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Perfectionnements aux moteurs à combustion interne Ayant faitl'objet d'une demande de brevet aux b.L.A. en date du 3 avril 1930 sous le N 441.390
L'invention est relative aux moteurs à combustion interne et plue spécialement à leur mode de graissage.,
L'invention a notamment pour objet:
1 ) D'établir un moteur à combustion interne à taux de compression élevée dont le carter est combiné à un système de graissage établi de façon à supprimer l'emploi de canaux pratiqués dans le carter qui affaibliraient ce dernier.
2 ) De réaliser un système de graissage de moteurs à combustion interne dans lequelle lubrifiant est amené à plusieurs paliers à travers les parties du mécanisme si- tuées à l'intérieur du carter, avec suppression presque complète de conduits auxiliaires.
3 ) De munir le moteur d'un diaphragme ou paroi de
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renforcement amovible, servant de d18triute pour diri- ger l'huile vers plusieurs paliers du Tiluin et dit mécanisme de distribution et deinjection de comb-aetible,, 4 ) 7êtablir un système de graissage de construction simple, dans lequel la tête de la bielle maîtresse et les axes des biellettes de l'embiellage d'un moteur en étoile sont parcourus par un courant continu dhuile de graissage*
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56) De faire en sorte que lthuile soit maintenue eut. ficaeeent au-dessous d'une température déterminée, en toute circonstance, sana augmenter le débit dhuile dans le système ou les dimensions du réfrigérateur.
6') De produire une circulation continue dhuile par plusieurs points, suivant un cycle déterminé pendant le fonctionnement du moteur, les organes essentiels du mo- teur étant utilisés, sensiblement dans toute la capacité du carter, comme éléments du circuit de distribution.
7 ) De réaliser un mode de circulation et de refroi. dis se ment de l'huile en circuit fermé, entre les paliers
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du moteur et un réservoir, de façon que l<'huile soit maintenue à une température convenable en toute oirconom tance, sans augmenter la vitesse de circulation ou la dimension du réfrigérateur* lorsque la température est élevée,
D'autres caractéristiques résulteront de la descrip- tion qui va suivre, en se référant au dessin annexé, dans lequel:
La fig. 1 est une coupe verticale médiane d'un moteur
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en étoile muni dtm système de graissage suivant leinven- tient.
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La fig. a est une coupe verticale partielle de la partie supérieure de l'un des cylindres
La figé 3 est une coupe partielle d'une pompe utili-
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sée dans ce système<
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La fig. 4 est une vue en élévation partielle, avec parties en coupe, montrant le système de graissage de l'embiellage.
La fig. 5 est un schéma du système de graissage.
En se référant au dessin, 10 représente un carter cylindrique en une seule pièce, dont l'extrémité ouverte est munie d'un fond amovible 11, dont la partie centrale est évidée de façon à recevoir un démarreur (non repré- senté). boulonné de préférence à ce fond,. et fermant nor- malement l'ouverture de ce fond, Plusieurs cylindres 12. disposés en étoile, traversent l'extrémité antérieure de la paroi périphérique du carter 10 et sont munis d'embases 13. qui supputent contre cette paroi, à laquelle elles sont fixées par un certain nombre d$anneaux de serrage 14.
Les cylindres sont pourvus de préférence dune culasse Tenue de fonte, sur chacune desquelles est boulonnée une culasse auxiliaire 16,
Afin de permettre aux pistons d'aspirer l'air pen- dant les courses d'aspiration, chaque cylindre est muni d'un conduit unique 18, qui traverse la culasse 15 et la culasse auxiliaire 16, ce même conduit étant utilisé com- me conduit dtéohappement. Une soupape 19 s'appuie sur l'ex- trémité intérieure de chacun de ces conduits et est norma- lement maintenue fermée par plusieurs ressorts 20 les soupapes devant rester fermées pendant les courses de compression et de détente, et devant souvrir pendant les courses d'admission d'air et d'échappement.
Le moteur représenté est de préférence du type Diesel à allumage par compression, de poids suffisamment léger pour pouvoir être utilisé en vue de la propulsion dun aéronef ou avion, son poids étant inférieur à 1,2 kg en- viron par CV développé. Dans ce type de moteur, il s'agit donc d'injecter des charges de combustible liquide dans les cylindrées d'air comprimé dans les cylindres et, dans
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ce but, chaque cylindre est pourvu d'un orifice 21 et d'une pompe, indiquée d'une façon générale en 22, ces ori- fices traversant les parois des cylindres de façon que le combustible puisse être refoulé par les pompes direc- tement dans l'intérieur des cylindres-, Chacune des sou- papes 19 est commandée mécaniquement par un culbuteur 23,
chaque culbuteur étant actionné par une tige ou poussoir 24, parallèle au cylindre, tandis qutune tige poussoir 25 est combinée à chaque mécanisme de pompe, parallèlement au poussoir de soupape de chaque cylindre.
L'espace limité par le carter 10 et le fond posté- rieur 11 est subdivisé intérieurement par un diaphragme de renforcement 26, fixé de façon détachable à des bossa- ges en saillie sur la périphérie du carter 10, ce diaphrag- me se trouvant sensiblement dans le plan de l'auneau pos- térieur de serrage 14.
On voit donc que le diaphragme 26 subdivise l'intérieur du carter en deux compartiments 27 et 28, l'embiellage se trouvant dans le compartiment 27 et les mécanismes pour actionner les tiges poussoir 24 et 25 à partir du vilebrequin étant disposés dans le compartiment 28,
Le vilebrequin représenté est du type à un seul cou- de et disposé axialement dans le carter, sa portée anté- rieure 29 étant supportée par un palier à billes 30à son extrémité antérieure et par un palier à billes 31 vers ltintérieur, ces paliers étant montés dans le prolongement en forme de moyeu 32 du carter 10,, L'a portée postérieure 33 du vilebrequin est fixée de façon détachable aur le maneton 34 par un boulon 35, le vilebrequin comprencant des joues 36,
auxquelles sont reliée de façon pivotante des contrepoids 37.
L'embiellage est porté par le maneton 34 et comprend une bielle maîtresse 38, dont la tête 39 est traversée par les pivots d'articulation des biellettesun coussinet 40 formé de deux parties espacées étant dispose entre la
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tête de bielle et le maneton, es pivots d'articulation 41, sur lesquels s'attachent les biellettes 42. sont disposés oireulairement autour de la tête de bielle 39.
La bielle Maîtresse et les biellettes se dirigent vers les pistons et s'articulent sur les axes de pistons 43
Comme indiqué précédemment, le compartiment 28 sert de logement aux mécanismes de commande des poussoirs qui actionnent les soupapes et les pompes, ces poussoirs 24 et 25 pénétrant dans ce compartimenta Un anneau 44, entou- rant la partie 33 du vilebrequin à L'intérieur du comparu timent 28, maintient les chemins de roulement du palier à billes 45, centré par rapport au diaphragme et au vile- brequin, sert au montage du moyeu 46 de la came 47 et for- me une gorge annulaire 48, dont le but apparaitra ci-après, Cet anneau 44 est maintenu axialement par une pièce de re- tenue 49, montée dans une rainure d'un prolongement 50 du vilebrequin,,
e prolongement est claveté dans la par- tie 33 du vilebrequin et est retenu axialement par un axe creux 51, et il comporte des clabota 52 à son extrémité postérieure, pour la liaison avec un démarreur.,
Le prolongement de vilebrequin présente une denture 53, engrenant avec une roue dentée 54, dont l'axe 55 est supporte par un palier 56, porté par le fond 11 du carter,, La roue dentée 54 présenté deux dentures de diamètres dif- ferents, dont lune engrène avec la denture 53 et l'autre avec la denture intérieure 57 de la came 47, cette liai- son par engrenages entre la came et le vilebrequin ayant pour effet de faire tourner la came à une vitesse égale au huitième de oelle du vilebrequin pendant la rotation du moteur.
La partie antérieure de la périphérie de la came pré- sente, des bossages espacés 58, tandis que la partie posté- riaure de sa périphérie présente des bossages espacés 59
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Les bossages 58 se trouvent dans le plan des poussoirs de commande des pompes, tandis que les bossages 59 sont dans le plan des poussoirs de distrisution Un certain nombre d'axes creux 60 sont disposés entre la came ,,.et les poussoirs 24 et 35,des axes étant pressés dans des orifices du- diaphragme 26 et supportés à leurs extrémité. opposées dans des paliers 61, formés dans la fond postérieur 11.
Sur chacun de ces axes pivotent deux culbuteurs 68 et 63, les culbuteurs 62 coopérant chacun arec une tige 64, reliée à un poussoir 25. de façon à communiquer à ce dernier sa. course dinjection sous la commande des bossages 58 ; cha- cun des culbuteurs 63 coopère avec une tige 65, actionnant un poussoir de distribution 24. dans la direction oorres- pondant à 1'ouverture des soupapes, sous la commande des bossages 59, Il va de soi que le mécanisme de commande de l'injection du combustible est disposé de façon réglable en vue de faire varier la quantité de combustible injectée.
Un reniflard 66, de forme classique, est combiné à la par- tie supérieure du fond 11 pour établie une communication entre le compartiment 28 et l'atmOSPHèRE.
On va décrire maintenant une des caractéristiques, objet de l'invention, appliquée an cas particulier d'un moteur du type indiqué ci-dessus.
Pour contribuer à la légèreté de moteurs de ce genre, on utilise certains éléments du moteur proprement dit pour mettre en circulation lthuile de graissage à travers les circuits: situés à l'intérieur du carter, ce résultat étant obtenu sans avoir à pratiquer de passages ou con- duits dans le carter du moteur, ce qui autrement affai- blirait ce dernier, soumis aux efforts d'explosion et de compression élevés dans le cas d'un moteur à allumage par compression, surtout lorsque ce carter a une épaisseur de paroi sensiblement égale à celle des moteurs essence ntilisés en aviation et fonctionnant sous une pression
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de compression d'environ 8,8 kg.cm2, comme dans le type de moteur représenté.
Le diaphragme 26 est pourvu de plusieurs conduits 67 attendant radialement depuis une gorge annulaire 68, pra- tiquée dans la face antérieure ou moyeu. L'un des canaux 67, de préférence, le canal supérieur, a un diamètre plu- sieurs fois supérieur à celui des autres, de façon à avoir un débit suffisant pour distribuer l'huile à tous les paliers disposés à L'intérieur du carter.
Comme indiqué précédemment, les axes oreux de culbuteurs 60 sont pres- sés dans des ouvertures du diaphragme et une lumière 68, traversant l'extrémité simsi emmanohée dans le diaphrag- me, établit une communication entre l'intérieur de chaque axe et un canal 67 du diaphragme. L'axe de culbuteur su- périeur a une capacité intérieure telle qu$il peut amener le lubrifiant en quantités suffisante dans le canal de distribution 67 avec lequel il communique, l'extrémité ex- térieure de cet axe de culbuteur supérieur étant pourvue d'un bouchon creux 69, disposé dans le bossage creux 61 dans lequel débouche la tuyauterie d'alimentation 70. Les axes de culbuteurs sont pourvus de deux séries de lumières 71, disposées dans liage des moyeux des culbuteurs.
On voit que le lubrifiant venant du conduit d'alimentation 70 pénètre dans l'axe de culbuteur supérieur et de là s'écoule par la lumière 68 dans le canal radial supérieur 67, puis dans la gorge circulaire 68 et les canaux ra- diaux 67 avec lesquels elle communique, les autres axes creux de culbuteurs comportant chacun une lumière 72, communiquant avec un canal radial. De cette façon, l'hui- le est amenée an palier 45 ainsi quaux paliers des cul- buteurs 62 et 63.
-Une partie de l'huile pénétrant dans le canal radial supérieur 67 passe à l'intérieur de la partie creuse 33
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du vilebrequin, comme il va être indiqué. Le canal supé- rieur 67 communique avec une lumière de sortie.73, sur la- quelle s'adapte un chapeau 74, fixé au diaphragme par des boulons 75. Une pièce annulaire 76 entoure le moyeu de la came 67 et présente une gorgechrculaire 77 et un bossage creux 78, communiquant avec le chapeau 74 par un raccord à genouillère 79, monté de façon à permettre un léger dé- placement de la pièce annulaire sans troubler cependant le réglage de la position du chapeau 74, ce qui, autre- ment provoquerait des fuites ou des ruptures.
Le moyeu 46 de la came présente une gorge circulaire intérieure 80, communiquant par une série de lumières 81 avec la gorge 77 de l'anneau, de sorte que l'huile s'écoule à travers la pièce annulaire, le moyeu de la came et les lumières 82 de la pièce 44 dans le chambrage 48 limité par cette pièce 44 et la psrtie creuse 33 du vilebrequin. Plusieurs lumières 83 relient le ohambrage 48 à l'intérieur de la partie 33 du vilebrequin.
On voit que le lubrifiant s'écoule par l'orifice de sortie 73 du diaphragme, le chapeau 74, le raccord 79. la pièce annulaire 78, le moyeu de la came et la pièce annulaire 44 dans le vilebrequin. Pendant ce trajet du . lubrifiant, les surfaces de contact entre la came rota- tive et la pièce annulaire relativement fixe 78 se trou- vent convenablement lubrifiées, de mime que les surfaces de contact entre le moyeu de la came et la pièce annu- laire relativement fixe 44 et que les surfaces de contact entre la pièce annulaire 44 et le- vilebrequin, Tout.excès d'huile pouvant fuir par ces paliers au droit des axes creux de culbuteurs 60 sécoule et se rassemble au fond du compartiment 28,
De la partie creuse 33 du vilebrequin, l'huile DE graissage est distribuée aux organes du moteur situés à l'intérieur du compartiment 27 et ayant besoin d'être
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graissés. Un canal 84 conduit au maneton creux 34 et un tube 85 traverse la joue antérieure pour amener l'huile du maneton creux au palier du contrepoids antérieur 37, tandis qu'un tube 86 traverse la jouir postérieure 36 et amène le lubrifiant de la partie creuse 33 du vilebrequin au palier du contrepoids postérieur 37, un canal de distribution 87 étant combiné à ces tubes pour amener le lubrifiant aux surfaces de contact à chaque extrémité
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des contrepoids#,
Comme décrit précédemment, les coussinets 40 entre le maneton et la tête de bielle maîtresse sont écartés,
l'espace circulaire qu'ils laissent entre eux étant re- lié par une lumière 88 à l'intérieur du maneton creux et servant à distribuer l'huile de ce dernier au palier de la bielle maîtresse et aux paliers des biellettes. Plu- sieurs rainures axiales 89 sont pratiquées dans la tê- te de la bielle maîtresse et deux canaux radiaux 90 par- tent de chacune de ces rainures pour se rendre à l'inté- rieur des axes creux 41 des biellettes, tandis qu'un canal 91 part de chaque axe creux pour se rendre au moyeu cor- respondant de la biellette 42.
On voit ainsi que toutes les parties en contact de l'embiellage sont continuelle- ment lubrifiées au moyen de l'huile venant de l'intérieur du maneton creux,*
Une partie de 1?huile refoulée dans les divers paliers situés dans le compartiment 27 dont il a été question pré- cedemment se trouve en suspension dans l'air pendant le fonctionnement du moteur et une partie de cette huile retombe dans l'orifice 92 du carter 10, conduisant au pa- lier 31, Il est clair que lhuile entrant dans ce palier 31 cheminera le long de la partie 27 du vilebrequin pour atteindre le palier 30.
L'huile en excès à l'intérieur du moyeu 32 du carter peut s'écouler per une ouverture 93
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dans le compartiment 27, On Toit également que l'huile en suspension dans le compartiment 27 servira à lubri- fier les cylindres 12.
L'huile s'écoulant par gravité au fond du comparti- ment 27 s'écoule par un orifice de sortie 94 à la partie inférieure du diaphragme 26 et passe dans le compartiment 28 serrant de puisard,. Le système de graissage du moteur représenté est du type bien connu "à carter sec". Lhui- le qui s'écoule de certains des axes 60 par les lumières 111 des culbuteurs correspondants 62 Tient graisser les bossages 58 de la came.
La buse 96 du conduit daspiration 95 est disposée près du fond du puisard dans le compartiment 28, et la succion créée par une pompe de circulation représentée @ dtune façon générale en A, sert à aspirer le lubrifiant du carter par le conduit 95 et à le refouler par les con- duits 97 et 99, à travers un réfrigérateur 98,, dans un réservoir 100, Une pompe de mise en pression, indiquée d'une façon générale en B, est reliée au réservoir 100 par une tuyauterie 101, et le lubrifiant est refoulé par la pompe de mise en pression à travers le conduit 70, dans le système de distribution à l'intérieur du carter du mo- teur Les pompes A et B sont montées dans un carter décrit ci-après et,
dans le cas où la pression dans le système serait trop élevée, l'huile peut âtre dérivée par un con- duit 102 du carter pour retourner directement du conduit 70 au conduit 97, ce by-pass étant contrôlé par un clapet à ressort 103.
Dans les moteurs à allumage par compression du type Diesel, le taux de compression employé fait qu'une grande quantité de chaleur est transmise à l'huile de graissage du système. de lubrification, surtout en raison de la hau-
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te température des pistons. Dans les systèmes de graissa- ge, on a déjà. utilisé des réfrigérateurs pour abaisser la température de lhuile venant du moteur dans le cir- cuit de graissage,, et, lorsqu'un moteur du type indiqué est utilisé comme source de force motrice sur un avion, on a constaté que, pour des conditions moyennes de tempes rature élevée, il suffit d'un réfrigérateur de dimen- sions modérées pour maintenir l'huile au-dessous de la température critique,.
Cependant, par une journée chaude si le moteur développe son maximum de puissance pendant une période continue, on constate que la température de l'huile est excessive avec un réfrigérateur de dimensions modérées, Dans le but daméliorer les ocnditions de tem- pérature sans avoir recours à un réfrigérateur dhuile de trop grande dimension, on a constaté quen faisant air- coulerl'huile chaude à travers le réfrigérateur avec des débits variables et en augmentant le débit, le rendement d'un réfrigérateur de taille modérée augmente rapidement jusqu'à un maximum:
par exemple, si l'on fait circuler l'huile avec un débit de 6,8 litres par minute à travers ce réfrigérateur, la température descend à 63 . tandis que si le débit augmente jusquà. 31,35 litres par minute la température de l'huile s'abaisse à 29 , Le produit du débit par la différence de température indique le ren- dément du système et, ces chiffres, égaux respectivemeht à 430 et 910, indiquent que le réfrigérateur dhuile, dans ces conditions, est pratiquement deux fois plus efficace avec le débit maximum*
Dans le moteur représenté;
' le système de graissage est disposé de préférence de telle sorte qu'il sécoule environ 9 litres dhuile par minute à travers le moteur, et il n'est pas désirable daugmenter ce débit à travers ]Les paliers, ni d'augmenter la capacité de la pompe de mi- se en pression B, au-delà de celle nécessaire pour le mo- teur, car la pompe de circulation A doit oonstamment pos-
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séder un excès de débit de 25 à 50 % par rapport à la pompe de mise en pression, et, sicette dernière dérive une quantité d$huile considérable pour la faire repasser à travers le réfrigérateur sans traverser la pompe de cir- culation, cette dernière aspire alors une quantité d'air considérable dans le système.
produisant des troubles très nuisibles dans le réservoir d'huile.Afin d'obtenir l'avan tsge du rendement maximum du réfrigérateur sans augmenter ses dimensions et sans augmenter le débit dhuile traver- sant le moteur, la demanderesse utilise un dispositif per- mettant de faire circuler une certaine quantité dhuile directement du reservoir d'huile à travers le réfrigéra- teur, en utilisant de préférence la conduite d'admission 101 de la pompe de mise en pression et la conduite de re- foulement 97 de la pompe de circulation.
Dans ce but, une @ pompe auxiliaire de circulation G communique avec la con-" duite d'admission 101 par un canal 104 et avec la condui- te de retour 97 partant de la pompe de circulation A par un canal 105.. Les pompes A, B, C sont de préférence des pompes à engrenages et sont disposées dans le carter 108, présentant des cloisons 109 et 110 formant des chambres séparées pour les pompes. Toutes les pompes sont entraî- nées par un arbre 106 au moyen d'un pignon 107, engrenant avec la roue dentée 54 décrite précédemment.
Diaprés ce qui précède, on voit que l'huile circule sous pression en circuit fermé. entre un réservoir et les parties du moteur à graisser, que lthuile,qui se ras- semble est alors recueillie, aspirée dans le moteur et mise en circulation pour retourner sous pression dans le réservoir à travers un réfrigérateur. De plus, de l'huile du réservoir retourne directement sous pression au conduit venant du moteur, afin d'augmenter le débit d'huile à. tra- vers le. réfrigérateur, utilisant ainsi une surface donnée dé réfrigérateur pour maintenir l'huile à.
UNE température
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convenable, ,dans le cas de conditions de température ex- trêmes
Bien qu'on ait décrit en détail un mode particulier de réalisation de l'invention, que l'on considère plus avantageux, il est évident que l'invention n'est pas limi- tée à ces détails exacts de construction, et que de nombreu- ses modifications peuvent y être apportées sans sortir pour cela du cadre de l'invention,
REVENDICATIONS
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1 ) Un dispositif de graissage de moteur à càmbus- tion interne,
dans lequel l'huile circule en circuit fer- mé caractérisé en ce que l'huile circule sous pression entre un réservoir et les paliers à lubrifier l'huile qui / fuit des paliers étant recueillie et renvoyée au réser- voir et étant soumise pendant ce trajet de retour à l'ac- tion dun agent réfrigérant, le volume de 1?huile de re- tour étant augmenté par l'apport d'un courant continu d''hui- le sous pression.
2 ) Un dispositif suivant 1. caractérisé en ce que le Volume de l'huile de retour est augmenté en faisant circu- ler de l'huile sous pression entre le réservoir et la con- duite de retour, avant que 1?huile de retour ne soit sou- mise à la réfrigération.
3 ) Un dispositif suivant 1 ou 2, caractérisé en ce que la réfrigération s'effectue par l'air,
4 ) Un dispositif suivant 1,2 ou 3, caractérisé en oe quune partie de lhuile s'écoulant du réservoir est conduite aux paliers à lubrifier, Vautre partie du courant dhuile étant amenée dans le circuit de retour de l'hui- le recueillie dans le moteur, pour augmenter le volume de cette dernière.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements to internal combustion engines Having been the subject of a patent application to the B.L.A. dated April 3, 1930 under the N 441.390
The invention relates to internal combustion engines and more particularly to their lubrication method.
The subject of the invention is in particular:
1) To establish a high compression ratio internal combustion engine whose crankcase is combined with a lubrication system established in such a way as to eliminate the use of channels made in the crankcase which would weaken the latter.
2) To realize a lubrication system for internal combustion engines in which the lubricant is supplied to several stages through the parts of the mechanism located inside the crankcase, with almost complete elimination of auxiliary ducts.
3) Provide the motor with a diaphragm or wall of
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removable reinforcement, serving as a bypass to direct oil to several bearings of the Tiluin and known as the comb-aetible distribution and injection mechanism, 4) 7 establish a lubrication system of simple construction, in which the head of the main connecting rod and the axes of the connecting rods of a star engine are traversed by a direct current of lubricating oil *
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56) To ensure that the oil is kept dry. ficaeeent below a set temperature in all circumstances without increasing the oil flow in the system or the dimensions of the refrigerator.
6 ') To produce a continuous circulation of oil through several points, following a determined cycle during the operation of the engine, the essential components of the engine being used, substantially throughout the capacity of the crankcase, as elements of the distribution circuit.
7) To achieve a mode of circulation and cooling. dis se ment of the oil in a closed circuit, between the bearings
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of the engine and a reservoir, so that the oil is maintained at a suitable temperature economically, without increasing the circulation speed or the size of the refrigerator * when the temperature is high,
Other characteristics will result from the description which follows, with reference to the appended drawing, in which:
Fig. 1 is a median vertical section of an engine
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star-shaped equipped with a lubrication system according to the invention.
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Fig. a is a partial vertical section of the upper part of one of the cylinders
Fig. 3 is a partial section of a pump used
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sée in this system <
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Fig. 4 is a partial elevational view, with parts in section, showing the crankshaft lubrication system.
Fig. 5 is a diagram of the lubrication system.
Referring to the drawing, 10 shows a one-piece cylindrical housing, the open end of which is provided with a removable bottom 11, the central part of which is recessed so as to receive a starter (not shown). preferably bolted to this bottom ,. and normally closing the opening of this bottom, several cylinders 12. arranged in a star, pass through the anterior end of the peripheral wall of the casing 10 and are provided with bases 13. which run against this wall, on which they are. secured by a number of clamp rings 14.
The cylinders are preferably provided with a cast iron cylinder head, on each of which is bolted an auxiliary cylinder head 16,
In order to allow the pistons to suck in air during the suction strokes, each cylinder is provided with a single duct 18, which passes through the cylinder head 15 and the auxiliary cylinder head 16, this same duct being used as exhaust duct. A valve 19 rests on the inner end of each of these conduits and is normally held closed by several springs 20, the valves being to remain closed during compression and expansion strokes, and to open during pressure strokes. air intake and exhaust.
The engine shown is preferably of the compression ignition diesel type, of sufficiently light weight to be able to be used for the propulsion of an aircraft or airplane, its weight being less than approximately 1.2 kg per developed CV. In this type of engine, it is therefore a question of injecting charges of liquid fuel into the displacements of compressed air in the cylinders and, in
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For this purpose, each cylinder is provided with an orifice 21 and a pump, generally indicated at 22, these orifices passing through the walls of the cylinders so that the fuel can be delivered by the pumps directly. in the interior of the cylinders, each of the valves 19 is controlled mechanically by a rocker arm 23,
each rocker arm being actuated by a rod or pusher 24, parallel to the cylinder, while a pusher rod 25 is combined with each pump mechanism, parallel to the valve lifter of each cylinder.
The space limited by the casing 10 and the posterior base 11 is internally subdivided by a reinforcing diaphragm 26, detachably attached to protruding bosses on the periphery of the casing 10, this diaphragm lying substantially in the plane of the rear clamping bar 14.
It can therefore be seen that the diaphragm 26 subdivides the inside of the housing into two compartments 27 and 28, the crankshaft located in the compartment 27 and the mechanisms for actuating the push rods 24 and 25 from the crankshaft being arranged in the compartment 28 ,
The crankshaft shown is of the single-bend type and disposed axially in the housing, its front bearing surface 29 being supported by a ball bearing 30 at its front end and by a ball bearing 31 inwardly, these bearings being mounted. in the hub-shaped extension 32 of the casing 10 ,, The rear bearing surface 33 of the crankshaft is detachably fixed to the crank pin 34 by a bolt 35, the crankshaft comprising cheeks 36,
to which are pivotally connected counterweights 37.
The linkage is carried by the crank pin 34 and comprises a main connecting rod 38, the head 39 of which is traversed by the articulation pivots of the connecting rods, a bearing 40 formed of two spaced parts being arranged between the
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The big end and the crank pin, the articulation pivots 41, on which the connecting rods 42 are attached, are arranged or evenly around the big end 39.
The Master rod and the rods move towards the pistons and are articulated on the piston pins 43
As previously indicated, compartment 28 serves as a housing for the control mechanisms of the tappets which actuate the valves and pumps, these tappets 24 and 25 penetrating into this compartment. A ring 44, surrounding the part 33 of the crankshaft inside the crankshaft. appearance 28, maintains the raceways of the ball bearing 45, centered with respect to the diaphragm and the crankshaft, is used for mounting the hub 46 of the cam 47 and forms an annular groove 48, the purpose of which will appear here -After, This ring 44 is held axially by a retaining piece 49, mounted in a groove of an extension 50 of the crankshaft ,,
The extension is keyed in part 33 of the crankshaft and is retained axially by a hollow shaft 51, and it comprises clabota 52 at its rear end, for connection with a starter.
The crankshaft extension has teeth 53, meshing with a toothed wheel 54, the axis 55 of which is supported by a bearing 56, carried by the bottom 11 of the casing, The toothed wheel 54 has two teeth of different diameters, one of which meshes with the toothing 53 and the other with the internal toothing 57 of the cam 47, this connection by gears between the cam and the crankshaft having the effect of making the cam rotate at a speed equal to one eighth of an eighth of crankshaft during engine rotation.
The anterior part of the periphery of the cam has spaced bosses 58, while the posterior part of its periphery has spaced bosses 59.
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The bosses 58 lie in the plane of the control pushrods of the pumps, while the bosses 59 are in the plane of the distrisution pushers. A number of hollow pins 60 are disposed between the cam, and the pushrods 24 and 35. with pins being pressed into orifices of diaphragm 26 and supported at their ends. opposites in bearings 61, formed in the rear base 11.
On each of these axes pivot two rocker arms 68 and 63, the rocker arms 62 each cooperating with a rod 64, connected to a pusher 25. so as to communicate to the latter its. injection stroke under the control of bosses 58; each of the rocker arms 63 cooperates with a rod 65, actuating a distribution pusher 24. in the direction corresponding to the opening of the valves, under the control of the bosses 59. It goes without saying that the control mechanism of the valve opens. The fuel injection is adjustably arranged to vary the amount of fuel injected.
A breather 66, of conventional shape, is combined with the upper part of the bottom 11 to establish communication between the compartment 28 and the atmosphere.
We will now describe one of the characteristics, object of the invention, applied in the particular case of an engine of the type indicated above.
To contribute to the lightness of engines of this kind, certain elements of the engine itself are used to circulate the lubricating oil through the circuits: located inside the crankcase, this result being obtained without having to make passages or ducts in the crankcase of the engine, which would otherwise weaken the latter, subjected to the high explosion and compression forces in the case of a compression-ignition engine, especially when this crankcase has a substantially wall thickness equal to that of gasoline engines used in aviation and operating under pressure
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compression of about 8.8 kg.cm2, as in the type of engine shown.
The diaphragm 26 is provided with several conduits 67 waiting radially from an annular groove 68, made in the anterior face or hub. One of the channels 67, preferably the upper channel, has a diameter several times greater than that of the others, so as to have a sufficient flow rate to distribute the oil to all the bearings arranged inside the housing. .
As previously indicated, the rocker arm shafts 60 are pressed into apertures in the diaphragm and a lumen 68, passing through the end simsi fitted into the diaphragm, establishes communication between the interior of each shaft and a channel 67. of the diaphragm. The upper rocker arm shaft has an internal capacity such that it can supply lubricant in sufficient quantities into the distribution channel 67 with which it communicates, the outer end of this upper rocker arm shaft being provided with. a hollow plug 69, arranged in the hollow boss 61 into which the supply pipe 70 opens. The rocker arm shafts are provided with two series of slots 71, arranged in the connection between the rocker arm hubs.
It can be seen that the lubricant coming from the supply duct 70 enters the upper rocker arm shaft and from there flows through the opening 68 into the upper radial channel 67, then into the circular groove 68 and the radial channels 67 with which it communicates, the other hollow rocker axes each comprising a slot 72, communicating with a radial channel. In this way, the oil is brought to the bearing 45 as well as to the bearings of the rockers 62 and 63.
- Part of the oil entering the upper radial channel 67 passes inside the hollow part 33
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of the crankshaft, as will be shown. The upper channel 67 communicates with an outlet lumen 73, on which fits a cap 74, fixed to the diaphragm by bolts 75. An annular piece 76 surrounds the hub of the cam 67 and has a choke 77 and a hollow boss 78, communicating with the cap 74 by a toggle connection 79, mounted so as to allow a slight displacement of the annular part without however disturbing the adjustment of the position of the cap 74, which, otherwise would cause leaks or ruptures.
The hub 46 of the cam has an internal circular groove 80, communicating by a series of slots 81 with the groove 77 of the ring, so that the oil flows through the annular part, the hub of the cam and the lights 82 of the part 44 in the recess 48 limited by this part 44 and the hollow psrtie 33 of the crankshaft. Several lights 83 connect the ohambrage 48 inside the part 33 of the crankshaft.
The lubricant can be seen to flow through the outlet port 73 of the diaphragm, the cap 74, the fitting 79, the annular part 78, the hub of the cam and the annular part 44 in the crankshaft. During this journey of. lubricant, the contact surfaces between the rotating cam and the relatively fixed annular part 78 are found to be suitably lubricated, as are the contact surfaces between the hub of the cam and the relatively fixed annular part 44 and that the contact surfaces between the annular part 44 and the crankshaft, any excess oil that may leak through these bearings in line with the hollow rocker arm pins 60 flows out and collects at the bottom of the compartment 28,
From the hollow part 33 of the crankshaft, the lubricating oil is distributed to the engine components located inside the compartment 27 and needing to be
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greased. A channel 84 leads to the hollow crankpin 34 and a tube 85 passes through the anterior cheek to bring the oil from the hollow crankpin to the bearing of the anterior counterweight 37, while a tube 86 passes through the posterior crank 36 and brings the lubricant from the hollow part 33 from the crankshaft to the rear counterweight bearing 37, a distribution channel 87 being combined with these tubes to supply the lubricant to the contact surfaces at each end
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counterweights #,
As described above, the bearings 40 between the crank pin and the main connecting rod big end are separated,
the circular space which they leave between them being connected by a slot 88 inside the hollow crankpin and serving to distribute the oil of the latter to the bearing of the main connecting rod and to the bearings of the connecting rods. Several axial grooves 89 are made in the head of the main connecting rod and two radial channels 90 start from each of these grooves to go inside the hollow pins 41 of the connecting rods, while one channel 91 starts from each hollow shaft to reach the corresponding hub of the connecting rod 42.
It can thus be seen that all the parts in contact of the crankshaft are continuously lubricated by means of the oil coming from inside the hollow crankpin, *
Part of the oil discharged into the various bearings located in compartment 27 previously discussed is suspended in the air during engine operation, and part of this oil falls back into orifice 92 of the engine. crankcase 10, leading to bearing 31, It is clear that the oil entering this bearing 31 will travel along part 27 of the crankshaft to reach bearing 30.
Excess oil inside the crankcase hub 32 can drain through an opening 93
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In compartment 27, it is also possible that the oil suspended in compartment 27 will be used to lubricate the cylinders 12.
Oil flowing by gravity at the bottom of compartment 27 flows through an outlet 94 at the bottom of diaphragm 26 and passes into sump sump compartment 28. The engine lubrication system shown is of the well known "dry sump" type. The oil which flows from some of the pins 60 through the slots 111 of the corresponding rocker arms 62 keeps the bosses 58 of the cam greased.
The nozzle 96 of the suction line 95 is disposed near the bottom of the sump in the compartment 28, and the suction created by a circulation pump shown generally at A, serves to suck the lubricant from the sump through the line 95 and to remove it. discharge through the pipes 97 and 99, through a refrigerator 98 ,, into a tank 100. A pressurizing pump, generally indicated at B, is connected to the tank 100 by a pipe 101, and the lubricant is delivered by the pressurizing pump through the pipe 70, into the distribution system inside the engine casing. Pumps A and B are mounted in a casing described below and,
in the event that the pressure in the system is too high, the oil can be diverted by a duct 102 from the crankcase to return directly from the duct 70 to the duct 97, this bypass being controlled by a spring valve 103.
In compression ignition engines of the Diesel type, the compression ratio employed causes a large amount of heat to be transmitted to the lubricating oil in the system. lubrication, especially due to the high
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the temperature of the pistons. In the lubrication systems, we already have. used refrigerators to lower the temperature of the oil coming from the engine in the lubricating system, and, when an engine of the type indicated is used as a source of motive power on an airplane, it has been found that, for average conditions at high temperatures, a refrigerator of moderate dimensions is sufficient to keep the oil below the critical temperature.
However, on a hot day if the engine develops its maximum power for a continuous period, it is found that the temperature of the oil is excessive with a refrigerator of moderate dimensions, In order to improve the temperature conditions without resorting to oversized oil refrigerator, it has been found that by air-flowing hot oil through the refrigerator at varying rates and increasing the rate, the efficiency of a moderate-sized refrigerator increases rapidly to a maximum :
for example, if we circulate the oil at a rate of 6.8 liters per minute through this refrigerator, the temperature drops to 63. while if the flow increases up to. 31.35 liters per minute the temperature of the oil drops to 29. The product of the flow rate by the temperature difference indicates the efficiency of the system and, these figures, equal to 430 and 910 respectively, indicate that the refrigerator oil, under these conditions, is almost twice as efficient at maximum flow *
In the engine shown;
The lubrication system is preferably arranged such that about 9 liters of oil per minute flow through the engine, and it is not desirable to increase this flow through the bearings, nor to increase the capacity of the oil. build-up pump B, beyond that required for the engine, because the circulation pump A must constantly
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ssent a 25 to 50% excess flow from the pressurizing pump, and this last diverts a considerable quantity of oil to pass it back through the refrigerator without passing through the circulation pump, the latter then sucks a considerable amount of air into the system.
producing very harmful disturbances in the oil tank. In order to obtain the advantage of the maximum efficiency of the refrigerator without increasing its dimensions and without increasing the flow of oil through the engine, the applicant uses a device allowing circulating a quantity of oil directly from the oil reservoir through the cooler, preferably using the inlet line 101 of the pressurizing pump and the discharge line 97 of the circulation pump.
For this purpose, an auxiliary circulation pump G communicates with the inlet pipe 101 through a channel 104 and with the return pipe 97 from the circulation pump A through a channel 105. A, B, C are preferably gear pumps and are disposed in the housing 108, having partitions 109 and 110 forming separate chambers for the pumps. All pumps are driven by a shaft 106 by means of a shaft. pinion 107, meshing with toothed wheel 54 described above.
Diaprés the above, we see that the oil circulates under pressure in a closed circuit. between a reservoir and the parts of the engine to be lubricated, that the oil, which collects is then collected, sucked into the engine and circulated to return under pressure to the reservoir through a refrigerator. In addition, oil from the reservoir returns directly under pressure to the duct from the engine, in order to increase the oil flow to. through the. refrigerator, thus using a given area of the refrigerator to keep the oil in.
A temperature
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suitable,, in the case of extreme temperature conditions
Although a particular embodiment of the invention has been described in detail, which is considered more advantageous, it is obvious that the invention is not limited to these exact details of construction, and that of many modifications can be made to it without going beyond the scope of the invention,
CLAIMS
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1) An internal combustion engine lubrication device,
in which the oil circulates in a closed circuit characterized in that the oil circulates under pressure between a reservoir and the bearings to lubricate the oil which / leaks from the bearings being collected and returned to the reservoir and being subjected during this return path to the action of a refrigerant, the volume of the return oil being increased by the supply of a continuous current of current under pressure.
2) A device according to 1. characterized in that the Volume of the return oil is increased by circulating oil under pressure between the reservoir and the return line, before the return oil. is not subjected to refrigeration.
3) A device according to 1 or 2, characterized in that the refrigeration is carried out by air,
4) A device according to 1, 2 or 3, characterized in that a part of the oil flowing from the reservoir is conducted to the bearings to be lubricated, the other part of the oil stream being fed into the return circuit of the oil collected in the motor, to increase the volume of the latter.
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