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PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS A EXPLOSIONS.
La présente invention concerne les moteurs à explosions et en particulier les moteurs d'automobiles et de motocyclettes.
Dans les moteurs habituels à quatre temps, il est reconnu qu'une notable partie des calories produites dans l'explosion est rejetée au dehors lors de l'échappement, sous forme de gaz brûlés, et que la pression de ces gaz reste, à leur sortie, d'environ 4 kg, chiffre variable selon les carao- téristiques du moteur. C'est une perte sèche qui pourrait être évitée en prolongeant la détente. Mais pour que l'échappement se fasse, par exemple, à deux kg, il faudrait en principe doubler la longueur de la détente, ce qui doublerait l'encombrement en hauteur du moteur, lequel demanderait déjà à être réduit pour supprimer du volume et du poids.
Il est vrai qu'on pourrait réduire la quantité de gaz frais absorbée à l'admission, réduire la chambre pour conserver le même taux de compression et augmenter ainsi indirectement la détente, le moteur restant dans les mêmes dimensions. Le rendement serait augmenté proportionnellement, mais la puissance serait réduite à peu près dans la même mesure.
Ce dernier résultat ne serait guère admis que pour les véhicules dont le moteur disposerait d'avance d'une importante réserve de puissance, ce qui' n'est pas souvent le cas. Il y a donc là un dilemme qui laisse confondu le constructeur.
Un palliatif a été trouvé sous forme d'un compromis entre la réduction éventuelle de l'admission et la vitesse de rotation qui, multipliant le nombre d'explosions, maintient la puissance à une valeur suffisante, surtout si le poids du véhicule est réduit dans une certaine mesure.
Il y a un inconvénient d'ordre mécanique à cette nouvelle tendance;l'usure rapide des pièces du moteur soumises à frottement.
Cependant, si l'on considère que dans le moteur à quatre temps, un seul temps est moteur et que les trois autres ne servent qu'à préparer
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l'explosion suivante, on peut se demander si un moteur à deux temps ne serait pas concevable qui maintiendrait le principe de fonctionnement du quatre temps. En effet, le moteur à deux temps habituel n'a qu'un rendement très défavorable et sa puissance ne dépasse guère, 1,6 fois la puissance du quatre temps, alors qu'elle devrait atteindre deux fois cette dernière. Le bruit de l'échappement est un autre inconvénient du moteur à deux temps.
Il semble donc que pour supprimer les inconvénients ou les incompatibilités apparentes constatées plus haut, il serait nécessaire de trouver une solution qui retienne les avantages du moteur à quatre temps et unisse ces avantages à ceux du deux temps. L'idéal serait donc de construire un moteur à quatre temps donnant une explosion par tour et par cylindre, sans trop de complications, celles-ci étant le plus souvent de nature à faire perdre les avantages acquis.
Si cet idéal se réalisait, il serait alors permis de pousser la détente plus loin en maintenant cependant la puissance à une valeur égale ou supérieure grâce à l'appoint de puissance apporté par la seconde explosion, ou bien, de réduire la masse du moteur pour maintenir seulement la puissance habituelle tout en obtenant le rendement amélioré, ce qui se traduirait par une consommation réduite.
Le but de la présente invention est de procurer un moteur nouveau opérant en quatre temps, donnant une explosion par tour du vilebrequin et par cylindre, et qui reste simple.
Un moteur nouveau répondant au but de l'invention est décrit à titre d'exemple au dessin annexé,
Tous les organes d'alimentation, d'allumage, de refroidissement, etc., ne sont pas figurés, ceux-ci étant connus et indépendants de l'invention,
Dans l'exemple décrit, le maintien de la puissan ancienne et le rendement accentué ont été à la base de la disposition du moteur.
La pression d'échappement a été fixée à environ 2 kg, l'aspiration et la précompression ont chacune une course égale à un tiers de la course de détente, la détente et l'échappement ont chacun une course entière, ces diverses courses étant déterminées par rapport à la course engendrée comme habituellement par le manneton du vilebrequin.
Il n'a pas été tenu compte de la réduction de pression due au refroidissement des parois du cylindre.
Ce qui parait ici une anomalie (il y aurait en effet deux courses et deux tiers par tour) s'explique par la disposition relative des éléments du moteur.
Pour des raisons qui seront exposées plus loin, le cylindre a été désaxé dans les exemples décrits quoique le fonctionnement puisse se faire aussi bien sans désaxage, mais dans ce cas, il y aurait un rendement moins avantageux.
La figure I est une coupe Verticale du moteur supposé lui-même vertical, indiquant la position au moment de l'allumage, gaz frais comprimés, piston au point mort haut.
La figure II est une coupe verticale du même moteur indiquant la position au point mort bas du piston et du manneton du vilebrequin à la fin de la détente.
La figure III est une coupe verticale du même moteur indiquant la position au point mort haut du piston, à la fin de la course montante d'échappement, avant aspiration.
La figure IV est une coupe verticale du même moteur indiquant la position en fin d'admission coincidant au point mort haut du manneton du vilebrequin.
La figure V est une disposition particulière du moteur nouveau.
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Les figures VI et VII sont une vue en plan et une coupe verti- cale d'un moteur à deux cylindres opposés.
La figure VIII est un dessin donnant les détentes et les allu- mages pour un tour du vilebrequin d'un moteur composé de trois groupes de deux cylindres opposés, mannetons calés à 120
Ce moteur possède un Cylindre I dans lequel se meut un piston
2 muni de son axe 3, Une bielle 4, articulée sur l'axe 3, transmet un mou- vement à un balancier angulaire 5 par l'intermédiaire d'un tourillon 6.
Un axe 7 fixé au bâti du moteur sert d'articulation au balancier 5. Ce dernier est muni d'un second tourillon 8 qui commande une bielle 9 laquelle est articulée à son extrémité opposée sur le manneton 10 du vilebrequin II, articulé lui-même dans les paliers du moteur par les tourillons 12 solidai- res du vilebrequin II.
Dans la figure I, la position indiquée se présentes, la fin de la compression. L'allumage s'opère; le mouvement, continuant sous l'ac- tion du volant du vilebrequin dans le sens indiqué par la flèche, fait des- cendre le piston 2 par l'action conjuguée de la bielle 9, du balancier 5 et de la bielle 4, la détente des gaz en combustion agit sur l'ensemble de ces pièces dès que la descente du piston est amorcée et elle continue jusqu'au moment où le manneton 10 a atteint son point mort bas qui coin- cide avec la position indiquée par la figure II, moment où les axes 8,12 et 10 se trouvent la même ligne droite. La soupape d'échappement s'ouvre.
Le piston 2 remonte poussé par l'action conjuguée des deux bielles 9 et 4 et du balancier 5, chasse les gaz brûlés et atteint le point mort haut (fig. III) où la soupape d'échappement se ferme tandis que la soupape d'admission s'ouvre. A ce moment, le balancier 5 qui continue son mouvement, poussé par la bielle 9, fait passer le tourillon 6 de l'autre coté du point mort haut et fait descendre le piston 2 qui opère l'admission par dépression.
Quand le manneton 10 atteint son point mort haut, c'est-à-dire quand les tourillons 12,10 et 8 sont en ligne droite, position renseignée par la figure IV, l'aspiration est terminée, la soupape d'admission se ferme, le manneton 10 franchit son point mort haut, fait descendre la bielle9 qui agit sur le balancier par le tourillon 8, lequel balancier 5 fait remonter la bielle 4 par l'intermédiaire du tourillon 6 et la dite bielle 4 fait remonter le piston 2 qui comprime les gaz frais.
Au point mort haut du piston 2 (fig.I), le cycle recommence.
Il est à remarquer (fig. IV) que si l'angle compris entre les deux côtés du balancier 5 (dont le sdmmet est le tourillon 7) est agrandi sans modifier la position du côtépassant par les tourillons 7 et 8, le tourillon 6 est dans une position qui donne une plus grande admission mais une plus petite détente. Le moteur se rapproche ainsi des proportions ad- mission-détente du moteur habituel à quatre temps et le rendement diminue.
Les moteurs nouveau et ancien auront des caractéristiques coincidantes quand l'angle du balancier 5 sera égal à la moitié de l'angle total que ce balancier parcourt. Evidemment le nombre d'explosions sera toujours double dans le moteur nouveau.
Pour augmenter la puissance du moteur, la longueur du bras de manivelle comportant les tourillons 7 et 6 du balancier peut être aug- mentée, soit seule, soit en combinaison avec l'augmentation de la longueur de l'autre bras comportant les tourillons 7 et 8, et aussi avec la modifica- tion possible de l'angle du balancier 5.
La répartition des courses d'admission et de détente dans le cylindre dépend de l'ouverture de l'angle du balancier tandis que la course totale du balancier, admission + détente, dépend de la course du vilebrequin;
L'arc parcouru par le tourillon 8 doit rester notablement inférieur à 1800 afin que la bielle 9 commandée par le vilebrequin II impose un arrêt obligatoire et rigide du balancier sans provoquer de coinçage aux points extrêmes de sa course.
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Comme il a été dit plus haut, la différence entre les deux courses d'admission et de détente peut rendre souhaitable un désaxage conséquent, non limité au rétablissement de la simple symétrie des inclinaisons de la bielle 4, mais encore poussé plus loin en vue de la répartition plus convenable des réactions du piston sur la paroi du cylindre. Ce désaxage a pour autre avantage de permettre de raccourcir la bielle 4 dans de notables proportions et d'obtenir un résultat plus avantageux au point de vue du rendement.
La disposition prévue aux figures I à IV n'est pas la seule possible. S'il s'agit par exemple d'un moteur de motocyclette, il est souhaitable d'adopter une disposition spéciale représentée par la figure V.
Ii faut pour cela modifier l'angle séparant les deux tourillons 6 et 8 du balancier 5 en déplaçant uniquement l'ensemble composé du tourillon 8, de la bielle 9 et du vilebrequin II, par pivotement autour du tourillon 7 jusqu'à la position mentionnée à la figure V, ou à toute autre positon en deçà ou au delà. Le bras portant les tourillons 7 et 6 conservera sa position. En effet, l'effort tangentiel que la détente détermine par la bielle 4 sur le balancier 5 reste toujours transmis à la même valeur au tourillon 8 quelle que soit la position de ce tourillon sur la circonférence décrite du centre du tourillon 7 avec un rayon égal à la distance qui sépare les centres des tourillons 7 et 8. Il suffit qu'au moment où le manneton 10 est à son point mort haut (tourillons 12,10 et 8 sur la même ligne droite) le piston 2 soit à la fin de sa course d'aspiration.
Ce moteur nouveau peut, comme le moteur ancien, avoir plusieurs cylindres en une seule ligne ou en plusieurs lignes,
La disposition prévue aux figures VI et VII est relative à un moteur à deux cylindres opposés I et I', placés symétriquement de part et d'autre d'un balancier commin 5, le vilebrequin II étant placé en-dessous, La particularité de cette disposition est de n'exiger qu'un balancier 5 commun aux deux pistons, et une bielle 9, commune également , pour la commande du vilebrequin II.
Dans cette disposition, les pistons 2 et 2' sont placés de part et d'autre du balancier commun 5 dont les tourillons 6 et 6', recevant les bielles 4 et 4', font un angle notablement inférieur à 1800 comme dit plus haut, tandis qu'une bielle commune 9 articulée sur le tourillon 8 du balancier et le tourillon 10 du vilebrequin, assure le mouvdu dit vile- brequin. Quand le piston 2 est à la fin de sa course de détente (fig. VII), l'autre 2'a terminé son aspiration.
Pendant que le même piston 2 chasse les gaz brûlés et fait son aspiration, l'autre comprime ses gaz frais et opère sa détente. Le mouvement alternatif du balancier 5 est donc obtenu dans un sens par le piston 2 et, dans l'autre sens, par le piston 2', et ce mouvement est limité et régularisé par le vilebrequin II. Il s'ensuit que la bielle 9 est alternativement poussante (détente du piston 2) et tirante (détente du piston 2').
Il y a, dans ce cas, deux explosions par tour, ces explosions se produisant successivement.
Il est évident qu'il est permis de disposer plusieurs groupes de deux cylindres comme décrit ci-dessus, l'un à la suite de l'autre. Avec deux groupes de deux cylindres, il y aura quatre explosions par tour du vilebrequin; celui-ci aura deux mannetons calés à 90 l'un de l'autre et les quatre explosions seront ainsi réparties successivement.
Dans le cas de l'emploi de trois groupes de deux cylindres, il y aura six explosions par tour du vilebrequin; celui-ci aura trois mannetons calés à 120 l'un de l'autre , et les six explosions seront réparties successivement.
Toutefois, les allumages successifs ne seront pas répartis à 60 exactement 11-un de l'autre car, comme l'indiquent les figures VII et VIII vu l'obliquité obligatoire de la bielle 9, celle-ci parcourt les deux demicourses de chaque tour du vilebrequin de façon dissymétrique. Ce fait occa-
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sionne des détentes de longueurs différentes, indiquées en traits gras aux figures VII et VIII du dessin.
Dans le cas du moteur à trois groupes de deux cylindres, il y aura trois courses grandes, égales entre elles et situées à 120 l'une de l'autre et trois courses petites, égales entre elles, situées également à
1200 l'une de l'autre, comme indiqué à la figure VIII. Les allumages mar- qués I, 2, 3, 4, 5 et 6 sur la dite figure sont répartis à 1200 l'un de l'au- tre pour les numéros impairs et à 120 également ppir les numéros pairs, avec un décalage constant entre les trois allumages impairs et les trois allumages pairs. Comme il y aura possibilité de concevoir les moteurs avec des variantes, les engins d'allumage seront à établir d'après les caractéris- tiques de chaque moteur de façon à produire l'allumage dans les mêmes con- ditions à tous les cylindres.
S'il s'agit d'un Delco devant alimenter un moteur composé de trois groupes de deux cylindres opposés, le distributeur du Delco sera établi judicuesement d'après les écartements prévus au dessin par rapport à un tour du vilebrequin, puisque c' est celuij-ciqu commandera le rotor du Delco dans le rapport I/I. Les cames du rotor qui commanderont le rupteur, et les plots du couvercle qui assureront la distribution aux bougies seront donc réparties judicieusement. Il en sera de même des cames qui commandes les soupapes.
Au point de vue de l'allumage, il pourra être fait usage de deux Delcos à trois allumages à 120 . l'un commandant les trois cylindres impairs, l'autre les trois cylindres pairs.
Il est à remarquer que malgré la différence des longueurs des détentes, le rendement de chacune d'elles, longue ou courte, reste constant car les détentes dans les cylindres restent uniformes.
Dans le cas où la détente devrait être aussi productive que possible, sans trop d'égards pour le rendement, l'admission devrait donc être plus généreuse (moteur pour machine de compétition). Il peut être adjoint un compresseur de système connu qui augmentera dans la proportion voulue le volume des gaz frais incorporés pendant la course normale d'admission.
Il est évident que la hauteur de la chambre d'explosion devra être adaptée le cas échéant pour obtenir un taux de compression admissible, ceci par modification de;la hauteur des pistons ou de la culasse.
Au point de vue de la réalisation d'un moteur d'après l'invention, une seule pièce est spéciale : le balancier 5.
Dans une lignée de cylindres, les tourillons 7 des balanciers sont constitués par une barre unique 15 engagée dans des trous ménagés en ligne dans des douilles 13 solidaires des supports 14 venus de masse avec le bâti; ces douilles 13 seront dressées sur leurs joues et empêcheront tout déplacement latéral des balabciers 5, et des têtes et pieds des bielles 4,4' et 9.
Les balanciers sont constitués d'une seule pièce par deux flasques latéraux réunis par un noyau central. Les flasques sont munis chacun de trois douilles alésées pour recevoir les tourillons 7 (tourillons séparés) ou 15 (tourillons réunis en une barre commune à plusieurs balanciers), 6 et 8. Ces tourillons sont similaires aux axes habituels des pistons et maintenus en place au moyen de rondelles intérieures à ressort, logées dans des rainures ad hoc, ou d'autres moyens connus.
Le tourillon 7 ou 15 sera placé à serrage dans les douilles 13 solidaires du bâti, tandis que les tourillons 6 et 8 seront placés à serrage dans les douilles du balancier. Des bagues de bronze ou des roulements assureront le pivotement convenable du balancier et des bielles à ces endroits.
Il est à remarquer que la bielle 9 sera amenée en fin d'aspiration dans une position très proche du tourillon 7 ou 15, qu'elle ne peut cependant toucher (voir figures IV et V). C'est pour permettre le passage
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de la bielle 9 que le balancier 5 est constitué de deux flasques laissant un espace libre entre eux (fig. VI). Le noyau central faisant corps avec les dits flasques pour les rendre solidaires, sera donc limité dans ses dimensions pour permettre le passage et l'articulation des bielles aux endroits voulus.
Considérant l'exemple de réalisation, faisant l'objet des figures VI et VII, appliqué à un moteur de six cylindres, en trois groupes de deux cylindres opposés, il est à remarquer que les pièces en mouvement pistons, bielles et balanciers, s'établit comme suit : 6 pistons, 9 bielles, 3 balanciers. Chaque explosion entraine donc par tour : I piston, 1,5 bielle, 0,5 'balancier, au total 3 pièces.
Dans un moteur normal ancien à 6 cylindres en qutre temps, il y a seulement : 6 pistons, 6 bielles. Chaque explosion entraine donc par tour :2 pistons, 2 bielles, au total 4 pièces.
L'invention peut être réalisée de façon différente des formes et caractéristiques ici décrites et représentées à titre d'exemple, et l'on ne sortirait pas de son principe en adoptant dans la construction des moteurs perfectionnés des modifications de détail, notamment la modification des angles, des positions relatives, des proportions, etc,., ces modifications résultant uniquement de l'adaptation de l'invention à chaque réalisation.
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IMPROVEMENTS TO EXPLOSION ENGINES.
The present invention relates to explosion engines and in particular to automobile and motorcycle engines.
In the usual four-stroke engines, it is recognized that a significant part of the calories produced in the explosion is rejected outside during the exhaust, in the form of burnt gases, and that the pressure of these gases remains, at their output, about 4 kg, variable according to the characteristics of the engine. It is a deadweight loss that could be avoided by prolonging the relaxation. But for the exhaust to be made, for example, at two kg, it would in principle be necessary to double the length of the trigger, which would double the overall height of the engine, which would already need to be reduced to eliminate volume and fuel. weight.
It is true that we could reduce the amount of fresh gas absorbed at the intake, reduce the chamber to maintain the same compression ratio and thus indirectly increase the expansion, the engine remaining in the same dimensions. The efficiency would be increased proportionally, but the horsepower would be reduced to about the same extent.
This latter result would hardly be accepted except for vehicles the engine of which has a large reserve of power in advance, which is not often the case. There is therefore a dilemma which leaves the manufacturer confused.
A workaround has been found in the form of a compromise between the possible reduction of the intake and the speed of rotation which, multiplying the number of explosions, maintains the power at a sufficient value, especially if the weight of the vehicle is reduced in to some extent.
There is a mechanical drawback to this new trend; the rapid wear and tear of engine parts subject to friction.
However, if we consider that in the four-stroke engine, only one stroke is driving and the other three are only used to prepare
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The following explosion, one can wonder if a two-stroke engine would not be conceivable which would maintain the principle of operation of the four-stroke. Indeed, the usual two-stroke engine has only a very unfavorable performance and its power hardly exceeds, 1.6 times the power of the four-stroke, whereas it should reach twice the latter. Another disadvantage of the two-stroke engine is the noise of the exhaust.
It therefore seems that in order to eliminate the disadvantages or the apparent incompatibilities noted above, it would be necessary to find a solution which retains the advantages of the four-stroke engine and unites these advantages with those of the two-stroke. The ideal would therefore be to build a four-stroke engine giving one explosion per revolution and per cylinder, without too many complications, these usually being of such a nature as to lose the advantages acquired.
If this ideal were realized, it would then be possible to push the trigger further while maintaining the power at an equal or greater value thanks to the additional power provided by the second explosion, or else, to reduce the mass of the engine to maintaining only the usual power while obtaining the improved efficiency, which would result in reduced consumption.
The object of the present invention is to provide a new engine operating in four strokes, giving an explosion per revolution of the crankshaft and per cylinder, and which remains simple.
A new engine meeting the aim of the invention is described by way of example in the appended drawing,
All the supply, ignition, cooling, etc., members are not shown, these being known and independent of the invention,
In the example described, the maintenance of the old power and the increased efficiency were the basis of the layout of the engine.
The exhaust pressure was set at about 2 kg, the suction and precompression each have a stroke equal to one third of the rebound stroke, the rebound and exhaust each have a full stroke, these various strokes being determined compared to the stroke generated as usual by the crankshaft pin.
The pressure reduction due to the cooling of the cylinder walls has not been taken into account.
What appears here to be an anomaly (there would indeed be two strokes and two thirds per revolution) is explained by the relative arrangement of the engine components.
For reasons which will be explained later, the cylinder has been offset in the examples described although the operation can be done as well without offset, but in this case there would be less advantageous efficiency.
Figure I is a vertical section of the engine, itself assumed to be vertical, indicating the position at the time of ignition, fresh compressed gas, piston at top dead center.
Figure II is a vertical section of the same engine indicating the bottom dead center position of the piston and crankshaft crankshaft at the end of the rebound.
FIG. III is a vertical section of the same engine indicating the position at the top dead center of the piston, at the end of the upward exhaust stroke, before suction.
FIG. IV is a vertical section of the same engine indicating the position at the end of admission coinciding with the top dead center of the crankshaft pin.
Figure V is a special arrangement of the new engine.
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Figures VI and VII are a plan view and a vertical section of an engine with two opposed cylinders.
Figure VIII is a drawing giving the detents and the ignition for one revolution of the crankshaft of an engine made up of three groups of two opposed cylinders, crank pins set at 120
This engine has a Cylinder I in which a piston moves
2 provided with its axis 3, a connecting rod 4, articulated on the axis 3, transmits a movement to an angular balance 5 via a journal 6.
An axis 7 fixed to the engine frame serves as an articulation for the balance 5. The latter is provided with a second journal 8 which controls a connecting rod 9 which is articulated at its opposite end on the crankshaft 10 of the crankshaft II, itself articulated in the engine bearings by the journals 12 integral with the crankshaft II.
In figure I, the indicated position is present, the end of compression. The ignition takes place; the movement, continuing under the action of the crankshaft flywheel in the direction indicated by the arrow, lowers the piston 2 by the combined action of the connecting rod 9, the balance 5 and the connecting rod 4, the trigger combustion gases act on all of these parts as soon as the descent of the piston is initiated and it continues until the moment when the crank pin 10 has reached its bottom dead center which wedges with the position indicated in figure II, moment when axes 8,12 and 10 are the same straight line. The exhaust valve opens.
The piston 2 rises pushed by the combined action of the two connecting rods 9 and 4 and of the balance 5, expels the burnt gases and reaches top dead center (fig. III) where the exhaust valve closes while the valve of admission opens. At this moment, the balance 5 which continues its movement, pushed by the connecting rod 9, causes the journal 6 to pass through the other side of the top dead center and causes the piston 2 which operates the admission by vacuum to descend.
When the crank pin 10 reaches its top dead center, that is to say when the journals 12, 10 and 8 are in a straight line, position indicated by FIG. IV, the suction is finished, the inlet valve closes , the crank pin 10 crosses its top dead center, lowers the connecting rod 9 which acts on the balance via the journal 8, which balance 5 causes the connecting rod 4 to rise via the journal 6 and said connecting rod 4 causes the piston 2 to rise again compresses cool gases.
At top dead center of piston 2 (fig.I), the cycle starts again.
It should be noted (fig. IV) that if the angle between the two sides of the balance 5 (whose sdmmet is the journal 7) is increased without modifying the position of the side passing by the journals 7 and 8, the journal 6 is in a position which gives greater intake but less relaxation. The engine thus approaches the intake-expansion proportions of the usual four-stroke engine and the efficiency decreases.
The new and old motors will have coincident characteristics when the angle of the balance 5 is equal to half of the total angle that this balance travels. Obviously the number of explosions will always be double in the new engine.
To increase the engine power, the length of the crank arm comprising the journals 7 and 6 of the balance can be increased, either alone or in combination with the increase in the length of the other arm comprising the journals 7 and 6. 8, and also with the possible modification of the angle of the balance 5.
The distribution of the intake and expansion strokes in the cylinder depends on the opening of the angle of the balance while the total stroke of the balance, intake + rebound, depends on the stroke of the crankshaft;
The arc traversed by the journal 8 must remain notably less than 1800 so that the connecting rod 9 controlled by the crankshaft II imposes an obligatory and rigid stop of the balance without causing jamming at the extreme points of its travel.
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As has been said above, the difference between the two intake and expansion strokes may make a consequent offset desirable, not limited to reestablishing the simple symmetry of the inclinations of the connecting rod 4, but even further with a view to more suitable distribution of the reactions of the piston on the cylinder wall. This offset has the further advantage of making it possible to shorten the connecting rod 4 in notable proportions and to obtain a more advantageous result from the point of view of efficiency.
The arrangement provided for in Figures I to IV is not the only one possible. If, for example, it is a motorcycle engine, it is desirable to adopt a special arrangement shown in figure V.
For this, it is necessary to modify the angle separating the two journals 6 and 8 of the balance 5 by moving only the assembly made up of the journal 8, the connecting rod 9 and the crankshaft II, by pivoting around the journal 7 to the mentioned position. in Figure V, or any other position below or beyond. The arm carrying the journals 7 and 6 will retain its position. Indeed, the tangential force that the trigger determines by the connecting rod 4 on the balance 5 always remains transmitted at the same value to the journal 8 regardless of the position of this journal on the described circumference of the center of the journal 7 with an equal radius at the distance which separates the centers of the journals 7 and 8. It suffices that when the crank pin 10 is at its top dead center (journals 12, 10 and 8 on the same straight line) the piston 2 is at the end of its suction stroke.
This new engine can, like the old engine, have several cylinders in a single row or in several rows,
The arrangement provided in Figures VI and VII relates to an engine with two opposed cylinders I and I ', placed symmetrically on either side of a commin balance 5, the crankshaft II being placed below, The particularity of this provision is to require only a balance 5 common to the two pistons, and a connecting rod 9, also common, for controlling the crankshaft II.
In this arrangement, the pistons 2 and 2 'are placed on either side of the common balance 5, the journals 6 and 6', receiving the connecting rods 4 and 4 ', make an angle significantly less than 1800 as mentioned above, while a common connecting rod 9 articulated on the journal 8 of the balance and the journal 10 of the crankshaft, ensures the movement of said crankshaft. When the piston 2 is at the end of its expansion stroke (fig. VII), the other 2 has finished its aspiration.
While the same piston 2 drives out the burnt gases and makes its suction, the other compresses its fresh gases and operates its trigger. The reciprocating movement of the balance 5 is therefore obtained in one direction by the piston 2 and, in the other direction, by the piston 2 ', and this movement is limited and regulated by the crankshaft II. It follows that the connecting rod 9 is alternately pushing (relaxation of piston 2) and pulling (relaxation of piston 2 ').
There are, in this case, two explosions per turn, these explosions occurring successively.
It is obvious that it is permissible to arrange several groups of two cylinders as described above, one after the other. With two groups of two cylinders, there will be four explosions per revolution of the crankshaft; this will have two cranks wedged at 90 from each other and the four explosions will thus be distributed successively.
In the case of the use of three groups of two cylinders, there will be six explosions per revolution of the crankshaft; this one will have three cranks set at 120 from each other, and the six explosions will be distributed successively.
However, the successive ignitions will not be distributed exactly 60 11-one from the other because, as shown in figures VII and VIII given the obligatory obliquity of the connecting rod 9, it travels the two half-races of each turn. of the crankshaft asymmetrically. This fact occa-
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indicates detents of different lengths, indicated in bold lines in Figures VII and VIII of the drawing.
In the case of the engine with three groups of two cylinders, there will be three large strokes, equal to each other and located at 120 from each other and three small strokes, equal to each other, also located at
1200 from each other, as shown in figure VIII. The ignitions marked I, 2, 3, 4, 5 and 6 in said figure are distributed at 1200 one from the other for odd numbers and at 120 also ppir for even numbers, with a constant offset between the three odd ignitions and the three even ignitions. As it will be possible to design the engines with variants, the ignition devices will have to be established according to the characteristics of each engine so as to produce the ignition under the same conditions for all the cylinders.
If it is about a Delco having to feed an engine composed of three groups of two opposed cylinders, the distributor of the Delco will be established judicuesement according to the distances envisaged in the drawing compared to one revolution of the crankshaft, since it is this will control the Delco rotor in the I / I ratio. The rotor cams which will control the breaker, and the cover studs which will ensure the distribution to the spark plugs will therefore be distributed judiciously. The same will apply to the cams which control the valves.
From the point of view of ignition, it will be possible to use two Delcos with three ignitions at 120. one controlling the three odd cylinders, the other the three even cylinders.
It should be noted that despite the difference in the lengths of the detents, the efficiency of each of them, long or short, remains constant because the detents in the cylinders remain uniform.
If the trigger should be as productive as possible, without too much regard for efficiency, the intake should therefore be more generous (engine for racing machine). A known system compressor may be added which will increase the volume of fresh gases incorporated in the desired proportion during the normal intake stroke.
It is obvious that the height of the explosion chamber will have to be adapted if necessary to obtain an admissible compression ratio, this by modifying the height of the pistons or of the cylinder head.
From the point of view of the production of an engine according to the invention, only one part is special: the balance 5.
In a line of cylinders, the journals 7 of the rockers consist of a single bar 15 engaged in holes formed in line in bushings 13 integral with the supports 14 integrally connected with the frame; these sockets 13 will be erect on their cheeks and will prevent any lateral displacement of the balabciers 5, and of the heads and feet of the connecting rods 4, 4 'and 9.
The balances are made of a single piece by two side flanges joined by a central core. The flanges are each fitted with three bored bushings to receive the journals 7 (separate journals) or 15 (journals joined together in a bar common to several balances), 6 and 8. These journals are similar to the usual axes of the pistons and held in place at the by means of internal spring washers, housed in ad hoc grooves, or other known means.
The journal 7 or 15 will be placed by clamping in the bushes 13 integral with the frame, while the journals 6 and 8 will be placed by clamping in the bushes of the balance. Bronze bushings or bearings will ensure proper pivoting of the balance and connecting rods in these locations.
It should be noted that the connecting rod 9 will be brought at the end of the suction to a position very close to the journal 7 or 15, which it cannot however touch (see Figures IV and V). It is to allow passage
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of the connecting rod 9 that the balance 5 consists of two flanges leaving a free space between them (fig. VI). The central core forming one body with said flanges to make them integral, will therefore be limited in its dimensions to allow the passage and articulation of the connecting rods at the desired locations.
Considering the embodiment, forming the subject of Figures VI and VII, applied to a six-cylinder engine, in three groups of two opposed cylinders, it should be noted that the moving parts pistons, connecting rods and balances, s' established as follows: 6 pistons, 9 connecting rods, 3 balances. Each explosion therefore involves per revolution: I piston, 1.5 connecting rod, 0.5 'balance, in total 3 parts.
In a normal old 6-cylinder, four-stroke engine there are only: 6 pistons, 6 connecting rods. Each explosion therefore involves per revolution: 2 pistons, 2 connecting rods, in total 4 parts.
The invention can be implemented in a different way from the shapes and characteristics here described and shown by way of example, and one would not depart from its principle by adopting in the construction of improved engines modifications of detail, in particular the modification of angles, relative positions, proportions, etc., these modifications resulting solely from the adaptation of the invention to each embodiment.