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" Perfectionnements apportés aux machines à piston compor- tant des cylindres chemisés intérieurement, notaient aux mo- teurs à explosions comportant de tels cylindres ".
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z¯ --,------- Linvention est relative aux machines à piston comportant des cylindres chemisés intérieurement; et elle concerne plus particulièrement (parce que c'est en leur cas que son application paraît devoir offrir le plus-¯d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces machines, les moteurs à ex- plosions.
Elle a pour but, surtout, de parer aux inconvénients provenant, avec les dispositions actuellement utilisées, no- tamment, d'une part, du mauvais contact existant généralement entre le cylindre proprement dit et sa chemise intérieur, et, d'autre part, des déformations imposées par le cylindre à la chemise, déformations dues /soit aux déformations du cylindre sous l'influence des variations de température, soit aux dit- férencs entre les dilatations du cylindre et de la chemise.
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Elle consiste, principalement, à interposer dans l'espace libre subsistant entre la chemise et le cylindre une matière telle que, aux températures usuelles intervenant lors du fonctionnement du moteur, elle se trouve ramollie, voire amenée à l'état liquide.
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent.de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application, ainsi que certains modes de réalisation,'des- dites dispositions; et elle vise plus particulièrement enco- re, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les ma- chines du genre en question comportant application desdites dispositions, ainsi que les ensembles, fixes ou mobiles, com- portant de telles machines.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin- sont, bien en- tendu, donnés surtout à titre d'indication..
Les fig. 1, 2 et 3 de ces dessins, montrent, en coupe verticale axiale, les cylindres de trois moteurs à ex- plosions établis conformément à trois modes de réalisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux dea modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir, par exemple) un moteur à explosions monocylindrique à refroi- dissement par eau'comportant un moteur à cylindre en fonte une chemise en acier ou en fonte, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
En ce qui concerne, tout d'abord, l'ensemble du mo-' teur, à l'exception de son cylindre, on l'établit d'une ma-
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nière appropriée quelconque.
Et, en ce qui concerne le cylindre, chemise inté- rieurement, à faire comporter audit moteur, on l'agence de ma- nière telle que l'espace libre suosistant entre le cylindre proprement dit a et la chemise b soit au moins partiellement rempli d'une matière telle-qu'aux températures usuelles in- tervenant lors du fonctionnement du moteur, elle se trouve ramollie, voire amenée à l'état liquide.
On réalise, de préférence, l'assemblage du cylindre a et de la chemise b de manière à permettre les dilatations et déformations de ces deux éléments indépendamment pour cha- cun d'entre eux.
A cet effet, on fixe, avantageusement, ladite chemise au cylindre par l'une de ses extrémités seulement, (soit par son extrémité inférieure - fig. 1 et 2 -, soit par son extré- mité supérieure - fig. 3 -) et on agence de manière telle,les- dits cylindre et chemise, que les autres parties de la chemise puissent se déplacer par rapport aux parties en regard du cy- lindre, ce pourquoi, par exemple, on laisse entre les parois en regard du cylindre a et de la chemise b, parois auxquelles on donne, de préi'érence, la forme de cylindres coaxiaux, un ,jeu suffisant pour permettre les déplacements relatifs sus- ceptibles de se produire lors du lonctionnement.
On réalise la fixation de la chemise au cylindre par tous moyens appropriés, par exemple, ou bien en ayant recours à une collerette c portée par la chemise à l'une de ses extrémités et propre à être serrée au montage, soit entre le cylindre a, et le carter d, du mo- teur (fig. 1 et 2), soit entre le cylindre a et une culasse e (fig. 3), ou bien par vissage, ou bien de toute autre manière.
Enfin, on remplit au moins partiellement l'espace libre f subsistant entre le cylindre a et la chemise b d'un
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corps fusible à basse température par exemple d'un alliage métallique en soi connu se liquéfiant vers 100 tel que l'al- liage de Newton (plomb 5, étain 3, bismuth 8) qui fond à 94 5 ou l'alliage d'Arcet (plomb 1, étain 1, bismuth 2) qui fond à 93 .
Afin d'empêcher le corps fusible de s'écouler à l'ex- térieur pendant le fonctionnement du moteur, soit sous l'in- fluence des vibrations.si la fixation de la chemise a lieu à @ la partie inférieurede cette dernière, soit sous l'effet de la pesanteur dans le cas contraire, on a recours, entre autres dispositions, à l'une des suivantes.
Selon l'une de ces dispositions (fig. l) on agence l'extrémité supérieure de la chemise et la partie en regard du cylindre de manière telle que le jeu subsistant entre ces éléments soit aussi petit que possible et, de préférence, que les éléments en regard constituent des chicanes propres à em- pêcher les,particules de corps fondu projetées vers le haut de sortir de l'espacer.
Selon une autre de nes dispositions (fig. 2,et 3) on obture l'ouverture annulaire de l'espace! par un bouchage que-l'on constitue, soit par un bourrage g de matière compressible, par exem- ple d'une matière fibreuse telle que de l'amiante, soit par une couche d'un corps moins fusible que le corps remplissant l'espace f, par exemple d'un corps pâteux ou le devenant à chaud, soit de toute autre manière appropriée, bouchage que l'on maintient en place par exemple en le disposant dans une rainure annulaire h ménagée soit .dans le cylindre, soit dans la chemise, soit à la fois dans ces deux éléments (fig.
2), ou bien en l'inse rant entre lesdits deux éléments et en l'immobilisant par une pièce annulaire fixée au cylindre et entourant avec jue la'chemise, cette pièce pouvant, avantageusement, être constituée par l'élément, car-
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ter ou culasse, juxtaposé au cylindre a, voire par le joint interposé à cet endroit.
Afin d'éviter que les variations de volume du corps fusible ne causent des surpressions nuisibles dans l'espace f, on ménage audit oorps une possibilité d'expansion, soit ' en ne remplissant pas entièrement l'espace f, soit en pré- voyant, avantageusement à la partie supérieure dudit espace, un orifice de sortie i relié ou bien à l'atmosphère par un conduit ascendant j (fig. 3)ou bien à une petite cloche d'air.
En suite de quoi, on obtient un moteur dont le f'onc- tionnement est suffisamment évident pour qu'il soit inutile, d'entrer le concernant, dans aucune explication supplémentaire et qui présente, sur ceux déjà existants, les avantages sui- vants, entre autres: indépendance des. dilatations et déformations de la chemi- se et du cylindre, ce qui permet, si l'on donne à la chemise une forme de révolution, d'éviter toute distorsion de ladite chemise, quelles que soient la température du moteur, la dé- formation du cylindre et les différences de dilatation du cy- lindre ; et bonne transmission de la chaleur de la chemise au cy- lindre puisque ces deux éléments sont baignés sur toute l'é- tendue de leurs parois en regard, par le corps remplissant l'espace f.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des mo- des de réalisation de ses diverses parties ayant plus parti- culièrement été envisagés;elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment: celles où l'invention serait appliquée au cas des chemises vissées ou emmanchées dans leurs cylindres, la matière fusi- ble ou semblable remplissant alors tous les interstices exis- tant, entre les éléments assemblés, par suite des imperfec-
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tions inévitables d'usinage et assurait ainsi un pasage de la chaleur meilleur qu'en l'absence de ladite matière;
et celle où l'invention serait appliquée à des moteurs 'comportant tous autres moyens de refroidissement, par exemple à des moteurs à refroidissement à air, ou µ. des moteurs poly- cylindriques..
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"Improvements made to piston machines comprising internally lined cylinders, noted to explosion engines comprising such cylinders".
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z¯ -, ------- The invention relates to piston machines comprising internally lined cylinders; and it concerns more particularly (because it is in their case that its application seems to offer the most interest), but not exclusively, among these machines, explosion engines.
Its main purpose is to overcome the drawbacks arising, with the arrangements currently in use, in particular, on the one hand, from the poor contact generally existing between the cylinder itself and its inner liner, and, on the other hand, deformations imposed by the cylinder on the liner, deformations due either to deformations of the cylinder under the influence of temperature variations, or to differences between the expansions of the cylinder and the liner.
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It mainly consists in interposing in the free space remaining between the liner and the cylinder a material such that, at the usual temperatures occurring during operation of the engine, it is softened, or even brought to the liquid state.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to a certain mode of application, as well as certain embodiments, of said provisions; and it also relates more particularly, and this by way of new industrial products, to machines of the type in question comprising the application of said provisions, as well as assemblies, fixed or mobile, comprising such machines.
And it can, in any case, be well 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 indication.
Figs. 1, 2 and 3 of these drawings show, in axial vertical section, the cylinders of three explosion engines constructed in accordance with three embodiments of the invention.
According to the invention, and more particularly according to that of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, proposing to establish, for example) a water-cooled single cylinder combustion engine having a cast iron cylinder motor with a steel or cast iron jacket, the procedure is as follows, or the like.
As regards, first of all, the whole of the engine, with the exception of its cylinder, it is established of a ma-
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any appropriate.
And, as regards the cylinder, liner internally, to be made to include said engine, it is arranged in such a way that the free space between the actual cylinder a and the liner b is at least partially filled. of a material such that at the usual temperatures occurring during engine operation, it is softened, or even brought to the liquid state.
The cylinder a and the liner b are preferably assembled so as to allow the expansion and deformation of these two elements independently for each of them.
To this end, said liner is advantageously fixed to the cylinder by one of its ends only (either by its lower end - fig. 1 and 2 - or by its upper end - fig. 3 -) and the said cylinder and liner are arranged in such a way that the other parts of the liner can move relative to the parts facing the cylinder, which is why, for example, we leave between the walls facing the cylinder a and of the liner b, walls to which is given, preferably, the form of coaxial cylinders, sufficient clearance to allow the relative displacements likely to occur during operation.
The liner is fixed to the cylinder by any suitable means, for example, or else by using a flange c carried by the liner at one of its ends and suitable for being tightened during assembly, or between the cylinder a , and the engine housing d (fig. 1 and 2), either between cylinder a and a cylinder head e (fig. 3), or by screwing, or in any other way.
Finally, the free space f remaining between the cylinder a and the liner b is at least partially filled with a
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fusible body at low temperature, for example of a metal alloy known per se which liquefies around 100 such as Newton's alloy (lead 5, tin 3, bismuth 8) which melts at 94 5 or Arcet alloy (lead 1, tin 1, bismuth 2) which melts at 93.
In order to prevent the fusible body from flowing out during operation of the engine, either under the influence of vibrations, if the fixing of the jacket takes place at the lower part of the latter, or under the effect of gravity, otherwise, one of the following is used, among other provisions.
According to one of these arrangements (fig. L), the upper end of the liner and the part facing the cylinder are arranged in such a way that the clearance remaining between these elements is as small as possible and, preferably, that the opposite elements constitute baffles suitable for preventing the particles of molten body projected upwards from leaving the space.
According to another of nes arrangements (fig. 2, and 3) the annular opening of the space is closed! by a plugging which is formed either by a stuffing g of compressible material, for example of a fibrous material such as asbestos, or by a layer of a less fusible body than the filling body. 'space f, for example of a pasty body or becoming so hot, or in any other suitable manner, a stopper which is kept in place for example by placing it in an annular groove h formed either in the cylinder, or in the sleeve, or both in these two elements (fig.
2), or else by inserting it between said two elements and immobilizing it by an annular part fixed to the cylinder and surrounding with jue the shirt, this part being able, advantageously, to be constituted by the element, card-
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ter or cylinder head, juxtaposed to cylinder a, or even by the gasket interposed at this location.
In order to prevent variations in the volume of the fuse body from causing harmful overpressures in space f, the possibility of expansion is provided for said body, either by not completely filling the space f, or by providing , advantageously at the upper part of said space, an outlet orifice i connected either to the atmosphere by an ascending duct j (FIG. 3) or else to a small air bell.
As a result, we obtain an engine whose operation is sufficiently obvious that it is unnecessary to enter concerning it in any additional explanation and which presents, over those already existing, the following advantages , among others: independence of. expansion and deformation of the liner and the cylinder, which, if the liner is given a form of revolution, avoids any distortion of said liner, whatever the temperature of the engine, the deformation of the cylinder and the differences in cylinder expansion; and good transmission of heat from the jacket to the cylinder since these two elements are bathed over the entire extent of their facing walls, by the body filling the space f.
As goes without saying, and as it emerges moreover already from what precedes, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the modes of realization of its various parts which have been more particularly considered; it embraces, on the contrary, all the variants thereof, in particular: those where the invention would be applied to the case of sleeves screwed or fitted into their cylinders, the fusible material or the like then filling all the gaps existing between the assembled elements, as a result of the imperfections
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inevitable machining operations and thus ensured better heat passing than in the absence of said material;
and that where the invention would be applied to engines' comprising all other cooling means, for example to air-cooled engines, or µ. poly-cylindrical engines.