<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements apportés aux moteurs à explosion ayant des soupapes latérales."
L'invention est relative aux moteurs à explo- sion ayant des soupapes latérales.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels les- dits moteurs qu'ils correspondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste principalement -- et en même temps qu'à agencer l'ensemble du cylindre, de la culasse et du piston de façon telle que la chambre de combustion ait, au-dessus des soupapes latérales, une hauteur assez impor- tante et que cette hauteur diminue au fur et à mesure que les sections de la chambre de combustion se rapprochent de l'axe du cylindre, la partie de la chambre qui est si- tuée du côté de l'axe opposé à celui des soupapes ne cons- tituant qu'un espace plat de hauteur très réduite -- à refroidir à eau la partie de la culasse qui forme, avec
<Desc/Clms Page number 2>
le fond du piston, ledit espace très plat de la chambre de combustion et à refroidir à air au moins la partie de la culasse qui s'étend entre l'axe du cylindre et l'emplace- ment de la bougie qui se trouve en face des soupapes laté- rales.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale en certaines autres dispositions qui s'utili- sent, de préférence, en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les moteurs à explosion du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les élé- ments spéciaux, notamment les culasses, propres à leur établissement.
Et elle pourra, de toute façon, être bien com- prise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin, sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La figure 1 montre schématiquement et en coupe l'extrémité supérieure d'un cylindre moteur et sa culasse, le tout étant établi selon l'invention.
La figure 2 montre, vue sur la surface inférieu- re, ladite culasse, notamment la forme de son alvéole constituant la partie principale de la chambre de combus- tion.
La figure 3 montre, schématiquement et en coupe, une variante d'un moteur établi selon l'invention.
<Desc/Clms Page number 3>
Dans la figure 1, on a désigné par 1 le bloc cylindre dans lequel travaille le piston 2 qui, dans la figure 1, se trouve dans sa position de point mort inté- rieur. Latéralement à l'alésage 3 du bloc cylindre sont montées les soupapes d'échappement 4 et l'admission 5. Sur le bloc cylindre est fixée la culasse 6 qui est munie d'une alvéole 7 formant la partie principale de la cham- bre de combustion. Lorsque le piston 2 se trouve dans sa position de point mort intérieur représentée par la figu- re 1, cette chambre de combustion dont la forme en plan est indiquée par la figure 2 a sa hauteur maximum au-dessus des soupapes 4 et 5 en face desquelles se trouve montée, dans l'ouverture 8, la bougie 9.
Latéralement à la zone qui se trouve au-dessus des soupapes 4 et 5, la hauteur de la chambre de combus- tion diminue vers l'axe de l'alésage 3 du cylindre. Au- delà de cet axe, la chambre de combustion n'est formée que par un espace très plat 7a, lorsque le piston se trouve à son point mort intérieur.
En ce qui concerne le refroidissement de la cham- bre de combustion, refroidissement réalisé principalement par le refroidissement de la culasse, il est à noter ceci : Lorsque le refroidissement est entièrement obtenu à eau, certaines régions de la chambre de combustion se refroi- dissent davantage qu'il n'est à souhaiter, tandis que, lorsqu'on utilise exclusivement un refroidissement à air, certaines autres parties de la chambre de combustion de- viennent excessivement chaudes.
Pour éviter l'un et l'au- tre inconvénient et selon la disposition principale de l'ir vention, on refroidit à eau la partie de la culasse qui forme,avec le fond du piston, l'espace très plat 1 Si de la
<Desc/Clms Page number 4>
chambre de combustion et on refroidit à air tout le reste de la culasse ou au moins la partie de la culasse qui s'étend entre l'axe du cylindre et l'emplacement de la bougie indiqué par l'ouverture 8.
De cette façon, la zone dans laquelle se trouve la bougie et qui comprend le volume principal de la cham- bre de combustion est la zone la plus chaude, sans que, toutefois, l'échauffement des électrodes de la bougie atteigne un degré excessif. Lorsque la combustion se pro- page à partir de l'endroit où se trouve la bougie vers l'espace plat 7 , une compression de gaz a lieu dans ce dernier espace, compression qui amènerait une élévation de température susceptible de provoquer le phénomène de détonation si ledit espace 7a n'était pas refroidi éner- giquement par l'eau ou un autre liquide réfrigérant.
C'est ainsi que les moyens de refroidissement par eau de la culasse constitués par un canal d'eau 10 ne se trouvent qu'au-dessus dudit espace plat 7a et ne s'é- tendent, de préférence, même pas sur toute la largeur de cet espace 7a mais uniquement sur la partie extérieure de cet espace. Le reste du dessus de la culasse est refroidi par air. Les parties de la culasse qui sont refroidies par air peuvent être munies d'ailettes 11 (voir figure 3) ou lla (voir figure 1).
Dans certains cas il peut être avantageux de pro- voquer une chute modérée de température entre le point où commence la combustion et la soupape d'échappement. A cet effet, on peut prévoir, ainsi que cela a été indiqué par des lignes mixtes dans la figure 1, une canalisation 12
<Desc/Clms Page number 5>
qui refroidit légèrement l'extrémité de la culasse qui se trouve, vue de l'axe du cylindre, au-delà de l'orifice 8 de la bougie. Cette dernière canalisation peut en même temps constituer une canalisation d'évacuation de l'eau de refroidissement.
Il est également avantageux de donner à l'alvéole 7, au voisinage de la soupape d'écha- ppement, une forme telle qu'il soit constitué un creux autour de cette sou- pape, provoquant un tourbillon des gaz d'échappement avant leur sortie, ce tourbillon ayant pour but de transmettre une partie de la chaleur contenue dans les gaz d'échappés ment à la paroi de la culasse qui entoure la bougie.
En suite de quoi et quel que soit le mode de réalisation adopté, on réalise de la manière susindiquée un moteur à explosion ayant des soupapes latérales dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède et dont les avantages sont notamment les suivants :
1 ) le taux de compression peut être augmenté d'au moins une unité,
2 ) le rendement thermique se trouve ainsi amélioré,
3 ) la souplesse avec laquelle le moteur s'adapte à des régimes divers est augmentée,
4 ) le radiateur et le ventilateur sont réduits par rapport au radiateur et au ventilateur d'un moteur dont la culasse est entièrement refroidie à eau.
5 ) Dans un moteur multi-cylindres, les diffé- rences de refroidissement et la répercussion de ces différences sur les divers cylindres sont diminuées, voire annulées.
<Desc/Clms Page number 6>
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus particulièrementeenvisagés, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
R E S U M E
L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux moteurs à explosion ayant des soupapes laté- rales, lesquels perfectionnements consistent principale- ment -- et en même temps qu'à agencer l'ensemble du cylin- dre, de la culasse et du piston de façon telle que la cham- bre de combustion ait, au-dessus des soupapes latérales , une hauteur assez importante et que cette hauteur diminue au fur et à mesure que les sections de la chambre de com- bustion se rapprochent de l'axe du cylindre, la partie de la chambre qui est située du côté de l'axe opposé à celui des soupapes ne constituant qu'un espace plat de hauteur très réduite -- à refroidir à eau la partie de la culasse qui forme, avec le fond du piston, ledit espace très plat, de la.
chambre de combustion et à refroidir à air au moins la partie de la culasse qui s'étend entre l'axe du cylin- dre et l'emplacement de la bougie qui se trouve en face des soupapes latérales. Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application, ainsi que certains modes de réalisation desdits perfectionnements et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les/moteurs à explosion du genre
<Desc / Clms Page number 1>
"Improvements made to internal combustion engines having side valves."
The invention relates to explosion engines having side valves.
Its aim, above all, is to make the said motors that they correspond better than hitherto to the various desiderata of practice.
It consists mainly - and at the same time of arranging the whole of the cylinder, the cylinder head and the piston in such a way that the combustion chamber has, above the side valves, a sufficiently great height and that this height decreases as the sections of the combustion chamber approach the axis of the cylinder, the part of the chamber which is situated on the side of the axis opposite to that of the valves constituting a flat space of very reduced height - to cool the part of the cylinder head that forms with water, with
<Desc / Clms Page number 2>
the bottom of the piston, said very flat space of the combustion chamber and to cool with air at least the part of the cylinder head which extends between the axis of the cylinder and the location of the spark plug which is opposite side valves.
Apart from this main provision, it consists of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to a certain mode of application as well as certain embodiments of said provisions and it relates more particularly still, as new industrial products, to internal combustion engines of the type in question comprising application of these same provisions, as well as than the special elements, in particular the cylinder heads, specific to their establishment.
And it can, in any event, be well understood with the aid of the additional description which follows as well as the appended drawing, which supplement and drawing are, of course, given above all by way of indication.
Figure 1 shows schematically and in section the upper end of an engine cylinder and its cylinder head, the whole being established according to the invention.
FIG. 2 shows, seen on the lower surface, said cylinder head, in particular the shape of its cell constituting the main part of the combustion chamber.
FIG. 3 shows, schematically and in section, a variant of an engine established according to the invention.
<Desc / Clms Page number 3>
In FIG. 1, 1 denotes the cylinder block in which the piston 2 works, which, in FIG. 1, is in its internal dead center position. Laterally to the bore 3 of the cylinder block are mounted the exhaust valves 4 and the intake 5. On the cylinder block is fixed the cylinder head 6 which is provided with a recess 7 forming the main part of the chamber. combustion. When the piston 2 is in its internal dead center position represented by FIG. 1, this combustion chamber, the plan shape of which is indicated by FIG. 2, has its maximum height above the valves 4 and 5 opposite of which is mounted, in the opening 8, the candle 9.
Laterally to the area above the valves 4 and 5, the height of the combustion chamber decreases towards the axis of the bore 3 of the cylinder. Beyond this axis, the combustion chamber is formed only by a very flat space 7a, when the piston is at its internal dead center.
With regard to the cooling of the combustion chamber, which is mainly achieved by cooling the cylinder head, it should be noted that: When the cooling is obtained entirely with water, certain regions of the combustion chamber are cooled. more than is desirable, while when exclusively air cooling is used, some other parts of the combustion chamber become excessively hot.
To avoid both drawbacks and according to the main arrangement of the invention, the part of the cylinder head is cooled with water which forms, with the bottom of the piston, the very flat space 1 Si of the cylinder head.
<Desc / Clms Page number 4>
combustion chamber and the rest of the cylinder head or at least the part of the cylinder head which extends between the axis of the cylinder and the location of the spark plug indicated by opening 8 is air cooled.
In this way, the zone in which the spark plug is located and which comprises the main volume of the combustion chamber is the hottest zone, without, however, the heating of the electrodes of the spark plug reaching an excessive degree. When the combustion propagates from the place where the spark plug is located towards the flat space 7, a compression of gas takes place in this latter space, compression which would bring about a rise in temperature liable to cause the phenomenon of detonation. if said space 7a was not cooled energetically by water or another refrigerant liquid.
Thus the means for cooling the cylinder head by water, constituted by a water channel 10, are only located above said flat space 7a and preferably do not extend even over the entire length. width of this space 7a but only on the outer part of this space. The rest of the cylinder head top is air cooled. The parts of the cylinder head which are cooled by air can be provided with fins 11 (see figure 3) or 11a (see figure 1).
In some cases it may be advantageous to cause a moderate drop in temperature between the point where combustion begins and the exhaust valve. For this purpose, it is possible to provide, as has been indicated by mixed lines in FIG. 1, a pipe 12
<Desc / Clms Page number 5>
which slightly cools the end of the cylinder head which is, seen from the axis of the cylinder, beyond the orifice 8 of the spark plug. The latter pipe can at the same time constitute a pipe for discharging the cooling water.
It is also advantageous to give the cell 7, in the vicinity of the exhaust valve, a shape such that a hollow is formed around this valve, causing a vortex of the exhaust gases before their release. output, the purpose of this vortex is to transmit part of the heat contained in the exhaust gases to the wall of the cylinder head which surrounds the spark plug.
As a result and whatever the embodiment adopted, an internal combustion engine is produced in the aforementioned manner having side valves whose operation is sufficiently apparent from the above and whose advantages are in particular the following:
1) the compression ratio can be increased by at least one unit,
2) the thermal efficiency is thus improved,
3) the flexibility with which the engine adapts to various speeds is increased,
4) The radiator and fan are reduced compared to the radiator and fan of an engine whose cylinder head is fully water cooled.
5) In a multi-cylinder engine, the cooling differences and the repercussion of these differences on the various cylinders are reduced or even eliminated.
<Desc / Clms Page number 6>
As goes without saying and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts having been more particularly considered, it embraces, on the contrary, all the variants.
ABSTRACT
The invention relates to improvements made to internal combustion engines having side valves, which improvements consist mainly - and at the same time of arranging the assembly of the cylinder, the cylinder head and the piston. in such a way that the combustion chamber has, above the side valves, a sufficiently great height and that this height decreases as the sections of the combustion chamber approach the axis of the combustion chamber. cylinder, the part of the chamber which is located on the side of the axis opposite to that of the valves constituting only a flat space of very low height - to cool with water the part of the cylinder head which forms, with the bottom of the piston, said very flat space, of the.
combustion chamber and to air-cool at least the part of the cylinder head which extends between the axis of the cylinder and the location of the spark plug which is in front of the side valves. It relates more particularly to a certain mode of application, as well as to certain embodiments of said improvements and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to internal combustion engines of the type.