Moteur à combustion interne à deux temps sans soupapes. La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne à deux temps, sans soupapes, sans organes mobiles de dis tribution et sans compression dans le carter et @comportant au moins un cylindre étagé dans lequel se meut un piston étagé.
Suivant l'invention -ce piston présente, outre le d@éflec- teur usuel, un deuxième déflecteur, destiné à conduire, vers la fin de la course de compres sion du piston, le mélange explosif comprimé dans l'étage inférieur du cylindre, dans un canal où il est enfermé sous pression jusqu'à ce que le piston soit arrivé à la fin de la course d'aspiration et donne libre passage au mélange pour entrer dans l'étage supérieur du cylindre.
Dans le dessin annexé, on a représenté, à titre ,d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de, l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale trans versale; La fig. 2 est en partie une coupe verticale longitudinale et en partie une vue de côté du moteur, quelques organes étant supprimés; La fi-. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1, et La fig. 4, une coupe suivant la ligne IV-IV de cette figure.
Le moteur dessiné .comporte quatre cylin dres étagés 1, 2, 3, 4 dont les axes se trouvent en un même plan, et dont chacun comporte deux corps de cylindre 5 et 6. Le corps 6, dont le diamètre est plus grand que celui du corps 5, sert jà l'aspiration et à la compres sion du mélange explosif, le corps de cylin dre 5 qui se trouve au-dessus du corps 6, sert ,de !cylindre moteur. Dans chacun desdits cylindres se meut un piston étagé 7; comme le montre le dessin (fig. 1 et 2) la hauteur de l'étage inférieur des pistons est beaucoup plus petite que celle de l'étage supérieur.
Cette conformation des pistons a pour but de réduire leur masse inerte. Chaque piston est muni à sa. partie supérieure d'une échancrure 8 .agissant, lorsque le moteur fonctionne, comme déflecteur qui dirige le mélange ex plosif frais entrant dans le cylindre moteur vers la culasse du corps de celui-ci. Dans la partie inférieure de l'étage supérieur chaque piston est pourvu d'un deuxième déflecteur 9.
Les pistons sont reliés de la manière usuelle à une manivelle 10 resp. 11, 12, 13 de l'arbre 14 du moteur disposé d'ans le car ter 15. Les manivelles correspondant aux cylindres 1 et 4 sont calées sur l'arbre 14<B>à</B> 180 par rapport aux manivelles corres-pon- da.nt aux cylindres 2 et 3, de manière que les pistons 5 des cylindres 1 et -1 se trouvent au point mort supérieur, lorsque les pistons des cylindres 2 et 3 se trouvent au point mort inférieur et vice-versa..
Chaque cylindre coin- porte chais le corps 6 une série d'orifices d'entrée 16 pour le mélange explosif et en regard de ceux-ci des orifices 17 pour l'ad mission d'air additionnel.
Dans les corps de cylindre 5 sont pratiqués les orifices d'échap pement 1.8 et des orifices 19 pour le passage du mélange eom:primé. Dans sa partie supé rieure chaque corps de cylindre 5 est muni (l'une ouverture 20 dans laquelle est vissée la bougie d'allumage noie représentée clans le dessin.
Le mélange explosif est amené du car burateur aux cylindres par un -coude 21 ;c deux anaux 22, 23 séparés., Le coude est rapporté sur une pièce \?1 fixée au bloc com prenant les cylindres et s'étendant sur toute la longueur du dit bloc.
Dans cette pièce sont creusés deux canaux 25 et 26 séparés et superposés (fig. 1 et 2), dont l'un, 26, com munique, .d'une part, avec le canal 2Ô du coude 21, et, d'autre part, avec les orifices 16 des cylindres 2 et 3, tandis que l'autre, 25, communique, d'une part, avec le canal 22 du :coude et, d'autre part, avec les orifices 1.6 des cylindres 1 et 4.
Une pièce 27 en forme de coin, disposée en regard de l'embouchure du canal 23 et venue de fonte avec les cy lindres 2 et 3 est destinée à diviser le cou rant gazeux arrivant du canal 23 en deux parties sensiblement égales et à distribuer de cette manière le mélange gazeux aussi uniformément que possible sur les deux cy lindres 2 et 3.
Une pièce semblable 28, fixée dans le canal 25 en regard de l'embouchure du :canal 22 est prévue dans le môme but en ce qui concernci le -Courant gazeux entrant datas le canal 25.
Au côté du bloc, comprenant les cylin dres, opposé à celui qui porte la. pièce 24 sont fixés deux dispositifs, pour amener de l'air additionnel aux cylindres. Ces dispositifs sont établis de manière connue; ils compor tent eha,cun un corps prismatique 29 et un cylindre 3Ï1, dont le premier est fixe. tandis que le deuxième peut se déplacer axialement clans le premier.
Le corps 29 et le cylindre 30 de chaque di.positif sont munis d'ouver tures d'entrée 31 et de fentes de sortie 32-1 par ces dernières et les orifices 1.7 l'air addi tionnel s'introduit dans les cylindres du rno- ieur, si les cylindre;
30 ont été déplacés, à un certain régime du inotf@ur, de manière due les fentes 3?<B>il(-</B> eliaque dispositif commencent à coïncider. Les cylindres 31) ..ont accouplés er. tre eux et sont actionnés ensemble par le le vier du .carburateur de la manière usuelle.
Au-dessus (les dispositifs pour l'admis sion d'air additionnel se trouve un bloc 34 s'étendant sur toute la longueur du bloc com prenant les cylindres du moteur. Dan, le bloc 31. est creusé un canal horizontal 35 dans lequel débout-hent tous les orifices 19 des corps de :cylindre 5.
Le corps 29 et le bloc 34 sont fixés sur le bloc comprenant les cy lindres au moyen d'étriers 40 qui s'appli quent contre des bossages 41 prévus au corps 29 resp. au bloc 34 et y sont maintenus par des boulons 42. Chaque cylindre de moteur comporte une chemise d'eau 44 excentrique, disposée de manière à laisser libre le côté diamétralement opposé aux orifices d'échap pement 18 du cylindre.
Par conséquent, le côté d'échappement des evlindres, exposé à des échauffements plus intenses que le côté opposé, ce qui peut produire des dilatations nuisibles, subit un refroidissement qui com pense l'excès de chaleur qui lui est transmis.
Le fonctionnement du moteur décrit est le suivant: Supposons que les pistons des différents cylindres se trouvent dans les positions indi quées à la. fig. 2: clans ce cas les pistons des cylindres 1. et 4 sont au point mort haut et ceux des cylindres ? et 3 au point mort bas. Nous considérons d'abord les cylindres 1 et 4. dans lesquels se produit l'explosion du mé lange comprimé, Par suite de la descente des pistons correspondants, il se forme dans cha que cylindre une chambre à vide annulaire entre l'étage supérieur du piston et le corps de cylindre 6.
En se rapprochant du point mort bas, les deux pistons découvrent d'abord les orifices d'échappement 18 et ensuite les orifices 19, de sorte que du mélange com primé qui a été refoulé préalablement dans le canal 35 est admis dans les cylindres 1 et -1. Le courant de gaz comprimé heurte dans chaque cylindre contre le déflecteur 8 du pis ton correspondant qui le dirige vers la cu lasse du corps de .cylindre 5. En même temps les deux pistons viennent dans la partie in férieure de leurs cylindres découvrir les ori fices d'entrée 16 pour le mélange explosif, qui est aspiré dans les chambres à vide.
A partir d'un certain régime du moteur, de l'air additionnel entre aussi dans les chambres à vide. L'aspiration du mélange explosif se fait dans le cas envisagé à travers les canaux 22 et 25. Une aspiration de gaz en quantité sen sible à travers les canaux<B>23</B> et 26 ne peut pas s'effectuer, vu qu'au moment où les pis tons .des cylindres 1 et 4 se trouvent au point mort bas, les pistons des deux autres cylin dres sont au point mort haut et que, par con séquent, il n'y a p-as du vide dans ces der niers cylindres.
Lorsque la charge est complète dans les cylindres 1 et 4, les pistons correspondants en remontant ferment en passant les orifices 16 et 17 et compriment alors légèrement le mé lange as@p.iré jusqu'à ce qu'ils découvrent les lumières 19. Dans ce moment le mélange comprimé est refoulé de chaque cylindre à travers lesdites lumières dans le canal 35. En même temps les pistons des cylindres 2, 3 qui ont donné préalablement libre passage aux gaz d'échappement par les orifices 18, découvrent les orifices 19 .de leurs cylindras de façon à laisser entrer dans ceux-ci le mé lange comprimé,d:ans les cylindres 1 et 4.
En remontant les pistons des cylindres 1 et 4 ont comprimé la charge aspirée. Avant que les pistons soient .arrivés au point mort haut, l'explosion se fait, les pistous redescendent et les opérations décrites recommencent. On comprend que le fonctionnement des pistons des cylindres 2 et 3 est tout à fait analogue à celui qui vient d'être décrit.
Au lieu de .quatre cylindres, le moteur en pourrait comprendre aussi bien un ou .deux ou plus que quatre. Dans un moteur à six cylindres par exemple, les manivelles de l'ar bre moteur peuvent être calées deux à deux à 120 de manière -que pour chaque tour soient produites trois fois deux explosions simultanées. Un tel moteur à six cylindres pourrait aussi être construit clé manière à pro duire six explosions successives par tour. Las cylindres des moteurs multicylindriques peu vent être placés en -ligne ou en V, ou rayon nant.
Le moteur monocylindrique ,est toustruit de manière -que les gaz comprimés dans le corps de, cylindre inférieur entrent d'abord dans le canal et qu'ils sont introduits par le même passage dans le corps de cylindre supérieur au moment où le piston arrive de nouveau au .point mort bas..
Dans un moteur stationnaire à régime dé terminé, les pistons sont modifiés en ce sens que .leur étage inférieur est prolongé pour tenir fermés les orifices d'admission dans le corps de cylindre inférieur, tant que les pis tons ne se trouvent pas au point mort bas.
Two-stroke internal combustion engine without valves. The present invention relates to a two-stroke internal combustion engine, without valves, without moving distribution members and without compression in the crankcase and @comportant at least one stepped cylinder in which a stepped piston moves.
According to the invention - this piston has, in addition to the usual deflector, a second deflector, intended to lead, towards the end of the compression stroke of the piston, the explosive mixture compressed in the lower stage of the cylinder, in a channel where it is enclosed under pressure until the piston has reached the end of the suction stroke and gives free passage to the mixture to enter the upper stage of the cylinder.
In the accompanying drawing, there is shown, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a transverse vertical section; Fig. 2 is partly a longitudinal vertical section and partly a side view of the engine, some parts being omitted; The fi-. 3 is a section taken along line III-III of FIG. 1, and FIG. 4, a section along line IV-IV of this figure.
The engine drawn. Comprises four stepped cylinders 1, 2, 3, 4, the axes of which are in the same plane, and each of which has two cylinder bodies 5 and 6. The body 6, whose diameter is greater than that of the body 5, is used for the aspiration and the compression of the explosive mixture, the cylinder body 5 which is located above the body 6, serves as the engine cylinder. In each of said cylinders moves a stepped piston 7; as shown in the drawing (fig. 1 and 2) the height of the lower stage of the pistons is much smaller than that of the upper stage.
The purpose of this conformation of the pistons is to reduce their inert mass. Each piston is provided with its. upper part of a notch 8 .acting, when the engine is running, as a deflector which directs the fresh explosive mixture entering the engine cylinder towards the cylinder head of the body thereof. In the lower part of the upper stage each piston is provided with a second deflector 9.
The pistons are connected in the usual way to a crank 10 resp. 11, 12, 13 of the shaft 14 of the engine arranged in the casing 15. The cranks corresponding to cylinders 1 and 4 are wedged on the shaft 14 <B> to </B> 180 relative to the corresponding cranks -pon- da.nt to cylinders 2 and 3, so that the pistons 5 of cylinders 1 and -1 are at upper dead center, when the pistons of cylinders 2 and 3 are at lower dead center and vice versa. .
Each corner cylinder carries the body 6 with a series of inlet orifices 16 for the explosive mixture and, opposite these, orifices 17 for the admission of additional air.
In the cylinder bodies 5, the exhaust ports 1.8 and ports 19 are made for the passage of the award-winning mixture. In its upper part each cylinder body 5 is provided (the one opening 20 into which the flooded spark plug is screwed, shown in the drawing.
The explosive mixture is brought from the carburettor to the cylinders by an elbow 21; two separate anals 22, 23., The elbow is attached to a part \? 1 fixed to the block comprising the cylinders and extending over the entire length of said block.
In this part are hollowed out two channels 25 and 26 separated and superimposed (fig. 1 and 2), one of which, 26, communicates, on the one hand, with the channel 2Ô of the elbow 21, and, on the other on the one hand, with the orifices 16 of cylinders 2 and 3, while the other, 25, communicates, on the one hand, with the channel 22 of the: elbow and, on the other hand, with the orifices 1.6 of cylinders 1 and 4 .
A wedge-shaped piece 27, arranged opposite the mouth of the channel 23 and made of cast iron with the cylinders 2 and 3 is intended to divide the gas stream arriving from the channel 23 into two substantially equal parts and to distribute this way the gas mixture as uniformly as possible on the two cylinders 2 and 3.
A similar part 28, fixed in the channel 25 opposite the mouth of the: channel 22 is provided for the same purpose with regard to the incoming gas current through the channel 25.
To the side of the block, including the cylinders, opposite to that which carries the. part 24 are fixed two devices, to bring additional air to the cylinders. These devices are established in a known manner; they comprise eha, cun a prismatic body 29 and a cylinder 3Ï1, the first of which is fixed. while the second can move axially in the first.
The body 29 and the cylinder 30 of each device are provided with inlet openings 31 and outlet slots 32-1 through the latter and the orifices 1.7 the additional air is introduced into the cylinders of the rno - ieur, if the cylinder;
30 have been moved, at a certain speed of the inotf @ ur, in a manner due the slots 3? <B> il (- </B> eliac device start to coincide. The cylinders 31) .. have coupled and. are them and are actuated together by the lever of the .carburetor in the usual manner.
Above (the devices for the additional air intake is a block 34 extending over the entire length of the block comprising the cylinders of the engine. Dan, the block 31. is hollowed out a horizontal channel 35 in which unblock all the orifices 19 of the bodies of: cylinder 5.
The body 29 and the block 34 are fixed to the block comprising the cylinders by means of stirrups 40 which apply against bosses 41 provided in the body 29 resp. to block 34 and are held there by bolts 42. Each engine cylinder has an eccentric water jacket 44, arranged so as to leave free the side diametrically opposite to the exhaust ports 18 of the cylinder.
Consequently, the exhaust side of the cylinders, exposed to more intense heating than the opposite side, which can produce harmful expansions, undergoes a cooling which compensates for the excess heat transmitted to it.
The operation of the engine described is as follows: Let us assume that the pistons of the various cylinders are in the positions indicated in. fig. 2: in this case the pistons of cylinders 1. and 4 are at top dead center and those of cylinders? and 3 at bottom dead center. We first consider cylinders 1 and 4. in which the explosion of the compressed mixture occurs. As a result of the descent of the corresponding pistons, an annular vacuum chamber is formed in each cylinder between the upper stage of the piston and cylinder body 6.
Approaching the bottom dead center, the two pistons first uncover the exhaust ports 18 and then the ports 19, so that the compressed mixture which has previously been forced into the channel 35 is admitted into the cylinders 1 and -1. The stream of compressed gas strikes in each cylinder against the deflector 8 of the corresponding pis ton which directs it towards the cup of the cylinder body 5. At the same time the two pistons come into the lower part of their cylinders to discover the ori fices inlet 16 for the explosive mixture, which is sucked into the vacuum chambers.
From a certain engine speed, additional air also enters the vacuum chambers. The aspiration of the explosive mixture is carried out in the case envisaged through the channels 22 and 25. An aspiration of gas in a sensible quantity through the channels <B> 23 </B> and 26 cannot be carried out, considering that when the pis tons. of cylinders 1 and 4 are at bottom dead center, the pistons of the other two cylinders are at top dead center and that, consequently, there is no vacuum in these last cylinders.
When the charge is complete in cylinders 1 and 4, the corresponding pistons when going up close by passing the ports 16 and 17 and then slightly compress the as@p.iré mixture until they uncover the ports 19. In This moment the compressed mixture is delivered from each cylinder through said openings in the channel 35. At the same time the pistons of the cylinders 2, 3 which have previously given free passage to the exhaust gases through the orifices 18, uncover the orifices 19. of their cylinders so as to let the compressed mixture enter them, in cylinders 1 and 4.
By raising the pistons of cylinders 1 and 4 compressed the sucked charge. Before the pistons are at top dead center, the explosion takes place, the pistons come back down and the operations described begin again. It will be understood that the operation of the pistons of cylinders 2 and 3 is quite similar to that which has just been described.
Instead of four cylinders, the engine could include one or two or more than four. In a six-cylinder engine, for example, the cranks of the motor shaft can be set two to two at 120 so that for each revolution are produced three times two simultaneous explosions. Such a six-cylinder engine could also be key-constructed to produce six successive explosions per revolution. The cylinders of multi-cylinder engines can be placed in -line or in V, or radius.
The single-cylinder engine is all constructed so that the gases compressed in the lower cylinder body first enter the channel and are introduced through the same passage into the upper cylinder body when the piston arrives from again at the bottom dead center.
In a stationary engine at a fixed speed, the pistons are modified in that their lower stage is extended to keep the intake ports in the lower cylinder body closed, as long as the pistons are not in neutral. low.