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" Perfectionnements apportés qux moteurs à combustion interne à distribution par soupapes ."
L'invention est relative aux moteurs à combustion interne, notamment à allumage par bougies, avec distribution par soupapes, et plus spécialement pour véhicules automobiles ou autres engins.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces moteurs tels qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pra- tique, notamment que la construction de la culasse et de ses organes soit rendue plus simple et plus rationnelle.
Elle consiste, prinoipalement, dans ces moteurs, à donner à la chambre de combustion une allure hémisphérique avec une ouver- ture de diamètre inférieur à celui de l'alésage, de façon à cons- tituer un rebord que le piston vient affleurer à son point mort haut, déterminant alors une turbulence en jet d'eau vers le sommet de la culasse, où se produit l'allumage.
Elle comprend,, mise à part cette disposition principale, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en meme temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment ; une deuxième disposition -- relative, d'une façon générale, aux dispositifs comprenant au moins un organe en déplacement alternatif et soumis à l'action de moyens élastiques, notamment aux soupapes pour moteurs à combustion interne -- consistant à réaliser lesdits moyens à l'aide de barres ou fils travaillant en torsion;
et une troisième disposition -- relative aux moyens élastiques, en particulier pour dispositifs à mouvements alternatifs tels que venant d'être visés -- oonsistant à leur faire comprendre au moins un élément (barre, fil, etc.) dont une partie travaille à la tor- sion et une autre (notamment faisant suite à la précédente et cou- dée par rapport à elle) peut éventuellement travailler à la flexion.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'applica- tion (celui pour lequel on l'applique aux moteurs à combustion in- terne), ainsi que certains modes de réalisation, desdites disposi- tions;. et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de
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produits industriels nouveaux, les ensembles du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les engins (notamment les véhicules automobiles) comprenant de tels ensembles ou moteurs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
Les fig. 1 à 3 de ces dessins montrent respectivement en élévation, en plan (portions en coupe) et en vue de côté suivant III-III fig. 2, un moteur à combustion interne établi conformément à l'invention.
La fig. 4 montre, semblablement à la fig. 3, mais partiellement, certains organes de ce moteur, selon une variante de l'invention.
Les fils. 5 à 7 montrent, en coupe axiale par un cylindre, le même moteur selon trois autres modes de réalisation de l'invention.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'établir un moteur à piston à combustion interne avec soupapes et allumage par bougies, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On agence ce moteur, dans Ion ensemble, de toute manière connue et, pour ce qui est plus spécialement de la chambre de combustion à faire comporter au cylindre ou à chaque cylindre, on lui donne une allure hémisphérique avec une ouverture de diamètre inférieur à celui de l'alésage, de façon à constituer un rebord que le piston vient affleurer à son point mort haut.
Ledit piston provoque alors une turbulence en jet d'eau, c'est-à-dire dirigée vers le sommet de la culasse, de sorte que les gaz sont amenés à monter du centre du piston vers ledit sommet, pour redescendre ensuite le long des parois; de ce fait, ils viennent balayer la zone où se trouvent généralement placées les bougies et aident ainsi à la propagation de la flamme.
Par ailleurs et si l'on considère le piston pendant sa course de retour consécutive à l'allumage et à la combustion, l'espace annulaire qui s'ouvre entre le susdit rebord et le piston constitue une région favorable à la propagation du front de flamme, juste à un moment où la combustion tend à s'accélérer et à se transformer en onde de choc ; l'entrée en jeu de cet espace périphérique, en augmentant le rapport surface/volume, tend à refroidir les gaz, donc à combattre les phénomènes d'accélération de la combustion et d'onde de choc.
Il est à noter qu'un tel rebord existait déjà sur des moteurs à fourreaux distributeurs, mais il n'était qu'une conséquence de la structure de ces moteurs et, de toute façon, on n'avait pas envisagé un tel agencement pour les moteurs à soupapes que concerne la présente invention.
Sur les dessins (fig.l à 6), on a représenté un: moteur à soupapes en tête 12, avec bougies 23 disposées vers le fond (éventuellement à son sommet) de la chambre de combustion 1, laquelle présente, comme illustré, une allure hémisphérique, avec @
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son rebord 2 faisant saillie à l'intérieur de l'alésage du cylindre, oonstituant ainsi un rebord annulaire 3 d'une certaine largeur.
Ladite largeur, pour un moteur de cylindre déterminée (donc de volume de ohambre de combustion également déterminé), sera plus ou moins variable, selon la,forme de la chambre et selon le rapport course/alésage; il y aura d'ailleurs intérêt, selon l'invention et en vue d'accroître la largeur de ce rebord, à choisir pour ledit rapport une valeur assez faible, même inférieure à 1; c'est le cas pour le moteur représenté sur les dessins, où l'on voit (fige 2) que la oourse L est inférieure au diamètre d.
Il convient d'ajouter que le rebord 3, de même que les surfaces correspondantes du piston, peuvent recevoir toutes formes appropriées susceptibles de modifier - notamment d'améliorer certains au moins des effets venant d'être indiqués.
C'est ainsi que l'on peut par exemple, pour augmenter la turbulence ; ou bien se contenter de faire comporter au piston des moyens déflecteurs appropriés, de forme de révolution ou non, ces moyens étant constitués par exemple (fig. 5) par un épaulement circulaire 4 de diamètre inférieur à celui du bord 2 de la chambre de combustion ; ou bien prévoir pour le rebord 3, de même que pour portion au moins de la surface intérieure 5 du piston, une certaine conicité ou convexité (fig. 6 et 7); ou bien avoir recours à tous autres dispositifs adéquats.
La chambre de combustion, au lieu d'être complètement à l'intérieur de la culasse, pourrait être disposée partie dans celle-ci et partie dans le piston, comme représenté en 1 et 6 sur la fig. 7. La cavité 6 peut être - mais non nécessairement sphérique, de même rayon quela cavité 1 ou de rayon différent.
On a supposé sur cette figure que la cavité 1 était de Volume suprieur à celui de la cavité 2; ce pourrait être l'inverse; elles pourraient aussi être de même volume.
Enfin, pour ce qui est des soupapes et de leurs commandes, on procède, pour les réaliser, de toute manière connue, étant entendu qu'il y a intérêt à prévoir des soupapes en tête telles que 7, avec culbuteurs 8 montés pivotants en 9, à la manière ordinaire, autour d'axes 10 supposés creux sur le dessin. On voit que la forme sphérique de la chambre de combustion (notamment hémisph- :bique) est favorable au montage de telles soupapes, car elle permet d'adopter pour celles-ci, disposées selon des axes par exemple concourants et avantageusement à 90 des dimensions plus grandes que s'il s'agissait de soupapes d'axes parallèles, comme c'est le cas pour les chambres de compression à fond plat,
Le refroidissement peut se faire par eau ou par air, comme représenté.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient un moteur dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet et qui présente, par rapport aux moteurs du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, pour la plupart indiqués plus haut et pouvant se résumer ainsi : celui de permettre une turbulence; celui de tendre à supprimer les ondes de choc;
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celui de permettre d'améliorer le refroidissement des soupapes, grâce à l'accroissement de leurs dimensions; celui, pour les mêmes raisons, d'améliorer le remplissage àt l'échappement; et celui de permettre de réduire l'encombrement de la culasse et d'augmenter, en proportion, les surfaces de refroidissement.
Et, ou bien l'on se contente de procéder comme il vient d'être dit, ou bien - et mieux - on a recours encore à certaines autres dispositions - telles que les suivantes - susceptibles, le cas échéant, d'être utilisées isolément.
Selon l'une de ces dispositions -- relative aux moyens élastiques à faire coagir avec un organe en mouvement alternatif, organe que l'on supposera, dans ce qui suit, constitué par une soupape appartenant à un moteur tel que visé plus haut ou à tout autre moteur -- on constitue essentiellement lesdits moyens par au moins un élément travaillant en torsion.
Et avantageusement, dans l'application envisagée, on fait passer cet élément (fil d'acier pour ressorts de soupapes, corde à piano, barre, etc.) à l'intérieur de l'axe du culbuteur, lorsque ce dernier est prévu.
Ledit élément est représenté en 11 sur les figo 3 et 4; il est entendu qu'il peut soit être disposé seulement sur une partie de la longueur de l'axe-support 10, soit être disposé sur toute la longueur (fig. 3), soit faire saillie à l'extérieur dudit axe ou à l'intérieur du bâti supportant ce dernier (fig. 4), le tout étant agencé de façon à donner lieu à l'élasticité désirée.
Le montage de l'élément 11 est effectué de façon que celui-ci soit fixé, à l'une de ses extrémités, à son support 10, tandis que, à son autre extrémité, il est relié directement ou indirectement à la tige 12 de la soupape.
Du côté du support, la fixation s'opère par exemple ; soit par serrage de l'élément 11 dans un dispositif approprié, comme représenté sur la fig. 3, où l'on a supposé que ce disposi- tif était constitué par un collier 13 à vis ou clavette 14, l'extrémité de l'élément 11 étant faite carrée (ou autre) pour empêcher la rotation; soit, plus simplement et comme représenté fig. 4, par des cannelures 15.
Cette dernière figure se rapporte au cas où l'élément 11 est prolongé vers l'extérieur et où, à cet effet, l'axe 10 comporte lui-même un prolongement approprié.
On pourrait aussi recourber la susdite extrémité vers l'extérieur et l'ancrer sur tout dispositif ad hoc.
Du côté de la soupape, il y a intérêt -- selon une autre disposition de l'invention -- à prolonger l'élément 11 par une sorte de fourchette 16 forgée (de préférence à même le fil) qui vient appuyer sous une cuvette 17 solidaire de la queue de soupape par tout moyen connu.
Un dispositif élastique de ce genre travaille à la ten- sion sur toute sa partie rectiligne, tandis que la partie coudée 16 peut éventuellement travailler à la flexion. On va montrer que les conditions de travail de la matière sont parfaitement respectées.
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En effet, si l'on considère deux sections voisines du coude tel que 18 (fig.l), l'une travaillant à la torsion et l'autre à la flexion, on sait que le moment d'inertie à la torsion est double du moment d'inertie à la flexion; mais que par ailleurs, d'une part, la limite élastique de la résistance à la torsion est voisine de la moitié de celle de la résistance à la flexion et, d'autre part, pour les aciers très durs (ce qui est le cas), la limite élastique à la flexion est très voisine de la résistance à la rupture, conditions qui justifient pleinement l'adoption du susdit dispositif.
Enfin, il est bien entendu que l'invention s'applique à tous genres de moteurs et c'est seulemmt à titre d'exemple que l'on a représenté un moteur à deux cylindres opposés, à axes horizontaux, avec carter situé à la partie inférieure, en 19. Les cames 20 com- mandent la tringlerie 22 des culbuteurs par des pistons 21.
On note que ce moteur, dont ltalésage est plus grand que la course, a une allure particulièrement ramassée qui conviendra à son montage sur un véhicule, notamment sur un véhicule à cabine avancée disposée au-dessus du moteur*
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagéx; elle en embrasse, au oontraire, toutes les variantes.