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Perfectionnements aux moteurs à combustion interne à quatre temps, avec allumage par compression.
Cette invention se rapporte à des moteurs à combustion interne, fonctionnant suivant le cycle à quatre temps avec allu- mage par compression et du type où les cylindres producteurs et'énergie (appelés ci-dessous cylindres moteurs) sont conjugués positivement avec un cylindre de refoulement d'air (appelé ci-des- sous cylindre de pompe) d'où une charge d'air est fournie alterna- tivement aux deux cylindres moteurs.
Pour plus de commodité le piston qui travaille dans le cylindre de pompe sera appelé ci-dessous le piston de pompe, tandis que les pistons des cylindres moteurs seront appelés pis- tons moteurs.
Un but de l'invention est de fournir un moteur permet- tant de développer des couples puissants et de maintenir néanmoins
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la pression des gaz dans les cylindres moteurs à une vqleur re- lativement faible, lundis qu'un autre but est de créer un moteur pouvant utiliser favorablement des combustibles d'un pouvoir d'in- flammabilité relativement bas, même aux faibles charges et pen- dant la marche à vide.
Un moteur à combustion interne suivant la présente in- vention fonctionnant à quatre temps avec allumage par compres- sion comporte une paire de cylindres moteurs ou producteurs d'é- nergie semblables contenant des pistons moteurs etpourvus de lu- mières d'admission et d'échappement commandées par des soupapes à levée, ainsi qu'un cylindre de pompe ou de refoulement d'air con- tenant un piston de pompe, disposé entre les cylindres moteurs et communiquant directement avec les lumières d'admission de ces derniers, de telle sorte que les soupapes d'admission des cylin- dres moteurs constituent aussi des soupapes de refoulement du cylindre de pompe,
les pistons des trois cylindres étant accouplés sur un arbre coudé commun dont le bouton de manivelle correspon- dant au piston de pompe est décalé de 1800 par rapport aux bou- tons ou manetons correspondant aux pistons moteurs, le volume dé- placé pendant une course du piston de pompe étant plus grand que le volume déplacé pendant une course de l'un ou l'autre des pis- tons moteurs dans un rapport compris entre 1,5 : et 2,5 : 1 et les moments de fonctionnement des soupapes et des dispositifs d'injection de combustible des cylindres moteurs, étant réglés de façon que les courses motrices des pistons moteurs se produi- sent alternativement, ainsi qu'une ou plusieurs soupapes pour commander l'entrée de l'air au cylindre de pompe.
Suivant une forme d'exécution convenable, l'entrée de l'air dans le cylindre de pompe est commandée par un piston-valve à lumière, établi de manière qu'un mouvement de va et vient peut lui être donné par un mécanisme de commande approprié dans une
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direction perpendiculaire au plan contenant les axes des cylin- dres.
Suivant une autre disposition 'l'admission de l'air au cylindre de pompe peut être commandée par une ou plusieurs soupapes à levée ordinaires ou soupapes de retenue actionnées mécaniquement, du type à plaque soumise à l'action d'un ressort ou autre type approprié.
En tout cas, chacun des cylindres moteurs présente de préférence les caractéristiques décrites dans le brevet anglais n 439.426 ou dans le brevet anglais n 457.491, l'in- jection de combustible à l'intérieur du piston étant effectuée par exemple, comme c'est décrit dans le brevet anglais n 431. 345.
L'invention peut être mise à exécution de différentes manières; on en a représenté, à titre d'exemples, quelque peu schématiquement, trois formes d'exécution différentes sur les dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale d'une forme d'exécution d'un moteur suivant l'invention, la coupe étant faite dans le plan qui renferme les axes des trois cylindres;
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.l;
Fig. 3 est une coupe transversale à plus grande échelle. suivant un plan renfermant l'axe de l'un des cylindres moteurs et disposé perpendiculairement au plan dans lequel se trouvent les axes des trois cylindres;
Fig. 4 est une vue semblable à la Fig.2 d'une autre forme d'exécution de moteur suivant l'invention;
Fig. 5 est une coupe transversale semblable à la Fig.3, travers le moteur représenté sur la Fig. 4;
Fig. 6 est une vue en plan du moteur représenté sur les Figs. 4 et 5, le couvercle fermant le carter du mécanisme des soupapes étant enlevé;
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Fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la Fig.6;
Fig. 8 est une vue partiellement en coupe suivant la ligne 8-8 de la Fig. 6;
Fif. 9 est une vue semblable à la Fig. 8 d'une variante;
Fig. 10 est une vue semblable à la Fig. 6 de la varian- te représentée sur la Fig. 9;
Fig. 11 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la Fig. 10.
Dans la forme de construction représentée sur les Figs. 1, 2 et 3 le moteur comprend un carter principal A cons- tituant la boite à manivelles, dans laquelle un arbre coudé B à trois manivelles est supporté dans des coussinets Bl, et une chemise ou enveloppe de circulation dans laquelle sont placées les garnitures intérieures C, Cl, C2 qui constituent les cy- lindres proprement dits du moteur, ces garnitures étant du gen- re appelé garnitures "humides".
Sur le carter principal A est montée une culasse de cylindre D, tandis que sur l'un des côtés du carter principal A se trouve une boite d'engrenages Al renfermant un mécanisme de transmission approprié, par exemple du type à chaîne silencieuse, à l'aide duquel le mouvement de rotation est transmis de l'arbre à manivelles B à un arbre intermédiaire E, situé sur l'un des côtés du moteur et par l'intermédiaire duquel le mécanisme de commande des soupapes est actionné, ainsi qu'à une pompe à in- jection de combustible F de l'autre côté du moteur. L'arbre cou- dé B, qui porte un volant B2 à une extrémité, porte deux coudes B3, B3 dans la même position angulaire par rapport à un coude B4 situé entre eux et décalé angulairement sur ceux-ci de 180 .
Chacun des coudes B3, B3 est raccordé par une bielle à un piston moteur Gl dans l'un des deux cylindres externes C, Cl qui cons- tituent les cylindres moteurs, tandis que le coude B4 est relié par une bielle G2 à un piston de pompe G3 dans le cylindre cen- tral C2 qui constitue le cylindre de pompe.
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Les dimensions des bras de manivelle B4 sont détermi- nées par rapport à celles des bras de manivelle B3 de telle ma- nière que la course du piston de pompe G3 est supérieure à celle de chacun des deux pistons moteurs G1. L'alésage du cylindre de pompe C2 est aussi plus grand que celui de chacun des cylindres moteurs C et Cl, de telle sorte que le déplacement du piston G3 à chaque course est ainsi plus grand que celui de chacun des pistons Gl dans un rapport compris entre 1,5 et 2,5.
Dans la culasse D des cylindres est ménagée une enve- loppe tubulaire Dl dont l'axe est perpendiculaire au plan ren- fermant l'axe des cylindres C, C1, C2, cette enveloppe contenant une garniture ou corps intérieur D2 qui communique avec l'inté- rieur du cylindre C2 par une série de lumières B3 et renferme un piston-valve creux D4 à mouvement,de va-et-vient. L'intérieur de la valve D4 est en communication avec l'atmosphère à une de ses extrémités par un passage d'entrée D5, de telle sorte que les lumières D3 constituent des lumières d'admission d'air com- mandées par le piston-valve. Ce dernier D4 est actionné par une tige D6 reliée à l'un des bras d'un levier coudé D7, arti- culé en D8, dont l'autre bras est relié par une bielle D9 à un excentrique El monté sur l'arbre intermédiaire E.
L'intérieur du cylindre C2 communique aussi par l'in- termédiaire de lumières de refoulement H commandées par des eou- papes levantes ordinaires H1 avec les cylindres C et Cl, des lumières d'échappement H2 commandées par des soupapes ordinaires H3communiquant aussi avec ce cylindre.
Les soupapes à levée ordinaires H1 et H2 constituent ainsi les soupapes d'admission et d'échappement normales de chacun des cylindres moteurs C et C1 et sont actionnées de la manière usuelle par des balanciers H4 qui sont articulés à la culasse des cylindres et actionnés par un mécanisme à tige de poussée et heurtoir H5, H6 au moyen de cames H7 montées sur l'arbre intermédiaire E.
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Ainsi qu'on le constatera par l'examen des Figs. 1 et 2, la disposition est telle qu'à son point mort supérieur le piston de pompe G3 se rapproche de la culasse D des cylin- dres aussi intimement que le permettent les considérations d'or- dre mécanique.
Ainsi qu'on s'en rendra compte aussi en examinant la Fig. 3, chacun des cylindres C et Cl présente dans la culasse une chambre de combustion J du type général décrit dans le bre- vet anglais n 439.426, communiquant avec son cylindre par un passage étroit J1 formé dans un tampon isolé thermiquement, et pourvue d'un siège J2 pour recevoir une tuyère d'injection de combustible (non représentée) à laquelle le combustible est refoulé d'une manière appropriée par une pompe à combustible F.
La disposition et le fonctionnement du piston-valve D4 sont tels que pendant chaque course d'aspiration du piston-valve G3 l'air est aspiré du passage D5, tandis que pendant chacune des courses de refoulement du piston de la pompe les lumières D3 sont fermées. Les soupapes Hl, H3 et la pompe à injection de combustible F sont actionnées de telle manière que les courses motrices du piston G1 se produisent alternativement, et que l'une ou l'autre des soupapes H1 est ouverte à chaque course de re- foulement du piston de pompe G3.
On constate ainsi que le pis- ton G3 refoule l'air alternativement par les lumières H et que les soupapes Hl en outre de leur action comme soupapes d'admis- sion des cylindres moteurs C et C1 jouent également le rôle de soupapes de refoulement du piston de pompe G3.
Dans la seconde forme de construction suivant l'inven- tion représentée sur les Figs. 4 à 8 des dessins annexés, la disposition générale des cylindres, de l'arbre coudé et des pistons du moteur est semblable à celle représentée sur les Figs.
1, 2 et 3, le moteur comprenant deux cylindres moteurs K situés de part et d'autre d'un cylindre de pompe K1, les corps intérieurs
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des cylindres étant dans ce cas du type sec. Les alésages et courses des pistons Gl et G3 dans les trois cylindres ont les mêmes proportions relatives que dans la forme de construction représentée sur les Figs. 1, 2 et 3 et, dans ce mode de cons- truction, chacun des cylindres moteurs K est pourvu d'une lu- mière d'échappement commandée par une soupape levante K2 et d'une lumière d'admission commandée par une soupape K4 et com- muniquant directement avec le cylindre de pompe K1.
Dans cette forme de construction, la culasse L des cylindres comprend aussi des chambres de combustion L1 pour les cylindres K, pré- sentant la forme générale décrite dans le brevet anglais n 439.426 et pourvues de tuyères d'injection de combustible L2 recevant le combustible d'une pompe à combustible M de la ma- nière connue. Dans cette forme de construction les soupapes K2, K4 sont actionnées par des balanciers N articulés à la culasse et actionnés à l'intervention des mécanismes à tiges de poussée et heurtoir Ni par des cames N2 montées sur un arbre à cames N3 actionné au moyen d'un mécanisme de transmission approprié par l'arbre coudé N4 qui est raccordé aux pistons Gl et G3 par des bielles G et G2 comme dans le forme de construction repré- sentée sur les Figs. 1 à 3.
Dans le moteur représenté sur les Figs. 4 à 8, au lieu d'une carcasse renfermant un piston-valve pour commander les lumières d'admission du cylindre de pompe, on emploie une carcasse L à quatre lumières d'admission d'air 0 commandées par des soupapes de levée O1 et communiquant avec une entrée d'air 02 par laquelle l'air peut être aspiré de l'atmosphère au travers d'un filtre d'air et/ou d'un silencieux 03.
Les soupapes 01 sont disposées en deux paires, chacune des paires étant actionnée par une pièce formant pont 04 pourvue d'un élément de guidage 05 coulissant à l'intérieur d'un guide tubulaire 06 aménagé dans la culasse, le pont 04 étant actionné
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par un balancier 07 qui est actionné à son tour à l'aide d'un mécanisme à poussoir et heurtoir 08 par une came montée sur l'arbre à cames N3. On comprendra que les deux balanciers 07 sont actionnés en synchronisme de telle sorte que les quatre soupapes O1 s'ouvrent et se ferment ensemble.
Le fonctionnement du moteur est semblable à celui du moteur représenté sur les Figs. 1, 2 et 3, c'est-à-dire que les soupapes 01 s'ouvrent à chaque course d'aspiration du pis- ton G3 et se ferment à chaque course de refoulement de ce piston, l'une ou l'autre des soupapes K4 étant ouverte pendant chacune de ces courses de refoulement de telle sorte que les courses de refoulement successives du piston G3 refoulent l'air alternativement dans les deux cylindres moteurs K dont les pis- tons se déplacent en synchronisme tandis que leurs courses mo- trices s'accomplissent en ordre alterné.
Dans une autre variante encore, représentée sur les Figs. 9, 10 et 11, la disposition générale du moteur peut être semblable à celle représentée sur les Figs. 4 à 8 y compris, sauf que les soupapes à levée pour l'admission de l'air au cy- lindre de pompe K1 ainsi que leur mécanisme de commande et or- ganes connexes sont remplacés par trois systèmes de soupapes d'admission d'air automatiques. Ces systèmes de soupapes comman- dent l'admission d'air dans le cylindre Kl à partir d'un conduit d'admission d'air P ménagé dans la culasse L.
Chaque système de soupape comprend une pièce en forme de tampon Q couvrant le conduit P et établissant un joint étanche à l'air avec la paroi externe P1 du conduit P, mais présentant une forme conique comme c'est représenté plus clairement sur la Fig. 9 de telle sorte que son extrémité inférieure qui se trouve à l'intérieur d'un
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alôzage ÙUl1; 1.j plrul ini'4iicar<; I'2 du conduit P oit ont()\lr,() d'une ouverture annulaire. Chaque tampon est pourvu d'une ou de plusieurs nervures longitudinales Ql et est entouré d'une série
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de bagues R qui sont placées latéralement par rapport aux ner- vures Q1 comme c'est indiqué sur la Fig. 11 de manière à être maintenues coaxialement autour du tampon.
La bague la plus éle- vée R et chacune des autres bagues, sauf la bague inférieure présentent dans la face inférieure une rainure annulaire R1 com- muniquant avec le conduit P au moyen d'une série de passages
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rciclltW x 1nc11nGrs R2. La btlgU0 inr6ri<>ui'a 'lui r:'njur:tn l'intérieur de l'ouverture de la paroi P2 d'une manière étanche à l'air et chacune des autres bagues R, sauf la plus élevée, sont pourvues dans leur face supérieure d'un logement annulai- re R3 d'où descendent une série de poches cylindriques R4 ren- fermant chacune un léger ressort de compression à boudin exer- çant une pression de bas en haut sur un léger disque métallique S, de manière à maintenir ce dernier normalement en contact avec la face inférieure de la bague R qui se trouve au-dessus de lui et fermer ainsi la. rainure R1 de cette bague.
On consta- tera ainsi que ces disques S coopèrent avec les surfaces infé- rieures des bagues situées au-dessus d'eux pour constituer de légères soupapes à disque à ressort du type des soupapes de re- tenue commandant le flux d'air arrivant au conduit P par les passages R2 dans l'extrémité supérieure du cylindre K1.
Les tampons Q en même temps que leurs bagues conjuguées R sont maintenues convenablement en place par les bras d'un corps étoilé T dont le centre est maintenu abaissé par un écrou de poussée serré sur un boulon central Tl comme c'est représenté sur la Fig. 10.
On se rendra compte que l'action des soupapes à dis- ques S est automatique et que le fonctionnement général du mo- teur est semblable à celui-décrit précédemment avec référence aux Figs. 1 à 3 ou aux Figs. 4 à 8, à cette exception près.
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On constatera que comme dans la présente invention, les sommets des cylindres moteurs et du cylindre de pompe sont placés côte à côte à proximité immédiate l'un de l'autre, les pertes dues aux espaces morts entre le cylindre de pompe et les cylindres moteurs peuvent être maintenues très faibles, l'espa- ce mort indispensable se réduisant à celui nécessaire entre le piston de pompe et la culasse du cylindre pour des raisons mé- caniques et aux courts conduits allant du cylindre de pompe aux lumières d'admission des cylindres moteurs. En outre, le cylindre de pompe n'exige la présence d'aucune soupape de re- foulement vu que les soupapes d'admission des cylindres moteurs remplissent cette fonction.
L'absorption d'énergie par le piston de pompe est également très peu élevée, car lorsque ce piston déplace de l'air, celui-ci pénètre dans l'un ou l'autre des cylindres moteurs où le piston moteur est en train de descendre, de telle sorte que l'augmentation de pression dans le cylindre moteur par suite du plus grand déplacement du piston de pompe est relativement faible et les pertes éprouvées dans les anciens types de moteurs du fait que l'air à refouler avait à vaincre une pression rela- tivement élevée maintenue dans un passage ou récepteur sont évi- tées.
On comprendra que bien que l'invention ait été décrite particulièrement dans son application à un moteur comportant un groupe unique constitué de deux cylindres moteurs et un cylindre de pompe entre ceux-ci, le moteur peut comporter deux ou plus de deux de ces groupes disposés en tandem ou côte-à-côte ou de part et d'autre d'un axe de vilebrequin ou inclinés l'un par rapport à l'autre.
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Improvements to four-stroke internal combustion engines with compression ignition.
This invention relates to internal combustion engines, operating according to the four-stroke cycle with compression ignition and of the type where the producing and energy cylinders (hereinafter referred to as engine cylinders) are positively conjugated with a discharge cylinder. air (hereinafter referred to as the pump cylinder) from which an air charge is supplied alternately to the two engine cylinders.
For convenience the piston which works in the pump cylinder will be referred to below as the pump piston, while the pistons of the driving cylinders will be referred to as driving pistons.
An object of the invention is to provide a motor which makes it possible to develop powerful torques and nevertheless to maintain
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the gas pressure in the engine cylinders to a relatively low vqleur, Mondays another object is to create an engine which can favorably use fuels of relatively low ignitability, even at low loads and less - during idling.
An internal combustion engine according to the present invention operating four-stroke with compression ignition has a pair of engine or similar power-producing cylinders containing engine pistons and provided with intake and exhaust lights. exhaust controlled by lift valves, as well as a pump or air delivery cylinder containing a pump piston, disposed between the engine cylinders and communicating directly with the intake ports of the latter, so that the inlet valves of the engine cylinders also constitute the discharge valves of the pump cylinder,
the pistons of the three cylinders being coupled on a common elbow shaft, the crank knob corresponding to the pump piston of which is offset by 1800 with respect to the buttons or crankpins corresponding to the engine pistons, the volume displaced during a stroke of the pump piston being greater than the volume displaced during a stroke of either piston in a ratio between 1.5: and 2.5: 1 and the operating moments of the valves and devices for injecting fuel to the driving cylinders, being adjusted so that the driving strokes of the driving pistons occur alternately, together with one or more valves for controlling the entry of air to the pump cylinder.
According to a suitable embodiment, the entry of air into the pump cylinder is controlled by a light piston-valve, established so that a reciprocating movement can be given to it by a control mechanism. suitable in a
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direction perpendicular to the plane containing the axes of the cylinders.
According to another arrangement, the admission of air to the pump cylinder may be controlled by one or more ordinary lift valves or mechanically actuated check valves, of the spring loaded plate type or other type. appropriate.
In any case, each of the engine cylinders preferably has the characteristics described in British Patent No. 439,426 or in British Patent No. 457,491, the injection of fuel into the piston being carried out for example, as is described in UK Patent No. 431.345.
The invention can be implemented in different ways; three different embodiments have been shown, by way of examples, somewhat schematically, in the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a vertical section through an embodiment of an engine according to the invention, the section being taken in the plane which contains the axes of the three cylinders;
Fig. 2 is a section taken on line 2-2 of Fig.l;
Fig. 3 is a cross section on a larger scale. along a plane enclosing the axis of one of the engine cylinders and arranged perpendicular to the plane in which the axes of the three cylinders lie;
Fig. 4 is a view similar to FIG. 2 of another embodiment of the engine according to the invention;
Fig. 5 is a cross section similar to Fig. 3, through the motor shown in Fig. 4;
Fig. 6 is a plan view of the engine shown in Figs. 4 and 5, the cover closing the housing of the valve mechanism being removed;
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Fig. 7 is a section taken on line 7-7 of Fig.6;
Fig. 8 is a partially sectional view taken along line 8-8 of FIG. 6;
Fif. 9 is a view similar to FIG. 8 of a variant;
Fig. 10 is a view similar to FIG. 6 of the variant shown in FIG. 9;
Fig. 11 is a section taken along line 11-11 of FIG. 10.
In the form of construction shown in Figs. 1, 2 and 3 the engine comprises a main casing A constituting the crank box, in which an elbow shaft B with three cranks is supported in bearings B1, and a circulation jacket or envelope in which the interior linings are placed C, Cl, C2 which constitute the actual cylinders of the engine, these linings being of the type called "wet" linings.
On the main crankcase A is mounted a cylinder head D, while on one side of the main crankcase A is a gearbox Al enclosing a suitable transmission mechanism, for example of the silent chain type, to the 'by means of which the rotational movement is transmitted from the crank shaft B to an intermediate shaft E, located on one side of the engine and through which the valve control mechanism is operated, as well as to a fuel injection pump F on the other side of the engine. The bent shaft B, which carries a flywheel B2 at one end, carries two elbows B3, B3 in the same angular position with respect to an elbow B4 located between them and angularly offset on them by 180.
Each of the elbows B3, B3 is connected by a connecting rod to a driving piston Gl in one of the two external cylinders C, Cl which constitute the driving cylinders, while the elbow B4 is connected by a connecting rod G2 to a piston of pump G3 in the central cylinder C2 which constitutes the pump cylinder.
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The dimensions of the crank arms B4 are determined with respect to those of the crank arms B3 in such a way that the stroke of the pump piston G3 is greater than that of each of the two driving pistons G1. The bore of the pump cylinder C2 is also larger than that of each of the engine cylinders C and Cl, so that the displacement of the piston G3 at each stroke is thus greater than that of each of the pistons Gl in a ratio included between 1.5 and 2.5.
In the cylinder head D of the cylinders is formed a tubular casing Dl, the axis of which is perpendicular to the plane enclosing the axis of the cylinders C, C1, C2, this casing containing a gasket or inner body D2 which communicates with the cylinder. inside the cylinder C2 by a series of openings B3 and contains a hollow piston-valve D4 with reciprocating movement. The interior of the valve D4 is in communication with the atmosphere at one of its ends through an inlet passage D5, so that the ports D3 constitute air intake ports controlled by the piston. valve. The latter D4 is actuated by a rod D6 connected to one of the arms of an elbow lever D7, articulated in D8, the other arm of which is connected by a connecting rod D9 to an eccentric El mounted on the intermediate shaft. E.
The interior of cylinder C2 also communicates by means of discharge ports H controlled by ordinary lift valves H1 with cylinders C and Cl, exhaust ports H2 controlled by ordinary valves H3 also communicating with this cylinder.
The ordinary lift valves H1 and H2 thus constitute the normal intake and exhaust valves of each of the engine cylinders C and C1 and are actuated in the usual manner by rockers H4 which are articulated to the cylinder heads of the cylinders and actuated by a push rod and knocker mechanism H5, H6 by means of H7 cams mounted on the intermediate shaft E.
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As will be seen by examining Figs. 1 and 2, the arrangement is such that at its upper dead center, the pump piston G3 approaches the cylinder head D of the cylinders as closely as mechanical considerations allow.
As will also be appreciated by examining FIG. 3, each of the cylinders C and C1 has in the cylinder head a combustion chamber J of the general type described in English Patent No. 439.426, communicating with its cylinder by a narrow passage J1 formed in a thermally insulated plug, and provided with a seat J2 for receiving a fuel injection nozzle (not shown) to which the fuel is delivered in a suitable manner by a fuel pump F.
The arrangement and operation of the piston-valve D4 are such that during each suction stroke of the piston-valve G3 air is drawn from the passage D5, while during each of the delivery strokes of the pump piston the ports D3 are closed. The valves H1, H3 and the fuel injection pump F are operated in such a way that the driving strokes of the piston G1 occur alternately, and one or the other of the valves H1 is opened on each discharge stroke. of the pump piston G3.
It can thus be seen that the piston G3 discharges the air alternately through the ports H and that the valves H1, in addition to their action as inlet valves of the engine cylinders C and C1 also play the role of delivery valves of the engine. pump piston G3.
In the second form of construction according to the invention shown in Figs. 4 to 8 of the accompanying drawings, the general arrangement of the cylinders, the bent shaft and the pistons of the engine is similar to that shown in Figs.
1, 2 and 3, the engine comprising two engine cylinders K located on either side of a pump cylinder K1, the internal bodies
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cylinders being in this case of the dry type. The bores and strokes of the pistons G1 and G3 in the three cylinders have the same relative proportions as in the form of construction shown in Figs. 1, 2 and 3 and, in this mode of construction, each of the engine cylinders K is provided with an exhaust light controlled by a lifting valve K2 and an intake port controlled by a valve K4 and communicating directly with the pump cylinder K1.
In this form of construction, the cylinder head L of the cylinders also comprises combustion chambers L1 for the cylinders K, having the general shape described in British Patent No. 439,426 and provided with fuel injection nozzles L2 receiving the fuel d. a fuel pump M in the known manner. In this form of construction, the valves K2, K4 are actuated by N rockers articulated to the cylinder head and actuated by the intervention of push rod mechanisms and Ni knocker by N2 cams mounted on a camshaft N3 actuated by means of a suitable transmission mechanism by the bent shaft N4 which is connected to the pistons G1 and G3 by connecting rods G and G2 as in the form of construction shown in Figs. 1 to 3.
In the engine shown in Figs. 4 to 8, instead of a carcass containing a piston-valve to control the intake ports of the pump cylinder, a carcass L is used with four air intake ports 0 controlled by lift valves O1 and communicating with an air inlet 02 through which air can be drawn from the atmosphere through an air filter and / or a silencer 03.
The valves 01 are arranged in two pairs, each of the pairs being actuated by a part forming a bridge 04 provided with a guide element 05 sliding inside a tubular guide 06 arranged in the cylinder head, the bridge 04 being actuated
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by a balance 07 which is actuated in turn by means of a push-and-knocker mechanism 08 by a cam mounted on the camshaft N3. It will be understood that the two balances 07 are actuated in synchronism so that the four valves O1 open and close together.
The operation of the motor is similar to that of the motor shown in Figs. 1, 2 and 3, that is to say that the valves 01 open on each suction stroke of piston G3 and close on each discharge stroke of this piston, one or the other valves K4 being open during each of these delivery strokes so that the successive delivery strokes of the piston G3 discharge the air alternately into the two engine cylinders K whose pistons move in synchronism while their motor strokes trices are accomplished in alternating order.
In yet another variant, shown in FIGS. 9, 10 and 11, the general arrangement of the motor may be similar to that shown in Figs. 4 to 8 inclusive, except that the lift valves for the intake of air to the pump cylinder K1 as well as their control mechanism and related parts are replaced by three intake valve systems. automatic air. These valve systems control the intake of air into the cylinder K1 from an air intake duct P formed in the cylinder head L.
Each valve system comprises a pad-shaped piece Q covering the duct P and forming an airtight seal with the outer wall P1 of the duct P, but having a conical shape as shown more clearly in FIG. 9 so that its lower end which is inside a
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alôzage ÙUl1; 1.j plrul ini'4iicar <; I'2 of the duct P oit have () \ lr, () an annular opening. Each pad is provided with one or more longitudinal ribs Ql and is surrounded by a series
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of rings R which are placed laterally with respect to the ribs Q1 as indicated in FIG. 11 so as to be held coaxially around the pad.
The highest ring R and each of the other rings, except for the lower ring, have in the lower face an annular groove R1 communicating with the duct P by means of a series of passages.
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rciclltW x 1nc11nGrs R2. The btlgU0 inr6ri <> ui'a 'lui r:' njur: tn inside the opening of the wall P2 in an airtight manner and each of the other rings R, except the uppermost, are provided in their upper face of an annular housing R3 from which descend a series of cylindrical pockets R4 each containing a slight coil compression spring exerting pressure from bottom to top on a light metal disc S, so as to maintain the latter normally in contact with the underside of the ring R which is located above it and thus close the. groove R1 of this ring.
It will thus be seen that these discs S cooperate with the lower surfaces of the rings situated above them to constitute light spring disc valves of the type of check valves controlling the flow of air arriving at the valve. conduit P through passages R2 in the upper end of cylinder K1.
The buffers Q together with their mating rings R are held securely in place by the arms of a star body T whose center is kept lowered by a thrust nut tightened on a central bolt Tl as shown in Fig. . 10.
It will be appreciated that the action of the disc valves S is automatic and that the general operation of the engine is similar to that previously described with reference to Figs. 1 to 3 or in Figs. 4 to 8, with this exception.
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It will be seen that, as in the present invention, the tops of the driving cylinders and of the pump cylinder are placed side by side in close proximity to one another, the losses due to the dead spaces between the pump cylinder and the driving cylinders can be kept very small, the essential dead space being reduced to that necessary between the pump piston and the cylinder head for mechanical reasons and short ducts from the pump cylinder to the cylinder inlet ports engines. Furthermore, the pump cylinder does not require the presence of any discharge valve since the intake valves of the engine cylinders fulfill this function.
The energy absorption by the pump piston is also very low, because when this piston moves air, it enters one or other of the engine cylinders where the engine piston is in the process of descend, so that the increase in pressure in the engine cylinder as a result of the larger displacement of the pump piston is relatively small and the losses experienced in older types of engines due to the fact that the air to be delivered had to overcome a Relatively high pressure maintained in a passage or receptor is avoided.
It will be understood that although the invention has been described particularly in its application to an engine comprising a single group consisting of two engine cylinders and a pump cylinder between them, the engine may include two or more of these groups arranged in tandem or side by side or on either side of a crankshaft axis or inclined relative to each other.