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" Perfectionnements apportés aux moteurs à explosion ou à com- bustion interne ".
Linvention est relative aux moteurs à explosion ou combustion interne, à deux temps ou à quatre temps.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces mo- teurs, qu'ils fépondent, mieux que jusqu'ici, aux divers desi- dera,ta de la pratique, notamment, que leur rendement puisse être amélioré par une modifi- cation de leurs diagrammes de fonctionnement, ce qui se tra- duit par de plus faibles consommations de carburant, que leur poids puisse être allégé, à puissance égale, que l'on puisse se permettre de plus grandes avances à l'allumage pour les vitesses élevées, et, plus spécialement dans le cas de moteurs pour l'avia- tion, notamment de moteurs à carburant lourd, que le rendement puisse être maintenu en vol dans les limites convenables malgré l'augmentation de l'altitude, et que la pression minimum pour obtenir l'allumage puisse, également,
être obtenue jusqu'à des
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altitudes- notablement plus élevées que pour les moteurs usuels du même type, à. pression d'admission égale.
Elle consiste, principalement, à faire comporter, aux cylindres des moteurs du genre en question, du côté de leur cillasse, des organes mobiles soumis, d 'une part, à une action antagoniste telle que celle d'une pression auxiliaire, et, d'autre part, à l'action de la pression régnant dans les cylindres, l'ensemble étant tel que cette dernière pression puisse être amenée à ne jamais dépasser sensiblement une cer- taine valeur maximan, grâce aux possibilités de déplacements desdits organes, déplacements qui permettent, lorsque la ae - conde desdites actions tend à être supérieure à la première, d'offrir momentanément, au fluide gazeux, en dehors de la ca- pacité propre desdits cylindres, une capacité supplémentaire.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autrea dispositions qui 9*utilisent. de pré- férence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap- plication, ainsique certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les moteurs- du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établisaement, ainsi que les ensembles, fixes ou mobiles, comprenant de semblables, mo- teurs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainai que dea dessins ci-annexés, lesquels complément et dessina ne sont, surtout bien entendu, donnés/qu'à simple titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, montrent, respecti- vement, en coupe axiale partielle, et en vue schématique en plan, un cylindre d'un moteur à huile lourde, par exemple à. qua.tre temps., établi conformément à un premier mode- de réali- sation de l'invention.
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Les. fig. 3 et 4 montrent, suivant dea vues analogues
Celles dea fig. 1 et 2, un cylindre d'un moteur à huile lourde, par exemple à deux temps, établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
La fig. 5 montre, en demi-coupe partielle axiale, un cylindre d'un moteur du même genre établi conformément à un aytre mode de réalisation de l'invention (le piston princi- pal, sur cette figure, étant représentée un peu avant le point mort haut).
La fig. 6 montre deux. diagrammes comparatifsd'un moteur à huile ordinaire et d'un moteur du même genre supposé devoir présenter le même rendement.
La fig. 7 montre schématiquement deux diagrammes com- paratifa pour dea moteurs du même genre travaillant avec la même pression maximum.
La fig. 8 montre des. diagrammes correspondant au fonctionnement d'un moteur d'avion à huile lourde de type usuel à des. altitudes différentes.
La fig. 9 montre des diagrammes correspondant au fonctionnement d'un moteur d'avion à huile lourde conforme à l'invention, à dea altitudes différentes.
La fig. 10, enfin, montre divers diagrammes de fonc- tionnement compartifs de moteurs à carburant léger de type connu et de type conforme à l'invention.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon ceux (Le ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir des meteurs à explosion ou à combustion interne à deux temps ou à quatre temps, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On agence ces. moteurs, dana leur ensemble, d'une fa- çon approprias usuelle, et on fait comporter, en outre, à leurs cylindres., du cote de la culasse, des organes mobiles soumis., d'une part, à une action antagoniste appropriée, et,
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d'autre part, à l'action de la pression régnant à chaque ins tant dans lesdits cylindres, l'ensemble étant tel que, grâce aux possibilités de déplacements desdits organes -- déplace- ments qui permettent, lorsque la seconde deadites actions tend à être supérieure à la première, d'offrir momentanément au fluide gazeux, en dehors de la capacité propre dea cylindres, une capacité supplémentaire --, la pression dans cen dernière cylindres puisse être amenée à ne jamaia dépasser sensiblement,
pendant la compression ou pendant la combustion, une certaine valeur limite déterminée par la valeur de ladite action anta- goniste.
Pour pouvoir réaliser les conditions qui viennent d'être exposées, on constitue, par exemple, les susdits organes mobiles, par au moins un piston se déplaçant dans un cylindre auxiliaire correspondant annexé à chacun des cylindres des moteura à éta- blir, ou, de préférence, par au moins un groupe de deux pis- tons se déplaçant dans deux cylindres opposés b, et, pour pouvoir exercer, sur la face des pistons auxi- liaires opposée à celle sur laquelle s'exerce la pression régnant dans le.cylindre principal correspondant b, la susdite action atagoniste, on a recours,par exemple, ou bien à au moins un ressort de résistance mécanique appropriée, ou bien à l'action d'une pression variable ou constante que l'on fait régner à l'intérieur des cylindres b, cette pres- sion pouvant être exercée, par exemple, soit par un fluide gazeux,
tel que de l'air, soit par un liquide, soit concurremment, ou successivement, par un gaz et par un liquide.
A cet effet, et pour ce qui est, tout d'abord, des pistons et cylindres auxiliaires et de la façon de les monter sur les cylindres principaux des moteurs, on peut procéder,
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par exemple, de l'une des manières suivantes.
Dans le cas o l'on prévoit un seul cylindre auxi- Maire par cylindre principal, il semble qu'il y ait intérêt les monter suivant le même axe,
Mais il semble beaucoup plus intéressant, en raison des. conditions d'équilibrage, de prévoir un groupe de cylin- dres auxiliaires, comme représenté sur les fige 3'et 4, dispo- sés orthogonalement par rapport à l'axe du cylindre principal, et de part et d'autre de ce dernier, ou encore plusieurs grou- pes de ce genre, par exemple deux, comme représenté sur les fig. 1 et 2.
Cette dernière disposition conviendra particulière- ment bien au cas de moteurs à quatre temps comportant quatre soupapes: dans re cas, en efiet, la multiplicité des cylindres auxiliaires permettra de réduire le diamètre de ces derniers, de même que la course de leur piston, de sorte qu'on pourra les loger aisément dans les intrvalles de la culasse séparant lcs susdites soupapes.
Bien entendu, les pistons a seront munis de segmenta appropriés pour éviter toutes fuites, et leur face située du côté du cylindre principal c sera agencée, depréférence, de façon à permettre que lesdits pistons, dans la position basse qu'ils occupant lorsque la pression dans ledit cylindre est inférieure à la pression auxiliaire antagoniste s'exerçant dans les cylindres b puissent constituer soupape et empêcher toute communication entre lea cylindres, b et a.
Les pistons a peuvent, par exemple, à cet effet, et comme représenta sur la fig. 1, présenter un fond de forme tronconique ou analogue, propre à coagir avec des surfaces d'appui correspondantes, un tel ensemble présentant en outre l'avantage de réaliser un amortissement du choc qui tendrait à sa produire au moment où lesdits pistons reviennent vers la susdite position.
De toute façon, les mouvements de ces pistons auxi-
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liaires pourront être proroqués, soit par le simple Jeu des différences de pression qui s'exercent entre leurs deux faces opposées, soit, éventuellement, par une commande cinématique ap- propriée, dont les mouvements seraient combinée à ceux des organes du moteur.
Si nécessaire, des moyens amortisseurs pourront en outre âtre prévus pour freiner dans une certaine mesure les- dits mouvements et empêcher la naissance de mouvements oscil- latoires, ces moyens pouvant être réalisés à l'aide de toue systèmes de dash-pot, à air ou à liquide.
Sur la fig. 1, on a représenté un système amortisseur à huile constitué par un cylindre monté en prolongement de chaque cylindre b et dans lequel peut se déplacer avea jeu un piston e relié au piston par une tige f,
Avantageusement on peut agencer l'ensemble de façon telle que les déplacements des pistons a puissent être utilisée pour faire circuler de l'huile de graissage, par exemple de façon telle qu'une certaine quantité d'huile puisse être empri- sonnée dans un espace annulaire séparant d es surfaces corres- pond antes g1 g2 du piston a. et de son cylindre, au moment où chaque piston a revient à sa position basse vers le cylindre c;
si, en oute, on prévoit dans la tige f un canal, f à faire communiquer ledit espaae annulaire avec la surface de'travail du piston a, on aura ainsi réalisé un graissage automatique et simple de ce dernier, en même temps qu'on empêchera la pro- duction de chocs, au moment où le piston revient à sa posi- tion basse.
Pour ce qui est, maintenant, des moyens à prévoir pour permettre de faire agir une pression à l'intérieur des cylindres auxiliaires b, on peut avoir recours par exemple, pour les réaliser, à l'une des dispositions suivantes..
Si l'on suppose, tout d'abord, que cette pression doive être exercée par de l'air (ou autre gaz, par exemple de l'azote), on peut procéder de façon telle
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ou bien que cet air puisse être comprimé à l'intérieur dea cylindres à entièrement clos, de sorte que la pression an- tagoniste augmente au fur ot à mesure que les pistons s'en- foncent dans lesdits cylindres, des moyens étant bien entendu prévue pour pouvoir maintenir dans ces derniers cylindres une pression maximum, , ou bien, et mieux, que les cylindres b soient en commu- nication constante, avec.
une tuyauterie telle que h, maintenue à pression constante, cette tuyauterie pouvant, ou non, être adjointe à un réservoir d'air comprimé, et des moyens d'é- chappement étant éventuellement prévus pour permettre,une fois que la pression initiale a été atteinte dans ladite tuyauterie (par exemple à l'aide d'une pompe ),*/cette pression ne puisse s'accroître par suite de faibles fuites pouvant s'effectuer depuis les cylindres e vers les cylindres b, ou bien encore, que lesdits cylindres b ne demeurent en communication avec ladite tuyauterie que pour une pa.rtie de la course des pistons a, ladite communication étant supprimée lorsque lesdits pistons arrivent à proximité du sommet deadits cylindres b,
de sorte que la pression antagoniste puisse alors croître au delà de la tuyauterie (l'énergie cinétique des pis- tons a étant ainsi plus aisément absorbée), ce pourquoi, on peut, par exemple, soit avoir recours µ des soupapes appropriées, soit, plus simplement et comme représenté, commander la fermeture des orifices d'arrivée hO de la canalisation h par le déplacement des pistons a.
Si l'on suppose, maintenant, que la pression dans lea cylindres b doive être obtenue par un liquide, il suffi- rait de relier lesdits cylindres à un réservoir de liquide sous pression, ladite pression étant ootenue par exemple par l'ac- tion d'un gaz comprimé.
Sur les dessina, on a supposé que l'invention était appliquée à, des moteurs à huile lourde ou autre carburant de
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ce genre, et on va voir que, pour ce qui est des modes de ré- alisation des fig. 3 à 5, la pression antagoniste qui s'oppose aux déplacements des pistons b peut être, si on a recours, pour injecter l'huile, aux dispositifs qui Vont être décrits, considérée comme une résultante de la pression d'alimentation de.l'huile et d'une pression d'air auxiliaire.
Pour cette application aux moteurs à huile lourde, qui, pour les multiples raisons qui seront indiquées ci-après, présente un intérêt considérable, on pourrait se contenter d'injecter l'huile à la manière ordinaire, par exemple à l'ai- de d'un injecteur disposé dans l'axe de chaque cylindre princi- pal (fig. 1 et 2), l'injection pouvant s'effectuer de l'une des manières connues, c'est-à-dire, soit à l'aide d'une pompe à injection solide., soit en utilisant de l'huile maintenue sous pression et distribuée à des moments convenables par des moyens usuels.
Lais il paraît particulièrement avantageux d'avoir recours à une disposition telle que l'injection puisse être commandée par les déplacements des pistons auxiliaires a ou de certains au moins d'entre eux, ce pour quoi, par exemple, ou bien, suivant un premier mode de réalisation illustré sur les fig. 3 et 4, à supposer que l'on dispose d'une pompe propre à faire régner dans uhe canalisation générale i d'ali- mentation d'huile une pression convenable, par exemple de 300 à 400 kgs, on utilise les déplacements desdita pistons pour provoquer l'ouverture d'un organe tel qu'une soupape, une bil- le, etc., de manière à donner accès à l'huile, à travers leadits pistons, vers l'intérieur des cylindres c la buse d'in- jection, ou bien, suivant un deuxième mode de réalisation illus- tré sur la fig.
5, on agence chaque piston.!. de manière qu'il puisse constituer le piston d'une pompe recevant de l'huile une certaine pression d'alimentation, les déplacements du piston IL permettant d'augmenter cette pression jusque une va- !
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leur convenable pour assurer une injection correcte vers la cylindre c
Suivant le premier mode de réalisation , on procède, par exemple , pour assurer la distribution del'huile par les p istons a (fig.
3 et 4), en faisant comporter, à opaque piston distributeur., une tige 1 percée d'un canal j se terminant , du cote udit piston, vers le cylindre principal c ¯par une based'injection, ladite tige traversant le fond b1 du cylindre auxiliaire de manière qu'elle puisse venir pénétrer, lorsque le piston a se déplace vers ledit fond de cylindre bl, dans une capacité A dans la- quelle règne la pression de la canalisation j, en prévoyant, pour fermer l'accès de l'huile vers le ca- nal j pour la position basse du piston a pour laquelle la tige j ne pénètre pas dans la capacité A, une bille k venant s'appu- yer, dans sa position de fermeture,
sur un siège constitué par les bords de l'alésage du fond bl traversé par la tige 1, la- dite bille étant susceptible d'être écartée de son siège par les déplacement de cette tige. e t , enf in , en ménageant , à l'extrémitédu canal 1 située du côté de la bielle, des,orifices j le faisant communiquer avec la surface extérieure de la tige j, l'ensemble fonctionnant de la façon suivante.
Si on désigne par P la pression d'huile dans la ca- pacité A, et par p la pression d'air dans le cylindre b (pres- sion qui, tant que les orifices h sent découverts, demeure égale à celle p régnant dans la canalisation h et qui croit ensuite progressivement, quand ces orifices sont obturés), on conçoit que la foree antagoniste qui, pour la position basse de chaque piston 1, s'oppose au déplacement de celui-ci est une résultante de deux forces, savoir,
Celle engendrée par la pression p s'exerçant sur une surface égale à la différence entre les surfaces des sections extérieures du piston a et de la tige j
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et celle engendre par la pression P s'exerçant sur une surface délimitée par le contour du siège de la 'bielle k
Le piston b se déplace donc dès que la pression de compression devient suffisante pour vaincre ladite force anta- goniste; par le fait de ce déplacement, la bille s'écarte de son siège (comme représenté sur la fig. 3) et l'injection de l'huile se produit dès que les orifices j viennent à être découverts.
On conçoit que la durée de l'injection et la quan- tité d'huile injectée dépendent seulement des pressions p et p, puisque le retour du piston b- (et par conséquent la fin de l'injeetion) , est conditionnée à la fois par ces deux pres- sions , et que la quantité injectée est fonction de lapression P
Un dispositif de ce genre permettra donc d'agir sur ces deux variables, en faisant varier p et p, on pourra choi- sir, pour la pression p , une valeur moyenne de 10 kgs qui , bien entendu, n'est donnée qu'à titre d'exemple.
Si nécessaire, et à supposer par exemple que l'on prévoie deux pistons distributeurs opposés l'un à l'autre, on pourra, en vue de pouvoir régler la valeur maximum de la pres- sion atteinte dans le cylindre principal c sans être obligé d'agir en même temps sur les deux susdites variables, prévoir deux autres pistons ^ non distributeurs, du genre de ceux dé- critssur les fig 1 et 2 , et disposés à 90 par rapport aux premi ers.
Suivant maintenant le deuxième des susdits modes de réalisation, on fait encore comporter, à chaque piston distributeur a, une tige traversant le fond du cylindre laquelle tige est munie d'un canal j d'amenée d'huile, on fait régner, de préférence, dans lecylindre b, une pression d.'air initiale 1 relativement élevée, peu-différente de la pression maximum que l'on veut faire régner dans le cy- lindre principal (par exemple 45 kgs), l'action antagoniste
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s'opposant au déplacement du piston étant donc principalement exercée par cette pression, et on prévoit des moyens tels que, dès que le piston a a parcouru une certaine portion de sa course depuis sa posi- tion basse, il puisse déterminer la compression, jusqu'à une pression d'injection, par exemple de 400 kgs ,
notablement supé- rieure à la pression Pe régnant alors dans le cylindre princi- pal, de l'huile contenue dans une capacité auxiliaire B , la- qaelle huile peut alors être débitée vers le canal j et la bu- se d'injection.
Ces derniers moyens seront, par exemple, obtenus , en faisant comporter à la tige j un prolongement 1¯ muni d'un canal l par lequell'huile peut arriver à une certaine pression initiale p1 (par exemple de 10 kgs) et se répandre dans la capacité B par des lumières 1 qui demeurent décou- vertes lorsque le piston a est à sa position basse, ledit prolongement ayant sa section extérieure s3 inférieure à celle s2 d.e la tige 1, en prévoyant , à l'endroit du raccord entre cette tige et son prolongement , un épaulement m, de section extérieure s4 formant piston recevant la pression d'huiler- et constituant également soupape vis-à-vis du fond.
bl du cylindre b , pour la- dite position basse du piston, et, enfin, en régnageant, à proximité dudit épaulement , d.u côté du piston a, des orifices j10 disposés de manière à être découverts, par le déplacement du piston, peu de temps avant que les lumières l sont prêtes à être obturées , l'ensemble fonctionnant de la façon suivante.
Au moment où la pression pc s'exerçant sur la sur- face totale s1 du piston a devient assez forte pour vaincre l'action antagoniste combinée de la pression p de l'air s'exer- çant sur la surface (s1- s2) et de la pression p1 de l'huile s'exerçant sur la surface s4, on a l'équation: pc sl = p (si - s2) + pl s4.
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Lorsque, le piston s'étant déplacé et ayant provoqué la. fermeture des lumières l , l'huile se trouve comprimée la pression p2 dans la capacité B/à laquelle est alors por tée cette huile s'exercé sur la surface (s2-s3) et on a l'équation
Pc s1 = p (SI - s2) + p2 (s2 - s3) + pl s3,
Si on suppose , à titre d'approximation, que la pres- sion Pc est à peu près restée la même , on peut alors en déduire la valeur de p2:
EMI12.1
p2 = p (84 - S3) s2 ¯ S3
On conçoit que cette pression peut être très grande , et aiséme4t portée, par exemple, à 300 kgs/cm2si les surfaces s2 et s3 ont des valeurs suffisamment voisines.
L'injection de produit alors d'une façon correcte, l'huile arrivant à la tuyère à travers les orifices j19 et le canal j il est à noter que, suivant ce mode de réalisation, 1 1 injection ne se produit que pendant la course d'aller des pistons a , et s'arrête d.ès que ces pistons reviennent en ar rière .
Avantageusement , en outre, on peut prévoir, dans le canai une bille q soumise à l'action d'un ressort q1 et propice à empêcher que la pression Pc ne puisse agir sur la pression d'huile régnant dans la capacité B , et on peut également , pour éviter que la pression'± ne puisse , elle-même , éventuellement , agir sur cette même -,ores- sion d'huile, si l'étanchéité -du fond de cylindre b1 n'était pas sufisante, prévoir un cnael r faisant communiquer a.vec l'atmosphère le coussinte de la tige j.
Il va de soi que l'ensemble représenté sur la fig. 5 pourrait également fonctionner de façon telle que les pistons a agissent comme d.istributeurs , suivant le mode de réalisa- tion des fig. 3 et 4,l'huile étant alors distribuée sous une pression d'injection dans la capacité B.
Enfin, dans chaque casn, l'admission d'air pourra être effectuée par des moyens ordinaires, par exemple à l'aide
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d'au moins une soupape t,dans le Cas, représenté sur les fig.
3 et 4, d'un moteur à deux temps.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisa- tion adopté, on peut établir des moteurs à explosion ou à com- bustion interne dont le fonctionnement , suffisamment expli- cité par ce qui précède, est tel , en résumé , que la pression à l'intérieur des cylindres desdits moteurs peut être amenée à ne pas dépasser sensiblement une limite déterminée, fonction de la pression antagoniste qui s'exerce sur les pistons a.uxi- liaires .. un tel fonctionnement se traduit par des modifica- t ions des diagrammesusuels , lesquels modifications peuvent conduire aux avantages suivants, notamment dans le cas des moteurs à huile lourde et plus spécialement dans le cas des moteurs de ce genre à vitesse élevée tels que ceux utilisés pour l'aviation.
Tout d'abord, pour un même rendement thermodynamique , les moteurs conformes à l'invention pourront présenter un poids moindre, ainsi qu'il résulte de la comparaison entre les cour- bes c1 et c2 de la fig 6, relatives à un moteur à huile lour- de ordinaire et à un autre du même genre co forme àl'inven- t ion. le première courbe c1 présente généralement une poin- te correspondant à un maximum qui peut atteindre 75 kgs;
on sait en effet que les moteurs de ce genre, à grande vitesse, nécessitent de grandes avances à l'admission, de sorte que la pression monte rapidement et que l'on s'écarte notablement du cycle à pression constante,
Au contraire, grâce à l' invent ion , on pourra tou- jours limiter la pression maximum de combustion, par exemple à 50 kgs,de sorte que l'on peut obtenir une courbe c2 qui corresponde sensiblement au cycle à pression constante.
Il en résulte d.onc que, pour un même rendement ther- modynamique, on pourra réa.liser sur le moteur un gain de poids
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considérable, puisque les parois des cylindres,de même que les pistons , bielles , vilebrequins , etc.. Pourront se calculer pour une pression maximum moins élevée.
Le poids par cheval est par conséquent réduit , ce qui est particulièrement intéressant pour des moteurs d'avions ,
Si maintenant on suppose, au contraire , que l'on éta- blisse la comparaison entre un moteur usuel et un moteur con- formc à l'invention admettant tous deux la même pression maxi- mum, il suffit de considérer les dia.grammes correspondants Té et D2 de le fie. 7 pour se rendre compte que la surface du se- cond est supérieure à celle du premier, puisqu'il est d.u type à.
pression consente, Il en résulte une diminution de la con- sommation d'huile par cheval
Aux deux avantages qui précèdent , il faut encore ajouter, pour les moteurs d'avions devant voler à de hautes altitudes, le troisième avantage qui consiste dans le fait que le fonctionnement desdits moteurs demeure correct pour des altitudes beacoup plus élevées que celles permises aux moteurs ordinaires, en ce qui concerne à la fois le maintien de la pression d.e compression minimum nécessaire à l'allumage , et l'obtention d'un bon rendement thermodynamique pouvant demeu rer sensiblement constant.
Dans cette application spéciale, en effet , si on a soin -- ce qu'il y aura d'ailleurs toujours inté- rêt à fire d'une façon générale , même pour les autres appli- cations -- d.e réduire convenablement l'espace mort dans le cylindre principal, de sorte que les pistons auxiliaires a commencent déjà à se déplacer à la fin de la course de compres sion, avant lepoint mo rt , la pression finale de compression peut se maintenir tou- jours sensiblement égale à une valeur maximum conditionnée par la pression antagoniste s'exerçant sur les pistons a, et ce en dépit d.e l'augmentation d.e l'altitude. pour mettre en valeur cet avantage, on a indiqué,
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d'une part , sur la fie.
8, deux courbes E1et E2 représen- tatives, respectivement , du fonctionnement d'un moteur d'avion à huile lourde usuel a,u sol et à une certaine altitude limite: on voit que, pour la courbe E2 , la pression finale de compres- , sion devient trop faible pour provoquer l'allumage, et qu'en outre le rendement a considérablement diminué, et , d'autre part , sur la fig. 9, diverses courbes F1, F2
F3, F4 représentatives d.u fonctionnement d'un.moteur conforme à l'invention pour une gamme d'altitude. pour ce qui concerne ces dernières courbes, on voit que la d.iminution de la pression d'admission, si l'espace mort ---,-est assez faible (on a supposé que l'expace/mort était réduit de moitié par rapport à la fig.
8, la course restant la même), n'empêche pas qu'une même pression maximum soit atteinte en fin de compression, de sorte que lesdites courbes aboutissent au même point. Il en résulte que les conditions d'allumage correct sont maintenues et que le rendement peut se maintenir à une valeur à peu près constante , de sorte que la puissance du moteur ne diminue qu'en proportion de la pression d'admission.
Sur la fig. 9 , on a supposé que le diagramme F3 cor- respondait à une pression d'admission réduite par exemple de moitié, et que , pour cette pression , la poussée maximum de fin de compression atteignait tout juste la valeur de la pression antagoniste s'exerçant sur le piston a, de sorte que lesdits pistons ne se déplacent plus, tout au moins pendant la course de compression.
Si alors on suppose que la pression d'admission con- tinue encore à décroître, il est évident que le diagramme cor- respondant F4 n'aboutira plus au point 0, et que lerendementdi minuera; il pourra même arriver que les conditions d'allumage ne soient plus satisfaites; mais ce phénomène, comme on le con- çoit a.isément, se produira pour une beaucoup plus élevée que pour les moteurs usuels.
Enfin, il faut encore ajouter que les mo eurs confor-
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mes à l'invention, fonctionnent sans chocs, permettent des avances à l'allumage aussi élevées qu'on le désire, sans modification du rendement, ce qui est intéres- sant pour les vitesses élevées, permettent un réglage de la puissance par variation de la pression d'air d'admission, sans qu'il en résulte non plus de modification du rendement, et permettent d'agir sur la durée de l'injection, en agissant sur la pression d'air auxiliaire ou sur la pression d'huile, ou sur les deux à la fois, comme indiqué plus haut.
Dans ce qui précède, on a envisagé les avantagea de l'invention dans son application aux moteurs à carburant lourd; mais l'application aux moteurs à carburant léger cet également très intéressante.
On pourra faire fonctionner ces derniers moteurs, avec un taux de compression élevé de manière à obtenir l'auto-allu- mage et supprimer ainsi l'usage des bougies: on conçoit en ef- fet que, tandis que, sur les moteurs ordinaires à combustible lé- ger, il est impossible d'utiliser l'auto-allumage, parce que ce dernier provoque, à l'instant de l'explosion, des pres- ±lions considérables, absolument inadmissibles, au contraire, dans les moteurs conformes à l'invention, grâce à l'expansion supplémentaire fournie par le déplacement des pistons , le maximum de la pression prenant naissance dans la chambre de combustion et s'exerçant sur le piston & du mo- teur, pourra toujours être convenablement limité.
On a représenté, sur la fig. 10, trois courbes compa- ratives illustrant: la courbe G1, le fonctionnement d'un moteur à explosion ordinaire, avec un taux de compression égal à environ 5, et une pression maximum d'allumage de l'ordre de 25 kgs; la courbe G2, le fonctionnement d'un moteur à explosion
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ordinaire dans lequel on aurait augmenté le taux de compression de façon à obtenir l'auto-allumage: on voit que la pression monta, par exemple, après l'allumage, à 45 kgs; et la courbe G3, le fonctionnement d'un moteur conforme à l'invention.
Sur cette dernière courbe, pour laquelle on a suppo- sé que l'auto-allumage se produisait environ à 10 kgs, on voit que la pression, grâce à l'action du piston , ne monte que jusqu'à. 30 kgs, par exemple, après quoi elle se maintient sen- siblement constante pendant la durée de la combustion, comme dans. un moteur Diesel: le diagramme de fonctionnement du mo teur, alimenté en carburant léger, serapproche donc de celui des moteurs Diesel.
L'invention conduit encore à un autre avantage qui résulte du fait que la pression maximum atteinte peut être choisie telle qu'elle puisse équilibrer les efforts d'inertie s'exerçant sur l'ensemble du piston et de la bielle du moteur, notamment pour les vitesses de régime élevées de ce dernier.
Les organes d'assemblage du piston et de la bielle, de même que de la bielle et du vilebrequin seront, par suite, toujours soumis à des efforts de même sens. Au contraire, dans un moteur ordinaire, si, par exemple, l'inertie à la fin de la course montante est équivalente à 30 kgs, pour une certaine vitesse, et si la pression d'allumage atteinte n'est que de 25 kgs, les efforts auxquels sont soumis lesdits organes d'assemblage chan- gent de sens à la fin de ladite course.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes.
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"Improvements made to internal combustion or internal combustion engines".
The invention relates to internal combustion or internal combustion, two-stroke or four-stroke engines.
Its aim, above all, is to make these motors such that they respond better than hitherto to the various requirements of practice, in particular, so that their performance can be improved by a modification. cation of their operating diagrams, which results in lower fuel consumption, that their weight can be reduced, at the same power, that we can afford greater advance at ignition for the speeds high, and, more especially in the case of aircraft engines, especially heavy fuel engines, that the performance can be maintained in flight within the proper limits despite the increase in altitude, and that the pressure minimum to obtain ignition can also
be obtained until
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altitudes - significantly higher than for conventional engines of the same type, at. equal inlet pressure.
It consists, mainly, in making the cylinders of engines of the type in question comprise, on the side of their cylinder, moving parts subjected, on the one hand, to an antagonistic action such as that of an auxiliary pressure, and, d 'on the other hand, to the action of the pressure prevailing in the cylinders, the assembly being such that this latter pressure can be caused never to substantially exceed a certain maximum value, thanks to the possibilities of displacements of said members, displacements which allow, when the ae - cond of said actions tends to be greater than the first, to temporarily offer the gaseous fluid, outside the specific capacity of said cylinders, an additional capacity.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which use. preferably at the same time and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to certain modes of application, as well as certain embodiments, of said provisions; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the engines of the kind in question comprising application of these same provisions, the special elements specific to their establishment, as well as the sets, fixed or mobile, comprising similar , engines.
And it can, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as the accompanying drawings, which complement and drawing are, above all of course, given / only as a guide. indication.
Figs. 1 and 2 of these drawings show, respectively, in partial axial section, and in schematic plan view, a cylinder of a heavy oil engine, for example at. qua.tre time., established in accordance with a first embodiment of the invention.
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The. fig. 3 and 4 show, following analogous views
Those of fig. 1 and 2, a cylinder of a heavy oil engine, for example two-stroke, established in accordance with another embodiment of the invention.
Fig. 5 shows, in partial axial half-section, a cylinder of an engine of the same type established in accordance with another embodiment of the invention (the main piston, in this figure, being shown a little before neutral high).
Fig. 6 shows two. Comparative diagrams of an engine running on ordinary oil and an engine of the same type which is supposed to have the same efficiency.
Fig. 7 schematically shows two comparative diagrams for engines of the same type working with the same maximum pressure.
Fig. 8 shows. diagrams corresponding to the operation of a heavy oil aircraft engine of the conventional type to. different altitudes.
Fig. 9 shows diagrams corresponding to the operation of a heavy oil aircraft engine according to the invention at different altitudes.
Fig. 10, finally, shows various compartmental operating diagrams of light fuel engines of known type and of type according to the invention.
According to the invention, and more particularly according to those (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 Two-stroke or four-stroke explosion or internal combustion engines, the procedure is as follows, or analogously.
We arrange these. engines, in their assembly, in a customary appropriate manner, and their cylinders are also made to include, on the side of the cylinder head, moving parts subjected., on the one hand, to an appropriate antagonistic action , and,
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on the other hand, to the action of the pressure prevailing at each time in said cylinders, the assembly being such that, thanks to the possibilities of displacements of said members - displacements which allow, when the second deadites actions tend to be greater than the first, to temporarily offer the gaseous fluid, apart from the specific capacity of the cylinders, an additional capacity - the pressure in this last cylinder can be brought not to exceed appreciably,
during compression or during combustion, a certain limit value determined by the value of said antagonistic action.
In order to be able to achieve the conditions which have just been explained, the aforesaid movable members are constituted, for example, by at least one piston moving in a corresponding auxiliary cylinder attached to each of the cylinders of the engine to be established, or preferably, by at least one group of two pistons moving in two opposite cylinders b, and, in order to be able to exert, on the face of the auxiliary pistons opposite to that on which the pressure prevailing in the main cylinder is exerted corresponding b, the aforesaid atagonist action, one has recourse, for example, either to at least one spring of appropriate mechanical resistance, or to the action of a variable or constant pressure which one makes reign inside cylinders b, this pressure being able to be exerted, for example, either by a gaseous fluid,
such as air, either by a liquid, or concurrently, or successively, by a gas and by a liquid.
To this end, and as regards, first of all, the auxiliary pistons and cylinders and the way of mounting them on the main cylinders of the engines, one can proceed,
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for example, in one of the following ways.
In the case where only one auxiliary cylinder is provided for each main cylinder, it seems to be advantageous to mount them along the same axis,
But it looks a lot more interesting, because of. balancing conditions, to provide a group of auxiliary cylinders, as shown in figs 3 'and 4, arranged orthogonally with respect to the axis of the main cylinder, and on either side of the latter, or again several groups of this type, for example two, as shown in FIGS. 1 and 2.
The latter arrangement will be particularly suited to the case of four-stroke engines comprising four valves: in this case, in fact, the multiplicity of auxiliary cylinders will make it possible to reduce the diameter of the latter, as well as the stroke of their piston, by so that they can easily be housed in the intrvalles of the cylinder head separating the aforesaid valves.
Of course, the pistons a will be provided with appropriate segmenta to avoid any leaks, and their face located on the side of the main cylinder c will be arranged, preferably, so as to allow said pistons, in the low position which they occupy when the pressure in said cylinder is less than the antagonistic auxiliary pressure exerted in the cylinders b can constitute a valve and prevent any communication between the cylinders, b and a.
The pistons can, for example, for this purpose, and as shown in FIG. 1, present a bottom of frustoconical or similar shape, suitable for coacting with corresponding bearing surfaces, such an assembly further having the advantage of providing a damping of the shock which would tend to produce it when said pistons return towards the aforesaid position.
In any case, the movements of these pistons assist
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Liars can be proroqued, either by the simple clearance of the pressure differences exerted between their two opposite faces, or, possibly, by an appropriate kinematic control, the movements of which would be combined with those of the engine components.
If necessary, damping means may also be provided to slow down said movements to a certain extent and prevent the occurrence of oscillatory movements, these means being able to be produced using all dash-pot systems, with air. or liquid.
In fig. 1, there is shown an oil damping system consisting of a cylinder mounted as an extension of each cylinder b and in which can move with clearance a piston e connected to the piston by a rod f,
Advantageously, the assembly can be arranged in such a way that the movements of the pistons a can be used to circulate lubricating oil, for example in such a way that a certain quantity of oil can be trapped in a space. annular separating the corresponding surfaces g1 g2 of the piston a. and of its cylinder, at the moment when each piston a returns to its low position towards the cylinder c;
if, in addition, there is provided in the rod f a channel, f to make the said annular space communicate with the working surface of the piston a, an automatic and simple lubrication of the latter will thus have been achieved, at the same time as will prevent the production of shocks when the piston returns to its down position.
As regards, now, the means to be provided to enable a pressure to act inside the auxiliary cylinders b, one can have recourse for example, to achieve them, to one of the following arrangements.
If we assume, first of all, that this pressure is to be exerted by air (or other gas, for example nitrogen), we can proceed in such a way.
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or else that this air can be compressed inside the fully enclosed cylinders, so that the opposing pressure increases as the pistons sink into said cylinders, means being of course provided in order to be able to maintain a maximum pressure in these latter cylinders, or else, and better, that the cylinders b are in constant communication, with.
piping such as h, maintained at constant pressure, this piping possibly being attached to a compressed air tank or not, and exhaust means possibly being provided to allow, once the initial pressure has been reached in said piping (for example using a pump), * / this pressure cannot increase as a result of small leaks which may occur from the cylinders e to the cylinders b, or even that said cylinders b only remain in communication with said piping for a part of the stroke of the pistons a, said communication being removed when said pistons arrive near the top of said cylinders b,
so that the antagonistic pressure can then increase beyond the piping (the kinetic energy of the pistons a being thus more easily absorbed), which is why, one can, for example, either use µ suitable valves, or, more simply and as shown, order the closing of the inlet ports hO of the pipe h by the movement of the pistons a.
If it is now assumed that the pressure in the cylinders b is to be obtained by a liquid, it would suffice to connect said cylinders to a reservoir of pressurized liquid, said pressure being obtained for example by the action. compressed gas.
On the drawings, it was assumed that the invention was applied to heavy oil or other fuel engines of
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this kind, and we will see that, as regards the embodiments of FIGS. 3 to 5, the antagonistic pressure which opposes the movements of the pistons b can be, if one has recourse, to inject the oil, to the devices which will be described, considered as a result of the supply pressure of. oil and auxiliary air pressure.
For this application to heavy oil engines, which, for the many reasons which will be indicated below, is of considerable interest, one could be satisfied with injecting the oil in the ordinary manner, for example using an injector arranged in the axis of each main cylinder (fig. 1 and 2), the injection being able to be carried out in one of the known ways, that is to say, either by using a solid injection pump., or using oil maintained under pressure and distributed at suitable times by usual means.
But it seems particularly advantageous to have recourse to an arrangement such that the injection can be controlled by the movements of the auxiliary pistons a or of at least some of them, for which, for example, or else, according to a first embodiment illustrated in FIGS. 3 and 4, assuming that a suitable pump is available to make a suitable pressure prevail in a general oil supply line, for example from 300 to 400 kgs, the displacements of the said pistons are used. to cause the opening of a member such as a valve, a ball, etc., so as to give access to the oil, through these pistons, towards the interior of the cylinders c the nozzle of - jection, or else, according to a second embodiment illustrated in FIG.
5, we arrange each piston.!. so that it can constitute the piston of a pump receiving a certain supply pressure from the oil, the displacements of the piston IL making it possible to increase this pressure up to a value!
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their suitable to ensure correct injection to cylinder c
According to the first embodiment, one proceeds, for example, to ensure the distribution of the oil by the p istons a (fig.
3 and 4), by having, with an opaque distributor piston., A rod 1 pierced with a channel j ending, on the side udit piston, towards the main cylinder c ¯ by an injection base, said rod passing through the bottom b1 of the auxiliary cylinder so that it can come to penetrate, when the piston a moves towards said cylinder bottom bl, in a capacity A in which the pressure of the pipe j prevails, providing, to close the access of the oil to the channel j for the low position of the piston a for which the rod j does not enter the capacity A, a ball k coming to rest in its closed position,
on a seat formed by the edges of the bottom bore bl through which the rod 1 passes, said ball being capable of being moved away from its seat by the movements of this rod. e t, finally in, by providing, at the end of the channel 1 located on the side of the connecting rod, orifices j making it communicate with the outer surface of the rod j, the assembly operating as follows.
If we denote by P the oil pressure in the capacity A, and by p the air pressure in the cylinder b (pressure which, as long as the openings h are uncovered, remains equal to that p prevailing in the pipe h and which then grows progressively, when these orifices are blocked), it is understood that the opposing bore which, for the low position of each piston 1, opposes the displacement of this one, is a result of two forces, namely ,
That generated by the pressure p exerted on an area equal to the difference between the areas of the outer sections of the piston a and of the rod j
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and that generated by the pressure P exerted on a surface delimited by the contour of the seat of the 'connecting rod k
The piston b therefore moves as soon as the compression pressure becomes sufficient to overcome said antagonistic force; by the fact of this displacement, the ball moves away from its seat (as shown in FIG. 3) and the injection of oil takes place as soon as the orifices j are discovered.
It can be understood that the duration of the injection and the quantity of oil injected depend only on the pressures p and p, since the return of the piston b- (and consequently the end of the injection), is conditioned at the same time by these two pressures, and that the quantity injected is a function of the pressure P
A device of this kind will therefore make it possible to act on these two variables, by varying p and p, it is possible to choose, for the pressure p, an average value of 10 kgs which, of course, is only given. for exemple.
If necessary, and assuming for example that two distributor pistons opposed to each other are provided, it will be possible, in order to be able to adjust the maximum value of the pressure reached in the main cylinder c without having to to act at the same time on the two aforesaid variables, provide two other pistons ^ non-distributors, of the kind described on FIGS. 1 and 2, and arranged at 90 relative to the first ones.
Now following the second of the aforesaid embodiments, each distributor piston a is also made to include a rod passing through the bottom of the cylinder, which rod is provided with a channel j for supplying oil, preferably , in cylinder b, a relatively high initial air pressure 1, little different from the maximum pressure that we want to reign in the main cylinder (for example 45 kgs), the antagonistic action
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opposing the displacement of the piston being therefore mainly exerted by this pressure, and means are provided such that, as soon as the piston has traveled a certain portion of its stroke from its low position, it can determine the compression, up to at an injection pressure, for example of 400 kgs,
significantly higher than the pressure Pe then prevailing in the main cylinder, of the oil contained in an auxiliary tank B, the oil can then be delivered to the channel j and the injection nozzle.
These latter means will, for example, be obtained by causing the rod j to include an extension 1¯ provided with a channel l by which the oil can reach a certain initial pressure p1 (for example 10 kgs) and spread into the capacity B by slots 1 which remain uncovered when the piston a is in its low position, said extension having its outer section s3 less than that s2 of the rod 1, providing, at the location of the connection between this rod and its extension, a shoulder m, of outer section s4 forming a piston receiving the oil pressure and also constituting a valve with respect to the bottom.
bl of cylinder b, for said low position of the piston, and, finally, by reigning, near said shoulder, on the side of piston a, orifices j10 arranged so as to be uncovered, by the movement of the piston, little time before the lumens are ready to be shut off, the assembly operating as follows.
At the moment when the pressure pc exerted on the total surface s1 of the piston a becomes strong enough to overcome the combined antagonistic action of the pressure p of the air exerted on the surface (s1- s2) and from the pressure p1 of the oil exerted on the surface s4, we have the equation: pc sl = p (si - s2) + pl s4.
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When, the piston having moved and having caused the. closing of the ports l, the oil is compressed the pressure p2 in the capacity B / to which is then carried this oil exerted on the surface (s2-s3) and we have the equation
Pc s1 = p (SI - s2) + p2 (s2 - s3) + pl s3,
If we assume, as an approximation, that the pressure Pc has remained roughly the same, we can then deduce the value of p2:
EMI12.1
p2 = p (84 - S3) s2 ¯ S3
It will be understood that this pressure can be very high, and easily increased, for example, to 300 kgs / cm2 if the surfaces s2 and s3 have sufficiently close values.
The product then injects in a correct manner, the oil arriving at the nozzle through the orifices j19 and the channel j It should be noted that, according to this embodiment, 1 injection only occurs during the stroke. of pistons a, and stop as soon as these pistons come back.
Advantageously, in addition, one can provide, in the channel a ball q subjected to the action of a spring q1 and conducive to preventing the pressure Pc from acting on the oil pressure prevailing in the capacity B, and we can also, to prevent the pressure '± being able, itself, possibly, to act on this same -, oil ores- tion, if the tightness of the cylinder base b1 was not sufficient, provide a cnael r making the cushion of the stem j communicate with the atmosphere.
It goes without saying that the assembly shown in FIG. 5 could also function in such a way that the pistons a act as distributors, according to the embodiment of figs. 3 and 4, the oil then being distributed under an injection pressure in the capacity B.
Finally, in each case, the air intake can be effected by ordinary means, for example using
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of at least one valve t, in the case, shown in fig.
3 and 4, of a two-stroke engine.
As a result, whatever the embodiment adopted, it is possible to establish internal combustion or internal combustion engines whose operation, sufficiently explained by the foregoing, is such, in short, that the pressure inside the cylinders of said engines can be made not to substantially exceed a determined limit, depending on the opposing pressure exerted on the auxiliary pistons. such an operation results in modifications. ions of the usual diagrams, which modifications can lead to the following advantages, in particular in the case of heavy oil engines and more especially in the case of engines of this type at high speed such as those used for aviation.
First of all, for the same thermodynamic efficiency, the motors in accordance with the invention may have a lower weight, as can be seen from the comparison between the curves c1 and c2 in FIG. 6, relating to an engine with ordinary heavy oil and another of the same kind as the invention. the first curve c1 generally presents a peak corresponding to a maximum which can reach 75 kgs;
it is in fact known that engines of this kind, at high speed, require large advances at the inlet, so that the pressure rises quickly and that one deviates notably from the cycle at constant pressure,
On the contrary, thanks to the invention, it will always be possible to limit the maximum combustion pressure, for example to 50 kgs, so that a curve c2 can be obtained which substantially corresponds to the cycle at constant pressure.
It follows therefore that, for the same thermodynamic efficiency, it is possible to save weight on the motor.
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considerable, since the walls of the cylinders, as well as the pistons, connecting rods, crankshafts, etc .. Can be calculated for a lower maximum pressure.
The weight per horse is therefore reduced, which is particularly advantageous for aircraft engines,
If now we suppose, on the contrary, that we establish the comparison between a conventional engine and an engine conforming to the invention both admitting the same maximum pressure, it suffices to consider the corresponding diagrams. Té and D2 de le fie. 7 to realize that the surface of the second is greater than that of the first, since it is of type to.
consistent pressure, This results in a reduction in oil consumption per horse
To the two preceding advantages, it is also necessary to add, for aircraft engines having to fly at high altitudes, the third advantage which consists in the fact that the operation of said engines remains correct for altitudes much higher than those permitted for engines. ordinary, as regards both maintaining the minimum compression pressure necessary for ignition, and obtaining a good thermodynamic efficiency which can remain substantially constant.
In this special application, in fact, if care is taken - which is moreover always in the interest of fire in general, even for other applications - to reduce the space suitably. dead in the main cylinder, so that the auxiliary pistons a already start to move at the end of the compression stroke, before the mo rt point, the final compression pressure can always be maintained substantially equal to a maximum value conditioned by the antagonistic pressure exerted on the pistons a, and this despite the increase in altitude. to highlight this advantage, we have indicated,
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on the one hand, on the fie.
8, two curves E1 and E2 repre- senting, respectively, the operation of a conventional heavy oil aircraft engine on the ground and at a certain limit altitude: it can be seen that, for curve E2, the final pressure of the compressors -, sion becomes too low to cause ignition, and in addition the efficiency has decreased considerably, and, on the other hand, in fig. 9, various curves F1, F2
F3, F4 representative of the operation of a motor according to the invention for an altitude range. with regard to these last curves, it can be seen that the decrease in the inlet pressure, if the dead space ---, - is quite low (we have assumed that the space / dead space was halved by compared to fig.
8, the stroke remaining the same), does not prevent the same maximum pressure from being reached at the end of compression, so that said curves end at the same point. As a result, the correct ignition conditions are maintained and the efficiency can be maintained at about a constant value, so that the engine power only decreases in proportion to the intake pressure.
In fig. 9, it was assumed that the diagram F3 corresponded to an inlet pressure reduced, for example by half, and that, for this pressure, the maximum thrust at the end of compression barely reached the value of the opposing pressure exerted on the piston a, so that said pistons no longer move, at least during the compression stroke.
If then it is assumed that the inlet pressure continues to decrease further, it is obvious that the corresponding diagram F4 will no longer reach point 0, and that the efficiency di will decrease; it may even happen that the ignition conditions are no longer satisfied; but this phenomenon, as can be easily understood, will occur for a much higher than for conventional engines.
Finally, it should also be added that conforming customs
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according to the invention, operate without shocks, allow ignition advances as high as desired, without modifying the efficiency, which is advantageous for high speeds, allow the power to be adjusted by variation of the intake air pressure, without resulting in any modification of the output, and make it possible to act on the duration of the injection, by acting on the auxiliary air pressure or on the pressure of oil, or both at the same time, as indicated above.
In the foregoing, the advantages of the invention have been considered in its application to heavy fuel engines; but the application to light fuel engines this also very interesting.
These latter engines can be made to operate with a high compression ratio so as to obtain self-ignition and thus eliminate the use of spark plugs: it is in fact conceivable that, while, on ordinary engines with light fuel, it is impossible to use auto-ignition, because the latter causes, at the instant of the explosion, considerable pressures, absolutely inadmissible, on the contrary, in engines conforming to the invention, by virtue of the additional expansion provided by the displacement of the pistons, the maximum of the pressure arising in the combustion chamber and exerted on the piston & of the engine, can always be suitably limited.
There is shown in FIG. 10, three comparative curves illustrating: curve G1, the operation of an ordinary internal combustion engine, with a compression ratio equal to approximately 5, and a maximum ignition pressure of the order of 25 kgs; curve G2, the operation of an internal combustion engine
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ordinary in which the compression ratio would have been increased so as to obtain self-ignition: we see that the pressure rose, for example, after ignition, to 45 kgs; and curve G3, the operation of an engine according to the invention.
On this last curve, for which it has been assumed that self-ignition occurs at approximately 10 kgs, we see that the pressure, thanks to the action of the piston, only rises up to. 30 kgs, for example, after which it is kept appreciably constant during the duration of combustion, as in. a Diesel engine: the engine operating diagram, supplied with light fuel, is therefore similar to that of Diesel engines.
The invention also leads to another advantage which results from the fact that the maximum pressure reached can be chosen such that it can balance the inertia forces exerted on the assembly of the piston and the connecting rod of the engine, in particular for the high speed of the latter.
The components for assembling the piston and the connecting rod, as well as the connecting rod and the crankshaft, will therefore always be subjected to forces in the same direction. On the contrary, in an ordinary engine, if, for example, the inertia at the end of the upstroke is equivalent to 30 kgs, for a certain speed, and if the ignition pressure reached is only 25 kgs, the forces to which said assembly members are subjected change direction at the end of said stroke.
As goes without saying, and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts having more specifically considered; on the contrary, it embraces all the variants.