<Desc/Clms Page number 1>
" Moteur à combustion fonctionnant au gaz de gazogène "
La présente invention a pour objet une organisation par- ticulière de moteurs à deux temps fonctionnant au gaz de gazogè- ne, moteurs dans lesquels le carter est utilisé pour aspirer et pour comprimer uniquement l'air de balayage et de combustion, amené de la manière usuelle au cylindre, par des canaux, contra- lés par le piston, la canalisation pour le gaz de gazogène dé- bouchant dans la culasse par une ouverture commandée par une soupape ou un tiroir.
L'invention, qui vise plutôt des moteurs pour véhicules, par exemple des automobiles, des tracteurs, des canots,etc., est essentiellement caractérisée par le fait que le carter est relié, par l'intermédiaire d'une canalisation de rac= cordement. à une chambre prévue dans la canalisation de gaz, chambre qui est contrôlée, aussi bien du côté admission que du côté refoulement, par des soupapes de retenue qui se ferment en
<Desc/Clms Page number 2>
sens inverse du courant gazeux, ces soupapes étant disposées en amont de la soupape de culasse. On dispose avantageusement, entre la soupape de culasse et les soupapes de retenue, dont on a parlé précédemment, une capacité de charge pour le gaz qui, par suite des variations de pression dans le carter, se trouve aspiré et comprimé dans la canalisation de gaz.
Dans la tubulure de raccor- dement, prévue entre le carter et les soupapes de retenue, on a disposé avantageusement un organe d'étranglement réglable, de préférence un volet.
Dans ce qui suit, on va décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention avec référence au dessin annexé.
Sur ce dessin, on a désigné par 1, le cylindre d'un mo- teur à combustion à deux temps, par 2, le piston moteur, par 3, le carter; par 4, le canal de liaison allant du carter jusqu'à l'orifice d'admission 5 ; par 6, l'orifice d'échappement du cy- lindre; par 7, la canalisation de gaz provenant du générateur à gaz, cette canalisation débouchant dans le cylindre par une ou- verture 8 avantageusement prévue dans la culasse. L'ouverture d'admission pour le gaz est réglée par une soupape 9 soumise à l'action d'un ressort 15, soupape qui, dans l'exemple représenté sur le dessin, est une soupape suspendue et dont l'ouverture est commandée positivement. Cette soupape peut éventuellement être remplacée par une commande à tiroir pour l'orifice d'admission.
La canalisation de gaz comporte un élargissement 10, en forme de chambre, dont les deux côtés sont contrôlés par des soupapes de retenue 11 et 12 qui se ferment en sens inverse du courant de gaz. La chambre prévue entre les deux soupapes de re- tenue est reliée, par l'intermédiaire d'une canalisation 13, au carter 3. Les dépressions et les surpressions, qui sont engen- drées, au cours du fonctionnement du moteur, dans le carter, sont transmises, par l'intermédiaire de la canalisation 13, à la chambre disposée entre les soupapes 11 et 12. Lors d'une dé- pression dans le carter, le gaz est aspiré du générateur à gaz à travers la soupape 11, qui s'ouvre à ce moment.
Après inver- @
<Desc/Clms Page number 3>
sion du piston et augmentation de la pression dans le carter, le gaz aspiré est refoulé, à travers la soupape 12, dans le prolon- gement 14 de la conduite de gaz. La partie de canalisation 14 est ainsi remplie avec du gaz, sous une certaine pression, qui provoque la fermeture de la soupape 12 dès que la pression tombe de nouveau dans la chambre 10. La canalisation de gaz comporte également, en aval de la soupape 12, un élargissement 16, for- mant capacité, de manière que l'espace, entre les soupapes 12 et 9, présente un volume suffisant pour un élément de canalisation 14 de faible longueur, afin que le moteur puisse recevoir une charge de gaz suffisante.
On a prévu un étranglement dans la canalisation 13, étranglement qui peut, par exemple, être formé d'un obturateur ou d'un volet réglable 17. Le canal 4 présente avantageusement une partie étranglée, constituée, par exemple, par un bouchon interchangeable 18. L'obturateur ou volet 17 et le bouchon 18 peuvent être réglés de manière que l'on obtienne un certain rapport entre l'air utilisé pour le balayage du cylin dre et l'air comprimé dans le carter utilisé pour comprimer le gaz. En outre, il est avantageux de prévoir, dans la canalisa- tion d'admission d'air au carter, un obturateur ou un volet 19.
Grâce à cet obturateur, l'admission d'air au carter peut être réglée en proportion de la résistance à laquelle se trouve ex- posé le courant de gaz provenant du générateur à gaz (gazogène, réfrigérant, épurateur).
L'obturateur 17 doit se trouver à une certaine distance du point de raccordement de la canalisation 13 avec la chambre 10.
Dans l'exemple représenté sur le dessin, le diamètre de la canalisation 13 est à peu près égal au diamètre de la canali- sation de gaz 7, mais ce diamètre peut évidemment être plus grand ou plus petit. L'étranglement dans la canalisation 13 peut également être constitué par un plus petit diamètre donné à la canalisation au voisinage du carter, canalisation qui, au voisi- nage de la canalisation de gaz, se raccorde à une canalisation
<Desc/Clms Page number 4>
de plus grand diamètre.
La capacité, délimitée par les soupapes 11, 12 et 17 a avantageusement un volume qui est au moins aussi grand que celui du gaz amené à pleine charge dans le moteur (etmpporté à la pression atmosphérique). Le volume de la capacité entre les sou- papes 12 et 9 est délimité par les rapports de pression existant dans le carter. Pour pouvoir adapter la capacité à chaque cas d'espèce, on peut, par exemple, raccorder, aux chambres 10 et 16, des capacités dont le volume peut être réglé à l'aide de pistons, etc.
Le mécanisme que l'on vient de décrire fonctionne de la manière suivante. Lorsque le piston se meut vers le haut, à par- tir de la position représentée sur le dessin, le balayage du cylindre est presque achevé et le cylindre est rempli d'air. peu près dans cette position, c'est la soupape 9 qui s'ouvre, soupape que l'on suppose être réglée, ce qui fait que le gaz, qui se trouve sous une certaine pression dans la canalisation 14 et dans la chambre 16, s'écoule dans le cylindre. La capacité de cette partie doit être un peu plus grande que la cylindrée du moteur, par exemple dans un rapport double ou quadruple. Pendant le mouvement ascendant du piston, il se produit une dépression dans le carter, dépression qui se propage dans la chambre prévue entre les soupapes de retenue 11 et 12 dans la canalisation de gaz.
Il en résulte l'ouverture de la soupape 11 et l'aspiration de gaz provenant du générateur ou d'une autre source de gaz.
Lorsque le piston a atteint son'point mort haut, on peut admet- tre que la capacité entre les soupapes 11, 12 et 17 est, tout au moins en grande partie, remplie de gaz.
Lorsque le piston,redescend, la surpression qui est en- gendrée dans le carter se propage sur la masse de gaz aspirée précédemment dans la capacité comprise entre les soupapes 11, 12 et 17, ce qui fait que le gaz s'écoule maintenant à travers la soupape 12, dans la capacité prévue entre les soupapes 12 et
<Desc/Clms Page number 5>
9, cette dernière soupape étant maintenue fermée sous l'action de son ressort de rappel et de la pression de gaz régnant dans le cylindre. Pendant cet intervalle de temps, la soupape de re- tenue 11 est maintenue fermée par la surpression du gaz dans la chambre 10. Par contre, dans la canalisation 14, une surpres- sion prend naissance, surpression qui se trouve dans un certain rapport avec la compression dans le carter.
Lorsque le piston du moteur démasque l'orifice d'échap- pement 5, il existe, dans le carter, une pression encore suffi- samment élevée pour effectuer un balayage efficace du cylindre et pour l'amenée d'air de combustion dans ledit cylindre. Dès que la pression dans le carter baisse de niveau, à la suite de l'inversion du piston, la soupape de retenue 12 se ferme et le cycle décrit ci-dessus se renouvelle.
Il y a lieu de remarquer ici.qu'au cours du fonctionne- ment du moteur, la vitesse de rotation et la puissance de ce dernier peuvent être réglées uniquement à l'aide de l'obtura- teur 17, car le degré d'ouverture de cet obturateur détermine L quantité de gaz aspirée et refoulée dans le moteur. On peut ob- tenir le même résultat lorsqu'on dispose dans la canalisation de gaz 7, en amont de la soupape de retenue 11, un obturateur tel qu'un volet, cet obturateur peut éventuellement être placé dans l'élément de canalisation 14.
Au lieu de laisser agir directement l'air sur le gaz pour l'aspiration et la compression de celui-ci, on peut pré- voir, à cet effet, un soufflet, une membrane ou un piston libre se déplaçant, par exemple, dans la partie de canalisation élar- gie à cet effet au-dessus de l'obturateur 17, qui, dans ce cas, peut être supprimé. En cas de suppression de la soupape de re- tenue 12, il est avantageux d'organiser la soupape 9 comme sou- pape automatique.
<Desc / Clms Page number 1>
"Combustion engine running on gasifier gas"
The object of the present invention is a particular organization of two-stroke engines operating on gasogenic gas, engines in which the crankcase is used to suck and to compress only the purging and combustion air, supplied in the same way. usual to the cylinder, by channels, constrained by the piston, the pipe for the gasifier gas discharging in the cylinder head through an opening controlled by a valve or a slide.
The invention, which relates rather to engines for vehicles, for example automobiles, tractors, canoes, etc., is essentially characterized by the fact that the casing is connected, by means of a connecting pipe . to a chamber provided in the gas line, which chamber is controlled, both on the inlet side and the discharge side, by check valves which close in
<Desc / Clms Page number 2>
opposite direction of the gas flow, these valves being arranged upstream of the cylinder head valve. There is advantageously, between the cylinder head valve and the check valves, of which we spoke previously, a load capacity for the gas which, as a result of the pressure variations in the crankcase, is sucked and compressed in the gas pipe .
In the connection pipe, provided between the housing and the check valves, an adjustable throttle member, preferably a flap, has advantageously been placed.
In what follows, an exemplary embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawing.
In this drawing, we denote by 1, the cylinder of a two-stroke combustion engine, by 2, the engine piston, by 3, the crankcase; by 4, the connecting channel going from the casing to the inlet port 5; by 6, the cylinder exhaust port; by 7, the gas pipe coming from the gas generator, this pipe opening into the cylinder through an opening 8 advantageously provided in the cylinder head. The inlet opening for gas is regulated by a valve 9 subjected to the action of a spring 15, which valve, in the example shown in the drawing, is a suspended valve and the opening of which is positively controlled. . This valve can optionally be replaced by a slide control for the inlet port.
The gas line has an enlargement 10, in the form of a chamber, both sides of which are controlled by check valves 11 and 12 which close in the opposite direction to the gas flow. The chamber provided between the two check valves is connected, via a pipe 13, to the crankcase 3. The underpressures and overpressures, which are generated, during operation of the engine, in the crankcase. , are transmitted, via the pipe 13, to the chamber arranged between the valves 11 and 12. During a depression in the crankcase, the gas is sucked from the gas generator through the valve 11, which opens at this time.
After inver- @
<Desc / Clms Page number 3>
As the piston increases and the pressure in the crankcase increases, the sucked gas is discharged through valve 12 into the extension 14 of the gas line. The pipe part 14 is thus filled with gas, under a certain pressure, which causes the valve 12 to close as soon as the pressure falls again in the chamber 10. The gas pipe also comprises, downstream of the valve 12 , an enlargement 16, forming a capacity, so that the space between the valves 12 and 9 has sufficient volume for a pipe element 14 of short length, so that the engine can receive a sufficient charge of gas.
A constriction is provided in the pipe 13, which constriction may, for example, be formed of a shutter or an adjustable shutter 17. The channel 4 advantageously has a constricted part, constituted, for example, by an interchangeable plug 18. The shutter or flap 17 and the plug 18 can be adjusted so that a certain ratio is obtained between the air used for sweeping the cylinder and the compressed air in the crankcase used for compressing the gas. In addition, it is advantageous to provide, in the air intake duct to the casing, a shutter or a shutter 19.
Thanks to this shutter, the air intake to the crankcase can be adjusted in proportion to the resistance to which the gas stream coming from the gas generator (gasifier, refrigerant, scrubber) is exposed.
The shutter 17 must be at a certain distance from the point of connection of the pipe 13 with the chamber 10.
In the example shown in the drawing, the diameter of the line 13 is approximately equal to the diameter of the gas line 7, but this diameter can obviously be larger or smaller. The constriction in the pipe 13 can also be constituted by a smaller diameter given to the pipe in the vicinity of the casing, which pipe, in the vicinity of the gas pipe, is connected to a pipe.
<Desc / Clms Page number 4>
of larger diameter.
The capacity, delimited by the valves 11, 12 and 17, advantageously has a volume which is at least as large as that of the gas supplied to full load in the engine (and brought to atmospheric pressure). The volume of the capacity between the valves 12 and 9 is delimited by the pressure ratios existing in the crankcase. In order to be able to adapt the capacity to each individual case, it is possible, for example, to connect, to the chambers 10 and 16, capacities whose volume can be adjusted using pistons, etc.
The mechanism which has just been described operates as follows. When the piston moves upward from the position shown in the drawing, the cylinder sweep is almost complete and the cylinder is filled with air. approximately in this position, it is the valve 9 which opens, valve which one supposes to be regulated, which makes that the gas, which is under a certain pressure in the pipe 14 and in the chamber 16, flows into the cylinder. The capacity of this part should be a little larger than the engine displacement, for example, in a double or quadruple ratio. During the upward movement of the piston, a vacuum is produced in the crankcase, which vacuum propagates in the chamber provided between the check valves 11 and 12 in the gas line.
This results in the opening of the valve 11 and the suction of gas from the generator or from another gas source.
When the piston has reached its top dead center, it can be assumed that the capacity between the valves 11, 12 and 17 is, at least in large part, filled with gas.
When the piston comes down again, the overpressure which is generated in the crankcase propagates over the mass of gas sucked previously in the capacity between the valves 11, 12 and 17, so that the gas now flows through the valve 12, in the capacity provided between the valves 12 and
<Desc / Clms Page number 5>
9, this latter valve being kept closed under the action of its return spring and the gas pressure prevailing in the cylinder. During this time interval, the check valve 11 is kept closed by the overpressure of the gas in the chamber 10. On the other hand, in the pipe 14, an overpressure arises, an overpressure which is in a certain relation to the pressure. compression in the crankcase.
When the engine piston unmasks the exhaust port 5, there is, in the crankcase, a pressure still high enough to effect an efficient sweep of the cylinder and for the supply of combustion air into said cylinder. . As soon as the pressure in the crankcase drops, following the reversal of the piston, the check valve 12 closes and the cycle described above is repeated.
It should be noted here that during operation of the motor, the speed of rotation and the power of the latter can be regulated only with the aid of shutter 17, since the degree of opening of this shutter determines the quantity of gas sucked and delivered into the motor. The same result can be obtained when a shutter such as a shutter is placed in the gas pipe 7, upstream of the check valve 11, this shutter may optionally be placed in the pipe element 14.
Instead of letting the air act directly on the gas for the suction and compression of the latter, it is possible to provide, for this purpose, a bellows, a membrane or a free piston moving, for example, in the part of the pipe enlarged for this purpose above the shutter 17, which in this case can be omitted. If the check valve 12 is omitted, it is advantageous to organize the valve 9 as an automatic valve.