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Moteur à explosions, à quatre temps, avec auto-compression.
La présente invention a pour but la réalisation d'un mo- teur à explosions qui, à puissance égale, présente par rapport aux autres moteurs à combustion interne, un encombrement et un poids sensiblement réduits.
Ces avantages sont obtenus grâce à la conception nouvelle du moteur, permettant d'admettre dans les cylindres, des gaz car- burés préalablement comprimés par le moteur lui-même, :
Dans la construction du moteur, suivant la présente inven tion, il est fait application de principes nouveaux qui différen- cient nettement cet engin des moteurs à explosions connus et uti- lisés jusqu'à présent:
1 Le piston de chaque cylindre agit à double effet à chacun des "temps" du moteur.
2 Les cylindres sont groupés ou réunis par paire en ce qui concerne leur fonctionnement et leur travail effectif et les cylindres de chaque paire sontiten@épendants l'un de l'autre.
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Le moteur est conçu et réalisé de manière que chaque cour- se ascendante ou descendante des pistons produise deux effets. Par exemple, dans un moteur d'un type courant à quatre temps et en ad- temps mettant que le premier/corresponde à l'aspiration d'un cylindre donné, le piston de ce cylindre, dans sa course descendante produit la dépression nécessaire pour permettre l'entrée d'une quantité de gaz carburés correspondant sensiblement au volume du cylindre envi- sagé;
tandis que dans le cas du moteur qui fait l'objet delà pré- sente invention, le piston dans sa course descendante crée une , dépression dans la partie du cylindre située au-dessus du piston et produit, en même temps, un effet de compression dans l'espace for- mé par la partie inférieure du cylindre (en-dessous du piston) et la carter décrit ci-après.
Les cylindres sont groupés ou réunis par paire, et cha- que groupe ainsi formé est monté sur un carter individuel étanche.
Il n'est pas indispensable que les deux cylindres d'un même grou- pe soient disposés côte à côte, ils peuvent occuper n'importe quel emplacement dans la ligne ou les lignes de cylindres composant le moteur, mais il est nécessaire, dans ce dernier cas, qu'ils soient montés chacun sur un carter individuel et que les deux carters in- dividuels de chaque groupe soient réunis par des canalisations appropriées.
Il va également sans dire, que les carters individuels par groupe ou par cylindre, ne doivent pas nécessairement être constitués par des éléments séparés, ils peuvent être obtenus par le cloisonnement étanche d'un carter commun à tous les cylindres.
Les pistons d'un même groupe de deux cylindres sont atte- lés à l'arbre coudé du moteur de façon à ce que leur mouvement s' opèrent simultanément et dans un même sens, c'est-à-dire de façon à ce qu'ils effectuent ensemble leur course ascendante et leur course descendante, sans que toutefois leur travail soit identique dans la même course, en effet et par exemple, tandis que la course ascendante d'un des pistons correspondra à la compression du pre-
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mier cylindre, le même mouvement provoquera l'échappement dans le cylindre jumelé.
Le travail effectif et le"temps" de chaque cylindre est réglé par la commande des soupapes et de l'allumage.
Chaque élément de carter étanche est d'une part muni d'une ouverture raccordée à la rampe de distribution de gaz carburés (pipe d'admission) venant du carburateur, cette ouverture est obtu- rée par un clapet ou une soupape automatique ne s'ouvrant que sous la dépression créée dans le carter par la course ascendante des deux pistons groupés, et d'autre partnd'une canalisation conduisant les gaz carburés et comprimés dans le carter, vers la chambre des soupapes d'admission des deux cylindres intéressés. La lubrifica- tion du moteur et de ses organes mécaniques est réalisée comme dans les moteurs à deux temps par mélange de l'huile au carburant dans une proportion déterminée.
Les principes et leur application exposés ci-dessus sont représentés schématiquement, à simple titre indicatif mais non limi tatif, aux dessins annexés.
Les figures 1,2, 3 et 4 sont des coupes en élévation d' une paire de cylindres groupés, représentée dans chacune des posi- tions nécessaires correspondant aux quatre temps du cycle normal du moteur.
La figure 5 est une coupe transversale et en élévation du moteur.
Le texte qui suit et qui se réfère aux dits dessins ain- si qu'à l'exposé des principes de l'invention a pour but de décrire le fonctionnement du nouveau moteur.
Dans les dessins, 1 désigne le premier cylindre d'une paire, et 2 le second; les pistons sont repérés 3 et 3', l'ouvertu- re d'admission des gaz dans le carter est désignée sous 4, 5 est la soupape automatique d'admission au carter et 6 désigne la canalisa- tion conduisant les gaz carburés vers la chambre des soupapes d'ad- mission des cylindres. Le carter étanche commun aux cylindres 1 et2
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est désigné par 7
La figure 1 représente un groupe de 2 cylindres dans la position où lesmouvements du premier temps s'amorcent.
Par la course ascendante des pistons 3 et 3' vers leur point mort haut se réalise la compression des gaz admis au temps- précédent, dans le cylindre 1 et l'échappement des gaz brûlés du, cylindre 2.
En même temps, cette course ascendante des deux pistons crée une dépression dans le carter 7, provoque l'ouverture de la soupape 5 et l'entrée des gaz venant du carburateur par l'ouverture 4 du carter.
Au deuxième temps du cycle (fig. 2) il y a explosion dans le premier cylindre, et la soupape d'admission du cylindre 2 s'ouvre, les deux pistons 3 et 3 effectuent leur course descen- da.nte vers leur point mort bas, compriment les gaz contenus dans la partie basse des cylindres 1 et 2 et dans le carter 7 et les refoulent sous pression au travers de la canalisation 6 vers la partie supérieure du cylindre 2.
Au troisième temps (fig. 3) les deux pistons remontent vers leur point mort haut : échappement dans le cylindre 1 et dans le cylindre 2, compression des gaz admis sous pression au temps précédent. La remontée des pistons fait que ceux-ci aspirent une nouvelle quantité de gaz carburés dans le carter 7, au travers de l'ouverture 4 contrôlée par la soupape 5.
Enfin au quatrième temps (fig. 4) les pistons 3 et 3' redescendent vers leur point mort bas, il y a explosion dans le deuxième cylindre et admission dans le cylindre 1, les gaz carburés contenus dans le carter 7, sont comprimés par la course descendante des pistons et refoulés sous-pression dans le cylindre 1 dont la soupape d'admission s'est ouverte.
Le cycle des quatre temps se renouvelle et se poursuit de la même façon.
La figure 5 représente la coupe latérale d'un cylindre
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et indique la position de l'ouverture d'admission 4 dans le carter étanche 7 ainsi que celle de la soupape automatique d'admission 5.
Le fait que les gaz carburés sont auto-comprimés par le moteur même, avant leur admission dans les cylindres, permet de ré- duirela course des pistons et par conséquent de diminuer très sen- siblement l'encombrement et le poids du moteur. La pression avec laquelle les gaz carburés sont envoyés vers les cylindres est évidemment fonction du rapport existant entre la cylindrée et le volume du carter. Dans le cas d'un moteur présentant autant de course que d'alésage (moteur carré) la . pression d'admission sera de l'ordre de 2 Atm/cm2.
Il est également à considérer qu'à poids et encombrement égaux, un moteur suivant l'invention développera une puissance sensiblement plus élevée qu'un moteur de construction courante.
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Explosion engine, four-stroke, with self-compression.
The object of the present invention is to produce an explosions engine which, at equal power, has, compared with other internal combustion engines, substantially reduced size and weight.
These advantages are obtained thanks to the new design of the engine, making it possible to admit into the cylinders, fuel gases previously compressed by the engine itself,:
In the construction of the engine, according to the present invention, new principles are applied which clearly differentiate this device from the explosion engines known and used until now:
1 The piston of each cylinder acts double-acting at each of the "times" of the engine.
2 The cylinders are grouped or grouped together in pairs with regard to their functioning and actual work, and the cylinders of each pair are dependent on each other.
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The engine is designed and constructed in such a way that each upward or downward stroke of the pistons produces two effects. For example, in an engine of a standard four-stroke type and by allowing the first / to correspond to the suction of a given cylinder, the piston of this cylinder, in its downward stroke, produces the vacuum necessary for allow the entry of a quantity of carburized gas corresponding substantially to the volume of the cylinder envisaged;
while in the case of the engine which is the subject of the present invention, the piston in its downstroke creates a vacuum in the part of the cylinder located above the piston and at the same time produces a compression effect. in the space formed by the lower part of the cylinder (below the piston) and the crankcase described below.
The cylinders are grouped or assembled in pairs, and each group thus formed is mounted on an individual sealed casing.
It is not essential that the two cylinders of the same group are placed side by side, they can occupy any position in the line or the lines of cylinders composing the engine, but it is necessary, in this last case, that they are each mounted on an individual casing and that the two individual casings of each group are joined by suitable pipes.
It also goes without saying that the individual casings by group or by cylinder do not necessarily have to be constituted by separate elements, they can be obtained by the sealed partitioning of a casing common to all the cylinders.
The pistons of the same group of two cylinders are reached at the crankshaft of the engine so that their movement takes place simultaneously and in the same direction, that is to say so that 'they perform their upstroke and their downstroke together, without however their work being identical in the same stroke, in fact and for example, while the upstroke of one of the pistons will correspond to the compression of the pre-
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first cylinder, the same movement will cause the exhaust in the twin cylinder.
Effective work and "time" of each cylinder is regulated by the control of valves and ignition.
Each sealed casing element is on the one hand provided with an opening connected to the carburetted gas distribution rail (intake pipe) coming from the carburetor, this opening is closed by a valve or an automatic valve is not fitted. opening only under the vacuum created in the crankcase by the upward stroke of the two grouped pistons, and on the other handnd'une pipe leading the carburized and compressed gases in the crankcase, towards the chamber of the admission valves of the two cylinders concerned. As in two-stroke engines, the engine and its mechanical components are lubricated by mixing the oil with the fuel in a determined proportion.
The principles and their application set out above are shown schematically, for information only but not as a limitation, in the accompanying drawings.
Figures 1, 2, 3 and 4 are sectional elevations of a pair of grouped cylinders, shown in each of the necessary positions corresponding to the four strokes of the normal engine cycle.
Figure 5 is a cross section and elevation of the engine.
The text which follows and which refers to said drawings as well as to the description of the principles of the invention is intended to describe the operation of the new engine.
In the drawings, 1 denotes the first cylinder of a pair, and 2 denotes the second; the pistons are marked 3 and 3 ', the gas inlet opening in the crankcase is designated under 4, 5 is the automatic crankcase inlet valve and 6 designates the pipe leading the carbureted gases to the cylinder inlet valve chamber. The sealed housing common to cylinders 1 and 2
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is designated by 7
Figure 1 shows a group of 2 cylinders in the position where the movements of the first stroke are initiated.
By the upward stroke of the pistons 3 and 3 'towards their top dead center, the compression of the gases admitted in the previous time into cylinder 1 and the exhaust of the burnt gases from cylinder 2 is achieved.
At the same time, this upward stroke of the two pistons creates a vacuum in the casing 7, causes the opening of the valve 5 and the entry of gases coming from the carburetor through the opening 4 of the casing.
At the second stroke of the cycle (fig. 2) there is an explosion in the first cylinder, and the inlet valve of cylinder 2 opens, the two pistons 3 and 3 perform their downward stroke towards their neutral point. bottom, compress the gases contained in the lower part of cylinders 1 and 2 and in the crankcase 7 and deliver them under pressure through pipe 6 to the upper part of cylinder 2.
At the third stroke (fig. 3) the two pistons move up to their top dead center: exhaust in cylinder 1 and in cylinder 2, compression of the gases admitted under pressure at the previous stroke. Raising the pistons causes them to suck a new quantity of carburized gas into the housing 7, through the opening 4 controlled by the valve 5.
Finally at the fourth stroke (fig. 4) the pistons 3 and 3 'descend to their bottom dead center, there is an explosion in the second cylinder and admission into cylinder 1, the carburized gases contained in the housing 7 are compressed by the downward stroke of the pistons and discharged under pressure into cylinder 1 whose intake valve has opened.
The cycle of the four times renews itself and continues in the same way.
Figure 5 shows the side section of a cylinder
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and indicates the position of the intake opening 4 in the sealed housing 7 as well as that of the automatic intake valve 5.
The fact that the carburized gases are self-compressed by the engine itself, before their admission into the cylinders, makes it possible to reduce the stroke of the pistons and consequently to reduce very significantly the size and the weight of the engine. The pressure with which the carburized gases are sent to the cylinders is obviously a function of the ratio existing between the displacement and the volume of the crankcase. In the case of an engine having as much stroke as bore (square engine) la. inlet pressure will be of the order of 2 Atm / cm2.
It should also be considered that at equal weight and size, an engine according to the invention will develop a power which is appreciably higher than an engine of current construction.