<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'IMPORTATION DISTRIBUTION POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
Le but de l'invention est de réaliser une distribution qui assure à la fois le maximum de section de passage possible, avec le minimum de pertes de charge pour les gaz et qui diminue en MêME temps les espaces nuisibles.
Elle est plus spécialement applicable aux moteurs com- portant une ohemise coulissante dont le rôle est d'assurer l'étan- ohéité pendant la compression, l'explosion et la détente. En gé- néral, on adjoint à cette chemise un ou deux boisseaux rotatifs oomportant chacun deux passages distincts qui aboutissent à un passage unique dans la paroi du cylindre.
Or, si l'on veut ainsi obtenir de grandes sections de passage, on aboutit pour les boisseaux à des seotions considéra- bles et à des dimensions longitudinales fort gênantes pour éta- blir des; polyoylindres. En outre, la perte de charge dans les boisseaux à conduits séparés, conduits qui sont nécessairement en Z, annule en partie l'avantage des grosses sections et des
<Desc/Clms Page number 2>
ouvertures rapides.
Par ailleurs, la génératrice du boisseau étant perpen- diculaire à l'axe du cylindre moteur, il en résulte, entre l'ou- verture centrale du boisseau et l'ouverture intérieure du cylin- dre, un espace nuisible d'autant plus considérable que la section de passage envisagée est elle-même plus grande. Il s'ensuit une perte de rendement en conséquence, analogue à celle qui se produit avec les boisseaux à un seul conduit servant succes- sivement à l'échappement et à l'admission. Cette perte résulte de la réintroduction de gaz brûlés et de la perte de gaz frais.
Elle se produit également dans le cas où l'on utilise des sou papes ou des tiroirs.
La distribution qui fait l'objet de la présente inven- tion ne présente aucun de ces inconvénients.
Le dessin annexé en représente, à titre d'exemple, une des formes d'exécution. la fig. 1 est une coupe transversale d'un moteur pourvu de cette forme d'exécution du distributeur.
La fig. 2 montre à plus grande échelle un distributeur en position d'échappement.
La fig. 3 est une vue analogue pour la position d'admis- sion.
La fig. 4 est un diagramme de distribution.
Les fig. 5 et 6 montrent des mécanismes de commande des distributeurs.
La fig. 7 montre en plan une forme particulière des distributeurs.
Les fig. 8 et 9 sont des variantes des fig. 2 et 3.
D'après la fig.l, le moteur est constitué à la manière ordinaire, en ce qui concerne l'embiellage et la commande de la chemise. Il comporte de chaque côté un volet oscillant 1, qui sé- pare les deux conduits d'admission 2 et d'échappement 3, placés .l'un au-dessus de l'autre.
Ce volet pivote autour d'un axe 4 et le mouvement d'os- @
<Desc/Clms Page number 3>
oillation lui est communiqué par un bouton de manivelle 5, sur lequel agit une bielle légère 6 dont la tête est montée sur un manneton 7 de l'arbre à demi vitesse, qui actionne déjà la chemise.
Le volet oscillant est ajusté doux dans un logement qui comporte un secteur circulaire du côté du cylindre, un seoteur plus petit du côté extérieur et des parois latérales planes. Les tubulures d'admission et d'échappement sont directes et raccordées aux canalisations par des arcs de grande courbure.
Les volets eux-mêmes sont profilés de façon à présenter du côté du cylindre une surépaisseur de hauteur sensiblement 'égale à celle de la lumière fixe du cylindre, et à former au moment de, la pleine ouverture, soit à l'échappement, soit à l'admission, des tuyères aussi parfaites que possible pour atté- nuer les remous de gaz (fig.2 et 3).
Dans la variante des fig. 8 et 9, le distributeur est constitué par un corps cylindrique évidé et façonné de manière à présenter une cloison l' jouant le même rôle que le volet 1 et à former un passage d'admission 1" en forme de tuyères conver- gente.
Les volets des fig. 2 et 3 et les distributeurs des fig. 8 et 9 sont soutenus par des tourillons lisses ou à billes, traversant les parois latérales de leur logement. La commande par manivelle est, bien entendu, placée à l'extérieur de ce loge- ment. Les volets et distributeurs passent très près des parois in- ternes sans toutefois les toucher et leur étanohéité peut être renforoée par des cannelures appropriées ou des segments convena- bles.
On peut voit sur la fig. 2 qu'à la position de pleine ouverture de l'échappement, le volet et la tubulure d'échappement forment une tuyère divergente presque parfaite, ce qui est éminemment favorable au fonctionnement et à l'évacuation à la fois rapide et complète des gaz brûlés. Il en est de même à la fig.9 pour la cloison 1'. Pour la position de pleine ouverture de l'ad- mission (fig. 3), le volet et la tubulure d'admission forment une
<Desc/Clms Page number 4>
tuyère convergente, ce qui est encore la condition la plus favo- rable dans ce cas pour le remplissage maximum. La même condition est satisfaite par le distributeur de la fig.8.
En outre, les entrées et sorties sont absolument di- rectes et offrent ainsi le minimum de perte de charge. D'autre part, les conduits d'aspiration et d'échappement étant placés l'un au-dessus de l'autre ne présentent aucun encombrement longi- tudinal susceptible de créer une gène pour l'établissement de polycylindres.
Le ohemise effectue l'ouverture de l'échappement et la fermeture de l'admission. Le volet ferme l'échappement et ouvre l'admission. Ces opérations sont effectuées au voisinage des maxima respectifs de vitesse.
Sur le diagramme de distribution de la fig.4, les or- données représentent les surfaces d'ouverture, et les abscisses, les angles de rotation.
L'horizontale a correspond à la surface de la lumière fixe du cylindre, la courbe b. à la surface découverte, par la chemise.
Les courbes et d correspondent respectivement aux sur- faces découvertes par les volets sur. la lumière fixe.
Les surfaces hachurées donnent à chaque instant la va- leur de la surface réelle ouverte pour l'admission et l'échappe- ment. On comprend qu'on puisse ainsi réaliser de très grandes sections d'ouverture, particulièrement si l'on dispose deux volets symétriques sur chaque cylindre. Les surfaces de diagrammes dépen- dent de la course de la chemise et de l'amplitude d'oscillation des volets. Pour ces derniers, on est maître de la vitesse angulai- re instantanée, puisqu'on peut choisir l'excentricité sur l'arbre à demi vitesse, ainsi que le rayon de commande du volet.
Si l'on dispose deux volets symétriques, on peut com- mander le second, soit par un deuxième arbre 7' tournant à demi vitesse, soit conjuguer les deux volets au moyen de deux secteurs dentés ou par un tringlage inverseur classique quelconque, pourvu
<Desc/Clms Page number 5>
que les vitesses de franchissement de la lumière fixe soient à peu près les marnes. Deux dispositifs de ce genre sont représentés à titre d'exemple par les fig. 5 et 6. D'après la fig.5, les volets 1 portent des manivelles inverses 8, reliées par une bielle 9.
D'après la fig.6, chacun des volets est solidaire d'un secteur den- té 10, et les deux secteurs engrènent.
Les volets peuvent naturellement franchir les lumières dans un sens ou dans l'autre au moment de la fermeture de l'échap- pement et de l'ouverture de l'admission, selon que l'on désire mettre l'échappement en-dessus ou en-dessous.
La matière dont sont constitués les volets peut tre quelconque, acier, fonte, aluminium, magnésium ou alliages.
Les volets étant successivement frappés par l'échappe- ment et les gaz frais, servent de réohauffeurs pour ces derniers.
A cause de cet échange de oalories, les volets sont maintenus à une température moyenne relativement basse, qui assure un fonc- tionnement correct. Leur épaisseur et la matière dont ils sont , constitués peut varier pour agir sur le réchauffage des gaz frais.
Leur lubrification est assurée par l'huile provenant du cylindre, huile dont on peut d'ailleurs limiter le débit à la quantité juste nécessaire pour le graissage des roulements, et à la lubrification des segments s'il y en a. Il suffit de faire va- rier le jeu de la chemise dans le cylindre.
Pour certains moteurs, il peut être intéressant que les volets ne fassent pas varier le volume d'admission. On peut à cet effet placer l'axe de pivotement du volet au milieu de celui- ci, de. telle sorte que pendant ses oscillations, il engendre des volumes égaux de part et d'autre de son axe.
S'il s'agit d'un moteur rapide, il peut y avoir inté- rêt à fermer les résultantes générales d'inertie. Il suffit que le cen re de gravité des volets et pièces en mouvement oscillant liées soit sur l'axe du volet. Il reste alors deux moments égaux, opposés à chaque instant et qui se détruisent.
Dans le cas de fortes sections de passage, pour éviter
<Desc/Clms Page number 6>
les espaces nuisibles, les volets peuvent avoir la forme indi- ,quée sur la fig.7, de manière à ce que leurs bords internes englobent le cylindre. La partie hachurée montre le gain réalisé sur l'espace nuisible, par rapport à un distributeur cylindrique 'ou un boisseau.
Dans ce cas, si l'on veut avoir une ouverture simul- tanée sur tout l'ara d'entrée, il faut que la'hauteur du volet soit proportionnelle à son rayon en un point considéré, tout le long du cylindre. Il faut en outre que la lumière fixe du cylin- dre soit,à l'extérieur de celui-ci, profilée d'après la forme du volet.
La chemise combinée à des volets oscillants peut évidem- ment être utilisée pour n'importe quel type de moteur, soit moteur à explosion, moteur à combustion ou toute combinaison des deux.
On peut même l'employer pour un moteur à deux temps, en plaçant les distributeurs soit en haut du cylindre, soit en bas, soit en haut et en bas, si l'on veut réaliser un moteur à équi- courant. Dans ce cas, les volets accomplissent une oscillation complète par tour du moteur.
REVENDICATIONS 1) Un dispositif de distribution pour moteurs à combus- tion interne, caractérise par la combinaison d'une chemise coulissante assurant l'étanchéité, et d'un ou plusieurs distri- buteurs oscillants ouvrant le passage tantôt vers l'échappement, tantôt vers l'admission.
2) La conjugaison de la commande des distributeurs et de celle de la chemise de telle façon que la chemise ouvre l'échap- pement et ferme l'admission, tandis que les distributeurs oscil- lants ferment l'échappement 'et ouvrent l'admission.
3) La constitution des distributeurs sous la forme de volets présentant vers leur bord actif une surépaisseur qui se raccorde graduellement avec le corps plus mince du volet.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
IMPORT DISTRIBUTION PATENT FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
The aim of the invention is to achieve a distribution which simultaneously ensures the maximum possible passage section, with the minimum pressure drops for the gases and which at the same time reduces the harmful spaces.
It is more especially applicable to engines comprising a sliding liner, the role of which is to ensure sealing during compression, explosion and expansion. In general, one or two rotary plugs are added to this sleeve, each of which has two distinct passages which end in a single passage in the wall of the cylinder.
Now, if one wishes to obtain large passage sections in this way, one ends up for the bushels in considerable segments and in longitudinal dimensions which are very inconvenient to establish; polyoylinders. In addition, the pressure drop in the separate duct plugs, ducts which are necessarily in Z, partially cancels out the advantage of large sections and
<Desc / Clms Page number 2>
quick openings.
Furthermore, the generator of the plug being perpendicular to the axis of the engine cylinder, there results, between the central opening of the plug and the internal opening of the cylinder, a harmful space which is all the more considerable. that the passage section envisaged is itself greater. A consequent loss of efficiency results, analogous to that which occurs with single-duct plugs used successively for exhaust and intake. This loss results from the reintroduction of flue gas and the loss of fresh gas.
It also occurs in the case of using puddles or drawers.
The distribution which is the subject of the present invention exhibits none of these drawbacks.
The appended drawing shows, by way of example, one of the embodiments thereof. fig. 1 is a cross section of a motor provided with this embodiment of the distributor.
Fig. 2 shows on a larger scale a distributor in the exhaust position.
Fig. 3 is a similar view for the intake position.
Fig. 4 is a distribution diagram.
Figs. 5 and 6 show control mechanisms for distributors.
Fig. 7 shows a plan of a particular shape of the distributors.
Figs. 8 and 9 are variants of FIGS. 2 and 3.
According to fig.l, the engine is constructed in the ordinary manner, as regards the crankshaft and the liner control. It comprises on each side an oscillating flap 1, which separates the two intake 2 and exhaust 3 ducts, placed one above the other.
This shutter pivots around an axis 4 and the movement of os- @
<Desc / Clms Page number 3>
Oillation is communicated to it by a crank button 5, on which acts a light connecting rod 6, the head of which is mounted on a crank pin 7 of the shaft at half speed, which already actuates the sleeve.
The swing shutter is fitted smoothly into a housing which has a circular sector on the cylinder side, a smaller valve on the outer side, and flat side walls. The intake and exhaust pipes are direct and connected to the pipes by arcs of great curvature.
The flaps themselves are profiled so as to present on the side of the cylinder an extra thickness of height substantially 'equal to that of the fixed slot of the cylinder, and to form at the time of, the full opening, either at the exhaust or at inlet, nozzles as perfect as possible to attenuate gas swirls (fig. 2 and 3).
In the variant of FIGS. 8 and 9, the distributor consists of a hollowed out cylindrical body shaped so as to present a partition 1 'playing the same role as the shutter 1 and to form an inlet passage 1 "in the form of converging nozzles.
The shutters of fig. 2 and 3 and the distributors of fig. 8 and 9 are supported by smooth or ball journals passing through the side walls of their housing. The crank control is, of course, placed outside this housing. The shutters and distributors pass very close to the internal walls without however touching them and their tightness can be reinforced by appropriate grooves or suitable segments.
We can see in fig. 2 that at the fully open position of the exhaust, the flap and the exhaust manifold form an almost perfect divergent nozzle, which is eminently favorable to the operation and to both rapid and complete evacuation of the burnt gases . It is the same in fig.9 for the partition 1 '. For the fully open position of the intake (fig. 3), the flap and the intake manifold form a
<Desc / Clms Page number 4>
converging nozzle, which is still the most favorable condition in this case for maximum filling. The same condition is satisfied by the distributor of fig. 8.
In addition, the inputs and outputs are absolutely direct and thus offer the minimum pressure drop. On the other hand, the suction and exhaust ducts being placed one above the other do not present any longitudinal bulkiness liable to create a hindrance for the establishment of polycylinders.
The ohemise performs the opening of the exhaust and the closing of the intake. The flap closes the exhaust and opens the intake. These operations are carried out in the vicinity of the respective speed maxima.
In the distribution diagram in fig. 4, the ordinates represent the opening surfaces, and the abscissas the angles of rotation.
The horizontal a corresponds to the surface of the fixed light of the cylinder, the curve b. on the uncovered surface, through the shirt.
The curves and d correspond respectively to the surfaces discovered by the flaps on. fixed light.
The hatched areas give the value of the real open area for the inlet and the outlet at all times. We understand that we can thus achieve very large opening sections, particularly if we have two symmetrical shutters on each cylinder. The surfaces of the diagrams depend on the stroke of the liner and the oscillation amplitude of the flaps. For the latter, we are in control of the instantaneous angular speed, since we can choose the eccentricity on the shaft at half speed, as well as the control radius of the shutter.
If two symmetrical shutters are available, the second can be controlled, either by a second shaft 7 'rotating at half speed, or by combining the two shutters by means of two toothed sectors or by any conventional reversing linkage, provided
<Desc / Clms Page number 5>
that the crossing speeds of the fixed light are roughly the marls. Two devices of this kind are shown by way of example in FIGS. 5 and 6. According to fig.5, the flaps 1 carry reverse cranks 8, connected by a connecting rod 9.
According to FIG. 6, each of the flaps is integral with a toothed sector 10, and the two sectors mesh.
The flaps can naturally pass through the lights in one direction or the other when the exhaust is closed and the intake is opened, depending on whether you want to put the exhaust above or below.
The material of which the shutters are made can be any, steel, cast iron, aluminum, magnesium or alloys.
The flaps being successively struck by the exhaust and the fresh gases, serve as reheaters for the latter.
Because of this exchange of calories, the dampers are maintained at a relatively low average temperature, which assures correct operation. Their thickness and the material of which they are made can vary in order to act on the heating of the fresh gases.
Their lubrication is provided by the oil coming from the cylinder, oil whose flow rate can also be limited to the quantity just necessary for the lubrication of the bearings, and to the lubrication of the segments if there is any. It suffices to vary the clearance of the liner in the cylinder.
For some engines, it may be beneficial that the flaps do not vary the intake volume. For this purpose, the pivot axis of the shutter can be placed in the middle of the latter, of. such that during its oscillations, it generates equal volumes on either side of its axis.
If it is a fast motor, it may be advantageous to close the general inertia resultants. It is sufficient that the center of gravity of the shutters and linked oscillating moving parts is on the axis of the shutter. There then remain two equal moments, opposed at each moment and which are destroyed.
In the case of large passage sections, to avoid
<Desc / Clms Page number 6>
the harmful spaces, the shutters can have the shape indicated in fig.7, so that their internal edges include the cylinder. The hatched part shows the gain achieved on the harmful space, compared to a cylindrical distributor 'or a plug.
In this case, if we want to have a simultaneous opening over the entire entry ara, the height of the shutter must be proportional to its radius at a point considered, all along the cylinder. It is also necessary that the fixed light of the cylinder be, on the outside thereof, profiled according to the shape of the shutter.
The jacket combined with swinging flaps can of course be used for any type of engine, either internal combustion engine, combustion engine or any combination of the two.
It can even be used for a two-stroke engine, by placing the distributors either at the top of the cylinder, or at the bottom, or at the top and bottom, if one wants to achieve an equivalent engine. In this case, the flaps perform one complete oscillation per revolution of the engine.
CLAIMS 1) A distribution device for internal combustion engines, characterized by the combination of a sliding liner ensuring tightness, and one or more oscillating distributors opening the passage sometimes towards the exhaust, sometimes towards admission.
2) The combination of the control of the distributors and that of the liner so that the liner opens the exhaust and closes the inlet, while the oscillating distributors close the exhaust and open the inlet .
3) The constitution of the distributors in the form of shutters having towards their active edge an extra thickness which gradually connects with the thinner body of the shutter.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.