BE395073A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements au mécanisme de soupape de moteurs combustion interne. 



   La présente invention concerne des perfectionne- ments au mécanisme de soupape pour les moteurs à combustion in- terne et elle a pour but de simplifier le mécanisme pour les mo- teurs à plusieurs cylindres. 



   Suivant la présente invention, dans un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, les cylindres sont ré- partis autour de l'arbre du moteur et une série de lumières asso- ciées aux cylindres sont ouvertes et fermées par un organe unique servant de soupape et pourvu de lumières. De préférence, la sé- 

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 rie de lumières est disposée en un trajet circulaire et une rotation relative est effectuée entre la série de lumières et l'organe servant de soupape. 



   Une caractéristique de l'invention consiste en ce que chaque cylindre d'un moteur à combustion interne du cycle à quatre temps est pourvu d'une seule lumière, en ce que l'organe servant de soupape est pourvu d'un nombre de paires de lumières, chaque lumière alternée communiquant avec un passage d'admission et les autres lumières communi- quant avec des passages d'échappement, et en ce que le rap- port de la vitesse du moteur à la vitesse entre l'organe ser- vant de soupape et les lumières du moteur est un multiple de deux.

   On emploie de préférence un nombre impair de cylindres et le nombre préféré de paires de lumières employé est dé- terminé en divisant par deux le nombre de cylindres moins un, tandis que le rapport de vitesse mentionné plus haut vaut deux fois le nombre de ces paires, Si par exemple on emploie neuf cylindres, le nombre de paires de lumières dans l'or- gane servant de soupape doit être de quatre et le rapport de vitesse de huit ; de même, si le nombre de cylindres est de sept, le nombre de paires de lumières est de trois et le rapport de vitesse de six. 



   Lorsqu'on applique l'invention à un moteur dans le- quel toutes les bielles sont accouplées à une seule manivel- le ou à un seul organe moteur, l'organe servant de soupape doit être mis en rotation en sens opposé à celui du moteur. 



   Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce quelles douilles des bougies d'allumage sont formées sur l'organe servant de soupape, une douille étant disposée près de chaque paire de lumières; ainsi , un moteur à neuf cylindres est pourvu de quatre bougies d'allumage. 



   D'autres caractéristiques constructives et reven- diquées dans la description comprennent : l'emploi de condui- tes générales fixes d'admission et d'échappement s'adaptant par glissement de façon étanche aux gaz sur les passages d'ad- 

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 mission et d'échappement de l'organe servant de soupape ; la formation des lumières dans des manchons qui s'engagent dans des trous de la culasse du cylindre ou de l'organe servant de soupape ;le refroidissement par l'eau de l'organe servant de soupape et de ces manchons. 



   On trouvera ci-dessus une description d'un certain nombre de formes de réalisation de l'invention appliquées à un moteur à combustion interne du type à plateau-moteur. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels : 
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un moteur du type à plaque oscillante, suivant un plan contenant l'arbre du   moteur.   



   La fig. 2 est une vue en bout prise par l'extrémi- té de gauche de la fig. 1 avec la plaque de recouvrement en- levée et montrant en pointillé les lumières d'admission et de sortie sur la face interne de l'organe servant de soupape. 



   La fig. 3 est une coupe de la fig. 2 par les lumiè- res   d' admission.   



   La fig. 4 est une coupe de la fig. 2 par les   lumiè-   res d'échappement, montrant   le..-   conduite générale d'échappe- ment entourant les passages d'échappement. 



   La fig. 5 est une vue en bout transparente de la      construction représentée à la fig. 1 et montrant les lumières des cylindres et le mécanisme de commande pour la soupape rotative. 



   La fig. 6 est une coupe dans une variante du méca- nisme de soupape et des pièces associées. 



   La fig. 7 est une vue analogue à la fig. 1 mon- trant un moyen de refroidir par de l'eau l'organe servant de soupape et les conduites générales associées. 



   La fig. 8 est une vue de face d'un organe à lu- mières refroidi par l'eau, destiné à être introduit dans un trou de la face d'extrémité d 'une culasse de cylindre. 



   La fig. 9 est une coupe par la ligne 9-9 de la fig.8. 



   La fig, 10 est une coupe par la ligne 10-10 de la fig. 8. 

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   La fig. 11 est une coupe d'une variante de la disposi- tion des conduites générales en combinaison avec l'organe servant de soupape. 



   Les mêmes chiffres de référence se rapportent aux mê- mes pièces sur les différentes figures. 



   On voit à la fig, 1 que les cylindres 1 du moteur sont répartis autour de l'arbre à manivelle 2 avec leurs axes pa- rallèles l'un à l'autre. Une seule lumière 3 est formée dans la culasse de chaque cylindre. Près des culasses des cylin- dres on a monté un organe rotatif 4   serbvant   de soupape, comportant des paires de lumières d'admission et d'échappe- ment 5,6 disposées de façon à coopérer avec les lumières uni- ques des culasses des cylindres et par l'intermédiaire de passages d'admission 7 et de passages d'ébbappement 8 respec- tivement avec des conduites générales d'admission et d'échap- pement 34 et 35. L'organe rotatif servant de soupape est lo- gé dans une enveloppe 9 qui fait partie de ces conduites gé- nérales.

   Bien que cela ne soit pas représenté, l'enveloppe et de préférence également l'organe servant de soupape sont pourvus d'une chemise ou de parties creuses pour la-distri- bution d'un fluide de refroidissement. Une   disposition,-.de   chemise est représentée à la fig. 8. 



   L'organe servant de soupape est monté sur des pa- liers à billes et à rouleaux 36 et   37   qui sont portés sur un arbre 38 coaxial à l'arbre à manivelle et disposé de fa- çon à être mis en rotation par l'arbre à manivelle de la manière décrite ci-après. L'arbre à manivelle est pourvu d' un bouton de manivelle incliné 10 portant un organe   oscil-   lant 11 relié aux pistons 12 des cylindres au moyen des biel- les 13. 



   Les lumières de l'organe servant de soupape sont de préférence en forme de secteurs, comme on l'a représenté à la fig. 2, et sont disposées de telle façon que du côté de l'organe tourné vers le-cylindre les lumières d'admission et d'échappement sont arrêtées sur un seul cercle tandis que 

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 les passages d'admission partant de ces lumières se termi- nent en un cercle intérieur de lumières et les passages d'é- chappement se terminent en un cercle extérieur de lumières, comme on le voit le mieux à l'examen des fig. 3 et 4. 



   L'invention est particulièrement applicable aux moteurs à combustion interne du type ci-dessus qui sont pour- vus d'un nombre impair de cylindres et qui fonctionnent sui- vant le cycle à quatre temps. 



   Dans le cas des constructions représentées qui sont pourvues de neuf cylindres, l'organe rotatif servant de soupape est obligé de tourner à un huitième de la vitesse de l'arbre à manivelle, mais dans le sens opposé de celui-ci, au moyen des roues dentées 14,15,16,17 par lesquelles la com-   @   mande est conduite de l'arbre à manivelle   à   la tige de com- mande   17a   sur laquelle est monté le pignon 18 en prise avec les dents de roue droite 19 fixées à l'organe rotatif ser- vant de soupape, cet organe étant pourvu de quatre paires de lumières d'admission et d'échappement disposées à 90  l'une de l'autre, comme le montre clairement la fig. 2. 



   On remarquera que la réalisation correcte, dans le temps, des courses d'admission et d'échappement peut ê- tre obtenue par le choix de la largeur appropriée des lumiè- res et de l'espacement des lumières sur l'organe servant de soupape. Il est à remarquer d'après la fig. 2 qu'une bou- gie d'allumage 24 est associée à chaque paire de lumières d'admission et d'échappement dans l'organe servant de soupa- pe. 



   Les lumières dans les culasses des cylindres dont formées par des manchons 20 adaptés dans des trous pratiqués dans les enveloppes des cylindres; ces manchons sont rainu- rés extérieurement et pourvus de segments de pistons 21. Les manchons sont pourvus d'une bride 22 ou reliés à une-bride disposées ou à plusieurs brides/entre la face d'extrémité de la culas- se du cylindre et la face adjacente de l'organe servant de soupape. Ces manchons servent à empêcher les fuites du fluide 

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 moteur, la pression de ce dernier refoulant les manchons et les brides en contact intime avec la face adjacente de l'or- gane servant de soupape, ce qui forme un joint étanche   effec   tif empêchant les fuites. 



   Gomme on l'a dit plus haut, un certain nombre de brides ou d'organes d'étanchéité peuvent être prévus et ces brides   sont--en   forme de secteurs comme le montre la fig. 8 et sont prévues une pour chaque culasse de cylindre; des piè- ces appropriées en forme de coins peuvent être adaptées entre les côtés de brides adjacentes pour permettre la dilatation et remédier au coincement de ces brides dans leurs douilles des culasses des cylindres.

   La bride d'étanchéité, formée d'une pièce avec les manchons ou séparée des manchons ou ayant la forme d'un certain nombre de pièces en forme de sec- teurs, a le même diamètre que l'organe servant de soupape et, si on le désire, des ressorts (non représentés) peuvent être prévus dans la culasse des cylindres et disposés de fa- çon à s'appuyer contre la bride d'étanchéité ce qui contri- bue à maintenir cette dernière en contact intime avec l'or- gane servant de soupape, et ce dernier organe en contact in- time avec les conduites générales d'admission et d'échappe- ment. une semblable disposition s'adapte automatiquement à l'usure des surfaces de travail. 



   Dans la construction représentée à la fig. 6, la forme de l'organe rotatif servant de soupape et de ses lu- mières associées est quelque peu défférente de   celle-repré-   sentée à la fig. 1 en vue de permettre   l'emploi   de bougies d'allumage extérieures fixes 23, une pour chaque cylindre, à la place des bougies d'allumage intérieures mobiles 24 mon- tées sur l'organe servant de soupape. 



   En outre, les conduites générales d'admission et d'échappement 34 et   35   ont une disposition quelque peu différente. 



   Dans la construction représentée à la fig. 7, dans laquelle des bougies d'allumage fixes sont également employée?   @   

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 la conduite commune d'admission 34 a la forme d'une chambre an- nulaire avec laquelle communiquent des passages d'admission 25 dont chacun débouche dans une des lumières d'admission. On a représenté en outre sur cette figure l'emploi de moyens de fai- re circuler un fluide de refroidissement   à   travers l'organe ro- tatif servant de soupape. Ces moyens comprennent des passages 26 allant des chemises d'eau 27 du cylindre, aux culasses des cylindres.

   Près de ces dernières, l'organe rotatif servant de soupape présente un canal annulaire dans lequel sont logés des   mâchons   intérieurs et extérieurs 28,29, en accordéon, à tra- vers lesquels le liquide de refroidissement se rend des passa- ges 26 aux passages 30 dans l'organe rotatif servant   de.-soupa=   pe et de là dans la partie creuse 31 de ce dernier. On voit en outre sur cette figure que l'organe rotatif servant de soupape est entièrement supporté par l'arbre 32 qui est fixé par cla-   v ette   à l'extrémité de droite de l'arbre à manivelle 2 par l' intermédiaire du manchon 33 autour duquel l'organe servant de soupape peut tourner, de telle sorte qu'une usure inégale de la face de l'organe rotatif servant de soupape près de la culasse du cylindre est diminuée ou éliminée. 



   Outre que l'organe servant de soupape et les cylin- dres du moteur sont refroidis, il peut en être de même des brides 22 du manchon 20 et cette disposition est représentée aux fig. 8,9 et 10. On voit que la bride en forme de secteur 22 est faite creuse et que dans la face inférieure de celle-ci on a vissé deux raccords 39, disposés dn de chaque côté du manchon. 



   Ces raccords sont disposés de façon à s'engager dans des trous de la chemise d'eau de la culasse des cylindres. Les raccorda sont pourvus de rainures extérieures pour recevoir des segments de bourrage comme dans le cas des manchons. 



   Dans la construction représentée à la fig. 11, la conduite générale d'échappement est formée séparément de l'en- veloppe du moteur et comprend un tore creux 40 d'où partent des branchements 41. Comme dans la construction représentée à   @   

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 la fig.   7,   l'enveloppe entourant l'organe servant de soupape est refroidie par de l'eau et les bougies d'allumage sont por- tées par les cubasses des cylindres.

   En outre, l'arbre du mo- teur s'étend à travers l'organe servant de soupape et porte montées sur une voie excentrique deux roues dentées 41,42 fi- xées ensemble, l'une ayant des dents extérieures en prise avec une roue dentée. intérieure 43 fixée à l'enveloppe, et l'autre ayant des dents intérieures 45 ,en prise avec une roue dentée 46-sur le rotor, de serte que ce dernier est mis en rotation à un huitième de la vitesse du moteur. 



   Revendications. 



  1.- Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, dans lequel les cylindres sont répartis autour de l'arbre du mo- teur et dans lequel une série de lumières associées aux cy- lindres sont ouvertes et fermées par un seul organe servant de soupape et pourvu de lumières.

Claims (1)

1. 2. - un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, sui- vant la revendication 1, dans lequel la série de lumières sont disposées en un trajet circulaire et dans lequel une rotation relative est produite entre l'organe servant de sou- pape et la série de lumières, autour d'un axe concentrique au trajet circulaire.

   3.- Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres,du cycle à quatre temps, suivant la revendication 2, danslequel chaque cylindre du moteur est pourvu d'une seule lumière et l'organe servant de soupape est muni d'un certain nombre de paires de lumières coopérant avec celles des cylindres, cha- que lumière alternée communiquant avec un passage d'admission et les autres lumières communiquant avec des passages d'échap- pement, et dans lequel le rapport de la vitesse du moteur à la vitesse entre l'organe servant de soupape et les lumières du moteur est une multiple de deux.

   4.- Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, sui- <Desc/Clms Page number 9> vant la revendication 3, dans lequel il est fait usage d'un nombre impair de cylindres (par exemple neuf cylindres) et, dans lequel le nombre de paires de lumières est égal au nom- bre de cylindres moins un, divisé par deux (par exemple qua- tre pairs), tandis que le rapport de vitesse mentionné plus haut est égal à deux fois le nombre de ces paires (par exem- ple huit).

   5. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, sui- vant les revendications 2 à 4, dans lequel les bielles du mo- teur sont accouplées par une seule manivelle ou un seul orga- ne oscillant et l'organe servant de soupape est mis en rota- tion en sens opposé de celui du moteur.

   6.- Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, sui- vant les revendications 3 à 5, dans lequel deux séries concen- triques et séparées de lumières ou de canaux sont formées dans l'organe servant de soupape vers lequel les passages men- tionnés d'admission et d'échappement s'étendent respective- ment à partir des paires de lumières.

   7. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres sui- vant la revendication 6, dans lequel un passage général fixe est disposé de façon à former une liaison à glissement, étan- che aux gaz, avec chacune des séries concentriques de lumiè- res ou des canaux.

   8. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, sui- vant les revendications 1 à 7, dans lequel les cylindres sont disposés avec leurs; axes s'étendant le long de l'arbre du mo- teur et présentent des culasses de cylindre avec des faces ex- térieures plates qui sont en contact avec une face plate de l'organe servant de soupape.

   9. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres sui- vant la revendication 8, dans lequel les lumières dans la cu- lasse des cylindres sont formées par des manchons qui s'enga- gent dans des trous appropriés de la culasse du cylindre,une bride continue étant formée d'une pièce et fixée aux manchons, ou bien une bride séparée étant prévue sur chaque manchon <Desc/Clms Page number 10> mais ces brides constituant ensemble une surface continue, cette bride ou ces brides étant disposées de façon à buter contre les faces plates des culasses de cylindre et de l'or- gane servant de soupape.

   10. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres sui- vant la revendication 9, dans lequel les trous des manchons sont en forme de secteurs ou sont ovales en coupe -transversa- le.

   Il.- Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres sui- vant les revendications 9 et 10, dans lequel des rainures de segments d'étanchéité sont formées à l'extérieur des manchons.

   12. - Un moteur à combustion interne , plusieurs cylindres suivant les revendications ? à 11, dans lequel des disposi- tifs élastiques sont placées entre les faces intetnes de ces brides et les faces conjuguées des culasses de cylindres ou de l'organe servant de soupape.

   13. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, suivant la revendication 9, comportant des brides séparées formées sur les manchons, ces brides étant en,forme de sec- teurs, et dans lequel des pièces en coins sont introduites entre les côtés adjacents des secteurs.

   14. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres sui- vant les revendications 1 à 13, dans lequel l'organe rotatif servant de soupape est pourvu de passages pour de l'eau de refroidissement.

   15. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres sui- vant les revendications 8 è 14, dans lequel les passages de l'eau de refroidissement communiquent par des lumières avec un anneau d'étanchéité creux en forme d'accordéon disposé entre l'organe servant de soupape et la culasse plate du cylindre, cet anneau communiquant également avec des lumières aboutis- sant aux chemises d'eau entourant les cylindres.

   16.- Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, suivant les revendications 9 à 13, dans lequel les manchons et/ou les brides présentent intérieurement des passages d'eau et dans lequel deux tubulures d'admission sont formées sur la <Desc/Clms Page number 11> face inférieure de ces brides, une de chaque c8té de chaque manchon, ces tubulures étant disposées de façon à s'engager dans des trous prévus dans la culasse du cylindre et aboutis- sant à une chemise de refroidissement.

   17. Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, suivant les revendications 3 à 5, dans lequel des douilles à bougie d'allumage sont formées sur l'organe servant de soupape, une douille se trouvant près de chaque paire de lu- mières.

   18.- Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, suivant les revendications 1 à 17, dans lequel les cylindres du moteur sont fixes et dans lequel l'organe servant de sou- pape est mis en rotation par engrenages à partir de l'arbre à manivelle.

   19. - Un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, en substance tel qu'il est décrit ou en substance tel qu'il est¯représenté aux dessins annexés.