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" Porfectionnements apportas aux machines comprenant deux pistons opposés se déplaçant en sens inverses dans un même cylindre, notamment aux moteurs à explosion de ce genre ".
L'invention a pour objet des perfectionnements ap- portas xux machines comprenant deux pistons opposés se dé- plaçant en sens. inverses dans un même cylindre, notamment aux moteurs à. explosion de ce genre, et ce en supplément de ceux leur ayant été apportés par le brevet principal N pro- visoire 276. 902 du 25 avril 1928, et qui consistent à faire comprendre, à la transmission à établir entre les deux pis- tons des machines du genre en question et l'arbre desdites machines qui, suivant la destination, de celles-ci, doit é tre moteur ou mû deux systèmes à balancier,, un pour chaque piston.
Elle a pour but, surtout, de rendre telles lesdi- tes machines, que leur champ, d'application soit plus étendu et qu'on puisse les adapter aisément à. des régimes diffé- rente.
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Elle consiste, principalement, à faire comporter, aux machines du genre en question, des moyens propres à per- me,ttre de faire varier à volonté, même en marche, les di- menaions de l'intervalle existant entre les/pistons quand ceux-ci sont le plus rapproches l'un de l'autre, en modi- fiant la position relative d'au moins un des pistons dans la direction axiale.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'utili- sent de préférence en même temps, et dont il sera.plus ex- plicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on l'applique aux moteurs à explo- sion) ainsi que certains modes de réalisation (ceux qui se- ront indiqués ci-après) desdites dispositions ; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits in- dustriels nouveaux, les machines du genre en question, com- portant application de ces mêmes dispositions, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les installations, fixes ou mobiles (notamment les véhicu- les automobiles), comportant de semblables machines.
Et elle pourra., de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre. d'indication.
Les fig. 1 à 4 montrent, respectivement et en cou- pe verticale très schématique, quatre moteurs à explosion dans le cylindre duquel peuvent se déplacer, en sens inver- ses, deux pistons opposés, ces moteurs étant établis confor- mément à quatre modes de réalisation différents de l'inven- tion.
'Selon l'invention, et plus spécialement selon ce- lui.de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il @
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y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un moteur à explosion, par exemple monocylindrique à qua- tre temps, devant comprendre, comme déjà proposé dans le brevet principale un cylindre a a.vec botte à soupape c et dans lequel peuvent se déplacer deux pistons opposas d re- liés chacun à l'arbre moteur e par un balancier ±, articulé en fl, une biellette h et un vilebrequin i à deux coudes, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On fait comprendre audit moteur des moyena propres à permettre de faire varier à volonté, même en marche, les dimensions de la chambre d'explosion en modifiant la posi- tion relative d'au moins un des pistons dans la. direction axiale du cylindre. Comme les pistons sont reliés entre eux par le système articulé constitué par les balanciers f et le vilebrequin i et comme les deux balanciers sont sensible- ment symétriques par rapport au plan vertical passant par l'axe de l'arbre et il suffit généralement de déplacer l'un des pistons pendant que l'autre oscille autour d'un point
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d'articula.tion fixe .
Le réglage de l'axe d'oscillation d'au moins un des balanciers se fait en rapprochant ou en écartant cet axe dana une direction sensiblement horizontale, du.plan de symétrie vertical passant par l'arbre e. Pour permettre ce déplacement, il est essentiel que cet axe soit guidé dans un logement horizontal et soit ensuite retenu dans une po- sition déterminée voulue dans cette. rainure par des moyens de réglage appropriés, sur lesquels on agit ou bien à l'ar- rêt du moteur, ou bien pendant la marche de celui-ci. Le. réglage peut se faire:
ou bien de façon à modifier la capacité de la cham- bre d'explosion pour adapter le moteur, d'une manière per- manente, à un nouveau régime ou pour permettre l'alimenta- tion avec des combustibles de nature différente,' ou bien, 'de façon que les valeurs de la capacité de la chambre d'explosion soient différentes à la fin de la
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"'., ......., Il - - compression et à la fin de l'échappement, cette valeur étant avantageusement la plus faible à la fin de l'échappement pour obtenir une évacuation aussi complète que possible et 'par suite un meilleur rendement du moteur, le réglage de la positi.on du ou.
des axes f1 se faisant automatiquement, pour chaque cycle complet, au cours de la marche du moteur, ou bien en ayant recours,, à la fois, aux deux dis- positions indiquées ci-dessus, ou bien! encore, en agençant de manière telle le dispositif de réglage, cité en deuxième lieu, que non seu- lement les capacités de la chambre d'exp losion soient dif- férentes à la fin de la compression et à la fin de l'échap- pement, mais que l'on puisse modifier, à volonté, la valeur de la capacité de cette chambre, à la fin de l'échappement, sans influencer le taux de compression.
A cet effet, on peut, conformément à l'invention, procéder comme suit.
On peut (cette disposition n'étant pas représen- tée), articuler aux axes fl d'oscillation dès balanciers, les deux extrémités opposées de deux tiges horizontales dans le prolongement l'une de l'autre et reliées entre elles par un manchon comprenant deux taraudages en sens inverses, propres à s'engager respectivement sur les extrémités en re- gard, filetées d'une façon correspondante, desdites tiges, moyennant quoi il est possible, comme on le comprend, en faisant tourner ledit manchon sur lui-même dans un sens ou dans l'autre, par l'intermédiaire par exemple d'une roue hélicoïdale mise en rotation par une vis sans fin, de rap- procher ou d'éloigner l'un de l'autre les deux pistons, par conséquent de diminuer ou d'augmenter le volume de la cham- bre de compression..
Au lieu d'agir, à la fois, sur les deux axes f1, on peut, comme montré sur la fig. l, se contenter de dépla- cer l'un d'entre' eux en établissant cet/axe dans une pièce
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m, susceptible de coulisser, par l'intermédiaire d'un ar- bre excentrique n sur lequel on agit à la main ou par une commande mécanique, dans une autre cage o, fixée au bâti, le tout agencé pour que l'axe d'articulation mobile du ba- lancier puisse, tout en restant parallèle à lui-même, être éloigné ou rapproché de l'articulation fixe de l'autre ba- lancier.
On peut, également, comme montré, sur la fig. 2, déplacer l'articulation f1 d'un des balanciers par,l'inter- médiaire d'un levier s articulé en s1 et sur lequel agit, contre l'action d'un ressort s2, une came k entraînée par l'intermédiaire d'une transmission t1 par l'arbre moteur e et à une vitésse moitié moindre, ladite came étant calée sur son axe t2 dans une position telle qu'à la. fin de l'é- chappement le bossage de la came soit en contact avec le le levier s, de sorte que le volume de la chambre d'explo- sion est réduit au minimum. Il est visible que la capa.cité. de ladite chambre sera plus grande quand la came aura tour- mé d'un angle de 180 (fin de la compression).
Au lieu d'avoir recours à un levier s sur lequel agit une came t, on peut également, comme montré. sur la fig.
3, établir sur l'axe fl du balancier f un excentrique v, en- gagé dans un logement ménagé dans ledit balancier f , cet excentrique étant entrainé, par l'intermédiaire d'une trans- mission au, par exemple à Chaîne, par l'arbre moteur e ou par un autre arbre solidaire en rotation de celui-ci, cet excen- trique tournant à une vitesse moitié moindre de celle de l'arbre moteur et étant calé dans une position telle que le balancier puisse venir occuper automatiquement et aux mo- ments voulus des positions pour lesquelles la chambre d'ex- plosion a une capacité maximum à la fin de la compression et une capacité minimum qui peut être aussi faible que pra- tiquement possible, à la fin de l'échappement..
En combiant les dispositions montrées sur les fig.
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1 et 2 ou 1 et 3, on peut faire varier à volonté la valeur minimum de la capacité de la chambre d'explosion, en dé- plaçant à la main l'excentrique n et obtenir automatique- ment l'effet auquel donne lieu l'action de la came t ou de l'excentrique v.
On peut, également, avoir recours à la disposition montré.e sur. la. fig. 4, qui dérive de celle représentée sur la fig. 2 ou 3 mais qui permet, en outre, de modifier à vo- lonté. la capacité. de la chambre d'explosion, à la fin de l'échappement, alors que cette capacité, n'est pas modifiée à la, fin de la compression. A cet effet, on fait comporter au levier s une sorte de rampe circulaire s 3 dont le centre se trouve sur l'axe de l'arbre e et on donne à la came t une forme telle que la partie ne comprenant pas le bossage a.. un rayon- de courbure égal à celui de la rampe s3.
L"axe t2. est établi sur un bras t3 monté librement sur l'arbre e et retenu dans une position déterminée par exemple par l'intermédiaire d'un manchon t4 vissé sur une tige filetée u immobilisée dans le sens axial. Il en résulte que, suivant la.. position plus ou moins éloignée qu'occupe la came t par rapportà l'axe d'oscillation du levier s, le déplacement de l'articulation f1 du balancier sera plus ou moins grand quand ce balancier se rapproche de la position correspondante à la fin de l'échappement. Grâce à la forme spéciale de la rampe s4, la came n'influence nullement le taux de la compression car, quelle que soit la position re- lative de celle-ci par rapport au levier s, celui-ci re- vient toujours à la même position à la fin de la compres- sion.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite au- cunement à celui de ses modes d'application, non plus qu"à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse, au conemplas
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traire, toutes les variantes, notamment: celles où le moteur décrit serait agencé pour ser- vir de moto-pompe, de moto-compresseur, etc., auquel cas on ferait actionner, par les pistons;, par exemple deux pom- pes, deux compresseurs, etc., attelés directement auxdits pistons etdans leur prolongement; la disposition décrite pouvant également s'appliquer à un groupe électrogène;
celles où la machine à établir, au lieu d'être un moteur, serait agencée comme pompe, comme compresseur, etc.; et celles où le moteur à explosion comprendrait plusieurs cylindres dont le fonctionnement alternatif se- rait analogue à celui des cylindres d'un moteur à explosion polycylindrique, chaque paire de cylindres comportant son dispositif de réglage propre ou plusieurs, voire même la to- talité des paires de cylindres ayant un dispositif de régla- ge commun.
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"Improvements made to machines comprising two opposed pistons moving in opposite directions in the same cylinder, in particular to internal combustion engines of this kind".
The object of the invention is to make improvements in machines comprising two opposed pistons moving in direction. inverses in the same cylinder, in particular with. explosion of this kind, and this in addition to those which were brought to them by the principal patent N provisional 276. 902 of April 25, 1928, and which consist in making understand, with the transmission to be established between the two pistons of machines of the type in question and the shaft of said machines which, depending on their destination, must be motor or driven by two balance systems, one for each piston.
Its aim, above all, is to make such machines such that their field of application is wider and that they can be easily adapted to. different regimes.
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It consists, mainly, in making machines of the kind in question include proper means to allow them to vary at will, even in operation, the dimensions of the interval existing between the pistons when those these are closest to each other, modifying the relative position of at least one of the pistons in the axial direction.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions, which are preferably used at the same time, and which will be dealt with more explicitly below.
It relates more particularly to a certain mode of application (that in which it is applied to combustion engines) as well as certain embodiments (those which will be indicated below) of said provisions; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the machines of the type in question, comprising the application of these same provisions, the special elements and tools specific to their establishment, as well as the fixed installations. or mobile (in particular motor vehicles), comprising similar machines.
And it can, in any event, be understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawing, which supplement and drawing are, of course, given above all by way of title. indication.
Figs. 1 to 4 show, respectively and in a very schematic vertical section, four internal combustion engines in the cylinder of which can move, in opposite directions, two opposed pistons, these engines being established in accordance with four different embodiments. of the invention.
'According to the invention, and more especially according to its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it appears that it @
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preference should be given, proposing to establish an internal combustion engine, for example four-stroke single-cylinder, to include, as already proposed in the main patent, a cylinder a with valve boot c and in which can move two opposing pistons each connected to the motor shaft e by a balance ±, articulated in fl, a connecting rod h and a crankshaft i with two elbows, we do it as follows, or similarly .
Means suitable for making it possible to vary at will, even in operation, the dimensions of the explosion chamber by modifying the relative position of at least one of the pistons in the. axial direction of the cylinder. As the pistons are interconnected by the articulated system formed by the balances f and the crankshaft i and as the two balances are substantially symmetrical with respect to the vertical plane passing through the axis of the shaft and it is generally sufficient to move one of the pistons while the other oscillates around a point
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of fixed articulation.
The adjustment of the axis of oscillation of at least one of the balances is effected by bringing this axis closer or further apart in a substantially horizontal direction, from the vertical plane of symmetry passing through the shaft e. To allow this displacement, it is essential that this axis is guided in a horizontal housing and is then retained in a determined position desired in this. groove by appropriate adjustment means, on which action is taken either when the engine is stopped, or else while the latter is running. The. adjustment can be made:
or in order to modify the capacity of the explosion chamber to adapt the engine, in a permanent way, to a new speed or to allow the supply with fuels of a different nature, 'or well, 'so that the values of the capacity of the explosion chamber are different at the end of the
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"'., ......., Il - - compression and at the end of the exhaust, this value being advantageously the lowest at the end of the exhaust to obtain as complete an evacuation as possible and' by following a better engine performance, adjusting the position of the or.
axes f1 taking place automatically, for each complete cycle, during the running of the engine, or by having recourse simultaneously to the two arrangements indicated above, or else! again, by arranging in such a way the adjustment device, cited in the second place, that not only the capacities of the explosion chamber are different at the end of the compression and at the end of the escapement. pement, but that we can modify, at will, the value of the capacity of this chamber, at the end of the exhaust, without influencing the compression ratio.
To this end, it is possible, in accordance with the invention, to proceed as follows.
It is possible (this arrangement not being shown), to articulate to the axes fl of oscillation of the balances, the two opposite ends of two horizontal rods in the extension of one another and connected to each other by a sleeve comprising two threads in opposite directions, suitable for engaging respectively on the correspondingly threaded facing ends of said rods, whereby it is possible, as will be understood, by rotating said sleeve on itself in one direction or the other, for example by means of a helical wheel rotated by an endless screw, to bring the two pistons closer together or away from each other, consequently decrease or increase the volume of the compression chamber.
Instead of acting on both axes f1 at the same time, it is possible, as shown in FIG. l, just move one of them by establishing this / axis in a room
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m, capable of sliding, by means of an eccentric shaft n on which one acts by hand or by a mechanical control, in another cage o, fixed to the frame, the whole arranged so that the axis d The movable articulation of the balance can, while remaining parallel to itself, be moved away from or closer to the fixed articulation of the other balance.
It is also possible, as shown, in FIG. 2, move the articulation f1 of one of the balances by, the intermediary of a lever s articulated in s1 and on which acts, against the action of a spring s2, a cam k driven by the intermediary a transmission t1 by the motor shaft e and at half the speed, said cam being wedged on its axis t2 in a position such as at. At the end of the exhaust, the boss of the cam is in contact with the lever s, so that the volume of the explosion chamber is reduced to a minimum. It is visible that the capacity. of said chamber will be larger when the cam has turned through an angle of 180 (end of compression).
Instead of having recourse to a lever s on which a cam t acts, it is also possible, as shown. in fig.
3, establish on the axis fl of the balance f an eccentric v, engaged in a housing made in said balance f, this eccentric being driven, by means of a transmission to, for example to a chain, by the motor shaft e or by another shaft integral in rotation with the latter, this eccentric rotating at a speed half that of the motor shaft and being wedged in a position such that the balance can come and occupy automatically and at the desired times, positions for which the explosion chamber has a maximum capacity at the end of compression and a minimum capacity which may be as low as practically possible at the end of the exhaust.
By combining the arrangements shown in fig.
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1 and 2 or 1 and 3, the minimum value of the capacity of the explosion chamber can be varied at will, by manually moving the eccentric n and automatically obtaining the effect to which l gives rise. 'action of cam t or eccentric v.
It is also possible to use the arrangement shown on. the. fig. 4, which derives from that shown in FIG. 2 or 3 but which also makes it possible to modify at will. the capacity. of the explosion chamber, at the end of the exhaust, while this capacity is not modified at the end of the compression. To this end, the lever s is made to comprise a sort of circular ramp s 3, the center of which is on the axis of the shaft e and the cam t is given a shape such that the part not comprising the boss a .. a radius of curvature equal to that of the ramp s3.
The axis t2. Is established on an arm t3 freely mounted on the shaft e and retained in a determined position for example by means of a sleeve t4 screwed onto a threaded rod u immobilized in the axial direction. that, depending on the more or less distant position occupied by the cam t with respect to the axis of oscillation of the lever s, the displacement of the articulation f1 of the balance will be greater or less when this balance approaches the position corresponding to the end of the exhaust. Thanks to the special shape of the s4 ramp, the cam has no influence on the compression ratio because, whatever the relative position of the latter in relation to the lever s , this always returns to the same position at the end of the compression.
As goes without saying, and as is already clear from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of the invention. its various parts, having been more especially indicated; it embraces some, in the conemplas
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to milk, all the variants, in particular: those where the described motor would be arranged to serve as a motor-pump, motor-compressor, etc., in which case one would activate, by the pistons ;, for example two pumps, two compressors, etc., coupled directly to said pistons and in their extension; the arrangement described may also apply to a generator set;
those where the machine to be established, instead of being a motor, would be arranged as a pump, a compressor, etc .; and those in which the internal combustion engine would comprise several cylinders whose reciprocating operation would be similar to that of the cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine, each pair of cylinders comprising its own adjustment device or several, or even all of the cylinders. pairs of cylinders having a common adjusting device.