BE411808A - - Google Patents

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BE411808A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B7/00Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F01B7/02Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons
    • F01B7/14Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on different main shafts

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Description


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  MOTEUR A COMBUSTION INTÉRNE 
On connaît des moteurs à course variable fonctionnant suivant le cycle à quatre temps, c'est-à-dire ayant une course d'admission et de compression qui est environ la moitié de la oourse de détente et d'échappement; pour obtenir ces variations de course, on a recours à des liaisons cinématiques, ainsi qu'à des systèmes d'embiellages relativement compliqués, qui ont pour effet de réduire d'une façon importante le bénéfice que l'on pourrait retirer d'une détente plus poussée des gaz en combustion,par rap- port aux moteurs normaux dans lesquels les volumes engendrés par le ou les pistons pendant les phases d'admission ou de détente sont égaux. 



   Les systèmes de liaison cinématique, ou les dispositifs d'embiellages avec interposition d'engrenages, rendent presque im- possible l'équilibrage des masses et des effets d'inertie, pour la réalisation de moteurs polycylindriques à grande vitesse de régime. 



  Dans la majorité des cas, ces dispositifs entrainent une augmenta- tion de poids considérable,ainsi qu'une augmentation de   l'encom-   brement. 



   On connait aussi des moteurs à quatre temps, à admission variable par intermittence,c'est-à-dire sous-alimentés au sol (mo-   @   

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   taurs   d'aviation pour altitude); dans ces moteurs, on retarde la fermeture d'admission, pour ne garder dans les cylindres que la charge de gaz carburé qui peut être tolérée par le rapport de com-    pression du moteur ; fur et à mesure que l'avion s'élève,on avan-   ce la fermeture d'admission, à l'aide d'une commande, de façon à conserver la pression effective de compression à peu près constante; on peut encore fermer la soupape d'admission en avance sur la fin de course du piston. 



   L'expérience montre qu'avec ces solutions, il n'est pas possible d'obtenir un fonctionnement correct du moteur,et cela pour plusieurs raisons, dont les principales sont :
1 - La perturbation due à la diminution de la vitesse moyenne d'écoulement des gaz dans les tubulures d'admission, créée par le refoulement du cylindre ou la réduction angulaire de la phase d'admission;
2 - les très faibles sections de passage et le laminage excessif présentés par les soupapes d'admission entraînent une efficacité trop variable du réglage de la cylindrée,en fonction de la vitesse du moteur; l'expérience montre qu'il n'est pas possible de stabiliser le taux de compression pour des écarts de régime peu élevés;
3 - le rappel des soupapes par ressorts n'assure pas assez de précision de réglage pour les hauts régimes d'utilisation du moteur. 



   On connait également des moteurs à deux temps, dans lesquels les phases de balayage et de charge sont effectuées à l'aide de deux rangées de lumières indépendantes, la pression d'alimentation du cylindre étant réglée au début de la course de compression. 



  Mais,dans ces moteurs,le volume d'air ou de mélange admis est sensiblement égal au volume maximum engendré par le piston dans le cylindre; donc, dans ce cas,le rapport de détente est à peu près égal au rapport de compression. De plus, il existe toujours des capacités nuisibles au moment de la détente,constituées par les espa- ces vides des lumières   elles-mêmes,   entre la paroi interne du 

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 cylindre et le ou les organes de fermeture. 



   La présente invention concerne un moteur à combustion interne,caractérisé en ce que le cylindre comporte, en outre des lumières d'admission et   d'échappement,   des lumières supplémentaires, commandées par un organe de   distribution,qui,   pendant la première partie de la course d'admission ou de compression, font communiquer le cylindre avec un collecteur, dans lequel l'air ou mélange est refoulé, de sorte qu'au moment de la fermeture de ces lumières supplémentaires,la charge d'air ou de mélange contenue dans le oylindre est tarée à une densité déterminée, indépendante de la quantité d'air ou de mélange introduite dans le cylindre au début de cette course d'admission ou de compression. 



   Dans le cas d'un moteur   pglycylindrique,ce   collecteur de tarage est commun aux différents cylindres. 



   Le moteur suivant l'invention peut fonctionner dans des conditions de marche bien différentes, suivant la valeur de la pression de la charge d'air ou de mélange dans le collecteur. 



   Le collecteur de tarage peut être maintenu constamment à la pression atmosphérique ou à une pression très voisine de celleci; ce collecteur de tarage peut communiquer avec l'atmosphère, ou avec le collecteur d'admission d'air de balayage et de charge dans le cas d'un moteur à deux temps. Dans ce cas, le moteur fonctionne avec une détente allongée: la charge d'air ou de mélange, admise par cycle, est en effet limitée, d'une façon permanente, à une fraction déterminée du volume total engendré par le déplacement du ou des pistons dans le cylindre,tandis que la détente des gaz après combustion est effectuée pendant toute la durée de déplacement du ou des pistons, c'est-à-dire jusqu'au volume total maximum engendré par le déplacement du ou des pistons. 



   Le moteur fonctionne ainsi à sous-alimentation. 



   Le collecteur de tarage peut également être complètement isolé de l'atmosphère ou être alimenté par un compresseur volumétrique,commandé dans un rapport de vitesse constant avec celle du   moteur,de   façon à parfaire la charge; dans ce cas,le moteur   fonc   

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 tionne à alimentation normale. 



   Le collecteur de,tarage peut également être isolé complètement de l'atmosphère et être alimenté d'air ou de mélange par un compresseur volumétrique commandé dans un rapport de vitesse constant avec celle du moteur, avec une pression nécessaire pour assurer la suralimentation du moteur. 



   L'invention est applicable à tous les moteurs à combustion interne,mais de préférence aux moteurs fonctionnant suivant le cycle à deux temps, à faible ou forte compression, et présente particulièrement de gros avantages dans l'application aux moteurs à deux temps, à pistons opposés dans une même chambre de combustion,avec cylindres opposés ou parallèles;

   dans ce cas,un tiroir cylindrique,à mouvement rectiligne alternatif commandé,est disposé concentriquement autour du cylindre qui porte les lumières de balayage et d'admission d'air, ainsi que les lumières supplémentaires, - et ce tiroir comporte, en outre de lumières permettant le balayage et l'admission d'air pur,des lumières supplémentaires,qui sont mises en relation au moment opportun avec le collecteur de tarage. 
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 Dans tous les cas,ltinvention,sfadaptant particulière- ment aux moteurs à grande vitesse de régime, l'organe de distribution doit être commandé de préférence d'une façon positive, de manière à assurer avec précision les différentes phases du cycle,si élevée que puisse être la vitesse d'utilisation du moteur. 



   L'invention est décrite ci-après, de façon détaillée, à titre d'exemple, en référence à un moteur à deux temps,à pistons et cylindres opposés,muni d'un organe de distribution constitué par un tiroir cylindrique,à mouvement rectiligne alternatif commandé positivement dans les deux sens par bielle et manivelle ou excentrique,fonctionnant à sous-alimentation, avec détente allongée. 



   La fig.l est une vue en coupe longitudinale axiale de ce moteur;
Les   fi g.2   à 14 sont des vues schématiques en coupe lon- gitudinale axiale,montrant les positions relatives correspondantes des pistons moteurs et du tiroir pendant un cycle du moteur. 



   Comme représenté sur la fig.1, les deux cylindres opposés 

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 du moteur sont constitués par un long fourreau fixe   a,dans   lequel se déplacent respectivement les pistons opposés b et b1, commandant les arbres-manivelles correspondants c et c1, déphasés angulaire- ment,d'un angle convenable suivant les régimes d'utilisation du mo- teur, et reliés positivement entre eux par engrenages (non représen- tés). 



   Le piston b, muni de segments d'étanchéité b2, commande, à l'aide des lumières a1, ménagées dans le fourreau cylindrique   ixe   a, l'ouverture et la fermeture du balayage, ainsi que l'admis- sion d'air pur, et obture, dans sa course montante, les lumières a2 également ménagées dans ce fourreau,sur le pourtour de celui-ci. 



   Le piston b1, muni également de segments d'étanchéité b2, commande l'ouverture et la fermeture des lumières d'échappement a3 dans le fourreau a. 



   Un tiroir cylindrique d est placé concentriquement et est soigneusement ajusté sur la surface extérieure et vers le bas du fourreau fixe a, ainsi que dans le fût de cylindre a5. 



   Des lumières d1 et d2, ménagées dans le tiroir d, font communiquer, en temps opportun, l'intérieur du fourreau-cylindre avec le collecteur de   balayage.2,   d'abord,et ensuite avec le collec- teur de tarage f, respectivement. 



   Des segments a4, placés dans des logements ménagés dans le fourreau fixe   µ,assurent   l'étanchéité au-dessus et au-dessous des lumières a2. 



   Le tiroir d est commandé par une   bielle g   et par une manivelle ou excentrique g1, décalé par rapport à la manivelle a d'un angle convenable pour assurer les phases de la distribution. 



   La fig. 2 représente la position relative des deux pistons b et b1 à la fin de compression,c'est-à-dire,en tenant compte de l'angle de déphasage des deux manivelles c et c1,le point de rapprochement maximum des deux pistons. 



   La fig. 3 représente le moteur en pleine détente, alors que le dernier segment b2 du piston de   balayage b   va découvrir les lumières de tarage a2; à ce moment, les gaz en détente, encore sous forte pression,ne peuvent s'échapper par les lumières a2 ,qui 

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 sont obturées par le tiroir d;   l'étanchéité   est assurée par les segments a4 sur le fourreau a. 



    La fig. 4 représente le moteur encore en détente ; pis-   ton b1 va découvrir les lumières d'échappement a3. Le piston b a démasqué les lumières a2,qui sont toujours obturées par le tiroir d. 



   La fig. 5 représente le moteur en détente,en pleine phase d'échappement;les lumières a2 sont toujours obturées par le tiroir d;le piston b va bientôt découvrir les lumières de balayage a1. 



   La fig. 6 représente le moteur en détente à la fin d'échappement; les lumières a2 sont toujours obturées par le tiroir d; le piston b a découvert les lumières de balayage a1; les   lumières ± 1   du tiroir d permettent la communication entre l'intérieur du cylindre et le collecteur de balayage e, alimenté largement en air pur, à faible pression. 



   La fig. 7 représente le moteur vers la fin de la détente,   à la phase de balayage ; leslumières a2 sont toujours obturées.   



  Le piston d'échappement b1 est à fin de course. 



   La   f ig.   8 représente le moteur à fin de course de détente et en phase de balayage; c'est le moment de l'écartement maximum des deux pistons b et b1,en tenant compte de l'angle de déphasage entre les deux manivelles .± et c1. 



   La fig. 9 représente le moteur en pleine phase de balayage, c'est-à-dire à la phase d'admission d'air pur. Les lumières   a   sont toujours obturées par le tiroir. Le piston de balayage b est à fin de course. 



   La   f ig.   10 représente le moteur encore en phase d'admission d'air pur;le piston b1 vient d'obturer les lumières d'échappement a3; les lumières a2 sont toujours obturées par le tiroir d. 



  Les deux pistons b et   b l reviennent   vers la chambre de compression. 



   La   fig.ll   représente le moteur à la fin de la phase d'admission d'air pur; les lumières de balayage et d'admission d'air pur al viennent d'être obturées par le piston b. Lorsque la partie supérieure du piston b a recouvert suffisamment le bord su- parieur des lumières , de façon à éviter toute perte de charge 

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 par ces lumières,le tiroir d (qui est en oourse descendante et dont la vitesse linéaire approche de la valeur maximum) établira brusque ment,par l'intermédiaire des lumières a2 et d2, la communication entre l'intérieur du cylindre et le collecteur de tarage f. 



   La   f ig.   12 représente le moteur à la phase de tarage de la charge ou cylindrée. Les deux pistons b et b1 continuent à se rapprocher l'un de l'autre; le tiroir d est en course descendante. 



  Les lumières a2 et d2 sont en pleine ouverture, c'est-à-dire établissent la pleine communication du cylindre avec le collecteur de tarage f. 



   La   f ig.   13 représente le moteur au début de la phase de compression effective dans le cylindre, à l'instant précis où le bord supérieur du piston b vient obturer le bord supérieur des lumières a2; à ce moment,dans l'exemple considéré, le volume compris entre les fonds des pistons b et b1 est au plus égal à la   demi-cy-   lindrée totale, c'est-à-dire à la moitié du volume maximum engendré par les pistons dans le cylindre. 



   La fig. 14 représente la position du tiroir d à la fin de course vers le bas. 



   On peut constater, en suivant les déplacements du tiroir d sur les fig. 2 à 14, qu'à n'importe quelle position, la paroi de ce tiroir empêche toute communication, le long de sa glissière d3, entre le collecteur de tarage f et le collecteur de balayage e, de façon à éviter toute perte de charge du collecteur f. 



   L'espace mort de la chambre de compression, représenté sur la fig. 2, est calculé et établi en partant de la demi-cylindrée représentée sur la   fi g.13,     c'est-à-dire   en partant du volume existant dans le cylindre au moment de la fermeture des lumières a par le piston b. 



   Pour des moteurs très rapides, de faible cylindrée, on peut déterminer le point de fermeture des lumières de tarage a 2 au moment où le volume maximum engendré par les pistons est réduit de moitié. 



   Pour les moteurs à régime lent,de très forte cylindrée, 

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 on pourrait reculer un peu plus le point de fermeture des lumières a2 jusqu'au moment où le volume maximum engendré par les pistons serait réduit au tiers de sa valeur. On pourrait, pour des moteurs de cylindrée moyenne, choisir des réglages intermédiaires entre ces deux limites, suivant les conditions d'utilisation choisies ou la nature des combustibles employés. 



   Dans le moteur à deux temps considéré à titre d'exemple, le balayage des gaz   brûlés   et l'alimentation normale du cylindre en air pur sont assurés à l'aide d'un courant d'air frais à très basse pression, fourni par un ventilateur-pompe (non représenté), ajusté dans un tunnel et commandé par le moteur lui-même. Le ventilateur-pompe employé est hélicoïdal, de façon à être réversible ; il absorbe de ce fait une puissance d'autant plus faible que la résistance offerte à son refoulement est plus faible, ceci pour un débit sensiblement constant. 



   Le ventilateur-pompe est entraîné sur son axe par un dispositif à roue libre et doit avoir, en marche normale, un débit suffisant pour assurer: 1 -le balayage complet des gaz brûlés, ainsi que   l'alimentation   normale du cylindre en air pur; 2 -un courant d'air rapide et continu dans les canalisations d'échappement. 



   Ce ventilateur-pompe est disposé de façon à pouvoir alimenter en air surpressé,par deux collecteurs h, les tubes Venturi i, ainsi que les deux collecteurs de balayage et   dtalimentation   d'air,placés respectivement de chaque côté et à la partie centrale du moteur. A l'entrée de chacun de ces   collecteurs   est placé un volet mobile,boisseau ou papillon (non représenté),destiné à réduire l'alimentation de ces collecteurs en concordance avec le réglage de pression du collecteur de tarage f au moment des variations de régime. 



   Les variations de vitesse et de puissance sont obtenues en faisant varier simultanément la charge d'air et de combustible admise par cycle dans les cylindres,dans le cas où le moteur est alimenté par le procédé d'alimentation directe par injection pneu- 

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 matique à basse pression, - et simplement par réduction de la charge de combustible admise, dans le cas d'un moteur à forte compression, à injection directe et allumage automatique, avec ou sans chambre de précombustion; dans ce-moteur, l'évacuation des gaz brûlés, après ouverture des lumières d'échappement, est effectuée à travers des tuyères de détente convergentes-divergentes k, placées symétriquement de chaque côté des cylindres et diamétrale'ment opposées, comme décrit dans le brevet français N  689.894 déposé au même nom le 19 Avril 1929. 



   Ces tuyères k sont agencées chacune dans un tube Venturi i, dans lequel est entretenu un courant d'air rapide, de façon à constituer,de part et d'autre du cylindre,un éjecteur qui,au moment de la détente brusque des gaz brûlés lors de l'ouverture des lumières d'échappement,a pour effet de créer une violente accélération du courant d'air circulant à travers les tubes Venturi i, autour des tuyères de détente k. 



   L'action du violent courant d'air frais, entretenu autour des tuyères de détente des gaz d'échappement, a pour effet de prolonger et entretenir la période de dépression, créée dans le cylindre par la détente brusque des gaz brûlés,encore sous pression et à température élevée, au début de l'ouverture des lumières d'échappement,et de produire une chute de température des gaz brûlés évacués,
Dans un moteur à plusieurs cylindres,tous les éjecteurs ou trompes d'échappement sont mis en relation, de chaque côté du groupe de cylindres, avec un collecteur commun, dans lequel se trouve entretenu un violent courant qui circule dans le sens d'écoulement des gaz brûlés.

   Cette disposition des tuyères permet d'éviter une contrepression à l'échappement et facilite l'évacuation rapide et complète des gaz   brûlés,et   par suite le remplissage du cylindre en air pur à l'aide d'air frais fourni à très basse pression. 



   Lorsque le moteur est en charge au régime normal, le bala- 

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 yage est libre, c'est-à-dire que le débit d'air nécessaire au remplissage du cylindre n'est nullement limité à la valeur de la cylindrée; le cylindre peut par suite être traversé par un courant rapide, établi sensiblement à la pression ambiante du milieu   où.   se trouve le moteur. 



   Il est beaucoup plus avantageux, pour le balayage des gaz brûlés, l'alimentation d'air pur et le refroidissement interne du cylindre, de disposer d'un volume d'air important à très basse pression,donc à basse température, plutôt que d'un volume plus faible, mais à pression bien plus élevée, par conséquent à température plus élevée. 



   La disposition d'un volume d'air frais important, pour effectuer ces diverses opérations, est assurée par le ventilateurpompe, en combinaison avec l'utilisation rationnelle de l'énergie cinétique des gaz d'échappement à l'aide des tuyères et trompes d'échappement, qui permettent d'entretenir une dépression dans le cylindre jusqu'à la fermeture des lumières d'échappement. 



   L'écoulement rapide, en équicourant à travers le cylindre, est grandement facilité par la disposition des lumières d'échappement   a et   des lumières d'admission d'air a1, placées respectivement aux extrémités du même cylindre. 



   Le dispositif d'alimentation est représenté en 1 et la bougie d'allumage en m. 



   En considérant le moteur en marche, à vitesse et   puissance   constantes, le fonctionnement est le suivant :
Le ventilateur-pompe entretient l'alimentation en air surpressé des collecteurs de balayage e, ainsi qu'un courant d'air à grande vitesse à travers les tubes Venturi 1, autour des tuyères   d'échappement,   k,   comme   il vient d'être indiqué. 



   A l'ouverture des lumières d'échappement a3, les gaz brûlés se détendent brusquement à travers les tuyères convergentesdivergentes k; la brusque chute de pression et de température,ainsi que la grande vitesse d'écoulement des gaz vers l'extérieur, ont pour effet de créer une forte dépression à l'intérieur du cylindre; 

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 cette dépression est entretenue dans les tuyères câpres passage de la bouffée, par l'accélération qu'a subie la colonne d'air qui s'écoule autour de ces tuyères. 



   L'onde de choc en retour,produite par le contact violent des gaz d'échappement avec l'air atmosphérique et qui d'ordinaire rend très difficile le balayage correct des moteurs à deux temps classiques, est négligeable dans le moteur suivant l'invention, par le fait que les gaz sortent du cylindre à plus basse pression, la détente étant poussée beaucoup plus loin dans le cylindre moteur avant l'ouverture des lumières d'échappement; de plus, les gaz brûlés sont projetés dans un courant d'air rapide qui se déplace dans le même sens. La détente des gaz étant moins brutale à l'origine,il en résulte un écoulement vers l'extérieur beaucoup plus régulier. 



  En outre, le violent courant d'air, enveloppant les tuyères i, s'oppose au retour des gaz vers le cylindre. 



   Au moment   où-   la dépression se crée dans le cylindre, les lumières de balayage et d'admission d'air a1 sont démasquées brusquement par le piston b; l'air surpressé dans le collecteur de balayage 1 se précipite à la suite des gaz brûlés dans le cylindre et s'écoule en vertu de sa force vive à travers les tuyères d'é-   chappement k   et les tubes Venturi i. C'est la phase de balayage. 



   Le cylindre est donc traversé par un courant d'air frais, libre et sans débit défini aux fortes charges; le ventilateur-pompe hélicoïdal, entraîné par un dispositif à roue libre et non cloisonné, ne peut pas empêcher ni gêner le passage de la masse d'air qui pourrait être aspirée par le cylindre et les trompes d'échappement, comme le ferait une pompe volumétrique ou même un ventilateur centrifuge. 



   Le piston d'échappement b1 descend et vient obturer brusquement les lumières d'échappement a3. En vertu de sa force vive, le courant d'air, lancé à travers les lumières de balayage a1, continue le remplissage du cylindre jusqu'à la fermeture de ces   lumiè-   res. 



   On peut obtenir de cette manière un coefficient de rem- 

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 plissage de la cylindrée au moins égal à celui qui est obtenu sur les meilleurs moteurs à quatre temps non suralimentés. 



   Malgré les conditions favorables au bon remplissage des cylindres,dans un moteur très rapide à plusieurs cylindres,il est impossible de définir rigoureusement la densité de la charge d'air ou de mélange emmagasinée dans les différents cylindres après fermeture des lumières d'admission; cette densité peut fort bien varier d'un cylindre à l'autre, dans une proportion notable. C'est   d'ail-   leurs le cas dans tous les moteurs munis d'un collecteur d'admission de grande longueur. 



   Les pressions effectives de compression sont déterminées par le degré ou coefficientde remplissage des cylindres; si les différences de remplissage entre les cylindres sont importantes, les pressions effectives de compression seront également variables et influenceront d'une manière assez importante les pressions maxima de combustion et les vitesses de combustion,et par conséquent les pressions moyennes de détente; le moteur vibrera par suite des irrégularités de couple dtune manivelle à l'autre. 



   En utilisant, conformément à la présente invention,un collecteur de tarage de la charge commun à tous les cylindres du moteur,   on régular ise   entre tous les cylindres les pressions effectives de compression, et on règle d'une manière précise le volume et la densité de la masse gazeuse qui va évoluer dans le cycle. 



   Sans rien   changeau   volume de la chambre de compression,, on peut obtenir des conditions différentes de marche du moteur, suivant la valeur de la pression de la charge d'air ou de mélange. 



  On peut obtenir : A-un moteur sous alimenté,comme décrit dans l'exemple considéré ci-dessus;   B-un   moteur à alimentation normale;   0-un   moteur suralimenté. 



   A- Dans l'exemple considéré et décrit en référence aux dessins (moteur sous-alimenté), le collecteur de tarage ! doit être maintenu constamment à la pression atmosphérique ou à une pression   très voisine de celle-ci ; cecollecteur de tarage f peut déboucher   à l'air libre, ou bien il peut être mis en relation permanente avec le collecteur d'admission d'air pur et de balayage e; dans ce cas, 

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 la pression régnant dans ce collecteur est très peu supérieure à la pression atmosphérique. 



   Quel que soit le degré de charge du cylindre, la pression à l'intérieur de celui-ci va s'équilibrer avec celle régnant dans le collecteur de tarage!, pendant l'ouverture des lumières a2, et elle sera rigoureusement égale à cette pression, lorsque le piston b obturera ces lumières de tarage   a,  parce que la masse d'air ou de mélange déplacée dans un sens ou dans l'autre sera faible, soit que le cylindre   refoule   dans le collecteur de tarage f une certaine masse d'air qu'il pourra avoir en excédant sur la demi-cylindrée, soit que le collecteur f lui fournisse un appoint d'air ou de mélange ;

   de toute façon, chaque cylindre renfermera, dans l'exemple considéré, au moment de la fermeture des lumières de tarage a2, une demi-cylindrée d'air ou de charge, plus le volume correspondant à   sa chambre de compression, laquelle est calibrée ; lapression de   cette masse gazeuse sera rigoureusement équilibrée avec la pression régnant dans le collecteur f, la section des lumières a2 étant largement établie pour permettre cet équilibre à la plus grande vitesse d'utilisation du moteur. 



   Si on compare un moteur de ce type, à deux temps et à quatre cylindres, avec un moteur de cylindrée équivalente,également à quatre cylindres, mais à quatre temps, on voit que: la masse   gazeu-   se qui évolue par cycle est supérieure en valeur,dans ce moteur à deux temps, car le coefficient moyen de remplissage,dans un excellent moteur à quatre temps, ne dépasse guère 80 à 85   %   à cause du laminage au passage des organes de distribution. Le moteur à quatre temps ayant deux courses complètes supplémentaires pour les phases d'échappement et d'admission, son rendement mécanique est inférieur à celui du moteur à deux temps. En outre,la surface de rayonnement des parois de la chambre de compression et de combustion est plus faible que dans un moteur normal.

   Il en résulte que, à volume et taux de compression égaux,à la même vitesse angulaire,toutes ca- ractéristiques de construction étant sensiblement égales,le moteur suivant l'invention peut fournir une puissance supérieure, avecun 

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 rendement thermique plus élevé, étant donné le grand rapport de détente qui est réalisée, comparativement au moteur à quatre temps normal, de cylindrée équivalente. 



   Si l'on considère un moteur établi conformément à l'invention, ayant un rapport de compression égal à 6, calculé en prenant pour base la moitié de la cylindrée, on obtient un rapport de détente égal à 11. 



   Si l'on établit le moteur avec un rapport de compression égal à 11, toujours en partant de la demi-cylindrée totale,le rapport de détente est de 21. 



   Le rapport de compression est établi suivant la nature des combustibles employés et le mode d'inflammation choisi pour le moteur ou encore suivant l'utilisation qu'on se propose. 



   B- Pour un moteur à alimentation normale, le collecteur de tarage f est complètement isolé de l'atmosphère et du collecteur d'admission d'air pur et de   balayage e   ou est mis en relation avec le refoulement d'un petit compresseur volumétrique, à débit variable, commandé dans un rapport de vitesse constant avec celle du moteur, de préférence par le moteur lui-même. 



   Si on règle le débit de ce compresseur pour obtenir le complément, de façon à parfaire, s'il est nécessaire, le remplissage de la cylindrée totale engendrée par les pistons b et b1, on aura réalisé un moteur à compression moyenne,dont le rapport de détente sera égal au nouveau rapport de compression,c'est-à-dire à 11, si l'on part du moteur dont l'espace mort de la chambre de compression est établi pour le rapport de compression 6, calculé en prenant pour base la demi-cylindrée totale. Pour cela, il suffira d'un très petit compresseur, le cylindre pouvant être librement rempli à 75 ou 80 % ou plus de son volume total ; mais là encore, étant donné le faible débit à transvaser, la densité de la cylindrée sera rigoureusement tarée, et sera rigoureusement égale pour tous les cylindres d'un moteur polycylindrique.

   La compression ayant une va- 

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 leur déjà élevée, il y aura intérêt à utiliser des combustibles anti-détonants, pour pouvoir utiliser l'allumage commandé par étincelle électrique à haute tension, qui seule peut assurer la précision d'inflammation entre tous les cylindres des moteurs aux très hauts régimes. 



   Dans ces conditions, le moteur peut donner une puissance spécifique sensiblement double de celle fournie par un moteur à quatre temps, toutes caractéristiques étant égales. 



   Les consommations spécifiques sont améliorées par rapport au premier cas; les rapports de détente sont égaux, mais les pressions effectives de compression et de combustion,plus élevées, permettent des combustions plus rapides et plus complètes. 



   Dans le cas du moteur à alimentation normale, le moteur conserve les mêmes réglages de distribution et la même vitesse d'utilisation que dans le premier cas considéré du moteur avec sous-alimentation. 



     0-Dans   le cas d'un moteur suralimenté, le collecteur de tarage f doit encore être complètement isolé de l'atmosphère ou du collecteur d'admission d'air pur ou de   balayage e,   et doit être alimenté par un compresseur volumétrique, à vitesse dans un rapport constant avec celle du moteur, à une pression un peu plus élevée que précédemment, de façon à augmenter de 1/4,par exemple,la cylindrée totale d'air pur. 



   La compression effective ainsi réalisée peut atteindre une valeur largement suffisante pour assurer l'inflammation automatique de la charge de combustible, injectée par pulvérisation mécanique ou gazeuse à l'intérieur de la chambre de compression. 



   Les consommations seront légèrement améliorées par rapport au deuxième cas, par suite de l'élévation des pressions effectives de compression et de combustion. Le rapport de détente reste toujours constant et,dans l'exemple choisi,il est égal à 11, puisque rien n'a été changé aux caractéristiques constructives du moteur. Même dans ce troisième cas, le débit limite du compresseur 

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 d'air de charge n'atteint pas la moitié de la -cylindrée totale,par cycle du moteur. 



   On peut conserver les mêmes réglages de distribution et les mêmes vitesses, pour le fonctionnement sous de fortes compressions. 



   Il est évident que l'on pourrait, pour ce dernier cas,modifier légèrement les fonds des pistons b et b1 pour réduire l'espace mort, de façon à obtenir des rapports de compression et de détente égaux, comme dans le deuxième cas, mais portés à une valeur un peu plus élevée, afin d'obtenir au départ l'allumage automatique de la charge admise. 



   On pourrait également prendre à l'origine un rapport de compression plus élevé, afin d'obtenir l'inflammation automatique de la charge au départ (moteur genre Diesel), avec seulement la demi-   cylindrée d'air en évolution ; cela dépend de l'utilisation   envisagée du moteur. 



   On pourrait adopter différents types de tiroirs de distribution: tiroirs disposés à l'intérieur du cylindre, tiroirs concentriques doubles ou jumelés à mouvement alternatif ou rotatif, tiroirs simples ou doubles à mouvement oscillant,ou louvoyant, ou toute autre disposition, sans rien changer au principe de l'invention. 



   Dans le cas d'un moteur d'aviation, le ventilateur-pompe peut être supprimé, le courant d'air sur pressé étant assuré au départ par le refoulement de l'hélice à l'aide de canalisations convenablement agencées, et en vol par le vent relatif dû au déplacement- de l'avion; l'alimentation à pression constante en altitude peut être assurée par un compresseur auxiliaire, qui règle en conséquence la pression dans le collecteur de tarage f; ce compresseur auxiliaire peut avoir un débit notablementplus petit que dans le cas habituel de la suralimentation, à égalité de cylindrée utile et à quatre temps.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1) Moteur à combustion interne, caractérisé en ce que le cylindre comporte, en outre des lumières d'admission et d'échap- pement, des lumières supplémentaires, commandées par un organe de distribution qui, pendant la première partie de la course d'admission ou de compression, font communiquer.le cylindre avec un collecteur, dans lequel l'air ou le mélange est refoulé, de sorte qu'au moment de la fermeture de ces lumières supplémentaires, la charge d'air ou de mélange contenue dans le cylindre est tarée à une densité déterminée, indépendante de la quantité d'air ou de mélange introduite dans le cylindre au début de cette course d'admission ou de compression.
    2) Moteur polycylindrique suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que ce collecteur de tarage est commun aux différents cylindres.
    3) Moteur suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que la capacité de tarage est maintenue de façon constante à la pression atmosphérique ou à une pression très voisine de celle-ci, de sorte que le moteur fonctionne avec une détente allongée avec sous-alimentation.
    4) Moteur suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur de tarage est complètement isolé de l'atmosphère, ou peut être alimenté par un compresseur volumétrique, destiné à parfaire la charge et commandé dans un rapport de vitesse constant avec celle du moteur, de telle sorte que le moteur fonctionne à alimentation normale.
    5) Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur de tarage est complètement isolé de l'atmosphère et est alimenté d'air ou de mélange par un compresseur volumétrique, commandé dans un rapport de vitesse constant avec celle du moteur, à.une pression nécessaire pour assurer la suralimentation du moteur.
    6) Moteur suivant la Revendication 1, à deux temps à pistons et cylindres opposés ou parallèles, caractérisé par un <Desc/Clms Page number 18> tiroir cylindrique, à mouvement rectiligne alternatif commandé,qui est disposé concentriquement autour du cylindre qui porte les lumières de balayage et d'admission d'air ainsi que les lumières supplémentaires, - ce tiroir comportant, en outre de lumières permettant le balayage et l'admission d'air, des lumières supplémentaires, qui sont mises en relation au moment opportun avec le collecteur de tarage.
    7) Moteur suivant les Revendications 1 et 6, caractérisé en ce que le balayage libre des gaz brûlés et l'alimentation du cylindre en air pur ont lieu par un dispositif ne limitant pas le débit, de préférence par un ventilateur-pompe hélicoïdal, entraîné sur son axe par un dispositif à roue libre et dont le refoulement est combiné avec un système de trompes ou éjecteurs, agencé sur l'échappement du moteur, de façon à utiliser l'énergie cinétique des gaz brûlés détendus pour accélérer la vitesse du courant d'air de balayage.
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