combined, 2.-A distributor sleeve whose axis forms an angle with the axis of the cylinder,
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