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MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A DOUBLE EFFET.
La présente invention est relative à un moteur à combustion interne à double effet avec balayage au travers du carter de la manivelle, qui est relie d'une part avec deux ou plusieurs lumières d'admission ou^- vrant dans le cylindre, lesdites lumières, dont la fermeture et l'ouverture sont contrôlas par le piston, étant ouvertes peu avant la fin de l'effet d'expension, et d'autre part, avec deux ou plusieurs lumières d'échappe- ment pour l'échappement des produits de la combustion, ces lumières étant également contrôlées par le piston.
On connaît des moteurs dans lesquels les organes de contrôle consistent en un tiroir cylindrique tournant qui repose dans une cavité pa- rallèle au bras de manivelle et est mis en mouvement par le bras de mani- velle, au moyen d'une transmission par chalne ou par engrenages. Ces or- ganes de transmission du mouvement apportent cependant une complication in- désirable du moteur.
On connalt aussi des moteurs dans lesquels l'échappement est contrôlé par la disposition dans le bras de manivelle d'un canal axial qui est relié avec un canal radial, ledit canal pouvant communiquer avec le canal d'évacuation, qui s'ouvre dans le palier de manivelle. Cette concep- tion, cependant, ne convient pas puisque, en premier lieu, elle affaiblit le bras de manivelle et a des effets contraires sur le palier, qui ne peut être un palier à rouleau et puisque le canal reliant le carter de la manivelle et le cylindre, devient long et tortueux créant ainsi une gran- de résistance.
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Les'moteurs connus avec échappement contrôlé, ont seulement une lumière d'échappement dans le cylindre, d'où il résulte un balayage très insuffisant du cylindre. De tels moteurs ne sont donc utilisés, en prati- que, en aucune façon digne d'être mentionnée.
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L'objet de l'invention est d'imaginer un très simple moteur à combustion interne, de ladite espèce, dans lequel tous les avantages inhé- rents à un contrôle de l'échappement sont obtenus sans les inconvénients rap- portés relativement aux moteurs connus, et de faire en sorte par ce moyen que toutes les lumières d'admission soient reliées à un canal d'échappement commun adjacent à une face du tiroir plan à l'intérieur du carter de mani- velle, la fermeture et l'ouverture dudit canal étant contrôlées par un tiroir- plan disoîdal, coaxial avec et relié au bras de manivelle.
Dans un moteur à combustion interne ayant un palier de mainvel- le unique, le tiroir-plan disocîdal suivant l'invention peut coopérer d'une manière adéquate avec une face plans d'un tiroir-plan sur la paroi du carter de manivelle opposée au palier de manivelle, ledit tiroir-plan disoïdal étant d'autre part implanté, d'une manière connue sur un goujon reposant sur ladite paroi et relié avec la manivelle au moyen d'un goujon monté ex- centriquement dans le tiroir-plan discordai. Une très simple conception du moteur à combustion interne est obtenue quand le bras de manivelle sui- vant l'invention est réalisé en forme de tiroir-plan discordai.
Un très substantiel réglage des conditions de marche dans le cylindre, peut être atteint si cette paroi du carter de manivelle, avec la- quelle le disque plan coopère suivant l'invention, est pourvu, en supplé- ment de l'ouverture d'échappement, d'une ouverture reliée, d'une manière connue, avec le carburateur du moteur. Dans un tel moteur, il est possible d'atteindre tous les avantages inhérents à un contrôle de l'échappement et de l'admission vers le carter de manivelle, sans la prévision d'organes additionnels compliquant le moteur.
Dans une forme d'exécution appropriée d'un moteur à eombustim interne suivant l'invention, l'ouverture additionnelle déjà citée peut être disposée à une distance telle de l'axe de rotation du tiroir discoidal qu'elle soit différente de la distance de l'orifice au canal d'échappement.
De plus, ledit tiroir discordai a une ouverture, qui dans une certaine po- sition de ce tiroir communique avec l'ouverture additionnelle dans la pa- roi du carter de manivelle.
Suivant l'invention, le tiroir-plan peut prendre la forme d'me roue à godets ou à aubes.
Durant son passage au travers de la roue à godets ou à aubes, l'air est par ce moyen doué d'une énergie cinétique qui donne un plus grand rendement volumétrique, grâce auquel une plus grande quantité d'air et de gaz peut être amenée au cylindre. De plus, le balayage du carter de la ma- nivelle devient plus effectif. En outre le mélange air-combustible devient meilleur et on obtient un rendement accru,une pression intermédiaire,plus élevée et une consommation de combustible plus faible que dans le cas des moteurs connus de ce genre.
Le moteur à combustion interne, peut, suivant l'invention, être pourvu d'un organe de réglage, adapté de manière telle que les intervalles pendant lesquels les lumières d'échappement du tuyau sont ouvertes, peuvent être-réglés pendant la marche du moteur.
Etant donné que le degré de remplissage dépend du nombre de révolutions, l'intervalle d'ouverture doit varier avec le nombre de révolu- tions si le rendement doit être maintenu d'une,façon substantielle à la mène valeur aux diverses vitesses. Ordinairement, il n'est pas possible de ré- gler l'intervalle d'admission pendant la marche du moteur ; est donc né- cessaire-de modifier le moteur de façon à obtenir un rendement approprié aux vitesses plus basses également, mais ceci doit être fait aux dépens d'un .rendement élevé aux grandes vitesses. -Quand le moteur est pourvu d'un or- gane de réglage du genre précité, un rendement adéquat peut cependant être atteint à la fois aux vitesses élevées et faibles.
La liaison entre le bras de manivelle et le tiroir-plan est gé- néralement réalisée au moyen d'une goupille montée dans la bielle et repo-
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sant dans une cavité dans le tiroir-plan,mais comme l'ouverture dans'la' face plane d'un moteur à combustion interne suivant l'invention est locali- sée à un point tel que ledit trou dans le tiroir-plan communiquera avec . cette ouverture, des faites surviendront et, de l'air indésirable sera à même de pénétrer à l'intérieur du carter de manivelle.
Cet inconvénient peut être éliminé, dans une forme d'exécution, suivant l'invention, d'un moteur à combustion interne, dans lequel le ti- roir-plan est pourvu, d'une cavité, parallèle à l'axe de rotation et ajusté à une goupille montée sur la bielle, ladite goupille étant d'un diamètre plus petit que celui de la cavité, du fait qu'il y a un organe de joint ou maté- riau élastique entre la cavité et la goupilla.
Ledit matériau élastique préviendra donc l'entrée d'air indési- ré, et un avantage supplémentaire de la conception est que les vibrations et autres irrégularités entre les organes mobiles sont compensés par une déformation de l'organe de joint.
Le rendement d'un moteur à double effet est très dépendant de l'importance du jeu dans le carter de manivelle et dans l'enveloppe limi- tée par le piston. Plus petit est le volume total de l'espace entier d'as- piration-dépression, dans le moteur, plus grande est la quantité d'air y aspiré et plus grande est la cylindrée fournie au cylindre. Afin de rédui- re ledit volume autant que possible, le carter de manivelle peut, suivant l'invention, être pourvu d'un organe de remplissage formé et disposé de fa- çon à remplir complètement une partie de la cavité dans le piston quand ce dernier est dans sa position inférieure.
Dans la suite, on décrit des formes variées d'exécution d'un moteur à combustion interne suivant l'exécution en référence aux dessins, dans lesquels - la figure 1 est une coupe d'un moteur à combustion interne avec le piston dans sa position inférieure de point mort; - la figure 2 montre la même coupe avec le piston dans une po- sition légèrement plus élevée que celle de la position inférieure de point mort, dans le mouvement ascendant du piston ; - la figure 3 montre la même coupe avec le piston dans une po- sition encore un peu plus élevée tandis que - la figure 4 montre le piston dans la même position qu'à la figure 2, mais pendant son mouvement descendant; - la figure 5 est une coupe d'une autre forme d'exécution d'un moteur suivant 1?invention; - la figure 6 montre un tiroir-plan discoidal, vu latéralement à une échelle agrandie;
- la figure 7 montre un autre tiroir-plan discoïdal, vu laté- ralement ; - la figure 8 est une coupe d'un cylindre et d'un carter de manivelle d'un moteur à benzine à double effet, tandis. que - la figure 9 est la même coupe dans une autre position du piston ; - la figure 10 montre un détail du moteur représenté en figure 8, et - la figure 11 est un tiroir-plan, tandis que - la figure 12 est une coupe d'une autre forme d'exécution d'un moteur à combustion interne suivant l'invention, dans un plan perpen- diculaire, au bras de manivelle, et - la figure 13 montre le même tiroir que la figure 11, vu du
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dessus.
Le moteur à combustion interne montré dans les figures l'à 4. consiste en un carter de manivelle 1 et un cylindre 2 avec un piston 3 qui, au moyen d'une bielle 4, est relié avec une goupille de manivelle.5 d'un bras de manivelle 6 avec une double manivelle 7. Le bras de manivelle 6 repose dans le carter de manivelle 1 dans le roulement à bille 8.--
Dans le carter de manivelle 1, on a un canal 9 en liaison avec un canal correspondant 10; il peut y avoir plusieurs canaux qui sont reliés avec le canal 9, mais dans la suite, on décrit un moteur avec un seul canal.
L'échappement des gaz neufs depuis le carter de manivelle, vers le cylindre. est contrôlé, au moyen d'un tiroir-plan discordai 11 attaché à un goujon 12 qui, au moyen d'un roulement à bille 13, repose dans le carter de manivel-; le, Le tiroir-plan discoidal 11 est pourvu d'une cavité excentrée pour re- cevoir la goupille de manivelle 5.
Le tiroir-plan discoïdal 11 pour le moteur suivant les figures 1 à 4 est représenté dans la figure 6 vu latéralement et est pourvu d'une fente longitudinale 14, concentrique avec le goujon 12, et dont la distan- ce à ce dernier est égale à la distance de l'orifice du canal 9 dans le cartér de manivelle au goujon 12. Donc,à chauqe révolution du tiroirs-plan discoidal 11, la fente 14 découvrira l'orifice du canal 9, ledit orifice étant, durant le reste de la révolution du tiroir-plan discoïdal, séparé du carter de manivelle. En proportionnant convenablement la longueur dè la fente et en plaçant adéquatement la cavité coopérant avec la goupille de manivelle, on peut déterminer le temps de découvrement et la longueur de l'intervalle non découvert pour le canal pour satisfaire aux conditions requises.
Le passage d'échappement 10 s'ouvre dans la paroi du cylindre par une lumière 15. Dans la paroi du cylindre, on a en plus une ou plu- sieurs lumières d'échappement 16, par lesquelles les produits de la com- bustion peuvent s'échapper. Comme le dessin le fait apparaître, les bords inférieurs desdites lumières sont situées au même niveau, tandis que les bords supérieurs des lumières du canal d'échappement sont situés légère- ment plus haut que le bord supérieur du canal d'échappement. Ceci signi- fie que les lumières 15 du passage d'échappement sont découvertes par le piston pendant son mouvement descendant, un peu avant la lumière d'échappe- ment 16, tandis que, inversement, elles sont recouvertes un peu plus tard que la lumière d'échappement 16 durant le mouvement ascendant du piston.
Le moteur décrit dans les figures 1 à 4 et 6 travaille comme suit :
Le mélange air-combustible aspiré du carburateur dans le carter de manivelle par une ouverture (non représentée), sera injecté dans le cy- lindre après que les produits de la combustion aient quitté le cylindre.
Ceci est réglé grâce au tiroir-plan discoidal 11 qui, à ce moment, découvre l'ouverture du canal 9 adjacent au carter de manivelle. Quand le piston s'est déplacé durant la première partie de l'effet d'expansion, la lumière 15 est découverte, et une partie des produits de la combustion passeront dans le canal d'échappement 9, mais seront incapables (comme il est évi- dent par le figure 4) d'entrer dans le carter de manivelle, puisque l'ou- verture est recouverte par le disque 11.
Quand la lumière 16 est découverte, l'échappement commencera et quand celui-ci est terminé, l'ouverture du canal 9 sera découverte par la fente 14. Les gaz neufs seront maintenant forcés de pénétrer dans le cylindre par la pression dans le carter de manivelle, comme il est évident de par l'examen de la figure 2. Quand le piston, durant son mouvement ascendant a totalement recouvert la lumière 16, la lumière 15 est encore légèrement ouverte, et une petite quantité de gaz sera encore à même de s'écouler, dans le cylindre, comme montré d'une façon évidente par la figu- re 3, grâce à quoi une augmentation de cylindrée est obtenue. Quand la
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lumière 15 a aussi été fermée, la compression est commencée et continue du- rant le mouvement ascendant ulté rieur du piston.
Le tiroir-plan discordai peut être utilisé au contrôle de la communication entre le carburateur et le carter de manivelle, comme montré d'une façon évidente par la figure 5, suivant laquelle une ouverture addi- tionnelle 18 dans la paroi du carter de manivelle est reliée au carburateur.
En outre, la même fente 14 peut être utilisée pour le conduit d'échappement et l'ouverture d'admission, ou le tiroir-plan discoidal peut être pourvu d'une autre fente 17 (figures 5 et 7), disposée à une distance du centre. différente de celle de la fente 14, et ladite fente 17 peut, dans ce cas, coopérer avec une ouverture 18 dans la paroi du carter de manivelle, à une distance correspondante du centre.
Le moteur à combustion interne représenté dans les figures 8 à
13-consiste en un cylindre 19 relié à un carter de manivelle 20, une plaque
21 étant intercalée entre lesdites parties, laquelle plaque est pourvue vers le haut d'un bloc surplombant 14a avec plusieurs fentes disposées de telle manière que la bielle 22 et la goupille de piston 23 puissent se mou- voir librement quand le piston 24 du moteur se meut alternativement dans le cylindre. La plaque 21 est pourvue de deux fentes annulaires pour rece- voir des parties de la paroi latérale du piston dans la position inférieure du piston, et dans la paroi latérale du piston, on a des évidements pour recevoir les sections entre les fentes annulaires.
La plaque 21 et le bloc 14a forment ensemble un organe de remplissage occupant une partie de l'espace dans le piston, quand il est voisin de sa position inférieure ré- duisant par là l'espace libre dans le moteur.
Le moteur est pourvu d'un bras de manivelle 25 reposant dans un roulement à bille 26 et sur lequel est fixé un volant 27 avec un bouton de manivelle sur lequel repose la bielle 22.
Dans le carter de manivelle, repose de plus un arbre 28 auquel est fixé un tiroir-plan discoidal 29, conçu sous forme d'une roue à godets ou à aubes. Le tiroir-plan est représenté dans les figures 11 et 13, re- présentation qui fait apparaître que ce tiroir-plan possède une cuvette longitudinale 30 d'un côté et une autre cuvette longitudinale 31 de l'autre côté, lesdites cuvettes étant en communication avec la surface courbe du tiroir-plan par des canaux radiaux 32 et 33. Un côté du tiroir-plan 29 faisant face à la bielle, est plat et coopère dans le carter de manivelle avec une face du tiroir-plan. Dans la face du tiroir, on a une ouverture 34 qui peut être reliée avec le carburateur et communique avec la cuvette 30 dans le tiroir-plan.
La cuvette 31 est dirigée vers le carter de manivelle, dans laquelle, en plus, débouche un canal 35 communiquant avec les ouvertures dans la surface courbe du tiroir-plan. Le canal d'échappement 35 se divise en deux canaux 36 et 37, donnant dans le cylindre sur l'un et l'autre côté de celui-ci.
Dans le tiroir-plan 29 (figure 10), on a une cavité 38 qui est parallèle à l'axe de rotation, et dans laquelle cavité est enlogée une goupille 39 dans laquelle est taillée une rainure pour la réception d'une bague 40 en un matériau élastique et d'un diamètre tel qu'elle s'emboîte d'une façon étanche dans la cavité 38. La goupille 39 est reliée à la bielle de façon que le tiroir-plan 29 participe à la rotation du bras de manivelle. Ladite bague 40 apporte une étanchéité telle qu'aucun air in- désiré ne puisse pénétrer dans le carter de manivelle, sans compter que toutes irrégularités et vibrations sont absorbées par le matériau élasti- que.
Autour du tiroir-plan 29, figure 12, on a un anneau 41 pour- vu d'un orifice 42 correspondant aux ouvertures dans la surface courbe du tiroir-plan et situé en regard de l'orifice du canal d'échappement 35. Au moyen d'organes pour la transmission du mouvement l'anneau 41 est relié
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avec un régulateur mû par l'arbre de manivelle, et sera mis en rotation' dans une direction dépendant de la vitesse croissante ou décroissante du moteur.
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Quand le moteur travaille, l'air et le combustible seront as- pirs dans le carter de manivelle au travers de l'ouverture 34 du fait du vide partiel produit par le mouvement ascendant du piston, la cuvette 30 étant, à ce moment particulier, en regard de l'ouverture 34, et, sur son passage à travers les canaux radiaux 32 du tiroir-plan, l'air y aspiré sera fourni avec une quantité appréciable d'énergie cinétique en sorte qu'il . est injecté dans le carter de manivelle près des parois de celui-ci.
- Quand le piston se meut subséquemment vers le bas, l'ouverture 34 sera recouver- te, tandis que la première partie du canal 33 viendra en face du canal d'é- chappement 35, et-du fait de la surpression produite dans le carter de ma- nivelle par le mouvement vers le bas du piston,'le mélange air-combustible dans le carter de manivelle sera dirigé dans la quvette 31: et'au delà, par les canaux 33, par lesquels l'air est doué d'une énergie cinétique telle qu'il soit lancé dans les canaux d'échappement 35 - 36 et 37 dans le cyon± dre. 'L'air et le gaz sont donc dirigés à travers le carter de manivelle de sa périphérie vers son centre, d'où il résulte qu'ils sont efficacement mé- langés, le balayge du carter de manivelle devenant également très efficace.
La grande force avec laquelle l'air est lancé dans le cylindre résulte d'un balayage très efficace du cylindre et améliore l'efficacité volumé- trique.
Au moyen de l'anneau d'ajustement 41,la séparation entre les canaux 33 du tiroir-plan et l'orifice du canal d'échappement 35 peut être déplacée, en sorte que le moment et la durée de communication entre le @ carter de manivelle et le cylindre peuvent être modifiés, et,, en reliant l'anneau 41 avec un régulateur et adaptant entr'elles les diverses dimen- sions, une efficacité adéquate est réalisable aussi bien aux vitesses élevées que faibles.
REVENDICATIONS.
1. Moteur à combustion interne à double effet avec balayage au travers du carter de manivelle, qui est relié avec deux ou .plusieurs lumières d'admission donnant dans le cylindre, et dont la couverture et l'ouverture sont contrôlées par le piston, lesdites lumières étant ouver- tes peu avant la fin de l'effet d'expension, et avec deux ou plusieurs lu- mières d'échappement pour l'échappement des produits de ;La combustion, ces lumières étant également contrôlées par le piston, mateur caractérisé en ce que les diverses ouvertures d'admission communiquent avec un canal commun d'échappement adjacent à la face d'un tiroir-plan dans l'intérieur du car- ter de manivelle, l'ouverture et la fermeture dudit canal étart contrôlées par un tiroir-plan discoïdal coaxial avec et relié au bras de manivelle.
2. Moteur à combustion interne à double effet, suivant la re- vendication 1, ayant un palier de manivelle unique, caractérisé en ce que le tiroir-pln discoidal coopère avec une face plane d'un tiroir-plan sur " la paroi du carter de manivelle opposée au palier de manivelle, ledit ti- , mir-plan discoidal étant, de manière connue, implanté sur un 'goujon repo- sant dans ladite paroi et relié avec la manivelle au moyen d'un goujon mon- té excentriquement dans le tiroir-plan discoldal.
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DOUBLE ACTING INTERNAL COMBUSTION ENGINE.
The present invention relates to a double-acting internal combustion engine with sweeping through the crank housing, which is connected on the one hand with two or more intake ports or - vanting in the cylinder, said ports, the closing and opening of which are controlled by the piston, being open shortly before the end of the expansion effect, and on the other hand, with two or more exhaust ports for the escape of the products of combustion, these lights also being controlled by the piston.
Engines are known in which the control members consist of a rotating cylindrical slide which rests in a cavity parallel to the crank arm and is set in motion by the crank arm, by means of a chain transmission or by gears. These movement transmission organs, however, add an undesirable complication to the engine.
Engines are also known in which the exhaust is controlled by the arrangement in the crank arm of an axial channel which is connected with a radial channel, said channel being able to communicate with the exhaust channel, which opens into the crank bearing. This design, however, is not suitable since, in the first place, it weakens the crank arm and has adverse effects on the bearing, which cannot be a roller bearing and since the channel connecting the crank housing and the cylinder becomes long and tortuous thus creating a great resistance.
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Known engines with controlled exhaust have only one exhaust port in the cylinder, resulting in very insufficient cylinder sweep. Such engines are therefore not used in practice in any way worth mentioning.
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The object of the invention is to imagine a very simple internal combustion engine, of the said species, in which all the advantages inherent in an exhaust control are obtained without the disadvantages reported relative to known engines. , and to ensure by this means that all the intake ports are connected to a common exhaust channel adjacent to a face of the plane spool inside the crank case, closing and opening said channel being controlled by a disoidal plane spool, coaxial with and connected to the crank arm.
In an internal combustion engine having a single main bearing, the disocidal flat spool according to the invention can adequately cooperate with a flat face of a flat spool on the wall of the crank housing opposite to the one. crank bearing, said disoidal slide plate being furthermore implanted, in a known manner, on a pin resting on said wall and connected with the crank by means of a pin mounted eccentrically in the discordant slide plate. A very simple design of the internal combustion engine is obtained when the crank arm according to the invention is made in the form of a jagged slide.
A very substantial adjustment of the running conditions in the cylinder can be achieved if this wall of the crank case, with which the flat disc cooperates according to the invention, is provided, in addition with the exhaust opening. , with an opening connected, in a known manner, with the engine carburetor. In such an engine, it is possible to achieve all the advantages inherent in controlling the exhaust and intake to the crankcase, without the provision of additional components complicating the engine.
In a suitable embodiment of an internal combustion engine according to the invention, the additional opening already mentioned can be arranged at such a distance from the axis of rotation of the discoidal slide that it is different from the distance of the orifice to the exhaust channel.
In addition, said discordant drawer has an opening, which in a certain position of this drawer communicates with the additional opening in the wall of the crank case.
According to the invention, the slide-plane can take the form of a bucket or paddle wheel.
During its passage through the bucket or paddle wheel, the air is thereby endowed with kinetic energy which gives a greater volumetric efficiency, thanks to which a greater quantity of air and gas can be supplied. to the cylinder. In addition, the sweeping of the crankcase becomes more effective. In addition, the air-fuel mixture becomes better and one obtains an increased efficiency, a higher intermediate pressure and a lower fuel consumption than in the case of known engines of this type.
The internal combustion engine, according to the invention, can be provided with an adjusting member, adapted in such a way that the intervals during which the exhaust ports of the pipe are open, can be adjusted while the engine is running. .
Since the degree of filling depends on the number of revolutions, the opening interval must vary with the number of revolutions if the efficiency is to be maintained substantially at the lowest value at the various speeds. Usually, it is not possible to adjust the intake interval while the engine is running; It is therefore necessary to modify the motor so as to obtain adequate efficiency at lower speeds as well, but this must be done at the expense of high efficiency at high speeds. When the motor is provided with a regulating member of the aforementioned kind, an adequate efficiency can however be achieved at both high and low speeds.
The connection between the crank arm and the slide-plate is generally made by means of a pin mounted in the connecting rod and repo-
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sant in a cavity in the flat drawer, but since the opening in the flat face of an internal combustion engine according to the invention is located at such a point that said hole in the flat drawer will communicate with . this opening will occur and unwanted air will be able to get inside the crank case.
This drawback can be eliminated, in one embodiment, according to the invention, of an internal combustion engine, in which the slide-plane is provided with a cavity, parallel to the axis of rotation and fitted to a pin mounted on the connecting rod, said pin being of a diameter smaller than that of the cavity, because there is a seal member or resilient material between the cavity and the pin.
Said elastic material will therefore prevent the ingress of unwanted air, and a further advantage of the design is that vibrations and other irregularities between the movable members are compensated for by a deformation of the seal member.
The efficiency of a double-acting engine is very dependent on the extent of the play in the crank case and in the envelope limited by the piston. The smaller the total volume of the entire suction-vacuum space in the engine, the more air is sucked into it and the greater the displacement supplied to the cylinder. In order to reduce said volume as much as possible, the crank case may, according to the invention, be provided with a filling member formed and arranged so as to completely fill a part of the cavity in the piston when this is necessary. last is in its lower position.
In the following, various embodiments of an internal combustion engine will be described according to the execution with reference to the drawings, in which - Figure 1 is a section of an internal combustion engine with the piston in its position lower dead center; FIG. 2 shows the same section with the piston in a position slightly higher than that of the lower neutral position, in the upward movement of the piston; - figure 3 shows the same section with the piston in an even higher position while - figure 4 shows the piston in the same position as in figure 2, but during its downward movement; - Figure 5 is a sectional view of another embodiment of an engine according to the invention; - Figure 6 shows a discoidal drawer-plane, seen from the side on an enlarged scale;
FIG. 7 shows another discoidal slide-plane, seen from the side; - Figure 8 is a section through a cylinder and a crankcase of a double-acting gasoline engine, while. that - Figure 9 is the same section in another position of the piston; - figure 10 shows a detail of the engine shown in figure 8, and - figure 11 is a drawer-plan, while - figure 12 is a section of another embodiment of an internal combustion engine according to the invention, in a perpendicular plane, to the crank arm, and - figure 13 shows the same drawer as figure 11, seen from the
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above.
The internal combustion engine shown in Figures 1 to 4 consists of a crank housing 1 and a cylinder 2 with a piston 3 which, by means of a connecting rod 4, is connected with a crank pin. a crank arm 6 with a double crank 7. The crank arm 6 rests in the crank housing 1 in the ball bearing 8 .--
In the crank housing 1, there is a channel 9 in connection with a corresponding channel 10; there may be several channels which are linked with channel 9, but in the following we describe a motor with only one channel.
The exhaust of new gases from the crankcase to the cylinder. is controlled by means of a discordai drawer-plane 11 attached to a stud 12 which, by means of a ball bearing 13, rests in the crankcase; le, The discoidal plane slide 11 is provided with an eccentric cavity to receive the crank pin 5.
The discoidal slide-plane 11 for the motor according to Figures 1 to 4 is shown in Figure 6 seen from the side and is provided with a longitudinal slot 14, concentric with the pin 12, and the distance from the latter is equal to at the distance of the orifice of the channel 9 in the crank case to the stud 12. Therefore, with each revolution of the discoidal plane spool 11, the slot 14 will discover the orifice of the channel 9, said orifice being, during the rest of the revolution of the discoidal slide-plate, separated from the crank case. By properly proportioning the length of the slot and properly locating the recess cooperating with the crank pin, the uncover time and length of the undiscovered gap for the channel can be determined to meet the required conditions.
The exhaust passage 10 opens in the cylinder wall via a port 15. In the cylinder wall there are additionally one or more exhaust ports 16, through which the combustion products can be obtained. escape. As the drawing shows, the lower edges of said ports are located at the same level, while the upper edges of the ports of the exhaust channel are located slightly higher than the upper edge of the exhaust channel. This means that the ports 15 of the exhaust passage are uncovered by the piston during its downward movement, a little before the exhaust port 16, whereas, conversely, they are covered a little later than the port. exhaust 16 during the upward movement of the piston.
The motor described in figures 1 to 4 and 6 works as follows:
The air-fuel mixture sucked from the carburetor into the crankcase through an opening (not shown) will be injected into the cylinder after the products of combustion have left the cylinder.
This is regulated by the discoidal plane slide 11 which, at this moment, discovers the opening of the channel 9 adjacent to the crank case. When the piston has moved during the first part of the expansion effect, lumen 15 is uncovered, and part of the combustion products will pass into exhaust channel 9, but will be unable (as is avoided. - tooth in figure 4) to enter the crank case, since the opening is covered by the disc 11.
When light 16 is uncovered the exhaust will begin and when this is complete the opening of channel 9 will be discovered by slot 14. New gases will now be forced into the cylinder by the pressure in the crankcase. crank, as is evident from the examination of Figure 2. When the piston, during its upward movement has completely covered the lumen 16, the lumen 15 is still slightly open, and a small amount of gas will still be able to flow, in the cylinder, as evidently shown by Fig. 3, whereby an increase in displacement is obtained. When the
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lumen 15 has also been closed, compression is started and continues during the subsequent upward movement of the piston.
The discordai slide valve can be used to control the communication between the carburetor and the crankcase, as evidently shown in Figure 5, where an additional opening 18 in the wall of the crankcase is connected to the carburetor.
Furthermore, the same slot 14 can be used for the exhaust duct and the intake opening, or the discoidal plane slide can be provided with another slot 17 (Figures 5 and 7), disposed at a distance of the Center. different from that of the slot 14, and said slot 17 can, in this case, cooperate with an opening 18 in the wall of the crank case, at a corresponding distance from the center.
The internal combustion engine shown in Figures 8 through
13-consists of a cylinder 19 connected to a crank housing 20, a plate
21 being interposed between said parts, which plate is provided upwardly with an overhanging block 14a with several slots arranged so that the connecting rod 22 and the piston pin 23 can move freely when the piston 24 of the engine is moving. alternately moves in the cylinder. The plate 21 is provided with two annular slots to receive portions of the side wall of the piston in the lower position of the piston, and in the side wall of the piston there are recesses to receive the sections between the annular slots.
The plate 21 and the block 14a together form a filling member occupying a part of the space in the piston, when it is close to its lower position, thereby reducing the free space in the engine.
The engine is provided with a crank arm 25 resting in a ball bearing 26 and on which is fixed a flywheel 27 with a crank button on which the connecting rod 22 rests.
In the crank housing, there is also a shaft 28 to which is fixed a discoidal plane slide 29, designed in the form of a bucket or paddle wheel. The flat drawer is shown in Figures 11 and 13, a representation which shows that this flat drawer has a longitudinal bowl 30 on one side and another longitudinal bowl 31 on the other side, said bowls being in communication. with the curved surface of the slide-plane by radial channels 32 and 33. One side of the slide-plane 29 facing the connecting rod is flat and cooperates in the crank housing with one face of the slide-plane. In the face of the drawer there is an opening 34 which can be connected with the carburetor and communicates with the bowl 30 in the drawer-plan.
The cup 31 is directed towards the crank housing, in which, in addition, opens a channel 35 communicating with the openings in the curved surface of the slide-plane. The exhaust channel 35 divides into two channels 36 and 37, leading into the cylinder on either side thereof.
In the drawer-plane 29 (Figure 10), there is a cavity 38 which is parallel to the axis of rotation, and in which cavity is housed a pin 39 in which is cut a groove for receiving a ring 40 in an elastic material and of a diameter such that it fits tightly in the cavity 38. The pin 39 is connected to the connecting rod so that the slide-plate 29 participates in the rotation of the crank arm. Said ring 40 provides a seal such that no unwanted air can enter the crank case, besides all irregularities and vibrations are absorbed by the elastic material.
Around the flat slide 29, FIG. 12, there is a ring 41 provided with an orifice 42 corresponding to the openings in the curved surface of the flat slide and located opposite the orifice of the exhaust channel 35. Au means of organs for the transmission of movement the ring 41 is connected
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with a governor driven by the crank shaft, and will be rotated in a direction depending on the increasing or decreasing speed of the motor.
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When the engine is working, air and fuel will be drawn into the crankcase through opening 34 due to the partial vacuum produced by the upward movement of the piston, cup 30 being, at this particular time, opposite the opening 34, and, on its passage through the radial channels 32 of the drawer-plane, the air drawn into it will be supplied with an appreciable amount of kinetic energy so that it. is injected into the crank case near the walls thereof.
- When the piston subsequently moves downwards, the opening 34 will be covered, while the first part of the channel 33 will come in front of the exhaust channel 35, and-due to the overpressure produced in the crankcase by the downward movement of the piston, 'the air-fuel mixture in the crankcase will be directed into quvette 31: and beyond, by channels 33, through which the air is endowed with 'such kinetic energy that it is launched into the exhaust channels 35-36 and 37 in the cyon ± dre. Air and gas are therefore directed through the crankcase from its periphery to its center, whereby they are effectively mixed, with the sweeping of the crankcase also becoming very effective.
The great force with which air is thrown into the cylinder results from very efficient cylinder sweeping and improves volumetric efficiency.
By means of the adjustment ring 41, the separation between the channels 33 of the plane slide and the orifice of the exhaust channel 35 can be moved, so that the time and duration of communication between the crank and cylinder can be changed, and by connecting ring 41 with a regulator and matching the various dimensions between them, adequate efficiency is achievable at both high and low speeds.
CLAIMS.
1. Double-acting internal combustion engine with sweeping through the crankcase, which is connected with two or more intake ports leading into the cylinder, and the coverage and opening of which are controlled by the piston, said lights being open shortly before the end of the expansion effect, and with two or more exhaust lights for the escape of the products of; Combustion, these lights also being controlled by the piston, characterized by in that the various intake openings communicate with a common exhaust channel adjacent to the face of a flat slide in the interior of the crank case, the opening and closing of said channel being controlled by a coaxial discoidal drawer-plane with and connected to the crank arm.
2. Double-acting internal combustion engine, according to claim 1, having a single crank bearing, characterized in that the discoidal slide-pln cooperates with a plane face of a plane slide on the wall of the housing. crank opposite to the crank bearing, said ti-, discoidal plane being, in known manner, implanted on a 'stud resting in said wall and connected with the crank by means of a stud mounted eccentrically in the discoldal drawer-plan.