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Distribution pour moteurs à combustion interne avec dispositif de balayage et de charge complémentaire.
On sait que l'on peut augmenter la puissance des moteurs à combustion interne par le balayage et la charge complémen - taire des cylindres de travail au moyen d'air comprimé. A cet effet on combine la distribution avec un dispositif de balayage et de charge au moyen duquel de l'air comprimé est introduit dans la chambre de combustion du cylindre vers la fin de la course d'échappement et de la course d'aspiration,ce qui a pour effet, d'une part, d'expulser les gaz brûlés hors du cylindre et, d'autre part, d'augmenter le poids du mélange combustible au début de la course de compression.
On connaît déjà des moteurs dans lesquels les organes de distribution de l'air comprimé, de l'air de mélange et du gaz sont actionnés en commun par la tige de la soupape d'admission.
Cette disposition présente toutefois cet inconvénient de ne pas permettre un réglage indépendant du balayage et de la charge
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complémentaire lorsque la charge du moteur augmente, à cause du réglage commun de l'air comprimé, de l'air de mélange et du gaz.
On connaît également d'autre part un procédé consistant µ introduire, au moyen d'une tuyauterie particulière, des quantités réglables en vue de la vidange, puis du remplissage du moteur et, après la fermeture de cette tuyauterie, à faire arriver par des tuyauteries distinctes le gaz et l'air de mélange dans un rapport constant et voulu pour tous les degrés d'admission, afin d'obtenir une composition invariable du mélange dans un rapport voulu ; enfin, après la fermeture de l'arrivée du gaz, à envoyer dans le cylindre le reste du mélan- contenu dans la botte de soupape, au moyen de l'air qui continue à arriver de la conduite d'air de mélange. Ces procé - dés connus ont toutefois l'inconvénient que, lorsque la charge augmente, la combustion n'a pas lieu en proportion.
Le dispositif qui fait l'objet de la présente invention permet de satisfaire aux conditions qui viennent d'être indi - quees.
Un exemple de réalisation de ce dispositif a été représenté à titre non limitatif sur les fig. 1 à 3 du dessin ci- j oint.
Dans ce dessin : Fig.1 est une vue en coupe de l'ensemble du dispositif.
Fig.2 est une vue en coupe partielle agrandie montrant le dispositif de réglage de l'arrivée de l'air de balayage et de charge complémentaire, dans la position correspondant au maximum de charge du moteur.
Fig.3 est une vue analogue à celle de fig. 2 dans la position correspondant au minimum de charge du moteur.
L'invention consiste essentiellement à monter directement dans la boite de distribution, immédiatement en avant de cha - cune des chambres de la distribution d'admission des différen - tes chambres de combustion, un papillon qui assure la distribu -
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tion de l'air de Balayage et de charge complementaire en combi- naison avec la distribution proprement dite. Ce papillon, dont les bords d'admission et de fermeture sont parallèles à l'axe de pivotement et limitent des parties de la surface du cylindre, tourne dans un cylindre de réglage creux monté concentriquement au papillon et pouvant tourner autour du même axe.
Ce cylindre comporte des entailles à arêtes parallèles à son axe, deux arêtes opposées servant d'arêtes d'admission, tandis que les arêtes de fermeture sont constituées par les arêtes opposées de garnitures intérieures fixes dont la surface cylindrique intérieure se prolonge par la surface intérieure du cylindre creux. Ce dispositif permet de déplacer les arêtes d'admission du cylindre et par conséquent de faire varier le moment et aussi la durée de l'ouverture de la section de passage pour l'arrivée de l'air de balayage ou de charge complémentaire ; le moment de sa fermeture restant invariable car les arêtes de fermeture ne changent pas de position.
Dans la fig.l, l'air de mélange, de balayage et de charge complémentaire arrive au moteur par des tuyauteries aboutis - sant à la boîte de répartition 1 des différentes distributions d'admission de chaque cylindre de travail du moteur. Le gaz est introduit dans la cavité 3, l'air de mélange dans la cavité 2 et l'air modérément comprimé pour le balayage et la charge complémentaire, dans la cavité 4. La cavité de la boite de ré - partition 1 est séparée de la chambre de combustion du cylindre par le plateau 5 de la soupape sur la tige de laquelle est monté concentriquement le tiroir 6 assurant la distribution du gaz et de l'air de mélange. L'exemple représenté est un schéma de distribution pour le réglage par variation de la course de la soupape.
Toutefois, dans ce cas aussi, on peut utiliser un mode de distribution dans lequel la course de la soupape et par conséquent aussi celle du tiroir 6 restent constantes pour une charge quelconque du moteur, le réglage du gaz entrant et
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de l'air de mélange ayant lieu par exemple au moyen de volets montés dans les canaux d'arrivée 2 et 3.
La distribution de l'air de balayage et de charge complé- mentaire est assurée, dans la présente invention, par le papil- lon 7 qui reçoit de l'arbre de distribution du moteur ou d'au - tre façon un mouvement de rotation tel que le nombre de tours du papillon 7 soit toujours un multiple de celui de l'arbre de distribution. Le papillon 7, comportant les arêtes d'ad - missions (fig.2 et 3 ) et les arêtes de fermeture 9, tourne dans le cylindre de réglage creux 10 concentrique au papillon et que l'organe réglant la puissance du moteur peut faire tourner. L'enveloppe du cylindre 10 comporte deux entailles constituant les canaux d'arrivée de l'air de balayage et de charge complémentaire.
Ces entailles sont limitées d'un côté par les arêtes d'admission 11, les arêtes de fermeture 12 étant constituées par des bandes longitudinales 13 fixées au guide cylindrique du cylindre de réglage 10.
Lorsque la charge du moteur varie, le mouvement de l'or - gane réglant la puissance du moteur se transmet au cylindre creux 10 qui tourne autour de son axe. Ceci a pour effet de faire varier la position de l'arête d'admission 11, l'arête de fermeture 12 restant par contre immobile. Le moment de la fin du balayage et de la charge complémentaire est donc inva - riable quelle que soit la charge du moteur, tandis que le commencement du balayage et de la charge complémentaire est variable et dépend de la puissance du moteur. Lorsque la charge baisse, la quantité d'air de balayage ne varie qu'insensiblement par rapport à l'augmentation de la charge, la cavité comprise entre la soupape d'arrêt à plateau 5 et le papillon 7 étant relativement grande ; par contre la charge complémentaire aug - mente beaucoup plus rapidement.
Ceci assure un bon balayage, même aux petites charges du moteur, ce qui est un grand avanta - ge de la présente invention.
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Ainsi qu'on l'a déjà dit, le dispositif décrit est monté sur tout système de distribution d'admission des différentes chambres de combustion. Toutefois les papillons 7 sont entrât - nés en commun par l'arbre de distribution. Ce résultat est obtenu par le fait que les axes de rotation de tous ces papil - lons se trouvent sur un même axe et sont reliés entre eux par des accouplements. La commande commune des cylindres de réglage 10 par le dispositif de réglage gouvernant la puissance du moteur est réalisée de façon analogue.
REVENDICATIONS.
1. Distribution pour moteurs à combustion interne avec dispositif de balayage et de charge complémentaire, caractérisée par ce fait que l'on peut faire varier la durée de l'ouverture des sections de passage pour l'arrivée de l'air de balayage et de charge complémentaire en faisant varier le moment de l'ouverture de ces sections, tandis que le moment de leur fermeture reste invariable.
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Distribution for internal combustion engines with scavenging device and additional charge.
It is known that the power of internal combustion engines can be increased by sweeping and additional charging of the working cylinders by means of compressed air. To this end, the distribution is combined with a scavenging and charging device by means of which compressed air is introduced into the combustion chamber of the cylinder towards the end of the exhaust stroke and the suction stroke, this which has the effect, on the one hand, of expelling the burnt gases out of the cylinder and, on the other hand, of increasing the weight of the combustible mixture at the start of the compression stroke.
Engines are already known in which the components for distributing the compressed air, the mixing air and the gas are actuated jointly by the rod of the intake valve.
However, this arrangement has the drawback of not allowing independent adjustment of the sweep and the load.
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additional when the engine load increases, due to the common setting of compressed air, mixture air and gas.
On the other hand, there is also a process consisting of µ introducing, by means of a special pipe, adjustable quantities for the purpose of emptying and then filling the engine and, after closing this pipe, to bring it through pipes. separate the gas and the air mixture in a constant and desired ratio for all intake levels, in order to obtain an invariable composition of the mixture in a desired ratio; finally, after the gas inlet has been closed, in sending the remainder of the mixture contained in the valve boot into the cylinder, by means of the air which continues to arrive from the mixture air line. However, these known processes have the drawback that, when the load increases, combustion does not take place in proportion.
The device which is the subject of the present invention makes it possible to satisfy the conditions which have just been indicated.
An exemplary embodiment of this device has been shown without limitation in FIGS. 1 to 3 of the attached drawing.
In this drawing: Fig.1 is a sectional view of the entire device.
Fig.2 is an enlarged partial sectional view showing the device for adjusting the inlet of the purging air and the additional charge, in the position corresponding to the maximum load of the engine.
Fig.3 is a view similar to that of fig. 2 in the position corresponding to the minimum engine load.
The invention essentially consists in mounting directly in the distribution box, immediately in front of each of the chambers of the intake distribution of the various combustion chambers, a butterfly which ensures the distribution.
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tion of the Scavenging and additional charge air in combination with the distribution proper. This throttle, whose intake and closure edges are parallel to the pivot axis and limit parts of the cylinder surface, rotates in a hollow adjusting cylinder mounted concentrically to the throttle and capable of rotating about the same axis.
This cylinder has notches with ridges parallel to its axis, two opposing ridges serving as intake ridges, while the closing ridges are formed by the opposing ridges of fixed interior linings, the interior cylindrical surface of which is extended by the interior surface. of the hollow cylinder. This device makes it possible to move the intake ridges of the cylinder and consequently to vary the moment and also the duration of the opening of the passage section for the arrival of the purging air or of additional charge; the moment of its closing remaining invariable because the closing edges do not change position.
In fig.l, the air for mixing, purging and additional charge arrives at the engine through pipes leading to the distribution box 1 of the various intake distributions of each working cylinder of the engine. The gas is introduced into cavity 3, the mixing air into cavity 2 and moderately compressed air for purging and complementary charge, into cavity 4. The cavity of the distribution box 1 is separated from the combustion chamber of the cylinder by the plate 5 of the valve on the rod of which is mounted concentrically the slide 6 ensuring the distribution of the gas and the air mixture. The example shown is a distribution diagram for adjustment by varying the stroke of the valve.
However, in this case too, a mode of distribution can be used in which the stroke of the valve and therefore also that of the spool 6 remain constant for any load of the engine, the setting of the incoming gas and
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of the mixing air taking place, for example, by means of flaps mounted in the inlet channels 2 and 3.
The distribution of the additional purging and charging air is ensured, in the present invention, by the throttle 7 which receives from the distribution shaft of the motor or otherwise a rotational movement such as that the number of revolutions of the throttle 7 is always a multiple of that of the timing shaft. The throttle 7, comprising the intake ridges (fig. 2 and 3) and the closing ridges 9, rotates in the hollow adjusting cylinder 10 concentric with the throttle and which the engine power regulator can turn. . The casing of the cylinder 10 comprises two notches constituting the inlet channels for the purging air and the additional charge.
These notches are limited on one side by the intake ridges 11, the closing ridges 12 being formed by longitudinal bands 13 fixed to the cylindrical guide of the adjusting cylinder 10.
When the load on the motor varies, the movement of the organ regulating the power of the motor is transmitted to the hollow cylinder 10 which rotates around its axis. This has the effect of varying the position of the intake edge 11, the closing edge 12 remaining on the other hand immobile. The moment of the end of the sweeping and the complementary load is therefore invariable whatever the load on the motor, while the start of the sweeping and the complementary load is variable and depends on the power of the motor. When the load decreases, the quantity of purging air varies only insensibly with respect to the increase in the load, the cavity between the plate stop valve 5 and the butterfly 7 being relatively large; on the other hand, the additional charge increases much more rapidly.
This ensures good sweeping, even at small engine loads, which is a great advantage of the present invention.
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As has already been said, the device described is mounted on any intake distribution system for the various combustion chambers. However, the butterflies 7 are entered jointly by the distribution shaft. This result is obtained by the fact that the axes of rotation of all these butterflies are on the same axis and are interconnected by couplings. The common control of the adjusting cylinders 10 by the adjusting device governing the engine power is carried out in a similar manner.
CLAIMS.
1. Distribution for internal combustion engines with scavenging device and additional charge, characterized by the fact that it is possible to vary the duration of the opening of the passage sections for the arrival of the scavenging air and additional charge by varying the moment of opening of these sections, while the moment of their closing remains invariable.