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" Moteur à explosion et machine à vapeur à palettes ".
La présente invention a pour objet un moteur à explosion et une machine à Tapeur à palettes, leur conception et leur construction, ces palettes étant destinées à remplacer les pistons des moteurs actuels.
Les moteurs et machines à vapeur connus jusqu'à présent, et qui utilisent tous des pistons sur lesquels se font sentir les effets du gaz ou de la vapeur sont devenus actuellement d'une grande complexité construcitonnelle. En effet, ees ma- chines comportent un grand nombre de pièces dont plusieurs sont soumises à des efforts alternatifs assez importants,
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ainsi qutà des forces de frottement qui ont pour effet de pré- cipiter l'usure des différentes pièces, d'augmenter la con- sommation et de donner lieu à des retours. Par le moteur à ex- plosion et la maohine à vapeur à palettes, formant l'objet de la présente invention, on parvient à réaliser une grande éco- nomie dans la construction des moteurs en remplaçant les pis- tons par des palettes.
Tout en réduisant le nombre des pièces, rentrant dans la construction de tels moteurs on en simplifie également la maroheçton réalise une économie dans la@@@@@@@@ consommation à cause de la suppression du frottement existant auparavant. Le mouvement alternatif qui absorbait une grande partie de la force du moteur est complètement supprimé car tous les mouvements se passent dans un cercle. le travail des soupapes est d'ailleurs double auss, c'est-à-dire que les mêmes soupapes qui servent à présent pour deux cycles moteurs ne servaient dans le temps que pour un seul.
L'arbre moteur dans lequel glissent les palettes et qui est placé excentriques ment par rapport à l'ax du cylindre qui forme en même temps carter, peut être placé à un endroit au choix et sans désavan- tage mécanique sur tous les points de la circonférence, cela à proportion de la course. Grâce à la marche double de chaque cylindre ces moteurs à palettes correspondent aux moteurs ac- tuels possédant le double de cylindres, c'est-à-dire qu'un moteur à palettes mono-cylindrique est égal à un moteur ac- tuel à deux cylindres, Comme l'explosion se produit quand l'arbre est presqu'au bout de la course, il est impossible de se fracturer le bras pendant la mise en marche. Il n'y a de jamais/retour, ce qui réduit les dangers d'incendie.
A cause de la suppression des pièces telles que cylindres, pistons, segments de pistons, bielles, tiroirs, ces moteurs à explosion ou machines à vapeur à palettes sont très légers et sont dono très avantageux pour autos et avions.
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D'autres'caractéristiques de la présente invention res- sortiront de la description ci-dessous, faite avec référence aux figures des dessins annexés, qui représentent à titre in- dioatif et non limitatif deux formes de réalisation de la pré- sente invention.
Figure 1 est une coupe transversale dans un moteur à ex- plosion à palettes, première forme de réalisation de la pré- sente invention ; figure 2 est une coupe dans le cylindre de la machine à vapeur à palettes, seconde forme de réalisation de la présen- te invention ; figure 3 comporte un nombre de figures représentant sché- matiquement le cylindre à palettes et qui sont destinées à expliquer théoriquement le fonctionnement de la machine.
Se référant à la figure 1 A représente un des oylin- dres du moteur à explosion disposé horizontalement et utilisé en sana inverse à celui des moteurs actuels. Tous les mouve- ments se font à l'intérieur de ce cylindre suivant la circon- férence interne au lieu de se faire longitudinalement (course des moteurs actuels). Dans ce cylindre A tourne à environ 1/3 du diamètre intérieur un arbre moteur B dans lequel s'en- gageâtes palettes C grâce à une ouverture rectangulaire prati- quée dans cet arbre moteur B. Cet arbre moteur est construit de telle façon, qu'il tourne sans jeu longitudinal dans le cylindre. Les palettes 0 remplacent les pistons des moteurs actuels car ce sont eux qui subissent tous les efforts de la part des gaz en vue de produire la force.
Ces palettes au nom- bre de trois dans la figure sont composées chacune de deux pièces entre lesquelles se trouvent les ressorts D qui pous- sent ces pièces vers l'extérieur contre la paroi intérieure du cylindre A, et constituent une fermeture hermétique. A la hauteur où se trouve l'axe de l'arbre moteur est pratiquée
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dans la paroi du cylindre A une ouverture 3 pour l'aspiration et une ouverture F pour l'échappement, sur lesquellesse trou- vent des chambres de soupapes avec soupapes G et H. I est un arbre à cames tournant à la moitié du régime du moteur et pos- sédant des oames une fois plus larges que celles prévues pour les moteurs actuels, cet arbre commandant les soupapes G et H.
La forme de ces cames a été choisie comme dit ci-dessus, parce que les soupapes restent ouvertes pendant tout un tour de l'ar -bre moteur. En effet, comme il y a deux temps moteur égaux qui se suivent à un demi-tour d'intervalle ,il est parfaite- ment inutile de fermer les soupapes, parce que les palettes arrêtent l'aspiration ou l'échappement en passant devant les orifices E et F. Grâce à ce fonctionnement les soupapes peu- vent rester ouvertes, ce qui améliore l'aspiration et l'é- chappement, et par conséquent le rendement du moteur. J est une bougie provoquant les différences d'explosion du moteur, ces explosions se faisant avec un demi-tour et un tour et demi d'intervalle afin d'être en concordance avec la marche régu- libre du moteur. L'allumage de cette bougie peut avoir lieu par n'importe quel moyen connu; il est d'ailleurs réglable.
On peut par exemple provoquer l'allumage entre la position horizontale des palettes et celle où ces palettes ont passé un tant soit peu l'axe du cylindre, ce qui rend la oompres- sion variable de 5 à 8.1/2. Il y a évidemment un carburateur ordinaire disposé sur la chambre de la soupape d'aspiration G. On a indiqué en pointillé la position extrême des palettes, celle c'est-à-dire/où elles ont atteint leur plus grande longueur.
L'arbre moteur B est accessoirement pourvu de deux surépais- seurs, destinées à obtenir une fermeture hermétique sur la paroi intérieure du cylindre A. Une circulation d'eau assure le refroidissement de tout le moteur et une petite pompe amè- ne l'huile au centre de l'arbre moteur assurant ainsi le grain -sage et grâce aux mouvements qui se font suivant le cercle,
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l'huile est projetée vers l'extérieur par la force centrifuge, graissant ainsi les parois du cylindre.
Se référant à la figure 2, A représente le cylindre de la machine à vapeur dans lequel est disposé excentriquement par rapport à l'axe de ce cylindre un arbre moteur B, qui, lui reçoit les palettes C, remplaçant les pistons des maohines à 'vapeur ordinaires sctuele Chacune de ces palettes est un deux pièces entre lesquelles est disposé un ressort D. L'ensemble de trois palettes comporte . dix pièces en comprenant qu'une palette s'étend sur tout le diamètre du cylindre. Ces palettes sont repoussées vers l'extérieur par les ressorts D@ réalisant ainsi une fermeture hermétique sur la paroi latérale intérieu- re du cylindre A. Ces palettes C se trouvent engagées dans l'arbre moteur B.
Celui-ci porte cependant également deux pe- tites palettes doubles K et K' qui sont placées à 90 vis à vis des grandes palettes C, ceci en vue d'assurer la fermetu- re au début de l'entrée de la vapeur. 1 est l'orifice desti- né à l'entrée de la vapeur au moment où les palettes sont dans la position horizontale. La sortie de la vapeur est dou- ble, ce sont les orifices 3 et F :t la plus grande partie de cette vapeur commence à sortir par l'orifice d'échappement E, disposé à 300 en-dessous de la position horizontale des palet- tes et le restant de cette vapeur s'échappe par l'orifice d'échappement F qui est disposé à 25 au-dessus de la posi- tion horizontale des palettes.
Par cette disposition, il se produit une pression régulière à chaque demi-tour sur une des palettes, sans intervention de tiroirs ni de soupapes.
Le fonctionnement de ce moteur à palettes ou de cette machine à vapaur à palettes peut se résumer comme suit, en se référant aux différentes figures schématiques de la figure 3 des dessins annexés.
Dans la figure 3a, les palettes 0 sont au début de l'as-
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piration. Les gaz brûlés qui ne sont pas échappes se trouvent emprisonnés à l'intérieur du cylindre à sa partie supérieure entre l'arbre moteur et les palettes, (partie hachurée de la figure). Dans la figures 3b les @@@@@ palette* C sont à la
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fin de l'aspiration et au détutde la compression. Les gaz aspirés se trouvent maintenant à la partie inférieure du cy- lindre entre les palettes et l'arbre moteur (partie hachurée).
Dans la figure 3c les palettes 0 sont arrivées au moment de l'explosion; la partie hachurée de cette figure représente l'espace dans lequel se trouvent les gaz comprimés. Comme l'allumage est réglable, on peut faire varier l'explosion en- tre le point atteint d'après cette figure et l'orifice d'as- piration E. Dans la figure 3d les palettes C sont au déout de l'échappement, et la partie hachurée représente. - presque la moitié du volume du cylindre qui a été balayé par les palet- tes, o'est-à-dire que ce volume est en fonction direct du temp@ pendant lequel le moteur a produit sa force.
Dans la figure 3* les palettes sont à la fin de l'échappement; la partie ha- churée représente l'espace où se trouvent les gaz brûlés, res- %de dans le cylindre* Un coté des palettes c fait exactement le même mouvement que l'autre oôté, mais avec cette différence qu'elle est en retard d'une demi-circonférence : pour cette se pro uit raison la seconde explosion/une demi-circonférence après que la première s'est produit et la troisième un tour et demi après, et ainsi de suite.les explosions se produisant dans le même ordre et toujours avec les mêmes bougies.
Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées aux figures des dessins annexés, mais que celles-ci peuvent subir des modi
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-fications oonstructionnelles telles que le changement des formes des palettes, la suppression des ressorts, la suppres- *ion des soupapes, l'emploi de tiroirs ou éléments analogues, sana de ce fait se départir du domaine de l'invention.
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"Internal combustion engine and paddle steamer".
The present invention relates to an internal combustion engine and a paddle-type machine, their design and their construction, these paddles being intended to replace the pistons of current engines.
The engines and steam engines known until now, and which all use pistons on which the effects of gas or steam are felt, have now become of great structural complexity. In fact, these machines include a large number of parts, several of which are subjected to fairly significant alternating forces,
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as well as frictional forces which have the effect of precipitating the wear of the various parts, increasing consumption and giving rise to returns. By the explosion engine and the vane steam generator, forming the object of the present invention, great economy can be achieved in the construction of the engines by replacing the pistons with vane.
While reducing the number of parts, entering into the construction of such engines, it also simplifies the maroheçton realizes a saving in the consumption because of the elimination of the friction existing previously. The reciprocating motion which absorbed a large part of the motor's force is completely suppressed because all the movements take place in a circle. the work of the valves is also double as well, that is to say that the same valves which are now used for two engine cycles were used in time for only one.
The motor shaft in which the pallets slide and which is placed eccentrically with respect to the axis of the cylinder which at the same time forms the crankcase, can be placed at any location as desired and without mechanical disadvantage at all points of the circumference, that in proportion to the stroke. Thanks to the double running of each cylinder, these vane motors correspond to current engines with double cylinders, that is to say that a single-cylinder vane motor is equal to a current two-cylinder motor. cylinders, As the explosion occurs when the shaft is almost at the end of the stroke, it is impossible to break your arm during start-up. There is never / return, which reduces the danger of fire.
Because of the elimination of parts such as cylinders, pistons, piston rings, connecting rods, spools, these internal combustion engines or vane steam engines are very light and are therefore very advantageous for cars and airplanes.
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Other characteristics of the present invention will emerge from the description below, made with reference to the figures of the accompanying drawings, which show, by way of illustration and without limitation, two embodiments of the present invention.
Figure 1 is a cross section through a vane explosion engine, the first embodiment of the present invention; Figure 2 is a section through the cylinder of the paddle steamer, a second embodiment of the present invention; FIG. 3 includes a number of figures schematically showing the paddle cylinder and which are intended to theoretically explain the operation of the machine.
Referring to Figure 1A shows one of the oylin- dres of the internal combustion engine arranged horizontally and used in reverse to that of current engines. All the movements are made inside this cylinder according to the internal circumference instead of being done longitudinally (current engine stroke). In this cylinder A rotates at about 1/3 of the internal diameter a motor shaft B in which the pallets C engage thanks to a rectangular opening made in this motor shaft B. This motor shaft is constructed in such a way that 'it rotates without longitudinal play in the cylinder. The 0 pallets replace the pistons of current engines because they are the ones who undergo all the efforts from the gases in order to produce the force.
These pallets, numbering three in the figure, are each composed of two parts between which there are the springs D which push these parts outwards against the inner wall of the cylinder A, and constitute a hermetic seal. At the height where the axis of the motor shaft is located is practiced
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in the cylinder wall A an opening 3 for the suction and an opening F for the exhaust, on which there are valve chambers with valves G and H. I is a camshaft rotating at half engine speed. engine and having oames once wider than those provided for current engines, this shaft controlling the G and H valves.
The shape of these cams was chosen as said above, because the valves remain open for a whole revolution of the motor shaft. In fact, as there are two equal engine times which follow each other half a turn apart, it is absolutely useless to close the valves, because the paddles stop the suction or the exhaust by passing in front of the valves. ports E and F. Thanks to this operation the valves can remain open, which improves the suction and the exhaust, and consequently the efficiency of the engine. J is a spark plug causing the differences in the explosion of the engine, these explosions taking place with half a turn and one and a half turns in order to be in agreement with the smooth running of the engine. The lighting of this candle can take place by any known means; it is also adjustable.
For example, it is possible to cause ignition between the horizontal position of the vanes and that where these vanes have passed the axis of the cylinder somewhat, which makes the compression variable from 5 to 8.1 / 2. There is obviously an ordinary carburettor arranged on the chamber of the suction valve G. The extreme position of the vanes has been indicated in dotted lines, that is to say / where they have reached their greatest length.
The motor shaft B is incidentally provided with two thickeners, intended to obtain a hermetic seal on the internal wall of cylinder A. A water circulation ensures the cooling of the whole engine and a small pump supplies the oil. in the center of the motor shaft thus ensuring the grain-wise and thanks to the movements which are done according to the circle,
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the oil is projected outwards by centrifugal force, thus lubricating the walls of the cylinder.
Referring to Figure 2, A represents the cylinder of the steam engine in which is disposed eccentrically with respect to the axis of this cylinder a motor shaft B, which, receives the vanes C, replacing the pistons of the maohines' ordinary steam sctuele Each of these paddles is a two-piece between which is arranged a spring D. The set of three paddles comprises. ten pieces including that a pallet extends over the entire diameter of the cylinder. These vanes are pushed outwards by the springs D @ thus providing a hermetic seal on the internal side wall of cylinder A. These vanes C are engaged in the motor shaft B.
This, however, also carries two small double pallets K and K 'which are placed 90 opposite the large pallets C, in order to ensure closure at the start of the steam entering. 1 is the orifice intended for the entry of steam when the vanes are in the horizontal position. The steam outlet is double, these are ports 3 and F: t most of this steam begins to exit through the exhaust port E, placed 300 below the horizontal position of the pucks and the remainder of this vapor escapes through the exhaust port F which is disposed 25 above the horizontal position of the vanes.
By this arrangement, there is a regular pressure on each half-turn on one of the pallets, without the intervention of drawers or valves.
The operation of this vane motor or this vane steam machine can be summarized as follows, with reference to the various schematic figures of FIG. 3 of the accompanying drawings.
In figure 3a, the pallets 0 are at the start of the as-
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hacking. The burnt gases which are not escaped are trapped inside the cylinder at its upper part between the motor shaft and the vanes (hatched part of the figure). In figures 3b the @@@@@ pallet * C are at the
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end of aspiration and detut of compression. The sucked gases are now located at the lower part of the cylinder between the vanes and the motor shaft (hatched part).
In figure 3c the pallets 0 arrived at the moment of the explosion; the hatched part of this figure represents the space in which the compressed gases are located. As the ignition is adjustable, the explosion can be varied between the point reached according to this figure and the suction port E. In figure 3d the vanes C are at the end of the exhaust , and the hatched part represents. - almost half of the volume of the cylinder which has been swept by the pallets, that is to say that this volume is a direct function of the temp @ during which the engine produced its force.
In figure 3 * the vanes are at the end of the exhaust; the hatched part represents the space where the burnt gases are located, res-% of in the cylinder * One side of the pallets c makes exactly the same movement as the other side, but with this difference that it is late half-circumference: for this reason the second explosion / half-circumference occurs after the first has occurred and the third one and a half turns afterwards, and so on. explosions occurring in the same order and always with the same candles.
It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described and shown in the figures of the accompanying drawings, but that these may be subject to modifications.
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-fications oonstructionnelle such as changing the shapes of the pallets, the removal of springs, the removal of valves *, the use of drawers or the like, without thereby departing from the scope of the invention.