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R. LARAQUE, résidant à PARIS.
MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A PISTONS OPPOSES.
La présente invention concerne les moteurs à combustion interne à un ou plusieurs cylindres du type dans lequel deux pistons opposés se déplacent en sens inverse dans un même cylindre et agissent par l'intermédiai- re de balanciers sur un même arbre manivelle.
On décrit ci-après à titre d'exemple un moteur perfectionné sui- vant l'invention à deux cylindres, du type précédent, fonctionnant suivant le cycle à deux temps avec balayage en équicourant, les caractéristiques qui apparaîtront au cours de la description pouvant s'appliquer bien enten- du à des moteurs comportant un nombre différent de cylindres et ne fonction- qnant pas nécessairement suivant le cycle à deux temps.
La figure 1 est une coupe en long du moteur suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1.
La .figure 3 est une vue suivant son axe d'un balancier.
La figure 4 est une coupe d'un balancier suivant IV-IV de la figure 3.
Comme on le voit sur les figures 1 et 2 le carter du moteur com- porte, pour chaque cylindre 1, un logement 2 dans lequel le cylindre porte seulement sur quelques portées cylindriques convenablement espacées, 3, 4, 5,6 et 7. On remarquera et ceci est un des perfectionnements de l'invention, que les diamètres des portées vont en décroissant de la droite à la gauche (fig. 1), ce qui facilite grandement leur alésage ainsi que la mise en place des cylindres.
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En effet l'alésage des différentes portées peut être fait simul- tanément avec plusieurs outils montés sur un même mandrin, ce qui n'est pas le cas lorsque les différentes portées ont le même alésage; dans ce cas en effet, on doit attaquer les différentes portées les unes après les autres, l'introduction de l'outil pour attaquer les portées successives (ou sa sor- tie) étant chaque fois une opération délicate. J'autre part la mise en place du cylindre est grandement facilitée puisqu'on peut l'introduire sans diffi- culté dans le carter à proximité de sa position définitive et qu'un déplace- m ent très faible sur les portées suffit alors à sa mise en place définitive Entre les cylindres et le carter est ménagée une chambre de refroidissement 8 parcourue par une circulation d'eau forcée.
La partie centrale 9 du cylin- dre est pourvue d'ailettes 10 qui facilitent son refroidissement. On remar- quera que les chemises d'eau entourent entièrement les cylindres; les cylin- dres sont donc parfaitement et également refroidis sur toute leur périphérie.
Le combustible est admis entre les pistons 11, 11a par une buse d'injection 12, ajustée dans le carter et vissée sur le cylindre, ce qui assure la fixité de celui-ci. l'admission d'air de combustion et de balayage est réalisée à la manière habituelle.
Comme dans les moteurs du type précité le mouvement rectiligne de chaque piston est transformé en un mouvement de rotation de l'arbre ma- nivelle au moyen d'un système articulé comportant un balancier 16 dont les extrémités sont articulées d'une part sur la tête 11 du piston par le moyen d'une biellette 14, 14a et d'autre part sur un maneton de l'arbre manivelle par une bielle 20.
Suivant une disposition connue des balanciers les bras de cha- que balancier sont déportés latéralement l'un par rapport à l'autre, dans le sens de l'axe de rotation de l'arbre manivelle de manière à permettre à deux pistons opposés d'un même cylindre d'attaquer l'arbre manivelle sur deux manetons décalés eux aussi le long de cet axe. Un des perfectionne- ments importants objet de la présente invention réside dans une forme de réalisation particulière d'un tel balancier qui est visible sur les figures 3 et 4 et dans son procédé de fabrication. Chaque balancier est constitué de deux pièces identiques de forge 50 et 51. Ces deux pièces sont ensuite usinées séparément, à l'exception des alésages, puis soudées ensemble sui- vant le plan 52 pernendiculaire à l'axe d'oscillation du balancier.
Le ba- lancier est alors alésé aux cotes définitives. On réalise ainsi a isément et rapidement un balancier dont l'exécution en une seule pièce serait dif- ficile et beaucoup plus coûteuse.
Une autre particularité de l'invention consiste dans l'embiella- ge piston-balancier. Cet embiellage présente cette caractéristique que, con- trairement à l'usage, l'axe d'articulation 13 de la biellette sur le pis- ton, l'axe d'articulation 15 de la biellette sur le balancier sont solidai- res de la biellette et au contraire tourillonnent respectivement dans des portées femelles correspondantes du piston et du balancier.
La constitution des biellettes est aussi caractéristique de l'in- vention. Elle lui assure une très grande résistance aussi bien aux efforts de traction que de compression.
Les biellettes se composent conformément à l'invention d'un tube d'acier creux 14 vissé dans l'axe de piston 13 et bloqué par un écrou 17 sur l'axe 15 articulé dans le balancier 16. Autour du tube creux 14 est un robuste manchon 14a qui s'appuie par deux portées cylindriques sur les axes 13 et 15.
Le balancier 16 oscille autour de l'axe de balancier 18. Sur l'extrémité inférieure du balancier est articulée en 19 la tête de la biel- le 20 dont le pied 21 attaque l'arbre manivelle 22 du moteur. On remarquera que les deux bielles d'un même cylindre attaquent l'arbre manivelle en deux
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points décalés de 180 L'arbre vilebrequin est supporté par un ou des paliers intermédiaires 25, suivant le nombre de cylindres du moteur ce qui lui assure une grande robustesse, deux paliers extrêmes 23, 24 sup- portent ses extrémités.
Conformément à l'invention, les tirants 26, 27, 28 bloquent les axes de balanciers sont disposés dans des logements cylindriques 29,
30, 31, de plus large section, venus de fonte avec le carter.
Suivant une caractéristique de l'invention relative aux ti- rants, et représentée sur la figure 1 pour le tirant 27, qui traverse l'axe
18, cet axe présente un fraisage sphérique 40 et le tirant est assujetti à l'axe par le serrage de l'écrou 41 dont la base s'ajuste dans la cavité sphérique 40. Il en est de même à l'autre extrémité du tirant 27.
Le mode de graissage des articulations des pièces articulées ainsi que la lubrification des cylindres constituent aussi une caractéris- tique de l'invention. L'huile de graissage sous pression admise dans les logements 29, 30,31, entourant les tirants 26, 27, 28 arrive aux paliers
23,24, 25 par les canaux 32, 33, 34 et de là par les canaux 36, 37, 38
39, aux axes d'articulation des pieds de bielle. D'autre part, l'huile de graissage circulant à l'intérieur des axes de balanciers creux 18 graisse les axes de bielles et de biellettes 19 et 15 par les canaux 42, 43.
L'huile de graissage, qui est admise dans le tube central de biellette 14, graisse,à sa sortie, l'axe de biellette 13 puis est introdui- te dans un labyrinthe 46 de la tête de piston et la refroidit; elle vient ensuite par la canalisation 47, de l'axe 13 dans l'espace annulaire compris entre le tube 14 et son maneton 14a et retourne au carter par le canal 44 de l'axe 15.
Suivant une particularité du moteur de l'invention, le graissage est du type à carter sec. Une pompe à huile 45 située au bas du carter pompe l'huile qui y tombe, la refoule à travers un filtre 46 placé sur le haut du carter d'où elle est distribuée par une autre pompe aux organes à grais- ser, suivant le circuit précédemment indiqué.
Une autre particularité du moteur de l'invention consiste en ce que sont groupés sur une des faces du carter tous les accessoires : soufflante, pompe à eau, pompe à huile, pompe d'injection, disposés de telle façon que chacun est commandé directement au moyen d'engrenages cylindriques par un pignon monté en bout de vilebrequin, les trains d'en- grenage ayant leurs axes parallèles à celui-ci.
REVENDICATIONS.
1. - Moteur à combustion interne du type comportant, dans un carter,des cylindres horizontaux parallèles dans chacun desquels deux pis- tons opposés se déplacent en sens inverse l'un de l'autre et agissent par l'intermédiaire de biellettes, balanciers et bielles sur un même arbre ma- nivelle,caractérisé en ce que les balanciers ont leurs bras décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens de l'axe de rotation du balancier, les arbres d'oscillation desdits balanciers étant bloqués sur le carter et les arbres d'articulation d'une biellette étant fixes respectivement par rapport au piston et au balancier.
2. - Un moteur à combustion interne du type comportant, dans un carter, des cylindres horizontaux parallèles dans chacun desquels deux pistons opposés se déplacent en sens inverse l'un de l'autre, et agissent par l'intermédiaire de beillettes, balanciers et bielles sur un même ar- bre manivelle, caractérisé en ce que chaque cylindre repose dans son loge- ment du carter sur des portées cylindriques dont le diamètre va en décrois- sant d'une extrémité à l'autre dudit logement.
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R. LARAQUE, residing in PARIS.
INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH OPPOSITE PISTONS.
The present invention relates to internal combustion engines with one or more cylinders of the type in which two opposed pistons move in opposite directions in the same cylinder and act by means of balances on the same crank shaft.
An improved engine according to the invention with two cylinders, of the preceding type, operating according to the two-stroke cycle with scanning by equicurrent, is described below by way of example, the characteristics which will appear in the course of the description may s This applies of course to engines having a different number of cylinders and not necessarily operating in the two-stroke cycle.
Figure 1 is a longitudinal section of the engine taken along line 1-1 of Figure 2.
Figure 2 is a cross section taken on line II-II of Figure 1.
Figure 3 is a view along its axis of a balance.
Figure 4 is a sectional view of a balance along IV-IV of Figure 3.
As can be seen in FIGS. 1 and 2, the engine crankcase comprises, for each cylinder 1, a housing 2 in which the cylinder bears only on a few suitably spaced cylindrical surfaces, 3, 4, 5,6 and 7. There is will note and this is one of the improvements of the invention, that the diameters of the bearing surfaces decrease from right to left (fig. 1), which greatly facilitates their boring as well as the installation of the cylinders.
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In fact, the boring of the different seats can be done simultaneously with several tools mounted on the same mandrel, which is not the case when the different seats have the same bore; in this case, in fact, the different staves must be attacked one after the other, the introduction of the tool to attack the successive staves (or its exit) each time being a delicate operation. On the other hand, the installation of the cylinder is greatly facilitated since it can be inserted without difficulty into the housing near its final position and that a very small displacement on the bearing surfaces is then sufficient for its final placement Between the cylinders and the housing is provided a cooling chamber 8 through which a forced water circulation.
The central part 9 of the cylinder is provided with fins 10 which facilitate its cooling. It will be noticed that the water jackets completely surround the cylinders; the rolls are therefore perfectly and also cooled over their entire periphery.
The fuel is admitted between the pistons 11, 11a by an injection nozzle 12, fitted in the crankcase and screwed on the cylinder, which ensures the fixity of the latter. the intake of combustion and purging air is carried out in the usual manner.
As in the motors of the aforementioned type, the rectilinear movement of each piston is transformed into a rotational movement of the master shaft by means of an articulated system comprising a balance 16 whose ends are articulated on the one hand on the head. 11 of the piston by means of a connecting rod 14, 14a and on the other hand on a crank pin of the crank shaft by a connecting rod 20.
According to a known arrangement of the balancers, the arms of each balancer are offset laterally with respect to one another, in the direction of the axis of rotation of the crank shaft so as to allow two opposed pistons to operate. the same cylinder to attack the crank shaft on two crank pins also offset along this axis. One of the important improvements which is the subject of the present invention resides in a particular embodiment of such a balance which is visible in FIGS. 3 and 4 and in its manufacturing process. Each balance is made up of two identical forging parts 50 and 51. These two parts are then machined separately, with the exception of the bores, then welded together along the plane 52 pernendicular to the axis of oscillation of the balance.
The balance is then bored to the final dimensions. A balance is thus easily and quickly produced, the execution of which in a single piece would be difficult and much more expensive.
Another feature of the invention consists of the piston-balance crankshaft. This linkage has the characteristic that, contrary to use, the articulation axis 13 of the rod on the piston, the articulation axis 15 of the rod on the balance are secured to the connecting rod and on the contrary journal respectively in corresponding female bearing surfaces of the piston and of the balance.
The constitution of the connecting rods is also characteristic of the invention. It gives it very high resistance to both tensile and compressive forces.
The rods are made according to the invention of a hollow steel tube 14 screwed into the piston pin 13 and locked by a nut 17 on the pin 15 articulated in the balance 16. Around the hollow tube 14 is a robust sleeve 14a which is supported by two cylindrical seats on the axes 13 and 15.
The balance 16 oscillates around the balance axis 18. On the lower end of the balance is articulated at 19 the head of the connecting rod 20, the foot 21 of which attacks the crank shaft 22 of the motor. Note that the two connecting rods of the same cylinder attack the crank shaft in two
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points offset by 180 The crankshaft is supported by one or more intermediate bearings 25, depending on the number of cylinders in the engine, which gives it great strength; two end bearings 23, 24 support its ends.
According to the invention, the tie rods 26, 27, 28 block the balance axles are arranged in cylindrical housings 29,
30, 31, of larger section, made of cast iron with the housing.
According to a characteristic of the invention relating to the tie rods, and shown in FIG. 1 for the tie rod 27, which crosses the axis
18, this pin has a spherical milling 40 and the tie rod is secured to the pin by tightening the nut 41, the base of which fits into the spherical cavity 40. It is the same at the other end of the tie rod. 27.
The method of lubricating the joints of the articulated parts as well as the lubrication of the cylinders also constitute a characteristic of the invention. The pressurized lubricating oil admitted into the housings 29, 30,31, surrounding the tie rods 26, 27, 28 arrives at the bearings
23,24, 25 through channels 32, 33, 34 and thence through channels 36, 37, 38
39, to the hinge pins of the connecting rods. On the other hand, the lubricating oil circulating inside the hollow rocker shafts 18 grease the rod and rod shafts 19 and 15 via the channels 42, 43.
The lubricating oil, which is admitted into the central rod tube 14, greases, at its outlet, the rod pin 13 then is introduced into a labyrinth 46 of the piston head and cools it; it then comes through the pipe 47, from the pin 13 into the annular space between the tube 14 and its crank pin 14a and returns to the housing through the channel 44 of the pin 15.
According to a feature of the engine of the invention, the lubrication is of the dry sump type. An oil pump 45 located at the bottom of the crankcase pumps the oil which falls therein, delivers it through a filter 46 placed on the top of the crankcase from where it is distributed by another pump to the components to be lubricated, according to the previously indicated circuit.
Another feature of the engine of the invention consists in that all the accessories are grouped on one side of the housing: blower, water pump, oil pump, injection pump, arranged in such a way that each is controlled directly from the means of cylindrical gears by a pinion mounted at the end of the crankshaft, the gear trains having their axes parallel to the latter.
CLAIMS.
1. - Internal combustion engine of the type comprising, in a crankcase, parallel horizontal cylinders in each of which two opposed pistons move in opposite directions to each other and act by means of connecting rods, rockers and connecting rods on the same crankshaft, characterized in that the balances have their arms offset with respect to each other in the direction of the axis of rotation of the balance, the oscillation shafts of said balances being blocked on the casing and the articulation shafts of a connecting rod being fixed respectively relative to the piston and to the balance.
2. - An internal combustion engine of the type comprising, in a crankcase, parallel horizontal cylinders in each of which two opposed pistons move in the opposite direction to each other, and act by means of beillettes, balances and connecting rods on the same crank shaft, characterized in that each cylinder rests in its housing of the casing on cylindrical surfaces the diameter of which decreases from one end of said housing to the other.
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