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"Moteu.r à combustion interne à charge supplémentaire".
On connait des moteurs à combustion interne à char- ge supplémentaire dont la caractéristique consiste en ce qu'on introduit dans les cylindres une quantité de mélange combustible supérieure à,celle qu'ils prendraient par simple aspiration. La charge supplémentaire a lieu à partir d'un certain nombre de tours et est établie et coupée par le con- ducteur. On obtient ainsi des puissances maxima qui sont con- nues d'après les compte-rendus des courses.
La présente, invention, par contre, part d'une
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idée en principe nouvelle, du fait qu'elle provoque la char- ge supplémentaire dans la partie de nombres de tours infé- rieure, dans laquelle la charge est de préférence la plus complète, afin d'obtenir dans cette partie l'augmentation de la puissance ou du moment de rotation , et qu'elle réduit la charge supplémentaire dans la partie supérieure de nombres de tours par rapport à la partie inférieure, dans certaines conditions jusqu'à l'arrêt complet de la charge supplémentaire dans les limites supérieures des nombres de tours.
Les conduites d'amenée pour le mélange gazeux doivent être calculées de manière que dans les limites les plus élevée des nombres de tours on obtienne une bonne formation de mélange et une bonne charge des cylindres; mais comme ces conditions de construction sont alors désavanta- geuses pour les limitesinférieures du nombre de tours, la présente invention prévoit dans ces dernières limites une charge supplémentaire.
On sait que dans chaque moteur à combustion interne la charge supplémentaire doit être adaptée aux conditions thermiques. La limite de la charge supplémentai- re est donnée dans la partie inférieure des nombres de tours par la production de l'auto-allumage, et dans la partie supérieure des nombres de tours par le degré maximum de l'action thermique admissible pour les pièces du moteur.
La quantité de charge supplémentaire peut ou bien être conservée,à partir des nombres de tours les plus bas vers le haut jusqu'à ce que , du fait de l'augmentation du.nombre de tours, réchauffement des parties de machine
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devienne dangereux, auquel cas cette charge supplémentaire peut être coupée à la main ou automatiquement, ou bien on diminue le volume de la charge supplémentaire progressive- ment avec l'augmentation du nombre de tours ce qui peut se faire soit à la main (par exemple d'après des dispositifs de lecture) soit automatiquement.
Le réglage de la charge supplémentaire peut se faire par embrayage ou débrayage d'un dispositif de charge supplémentaire quelconque, suivant que ce dispositif doit débiter ou ne pas débiter, ce dispositif étant accouplé de manière quelconque avec le moteur à combustion Cet embraya- ge et de débrayage peuvent se faire par les soins du conduc- teur, ou bien à l'aide d'un dispositif automatique. Un dis- positif de ce genre peut être constitué par un régulateur centrifuge ou par une membrane ou un élément équivalent in- fluencé par les pressions ou les différences de pression régnant dans les conduites de gaz,
Mais on peut aussi prévoir des formes d'exécution dans lesquelles le dispositif de charge supplémentaire est relié à la machine motrice.
Dans ce cas le réglage de la charge supplémentaire peut consister en un changement des sections de conduite situées entre le dispositif de charge supplémentaire et les cylindres moteurs, ou dans une influen- ce volumétrique d'autre genre du dispositif de charge supplé- mentaire ,Le réglage peut par exemple se faire automatique- ment par la pression régnant dans la conduite d'aspiration du moteur, le cas échéant du fait que cette pression actionne un relais qui agit sur la conduite d'amenée
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Le volume de la charge supplémentaire est tenu avantageusement toujours dans le rapport exact avec les conditions thermiques du moteur, par exemple du fait que l'on réduit la charge supplémentaire avec l'augmentation du nombre de tours.
En plus de la nature du mélange et de la capacité de l'espace de compression situé au-dessus du piston dans sa position extrême le degré de remplissage influence lui aussi la grandeur du moment de rotation. C'est pourquoi d'après une autre caractéristique de l'invention, l'espace de combustion est agrandi conjointement avec l'augmentation de la charge supplémentaire jusque dans une mesure telle que l'auto-allumage est chaque fois exclu; de ce fait on aug- mente la charge limitée par l'auto-allumage.
L'agrandissement de l'espace de compression au-des sus de la mesure exacte pour un moteur sans charge supplé- mentaire peut être constante et consister en conséquence en des dimensions dépassant la mesure ordinaire. Mais il eut aussi être variable, par exemple au moyen d'un couver- cle de cylindre réglable ou d'un montage de vilebrequin ré- glable , et ce automatiquement, par exemple d'un régulateur centrifuge, ou au moyen d'un autre dispositif qui avec aug- mentation du-nombre de tours du moteur et diminution de la charge supplémentaire diminue l'espace de compression.
Un espace de compression agrandi constant néces- site un compromis du fait qu'avec réduction de la charge supplémentaire les conditions volumétriques et thermiques du moteur deviennent défavorables, mais en renonçant aux puis-
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sances maxima aux nombres de tours élevés la valeur écono- mique d'un moteur n'est pas nécessairement réduite. L'inven- tion a pour but d'augmenter la souplesse de moteurs à grande vitesse en augmentant le moment de rotation dans les nombres de tours inférieurs.
Il existe des combustibles à bas point d'allumage et d'autres à point d'allumage élevé. Les dimensions de l'es- pace de compression doivent se conformer à ces différences.
Si le point d'auto-allumage est suffisamment élevé, on peut renoncer à une augmentation de l'espace de compression au- delà de la mesure usuelle dans les moteurs sans charge sup- plémentaire .
Le dessin ci-joint représente schématiquement} à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un moteur à combus- tion à deux pistons d'après l'invention,
Les'tiges de piston! et 8. des cylindres h et k, et les tiges de piston m et n des pompes de charge .2 et q, at- taquent le vilebrequin ± monté et tournant en a, b et c dans le bloc de paliers.
L'arbre ± fait tourner, au moyen de la roue d'an- gle i clavetée sur cet arbre et à l'aide de la roue d'angle ± en prise constante avec i,le régulateur centrifuge r, et à l'aide de la roue d'angle u, elle aussi en prise constante avec i,et par l'arbre s et la paire de roues d'angle v, w l'arbre t, qui est monté en x, x1, x2, x3.
Lors du soulèvement provoqué par l'augmentation du nombre de tours, le régulateur centrifuge ± étrangle au moyen de la timonerie la conduite de passage ± entre la pompe de charge p ou q et le cylindre h ou k,ainsi que la
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conduite d'arrivée à chacune des pompe décharge.
Ce régulateur déplace en même temps au moyen de la timonerie 2, articulée à la timonerie y, les manchons
3 et 4 qui sont montés et sont longitudinalement mobiles sur l'arbre t,et participent à la rotation de cet arbre au moyen d'une liaison à rainure et languette, de sorte queles roues d'angle 5 et 6 fixées sur les manchon engrènent avec des roues d'angle 7 et 8 qui font ainsi tourner les vis s'engageant dans des taraudages du bloc de paliers d et soulèvent ainsi ce bloc. De cette manière l'espace de com- pression des cylindres h et k est diminué.
Pour simplifier l'exemple représenté on a admis un changement de l'espace de compression des pompes de char- ge.
Sur le dessin le régulateur centrifuge atteint juste sa position la plas élevée.
A la descente, le régulateur centrifuge r ouvre de plus en plus les conduites 1 et 2 et finalement, à un nombre de tours déterminé, il embraye les roues d'angle 11 et 12 des manchons 3 et 4 dans les roues d'angle 7 et 8, de sorte que les vis 9 et 10 abaissent de nouveau le bloc de paliers d .
Lorsque, comme dans l'exemple représenté, l'arbre des pompes est relié rigidement à.l'arbre du moteur, la consommation d'énergie de la pompe est de préférence réglée conformément à son débit. Ce réglage peut se faire du fait qu'on engendre de manière quelconque un vide dans les cy- lindres de nompe dès que la pompe ne doit plus assurer de charge supplémentaire. Les résistances dues au travail du débit sont ainsi supprimées.
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"Internal combustion engine with additional load".
Internal combustion engines with additional load are known, the characteristic of which consists in that a quantity of combustible mixture greater than that which they would take by simple suction is introduced into the cylinders. The additional charge takes place from a certain number of turns and is established and switched off by the driver. Maximum powers are thus obtained which are known from the race reports.
The present invention, on the other hand, starts from a
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This idea is in principle a new idea, since it causes the additional load in the part of the lower number of turns, in which the load is preferably the most complete, in order to obtain in this part the increase of the number of turns. power or torque, and that it reduces the additional load in the upper part of the number of revolutions compared to the lower part, under certain conditions until the complete stop of the additional load in the upper limits of the numbers of turns.
The supply lines for the gas mixture must be designed so that within the highest limits of the number of revolutions a good formation of the mixture and a good charge of the cylinders are obtained; but as these construction conditions are then disadvantageous for the lower limits of the number of turns, the present invention provides within these latter limits an additional load.
It is known that in each internal combustion engine the additional load must be adapted to the thermal conditions. The limit of the additional load is given in the lower part of the numbers of revolutions by the production of the auto-ignition, and in the upper part of the numbers of revolutions by the maximum degree of thermal action admissible for the parts. of the motor.
The amount of additional charge can either be retained from the lowest number of revolutions upwards until, due to the increase in the number of revolutions, the machine parts warm up.
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becomes dangerous, in which case this additional load can be cut off by hand or automatically, or the volume of the additional load is gradually reduced with the increase in the number of revolutions, which can be done either by hand (for example according to reading devices) or automatically.
The additional load can be adjusted by engaging or disengaging any additional load device, depending on whether this device is to charge or not, this device being coupled in any way with the combustion engine. disengagement can be done by the driver, or using an automatic device. A device of this type can be constituted by a centrifugal regulator or by a membrane or an equivalent element influenced by the pressures or the pressure differences prevailing in the gas pipes,
But one can also provide embodiments in which the additional load device is connected to the prime mover.
In this case, the adjustment of the additional load may consist of a change of the pipe sections located between the additional load device and the engine cylinders, or in a volumetric influence of another kind of the additional load device, The adjustment can, for example, be carried out automatically by the pressure existing in the suction line of the engine, if necessary owing to the fact that this pressure actuates a relay which acts on the supply line
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The volume of the additional load is advantageously always kept in the exact relationship with the thermal conditions of the engine, for example because the additional load is reduced with the increase in the number of revolutions.
In addition to the nature of the mixture and the capacity of the compression space located above the piston in its extreme position, the degree of filling also influences the magnitude of the torque. Therefore, according to a further feature of the invention, the combustion space is enlarged together with the increase of the additional load to such an extent that self-ignition is in each case excluded; therefore the load limited by the self-ignition is increased.
The enlargement of the compression space above the exact measurement for an engine without additional load may be constant and therefore consist of dimensions exceeding the ordinary measurement. But it could also be variable, for example by means of an adjustable cylinder cover or of an adjustable crankshaft assembly, and this automatically, for example of a centrifugal governor, or by means of another. device which, with an increase in the number of engine revolutions and a decrease in the additional load, decreases the compression space.
A constant enlarged compression space necessitates a compromise since with reduction of the additional load the volumetric and thermal conditions of the engine become unfavorable, but giving up the power.
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Maximum speed at high revs the economic value of a motor is not necessarily reduced. The object of the invention is to increase the smoothness of high speed motors by increasing the torque in lower revolutions.
There are fuels with a low ignition point and others with a high ignition point. The dimensions of the compression space must conform to these differences.
If the self-ignition point is high enough, an increase in the compression space beyond the usual extent in engines without additional load can be dispensed with.
The accompanying drawing shows schematically, by way of example, an embodiment of a two-piston combustion engine according to the invention,
The piston rods! and 8. cylinders h and k, and piston rods m and n of charge pumps .2 and q, attack the ± crankshaft mounted and rotating at a, b and c in the bearing block.
The ± shaft rotates, by means of the angle wheel i keyed to this shaft and by means of the angle wheel ± in constant mesh with i, the centrifugal governor r, and by means of of the angle wheel u, also in constant mesh with i, and by the shaft s and the pair of angle wheels v, w the shaft t, which is mounted at x, x1, x2, x3.
During the lifting caused by the increase in the number of revolutions, the centrifugal governor ± throttles by means of the linkage the passage line ± between the charge pump p or q and the cylinder h or k, as well as the
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inlet pipe to each of the discharge pumps.
This regulator moves at the same time by means of the linkage 2, articulated to the linkage y, the sleeves
3 and 4 which are mounted and are longitudinally movable on the shaft t, and participate in the rotation of this shaft by means of a tongue-and-groove connection, so that the angle wheels 5 and 6 fixed on the sleeve mesh with angle wheels 7 and 8 which thus rotate the screws engaging in threads of the bearing block d and thus lift this block. In this way the compression space of cylinders h and k is reduced.
To simplify the example shown, a change in the compression space of the charge pumps has been accepted.
In the drawing the centrifugal governor just reaches its highest position.
On descent, the centrifugal governor r opens more and more lines 1 and 2 and finally, at a determined number of revolutions, it engages the angle wheels 11 and 12 of the sleeves 3 and 4 in the angle wheels 7 and 8, so that screws 9 and 10 lower the bearing block d again.
When, as in the example shown, the pump shaft is rigidly connected to the motor shaft, the energy consumption of the pump is preferably adjusted in accordance with its flow rate. This adjustment can be made because a vacuum is created in some way in the nompe cylinders as soon as the pump no longer needs to provide an additional load. The resistances due to the work of the flow are thus eliminated.