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MOTEUR A COMBUSTION INTERNE .
La présente invention se rapporte d'une façon générale aux moteurs à combustion interne, et plus particulièrement aux moteurs du type à deux temps.
L'un des buts de l'invention est de permettre la réalisation d'un moteur à combustion interne comportant des canaux pour acheminer le mélange combustible, tout en assurant un échange thermique, à la chambre de combus- tion à travers le carter, l'arbre vilebrequin et le bloc cylindre.
Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'un moteur d'agencement tel qu'un volume prédéterminé de produits brûlés prove- nant de la combustion soit retenu dans le cylindre et mélangé au combusti- ble admis pour abaisser la température de la flamme dans la chambre de com- bustion et éliminer ainsi toute détonation.
L'invention a encore pour buts de créer une construction nou- velle et perfectionnée d'arbre vilebrequin et de mécanisme de commande de soupape associé à cet arbre, de réaliser une soupape d'admission du combus- tible étudiée pour mesurer le volume de la charge admise sans réduire sa vi- tesse, de permettre la réalisation d'un carter dont les dimensions soient étudiées par rapport à la course du piston pour assurer un accroissement de pression uniforme du mélange combustible à l'intérieur du carter et des canaux associés, et enfin de permettre la réalisation d'un moteur de fonc- tionnement économique, résistant et capable de fournir une puissance éle- vée par rapport à son poids.
L'invention est donc matérialisée dans un moteur à combustion in- terne comportant une soupape d'admission disposée dans un canal entourant cette soupape, laquelle est reliée positivement à un arbre vilebrequin muni d'organes adducteurs communiquant avec ce canal, de sorte que le combustible aspiré dans le moteur refroidit et lubrifie cette soupape d'admission.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à ti- tre d'exemple non limitatif, et sur lesquels :
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La fige 1 est une vue en coupe longitudinale verticale d'un mode de réalisation possible du moteur suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue en coupe verticale analogue à la fig. 1 mais montrant le piston dans sa position supérieure.
La fig. 3 est une vue en coupe transversale du moteur, par la ligne 3-3 de la fig.2.
La fige 4 est une vue en coupe verticale à travers la chambre d'admission du combustible, par la ligne 4-4 de la fig. 2.
La fige 5 est une vue en perspective de l'obturateur en forme de manchon servant à l'admission du combustible.
La fig. 6 est une vue en coupe horizontale du moteur, par la li- gne 6-6 de la fig. 1.
La fig. 7 est une vue en coupe transversale à travers une par- tie du carter, par la ligne 7-7 de la fig. 1.
Si 1'on se reporte tout d'abord à la fige 1, le moteur comporte
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un carter 10, alésé pour la réception de paliers anti-friction 11 et l2 ser- vant à supporter un arbre vilebrequin 13 et un chapeau ou une plaque extrême 14 aligné avec l'axe médian de l'arbre vilebrequin 12. et usiné pour la réception d'un obturateur d'admission de combustible 15.. La face supérieu- re du carter est étudiée pour permettre la réception d'un bloc-cylindre 16 muni d'un piston 17 associé de la manière habituelle à un axe de pied de bielle 18 servant de support à une bielle de liaison 19 montée sur des coussinets anti-friction 20 d'un maneton 21 fixé dans le bras 22 (Fig. 3)
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de l'arbre vilebrequin 12..
Le cylindre 16 est muni d'orifices d'échappe- ment 23 disposés de manière à communiquer avec l'atmosphère lorsque le pis- ton 17 est dans sa position inférieure, c'est-à-dire pour le point mort in- férieur du bras 22. La jupe du piston est étudiée pour recouvrir les ori- fices 23 lorsque le bras 22 de l'arbre vilebrequin est au point mort supé- rieur. Le bloc-cylindre est muni en outre d'une chambre de soupape 24 qui
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en est solidaire et qui comporte une chambre à combustible ,2,,, un alésage 26, formant guide pour la tige de soupape, un siège de soupape 27 et une sé- rie d'orifices verticaux 28 disposés circulairement autour du guide de la tige de soupape, et alignés avec des orifices analogues 29 communiquant avec
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la chambre M et avec une cavité z0 du carter 10.
Une soupape à tête de champignon 3JL de forme habituelle est montée dans l'alésage 26,, la tête de cette soupape étant étudiée pour venir s'adapter sur le siège 27. L5extré- mité inférieure de la tige de soupape est munie d'un patin 32 coopérant a- vec une came 33 (Fig. 7) clavetée ou fixée de toute autre manière sur l'ar- bre vilebrequin 13. L'extrémité interne de l'arbre vilebrequin est munie
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d'un alésage longitudinal 14 associé à des orifices radiaux 12 qui commu- niquent avec la cavité 3J) du carter.
La soupape .1b est appliquée élasti- quement sur son siège 22 par un ressort hélicoïdal 6 interposé entre la paroi supérieure de la chambre 2% et une butée 3 en forme de cuvette por- tée par une goupille engagée dans la tige de la soupape 26, La face supé- rieure du bloc-cylindre est usinée afin de permettre la réception d'une
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culasse de cylindre 38, présentant une chambre de combustion 22 décalée la- téralement et étudiée pour la réception d'une bougie d'allumage zoo. La bou- gie 40 est alignée avec l'axe vertical du cylindre 16 et est disposée de préférence de manière telle que ses électrodes se trouvent dans un plan horizontal passant pas? la partie centrale de la chambre de combustion.
Le chapeau 14 du carter est alésé et taraudé pour la réception
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d'un conduit' 4 communiquant avec une chambre à combustible 42. et un carbu- rateur 42,. Ge chapeau est en outre alésé pour la réception de l'obturateur en forme de manchon 1 présentant dans sa paroi latérale une lumière ki é- tudiée pour coïncider avec un orifice 46, de la paroi délimitant la chambre 42. L'obturateur à manchon 12. comporte un corps tubulaire muni d'une paroi extrême fermée 47. (Fig. 5) et un disque 48 prévu â son autre extrémité. Le disque est muni 'd'un orifice central et porte un tourillon excentré 49 dis-
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-posé de manière â, venir se loger dans une cavité 2Q du maneton 21 du vilebrequin.
Le disque .1.$ est perpendiculaire à l'axe médian du corps tubulaire de l'obturateur et est appliqué élastiquement contre la face interne du chapeau l4. par un ressort hélicoïdal 21 monté dans la cavité .2.Q. du maneton il- Lors du fonctionnement, l'orifice 41 prévu dans l'obturateur 15.
et l'orifice 46 sont amenés en coïncidence lors du déplacement vers le haut du piston, en provoquant ainsi l'injection du mélange combustible du carbu-
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rateur dans la chambre 1.,2' à partir de laquelle il est aspiré par l'orifice 2, du disque 48 à l'intérieur du carter 10o Lorsque le piston descend, l'ob- turateur est fermé et le mélange combustible est introduit dans le car- ter, où il est comprimé et entraîné par les orifices 31.., 2i de l'arbre vi- lebrequin, la cavité ,0' les orifices 2, la chambre 25 et les orifices à et, lors du fonctionnement de la soupape 26,il pénètre dans la chambre de combustion 39.
Lorsque le piston, au cours de son déplacement vers le bas, at- teint un point situé sensiblement à 60 en avant du point mort inférieur du maneton, les orifices d'échappement 23 sont découverts, en provoquant ainsi une chute de pression rapide dans la chambre de combustion 39. Lors- que cette pression dans la chambre de combustion devient légèrement infé-
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rieure â la pression du mélange combustible dans la chambre 25, le carter et les autres canaux d'intercommunication, la soupape 26 est ouverte par la came 33, dont la position est étudiée de préférence afin d'assurer cet- te ouverture à environ 40 en avant du point mort inférieur du maneton 21.
Ce déplacement de la soupape provoque la décompression de la charge com- bustible comprimée et dilatée et permet sa pénétration dans la chambre de
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combustion 22. L'introduction du combustible dans le carter tend à abaisser la température de celui-ci et à augmenter la dilatation du combustible, en élevant ainsi le taux de compression du moteur. Le moteur étant du type à deux temps, une certaine quantité de produits de combustion non brûlés va demeurer dans le cylindre après que le piston a atteint la position cor- respondant au point mort inférieur du maneton.
Par suite, lors de la cour- se vers le haut du piston, ce gaz d'échappement ou C02 demeurant dans le cylindre va être brassé intimement avec le combustible frais introduit par la soupape 26, en réduisant en conséquence la température de la flamme
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dans la chambre de combustion 2., ce qui élimine par suite toute détona- tion. Lorsqu'on utilise un combustible à faible indice d'octane, la posi- tion de la came 33 peut être étudiée afin d'assurer la rétention d'une quantité plus importante de produits de combustion brûlés à l'intérieur du cylindre. Le lubrifiant est introduit de préférence dans le carter pen- dant le fonctionnement du moteur, en un volume et d'une manière qui assu- rent son atomisation et son mélange complet avec le combustible injecté par l'obturateur 15.
Bien que la description qui précède soit nécessairement d'un ca- ractère détaillé afin de permettre une compréhension complète de l'inven- tion, il va de soi que la terminologie spécifique utilisée n'est en aucun cas restrictive ou limitative, et qu'il est possible d'apporter au mode de réalisation décrit des modifications, dans le domaine des équivalences techniques.
REVENDICATIONS .
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INTERNAL COMBUSTION ENGINE .
The present invention relates generally to internal combustion engines, and more particularly to engines of the two-stroke type.
One of the aims of the invention is to allow the production of an internal combustion engine comprising channels for conveying the fuel mixture, while ensuring heat exchange, to the combustion chamber through the crankcase, crankshaft and cylinder block.
Another object of the invention is to allow the realization of an engine of arrangement such that a predetermined volume of burnt products originating from the combustion is retained in the cylinder and mixed with the fuel admitted in order to lower the temperature. flame in the combustion chamber and thus eliminate any detonation.
Another object of the invention is to create a new and improved construction of the crankshaft and of the valve control mechanism associated with this shaft, to provide a fuel inlet valve designed to measure the volume of the fuel. load admitted without reducing its speed, to allow the production of a casing whose dimensions are studied in relation to the stroke of the piston to ensure a uniform increase in pressure of the combustible mixture inside the casing and the associated channels, and finally to allow the production of an engine which operates economically, resistant and capable of supplying high power in relation to its weight.
The invention is therefore embodied in an internal combustion engine comprising an intake valve arranged in a channel surrounding this valve, which is positively connected to a crankshaft provided with adductor members communicating with this channel, so that the Fuel sucked into the engine cools and lubricates this intake valve.
Other objects and advantages of the invention will become apparent from the description which follows, given with reference to the appended drawings given by way of non-limiting example, and in which:
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Figure 1 is a view in vertical longitudinal section of a possible embodiment of the motor according to the invention.
Fig. 2 is a vertical sectional view similar to FIG. 1 but showing the piston in its upper position.
Fig. 3 is a cross-sectional view of the engine, taken on line 3-3 of FIG.
Fig 4 is a vertical sectional view through the fuel inlet chamber, taken on line 4-4 of fig. 2.
Fig. 5 is a perspective view of the shutter in the form of a sleeve used for the admission of fuel.
Fig. 6 is a horizontal sectional view of the engine, taken along line 6-6 of FIG. 1.
Fig. 7 is a cross-sectional view through part of the housing, taken on line 7-7 of FIG. 1.
Referring first to Fig. 1, the motor has
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a housing 10, bored for receiving anti-friction bearings 11 and 12 serving to support a crankshaft 13 and a cap or an end plate 14 aligned with the median axis of the crankshaft 12 and machined for the receiving a fuel intake shutter 15. The upper face of the crankcase is designed to allow the reception of a cylinder block 16 provided with a piston 17 associated in the usual manner with a foot pin. connecting rod 18 serving as a support for a connecting rod 19 mounted on anti-friction bearings 20 of a crank pin 21 fixed in the arm 22 (Fig. 3)
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of the crankshaft 12 ..
The cylinder 16 is provided with exhaust ports 23 arranged so as to communicate with the atmosphere when the piston 17 is in its lower position, that is to say for the lower dead center of the cylinder. arm 22. The piston skirt is designed to cover the orifices 23 when the arm 22 of the crankshaft is at upper dead center. The cylinder block is further provided with a valve chamber 24 which
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is integral with it and which comprises a fuel chamber, 2 ,,, a bore 26, forming a guide for the valve stem, a valve seat 27 and a series of vertical orifices 28 arranged circularly around the guide of the stem valve, and aligned with similar orifices 29 communicating with
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chamber M and with a cavity z0 of the casing 10.
A 3JL mushroom head valve of the usual shape is mounted in the bore 26 ,, the head of this valve being designed to fit on the seat 27. The lower end of the valve stem is provided with a shoe 32 cooperating with a cam 33 (Fig. 7) keyed or fixed in any other way on the crankshaft 13. The internal end of the crankshaft is provided with
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a longitudinal bore 14 associated with radial orifices 12 which communicate with the cavity 3J) of the casing.
The valve .1b is elastically applied to its seat 22 by a helical spring 6 interposed between the upper wall of the chamber 2% and a stopper 3 in the form of a cup supported by a pin engaged in the valve stem 26 , The upper face of the cylinder block is machined to accommodate a
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cylinder head 38, having a combustion chamber 22 offset laterally and designed to receive a zoo spark plug. Candle 40 is aligned with the vertical axis of cylinder 16 and is preferably arranged such that its electrodes lie in a horizontal plane passing through? the central part of the combustion chamber.
The cover 14 of the housing is reamed and tapped for reception
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a conduit '4 communicating with a fuel chamber 42. and a carburetor 42 ,. The cap is further bored for receiving the sleeve-shaped shutter 1 having in its side wall a slot ki designed to coincide with an orifice 46, in the wall delimiting the chamber 42. The sleeve shutter 12 comprises a tubular body provided with a closed end wall 47 (Fig. 5) and a disc 48 provided at its other end. The disc is provided with a central orifice and carries an eccentric journal 49 dis-
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-posed so â, come to be housed in a cavity 2Q of the crankpin 21 of the crankshaft.
The disc. $ Is perpendicular to the center line of the tubular body of the obturator and is resiliently applied against the internal face of the cap 14. by a helical spring 21 mounted in the cavity .2.Q. of the crank pin during operation, the orifice 41 provided in the shutter 15.
and orifice 46 are brought into coincidence during upward movement of the piston, thereby causing the injection of the fuel mixture of the fuel.
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rator in chamber 1., 2 'from which it is sucked through orifice 2, of the disc 48 inside the casing 10o When the piston goes down, the shutter is closed and the combustible mixture is introduced in the crankcase, where it is compressed and driven by the orifices 31 .., 2i of the crankshaft, the cavity, 0 'the orifices 2, the chamber 25 and the orifices to and, during operation of the the valve 26, it enters the combustion chamber 39.
When the piston, during its downward movement, reaches a point substantially 60 forward of the lower dead center of the crankpin, the exhaust ports 23 are exposed, thereby causing a rapid drop in pressure in the crankpin. combustion chamber 39. When this pressure in the combustion chamber drops slightly below
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higher than the pressure of the combustible mixture in the chamber 25, the casing and the other intercommunication channels, the valve 26 is opened by the cam 33, the position of which is preferably studied in order to ensure this opening to approximately 40 forward of the lower dead center of the crankpin 21.
This displacement of the valve causes the decompression of the compressed and expanded fuel charge and allows its penetration into the chamber.
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combustion 22. The introduction of fuel into the crankcase tends to lower the temperature of the latter and to increase the expansion of the fuel, thereby increasing the compression ratio of the engine. Since the engine is of the two-stroke type, a certain quantity of unburned combustion products will remain in the cylinder after the piston has reached the position corresponding to the lower dead center of the crankpin.
As a result, as the piston moves upwards, this exhaust gas or CO2 remaining in the cylinder will be thoroughly mixed with the fresh fuel introduced through valve 26, thereby reducing the flame temperature.
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in the combustion chamber 2., thereby eliminating any detonation. When using a low octane fuel, the position of cam 33 can be tailored to ensure retention of a greater amount of burnt combustion products within the cylinder. The lubricant is preferably introduced into the crankcase while the engine is running, in a volume and in a manner which ensures its atomization and complete mixing with the fuel injected by the shutter 15.
Although the foregoing description is necessarily of a detailed character in order to allow a full understanding of the invention, it goes without saying that the specific terminology used is in no way restrictive or limiting, and that it is possible to make modifications to the embodiment described in the field of technical equivalences.
CLAIMS.