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" Perfectionnements aux moteurs à combustion interne. "
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux moteurs à combustion interne, le but principal étant de créer un moteur disnosé pour employer un gaz sec de nature combus- tible, une quantité de ce étant amenée dans cette forme, sous pression, vers le moteur, au lieu d'employer un combustible liquide et de former un mélange gazeux combustible -par le fonc- tionnement du moteur. Lesavantages d'un moteur susceptible d'utiliser un combustible gazeux sont nombreux.
La, chaleur créée dans le moteur par l'emploi d'un tel combustible est très faible comparativement à celle développée par l'emploi d'essence (gazolne) et autres combustibles liquides, de sorte qu'on peut em-
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ployer avec succès un système de refroidissement du moteur sans danger de surchauffement Ceci -permet de faire un moteur très léger, et la lubrification du moteur est résolue sans difficul- té, 1'huile n'étant plus brûlés
Le combustibel mis étant à l'état gazeux, son poids est négligeable et le moteur est'par conséquent approprié pour la propulsion aérienne, le poids du combustible liquide jusqu'ici employé étant éliminé.
Le moteur de l'invention fonctionne sans compression appréciable de la charge entrante, de sorte qu'aucune chaleur n' est développée par la compression et qu'aucune contrepression n'est créée. Il n'est pas non plus besoin d'un carburateur ou autre mélangeur qui exige un réglage fréquent et est exposé à se déranger. Le combustible ne dépendant plus, pour sa gazéification, de l'air pris au voisinage du moteur, celui-ci agit efficancement aussi bien au niveau de la mer qu'à toute altitude quelconque.
Un autre but de l'invention est de créer un dispositif simple et peu coûteux, en même temps que très efficace. des buts sont réalisés par la construction et la combinaison des diverses parties du moteur tel qu'il est décrit cidessous erevendiqué.
Le dessin annexé représente :
Fig 1 une coupe transversale d'un cylindre du moteur per- fectionné, les parties étant dans la position qu'elles occupent immédiatement avant l'ouverture de la soupape d'échappement, cette figure montrant la liaison entre l'aspiration du gaz et un réservoir a gaz, ainsi que la soupape de commande.
Fig.2 une vue similaire du moteur, les parties étant dans les positions qu'elles occupent quand la soupape d'admission est ouverte.
Fig.3 une cou-oe en élévation de la forme préférée de la soupape de commande du gaz.
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Au dessin, 1 désigne une boîte ou carter de manivelle, ou pièce de base de forme convenable, dans laquelle un arbre coudé 2 est supporte de toute manière désirée. Sur l'arbre coudé est monté un cylindre 3 pourvu de nervures 4 de refroidissement par l'air, disposées de la façon communément usitée pour les moteurs refroidis par l'air. Il est noté que, bien qu'on n'ait représenté qu'un seul cylindre, il neut y en avoir autant qu'on le veut ainsi que de pièces ou parties co-agissant avec ces cylindres, les cylindres étant de préférence coulés en bloc. Chaque cylindre possède un piston 5 de type courant, glissant dans le cylindre et solidaire d'une tige 6 qui le relie au coude 7 de l'arbre 2.
Dans le carter 1, et d'un côté de l'arbre coudé, est monté un arbre d'excentrique 8 entraîné à la même vitesse que l'arbre 2 par engrenage 9 ou de toute autre manière. Sur cet arbre 8 est monté un excentrique 10 entouré par un collier 11. A ce collier est fixée une tige 12 dirigée vers le haut et traversant le sommet du carter elle est située à une certaine. distance du côté adjacent du cylindre. A son extrémité supérieure, cette tige 12 est reliée par un joint à rotule 12a à un bras oscillant 13 pivoté sur la tête 14 du cylindre. Cette tête 14 possède un passage d'échappement 15 normalement fermé par une soupape à ressort du type courant, en forme de champignon, cette soupape étant disposée de façon à s'ouvrir vers l'intérieur du cylindre.
La tige 17 de la soupape 16 s'étend extérieurement à la tête du cylindre pour y 'être attaquée et abaissée par une extrémité du balancier 13 quand ce dernier est abaissé à cette extrémité par le mouvement de levée de la tige 12 agissant sur l'autre extrémité du bras oscillant 13, lors de la rotation de l'excentrique.
Un passage d'admission 18 s'ouvre dans le cylindre audessus de la position supérieure du piston. Ce passage communi que avec une chambre 19 fixée au cylindre, un tuyau d'admission (d'aspiration) 20 étant relié à cette chambre et allant à une soupape centrale (décrite en détail ci-après) qui comporte une
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enveloppe externe 21.
Un tuyau 20a relie l'enveloppe 21 a un réservoir d'alimentation 22 de forte construction, dans lequel une quantité de combustible gazeux employé (tel que prestolite) déjà- mélangée a. la quantité d'air nécessaire pour le rendre com- bustible est enfermée et est suffisante pour assurer une durée considérable de fonctionnement, ce combustible étant maintenu sous une pression, suffisamment élevée. Un manomètre 25 indiquant la. pression dans ce réservoir peut 'être monté sur le tuyau 20a, tout point désiré.
Dans la chambre 19 est montée une soupape à ressort 24, du type à plateau; elle s'ouvre vers l'intérieur et ferme norma- lement la communication entre le passage 18 et le tuyau 20. La tige 25 de cette soupape est disposée horizontalement et sort de la chambre 19 du côté opposé au cylindre. Un levier 26, sensi- blemnt vertical, est relié à son extrémité supérieure à la tige 25'et est pivoté, il son extrémité inférieure, sur le sommet du carter 1 ce levier étant disposé entre le cylindre et la tige
12, en alignement transversal avec cette tige.
Près de son extrémité inférieure (qui se trouve à une certaine distance au-dessus de l'excentrique Il ) le levier est pourvu d'une broche 27 qui s'étend vers la tige 12 avec laquelle elle peut c'o'agir, et elle peut être réglée longitudinalement dans ce levier pour se rapprocher ou s'écarter de la tige 12.
L'arbre coudé et l'excentrique (qui tournent ensemble et à la même vitesse) sont disposés l'un par rapnort à l'autre de telle manière que, quand le piston s'approche du fond bas du cylindre, l'excentrique est relevé et agit sur la tige 12 pour manoeuvrer le bras oscillant et abaisser et ouvrir la soupape 16 La tige 12 oscille évidemment transversalement par la rota- tion de l'excentrique, et ce dernier tourne dans un sens tel que, pendant son mouvement de montée, la tige 12 s'écarte de la broche 27 et n'attaque pas celle-ci ; la tige 12 oscille autour du joint à rotule relativement fixe qui la termine supérieurement.
Quand 1'excentrique descend du côté opposé de l' arbre 10, et que la ti- ge 12 est abaissée et la soupape 16 fermée, la ti -
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ge 12 oscille vers la broche 27; exactement avant que 1'excen- trique n'atteignesa position horizontale de ce côté, la tige 12 attaque la broche 27 et la pousse pendant un instant. Le levier 26 oscille donc vers le cylindre, provoquant l'ouverture de la soupape 24. La période d' attaque ,de la broche 27 par la tige est très courte, mais suffisante que pour permettre à une charge de combustible (qui, comme déjà dit, est déjà sous pression) de pénétrer dans le cylindrepar le tuyau 20.
En ravie temps, la rotation de l'arbre coudé a déplacé le niston de telle sorte qu' au moment où la charge de combustible entre dans le cylindre, le piston est à peu près au sommet de sa course. La charge est alors instantanément allumée par le moyen d'une bougie usuelle 28 pénétrant dans le cylindre, cette bougie étant commandée par un mécanisme périodique de toute forme ordinaire voulue, mécanisme qui peut 'être relié, soit à l'arbre , soit à l' arbre 8, de fa- çon à donner une étincelle pour chaque révolution de l'arbreou pour chaque double course du piston.
Par suite de l'emploi d'un excentrique pour manoeuvrer la soupape d'échappement, la tige 12 décrit toujours un mouvement de va-et-vient longitdinal Pour compenser ce mouvement 1'extrémité du bras oscillant qui attaque -normalement la -tige 17 de soupape, présente un jeu, un écartement suffisant par rapport à cette tige que pour permettre un mouvement de la tige sur une certaine distance des deux côtés de la position la plus basse de l'excentrique (position pour laquelle la soupape 16 est fermée) et ce, sans influencer cette soupape.
La soupape 24 est de préférence placée près du somment du cylindre, de façon à diminuer la longueur du passage 18 autant que possible et éviter qu'une quantité relativement grande de gaz se trouve dans ce passage quand la charge de gaz est allumée, le gaz situé dans ce passage n'ayant aucune efficacité.
La broche 27 est cependant considérablement plus basse ou plus près du carter 1 que la tige de la soupape, de façon à
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tirer avantage du o ement -l'oscillation relativement fort dé la tie 12 quand elle s'approche de 1,'excentrique. Ceci est nécessaire, car il est évident que si la tige 25 de la soupape venait directement en prise avec la dite tige 12, le faible mouvement d'oscillation de cette tige en ce point serait insuffisant pour manoeuvrer convenablement la soupape.
La soupape d'étranglement de préférence employée pour commander 1' écoulement du az vers le moteur comporte, comme déjà dit, une enveloppe 21 Le tuyau 20 part du fond de cette enveloppe et le tuyau 20a d'un côté de celle-ci. Une tige 31 est montée rotative dans une boîte à bourrage 29 réservée dans-le couvercle 30 de l'enveloppe et elle se porlonge à l'intérieur de 1'enveloppe Sur l'extraite extérieure de cette tige est fixée une poignée radiale 32 qui peut être manoeuvrée à distance par le moyen de leviers ou autres connexions convenables.
Sur le fond de l'enveloppe est posée étanchement une plaque 33 pourvue d'une ouverture 34 pouvant se superposer à l'extrémité adjacente du tuyau 20. Cette plaque est montée à glissement nais non à rota tion sur la Lige 31, un ressort 55 enfilé sur la tige pressant constamment la plaque contre le fond de l'enveloppe 21. Il est visible que, quand la tige 31 est tournée, la plaque 33 sera tournée de. même de façon à faire coïncider ou non l'ouverture 34 avec le tuyau 20, commandant ainsi Il écoulement de gaz du tuyau 20a vers le tuyau 20 et de à vers le moteur.
En plus de la pression du ressort, le gaz contenu dans la bo'lte 21 agit également pour maintenir fermement la plaque 33 contre le fond, de sorte que la possibilité d'une fuite de gaz hors de l'enveloppe 21 et dans le tuyau 20 est réduite à un minimum.
Il est évident que l'invention décrite peut s'appliquer à un moteur multi-cylindrique De plus, il n'est pas besoin d'aucun mécanisme auxiliaire de démarrage pour mettre le moteur en marche
De la description ci-dessus, on voit que le dispositif remplit marfaitement les objectifs visés et mentionnés dans l'in-
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troduction.
Des changements de détail pourraient 'être apportés au dispositif décrit sans our celà sortir de la portée de 1'invention telle qu'elle est définie aux revendications ci-dessous.
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R E V R N D I C A T I 0 T S .
1. Perfectionnements aux moteurs combustion interne, . caractérisés par ce que les organes de manoeuvre des soupapes d'admission et d'échappemet comportent un excentrique entraîne à la vitesse de l'arbre coudé, un moyen entre cet excentrique et la soupape d'échappement pour ouvrir efermer ce tte soupape une fois à chaque révolution de l'arbre coudé, et un moyen, mu par le mouvement du premier moyen, en une position prédéterminée, pour ouvrir et fermer la soupae d'admission une fois à chaque tour de l'arbre.
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"Improvements to Internal Combustion Engines."
The object of the present invention is to improve internal combustion engines, the main object being to create an engine disnosed to employ a dry gas of a combustible nature, a quantity of this being supplied in this form, under pressure, to the engine. , instead of using liquid fuel and forming a combustible gas mixture - by running the engine. The advantages of an engine capable of using gaseous fuel are numerous.
The heat created in the engine by the use of such a fuel is very low compared to that developed by the use of gasoline (gasoline) and other liquid fuels, so that we can take
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Successfully deploy an engine cooling system without danger of overheating This -allows to make an engine very light, and engine lubrication is solved without difficulty, the oil being no longer burnt
Since the combustibel is in the gaseous state, its weight is negligible and the engine is therefore suitable for air propulsion, the weight of the liquid fuel hitherto employed being eliminated.
The engine of the invention operates without appreciable compression of the incoming load, so that no heat is developed by the compression and no back pressure is created. There is also no need for a carburetor or other mixer which requires frequent adjustment and is prone to disturbing itself. As the fuel no longer depends, for its gasification, on the air taken from the vicinity of the engine, the latter acts efficiently both at sea level and at any altitude.
Another object of the invention is to create a device that is simple and inexpensive, at the same time as very efficient. goals are achieved by the construction and combination of the various parts of the engine as described below.
The attached drawing represents:
Fig 1 a cross section of an improved engine cylinder, the parts being in the position they occupy immediately before the opening of the exhaust valve, this figure showing the connection between the gas intake and a gas tank, as well as the control valve.
Fig.2 a similar view of the engine, the parts being in the positions they occupy when the intake valve is open.
Fig.3 is a side view of the preferred form of the gas control valve.
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In the drawing, 1 denotes a suitably shaped box or crank case, or base piece, in which an elbow shaft 2 is supported in any desired manner. On the bent shaft is mounted a cylinder 3 provided with air cooling ribs 4, arranged in the manner commonly used for air-cooled engines. It is noted that although only one cylinder has been shown, there may be as many as desired as well as parts or parts co-acting with these cylinders, the cylinders preferably being cast in block. Each cylinder has a piston 5 of the standard type, sliding in the cylinder and integral with a rod 6 which connects it to the elbow 7 of the shaft 2.
In the housing 1, and on one side of the bent shaft, is mounted an eccentric shaft 8 driven at the same speed as the shaft 2 by gear 9 or in any other way. On this shaft 8 is mounted an eccentric 10 surrounded by a collar 11. To this collar is fixed a rod 12 directed upwards and crossing the top of the casing it is located at a certain point. distance from the adjacent side of the cylinder. At its upper end, this rod 12 is connected by a ball joint 12a to an oscillating arm 13 pivoted on the head 14 of the cylinder. This head 14 has an exhaust passage 15 normally closed by a spring valve of the common type, mushroom-shaped, this valve being arranged so as to open towards the interior of the cylinder.
The rod 17 of the valve 16 extends outside the cylinder head to be engaged and lowered there by one end of the rocker 13 when the latter is lowered at this end by the lifting movement of the rod 12 acting on the other end of the oscillating arm 13, during the rotation of the eccentric.
An intake passage 18 opens into the cylinder above the upper position of the piston. This passage communicates with a chamber 19 fixed to the cylinder, an intake (suction) pipe 20 being connected to this chamber and going to a central valve (described in detail below) which comprises a
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outer shell 21.
A pipe 20a connects the casing 21 to a supply tank 22 of heavy construction, in which a quantity of the gaseous fuel employed (such as prestolite) already mixed has. the quantity of air necessary to make it combustible is enclosed and is sufficient to ensure a considerable duration of operation, this fuel being maintained under a sufficiently high pressure. A manometer 25 indicating the. pressure in this reservoir can be mounted on pipe 20a, any point desired.
In the chamber 19 is mounted a spring valve 24, of the plate type; it opens inwards and normally closes the communication between the passage 18 and the pipe 20. The rod 25 of this valve is disposed horizontally and exits the chamber 19 on the side opposite the cylinder. A lever 26, substantially vertical, is connected at its upper end to the rod 25 'and is pivoted, its lower end, on the top of the casing 1, this lever being disposed between the cylinder and the rod.
12, in transverse alignment with this rod.
Near its lower end (which is at a certain distance above the eccentric II) the lever is provided with a pin 27 which extends towards the rod 12 with which it can act, and it can be adjusted longitudinally in this lever to move towards or away from the rod 12.
The elbow shaft and the eccentric (which rotate together and at the same speed) are arranged relative to each other in such a way that, when the piston approaches the bottom of the cylinder, the eccentric is raised and acts on the rod 12 to operate the swing arm and lower and open the valve 16 The rod 12 obviously oscillates transversely by the rotation of the eccentric, and the latter rotates in a direction such that, during its upward movement , the rod 12 moves away from the pin 27 and does not attack the latter; the rod 12 oscillates around the relatively fixed ball joint which terminates it at the top.
When the eccentric descends on the opposite side of the shaft 10, and the rod 12 is lowered and the valve 16 closed, the ti -
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ge 12 oscillates towards pin 27; exactly before the eccentric reaches its horizontal position on this side, the rod 12 engages the pin 27 and pushes it for a moment. The lever 26 therefore oscillates towards the cylinder, causing the opening of the valve 24. The period of attack, of the pin 27 by the rod is very short, but sufficient only to allow a charge of fuel (which, as already said, is already under pressure) to enter the cylinder through pipe 20.
In good time, the rotation of the bent shaft has moved the niston so that by the time the fuel charge enters the cylinder, the piston is at about the top of its stroke. The load is then instantly ignited by means of a conventional spark plug 28 entering the cylinder, this spark plug being controlled by a periodic mechanism of any desired ordinary form, a mechanism which can be connected either to the shaft or to the cylinder. 'shaft 8, so as to give a spark for each revolution of the shaft or for each double stroke of the piston.
As a result of the use of an eccentric to maneuver the exhaust valve, the rod 12 always describes a longitudinal reciprocating movement. To compensate for this movement the end of the swing arm which normally attacks the rod 17 valve, has a clearance, sufficient spacing with respect to this rod to allow movement of the rod over a certain distance on both sides of the lowest position of the eccentric (position for which the valve 16 is closed) and this without influencing this valve.
The valve 24 is preferably placed near the top of the cylinder, so as to decrease the length of the passage 18 as much as possible and prevent a relatively large amount of gas being in this passage when the gas charge is ignited, the gas being ignited. located in this passage having no effectiveness.
However, pin 27 is considerably lower or closer to housing 1 than the valve stem, so as to
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take advantage of the relatively strong oscillation feature of tie 12 as it approaches eccentric. This is necessary, since it is obvious that if the stem 25 of the valve were to engage directly with the said stem 12, the weak oscillating movement of this stem at this point would be insufficient to properly operate the valve.
The throttle valve preferably employed to control the flow of az to the engine comprises, as already stated, a casing 21. Pipe 20 starts from the bottom of this casing and pipe 20a on one side thereof. A rod 31 is rotatably mounted in a stuffing box 29 reserved in the cover 30 of the casing and it extends inside the casing On the outer part of this rod is fixed a radial handle 32 which can be operated remotely by means of levers or other suitable connections.
A plate 33 provided with an opening 34 which can be superimposed on the adjacent end of the pipe 20. This plate is mounted to slide but not to rotate on the rod 31, a spring 55 threaded on the rod constantly pressing the plate against the bottom of the casing 21. It is visible that, when the rod 31 is rotated, the plate 33 will be rotated by. even so as to make the opening 34 coincide or not with the pipe 20, thereby controlling the flow of gas from the pipe 20a to the pipe 20 and to the engine.
In addition to the spring pressure, the gas in box 21 also acts to hold plate 33 firmly against the bottom, so that the possibility of gas leaking out of casing 21 and into the pipe. 20 is reduced to a minimum.
It is obvious that the described invention can be applied to a multi-cylinder engine. In addition, there is no need for any auxiliary starting mechanism to start the engine.
From the above description, it can be seen that the device satisfies the objectives set out and mentioned in the infra-
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troduction.
Changes in detail could be made to the device described without departing from the scope of the invention as defined in the claims below.
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1. Improvements to internal combustion engines,. characterized in that the actuators of the intake and exhaust valves include an eccentric driven at the speed of the bent shaft, a means between this eccentric and the exhaust valve to open and close this valve head once at each revolution of the bent shaft, and a means, moved by the movement of the first means, to a predetermined position, for opening and closing the inlet valve once at each revolution of the shaft.
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