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perfectionnements aux moteurs à combustion interne.
Cette invention se rapporte aux moteurs à combustion in- terne comportant deux arbres à manivelles parallèles reliés à un arbre commun et conjugués chacun avec une ou plusieurs rangeas de cylindres refroidis par air, et dans lesquels les axes des cylindres de chaque rangée correspondant à l'un des 'arbres à manivelles sont parallèles à ceux des cylindres d'une rangée correspondant à l'autre arbre a. manivelles.
Ces moteurs offrent, particulièrement pour l'emploi à bord d'aéroplanes, des avantages sur les moteurs ayant un seul arbre à manivelles et des rangées de cylindres inclinés, car le fait d'employer deux arbres à manivelles permet de
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doubler leur surface d'appui, de talle sorte que ces arbres peuvent tourner à des vitesses plus élevées, tandis que le iaotaur a en outre une ferme si compacta qu'il peut être/faci- lement logé tout entier à l'intérieur du fuselée d'un aéro- plane ayant la faible section transversale à peu près ellipti- que qui est pour un avion à grande vitesse.
Toutefois, jusqu'à présent, il a été impossible en pra- tique d'employer des moteurs de ce genre à refroidissement par air, étant donné que l'espace d'air entre les rangées adjacentes de cylindres était trop réduit pour permettre une circulation convenable d'air de refroidissement autour des cylindres,et la présente invention a pour but de vaincre cet- t e difficulté et de permettre ainsi d'employer avec de bons résultats des moteurs à refroidissement par air de ce type.
A cet effet, suivant la présenta invention, deux rangées adjacentes de cylindres refroidis par air d'un moteur du type mentionné, correspondant chacune à l'un des arbres à uianivel- les et disposées de façon que les axes des cylindres de l'une de ces rangées soient parallèles à ceux des cylindres de l'autre rangée, sont combinées avec un dispositif comportant une obstruction ou une fermeture à l'une des extrémités du passade ou espace d'air situé entre les rangées adjacentes de cylindres de façon à forcer l'air qui circule à travers cet espace de passer latéralement entre et au-dessus de tous les cylindres de chacune des rangées.
Ainsi, on peut faire entrer l'air dans cet espace par l'extrémité ouverte ou non obstruée de ce dernier, par exemple au moyen d'un ventilateur ou par suite du déplacement dans l'air) et on peut alorslen faire sortir latéralement entre les cylindres. Suivant une variante,- on peut faire sortir l'air de cet espace situé entre les rangeas adjacentes de cylindras par l'extrémité ouverte ou non obstruée de celui-ei,
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en l'aspirant au moyen d'un ventilateur ou dispositif ana- logue, et dans ce cas on le fait entrer latéralement entre les cylindres.
De même, dans certains cas, on peut faire en- trer l'air dans cet espace en l'introduisant latéralement entra les cylindres à l'aida d'ailettes ou de guides appro- priés et 1'évacuer alors par l'extrémité ouverte de cet es- pace.
Dans chacun de ces cas l'air est forcé de circuler la- t éralement entre' les cylindres en outre de son écoulement longitudinal à travers l'espace ménagé antre les rangées de cylindres adjacentes.
Chaque paire adjacente de rangées de cylindres est avan- tageusement enfermée dans une enveloppe présentant des ouver- tures/d'entrée et de sertis d'air appropriées, disposées de maniera à provoquer ou à favoriser le courant d'air désiré) l'air étant obligé d'entrer dans l'enveloppe et d'en sortir par ces ouvertures, soit par suite du déplacement dans l'air, soit sous l'action d'un ou plusieurs ventilateurs, Suivant une variante, le courant d:air provoqué par le déplacement dans l'air peut être secondé par un ou plusieurs ventilateurs.
De préférence, deux rangées diamétralement opposées da cylindres refroidis par air sont combinées avec chaque arbre à manivelles, de manière que chaque rangée correspondant à l'un des arbras à manivelles se trouve à proximité d'une rangée correspondant l'autre arbre à manivelles et soit pa- rallèle à cettp rangée, l'une des extrémitésu passage ou espace d'air ménagé entre chaque paire de rangées adjacentes étant partiellement ou entièrement fermé de la manière indi- quée ci-dessus.
on verra que dans un moteur construit suivant cette invention, on peut combiner avec chaque arbre à manivelles soit
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une seule rangea de cylindres, soit deux rangées, les axes de tous les cylindres du moteur étant parallèles entre eux.
Dans la plupart des cas, il est préférable de construire le moteur de telle maniera que las axes de tous les cylindres soient à peu près verticaux. Toutefois, si on le désire, les cylindres peuvent être disposés de Manière à s'étendre laté- ralement à partir du carter à manivelles. Avec l'une ou l'au- tre de cas dispositions, on obtient un moteur de construction complota, susceptible d'être facilement monté par exemple sur le fuselage ou d'être logé à l'intérieur du fuselage d'un aéroplane, de manière à offrir une faible résistance à l'air.
L'invention peut être réalisée en pratique de différentes manières, et cinq dispositions différentes suivant cette invention sont représentées schématiquement, à. titre d'exemples, sur les dessins annexés, dans lesquels:
Figure 1 est une élévation par le bout du moteur auquel sont, appliquées les différentes formes d'exécution de la présenta invention représentées sur les autres figurée.
Figure 2 est une élévation de côté d'une disposition suivant cette invention dans laquelle le courant d'air est destiné à âtre produit par le déplacement dans l'air) l'enve- loppe qui entoure le moteur et sert à provoquer le courant d'air de la manière désirée étant représentée en coupe.
Figure 3 est una vue en plan de la disposition représen- tée sur la figura 2, l'enveloppe étant également représentée en coupe sur cette figure.
Les figures 4 et 5 sont des vues analogues aux Figs. 2 et
3, respectivement, montrant une variante dans laquelle deux ventilateurs servant à provoquer ou aider à provoquer le cou- rant d'air à travers l'enveloppe.
Figures 6 et 7 sont des vues analogues aux Figs, 2 et 3, respectivement, montrant une autre disposition suivant cette
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lèvent!on.
Figures 8 et 9 sont des vues analogues .aux Figs. 2 et 3, respectivement, montrant encore une autre disposition, dans laquelle un ventilateur est disposé près de la sortie d'air pour aider à produire le courant d'air à travers l'enveloppe, et
Figures 10 et 11 stnt des vues analogues aux figures
2 et 3 montrant une autre disposition encore, dans laquelle un ventilateur est disposé près de l'entrée d'air pour aider à produire le courant d'air.-
Dans chacune des dispositions représentées, le moteur comprend un carter à manivelles A dans lequel sont montés deux arbres à manivelles parallèles ( non représentés) engre- nant chacun avec un arbre récepteur commun indiqué en B et portant une hélice 0.
Le carter à manivelles est avantageuse- ment formé de deux pièces réparables suivant un plan horizon- tal passant par l'axe de l'arbre B. La partie supérieure du carter à manivelles A porte deux rangées parallèles de cylin- dres D à refroidissement par air, disposées de manière que les axas des cylindres de l'une des rangées soient parallèles à ceux des cylindres de l'autre rangée, le dessin représentant à titre d'exemple quatre cylindres dans chaque rangée. A la partie inférieure du carter à manivelles sont montées deux rangées de cylindres D à réfrigération par air disposées d'une façon analogue,combinées chacune avec l'un des arbres à raani- velles et diamétralement opposées à l'autre rangée de cylin- dres combinée avec cet arbre à manivelles.
Les rangées dajacen- tes de cylindres sont disposées de manière qu'un passage ou .espace d'air E existe entre elles pour permettre la circula- tion de l'air.
Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 2 et 3, le moteur est enfermé dans une enveloppe F ouverte
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en avant de chaque paire de rangées de cylindres comme c'est représenté en F1, de manière à permettre à l'air de pénétrer par l'une des extrémités de l'espace E entre chaque paire adjacente de rangées de cylindres. La paroi postérieure F2 de l'enveloppe F est disposée de manière à obstruer partiel- lement La sortie de l'air par l'autre extrémité de l'espace E, et dans ses parois latérales sont pratiquées un certain nombre de fentes ou d'ouvertures F3 par lesquels l'air peut s'échapper.
Ainsi, l'air pénétrant dans l'espace E par les ouvertures F1 par suite du déplacement du moteur dans l'air ou de la rotation de l'hélice est forcé d'en sortir en suivant les espaces compris entre les cylindres adjacents pour gagner les ouvertures F3. De préférence, la disposition est telle qu'une certains quantité d'air pénétrant dans la carter arrive directement dans l'espace El ê l'extérieur des cylindres, de sorte gue l'air tend à circuler sur la presque totalité de a surface da refroidissement de chacun des cylindres, comme c'est représenté par las flèchesur les dessins, et à mainte- nir de cette façon les cylindres convenablement refroidis.
La disposition représentée sur les figures 4 et 5, est a peu près semblable à celle représentée sur les figures 2 et 3, sauf qu'au lieu de provoquer le courant d'air unique- ment par le déplacement dans 1!air ou par la rotation de l'hélice, on enferme le moteur dans une enveloppe F4 dont l'extrémité antérieure est différente de celle de l'enveloppe F représentée sur les figures 2 et 3, et est pourvue de deux ouvertures d'entrée d'air circulaires F5 dans chacune des- quelles est installée un ventilateur G actionné par les ar- bres à manivelles, au moyen d'un mécanisme de transmission ap- prcprié représenté en G1.
En outre, la paroi postérieure F de l'enveloppe F4 est solidaire du carter ) manivelles A du
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moteur et des chicanes directrices H sont avantageusement disposées à l'intérieur de l'enveloppe comme c'est représenté de maniera à diriger l'air venant des ventilateurs dans l'es- pace E, antre les rangées de cylindres adjacentes. Cet air, après avoir circulé latéralement entre les cylindres, quitte l'enveloppe F4 par des ouvertures latérales.11'3, comme dans la construction représentés sur les figures 2 et 3.
Dans la disposition représentée sur les figures 6 et 7, le moteur est enfermé dans une enveloppe F7, et une chicane ou plaque : obstrue partiellement le passage de l'air à l'ex- trémité antérieure de chacun des espaces E, les parties du devant de l'envaloppe, situées de chaque côténde cette chicane étant ouvertes, de façon que l'air tende à pénétrer dans l'en- veloppe et à y circuler à l'extérieur des cylindres.
Une sor- t ie d'air Jl est aménagée, près de l'extrémité postérieure de chacune des paires adjacentes de rangées de cylindres, cette ouverture étant disposée de telle manière que l'air, en se rendant des ouvertures d'entrée à cette ouverture de sortie , soit amené à s'écouler vers l'intérieur entre les cylindres, à travers l'espace E, comme c'est indiqué par les flèches.
La disposition représentée sur les figures 8 et 9 res- semble quelque peu à celle représentée sur les figures 6 et 7, -en ce qua l'air se rend de l'espace situé à l'extérieur des cylindres dans l'espace E situé entre les rangées adjacentes de cylindres. Toutefois, dans cette disposition, l'enveloppe
F8 qui enferme le moteur est pourvue à l'avant d'un certain nombre de fentes verticales K, et des fentes semblables K1 sont également pratiquées dans les parois latérales, comme c'est représente.
L'air pénètre dans l'enveloppe par les fentes , le et Kl et s'échappe par une seule ouverture K2 pratiquée à peu près dans le prolongement de l'axe de l'arbre de l'hélice, comme ouest représenté.un ventilateur G1 étant installé prés de cette ouverture d'échappement pour aider à. provoquer le cou-
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rant d'air à travers l'enveloppe de la manière désirée. Les entrées.d'air Kl sont convenablement pourvues d'ailettes K3 qui dirigent l'air dans l'enveloppe.
Dans la disposition représentée sur les figures 10 et 11, l'extrémité antérieure de l'enveloppe F9 est fermée et l'extrémité postérieure est pourvue d'une ouverture d'entrée d'air L à travers laquelle l'air peut être refoulé par un ventilateur Ll actionné par le moteur. L'air est refoulé per dans l'espace E entre les rangées adjacentes de cylindres, d'où il se rend à l'extérieur en passant entre les cylineressde chaque rangée, pour s'échapper par les ouvertures latérales L2 de l'enveloppe, ces ouvertures étant pourvues d'ailettes L3 disposées de façon qu'il se produise une aspiration vers l'extérieur sous l'effet du déplacement dans l'air.
Dans chacune des formes de construction décrites ci-des- sus, l'air est forcé de s'écouler non seulement longitudinale- rnant à travers l'espace compris entre les rangées adjacentes des cylindres, mais encore soit vers l'intérieur, soit vers l'extérieur de cet espace, latéralement entra les cylindres, de sorte que l'on peut obtenir un bon refroidissement des cylindres, malgré l'exiguïté de l'espace séparant les rangées de cylindres.
Ainsi, cette invention permet d'utiliser sur un avion un moteur refroidi *par Rir, du type considéré, et de la loger complètement à l'intérieur d'un fuselage de sec- tion transversale a. peu près elliptique, de manière que la surface antérieure et par conséquent la résistance au dépla- cement, puissent être considérablement réduites en comparaison de celles d'un avion utilisant des moteurs à cylindres en V à Lui seul arbre à manivelles, dans lesquels à moins qua le fuselage n'ait une section transversale d'une grandeur exces- sive, les têtes de cylindres dépassent à l'extérieur de celui-
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ci et augmentent ainsi la résistance au déplacement,
En ou- tre l'augmentation de la vitesse de l'arbre à manivelles par- met d'obtenir une puissance plus grande avec une capacité totaleplus faible des cylindres.
Par exemple, un moteur comportant huit cylindres et un seul arbre à manivelles ayant 128 m/m d'alésage et de course et développant par exemple 300 chevaux effectifs à 2300 tours par minute, nécessite une surface antérieure de fuselage de 0,62 m2,tandis qu'un moteur équivalent ayant deux arbres à manivelles et seize cylindres, suivant cette invention, com- portant 4 rangées de cylindres et ayant -la même longueur to- tale, avec un alésage et une course de 89 m/m, ne nécessite qu'une surface antérieure de fuselage de,0,42 m2.
Bien entendu le nombre de cylindres dans,chacune des rangées et d'autres détails de construction peuvent varier sans que l'on s'écarte de cette invention et bien que celle-ci ait été décrite en se référant particulièrement à des moteurs d'aviation, elle peut être appliquée à des moteurs d'automo- biles ou autres moteurs. En outre, une rangée unique ou deux rangées diamétralement opposées de cylindres peuvent être conjuguées avec chacun des deux arbres à manivelles, chaque rangée de cylindres conjuguée avec l'un des arbres à manivel- les étant toutefois, dans tous les cas, adjacente et parallèle à la rangée de cylindres correspondant l'autre arbre à ma- nivelles, et disposée de manière qua les axes des cylindres de l'une des rangées soient parallèles à ceux des cylindres de l'autre rangée.
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improvements to internal combustion engines.
This invention relates to internal combustion engines comprising two parallel crank shafts connected to a common shaft and each mated with one or more rows of air-cooled cylinders, and in which the axes of the cylinders of each row correspond to the one of the crank shafts are parallel to those of the cylinders of a row corresponding to the other shaft a. cranks.
These engines offer, particularly for use on board airplanes, advantages over engines having a single crank shaft and inclined rows of cylinders, since the use of two crank shafts allows
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double their bearing surface, tiller so that these shafts can rotate at higher speeds, while the iaotaur furthermore has a firm so compacta that it can be / easily housed entirely inside the taper of an aircraft having the small approximately elliptical cross section which is for a high speed aircraft.
However, heretofore, it has been impossible in practice to employ such air-cooled engines, since the air space between adjacent rows of cylinders was too small to allow circulation. adequate cooling air around the cylinders, and the object of the present invention is to overcome this difficulty and thus to enable air-cooled engines of this type to be employed with good results.
For this purpose, according to the present invention, two adjacent rows of air-cooled cylinders of an engine of the type mentioned, each corresponding to one of the uianlevel shafts and arranged so that the axes of the cylinders of one of these rows are parallel to those of the cylinders of the other row, are combined with a device comprising an obstruction or a closure at one of the ends of the passage or air space located between the adjacent rows of cylinders so as to force the air flowing through this space to pass laterally between and above all of the cylinders in each of the rows.
Thus, the air can be made to enter this space through the open or unobstructed end of the latter, for example by means of a fan or as a result of movement in the air) and it can then be released laterally between the cylinders. According to a variant, - the air can be released from this space located between the adjacent rows of cylindras through the open or unobstructed end of it,
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by sucking it in by means of a ventilator or the like, and in this case it is made to enter laterally between the cylinders.
Likewise, in certain cases, the air can be made to enter this space by introducing it laterally between the cylinders with the aid of appropriate fins or guides and then evacuating it through the open end. of this space.
In each of these cases air is forced to flow laterally between the cylinders in addition to its longitudinal flow through the space between adjacent rows of cylinders.
Each adjacent pair of rows of cylinders is advantageously enclosed in a casing having appropriate openings / inlets and air crimps, arranged to maneuver to induce or promote the desired air flow. being obliged to enter the envelope and to leave it by these openings, either as a result of the displacement in the air, or under the action of one or more fans, According to a variant, the current of air caused by displacement in air can be assisted by one or more fans.
Preferably, two diametrically opposed rows of air-cooled cylinders are combined with each crankshaft, so that each row corresponding to one of the crankshafts is near a row corresponding to the other crankshaft and or parallel to this row, one of the ends of the passage or air space formed between each pair of adjacent rows being partially or entirely closed in the manner indicated above.
it will be seen that in an engine constructed according to this invention, it is possible to combine with each crankshaft either
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a single row of cylinders, ie two rows, the axes of all the cylinders of the engine being parallel to each other.
In most cases, it is preferable to construct the engine such that the axes of all cylinders are approximately vertical. However, if desired, the cylinders can be arranged to extend laterally from the crankcase. With one or the other of these arrangements, we obtain an engine of plotted construction, capable of being easily mounted, for example, on the fuselage or of being housed inside the fuselage of an airplane, of so as to offer low air resistance.
The invention can be carried out in practice in different ways, and five different arrangements according to this invention are shown schematically, at. as examples, in the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is an end view of the motor to which are applied the various embodiments of the present invention shown in the others shown.
Figure 2 is a side elevation of an arrangement according to this invention in which the air stream is intended to be produced by displacement in air) the casing which surrounds the motor and serves to cause the air current. The air as desired being shown in section.
Figure 3 is a plan view of the arrangement shown in Figure 2, the casing also being shown in section in this figure.
Figures 4 and 5 are views similar to Figs. 2 and
3, respectively, showing a variation in which two fans serving to induce or help induce the air flow through the casing.
Figures 6 and 7 are views similar to Figs, 2 and 3, respectively, showing another arrangement according to this
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get up!
Figures 8 and 9 are views analogous to Figs. 2 and 3, respectively, showing still another arrangement, in which a fan is disposed near the air outlet to help produce the air flow through the casing, and
Figures 10 and 11 are views similar to the figures
2 and 3 showing still another arrangement, in which a fan is disposed near the air inlet to help produce the air stream.
In each of the arrangements shown, the engine comprises a crank housing A in which are mounted two parallel crank shafts (not shown) each engaging with a common receiving shaft indicated at B and carrying a propeller 0.
The crank housing is advantageously formed of two repairable parts along a horizontal plane passing through the axis of the shaft B. The upper part of the crank housing A carries two parallel rows of cylinders D with cooling by air, arranged so that the axas of the cylinders of one of the rows are parallel to those of the cylinders of the other row, the drawing showing by way of example four cylinders in each row. At the lower part of the crankcase are mounted two rows of air-cooled cylinders D arranged in a similar way, each combined with one of the spring shafts and diametrically opposed to the other row of cylinders. combined with this crankshaft.
The adjoining rows of cylinders are so arranged that an air passage or space E exists between them to allow the air to circulate.
In the embodiment shown in Figures 2 and 3, the motor is enclosed in an open casing F
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in front of each pair of rows of cylinders as shown at F1, so as to allow air to enter through one end of the space E between each adjacent pair of rows of cylinders. The rear wall F2 of the casing F is arranged so as to partially obstruct the air outlet through the other end of the space E, and in its side walls are formed a number of slots or holes. F3 openings through which air can escape.
Thus, the air entering the space E through the openings F1 as a result of the displacement of the engine in the air or of the rotation of the propeller is forced out of it by following the spaces between the adjacent cylinders to gain the openings F3. Preferably, the arrangement is such that a certain quantity of air entering the crankcase arrives directly into the space E outside the cylinders, so that the air tends to circulate over almost the entire surface of the cylinder. cooling of each of the cylinders, as shown by the arrows in the drawings, and thereby keeping the cylinders suitably cooled.
The arrangement shown in Figures 4 and 5 is roughly similar to that shown in Figures 2 and 3, except that instead of causing the air stream only by displacement in the air or by the air flow. rotation of the propeller, the motor is enclosed in a casing F4, the front end of which is different from that of the casing F shown in Figures 2 and 3, and is provided with two circular air inlet openings F5 in each of which is installed a fan G actuated by the crank shafts, by means of a suitable transmission mechanism shown at G1.
In addition, the rear wall F of the casing F4 is integral with the casing) cranks A of the
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motor and guide baffles H are advantageously arranged inside the casing as shown in order to direct the air coming from the fans into space E, between the adjacent rows of cylinders. This air, after having circulated laterally between the cylinders, leaves the casing F4 through lateral openings 11'3, as in the construction shown in Figures 2 and 3.
In the arrangement shown in Figures 6 and 7, the motor is enclosed in a casing F7, and a baffle or plate: partially obstructs the passage of air at the front end of each of the spaces E, the parts of the in front of the casing, located on each side of this baffle being open, so that air tends to enter the casing and circulate there outside the cylinders.
An air outlet Jl is provided near the rear end of each of the adjacent pairs of rows of cylinders, this opening being so disposed that air flows from the inlet openings to this. outlet opening, or caused to flow inwardly between the cylinders, through the space E, as indicated by the arrows.
The arrangement shown in Figures 8 and 9 somewhat resembles that shown in Figures 6 and 7, in that the air flows from the space outside the cylinders into the space E located between adjacent rows of cylinders. However, in this arrangement, the envelope
F8 which encloses the engine is provided at the front with a number of vertical slits K, and similar slits K1 are also made in the side walls, as shown.
The air enters the envelope through the slots, le and K1 and escapes through a single opening K2 made roughly in the extension of the axis of the propeller shaft, as shown west by a fan. G1 being installed near this exhaust opening to help. provoke the neck-
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air flow through the casing in the desired manner. The air inlets Kl are suitably provided with fins K3 which direct the air into the envelope.
In the arrangement shown in Figures 10 and 11, the front end of the casing F9 is closed and the rear end is provided with an air inlet opening L through which the air can be discharged by a fan L1 driven by the motor. The air is forced through space E between the adjacent rows of cylinders, from where it goes to the outside, passing between the cylinders of each row, to escape through the side openings L2 of the casing, these openings being provided with fins L3 arranged so that there is suction to the outside under the effect of displacement in the air.
In each of the forms of construction described above, air is forced to flow not only longitudinally through the space between the adjacent rows of cylinders, but also either inward or outward. the outside of this space, laterally entered the cylinders, so that good cooling of the cylinders can be obtained, despite the smallness of the space separating the rows of cylinders.
Thus, this invention makes it possible to use an Rir-cooled engine of the type considered on an airplane and to house it completely inside a fuselage of transverse section a. roughly elliptical, so that the anterior surface and hence the resistance to displacement, can be considerably reduced as compared to that of an airplane using single-shaft V-cylinder engines, in which at least Unless the fuselage has an excessively large cross section, the cylinder heads protrude outside the fuselage.
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ci and thus increase the resistance to displacement,
In addition, the increase in the speed of the crankshaft allows more power to be obtained with a lower total capacity of the cylinders.
For example, an engine with eight cylinders and a single crankshaft having 128 m / m of bore and stroke and developing for example 300 effective horsepower at 2300 rpm, requires a front fuselage area of 0.62 m2, while an equivalent engine having two crank shafts and sixteen cylinders, according to this invention, having 4 rows of cylinders and having the same overall length, with a bore and a stroke of 89 m / m, does not require an anterior fuselage surface of 0.42 m2.
Of course the number of cylinders in each of the rows and other details of construction may vary without departing from this invention and although it has been described with particular reference to aircraft engines. , it can be applied to automobile engines or other engines. Furthermore, a single row or two diametrically opposed rows of cylinders may be conjugated with each of the two crank shafts, each row of cylinders conjugated with one of the crank shafts being, however, in all cases adjacent and parallel. to the row of cylinders corresponding to the other crane shaft, and arranged so that the axes of the cylinders of one of the rows are parallel to those of the cylinders of the other row.