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Moteur à combustion interne et auto-allumage pour modèles réduite,
Les petits moteurs à combustion interne qui sont destinés à mouvoir des engins de dimensions réduites, par exemple des jouets ou des maquettes*ont fait l'objet, particulièrement dans le cas d'appareils volants, d'études et de recherches tendant à réduire leur poids et leur en combrement.
type Les moteurs employés jusqu'à présent sont du type à deux temps avec allumage par pile, bobine de haute tension, oondensateur, rupteur et bougie, Au contraire le moteur faisant l'objet de la présente invention est du type à deux temps avec allumage automatique* obtenu concurremment par un taux de compres- sion très élevé et par le choix d'un mélange de oarbu- rants à température d'allumage spontané peu élevée, afin que l'augmentation de température due à la compression assure l'inflammation du mélange carburé à l'instant voulu et qui correspondrait à celui de l'allumage électrique dans un moteur de type usuel. La suppression de tout l'équipement électrique qui en résulte assure une économie importante de poids et de volume, ainsi qu'une simplification de la construction.
Les mélanges simples suivants ont donné des ré- sultats satisfaisants : mélanges hulle-éther, huile-éther- essence, huile-éther-gas oil; des mélanges plus complexes ont été essayés avec succès.
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L'huile joue un rôle de graissage et d'étanchéité, mais aussi de carburant, étant donné l'état extrêmement diffus dans lequel elle arrive dans le cylindre,
En effet, son mélange intime avec l'éther favorise sa vaporisation. La variation du taux des mélanges fait varier le point d'inflammabilité. Les proportions doivent être choisies en fonction des taux de compression adoptés.
Le moteur, par suite de l'usure, peut perdre de sa compres- sion; ce défaut peut être compensé par une modification des proportions du mélange.
Ces corrections du taux des mélanges peuvent être comparées aux corrections de l'avance a l'allumage,
Il résulte immédiatement de ces principes de fonc- tionnement, une grande facilité de mise en route par temps froid, comparable en tous points aux facilités que l'on rencontre dans le cas des moteurs usuels à injection de carburants. La température de l'air admis n'a en effet qu'une faible importance en regard de la température en fin de compression.
La description qui va suivre, en regard des des* sins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que des des- sins faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig, 1 est une vue en plan du moteur avec l'arbre porte-hélice,
La fig. 2 est une élévation de coté,
La f ig. 3 est une élévation de face, vue de coté de l'hélice.
La fig. 4 représente le moteur vu de dessous, avec coupe partielle du carburateur.
Les !!tige 5 et 6 sont des coupes du moteur, pri- ses respectivement suivant les lignes V-V et VI-VI de la fig.
1,, le réservoir étant enlevé.
La culasse 1 du moteur présente à sa base des pattes LA traversées par des boulons qui assurent sa fixa- tion aux plaques d'entablement 2a dont est muni le carter 2. Celui-ci se prolonge à l'avant par une partie cylindri- que 2b servant de palier à l'arbre porte-hélice 3 a l'extré- mité duquel se visse un écrou de serrage 4 de l'hélice, non figurée. A l'arrière, le carter 2 est obturé par un couver- cle rentrant 5 dans lequel s'engage en partie le réservoir à carburant 6, dans le prolongement du carter, ce qui forme un ensemble peu encombrant et aérodynamique dans le cas où le moteur n'est pas capoté. Une conduite de carburant 7 va du réservoir à la tubulure 9 qui dessert le corps 8 du carburateur.
Le carburateur est du type inversé, à pointeau réglable 11 (fig. 4) par vissage ou dévissage dans un guide taraudé 10. Le ressort 13 comprimé entre le guide 10 et la manette 12, ou bien une lame de ressort 17 en prise dans un cran de la roue dentée]) (fig. 1 et 3) servent à freiner la commande du pointeau pour éviter tout déréglage dû aux vibrations.
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Ce carburateur, par le seul réglage de l'arri- vée de carburant, permet des variations de régime importan- tes qui autorisent toutes les utilisations du moteur. La disposition "inversée" donne toute sécurité au moment du dé- marrage. En effet, le réservoir étant en charge il y a lieu de craidre, dans le cas d'un carburateur normal, un excès de carburant qui vient noyer le moteur et s'opposer à toute mise en route, Le carburateur inversé laisse au contraire le carburant s'écouler en dehors du moteur si le pointeau a été exagérément ouvert, eu entre deux tentatives de lancement du moteur.
Dans le moteur faisant l'objet de la présente invention, les départs sont donc facilités de par la con- ception même du moteur et le choix de principe de l'auto- allumage, et par les principes de fonctionnement du car- burateur, qui rendent les manoeuvres de départ très systématiques et suppriment tout risque de fausse manoeuvre,
On voit fig. 1 par l'orientation de la tige 14, par rapport au plan de l'hélice, que la commande du pointeau, ou commande des gaz, est largement dégagée de la zone dangereuse de l'hélice,
Le nombre des pièces a été réduit au minimum afin de donner à l'ensemble une grande simplicité indispen- sable pour assurer :
l'interchangeabilité des pièces, des démontages faciles pour les usagers, - un prix de revient réduit, seul compatible avec une grande diffusion de vente.
Dans ce but, des conceptions mécaniques spéciales ont été adoptées,
Le piston 20 sans segment comporte un déflecteur 20d de profil très simple taillé latéralement dans la masse du piston (fig. 6) qui est ainsi usiné sur toute sa surface active avec une grande précision mais sans complication no- table de l'usinage. D'autre part, malgré la présence dtun piston à déflecteur la culasse est à fond plat f, donc facile usiner, La précision d'usinage du piston et de la culasse permet de tenir rigoureusement le volume de la cylindrée au point mort haut, Ce volume est très réduit,étant donné le taux élevé de compression choisi et qu'il est nécessaire d'obtenir avec une haute précision.
La chemise 21, en acier spéoial traité ou nitruré, est cylindrique sans collerette, donc économique aux points de vue usinage et matière première. Elle présente une lu- mière d'échappement 21e et une lumière d'aspiration 21a qui communique avec le canal de transfert t qu'elle limite ainsi du côté du piston. ce qui évite un forage spécial dans le cylindre.
La bielle 22 du moteur attaque le maneton 24 solidaire du plateau manivelle qui fait partie intégrante du tourillon d'arbre 25, creusé suivant son axe d'un alésage 25a qui fait communiquer le carburateur 8 et la chambre de compression préalable 23 dans le carter 2 par une lumière de distribution latérale 25b ménagée dans le tou- rillon.
Lors de la course montante du piston 20 (fig. 5), le mélange combustible est aspiré à travers 25b, 25a dans la
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chambre 23, puis la lumière 25b est masquée. à la course descendante motrice, le piston comprime légèrement le mélange carburé dans la chambre 23, ce qui facilite ensuite le passage de ce mélange/dans le canal de transfert et la chemise de cylindre 21 lorsque le piston est au point mort bas (fig. 6) à partir duquel commence la compression définitive à taux élevé.
La combinaison des particularités qui ont été dé- crites permet d'obtenir une construction bon marché, avec un nombre de pièces très réduit et un fonctionnement parfait du moteur.
Il va de soi que l'on peut apporter diverses modifications à la forme d'exécution qui vient d'être décrite et notamment substituer à tel organe tout équi- valent technique approprié, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS
1, Koteur à combustion interne à deux temps, sans soupapes, pour modèles réduits, caractérisé par un allumage automatique de la charge obtenu concurremment par un taux de compression très élevé et par le choix d'un mélange de carburants à température d'allumage spontané peu élevée, afin que l'augmentation de température due la compression assure l'inflammation du mélange carburé à ltinstant voulu, à l'exclusion de tout dispositif d'al- lumage électrique ou autre, les mélanges de carburants convenables étant composés, par exemple, d'huile et d'é- ther, d'huile, d'éther et d'essence ou encore d'huile. d'éther et de gas oil.
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Internal combustion engine and self-ignition for reduced models,
Small internal combustion engines which are intended to move devices of reduced dimensions, for example toys or models * have been the subject, particularly in the case of flying devices, of studies and research aimed at reducing their weight and size.
type The engines used up to now are of the two-stroke type with battery ignition, high voltage coil, capacitor, breaker and spark plug, on the contrary the engine forming the subject of the present invention is of the two-stroke type with ignition automatic * obtained concurrently by a very high compression ratio and by the choice of a fuel mixture with a low spontaneous ignition temperature, so that the increase in temperature due to compression ensures ignition of the fuel. fuel mixture at the desired instant and which would correspond to that of the electric ignition in a conventional type engine. The resulting elimination of all electrical equipment ensures a significant saving in weight and volume, as well as a simplification of construction.
The following simple mixtures gave satisfactory results: oil-ether, oil-ether-gasoline, oil-ether-gas oil mixtures; more complex mixtures have been tried with success.
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The oil plays a role of lubrication and sealing, but also of fuel, given the extremely diffuse state in which it arrives in the cylinder,
Indeed, its intimate mixture with the ether promotes its vaporization. The variation in the rate of the mixtures causes the flashpoint to vary. The proportions must be chosen according to the compression ratios adopted.
The engine, due to wear, can lose its compression; this defect can be compensated for by changing the proportions of the mixture.
These mixture ratio corrections can be compared to the ignition advance corrections,
These operating principles immediately result in great ease of start-up in cold weather, comparable in all points to the facilities encountered in the case of conventional fuel injection engines. The temperature of the air admitted is in fact of little importance with regard to the temperature at the end of compression.
The description which will follow, with regard to the appended drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawings making, of course, part of said invention.
Fig, 1 is a plan view of the engine with the propeller shaft,
Fig. 2 is a side elevation,
The f ig. 3 is a front elevation, side view of the propeller.
Fig. 4 shows the engine seen from below, with partial section of the carburetor.
Rods 5 and 6 are cross sections of the engine, taken respectively along lines V-V and VI-VI of fig.
1 ,, the reservoir being removed.
The cylinder head 1 of the engine has at its base lugs LA crossed by bolts which ensure its attachment to the entablature plates 2a with which the casing 2 is provided. This is extended at the front by a cylindrical part. 2b serving as a bearing for the propeller shaft 3 at the end of which is screwed a tightening nut 4 of the propeller, not shown. At the rear, the casing 2 is closed by a re-entrant cover 5 in which the fuel tank 6 partially engages, in the extension of the casing, which forms a compact and aerodynamic assembly in the case where the engine is not covered. A fuel line 7 goes from the tank to the pipe 9 which serves the body 8 of the carburetor.
The carburetor is of the inverted type, with an adjustable needle 11 (fig. 4) by screwing or unscrewing in a threaded guide 10. The spring 13 compressed between the guide 10 and the handle 12, or else a leaf spring 17 engaged in a toothed wheel notch]) (fig. 1 and 3) are used to brake the needle control to prevent any adjustment due to vibrations.
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This carburettor, by adjusting the fuel supply alone, allows significant speed variations which allow all uses of the engine. The "inverted" arrangement gives complete safety when starting up. Indeed, the tank being charged there is reason to fear, in the case of a normal carburetor, an excess of fuel which floods the engine and oppose any start-up, The reversed carburetor on the contrary leaves the fuel will flow out of the engine if the needle has been excessively opened, between two attempts to crank the engine.
In the engine forming the subject of the present invention, the starts are therefore facilitated by the very design of the engine and the choice of principle of self-ignition, and by the operating principles of the carburettor, which make starting maneuvers very systematic and eliminate any risk of wrong maneuver,
We see fig. 1 by the orientation of the rod 14, relative to the plane of the propeller, that the needle control, or throttle control, is largely clear of the danger zone of the propeller,
The number of parts has been reduced to a minimum in order to give the whole a great simplicity which is essential to ensure:
the interchangeability of parts, easy disassembly for users, - a reduced cost price, only compatible with a wide distribution of sales.
For this purpose, special mechanical designs have been adopted,
The piston 20 without a ring comprises a deflector 20d of very simple profile cut laterally in the mass of the piston (FIG. 6) which is thus machined over its entire active surface with great precision but without significant machining complications. On the other hand, despite the presence of a deflector piston, the cylinder head is flat-bottomed, therefore easy to machine, The machining precision of the piston and the cylinder head makes it possible to strictly keep the volume of the displacement at top dead center. volume is very small, given the high compression ratio chosen and which it is necessary to obtain with high precision.
The jacket 21, made of special treated or nitrided steel, is cylindrical without a collar, therefore economical in terms of machining and raw material. It has an exhaust light 21e and a suction port 21a which communicates with the transfer channel t which it thus limits on the piston side. which avoids a special drilling in the cylinder.
The connecting rod 22 of the engine engages the crank pin 24 integral with the crank plate which forms an integral part of the shaft journal 25, hollowed out along its axis with a bore 25a which communicates the carburetor 8 and the preliminary compression chamber 23 in the casing 2 by a lateral distribution slot 25b formed in the journal.
On the upstroke of piston 20 (fig. 5), the combustible mixture is sucked through 25b, 25a into the
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room 23, then the light 25b is masked. on the driving downstroke, the piston slightly compresses the fuel mixture in the chamber 23, which then facilitates the passage of this mixture / in the transfer channel and the cylinder liner 21 when the piston is at bottom dead center (fig. 6) from which the final high rate compression begins.
The combination of the features which have been described allows to obtain an inexpensive construction, with a very small number of parts and a perfect functioning of the engine.
It goes without saying that various modifications can be made to the embodiment which has just been described and in particular to substitute for such an entirely appropriate technical equivalent member, without thereby departing from the scope of the present invention.
CLAIMS
1, Two-stroke internal combustion engine, without valves, for scale models, characterized by automatic ignition of the load obtained concurrently by a very high compression ratio and by the choice of a mixture of fuels at spontaneous ignition temperature low, so that the increase in temperature due to compression ensures the ignition of the fuel mixture at the desired instant, to the exclusion of any electric or other ignition device, suitable fuel mixtures being composed, for example , oil and ether, oil, ether and gasoline or even oil. ether and gas oil.