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BREVET D'INVENTION MOTEUR A DEUX TEMPS A COMBUSTION INTERNE
L'agencement du moteur à deux temps à combustion interne suivant la présente invention entraine une diminution de la consommation en combustible, du fait que cette nouvelle disposition supprime les pertes de combustible qui se produisent dans les moteurs à deux temps actuellement en usage, par l'échappement de mélange frais dans la tuyauterie d'échappement.
Le moteur à combustion interne à deux temps suivant l'invention, par ailleurs d'une construction connue, est balayé, non pas par le mélange de combustible et d'air, mais par de l'air pur ; le mélange, relativement plus riche en combustible qu'usuellement, est admis dans un carburateur de construction quelconque qui, simplement par agrandissement des gicleurs et, éventuellement, par augmentation de la vitesse de circulation de l'air qui le traverse, est agencé de façon qu'il puisse fournir un mélange suffisamment riche, Ce mélange est aspiré par un cylindre de pompe, dont le vo-
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l'urne peut être supérieur ou inférieur au volume du cylindre moteur,
comprimé dans ce cylindre de pompe et ensuite admis au moment convenable au début de la compression dans le cylindre moteur dans lequel il se mélange avec de ltair et forme ainsi un mélange, dans lequel la proportion du combustible par rapport à l'air est convenablement établie, c'est à dire assure une vitesse de combustion suffisante et une utilisation économique du combustible.
Le début de ltadmission du mélange dans le cylindre moteur ne peut avoir lieu qu'après la fermeture des orifices d'échappement, de sorte que l'échappement du combustible dans la tuyauterie d'échappement est totalement empêché. Par une disposition convenable d'orifice de sortie du canal de transfert dans le cylindre moteur, il est cependant possible de réaliser le début de l'admission du mélange avant la fermeture des orifices d'échappement, sans que ceci provoque pratiquement un échappement de mélange frais par les orifices d'échappement.
Le cylindre de pompe additionnel est de préférence à double effet, aspirant sur un de ses côtés le mélange et le refoulant tel que dans le cylindre moteur et aidant sur l'autre cô@é le piston principal pendant que celui-ci aspire dans le carter l'air nécessaire au balayage. Le mélange riche en combustible, aspiré dans le cylindre de pompe à travers le carburateur, est davantage mélangé pendant la compression et les particules pulvérisées du combustible sont ensuite vaporisées par la chaleur dégagée par la compression, de sorte qu'après ouverture de l'orifice d'admission, le cylindre de travail se remplit d'un mélange homogène qui, pendant la compression suivante, se mélange rapidement et intégralement avec l'air pur remplissant la chambre de travail du cylindre.
L'opération du transfert du mélange du cylindre de pompe dans la chambre de travail augmente naturellement le remplissage du cylindre moteur de sorte que le volume du cylindre moteur est mieux utilisé que dans les moteurs à deux temps usuels.
La cylindre de pompage auxiliaire peut cependant également aspirer de l'air frais et le combustible est alors introduit dans le canal de transfert entre la pompe et le cylindre moteur et
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ajouté à cet air en quantité convenable par un carburateur de construction spéciale.
Le-dessin montre des exemples d'exécution de l'invention.
La fig. 1 de la planche I montre une coupe verticale d'un moteur, comportant un cylindre moteur équipé d'un système de balayage et d'une pompe auxiliaire, dont le piston est actionné par une bielle et un excentrique de l'arbre à manivelle ; piston de la pompe auxiliaire est représenté à son point mort bas.
La fig. 2 montre la même disposition, mais le piston se trouve à son point mort haut.
La tige 3 montre une coupe décalée de 90 par rapport à celles des figs. 1 et 2.
La fig. 4 de la planche II montre en coupe verticale une autre exécution du moteur, le cylindre moteur comportant la disposition usuelle de trois orifices et le piston étant équipé d'un déflecteur; le piston de la pompe auxiliaire est actionné par une came, calée sur l'arbre à manivelle.
Sur la planche III, la fig.' 5 montre en coupe longitudinale un détail du carburateur intercalé dans le canal de transfert entre la pompe et le cylindre moteur.
La fig, 6 montre cette disposition en coupe transversale.
La fig. 7 montre en coupe longitudinale une autre disposition du carburateur.
Aux figures 1, 2 et 3, 1 désigne le cylindre de travail du moteur, dans lequel se déplace le piston 2; l'air frais est aspiré dans le carter à manivelle par l'orifice d'aspiration 3 ; cet air est comprimé pendant la descente du piston et passe du carter dans la chambre de travail par les orifices 5 du piston 2 et les canaux de transfert 6, après ouverture des orifices d'échappement 4; les gaz de combustion du cylindre précédent sont ainsi refoulés de la chambre de travail et celle-ci se remplit d'air frais. Dans le cylindre 7 de la pompe auxiliaire, le piston 8 est actionné par la bielle 9 par l'excentrique 10 solidaire de l'arbre à mani-
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velle Il.
Lorsque le piston 8 se déplace vers son point mort bas (fig. 1), le canal d'aspiration 12, devant lequel se trouve un carburateur non représenté, est démasqué et la pompe auxiliaire aspire dans sa chambre de travail un mélange d'air et de combustible qui, ainsi qu'il a été dit plus haut, est convenablement riche en combustible. Pendant le mouvement suivant du piston, ce mélange est comprimé dans le cylindre auxiliaire ; au moment convenable, 1' orifice 13 du piston 8 vient se placer en face du canal de transfert 14 (fig.2) et le mélange comprimé passe par ce canal dans la chambre de travail, où il se mélange avec de l'air frais et forme ainsi un mélange d'allumage de composition convenable. La fermeture du canal de transfert 14 est effectuée par le bord supérieur du piston moteur 2.
Pendant la compression suivante dans le cylindre moteur le mélange est davantage comprimé et allumé par la bougie de manière connue.
La fig. 4 montre une autre possibilité d'exécution; dans le cylindre moteur sont ménagés de manière connue trois canaux; le déflecteur prévu sur le piston 2 compense le courant d'air frais entrant par le canal d'admission 6 de façon que le balayage soit aussi complet que possible. Le cylindre de pompe auxiliaire 7 et son piston 8 sont agencés comme dans la disposition décrite plus haut, avec la différence que le mouvement du piston 8 est produit par une came 15 calée sur l'arbre à manivelle 11 et transmis par le levier 16, pivotant autour du tourillon 17 ; le mouvement de retour est produit par le ressort 18.
Dans une autre disposition possible, le cylindre auxiliaire aspire également de l'air frais et ce n'est que dans le canal de transfert entre la pompe et le cylindre moteur qu'on ajoute à cet air le combustible, au moyen du carburateur que montre sur la planche III la fig. 5 en coupe longitudinale et la fig. 6 en coupe transversale. Le canal de transfert 14 est dans ce cas cylindrique et se retrécit sur le côté du cylindre de pompe jusqu'à un diamètre inférieur, par l'intermédiaire d'un raccordement conique;
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dans le canal 14 est introduite une pièce 20, centrée dans ce canal par des nervures 21.
Dans cette pièce 20, l'aiguille 22 est montée de façon à être mobile ; elle comporte une tête conique qui vient s' adapter sur un siège également conique de la pièce 20 et elle est maintenue par un ressort 26 dans la position représentée. Le clapet 24, fixé sur l'aiguille au moyen de l'éorou 25, s'applique avec sa surface conique contre le siège ménagé dans le canal 14. La pièce 20 est reliée à la cuve à niveau constant par le raccord 23 et dans cette cuve, le niveau du combustible est maintenu constant par un système quelconque à flotteur.
Lorsque le piston de la pompe se déplace dans la direc- tion de son point mort haut, l'air aspiré dans le cylindre de pompe est comprimé et, lorsque l'orifice 13 (fig.2) a été démasqué, cet air-passe dans le canal d'admission 14 et par l'action de sa pression, soulève le clapet 24; en même temps, la tête conique de l'aiguille 22 se soulève de son siège et laisse pénétrer le combustible.
L'air qui contourne avec une grande vitesse le clapet 24 et la pièce 20, aspire le combustible sur le siège autour de la tête cônique de l'aiguille 22, le pulvérise et le vaporise partiellement et forme ainsi un mélange convenablement riche qui, une fois mélangé avec de l'air dans le cylindre moteur, forme un mélange de composition convenable, Le réglage du mélange s'effectue par modifica- tion du niveau du combustible dans la cuve à niveau constant, par remplacement du raccord 23 par modification du profil des passages de l'air autour du siège de l'aiguille, par modification de la tension préalable du ressort 26 et par d'autres moyens convenables et connus.
La fig. 7 montre une autre disposition possible du carburateur ; le corps du carburateur est agencé de façon qu'on puisse facilement l'intercaler dans le canal 14 et qu'il soit maintenu dans sa position par une tige 30 et serré par une vis 29. Comme dans l'exemple précédent, ce corps 20 est relié à la cuve à niveau constant par un raccord 23 et le combustible passe de ce raccord sous
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lensiège de l'aiguille 22, où. il est entraîné par le courant d' air et pulvérisé. Il reste toujours un intervalle entre le cône de l'aiguille 22 et son siège et la dimension de cet intervalle peut être modifiée par remplacement du support 28, ce qui modifie également les résistances au passage du combustible et la teneur du mélange admis dans le cylindre moteur.
Ces exemples n'épuisent pas constructivement le principe de l'invention; l'agencement de la pompe auxiliaire peut être effeotué à volonté d'une manière différente et le mouvement du piston de pompe peut également être produit par un autre mécanisme, Même le balayage du cylindre moteur par de l'air frais peut être effectué d'une manière quelconque, éventuellement même par un compresseur spécial.
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PATENT OF INVENTION TWO STROKE ENGINE WITH INTERNAL COMBUSTION
The arrangement of the two-stroke internal combustion engine according to the present invention results in a reduction in fuel consumption, because this new arrangement eliminates the fuel losses which occur in the two-stroke engines currently in use, by 'escape of fresh mixture into the exhaust piping.
The two-stroke internal combustion engine according to the invention, moreover of a known construction, is swept, not by the mixture of fuel and air, but by clean air; the mixture, relatively richer in fuel than usual, is admitted into a carburetor of any construction which, simply by enlarging the nozzles and, optionally, by increasing the speed of circulation of the air which passes through it, is arranged so that it can provide a sufficiently rich mixture, This mixture is sucked by a pump cylinder, whose vo-
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the ballot box may be greater or less than the volume of the engine cylinder,
compressed in this pump cylinder and then admitted at the proper time at the start of compression into the engine cylinder in which it mixes with air and thus forms a mixture, in which the proportion of fuel to air is suitably established , that is to say ensures a sufficient combustion rate and an economical use of the fuel.
The start of the admixture of the mixture into the engine cylinder can only take place after the exhaust ports have been closed, so that the escape of fuel into the exhaust pipe is completely prevented. By a suitable arrangement of the outlet of the transfer channel in the engine cylinder, it is however possible to carry out the start of the admission of the mixture before the closure of the exhaust ports, without this practically causing an escape of the mixture. cool through the exhaust ports.
The additional pump cylinder is preferably double-acting, sucking the mixture on one of its sides and pushing it as in the engine cylinder and helping the main piston on the other side while the latter sucks into the crankcase. air required for sweeping. The fuel-rich mixture, drawn into the pump cylinder through the carburetor, is further mixed during compression and the atomized particles of the fuel are then vaporized by the heat given off by the compression, so that after opening the orifice intake, the working cylinder is filled with a homogeneous mixture which, during the following compression, mixes quickly and completely with the pure air filling the working chamber of the cylinder.
The operation of transferring the mixture from the pump cylinder into the working chamber naturally increases the filling of the engine cylinder so that the volume of the engine cylinder is better utilized than in conventional two-stroke engines.
However, the auxiliary pumping cylinder can also suck in fresh air and the fuel is then introduced into the transfer channel between the pump and the engine cylinder and
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added to this air in suitable quantity by a specially constructed carburetor.
The drawing shows examples of execution of the invention.
Fig. 1 of plate I shows a vertical section of an engine, comprising an engine cylinder equipped with a scavenging system and an auxiliary pump, the piston of which is actuated by a connecting rod and an eccentric of the crank shaft; The auxiliary pump piston is shown at its bottom dead center.
Fig. 2 shows the same arrangement, but the piston is at its top dead center.
The rod 3 shows a section offset by 90 relative to those of FIGS. 1 and 2.
Fig. 4 of plate II shows in vertical section another embodiment of the engine, the engine cylinder comprising the usual arrangement of three orifices and the piston being equipped with a deflector; the piston of the auxiliary pump is actuated by a cam wedged on the crank shaft.
On plate III, fig. ' 5 shows in longitudinal section a detail of the carburetor interposed in the transfer channel between the pump and the engine cylinder.
Fig. 6 shows this arrangement in cross section.
Fig. 7 shows in longitudinal section another arrangement of the carburetor.
In Figures 1, 2 and 3, 1 designates the working cylinder of the engine, in which the piston 2 moves; fresh air is sucked into the crank housing through suction port 3; this air is compressed during the descent of the piston and passes from the housing into the working chamber through the orifices 5 of the piston 2 and the transfer channels 6, after opening of the exhaust orifices 4; the combustion gases from the previous cylinder are thus forced out of the working chamber and the latter is filled with fresh air. In the cylinder 7 of the auxiliary pump, the piston 8 is actuated by the connecting rod 9 by the eccentric 10 integral with the manual shaft.
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velle He.
When the piston 8 moves towards its bottom dead center (fig. 1), the suction channel 12, in front of which is a carburetor not shown, is unmasked and the auxiliary pump sucks an air mixture into its working chamber. and fuel which, as mentioned above, is suitably fuel rich. During the next movement of the piston, this mixture is compressed in the auxiliary cylinder; at the appropriate time, the orifice 13 of the piston 8 is placed in front of the transfer channel 14 (fig. 2) and the compressed mixture passes through this channel into the working chamber, where it mixes with fresh air and thus forms an ignition mixture of suitable composition. The transfer channel 14 is closed by the upper edge of the motor piston 2.
During the next compression in the engine cylinder the mixture is further compressed and ignited by the spark plug in known manner.
Fig. 4 shows another possibility of execution; in the engine cylinder are formed in known manner three channels; the deflector provided on the piston 2 compensates for the flow of fresh air entering through the intake duct 6 so that the sweeping is as complete as possible. The auxiliary pump cylinder 7 and its piston 8 are arranged as in the arrangement described above, with the difference that the movement of the piston 8 is produced by a cam 15 wedged on the crank shaft 11 and transmitted by the lever 16, pivoting around the journal 17; the return movement is produced by the spring 18.
In another possible arrangement, the auxiliary cylinder also sucks in fresh air and it is only in the transfer channel between the pump and the engine cylinder that the fuel is added to this air, by means of the carburetor shown. on plate III in fig. 5 in longitudinal section and FIG. 6 in cross section. The transfer channel 14 is in this case cylindrical and narrows down on the side of the pump cylinder to a smaller diameter, by means of a conical connection;
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in the channel 14 is introduced a part 20, centered in this channel by ribs 21.
In this part 20, the needle 22 is mounted so as to be movable; it comprises a conical head which comes to fit on a also conical seat of the part 20 and it is held by a spring 26 in the position shown. The valve 24, fixed to the needle by means of the ouor 25, is applied with its conical surface against the seat formed in the channel 14. The part 20 is connected to the constant level tank by the connection 23 and in In this tank, the fuel level is kept constant by any float system.
When the pump piston moves in the direction of its top dead center, the air drawn into the pump cylinder is compressed and, when port 13 (fig. 2) has been unmasked, this air passes in the inlet channel 14 and by the action of its pressure, lifts the valve 24; at the same time, the conical head of the needle 22 rises from its seat and allows the fuel to enter.
The air which bypasses the valve 24 and the part 20 with a high speed, sucks the fuel on the seat around the conical head of the needle 22, pulverizes it and partially vaporizes it and thus forms a suitably rich mixture which, a when mixed with air in the engine cylinder, forms a mixture of suitable composition, The mixture is adjusted by modifying the level of the fuel in the tank at constant level, by replacing the connection 23 by modifying the profile air passages around the seat of the needle, by modifying the preliminary tension of the spring 26 and by other suitable and known means.
Fig. 7 shows another possible arrangement of the carburetor; the body of the carburetor is arranged so that it can easily be inserted into the channel 14 and that it is held in its position by a rod 30 and tightened by a screw 29. As in the previous example, this body 20 is connected to the constant level tank by a connection 23 and the fuel passes from this connection under
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the seat of needle 22, where. it is entrained by the air current and pulverized. There always remains a gap between the cone of the needle 22 and its seat and the size of this gap can be modified by replacing the support 28, which also modifies the resistance to the passage of fuel and the content of the mixture admitted into the cylinder. engine.
These examples do not constructively exhaust the principle of the invention; the arrangement of the auxiliary pump can be effected at will in a different way and the movement of the pump piston can also be produced by another mechanism, Even the sweeping of the engine cylinder by fresh air can be effected from any way, possibly even by a special compressor.