<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnement dans les moteurs à combustion, interne.
La.. présente. invention se rapporte, à des perfectionnements. dans les, moteurs à combustion interne, et en particulier à la. cons- truction du cylindre et à l'agencement des soupapes, de façon que- la. tête du cylindre soit utilisée comme un élément mobile. et joue. le rôle d'une soupape principale pour le contrôle de l'ad- mission des charges de combustible.,, et aussi pour le - contrôle de la sortie des gaz. de la combustion hors du cylindre.
En com- binais on avec la- soupape principale on utilise aussi dans ce dis- positif une soupape d'admission auxiliaire pour les chargea de combustible. et une soupape d'échappement- auxiliaire pour la sor- tie des ga.z. de la. combustion ; ces soupapes auxiliaires, coopèrent avec la soupape principale pour le contrôle des charges, de com- buatible et des. gaz. d'échappement.
Le dispositif décrit ci-après et représenté sur le dessin annexe se rapporte à un moteur à combustion interne à quatre temps avec bougie d'allumage pour allumer les. charges. ;, mais il est entendu que l'invention est applicable aussi à des moteurs; du type Diesel ou d'autres types.
Dans un moteur à combustion interne établi suivant la. pré- sente invention, le cylindre comporte une chambre de combustion spacieuse et adéquats, mais l'espace libre disponible: pour le
<Desc/Clms Page number 2>
piston est réduit au minimum-; pour que la charge puisse être convenablement comprimée à. l'allumage au lors de l'explosion, en vue d'augmenter la puissance de la course motrice.
Le. tête. mobile du cylindre., ou la soupape principale qui forme la tête mobile du cylindre, conjointement avec les soupapes auxiliaires d'admission et d'échappement, sont établies. et forment.un ensem- ble compact de telle sorte que la charge de combustible entre di- rectement dans la chambre de compression et que la totalité des gaz. d'échappement est, pendant chaque cycle de fonctionnement du moteur, éliminée de la chambre de 'combustion, indépendamment et. séparément d'avec le mélange- combustible.
Par cet agencement compact et par le fonctionnement des trois soupapes., la quantité de gaz. d'échappement qui peut rester dans' le cylindre est réduite au minimum ; par suite, la charge combus- tible n'est pas sensiblement diluée ; c'est une charge fralche qui conserve toute son efficacité jusqu'au moment de 1' explosion*
Grâce à la suppression de tout espace inutile à l'extrémité du cylindre., côté combustion, la chambre de combustion, ne peut re- cevoir que la quantité de mélange combustible représentant une charge adéquate, de sorte qu'il n'y a.pas gaspillage de combus- tible.,
que le moteur ne risque pas.d'être engorgé et que le combus- tible- est utilisé économiquement La réduction de la chambre de combustion à une capacité minima, mais'encore ample, a aussi pour effet d'augmenter la compression et de permettre l'emploi de combustible de qualité inférieure tel que' le kérosène, ou d'autrea combustibles moins vola%.ils. que 1'essence.
Les trois soupapes sont de préférence à ressort, et fonction- nent à des intervalles déterminés pendant la durée du cycle de fonctionnement du moteur. Par exemple, la soupape principale peut être ouverte, mécaniquement et d'une façon sûre, au moyen d'un balancier et d'une tige de poussée dont la mouvement est lié à. celui de l'arbre à manivelle du moteur, à l'aide d'un dispositif à.came. La soupape d'admission auxiliaire s'ouvre soit par aspira.- tion, venant de l'intérieur du cylindre, soit par la force de la charge quand du surchargeur, elle arrive au cylindre sous pression
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
quant à. la soupape dtbappemÉmt, elle est représentée comme 'aeouvrant par un mécanisme, avec , aimant à solérzaide:
plaeé- dans Le cir- cuit d'ignition du moteur et oxcité synchroniquement avec Le mou-
EMI3.2
vement de- l'arbre coude, et les temps à la-lûmaage, Sur le dessin ci-annexé' est représenté d'une façon complete un exemple dta.pp1.ication de la,présente invention, étant entendu que divers changements.'sont susceptibles d'être apportés dans la? détail de la structure sans qu'il soit dérogé pour cela. au prin-
EMI3.3
c,ipe sur lequel 1-einvA-ation est établie.
Sur le dessin "on seest borné à représenter- un moteur à czar- lindre unique, mais. 1'invention est naturellement applicable aussi bien à des moteurs à plusieurs cylindres.
EMI3.4
C'e ,dessin représente : fig. lu va par coté, en éLévation, un moteur â combustion, in- teme avec. cylindre et soupapes, établis, suivant l'in.venti.on , fig.2, à une échelle agrandie, une coupe verticale faite. dans un plan parallèle au plande vue dela. figure 1,avec Les soupa- pas principale et auxiliaires, fermées ;
EMI3.5
fig. 3, une section. ')i;1fiU suivant la J:ig#G. - de la:- "1 - " .." f'4:.'YU a la position de 7.a. bougie deallumage est- indiquée: par des tirets. ;
fig. 4, 1-'arbre à came,. le galet, passa-nt sur la ca.me et la tige portant le galet,
EMI3.6
Le'moteur représenté sur la figure 1 comporte comme à l'ordi- naine, une cage 1 pour 1--*arbre à. manivelle et un bloc 2 surmonté
EMI3.7
de ,la tête' 3e avec le joint usuel 4 et une chemise d eau -5.
La soupape principale peut être dune. forme quelconque ; celle indiquée sur le dessin est un disque 6: à. surface de pourtour conique, comme à 1''ordinaire, tandis que les soupapes auxiliaires: d'admission ? et d'échappement S sont à peu près elliptiques et sont directement au-dessus.) de la-. soupape principale dans des po- sitions diamétralement opposées, avec.
Leurs bords extérieurs tra- cés suivant la forme de la soupape principale et situés; à. L'inté- rieur d'un cercle de plus. petit diamètre, que celui de cette: soupape principale*
<Desc/Clms Page number 4>
La soupape, principale, en montant, ferme Le cylindre par son application sur un siège complémentaire 9 découpé dans la paroi horizontale 10 de la. tête du moteur, et constitue ainsi une tête mobile qui ferme le haut du cylindre 11. La surface de la soupape principale comporte une zone complémentaire sur la section transversale de l'alésage du cylindre,' et au-dessous de la dite soupape et de la paroi 10 la tête du moteur comporte une chambre de combustion 12 d'un diamètre un peu plus grand que Le diamètre d'alésage du cylindre.
Un épaulement conique 13 existe da.ns l'ouverture, sur la face inférieure de la tête du po- teur, et le mélange combustible peut passer a.utour des bords coniques de le. soupape principale quand elle est ouverte, tandia que les gaz. de la combustion peuvent, en montant pour s'échapper, passer autour du bord de la soupape principale quand celle-ci est ouverte..
Quand le piston 14 (tracé. en tirets sur la figure 1) est au point le plus haut de sa ,course, l'espace libre au-dessus de lui est limité à une chambre de combustion élargie, 12 dans 'la tête du moteur. La. capacité de cette chambre, quand la soupa- pe principale est fermée, est assez grande pour permettre la com- pression et la combustion.de la charge combustible, mais sans .rien de plus que ce qui est nécessaire* .Au dessus de la paroi 10 de la tête du moteur il y a des chambres latérales 15 et 16, la. première pour le mélange combus- tible, et la secondepour Les. gaz d'échappement; ces chambres sont divisées par une cloison verticale diamétrale 17, au-dessous de la. paroi supérieure 18 des chambres.
La soupape d'admission 7 contrôle L'orifice 19, et la, soupa.- pe d'échappement 8 contrôle l'orifice 20 ; les deux orifices 19 et 20 faisant communiquer le dessus de la soupape principale a,ved les chambres respectives 15 et 16 ; la soupape 7 s'ouvre en s'abaissant pour faire entrer une charge combustible dans la chambre de combustion Quand la. soupape principale est ouverte, tandis que la. soupape 8 s'ouvre. en se soulevant pour livrer pas- sage aux gaz' d'échappement quand la soupape principale est ouverte.
<Desc/Clms Page number 5>
Les soupapes 6, 7 et 8 sont munies, des tiges respectives 21, 22 et 23 disposées dans des plans parallèles et glissant dans des manchons de guidage formés dans la paroi supérieure 18 ; le manchon 24 de la soupape d'échappement est amovible. afin de pro- curer, dans la. dite paroi, une ouverture assez. grande pour le pas- sage des pièces de cette soupape. Chaque tige de soupape est en- tourée d'un ressort 25 ; naturellement, le ressort de la soupape d'échappement exerce sa. tension en sens contraire de celle pro- duite par les ressorts de la soupape d'admission et de la soupape principale.
La soupape principale s'ouvre automatiquement, en synchroins-
EMI5.1
me. avec le mouvement de l'arbre a. manivelle du moteur, au moyen d'un arbre à came. 2 armé d'un -disque ' â. deux. cames r27â.. et &7b, qui coopèrent avec le galet 28 a.dapté au pied de la tige de poussée 29 et tenu sur la came par un ressort 30.
La tige de poussée s'é- lève verticalement sur le coté du moteur et actionne le balancier 31 qui, en appuyant sur la tige à ressort- 21 de la. soupape:, abais- se cette soupape pour l'ouvris deux fois àchaque révolution. des. cames* Quand la soupape principale est ouverte, la soupape d'ad-
EMI5.2
mission ressort aeouvre, soit par aspiration produite de 1..'in- térieur du cylindre, soit par la force motrice du mélange combus-
EMI5.3
tible sous la pression d'un aurclargeur qui pompe la combustible ioun l.eifeJ1i{:di1.uiia cllambr.e èLaÇ!:mis.siom.
D'après le dessin, quand la soupape principale est ouverte,
EMI5.4
.la soupape d'échappenent Si"ouvre- au moyen d'un aimant à soLanafde 32 coopérant avec la. tige 23 de la soupape d'échappement pour soulever la soupape. Le. s.ôlén.aâ.d. 32 et la bougie: d'alluwagé 33 sont naturellement dans lé système, électrique d'allumeg,e du mo- teur) et le aolé-aolda est excité en aynebru-aisation., et réglé comme mouvement,avec L'arbre à manivelle et le mécanisme de fonc-, tionnement à temps du système .d'allumage:...
<Desc / Clms Page number 1>
Further training in internal combustion engines.
The current. invention relates to improvements. in internal combustion engines, and in particular in the. the construction of the cylinder and the arrangement of the valves, so that. cylinder head is used as a movable element. and play. the role of a main valve for controlling the admission of fuel charges. ,, and also for controlling the output of gases. of combustion out of the cylinder.
In combination with the main valve, an auxiliary inlet valve is also used in this device for the fuel charges. and an exhaust-auxiliary valve for the outlet of ga.z. of the. combustion; these auxiliary valves, cooperate with the main valve for the control of charges, compounds and. gas. exhaust.
The device described below and shown in the accompanying drawing relates to a four-stroke internal combustion engine with spark plug to ignite them. charges. ;, but it is understood that the invention is also applicable to engines; of the Diesel type or other types.
In an internal combustion engine established according to the. present invention, the cylinder has a spacious and adequate combustion chamber, but the free space available: for the
<Desc / Clms Page number 2>
piston is minimized-; so that the load can be suitably compressed to. ignition during the explosion, in order to increase the power of the driving stroke.
The. head. movable cylinder., or the main valve which forms the movable head of the cylinder, together with the auxiliary intake and exhaust valves, are established. and form a compact unit such that the fuel charge enters directly into the compression chamber and all of the gases. exhaust is, during each operating cycle of the engine, removed from the combustion chamber, independently and. separately from the fuel mixture.
By this compact arrangement and by the operation of the three valves, the quantity of gas. exhaust which can remain in the cylinder is reduced to a minimum; therefore, the fuel charge is not substantially diluted; it is a fresh charge which retains all its effectiveness until the moment of the explosion *
By eliminating any unnecessary space at the end of the cylinder, on the combustion side, the combustion chamber can only receive the quantity of combustible mixture representing an adequate charge, so that there is. no wasted fuel.,
that there is no risk of the engine becoming clogged and that the fuel is used economically Reducing the combustion chamber to a minimum capacity, but still ample, also has the effect of increasing the compression and allowing the use of inferior fuel such as kerosene, or other less volatile fuels. than gasoline.
The three valves are preferably spring loaded, and operate at predetermined intervals during the life of the engine operating cycle. For example, the main valve can be opened, mechanically and in a safe manner, by means of a rocker and a push rod whose movement is related to. that of the crankshaft of the motor, using a cam device. The auxiliary intake valve opens either by suction, coming from inside the cylinder, or by the force of the load when from the supercharger, it reaches the cylinder under pressure
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
as to. the dtbappemÉmt valve, it is represented as' opening by a mechanism, with a solerzaide magnet:
placed in the ignition circuit of the engine and oxidized synchronously with the
EMI3.2
In the accompanying drawing is shown in full an example of the application of the present invention, it being understood that various changes are made. are likely to be brought into the? detail of the structure without being waived for that. in the spring
EMI3.3
c, ipe on which 1-einvA-ation is established.
In the drawing, we have confined ourselves to showing a single cylinder engine, but the invention is naturally applicable to engines with several cylinders as well.
EMI3.4
This drawing represents: fig. it goes by side, in elevation, a combustion engine, internal with. cylinder and valves, established, according to the in.venti.on, fig. 2, on an enlarged scale, a vertical section made. in a plane parallel to the plane seen dela. figure 1, with the main and auxiliary valves, closed;
EMI3.5
fig. 3, a section. ') i; 1fiU following J: ig # G. - from: - "1 -" .. "f'4:. 'YU has the position of 7.a. spark plug is indicated: by dashes.;
fig. 4, 1-camshaft ,. the roller, passed over the cam and the rod carrying the roller,
EMI3.6
The motor shown in FIG. 1 comprises, as usual, a 1 to 1 cage - * shaft to. crank and a 2 topped block
EMI3.7
of, the 3rd head with the usual seal 4 and a water jacket -5.
The main valve can be dune. any shape; that shown in the drawing is a 6: to disc. tapered rim surface, as usual, while the auxiliary valves: intake? and exhaust S are roughly elliptical and are directly above.) of the-. main valve in diametrically opposed positions, with.
Their outer edges traced according to the shape of the main valve and located; at. Inside one more circle. small diameter, than that of this: main valve *
<Desc / Clms Page number 4>
The valve, main, up, closes the cylinder by its application to a complementary seat 9 cut in the horizontal wall 10 of the. head of the engine, and thus constitutes a movable head which closes the top of the cylinder 11. The surface of the main valve has a complementary zone on the cross section of the bore of the cylinder, and below said valve and of the wall 10 of the head of the engine comprises a combustion chamber 12 of a diameter slightly larger than the diameter of the cylinder bore.
A tapered shoulder 13 exists in the opening on the underside of the pot head, and the combustible mixture can pass around the tapered edges of the. main valve when open, tandia as throttle. of the combustion may, on its way up to escape, pass around the edge of the main valve when the latter is open.
When the piston 14 (plotted in dashed lines in Figure 1) is at the highest point of its stroke, the free space above it is limited to an enlarged combustion chamber 12 in the head of the engine. . The capacity of this chamber, when the main valve is closed, is large enough to allow the compression and combustion of the fuel charge, but without anything more than is necessary *. the wall 10 of the motor head there are side chambers 15 and 16, 1a. the first for the fuel mixture, and the second for Les. exhaust gas; these rooms are divided by a diametral vertical partition 17, below the. top wall 18 of the chambers.
The inlet valve 7 controls the port 19, and the, exhaust valve 8 controls the port 20; the two orifices 19 and 20 communicating the top of the main valve a, ved the respective chambers 15 and 16; the valve 7 opens by lowering to allow a combustible charge to enter the combustion chamber. main valve is open, while the. valve 8 opens. by lifting up to provide passage for the exhaust gases when the main valve is open.
<Desc / Clms Page number 5>
The valves 6, 7 and 8 are provided with respective rods 21, 22 and 23 arranged in parallel planes and sliding in guide sleeves formed in the upper wall 18; the sleeve 24 of the exhaust valve is removable. in order to provide, in the. said wall, an opening enough. large for the passage of the parts of this valve. Each valve stem is surrounded by a spring 25; naturally, the spring of the exhaust valve exerts its. tension in the opposite direction to that produced by the springs of the inlet valve and the main valve.
The main valve opens automatically, in synchro-
EMI5.1
me. with the movement of the shaft a. engine crank, by means of a camshaft. 2 armed with a -disk 'â. of them. cams r27â .. and & 7b, which cooperate with the roller 28 a.dapted at the foot of the push rod 29 and held on the cam by a spring 30.
The push rod rises vertically on the side of the engine and actuates the rocker 31 which, by pressing on the spring rod 21 of the. valve :, lowers this valve to open it twice at each revolution. of. cams * When the main valve is open, the supply valve
EMI5.2
mission is opened, either by suction produced from the interior of the cylinder, or by the driving force of the fuel mixture.
EMI5.3
tible under the pressure of an opening which pumps fuel ioun l.eifeJ1i {: di1.uiia cllambr.e èLaÇ!: mis.siom.
According to the drawing, when the main valve is open,
EMI5.4
The exhaust valve Si "opens by means of a solenoid magnet 32 co-operating with the exhaust valve stem 23 to lift the valve. The s.ôlén.aâ.d. 32 and the spark plug. : alluwagé 33 are naturally in the system, electric ignition (e of the engine) and the aolé-aolda is excited in aynebru-aization., and regulated as movement, with the crank shaft and the timing of the ignition system: ...