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" Machine à combustion interne ",
La présente invention concerne des perfectionnements aux machines à combustion interne. Elle se rapporte particu- lièrement aux machines à deux temps et à une construction de marteau à combustion interne, bien qu'elle comporte des carac- téristiques susceptibles de larges applications. Le but de l'invention est' de fournir un piston qui fonctionne de façon satisfaisante dans un marteau à combustion interne. A cet effet, il est désirable de produire un piston léger, parce qu' un piston relativement léger en comparaison du poids total de l'outil donne en réalité un choc plus dur qu'un piston lourd.
En outre, il est désirable de réduire au minimum la conduction de chaleur au piston en vue de la protection du ressort de support et des pièces situées en-dessous dans l'outil et de conserver la pellicule de lubrifiant entre le piston et le cylindre.. En conséquence, le piston est, de préférence, pourvu de cavités intérieures, dont certaines peuvent être faites de façon à fournir un effet de refroidissement supplémentaire,en..
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servant de passages de transfert pour conduire vers la cham- bre de combustion le mélange de gaz, comprimé en-dessous du piston.
En subdivisant les cavités en un certain nombre de passages de section transversale comparativement petite, l' effet de refroidissement des gaz est multiplié , la conducti- bilité thermique du piston estréduite et les passages tendent a intercepter des morceaux rompus des ressorts da piston et à empêcher ainsi des ressorts brisés d'atteindre la chambre de combustion.
Dans les dessins :
La fig.l est une coupe verticale axiale dans un moteur à essence à deux temps, renfermant l'invention, tel qu'il apparaît sous la forme de marteaux à combustion à deux temps.
La est une coupe transversale par le plan 2-2 de la fig. l.
Les mêmes pièces sont désignées par les mêmes chiffres de référence sur les différentes vues.
Conformément à ce qui est exposé dans un autre brevet intitulé " Marteau à combustion interne ", déposé le II juillet 1931, sous le numéro de dépôt 550188, la pièce cou- lée du cylindre 4 ne forme qu'une seule pièce sur tout le trajet du piston 5 et peut comporter une chemise 6, faite d'une pièce egalemenb pourvue d'ailettes de rayonnement 7.La pièce coulée du cylindre comporte une culasse, faite d'une pièce 3, dans laquelle a accès une bougie d'allumage 9, de construction usuelle . Unprolongement à épaulement 10 de la pièce coulée du cylindre reçoit un anneau 11, auquel les poi- gnées 12 sont attachées.
L'extrémité inférieure de la pièce coulée du cy- lindre n'est pas pourvue d'un présent dispositif d'un carter de manivelle, mais est, au contraire, fermée par un guide d'enclume 15,dans lequel l'enclume 16 possède un mouvement...
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limité de va-et-vient. L'enclume est, de préférence, pourvue de segments d'étanchéité, pour rendre étanché au gaz la partie du cylindre en'-dessous du piston 5. Un ressort 17,assez fort, est placé sur l'enclume et supporte un ressort relativement léger 18, entourant le marteau 19, porté par le piston 5, et prenant appui contre le piston proprement dit.
Bien qu'il puisse être possible d'employer un seul ressort, pour supporter le piston, les exigences, pour ce qui concerne la trempe et les dimensions du fil enroulé, seraient plus sévères en cas d'emploi d'un seul ressort que dans le cas où deux ressorts sont employés. Les ressorts de pression sont traités plus en détail dans un autre brevet. Il suffira d'in- diquer ici qu'ils doivent être exceptionnellement durs.
Le ressort 18, en lui-même, convient pour le support et le retour du piston, tandis que le ressort 17 ne procure pas seulement une monture élastique amortissant les chocs, mais est égale- ment capable, en raison de sa raideur accrue de préférence, de maintenir la charge de ressort sur le ressort 18, dans le cas d'un léger retrait que prend le ressort 18, lorsque l'ou- til est mis en service pour la première f ois.
L'enclume 16 est pourvue d'une douille pour recevoir l'extrémité de l'outil 20, qui est retenu dans l'organe 21. Le guide d'enclume 15, l'organe 21, retenant l'outil, et l'anneau 11 sont, de préférence, faits en acier et maintenus en prise de serrage sur la pièce de cylindre 4, coulée en fonte, au moyen de tiges de tension 22, conformément à ce qui est exposé dans un autre brevet.
Pour le réglage de l'allumage, le piston 5 est rai- nuré longitudinalement en 23, la rainure étant pourvue d'un nez de came 24. Un suiveur de came 25 circule dans la rainure et reçoit l'action du nez 24, en vue d'amener son contact mo- bile 26 en prise avec un'contact à ressort 27, ce qui ferme le circuit d'allumage.
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Le guide d'enclume 15 est pourvu de boulons 29, pour le montage d'un réservoir à combustible 30, qui porte un car- burateur 41, dont la construction détaillée n'a pas d'impor- tance pour la présente invention. La charge est admise dans l'espace de compression sous le piston dans le cylindre 4, à travers une lumière 32¯,dans le guide d'enclume 15 et s'élève de là à travers le guide d'enclume,dans l'extrémité de la pièce coulée du cylindre.
Conformément à la pratique usuelle des moteurs à deux temps, la charge est d'abord comprimée en dessous du pis- ton et à la fin, ou près de la fin, de la course de détente du piston, une lumière est découverte par le piston pour faire passer la charge dans le cylindre de travail. Tandis qu'ordi- nairement le passage de transfert est formé complètement à l'intérieur du cylindre et est exposé complètement au gaz com- primé en dessous du piston pendant la course de détente, dans le présent dispositif, la seule partie du passage de transfert qui est formée dans la pièce coulée du cylindre est un renfon- cement 33.
Le reste du passage de transfert est à l'intérieur du piston lui-même et comprend un ou plusieurs conduits verti- caux 54, s'étendant de bas en haut, à travers le piston, le long du côté éloigné de la cavité 33, et en communication avec des conduits horizontaux 35, dirigés vers la cavité 33. L'em- ploi d'un certain nombre de conduits est préféré, parce qu'ils donnent de la masse et de la résistance au piston en une cons- truction cellulaire qui réduit au minimum la conductibilité thermique, en donnant en même temps une surface très impor- tante de passage de transfert.
La disposition représentée ne réduit pas seulement la conduction de chaleur à travers le piston, mais elle pro- duit egalement un effet de refroidissement défini sur le pis- ton, effet qui est dû au passage dans celui-ci du mélange de combustible. Une partie du combustible utilisé pour carburer..
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l'air du mélange est vaporisée et ceci produit un effet de refroidissement défini sur.la charge. La vaporisation ultérieu- re de quantités supplémentaires de combustible, au contact des surfaces chaudes du piston a pour effet une nouvelle absorption de chaleur de celles-ci. Dans un marteau à combustion interne, il est très important de limiter le transfert de chaleur à travers le piston, pour conserver le graissage, pour protéger le ressort et éviter un échauffement excessif du combustible liquide dans le réservoir 30.
La cavité 33 de la paroi du cy- lindre est complètement fermée par le piston dans la position de compression de celui-ci. Son étendue est simplement suffi- sante pour maintenir la communication en travers de la tête du piston entre le conduit 35 et la chambre d'allumage. Le gaz comprimé dans la partie du cylindre sous le piston n'est évi- demment pas admis dans la cavité 33, tant que les conduits 35 ne sont pas en correspondance avec celle-ci et il n'est pas admis dans la chambre d'allumage, tant que la tête du piston ' ne libère pas la cavité 33.
L'exposé qui précède fait apparaître également que, si les passages 35 n'étaient pas prévus, la chaleur serait con- duite plus rapidement de la tête du piston à la liaison par douille. En conséquence, les passages ne limitent pas seulement la surface conductrice de la chaleur, mais augmentent également la surface du rayonnement de chaleur.
Le fait que les passages de transfert des gaz à travers le piston sont subdivisés en petites sections transver- sales,réduit au minimum la possibilité pour un fragment.de res- sort,d'atteindre la chambre de combustion où il provoquerait des griffes dans les parois du cylindre.
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"Internal combustion machine",
The present invention relates to improvements to internal combustion machines. It is particularly relevant to two-stroke machines and internal combustion hammer construction, although it has features capable of wide application. The object of the invention is to provide a piston which functions satisfactorily in an internal combustion hammer. For this purpose, it is desirable to produce a light piston, because a relatively light piston compared to the total weight of the tool actually gives a harder shock than a heavy piston.
In addition, it is desirable to minimize heat conduction to the piston for the protection of the support spring and parts below in the tool and to retain the film of lubricant between the piston and the cylinder. Accordingly, the piston is preferably provided with interior cavities, some of which may be made so as to provide an additional cooling effect, such as.
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serving as transfer passages to conduct the gas mixture compressed below the piston to the combustion chamber.
By subdividing the cavities into a number of passages of comparatively small cross section, the cooling effect of the gases is multiplied, the thermal conductivity of the piston is reduced and the passages tend to intercept broken pieces of the piston springs and prevent thus broken springs reach the combustion chamber.
In the drawings:
Fig.l is an axial vertical section through a two-stroke gasoline engine, embodying the invention, as it appears in the form of two-stroke combustion hammers.
La is a cross section through the plane 2-2 of FIG. l.
The same parts are designated by the same reference numerals on the different views.
In accordance with what is disclosed in another patent entitled "Hammer with internal combustion", filed on July II, 1931, under the deposit number 550188, the cast part of cylinder 4 forms only one part over the entire path. of the piston 5 and may include a jacket 6, made of a part also provided with radiating fins 7. The casting of the cylinder comprises a cylinder head, made of a part 3, into which has access a spark plug 9 , of usual construction. A stepped extension 10 of the cylinder casting receives a ring 11, to which the handles 12 are attached.
The lower end of the cylinder casting is not provided with a present device of a crank housing, but is, on the contrary, closed by an anvil guide 15, in which the anvil 16 has a movement ...
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limited back and forth. The anvil is preferably provided with sealing rings to gas-tight the part of the cylinder below the piston 5. A spring 17, strong enough, is placed on the anvil and supports a relatively strong spring. light 18, surrounding the hammer 19, carried by the piston 5, and bearing against the piston itself.
Although it may be possible to employ a single spring, to support the piston, the requirements for the quenching and dimensions of the wound wire would be more severe when using a single spring than in the case where two springs are used. Pressure springs are discussed in more detail in another patent. It will suffice to indicate here that they must be exceptionally hard.
The spring 18, in itself, is suitable for supporting and returning the piston, while the spring 17 not only provides a resilient shock-absorbing mount, but is also capable, due to its preferably increased stiffness. , to maintain the spring load on the spring 18, in the event of a slight withdrawal of the spring 18, when the tool is put into service for the first time.
The anvil 16 is provided with a socket for receiving the end of the tool 20, which is retained in the member 21. The anvil guide 15, the member 21, retaining the tool, and the ring 11 are preferably made of steel and held in clamping engagement on the cast iron cylinder piece 4 by means of tension rods 22, in accordance with what is disclosed in another patent.
To adjust the ignition, the piston 5 is grooved lengthwise at 23, the groove being provided with a cam nose 24. A cam follower 25 circulates in the groove and receives the action of the nose 24, in view of bringing its movable contact 26 into engagement with a spring contact 27, which closes the ignition circuit.
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The anvil guide 15 is provided with bolts 29, for mounting a fuel tank 30, which carries a carburetor 41, the detailed construction of which is not relevant to the present invention. The load is admitted into the compression space under the piston in cylinder 4, through a lumen 32¯, into the anvil guide 15 and rises from there through the anvil guide, into the end of the casting of the cylinder.
In accordance with the usual practice of two-stroke engines, the load is first compressed below the piston and at the end, or near the end, of the expansion stroke of the piston, a lumen is discovered by the piston. to pass the load through the working cylinder. While ordinarily the transfer passage is formed completely inside the cylinder and is fully exposed to the compressed gas below the piston during the expansion stroke, in the present device only part of the transfer passage which is formed in the casting of the cylinder is a recess 33.
The remainder of the transfer passage is inside the piston itself and includes one or more vertical conduits 54, extending from bottom to top, through the piston, along the far side of cavity 33, and in communication with horizontal conduits 35, directed towards the cavity 33. The use of a number of conduits is preferred, because they give mass and resistance to the piston in a cellular construction. which minimizes thermal conductivity, at the same time giving a very large transfer passage surface.
The arrangement shown not only reduces the conduction of heat through the piston, but also produces a definite cooling effect on the piston which is due to the passage of the fuel mixture therein. Part of the fuel used to fuel.
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the air from the mixture is vaporized and this produces a defined cooling effect on the load. The subsequent vaporization of additional quantities of fuel, in contact with the hot surfaces of the piston, has the effect of a new absorption of heat therefrom. In an internal combustion hammer, it is very important to limit the heat transfer through the piston, to retain the lubrication, to protect the spring and to avoid excessive heating of the liquid fuel in the tank 30.
The cavity 33 of the cylinder wall is completely closed by the piston in the compression position thereof. Its extent is simply sufficient to maintain communication across the piston head between conduit 35 and the ignition chamber. The gas compressed in the part of the cylinder under the piston is obviously not admitted into the cavity 33, as long as the conduits 35 are not in correspondence with the latter and it is not admitted into the chamber. ignition, as long as the piston head 'does not release the cavity 33.
It is also apparent from the foregoing discussion that, if the passages 35 were not provided, heat would be conducted more rapidly from the piston head to the bushing connection. As a result, the passages not only limit the heat conductive area, but also increase the area of heat radiation.
The fact that the gas transfer passages through the piston are subdivided into small cross sections, minimizes the possibility of a fragment of spring reaching the combustion chamber where it would cause claws in the cylinder walls.