Moteur à combustion interne à deux temps. L'objet de l'invention est un moteur à combustion interne à deux temps, caractérisé par le fait que le ou les cylindres sont mon tés de manière à pouvoir osciller sur le bâti du moteur et possèdent chacun une chambre formant corps de pompe de charge avec sou pape d'admission pour le mélange explosif et une chambre d'explosion séparée, disposée autour de la partie de petit diamètre du piston qui est en forme de piston différentiel, dont une extrémité est contiguë à la chambre formant corps de pompe et qui possède un ou plusieurs conduits longitudinaux servant au passage du mélange explosif de la cham bre formant corps de pompe dans la chambre d'explosion, le piston travaillant avec sa partie de plus grand diamètre dans la cham bre d'explosion et étant relié rigidement à une tige de piston,
reliée directement à l'arbre ooudé du moteur.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution -de l'objet de l'invention Fig. 1 est une coupe verticale longitudi nale d'une première forme d'exécution du moteur, montrant le piston à la limite supé rieure ou extérieure de sa course; Fig. 2 est une coupe horizontale suivant la ligne 2-2 de la fig. 7; Fig. 3 est une coupe verticale suivant la ligne 3-3 de la fig. 2;
Fig. 4 est une coupe verticale semblable à la fig. 1 mais à une plus grande échelle et indiquant moins de parties, le piston étant représenté à la limite de sa course opposée à celle qui est indiquée à la fig. 1; Fig. 5 est une coupe horizontale suivant la ligne 5-5 de la fig. 4; Fig. 6 est une coupe horizontale suivant la ligne 6-6 de la fig. 4; Fig. 7 est une vue de côté en élévation avec certaines parties en coupe, cette vue montrant le cylindre oscillant du moteur;
Fig. 8 est une vue de détail en plan, de l'une des bagues à toile métallique; Fig. 9 est un autre détail d'une partie de cette bague; Fig. 10 est une coupe verticale longitudi nale semblable à la fig. 1, d'une seconde forme d'exécution du moteur, montrant un moteur à simple effet au lieu d'un moteur à double effet; Fig. 11 est une vue de côté en élévation avec coupe partielle de la partie supérieure de ce moteur; Fig. 12 est une coupe horizontale suivant la ligne 12-12 de la fig. 10;
Fig. 13 est une coupe verticale semblable à la fig. 1, montrant un dispositif pour le graissage du moteur; Fig. 14 est une coupe partielle à une plus grande échelle du bouton de manivelle et de parties dudit dispositif; Fig. 15 est une coupe horizontale suivant la ligne 15-15 de la fig. 13; Fig.16 est une vue en bout en éléva tion d'une troisième forme d'exécution du moteur; Fig. 17 est une vue de côté partie en coupe de ce moteur.
Les mêmes chiffres de référence indiquent des éléments correspondants dans les diffé rentes vues du dessin.
Le bâti principal est construit de manière à permettre le montage oscillant des cylin dres, dont le moteur possède généralement un certain nombre qui transmettent tous leur force au même arbre coudé. Comme exemple de construction de bâti, on a indiqué unique ment à titre d'exemple fig. 1 et 7 sans aucune intention limitative, les montants ou chevalets 15, entre lesquels se trouvent un cylindre 1 ou une série de cylindres semblables, suspendus par des tourillons 44 et 47 (fig. 2) avec roule ments àbilles appropriés 46 dans la partie supé rieure des montants 15, des chapeaux 45 ou ana logues recouvrant lesdits roulements à billes et étant boulonnés ou fixés en plan de toute autre façon.
Un ou plusieurs tourillons de chaque cylindre est creux, par exemple le tourillon 47, pour admettre le mélange explo sif dans le moteur, mélange qui est amené par le tuyau d'alimentation 26 qui peut aussi être relié au tourillon du cylindre; suivant adjacent (non représenté), le mélange explosif arrivant dans le tuyau 26 par le tuyau de communication 27 partant du carburateur ou autre source d'alimentation. A la base du moteur se trouve en outre l'arbre coudé prin cipal 14 portant un bouton de manivelle 13, auquel est articulée directement la tige de piston 10, cet arbre possédant évidemment autant de coudes qu'il y a de cylindres et la liaison entre les tiges de piston et les coudes étant directe sans l'intervention d'un autre mécanisme. L'arbre coudé est enfermé dans le carter 11 rempli de lubrifiant.
Afin de maintenir ce carter étanche là où la tige de piston 10 y entre et de permettre à la tige de piston la liberté de mouvement né cessaire pendant l'oscillation du cylindre, on a muni le cylindre d'une plaque cintrée 12 qui recouvre une ouverture 71 dans le carter 11 et glisse sur le bord de cette ouverture de façon à empêcher la fuite de l'huile, la dite plaque portant une douille centrale 72 qui s'emboîte à la manière d'un télescope sur un bossage 73 du couvercle inférieur du cylindre, sur lequel elle s'ajuste et est main tenue par un ressort à boudin 23, dont la tension est telle que la plaque 12 puisse être maintenue sûrement sur l'ouverture 71.
On a également prévu une boîte à,étoupes 24 pour la tige de piston 10 pour assurer un joint étanche, cette boîte à étoupes se trouvant dans la douille 72 et le bossage 73 et étant susceptible d'être desserrée ou serrée et maintenue à volonté par un arrêt 25. De cette façon, un joint étanche est assuré autour de la tige du piston 10.
A un point approprié et sur le côté du bâti principal se trouve le tuyau d'échappe ment fixe 18 pour l'évacuation des produits de combustion, ce tuyau possédant un em branchement 20 pour chaque cylindre, dans lequel s'emboîte à la manière d'un télescope un tuyau<B>19</B> qui oscille avec le cylindre oscillant, un joint étanche entre les parties mobiles étant assuré à tout instant au moyen de la boîte à étoupes 21 (fig. 6). Le tuyau d'échappement 19 part de la partie centrale du cylindre 1, où se trouve le conduit d'échappement circulaire 17 avec la ou les lumières d'échappement 22, comme le montre plus spécialement la fig. 6. Le cylindre 1 peut avoir des dimensions et proportions voulues.
Son système de refroidissement peut faire usage de l'eau ou de tout autre liquide, d'un ventilateur ou de tout autre dispositif servant au même but, mais il est construit de préférence avec un grand nombre d'ailettes 1n qui-recouvrent sa surface, de manière à éviter certains incon vénients des enveloppes d'eau ou autres ana logues, lesdites ailettes étant proportionnées convenablement pour former la surface rayon nante nécessaire pour la dispersion de la chaleur développée. Le cylindre 1 possède un couvercle ou fond supérieur P et un couvercle ou fond inférieur le.
Ce cy lindre peut être coulé en deux pièces B et C qui sont munies de brides et se joignent au milieu du cylindre, la pièce supérieure B possédant des saillies b dans lesquelles sont vissées les tiges verticales 16, 16 et la pièce inférieure C possédant des saillies c que traversent lesdites tiges, dont les bouts sont munis d'écrous 1f qui se serrent forte ment contre lesdites saillies c, de façon qu'ainsi les deux parties B et C du cylindre soient réunies par les tirants 16, 16, une paire de ceux-ci étant généralement suffisante pour maintenir lesdites parties parfaitement assemblées.
Le creux du cylindre 1 est d'un diamètre plus petit aux extrémités supérieure et infé rieure que dans la partie du milieu, cette différence de diamètre correspondant à celle du piston différentiel 4 qui va et vient dans le cylindre 1. La partie moyenne plus grande du cylinde constitue les deux cham bres d'explosion t1 et D, entre et dans les quelles travaille la partie plus. large 5 du piston, tandis qu'à l'extrémité supérieure du cylindre au-dessus du piston 4 existe une chambre E formant corps de pompe de charge pendant la course ascendante.
A l'extrémité inférieure du cylindre au-dessous du piston 4 se trouve une autre chambre, F, formant aussi corps de pompe de charge pendant la course descendante du piston. Les termes au-dessus" et ,au-dessous" ou d'autres analogues qui sont employés ici et plus loin, ne sont pas des termes limitatifs, mais servent uniquement à l'explication de l'exemple par ticulier.
Le piston 4 est en forme de piston diffé rentiel comme mentionné et possède une tête supérieure 6 et une tête inférieure 7 ainsi qu'une partie intermédiaire 5 laquelle a un diamètre plus grand que les têtes 6 et 7. Les têtes 6 et 7 sont similaires au point de vue de la construction et communiquent entre elles par les tubes 8 et 9 qui traver sent le corps cylindrique du piston 4 et sa partie centrale plus large 5. Ces têtes 6 et 7 sont creuses, et chacune d'elles est munie de deux compartiments séparés par une cloison de façon à ne pas communiquer entre eux.
De cette faon, on obtient deux systèmes de chambres et de conduits pour la charge de gaz, l'un comprenant la chambre E, une partie de la tête 6, le tube 8 et la chambre D, et l'autre, distinct, non communiquant avec le premier, comprenant une partie de la tête 6, le tube 9, la chambre F et la chambre A. On voit que le moteur - est à double effet, qu'une explosion se produit à la fin de chaque course et chasse le piston dans chaque sens et que quoique le mélange soit amené (dans cet exemple) en totalité dans les deux systèmes par la même extrémité du cylindre, il se produit quand même une compression dans le cylindre moteur à chaque course, de même qu'un allumage et un échappement.
La construction de la tête 6 est claire ment représentée aux fig. 1 et 2, la construc tion de la tête 7 étant pratiquement la même. La; tête 6 est circulaire et. formée d'une pièce coulée creuse, percée d'un conduit 34 pour relier la chambre E au tube 8 et d'un autre conduit distinct 35 qui relie le tube 9 à la ou aux lumières latérales 33 qui coïnci dent à cértains moments avec la ou les lu mières 32 du cylindre et reçoivent le mé lange de ces dernières., pour le délivrer à d'autres moments dans la chambre 9., comme il sera expliqué plus loin, une cloison 36 (fig. 1 et 2) formant corps avec la tête coulée,
séparant les tubes 8 et 9 l'un de l'autre et fermant la communication entre le tube 9 et la chambre .E. Dans la tête 7 est prévue une construction analogue, ladite tête possédant un conduit 37 allant du tube 9 à la chambre I', tandis que le tube 8 est relié par le conduit 38 à une ou plusieurs lumières laté rales qui communiquent à certains moments avec la chambre d'explosion D, comme il sera expliqué plus loin.
Les têtes de piston 6 et 7 sont chacune munies de deux jeux de segments de piston, chaque jeu comprenant de préférence deux segments et lesdits jeux étant indiqués par 39 et 40. Dans chaque tête, les lumières latérales 33 se trouvent entre les segments 39 et 40, et par conséquent les joints autour des lumières sont formés plus complètement et l'action de ces lumières est plus efficace.
Toutes ces lumières s'étendent tout autour de la tête du piston comme le montre la fig. 2, mais on remarquera évidemment que dans chaque tête de piston sur la moitié de la circonférence la partie 33a de cette lumière latérale (fig. 2) est un conduit semi-circonfé- rentiel en communication avec le conduit 35 de la tête 6 ou le conduit 38 de la tête 7, mais ne véhicule pas toujours le mélange quoiqu'il cri soit rempli.
Ce n'est que lorsque la communication est établie avec la chambre A ou D suivant le cas, que toute la lumière tout autour de la tête de piston et compre nant les éléments 33 et 331, remplit la fonc tion de fournir le mélange.
Chaque lumière latérale des têtes 6 et 7 comprenant les éléments 33 et 33a est de préférence munie d'un protecteur en toile métallique, consistant en une bague fendue 41 portant une partie de toile métallique 42 qui occupe le conduit 33a et des parties de toile métallique 42 qui occupe le conduit 33a et des parties de toile métallique 43 (lui occupent les orifices de lumière 33 (fig. 8 et 9), la fonction de ce protecteur ou écran de toile métallique étant d'empêcher la charge entrante de s'allumer prématurément ou de donner lieu à des retours de flammes,
ou d'empêcher de mauvais effets dans l'emploi de mélanges pauvres ou à combustion lente. I1 convient de dire que la partie plus large 5 du piston est également de préférence mu nie de deux ou plusieurs jeux de segments de piston afin d'obtenir les meilleurs résul tats en pratique, quoiqu'il n'y ait pas de lumière entre les segments de cette partie du piston.
La paroi de la chambre E dans la partie supérieure du cylindre 1 est munie de lu mières d'admission 32, avec lesquelles les lumières 33 du piston viennent correspondre lorsque le piston est à l'extrémité supérieure de sa course, comme le montre la fig. 1 (voir aussi fig. 2). Sur le côté du cylindre 1 près du tourillon 47 se trouve une chambre 28 qui reçoit le mélange par le tuyau d'alimenta tion 26 pénétrant dans le tourillon 47, et il y existe également un conduit 31 qui s'étend en partie autour du cylindre et communique librement avec les lumières 32 du cylindre.
Entre la chambre 28 et le conduit 31 est intercalée une soupape de retenue 29, coopé rant avec un siège 2911 et munie d'une tige et d'un ressort de fermeture 30. L'aspiration du moteur ouvre la soupape 29 et aspire une charge à travers le tourillon dans la chambre 28 et à travers la soupape 29 dans le conduit 31 et à travers les lumières 32 et 33 dans le cylindre, mais au moment de la compression la soupape de retenue 29 se serre d'une façon étanche sur son siège et reste fermée jusqu'à ce qu'elle s'ouvre de nouveau sous l'action du vide produit dans le cylindre.
Les lumières 3:? fournissent le mélange non seulement à travers les lumières 83 et 331, du piston dans la tête 6, le conduit 35 et le tube 9, mais le mélange est aussi aspiré à travers les lumières 32 dans la chambre E après que la tête de piston 6 a démasqué les lumières 32 pendant sa des cente.
Par conséquent, lorsque le piston 4 se trouve à fin de course en haut, une charge entre par des lumières 32 et 33 dans le conduit 35 et le tube 9 et passe à travers le conduit 37 dans la tête 7 en remplissant la chambre inférieure F. Pendant la descente du piston les lumières 33 communiquent mo- nrentanément par les ouvertures a' entre les nervures a - avec le conduit circulaire a à une extrémité de la chambre d'explosion A (fig. 5),
et la charge qui a reçu une première compression de la chambre F est maintenant transférée par les lumières 33 et 331, dans la chambre A, en accélérant l'évacuation de l'échappement par les lumières d'échappe ment centrales 22, dès que la partie de piston 5 démasque les lumières 22 comme le montre la fig. 4. De plus, lorsque la tête de piston 6 a quitté les lumières 32 et descend au-dessous d'elles comme le montre la fig. 4, l'aspiration fait entrer une -charge dans la chambre E cette charge remplissant ainsi le tube 8 à travers le conduit 34.
Pendant la course ascendante suivante cette charge reçoit une première compression dans la chambre E, et dès que les lumières de la tête 7 s'ouvrent dans les ouvertures entre les nervures cl' et dans le conduit<I>d</I> à l'extré mité inférieure de la chambre d'explosion D (fig. 1), (la construction des diverses parties étant la même qu'à l'extrémité supérieure de la chambre A) et qu'en même temps la partie de piston 5 démasque les lumières 22 pendant sa course ascendante pour dégager l'échappement, la charge contenue- dans la chambre E sera transférée dans la chambre D à travers le conduit 38 de la tête 7 et à travers les lumières latérales de cette tête, de façon que la charge entrante aide à expulser les produits de combustion.
Les chambres<I>A et D</I> permettent au mélange y contenu d'être comprimé, puis allumé par un dispositif approprié, tel que des bougies (Pal- lumage ordinaires, dont des exemples sont indiqués en 48 et 49 fig. 7.
Les espaces a' entre les nervures a2 com muniquent non seulement avec le conduit a mais aussi directement avec l'intérieur de la chambre A. Il en est de même des espaces entre les nervures d2 de la chambre D (fig. 4 et 5). Les conduits a et d peuvent être supprimés, mais pour assurer la légèreté et une communication plus complète et une pro pagation de la flamme, il est préférable de les avoir.
Ces nervures a2 et a' ont leurs bords intérieurs constamment alignés avec l'alésage des chambres E et F du cylindre, ces bords étant légèrement chanfreinés ou inclinés à leur extrémité la plus éloignée des chambres E et F du cylindre.
Le but de ces extrémité; chanfreinées est de créer un dispositif qui engage les segments de piston 39. et 40, et si ces segments sont légèrement distendus, ils seront ainsi contractés autorua- tiquement à un diamètre égal à celui de l'alésage des chambres<I>E et</I> I' et maintenus dans cet état au moment du passage du gaz à travers les lumières 33 et 33a, par le fait que ledit dispositif comprime et guide les segments sîirement dans l'alésage des cham bres E et F au moment où les éléments du moteur sont assemblés.
La tige de piston 10 a un bout fileté 67 qui se visse directement dans la tête infé rieure 7 du piston et y est bloquée solide ment par un\écrou 68 ou tout autre dispo sitif qui se serre fortement contre la tête 7. Et comme mentionné déjà plus haut, la boîte à étoupes 24 assure un joint étanche là où la tige de piston pénètre dans le carter 11.
De cette façon, la tige de piston est reliée rigi dement au piston et directement â l'arbre coudé 14; comme le cylindre oscille sur les tourillons, la construction est capable de fonctionner, et on peut, par conséquent, utiliser des chambres à chaque extrémité du cylindre pour comprimer les charges d'air et de gaz, en fermant les deux extrémités du cylindre au moyen de couvercles, ce qui ne serait pas possible si la tige de piston 10 était articulée au piston. En effet, dans ce cas elle devrait sortir par l'extrémité inférieure ouverte du cylindre pour pouvoir prendre un mouvement d'oscillation.
Si l'on admet que le piston est à la limite supérieure de sa course après y avoir été chassé, par l'explosion. d'une charge dans la chambre D, les divers éléments occuperont la position indiquée à la fig. 1, dans laquelle l'échappement de la chambre D est sur- le point de s'effeotuer à travers les lumières 22;
pendant que la chambre D se remplit d'une nouvelle- charge venant se superposer sur les gaz d'échappement et arrivant à travers la tête 7 du tube 8 partant. de la cham bre E. En même temps, une charge intro duite précédemment dans la chambre A y reçoit sa compression avant son explosion qui est sur le point de se produire;
et à ce moment, les lumières latérales 33 de la tête de piston 6 ont été mises en com munication avec les lumières d'admission 32 et une charge est introduite dans et à travers la tête 6 et par le tube 9 dans la chambre F. Une bougie d'allumage 48 fait maintenant exploser la charge comprimée dans la chambre A, explosion qui chasse le piston vers le bas à l'autre extrémité de sa course et dans la position indiquée à la fig. 4. Pendant la descente le mélange contenu dans la chambre T est comprimé jusqu'à ce que la tête 6 amène ses lumières 33 et 33a en communication avec la chambre A.
A ce moment, le mélange pénètre dans cette cham bre A, pendant. que simultanément la chambre A s'ouvre dans les lumières d'échappement 22, et le nquveau mélange entre en se super posant sur les gaz d'échappement qu'il aide à expulser. Pendant que ceci s'opère la charge qui a été introduite dans la chambre D est soumise à la compression et une nouvelle charge est aspirée à travers 'les lumières démasquées 32 dans la chambre T et le tube 8 pour recevoir une compression pen dant la course ascendante suivante du piston. De cette faon, les cycles se suivent à la manière d'un moteur à deux temps en pro duisant des effets du caractère décrit ci-dessus.
Une forme d'exécution à simple effet est représentée aux fig. 10 11 et 12. Le cylindre 50, muni d'ailettes 69 possède un couvercle supérieur 54 et un couvercle inférieur 55. Dans le cylindre 50 se trouve une seule cham bre de combustion 62 au lieu de deux chambres A et D, mais le canal d'échappe ment 52 est semblable au canal 17. Le canal 52 est muni de lumières d'échappement 53. Il y a les mêmes tuyaux d'échappement 18, 19 et 20. L'extrémité inférieure du cylindre 50 est d'un diamètre plus petit que la cham bre 62 et forme une chambre 61, dans laquelle se déplace la petite partie du piston diffé rentiel 51, tandis que la partie supérieure plus large de ce piston va et vient dans la chambre 62.
Un conduit 66 traverse le piston creux 51 jusqu'à. la tête inférieure qui ferme ce conduit, et une chambre 70 est en com rnunication avec ledit conduit à l'extrémité supérieure intérieure du cylindre 50. La tête à l'extrémité inférieure du piston 51 est mu nie de lumières latérales 64 qui débouchent dans la chambre 62 entre les nervures 63.
A l'extrémité supérieure du cylindre 50 se trouve un tuyau d'alimentation vertical 57 pour le mélange, qui est muni d'une soupape de retenue 56 et reçoit le mélange du tuyau 60 traversant les tourillons munis de roulements à billes 58 à l'extrémité supé rieure des chevalets 15, recouverts de cha peaux 59. Les lumières 61 sont garnies de toiles métalliques ou autres dispositifs de tamissage 65 comme précédemment afin d'empêcher les retours de flammes ou autres inconvénients. Le fonctionnement ressort déjà clairement de la description de la construc tion.
Une explosion du mélange dans la chambre 62 chasse le piston 51 vers le haut et lorsque la partie large du piston démasque les lumières d'échappement 53, la chambre 62 du cylindre sera balayée à travers les lumières 53 et une nouvelle charge de mé lange entrera dans la chambre 62 par les lumières 64. La force vive du moteur entraîne la manivelle au delà du point mort et le piston revient cri arrière en créant un vide, et cri ouvrant la soupape 56 pour remplir l'espace intérieur du piston. Pendant ce rem plissage, la quantité introduite précédemment dans la chambre 62 est soumise à la com pression.
Lorsque l'explosion se produit de nouveau et que le piston remonte, la soupape de retenue 56 se ferme et le mélange est comprimé une première fois dans les chambres 66 et 70, jusqu'à ce que les lumières 64 s'ou- vrent pour permettre au mélange d'entrer dans la chambre 62; puis le fonctionnement continue comme précédemment. Il est évident qu'on petit avoir. plusieurs cylindres sembla bles à simple effet, agissant sur le même arbre coudé dans tin moteur multicylindrique et produisant des résultats parfaits d'une façon pratique.
Les fig. 13 à 15 représentent un disposi tif de graissage pour alimenter d'huile ou de tout autre lubrifiant en quantité mesurée titi élément mécanique mobile, tel que, par exem ple, le piston du moteur ou sa tige, ou tout autre organe actif. Le but principal en vue est d'amener l'huile ou tout autre lubrifiant dans les organes travailleurs intérieurs et d'obtenir une lubrification efficace et le tra vail doux, silencieux et sans frottement de tous les organes par l'entrée continuelle de l'huile en quantité modérée.
La tige de piston 10 possède un conduit longitudinal 75 qui la traverse (fig. 14), et dans la forme de piston, par exemple le piston creux 4, à laquelle ce dispositif est appliqué à titre explicatif dans le présent exemple, on a prévu un tuyau central 76, dans le piston, tuyau qui est relié à la tête du piston 7 et à un conduit à huile central 77 dans cette tête. Avec ce conduit à huile communique le conduit mentionné 75 de la tige de piston 10 (fig. 13).
Le tube 76 re monte dans l'axe du piston 4 et est relié à tin tube horizontal 78 qui débouche aux deux extrémités dans une rainure à huile circulaire 79 du côté extérieur de la partie centrale du piston 4 et entre cette partie et la paroi intérieure du cylindre 1, de façon que l'huile puisse être amenée à graisser la surface du piston et du cylindre pendant les mouve ments de va-et-vient du piston.
L'autre extrémité de la tige 10, éloignée du cylindre 1 et à l'extérieur de celui-ci, est épaissie en 80 et vissée dans la cavité taraudée 81 du bossage 82 de la tête 83 (fig. U), tandis. que le contre-écrou 84 se serre contre le bossage 82 et maintient la tige de piston contre tout desserrage qui puisse tendre à désassembler les éléments. .
A l'intérieur de l'élément 80 de la tige se trouve une cavité renfermant un piston et une paire de soupapes qui fonctionnent de la façon suivante: La cavité de 80 a de préférence- une forme différentielle consistant en deux parties, une partie large extérieure taraudée 90, qui contient tin bouchon fileté creux 85, et une partie intérieure, à alésage lisse 86 d'un diamètre plus petit, contenant un piston libre ou porte-soupape 87 qui est plus. court que l'alésage 86 et peut se déplacer dans celui. ci entre les deux extrémités dudit alésage 86, dont l'une est fermée par le côté adjacent du bouchon fileté 85.
Le bouchon 85 possède une cavité dans laquelle se trouve une sou pape sphérique 89 qui est normalement. appli quée sur son siège au-dessus de l'extrémité d'un orifice d'entrée 91 allant de l'extrémité inférieure du bouchon dans la cavité 88, et ce au moyen d'un ressort 92 maintenu sous tension entre la soupape 89 et une barre ou croisillon 93 placé dans la cavité 88 pour retenir le ressort 92 sans entraver la circu lation dé l'huile à travers la cavité 88.
Le piston à mouvement alternatif 87 possède une cavité 94 qui contient une soupape sphérique 95, normalement appliquée sur son siège à l'extrémité d'un conduit central 96 dans l'élément 87 au moyen d'un ressort 97 maintenu sous tension entre la soupape 96 et une barre ou croisillon 98 fixé à travers la cavité 94 de façon à maintenir le, ressort sans entraver la circulation de l'huile dans ladite cavité 94.
Le conduit ou orifice 96 dans l'élément 87 va de la cavité 88 à la cavité 94, et -le passage ou orifice 91. dans l'élément<B>85</B> va de la cavité 81 à la cavité 88. La soupape 89 est une soupape d'aspiration qui permet à l'huile de passer dans la cavité 86; et la soupape 95 est une soupape de refoulement qui permet à l'huile de passer de la cavité 88 dans la cavité 94, d'oû elle s'écoule dans la cavité 86 et ensuite dans un système de graissage quelconque qui peut être relié à ladite cavité 86, tel que, par exemple, le con- duit 75, le tube 76, le tube 78 et le conduit à huile circulaire 79 comme expliqué déjà plus haut.
Le piston à mouvement alternatif 87 agit conjointement avec les soupapes d'aspiration et de refoulement comme piston plongeur d'une pompe d'alimentation à huile pour aspirer l'huile et la refouler au point le plus reculé dudit système, la force motrice nécesaire à ceci étant dérivée de la marche active de l'élément mobile qui porte le dispo sitif de graissage.
L'huile ou tout autre lubrifiant est amené dans la chambre 81 au moyen d'un tuyau d'alimentation 99 qui part d'une source d'ali mentation d'huile appropriée telle qu'un réser voir ou récipient quelconque. Dans le présent exemple où l'huile est amenée dans un cylin dre oscillant, le tuyau 99 est relié à (ou forme corps avec) une auge plate 118 qui oscille au-dessous d'un tuyau d'alimentation 119, muni d'un robinet 120 comme le montre la fig. 13.
Le. fonctionnement du dispositif pour graisser un organe mécanique mobile ressort complètement de l'exposé ci-dessus, sans beaucoup d'autres explications. Une quantité constante d'huile arrive dans la chambre 81 par le tuyau d'alimentation 99', attendu. que l'amplitude de mouvement de l'auge 118 maintient celle-ci toujours au-dessous de l'huile qui s'égoutte du tuyau 119.
Lorsque le piston 4 descend et que la tige de piston 10 suit le même mouvement, le piston plon geur à mouvement alternatif 87 est évidem ment entrainé vers le bas, mais comme ce piston plongeur se trouve librement dans l'alésage de la chambre 86 dans la partie 80 de la tige de piston, il glisse naturellement vers l'extrémité supérieure de cet alésage 86, et ceci produit une aspiration à travers la cavité 88 du bouchon 85, le vide ainsi créé ouvrant la soupape 89 et aspirant l'huile à travers le conduit 91 de la chambre 81, de façon que l'espace au-dessus de la soupape 89 dans la cavité 86 se remplisse d'huile, la soupape de refoulement 95 restant fermée pendant ce mouvement ascensionnel du pis ton plongeur 87.
Lorsque celui-ci arrive à l'extrémité supérieure de l'alésage 86, son mouvement ascensionnel s'arrête et le ressort 92 ferme instantanément la soupaqe d'aspi ration 89; empêchant ainsi tout retour du liquide qui a traversé la soupape 89.
Le mouvement du piston 4 et de la tige de piston 10 en sens inverse a lieu maintenant et la tige de piston 10 remonte, l'effet résul tant sur le piston plongeur 87 étant d'obliger celui-ci de retomber dans l'alésage 86 au fond de celui-ci, et pendant que ceci s'opère, l'huile qui se trouve au-dessous du piston plongeur 87 et au-dessous de la soupape 95, pousse la soupape 95 et l'ouvre, l'huile re montant alors par le conduit 96 pour remplir l'espace au-dessus de celle-ci et s'étendant de la cavité 86 dans le conduit 75, d'où elle passe par des éléments tubulaires ou autres du système de graissage aux parties à graisser, tout en comprimant le ressort 97 jusqu'à ce que le piston plongeur 87 atteigne la limite de son mouvement de descente.
A. ce moment, le ressort 97 ferme la soupape de refoulement 95 et empêche l'huile qui a traversé cette soupape, de revenir au-dessous d'elle.
Ce mouvement de va-et-vient du piston 87 et l'ouverture et la fermeture alternatives des soupapes d'aspiration et de refoulement 89 et 95, donnent lieu au pompage de l'huile de la chambre 81 pour l'amener aux points à'graisser, en maintenant le système abon damment fourni d'huile à tout moment, ledit pompage s'effectuant par l'utilisation du mou vement de va-et-vient régulier de la tige de piston et son oscillation pendant la marche du moteur, saris nécessiter l'emploi d'un dispositif de commande spécial. De cette faon, on économise la force motrice et l'éner gie et le dispositif est à la fois économique et pratique.
On peut aussi diriger le courant du liquide à travers de longs conduits inté rieurs vers des endroits éloignés et inacces sibles et empêcher l'affaiblissement du bâti <B>du</B> moteur et des parois des cylindres comme cela serait le cas si on y faisait des trous pour atteindre ces endroits directement de l'extérieur. Les fig. <B>10</B> et 17 représentent une forme < le moteur d'aéroplane ou d'aviation, possé dant cinq cylindres disposés en série circu laire et agissant sur un arbre central commun fixe, autour duquel les cylindres sont disposés régulièrement. Chaque cylindre est suspendu à des tourillons pour osciller suivant un arc de peu de longueur.
Les cylindres 121 sont disposés-en série circulaire et contiennent des pistons en forme de piston différentiel à mouvement alternatif (non .représenté), dont les tiges 122 traver sent librement les fonds des cylindres. Tous les cylindres ont des tourillons 123 et 124, ces derniers étant creux et lesdits tourillons supportant les cylindres 121 de façon qu'ils puissent osciller comme des pendules dans un bâti rotatif qui est .formé par les roues latérales circulaires possédant des jantes 125, 125, et des bras 126, 126; allant des jantes aux moyeux 127, lesdites roues étant reliées de distance en distance par les traverses horizontales 128 entre les tourillons des cylindres.
De cette façon, les roues latérales se trouvent à une distance convenable l'une de l'autre pour recevoir facilement entre elles les cylindres 121 qui occupent une position radiale avec les liaisons à pivote ment ou autres équivalents spécifiés, et oscillent en parcourant un arc de peu de longueur à leur extrémité intérieure, de façon que les cylindres aient ainsi un mouvement double, celui de leur oscillatation individuelle et celui de leur rotation autour d'un point central commun à tous les cylindres. 129 indique l'arbre principal qui est fixe. Il possède des bras de manivelles 130, 130 venus d'une pièce et un bouton de manivelle 131. Les moyeux 127 du bâti rotatif sont montés sur l'arbre principal 129 et munis de roulements à billes 132, 132 pour assurer la rotation douce et facile sur l'arbre.
De plus, le bouton de manivelle 131 porte un moyeu rotatif 133 muni d'un roulement à billes 134 pour réduire le frottement et permettre la rotation facile dudit moyeu 133 sur le bou ton de manivelle 131. Audit moyeu 133 sont reliées les tiges de piston 122, qui, â. cet effet, sont munies chacune d'une tête 135 qui se loge dans un conduit de guidage circulaire 136 ou 137 dans ledit moyeu 133. Ces têtes 135 sont courbes ou arquées pour s'adapter convenablement dans les conduits circulaires 136 et 137. Dans le présent exemple, on fait usage de deux conduits de guidage 136 et 137 pour mieux loger les cinq têtes 135 de tiges de pistons apparte nant aux cinq cylindres 121.
Dans certains cas, une seule glissière peut être suffisante, et il va de soi qu'il peut y en avoir une ou plusieurs suivant les besoins ou les pré férences pour obtenir un fonctionnement facile et efficace et les meilleurs résultats. Pendant que les cylindres oscillent sur leurs tourillons et tournent autour de leur arbre coudé, les éléments 135 se déplacent natu rellement dans les glissières 136 et 137 et le moyeu 133 tourne sur le bouton de mani velle fixe 131 et règle la position et la limite de déplacement des tiges de pistons 122 dans un sens ou dans l'autre. Le bâti principal rotatif est relié rigide ment à la roue commandée 138 d'une façon voulue quelconque.
Un des modes de liaison consiste à boulonner sur le côté d'une des roues,, c'est-à-dire sur l'un des moyeux de roues 127, une plaque 129 qui forme l'extré mité d'un arbre creux conique 140; fixé dans les éléments de moyeu 141 de la roue prin cipale 138 (fig. 17). Il est évident que lorsque les cylindres 121 du moteur fonctionnent sous les explosions du gaz, le bâti principal tourne et la roue 138 est actionnée par lui de la façon décrite.
Dans ce qui suit sont exposés le système d'alimentation de combustible des cylindres ainsi que la disposition générale des appareils d'allumage et autres accessoires. Chacun des tourillons creux 124, dont chaque cylindre 121 possède un seul, communique avec un tuyau radial latéral 142 . allant vers une boîte ou tambour 143 qui entoure l'arbre 129, ledit tambour 143 ayant une forme an nulaire et possédant un manchon intérieur 144 susceptible de tourner sur l'arbre 129.
L'intérieur du tambour 143 communique avec l'espace annulaire plus étroit 145 formé par la paroi ou le manchon extérieur 146 qui est venu d'une pièce avec le tambour 143 et concentrique au manchon 14-1, ledit manchon 146 étant supporté dans un coussinet 147 du bâti fixe 148 d'un genre et d'une dispo sition appropriés quelconqne. Il est évident que la boîte annulaire formée de cette façon par l'élément 143 et les manchons 144 et 146, tourne sur un arbre fixe 129 et dans le coussinet fixe 147 pendant que le bâti rota tif principal et les cylindres tournent.
Sur l'arbre fixe 129 se trouve aussi un conduit annu laire formé par des manchons concentriques additionnels 149 et 150, coïncidant avec l'es pace annulaire 145, ledit conduit annulaire étant fixe sur l'arbre 129 et amenant le mé lange combustible de gaz et d'air dans le tambour 143 et de celui-ci dans tous les cylindres par les tuyaux 142 et les orifice d'entrée des tourillons 124, le mélange de gaz et d'air arrivant dans le conduit entre les manchons 149 et 150 par un tuyau 151 qui pénètre dans le manchon 149 et part d'une source d'alimentation appropriée quel conque.
Un joint étanche est assuré entre l'extrémité des manchons 149 et 150 et le conduit tournant 145 par des éléments d'emboîtement ou rocou virement 152 qui recouvrent les brides à l'extrémité des manchons et permettent à ces brides de tourner face contre face sans fuite de mé lange gazeux pendant l'alimentation constante de tous les points de combustion du moteur.
Chaque cylindre 121 possède des bougies d'allumage ou autres dispositifs d'allumage, de préférence électriques, qui sont chargés par des conducteurs 154, partant d'un disque de commutateur 155 qui porte une série de plaques de contact 156 venant en contact avec des contacts fixes 157 pendant que )e disque 155 tourne avec le manchon 146 qu'il entoure et auquel il est fixé. Pendant la ro tation des éléments d'alimentation, les élé ments du commutateur tournent avec eux et les bougies d'allumage reçoivent le courant dans les différents cylindres et au moment opportun pour produire l'étincelle nécessaire pour allumer les charges explosives dans une succession régulière pour la marche régulière et efficace du moteur.
Quant au fonctionnement du mécanisme, on remarquera que quand les explosions se produisent dans les chambres de combustion des cylindres, les pistons sont animés de, mouvements alternatifs ordinaires, ce qui oblige les têtes courbes 135 à l'extrémité des tiges de pistons 122 de fonctionner dans les glissières de l'élément rotatif 133, faisant tourner celui-ci et exerçant sur le bâti rota tif principal un effet qui a pour résultat la rotation efficace et puissante de ce bâti.
Ce résultat est évidemment la conséquence de la fixité de l'arbre, et pour cette raison, le bâti tourne au lieu de l'arbre, le fonctionne ment étant semblable, quoique inverse, au fonctionnement ordinaire d'un moteur, dont les tiges de piston sont reliées à un arbre central dans le but de faire tourner celui-ci.
De plus, comme les cylindres sont du type oscillant, leurs tiges de pistons sont reliées directement à l'arbre, c'est-à-dire à un moyeu tournant sur le bouton de manivelle, saris l'intervention de bielles quelconques entre les tiges de pitons et le rnoyeu central, ceci étant possible parce que les cylindres sont supportés à pivotement et susceptibles d'osciller autant qu'il est nécessaire pour permettre aux tiges de pistons reliées direc- tement'd'avancer et de reculer à une distance nécessaire pendant leur fonctionnement,
de façon que par l'emploi de cylindres oscillants on est à même d'assurer à ce type de rno- teur les nombreux avantages, économie, sim plicité, etc., que présente le moteur à cylin dres oscillants.
Two-stroke internal combustion engine. The object of the invention is a two-stroke internal combustion engine, characterized in that the cylinder or cylinders are mounted so as to be able to oscillate on the frame of the engine and each have a chamber forming the charge pump body. with an inlet valve for the explosive mixture and a separate explosion chamber, arranged around the small diameter part of the piston which is in the form of a differential piston, one end of which is contiguous with the chamber forming the pump body and which has one or more longitudinal conduits serving for the passage of the explosive mixture from the chamber forming the pump body into the explosion chamber, the piston working with its part of largest diameter in the explosion chamber and being rigidly connected to a piston rod,
connected directly to the bent shaft of the motor.
The appended drawings represent, by way of example, several embodiments of the object of the invention FIG. 1 is a longitudinal vertical section of a first embodiment of the engine, showing the piston at the upper or outer limit of its stroke; Fig. 2 is a horizontal section taken along line 2-2 of FIG. 7; Fig. 3 is a vertical section taken along line 3-3 of FIG. 2;
Fig. 4 is a vertical section similar to FIG. 1 but on a larger scale and indicating fewer parts, the piston being shown at the limit of its stroke opposite to that shown in FIG. 1; Fig. 5 is a horizontal section taken along line 5-5 of FIG. 4; Fig. 6 is a horizontal section taken along line 6-6 of FIG. 4; Fig. 7 is a side elevational view with some parts in section, this view showing the oscillating cylinder of the engine;
Fig. 8 is a detail plan view of one of the wire mesh rings; Fig. 9 is another detail of part of this ring; Fig. 10 is a longitudinal vertical section similar to FIG. 1, of a second embodiment of the motor, showing a single-acting motor instead of a double-acting motor; Fig. 11 is a side elevational view with partial section of the upper part of this engine; Fig. 12 is a horizontal section taken along line 12-12 of FIG. 10;
Fig. 13 is a vertical section similar to FIG. 1, showing a device for lubricating the engine; Fig. 14 is a partial section on a larger scale of the crank knob and parts of said device; Fig. 15 is a horizontal section taken along line 15-15 of FIG. 13; Fig.16 is an end elevational view of a third embodiment of the motor; Fig. 17 is a side view partly in section of this engine.
The same reference numerals indicate corresponding elements in different views of the drawing.
The main frame is constructed in such a way as to allow the oscillating mounting of the cylinders, of which the motor usually has a number which all transmit their force to the same bent shaft. As an example of the construction of a frame, FIG. 1 and 7 without any limiting intention, the uprights or trestles 15, between which there is a cylinder 1 or a series of similar cylinders, suspended by journals 44 and 47 (fig. 2) with appropriate ball bearings 46 in the upper part. higher of the amounts 15, caps 45 or the like covering said ball bearings and being bolted or fixed in plan in any other way.
One or more journals of each cylinder is hollow, for example the journal 47, to admit the explosive mixture into the engine, which mixture is supplied by the supply pipe 26 which can also be connected to the journal of the cylinder; next adjacent (not shown), the explosive mixture entering the pipe 26 through the communication pipe 27 from the carburetor or other power source. At the base of the engine is also the main elbow shaft 14 carrying a crank knob 13, to which the piston rod 10 is directly articulated, this shaft obviously having as many elbows as there are cylinders and the connection between the piston rods and the elbows being direct without the intervention of another mechanism. The bent shaft is enclosed in the housing 11 filled with lubricant.
In order to keep this housing sealed where the piston rod 10 enters it and to allow the piston rod the necessary freedom of movement during the oscillation of the cylinder, the cylinder has been provided with a curved plate 12 which covers a opening 71 in the housing 11 and slides over the edge of this opening so as to prevent the leakage of oil, said plate carrying a central bush 72 which fits in the manner of a telescope on a boss 73 of the cover bottom of the cylinder, on which it fits and is hand held by a coil spring 23, the tension of which is such that the plate 12 can be held securely on the opening 71.
A stuffing box 24 has also been provided for the piston rod 10 to ensure a tight seal, this stuffing box being in the sleeve 72 and the boss 73 and being capable of being loosened or tightened and maintained at will by a stop 25. In this way, a tight seal is provided around the piston rod 10.
At a suitable point and on the side of the main frame is the stationary exhaust pipe 18 for the discharge of combustion products, this pipe having a connection 20 for each cylinder, in which fits in the manner of 'a telescope a pipe <B> 19 </B> which oscillates with the oscillating cylinder, a tight seal between the moving parts being ensured at all times by means of the stuffing box 21 (fig. 6). The exhaust pipe 19 starts from the central part of the cylinder 1, where the circular exhaust duct 17 is located with the exhaust port (s) 22, as shown more specifically in FIG. 6. The cylinder 1 can have the desired dimensions and proportions.
Its cooling system can make use of water or any other liquid, a fan or any other device serving the same purpose, but it is preferably constructed with a large number of fins 1n which cover its surface. , so as to avoid certain drawbacks of water envelopes or the like, said fins being suitably proportioned to form the radiating surface necessary for the dispersion of the developed heat. The cylinder 1 has an upper cover or bottom P and a lower cover or bottom the.
This cylinder can be cast in two parts B and C which are provided with flanges and join in the middle of the cylinder, the upper part B having projections b in which the vertical rods 16, 16 are screwed and the lower part C having projections c through which said rods pass, the ends of which are provided with nuts 1f which tighten strongly against said projections c, so that the two parts B and C of the cylinder are joined by the tie rods 16, 16, a pair of these being generally sufficient to keep said parts perfectly assembled.
The hollow of cylinder 1 is of a smaller diameter at the upper and lower ends than in the middle part, this difference in diameter corresponding to that of the differential piston 4 which goes back and forth in cylinder 1. The larger middle part of the cylinder constitutes the two explosion chambers t1 and D, between and in which the plus part works. wide 5 of the piston, while at the upper end of the cylinder above the piston 4 there is a chamber E forming the charge pump body during the upstroke.
At the lower end of the cylinder below the piston 4 is another chamber, F, also forming the charge pump body during the down stroke of the piston. The terms above "and, below" or other analogues which are employed here and below, are not limiting terms, but serve only for the explanation of the particular example.
The piston 4 is in the form of a differential piston as mentioned and has an upper head 6 and a lower head 7 as well as an intermediate part 5 which has a larger diameter than the heads 6 and 7. The heads 6 and 7 are similar. from the point of view of construction and communicate with each other by the tubes 8 and 9 which pass through the cylindrical body of the piston 4 and its wider central part 5. These heads 6 and 7 are hollow, and each of them is provided with two compartments separated by a partition so as not to communicate with each other.
In this way, two systems of chambers and conduits for the gas charge are obtained, one comprising the chamber E, part of the head 6, the tube 8 and the chamber D, and the other, separate, not communicating with the first, comprising part of the head 6, the tube 9, the chamber F and the chamber A. We see that the engine - is double-acting, that an explosion occurs at the end of each stroke and chases the piston in each direction and that although the mixture is brought (in this example) entirely in the two systems by the same end of the cylinder, there still occurs a compression in the engine cylinder at each stroke, as well as a ignition and an exhaust.
The construction of the head 6 is clearly shown in FIGS. 1 and 2, the construction of the head 7 being practically the same. The; head 6 is circular and. formed of a hollow casting, pierced with a duct 34 to connect the chamber E to the tube 8 and another separate duct 35 which connects the tube 9 to the side opening (s) 33 which coincide at certain times with the or the lights 32 of the cylinder and receive the mixture of the latter., to deliver it at other times in the chamber 9., as will be explained later, a partition 36 (fig. 1 and 2) forming a body with the head cast,
separating the tubes 8 and 9 from one another and closing the communication between the tube 9 and the chamber. E. In the head 7 is provided a similar construction, said head having a duct 37 going from the tube 9 to the chamber I ', while the tube 8 is connected by the duct 38 to one or more lateral openings which communicate at certain times with the explosion chamber D, as will be explained later.
The piston heads 6 and 7 are each provided with two sets of piston rings, each set preferably comprising two rings and said sets being indicated by 39 and 40. In each head, the side openings 33 are located between the rings 39 and 40, and therefore the joints around the lumens are formed more completely and the action of these lumens is more efficient.
All these lights extend all around the head of the piston as shown in fig. 2, but it will obviously be noted that in each piston head on half of the circumference the part 33a of this lateral opening (fig. 2) is a semi-circumferential duct in communication with the duct 35 of the head 6 or the lead 38 of head 7, but does not always convey the mixture even though it is filled.
It is only when communication is established with chamber A or D, as the case may be, that all the lumen all around the piston head and comprising elements 33 and 331, fulfills the function of supplying the mixture.
Each side lumen of the heads 6 and 7 comprising the elements 33 and 33a is preferably provided with a wire mesh protector, consisting of a split ring 41 carrying a part of wire mesh 42 which occupies the duct 33a and parts of wire mesh. 42 which occupies the conduit 33a and parts of metallic mesh 43 (occupy the light orifices 33 (fig. 8 and 9), the function of this protector or screen of metallic mesh being to prevent the incoming load from igniting prematurely or give rise to backfires,
or to prevent ill effects in the use of lean or slow-burning mixtures. It should be said that the wider portion of the piston is also preferably provided with two or more sets of piston rings in order to obtain the best results in practice, although there is no lumen between the rings. rings of this part of the piston.
The wall of the chamber E in the upper part of the cylinder 1 is provided with intake lights 32, with which the slots 33 of the piston correspond when the piston is at the upper end of its stroke, as shown in fig. . 1 (see also fig. 2). On the side of cylinder 1 near journal 47 there is a chamber 28 which receives the mixture through feed pipe 26 entering journal 47, and there is also a conduit 31 which extends partly around the cylinder. and communicates freely with the lights 32 of the cylinder.
Between the chamber 28 and the duct 31 is interposed a check valve 29, cooperating with a seat 2911 and provided with a rod and a closing spring 30. The suction of the motor opens the valve 29 and sucks a load. through the journal into chamber 28 and through valve 29 into duct 31 and through openings 32 and 33 into the cylinder, but upon compression the check valve 29 tightens tightly on its seat and remains closed until it opens again under the action of the vacuum produced in the cylinder.
Lights 3 :? supply the mixture not only through the ports 83 and 331, from the piston into the head 6, the duct 35 and the tube 9, but the mixture is also sucked through the ports 32 into the chamber E after the piston head 6 unmasked the lights 32 during his descent.
Consequently, when the piston 4 is at the top end of its stroke, a load enters through openings 32 and 33 in the duct 35 and the tube 9 and passes through the duct 37 in the head 7 filling the lower chamber F During the descent of the piston the slots 33 communicate momentarily through the openings a 'between the ribs a - with the circular duct a at one end of the explosion chamber A (fig. 5),
and the load which has received a first compression from the chamber F is now transferred by the ports 33 and 331, into the chamber A, accelerating the discharge of the exhaust through the central exhaust ports 22, as soon as the piston part 5 unmasks the ports 22 as shown in fig. 4. In addition, when the piston head 6 has left the ports 32 and descends below them as shown in FIG. 4, the suction causes a charge to enter the chamber E, this charge thus filling the tube 8 through the duct 34.
During the following upstroke this load receives a first compression in the chamber E, and as soon as the openings of the head 7 open in the openings between the ribs cl 'and in the duct <I> d </I> to the 'lower end of the explosion chamber D (fig. 1), (the construction of the various parts being the same as at the upper end of the chamber A) and at the same time the piston part 5 unmasks the ports 22 during its upward stroke to release the exhaust, the charge contained in the chamber E will be transferred into the chamber D through the duct 38 of the head 7 and through the side ports of this head, so that the incoming charge helps expel combustion products.
The chambers <I> A and D </I> allow the mixture contained therein to be compressed, then lit by an appropriate device, such as candles (ordinary Palumage, examples of which are indicated in 48 and 49 fig. 7.
The spaces a 'between the ribs a2 communicate not only with the duct a but also directly with the interior of the chamber A. The same applies to the spaces between the ribs d2 of the chamber D (fig. 4 and 5). . Ducts a and d can be omitted, but to ensure lightness and fuller communication and flame spread it is preferable to have them.
These ribs a2 and a 'have their inner edges constantly aligned with the bore of the chambers E and F of the cylinder, these edges being slightly chamfered or inclined at their end furthest from the chambers E and F of the cylinder.
The purpose of these ends; chamfered is to create a device which engages the piston rings 39. and 40, and if these rings are slightly distended, they will thus contract automatically to a diameter equal to that of the bore of the chambers <I> E and < / I> I 'and maintained in this state when the gas passes through the ports 33 and 33a, by the fact that said device compresses and guides the segments perfectly in the bore of the chambers E and F when the engine parts are assembled.
The piston rod 10 has a threaded end 67 which screws directly into the lower head 7 of the piston and is securely locked there by a nut 68 or some other device which tightens against the head 7. And as mentioned Already above, the stuffing box 24 ensures a tight seal where the piston rod enters the housing 11.
In this way, the piston rod is rigidly connected to the piston and directly to the elbow shaft 14; as the cylinder oscillates on the journals, the construction is able to function, and one can, therefore, use chambers at each end of the cylinder to compress the air and gas charges, by closing the two ends of the cylinder by means of covers, which would not be possible if the piston rod 10 were articulated to the piston. In fact, in this case it should come out through the open lower end of the cylinder in order to be able to take an oscillating movement.
If we admit that the piston is at the upper limit of its stroke after having been driven there by the explosion. of a charge in chamber D, the various elements will occupy the position indicated in fig. 1, in which the exhaust from chamber D is about to effeotate through the ports 22;
while the chamber D fills with a new charge superimposed on the exhaust gases and arriving through the head 7 of the leaving tube 8. of chamber E. At the same time, a charge introduced previously into chamber A receives its compression there before its explosion which is about to occur;
and at this time the side ports 33 of the piston head 6 have been communicated with the intake ports 32 and a charge is introduced into and through the head 6 and through the tube 9 into the chamber F. A spark plug 48 now detonates the compressed charge in chamber A, which blows the piston downward at the other end of its stroke and into the position shown in fig. 4. During the descent the mixture contained in the chamber T is compressed until the head 6 brings its ports 33 and 33a in communication with the chamber A.
At this time, the mixture enters this chamber A, during. that simultaneously the chamber A opens in the exhaust ports 22, and the new mixture enters by superposing itself on the exhaust gases that it helps to expel. While this is taking place the load which has been introduced into chamber D is subjected to compression and a new load is sucked through the unmasked lumens 32 in chamber T and tube 8 to receive compression during the stroke. ascending piston. In this way, the cycles follow each other in the manner of a two-stroke engine producing effects of the character described above.
A single-acting embodiment is shown in FIGS. 10 11 and 12. The cylinder 50, provided with fins 69 has an upper cover 54 and a lower cover 55. In the cylinder 50 there is a single combustion chamber 62 instead of two chambers A and D, but the channel exhaust 52 is similar to channel 17. Channel 52 is provided with exhaust ports 53. There are the same exhaust pipes 18, 19 and 20. The lower end of cylinder 50 is of diameter smaller than the chamber 62 and forms a chamber 61, in which the small part of the differential piston 51 moves, while the larger upper part of this piston moves back and forth in the chamber 62.
A conduit 66 passes through the hollow piston 51 to. the lower head which closes this duct, and a chamber 70 is in communication with said duct at the inner upper end of the cylinder 50. The head at the lower end of the piston 51 is provided with side openings 64 which open into the chamber. chamber 62 between the ribs 63.
At the upper end of the cylinder 50 is a vertical supply pipe 57 for the mixture, which is provided with a check valve 56 and receives the mixture from the pipe 60 passing through the journals with ball bearings 58 to the upper end of the easels 15, covered with caps 59. The openings 61 are lined with wire mesh or other screening devices 65 as above in order to prevent backfires or other disadvantages. The operation is already clear from the description of the construction.
An explosion of the mixture in chamber 62 drives piston 51 upward and when the wide portion of the piston unmasks exhaust ports 53, cylinder chamber 62 will be swept through ports 53 and a new charge of mixture will enter. in the chamber 62 by the ports 64. The live force of the engine drives the crank beyond the neutral point and the piston comes back scream creating a vacuum, and scream opening the valve 56 to fill the interior space of the piston. During this filling, the quantity introduced previously into chamber 62 is subjected to com pressure.
When the explosion occurs again and the piston rises, the check valve 56 closes and the mixture is compressed a first time in the chambers 66 and 70, until the ports 64 open for allow the mixture to enter chamber 62; then operation continues as before. It is obvious that we have little. several cylinders appear to be single acting, acting on the same elbow shaft in a multi-cylinder engine and producing perfect results in a practical manner.
Figs. 13 to 15 show a lubricating device for supplying oil or any other lubricant in a measured quantity titi mobile mechanical element, such as, for example, the engine piston or its rod, or any other active member. The main aim in view is to bring the oil or any other lubricant into the internal working organs and to obtain an efficient lubrication and the smooth, silent and frictionless working of all the organs by the continual entry of the oil in moderate quantity.
The piston rod 10 has a longitudinal duct 75 which passes through it (fig. 14), and in the form of a piston, for example the hollow piston 4, to which this device is applied for explanatory purposes in the present example, provision has been made for a central pipe 76, in the piston, which pipe is connected to the head of the piston 7 and to a central oil duct 77 in this head. With this oil duct communicates the aforementioned duct 75 of the piston rod 10 (fig. 13).
The tube 76 rises in the axis of the piston 4 and is connected to a horizontal tube 78 which opens at both ends into a circular oil groove 79 on the outer side of the central part of the piston 4 and between this part and the inner wall of cylinder 1, so that oil can be lubricated on the surface of the piston and cylinder during the reciprocating movements of the piston.
The other end of the rod 10, remote from the cylinder 1 and outside thereof, is thickened at 80 and screwed into the threaded cavity 81 of the boss 82 of the head 83 (FIG. U), while. that the locknut 84 tightens against the boss 82 and maintains the piston rod against any loosening which may tend to disassemble the elements. .
Within the stem member 80 is a cavity enclosing a piston and a pair of valves which function as follows: The cavity 80 is preferably of a differential shape consisting of two parts, one wide part. outer thread 90, which contains a hollow threaded plug 85, and an inner, smooth bore 86 of a smaller diameter, containing a free piston or valve holder 87 which is larger. short than bore 86 and can move into that. ci between the two ends of said bore 86, one of which is closed by the adjacent side of the threaded plug 85.
The plug 85 has a cavity in which there is a ball valve 89 which is normally. applied on its seat above the end of an inlet orifice 91 going from the lower end of the stopper into the cavity 88, and this by means of a spring 92 maintained under tension between the valve 89 and a bar or spider 93 placed in the cavity 88 to retain the spring 92 without impeding the circulation of oil through the cavity 88.
The reciprocating piston 87 has a cavity 94 which contains a ball valve 95, normally applied to its seat at the end of a central duct 96 in member 87 by means of a spring 97 held in tension between the valve. 96 and a bar or spider 98 fixed through the cavity 94 so as to hold the spring without hindering the flow of oil in said cavity 94.
The conduit or orifice 96 in the element 87 goes from the cavity 88 to the cavity 94, and the passage or orifice 91. in the element <B> 85 </B> goes from the cavity 81 to the cavity 88. Valve 89 is a suction valve which allows oil to pass into cavity 86; and valve 95 is a discharge valve which allows oil to pass from cavity 88 into cavity 94, where it flows into cavity 86 and then into any lubrication system which can be connected to. said cavity 86, such as, for example, duct 75, tube 76, tube 78 and circular oil duct 79 as already explained above.
The reciprocating piston 87 acts in conjunction with the suction and discharge valves as a plunger of an oil feed pump to suck oil and deliver it to the rearmost point of said system, the motive force necessary to this being derived from the active operation of the movable element which carries the lubricating device.
Oil or any other lubricant is supplied to chamber 81 by means of a supply pipe 99 which leaves from a suitable oil supply source such as any tank or container. In the present example where the oil is fed into an oscillating cylinder, the pipe 99 is connected to (or forms a body with) a flat trough 118 which oscillates below a supply pipe 119, provided with a tap 120 as shown in fig. 13.
The. operation of the device for lubricating a mobile mechanical member emerges completely from the above description, without much further explanation. A constant quantity of oil arrives in the chamber 81 through the supply pipe 99 ', expected. that the amplitude of movement of the trough 118 keeps it always below the oil which drips from the pipe 119.
When the piston 4 descends and the piston rod 10 follows the same movement, the reciprocating plunger 87 is obviously driven downwards, but since this plunger lies freely in the bore of the chamber 86 in part 80 of the piston rod, it naturally slides towards the upper end of this bore 86, and this produces a suction through the cavity 88 of the plug 85, the vacuum thus created opening the valve 89 and sucking the oil out. through conduit 91 of chamber 81, so that the space above valve 89 in cavity 86 fills with oil, discharge valve 95 remaining closed during this upward movement of plunger 87.
When the latter arrives at the upper end of the bore 86, its upward movement stops and the spring 92 instantly closes the suction valve 89; thus preventing any return of the liquid which has passed through the valve 89.
The movement of the piston 4 and the piston rod 10 in the opposite direction now takes place and the piston rod 10 goes up, the resultant effect on the plunger 87 being to force the latter to fall back into the bore 86 at the bottom of it, and while this is taking place, the oil which is below the plunger 87 and below the valve 95, pushes the valve 95 and opens it, the oil re then rising through conduit 96 to fill the space above it and extending from cavity 86 into conduit 75, from where it passes through tubular or other elements of the lubrication system to the parts to be lubricated , while compressing the spring 97 until the plunger 87 reaches the limit of its descent movement.
At this point, the spring 97 closes the discharge valve 95 and prevents the oil which has passed through this valve from coming back below it.
This reciprocating motion of piston 87 and the alternate opening and closing of suction and discharge valves 89 and 95, results in pumping oil from chamber 81 to bring it to the points at '' lubricate, keeping the system abundantly supplied with oil at all times, said pumping being effected by the use of the regular back and forth movement of the piston rod and its oscillation while the engine is running, saris require the use of a special control device. In this way, motive power and energy are saved and the device is both economical and practical.
It is also possible to direct the flow of liquid through long internal conduits to remote and inaccessible places and prevent weakening of the <B> engine </B> frame and cylinder walls as would be the case with made holes there to reach these places directly from the outside. Figs. <B> 10 </B> and 17 represent a form of the engine of an airplane or aviation, having five cylinders arranged in circular series and acting on a fixed common central shaft, around which the cylinders are arranged regularly. Each cylinder is suspended from journals to oscillate in an arc of little length.
The cylinders 121 are arranged in circular series and contain pistons in the form of a reciprocating differential piston (not shown), the rods of which 122 freely pass through the bottoms of the cylinders. All of the cylinders have journals 123 and 124, the latter being hollow and said journals supporting the cylinders 121 so that they can oscillate like pendulums in a rotating frame which is formed by the circular side wheels having rims 125, 125 , and arms 126, 126; going from the rims to the hubs 127, said wheels being connected from distance to distance by the horizontal cross members 128 between the journals of the cylinders.
In this way, the side wheels are at a suitable distance from each other to easily receive between them the cylinders 121 which occupy a radial position with the pivot links or the like specified, and oscillate in an arc. of little length at their inner end, so that the cylinders thus have a double movement, that of their individual oscillating and that of their rotation around a central point common to all the cylinders. 129 indicates the main shaft which is fixed. It has one-piece crank arms 130, 130 and a crank knob 131. The hubs 127 of the rotating frame are mounted on the main shaft 129 and provided with ball bearings 132, 132 to ensure smooth rotation and easy on the tree.
In addition, the crank knob 131 carries a rotating hub 133 provided with a ball bearing 134 to reduce friction and allow easy rotation of said hub 133 on the crank knob 131. On the hub 133 are connected the piston rods 122, which, â. For this purpose, are each provided with a head 135 which is housed in a circular guide duct 136 or 137 in said hub 133. These heads 135 are curved or arcuate to suitably fit in the circular ducts 136 and 137. In the In this example, use is made of two guide conduits 136 and 137 to better accommodate the five heads 135 of piston rods belonging to the five cylinders 121.
In some cases, a single slide may be sufficient, and it goes without saying that there may be one or more depending on the needs or preferences to obtain easy and efficient operation and the best results. As the cylinders oscillate on their journals and rotate around their bent shaft, the elements 135 naturally move in the slides 136 and 137 and the hub 133 rotates on the fixed crank knob 131 and adjusts the position and limit of displacement of the piston rods 122 in one direction or the other. The rotating main frame is rigidly connected to the driven wheel 138 in any desired fashion.
One of the connection modes consists of bolting on the side of one of the wheels, that is to say on one of the wheel hubs 127, a plate 129 which forms the end of a conical hollow shaft. 140; fixed in the hub elements 141 of the main wheel 138 (fig. 17). It is evident that when the cylinders 121 of the engine operate under the gas explosions, the main frame rotates and the wheel 138 is operated by it in the manner described.
The following describes the fuel supply system for the cylinders as well as the general arrangement of the ignition devices and other accessories. Each of the hollow journals 124, of which each cylinder 121 has only one, communicates with a lateral radial pipe 142. going to a box or drum 143 which surrounds the shaft 129, said drum 143 having an annular shape and having an inner sleeve 144 capable of rotating on the shaft 129.
The interior of drum 143 communicates with the narrower annular space 145 formed by the outer wall or sleeve 146 which is integrally formed with drum 143 and concentric with sleeve 14-1, said sleeve 146 being supported in a pad 147 of the fixed frame 148 of any suitable type and arrangement. It is evident that the annular box formed in this way by the element 143 and the sleeves 144 and 146, rotates on a stationary shaft 129 and in the stationary bush 147 while the main rotating frame and the cylinders rotate.
On the fixed shaft 129 there is also an annular duct formed by additional concentric sleeves 149 and 150, coinciding with the annular space 145, said annular duct being fixed on the shaft 129 and bringing the combustible mixture of gas. and air in the drum 143 and therefrom in all the cylinders through the pipes 142 and the inlet ports of the journals 124, the mixture of gas and air arriving in the duct between the sleeves 149 and 150 through a pipe 151 which enters the sleeve 149 and leaves from any suitable power source.
A tight seal is provided between the end of the sleeves 149 and 150 and the rotating duct 145 by interlocking or ringing elements 152 which cover the flanges at the end of the sleeves and allow these flanges to rotate face to face without gas mixture leakage during constant supply to all combustion points of the engine.
Each cylinder 121 has spark plugs or other, preferably electric, ignition devices which are charged by conductors 154, extending from a switch disc 155 which carries a series of contact plates 156 which come into contact with fixed contacts 157 while) the disc 155 rotates with the sleeve 146 which it surrounds and to which it is attached. During the rotation of the power elements, the elements of the switch rotate with them and the spark plugs receive the current in the various cylinders and at the opportune moment to produce the spark necessary to ignite the explosive charges in regular succession. for smooth and efficient engine operation.
As to the operation of the mechanism, it will be noted that when the explosions occur in the combustion chambers of the cylinders, the pistons are given ordinary reciprocating movements, which obliges the curved heads 135 at the end of the piston rods 122 to operate. in the slides of the rotary member 133, causing the latter to rotate and exerting on the main rotary frame an effect which results in the efficient and powerful rotation of this frame.
This result is evidently the consequence of the fixedness of the shaft, and for this reason, the frame turns instead of the shaft, the operation being similar, although the reverse, to the ordinary operation of a motor, whose rods of piston are connected to a central shaft for the purpose of rotating it.
In addition, as the cylinders are of the oscillating type, their piston rods are connected directly to the shaft, that is to say to a hub rotating on the crank knob, without the intervention of any connecting rods between the rods. eyebolts and the central hub, this being possible because the cylinders are pivotally supported and capable of oscillating as much as is necessary to allow the directly connected piston rods to move forward and backward a necessary distance. during their operation,
so that by the use of oscillating cylinders it is possible to provide this type of rnoter with the numerous advantages, economy, simplicity, etc., which the oscillating cylinder engine presents.