Moteur à combustion interne. La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne, à deux temps, à une ou plusieurs chambres de travail.
Suivant l'invention, chaque chambre de travail est commune à deux pistons moteurs et est munie d'orifices de distribution qui sont commandés par ces pistons, l'un de ceux- ci commandant l'admission et l'autre l'échap pement, et cela de telle manière que l'échap pement commence avant l'admission et se ter mine avant celle-ci.
Chaque chambre de travail peut être, par exemple, constituée par un seul et même cy lindre, les pistons se mouvant en sens oppo sés dans celui-ci, ou par deux cylindres, pla cés l'un à côté de l'autre et communiquant l'un avec l'autre. Le moteur peut compor ter, à la fois, des chambres de l'une et l'autre disposition, ainsi qu'on le verra dans la suite.
Plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées sur le dessin ci- joint, dans lequel: La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un moteur à combustion interne construit suivant l'invention, la coupe étant faite sui vant la ligne 1-1 de la fig. 2; La fig. 2 est une vue en plan de dessus du moteur représenté sur la fig. 1; La fig. 3 est une coupe longitudinale d'une autre forme d'exécution du moteur à combustion interne construit conformément à l'invention; La fig. 4 est une vue en plan d'un moteur à plusieurs groupes du genre représenté sur la fig. 3; La fig. 5 est une coupe longitudinale.
d'une autre forme d'exécution de l'objet de l'invention, et La fig. G représente encore une autre forme, cette figure montrant celle-ci en coupe longitudinale.
En se référant d'abord à la forme d'exé cution représentée sur les fi-. 1 et 2, le mo teur comprend une base 10 supportant dans des paliers 11, 11 un arbre-manivelle 12. Cet arbre comporte deux jeux de boutons de ma nivelle ou manetons 13, 13 et 14, 14, décalés de 180 l'un par rapport à l'autre, ayant même position angulaire et même excentricité.
Sur la base 10 sont montés deux cylindres <I>A</I> et<I>B</I> reliés entre eux par des ouvertures 15. Le cylindre A comporte un orifice d'admis- lion 20 et un orifice d'échappement 21 à une certaine distance l'un de l'autre; le cylindre B comporte des orifices d'admission et d'é chappement 22 et 23 respectivement, égale ment situés à une certaine distance l'un de l'autre. L'orifice d'admission 20 du cylindre A est opposé à l'orifice d'échappement du cylindre B, et les orifices 22 et 21 sont égale ment disposés en regard l'un de l'autre. Les orifices de distribution 20 et 21 dans le cy lindre A sont commandés respectivement par des pistons 24 et 25, et les orifices de distri bution 22 et 23 du cylindre B par des pistons 26 et 27 respectivement.
Aux extrémités de la base 10, sensible ment en alignement avec les cylindres A et B, sont disposés une paire de cylindres Al A2, reliés par une chambre de combustion fermée 28, ainsi qu'une paire de cylindres B1 B2 reliés par une chambre semblable 29. Le cylindre A1 comporte un orifice d'admis sion 30 et le cylindre A2 un orifice d'échap pement 31, et les cylindres B1 B2 sont munis respectivement d'un orifice d'échappement 32 et d'un orifice d'admission 33.
Les orifices d'admission 20 et 30 sont re liés par un collecteur d'admission 34, et les orifices d'échappement 23 et 31 par un col lecteur d'échappement 35. Les orifices d'ad mission 22 et 33 sont également reliés par un collecteur 36 et les orifices d'échappement 21 et 32 par un collecteur 35'.
Les orifices de distribution 30 et 31 dans les cylindres A1 et A2 sont commandés par des pistons 37 et 38, et les orifices de dis tribution 32 et 33 dans les cylindres B1 et B2 sont commandés par des pistons 39 et 40.
Les liaisons de commande entre les pis tons et l'arbre-manivelle sont les suivantes: Comme représenté sur la fig. 2, à chacun des boutons de manivelle 13 est reliée une bielle 41, les extrémités opposées de ces bielles 41 étant reliées par la traverse 42. Cette traverse 42 est tourillonnée dans une paire de coulis seaux 43, montés de manière à pouvoir cou lisser dans des glissières 44. A la traverse 42, approximativement en son milieu, est fixé un bras transversal 45. Comme représenté sur la fig. 1, à l'extrémité supérieure de ce bras 45 sont articulées des tiges de piston 46 et 47, reliées respectivement aux pistons 24 et 37.
De même, à. l'extrémité inférieure du bras transversal 45 sont articulées des tiges de piston 48 et 49, reliées respectivement aux pistons 2 7 et 38.
Comme représenté sur la fig. 2, des com presseurs d'air à. double effet 52 et 65 sont montés sur les côtés opposés des deux jeux de cylindres d'extrémité A'- A' et B' B', res pectivement. Des pistons 51 sont montés dans les cylindres de compression 52 et re çoivent un mouvement alternatif à partir des tiges de piston 50, qui à leur tour sont ani mées d'un mouvement alternatif par le mou vement des bielles 41. Des conduites 53 re lient les extrémités opposées des cylindres 52 au collecteur d'admission 34.
Les boutons de manivelle 14, 14 sont ré- liés, de manière semblable, par des bielles 54 à une traverse 55 tourillonnée dans des cou- lisseaux 56, montés de manière à pouvoir coulisser dans des glissières 57. A cette tra verse .55 est fixé. en un point. intermédiaire de sa. longueur, un bras transversal 58, dont l'extrémité supérieure est reliée par des tiges de piston 59 et 60 aux pistons 25 et 39. L'extrémité inférieure de ce bras transversal 58 est reliée par des tiges de piston 61 et 62 aux pistons 26 et 40.
Des tiges de pistons 63 sont reliées aux extrémités de la. traverse 55 et sont fixées, à leurs extrémités opposées, aux pistons 64 dans les cylindres 65 clés compresseurs d'air. Des conduites 66 relienf les extrémités opposées des cylindres 65 au collecteur d'admission 36.
Des injecteurs d'huile 67 sont montés dans les cylindres<B>_J</B> B, approximativement au milieu de ceux-ci, et aux extrémités des chambres de combustion 28 et 29, de sorte que de l'huile peut être injectée entre les pistons opposés lorsque ces pistons arrivent approximativement à la limite de leurs mou vements les rapprochant l'un de l'autre. Ces injecteurs d'huile peuvent être actionnés par tout organe mobile désiré du moteur, mais dans toutes les formes de réalisation repré- semées, ils sont disposés de manière à être actionnés et ouverts par les pistons moteurs.
Les liaisons entre les manivelles et les pistons moteurs sont disposées de telle ma nière que les pistons ouvriront les orifices d'échappement avant que les orifices d'admis sion soient ouverts, ouvriront ensuite les ori fices d'admission, fermeront les orifices d'é chappement avant que les orifices d'admis sion soient fermés, et fermeront ensuite les orifices d'admission, en emprisonnant ainsi l'air comprimé entre les pistons.
Comme représenté sur la fig. 1, tourne dans le sens des flèches, et les pistons dans les jeux de cylindres d'ex trémité approchent de la fin de la course de compression, et les pistons dans les cylindres A et B approchent de la fin de la course de combustion. Dans le fonctionnement du cycle représenté, les pistons 25 et 27 commandant l'échappement sont près d'ouvrir les orifices d'échappement 21 et 23 et, après que ces ori fices seront ouverts, les orifices d'admission 20 et 22 seront ouverts par les pistons 24 et 26. Dans chaque ras, les orifices d'échappe ment seront en avance sur les orifices d'ad mission pour leur ouverture et leur fermeture.
On comprendra, en se référant à la fig. 2, le fonctionnement du mécanisme de compres sion d'air et on verra que l'air comprimé fourni aux collecteurs d'admission, lors des deux courses des bielles ou traverses, sera admis aux cylindres A et B à une extrémité de la course et aux cylindres A1 Az et B1 B2 à l'autre extrémité de la course.
Le cycle dans les cylindres A1 A2 et B1 B2 est semblable à celui décrit, car les ori fices d'échappement 31, 32 sont d'abord ou verts par les pistons 38, 39 - les orifices d'admission 30, 33 sont ensuite ouverts par les pistons 37, 40 - et ensuite les orifices d'échappement et les orifices d'admission sont fermés successivement.
Une autre forme de réalisation de l'inven tion est représentée sur les fig. 3 et 4, dans lesquelles les cylindres, supportés sur une base 110, sont disposés côte à côte, mais ne sont pas reliés entre eux. Dans ce cas, les cylindres A3 A4, qui correspondent au cylin dre A de la première forme de réalisation, comportent des orifices d'admission et d'é chappement 120 et 121, commandés respec tivement par les pistons 124 et 125 et les cy lindres B3 et B4, qui correspondent au cylin dre B, ont des orifices d'admission et .d'échap pement 122 et 123, commandés par les pis tons 126 et 127. 112 désigne l'arbre, com portant des boutons de manivelle 113 et 114.
Aux boutons de manivelle 113 sont reliées des bielles 141, dont les extrémités opposées sont reliées à une traverse 142, tourillonnée dans des coulisseaux 143, montés de manière à pouvoir coulisser dans des glissières 144; un bras transversal 145 est fixé sur cette traverse 142, et à l'extrémité supérieure du bras 145_ est relié le piston 124 par une tige de piston 146, tandis que l'extrémité infé rieure de ce bras transversal 145 est reliée par une tige de piston 148 au piston 127.
Les boutons de manivelle 114 sont reliés de manière semblable par des bielles 154 à une traverse 155, tourillonnée dans des cou- lisseaux 156, montés de manière à pouvoir coulisser dans des glissières 157. Un bras transversal 158 est fixé sur cette traverse, et des tiges de piston 159 et 161 relient ce bras transversal aux pistons 125 et 126 res pectivement.
Les traverses 142 et 155 sont reliées par des tiges de piston 150 et 163 à. des pistons 151 et 164 dans des cylindres de compres seurs d'air 152 et 165. Sur la fig. 3, les ex trémités du cylindre 152 sont reliées par des conduites 153 à un collecteur d'admission 134 qui conduit à l'orifice d'admission 120, et les extrémités du cylindre 165 sont reliées par des conduites 166 à un collecteur d'admis sion 136 qui conduit à l'orifice d'admission 122. Les injecteurs d'huile 67 sont sembla bles à ceux décrits et représentés en r6fé- rence aux fig. 1 et 2.
La fig. 4 représente en vue en plan un moteur formé de deux groupes moteurs tels que représentés sur la_fig. 3 et montre la ma nière suivant laquelle les compresseurs d'air, qui sont reliés à l'un des groupes moteurs, sont raccordés aux cylindres de l'autre groupe moteur. Dans ce cas, les groupes moteurs sont tous reliés au même arbre-manivelle 112, dont les manivelles sont décalées angu- lairement de façon à coordonner le mouve ment des différentes parties des groupes.
Dans le but de fournir l'air comprimé aux cylindres respectifs, de la manière la. plus efficace et aux moments désirés dans le cycle de fonctionnement, ce raccordement des com presseurs d'air des deux groupes est réalisé conformément au calage angulaire des diffé rentes manivelles des groupes moteurs. Les liaisons entre l'arbre-manivelle et les com presseurs 152 et 165 du groupe inférieur sont telles qu'il a été décrit précédemment, mais leurs conduites 153', 134' et 166', 136' sont raccordées aux orifices d'admission du groupe supérieur. Les boutons de manivelle 113' et 114' du groupe supérieur sont décalés de 180 par rapport aux boutons de manivelle 113 et 114 respectivement, et les compresseurs d'air 152' du groupe supérieur sont raccordés aux orifices d'admission du groupe inférieur.
Par ce mode de raccordement en diago nale, de l'air est comprimé par un groupe moteur pour le balayage du cylindre du groupe voisin, lorsque l'orifice d'échappe ment de celui-ci est ouvert, et pour son ali mentation en air sous pression, après que son orifice d'échappement est fermé.
La construction représentée sur la fig. 5 comprend deux groupes moteurs complets à deux cylindres, disposés suivant un certain angle et reliés à un arbre-manivelle commun 212. Dans ce cas, les compresseurs d'air ne sont pas représentés. Chacun des différents groupes moteurs est complet en lui-même et par suite un seul d'entre eux sera décrit. Les cylindres A' et A6 correspondent respective ment aux cylindres A1 et A2 des fig. 1 et 2, et les cylindres B' et B6 correspondent aux cylindres B1 et B2. Comme les cylindres A6 et B5 sont dans ce cas en alignement, leurs pistons 138 et 139 sont reliés rigidement par une tige de piston 70.
Pour la même raison, les pistons 137 et 140 sont reliés par une tige de piston 71. 72 désigne un arbre transver- sal, passant à travers la tige de piston 70 et articulé sur l'un des bras d'une tête 73, en forme de<B>T,</B> à l'extrémité d'une bielle 74, dont l'autre extrémité est reliée à un bouton de manivelle 213 sur l'arbre 212. 75 désigne un autre arbre transversal passant à travers une coulisse 76 de la tige 71 et relié à l'autre bras de la tête en T 73 de la bielle 74. Il est bien entendu qu'il y a deux bielles 74 avec tête en T pour chaque groupe moteur, à sa voir une bielle de chaque côté des cylindres, bien qu'une seule de ces bielles soit représen tée sur le dessin, en traits interrompus.
Les coulisses ménagée, dans les parois (les cylin dres et à, travers lesquelles passent les arbres transversaux Î2, 7.5, sont également repré sentées en traits interrompus.
Ce mécanisme produit le déplacement des pistons avec un certain décalage, pour com mander les orifices dans l'ordre désiré. L'ar- bre-manivelle 212, en se déplaçant dans le sens indiqué par la. flèche, agit sur le piston 139 de façon à ouvrir l'orifice d'échappement 132. Le piston 1.40 découvre ensuite l'orifice d'admission 133. et de l'air comprimé passe â travers le cylindre B', la chambre de com bustion<B>129,</B> et le cylindre B' pour assurer le balayage. L'orifice d'échappement est en suite fermé avant l'orifice d'admission, (le sorte que les deux cylindres sont remplis d'air comprimé au commencement de la course de compression.
Les pistons 137 et 138 sont représentés au moment où ils approchent de la fin de la course de compression. L'air est comprimé jusqu'à une température supérieure au point d'inflammation de l'huile combustible, ad mise sous pression à travers les injecteurs d'huile 67. Le piston 138 se déplace en avance par rapport au piston 137 et viendra frapper et ouvrir l'injecteur d'huile 67 cor respondant avant la fin de la course de com pression, et, après que ce piston 138 s'es écarté de son injecteur d'huile, le piston 137 viendra. frapper et ouvrir son injecteur d'huile après la fin de la course de compres sion.
Par suite, de l'huile combustible est admise dans la. chambre de combustion 128 pendant une période considérable du cycle, cette admission de combustible commençant avant et se terminant après la fin de la course de compression.
Des valves ou robinets 68 et 69 sont dis posés entre la conduite d'alimentation d'Huile et les deux injecteurs 67, de sorte que la pé riode d'injection d'huile puisse être contrôlée. Cette même disposition pour actionner les in jecteurs d'huile est représentée sur les autres figures, mais on peut employer tout autre genre désiré d'injecteurs. Cette disposition est désirable, car elle permet d'employer le mouvement décalé des pistons en combinaison avec les valves ou robinets 68 et 69 pour con trôler la durée de l'injection d'huile.
Dans la forme d'exécution du moteur re présentée sur la fig. 6, les pistons qui com mandent les orifices de distribution servent également de pistons compresseurs. Le cy lindre A7 correspond au cylindre A de la fig. 1 et comprend des pistons 224 et 225, qui commandent les orifices d'admission et d'é chappement 220 et 221 respectivement; le cylindre B7 correspond au cylindre B de la fig. 1 et comporte des pistons 226 et 227, qui commandent les orifices d'admission et d'é chappement 222 et 223. Les cylindres com muniquent entre eux par un canal 215.
Le mécanisme par lequel les pistons sont reliés entre eux est quelque peu différent de ceux représentés dans les figures précédem ment décrites, mais dans tous les cas les pis tons se déplacent de façon à ouvrir et fermer les orifices de distribution dans le même or dre désiré. Dans ce cas, il y a deux arbres 80 et 81, reliés entre eux de manière à tourner en synchronisme, par exemple au moyen d'une chaîne 82. 83, 83 désignent des bou tons de manivelle décalés d'un angle de 180 . 84, 84 désignent des bielles coudées entre les boutons de manivelle 83 et les pistons 227 et 225. Chacune de ces bielles 84 comporte un bras coudé 85, bras auxquels les pistons 224 et 226 sont reliés par des bielles 86. Ces mécanismes de liaison des pistons sont logés clans des carters étanches aux gaz 87, 88.
Le carter 87 est relié par un conduit 89 à l'orifice d'admission 220, et le carter 88 est relié par un conduit 90 à l'orifice d'admis sion 222.
91 désigne un orifice d'admission condui sant au carter 87, et 92 un orifice d'admis sion conduisant au carter 88. L'orifice de distribution 91 est commandé par le piston 227, et l'orifice 92 par le piston 225. Lors que les pistons 224, 227 se déplacent vers la droite, ils créent un vide partiel dans le car ter 87. Ensuite, lorsque le piston 227 ap proche de la fin de sa course intérieure, il ouvre l'orifice 91 et permet à de l'air d'en trer et de remplir ce carter. Lors de la course extérieure des pistons 224 et<B>227</B> pendant la course de combustion, cet orifice 91 est fermé et l'air ainsi emprisonné est comprimé. En même temps, de l'air est passé à travers l'ori fice de distribution 92 clans le carter 88 et a été comprimé dans celui-ci.
Près de la fin de la course de combustion, les pistons 227 et 225 découvrent les orifices d'échappement 223 et 221, et bientôt après les pistons 224 et 226 découvrent les orifices d'admission 220 et 222. L'air provenant des carters 87 et 88- passe ensuite à travers les conduits 89, 90, les orifices 220, 222, à tra.- vers les cylindres et chasse les gaz brûlés à travers les orifices d'échappement 221 et 223. Les orifices d'échappement sont ensuite fer més, mais de l'air sous pression continue à s'écouler à travers les orifices 220 et 222 qui sont fermés plus tard. Par suite, - au com mencement de la course de compression, les cylindres sont remplis d'air pur sous une certaine pression.
Vers la fin de la course de compression, les injecteurs d'huile 67 sont ouverts, comme décrit précédemment.
La forme d'exécution du moteur repré sentée sur la fig. 6 est parfaitement propre à marcher suivant un cycle ordinaire à deux temps avec des carburants volatils; dans ce cas, les orifices d'admission 91 et 92 aux car ters 87 et 88 sont reliés chacun à un carbura teur.. Un mélange explosif est ensuite aspiré et comprimé dans les carters 87 et 88 et est admis aux cylindres et est comprimé dans ceux-ci. Des bougies d'allumage 93 peuvent être utilisées pour allumer la charge compri mée. Des bougies d'allumage peuvent égale- ment être prévues dans les autres formes de réalisation représentées sur les dessins, étant. donné qu'elles peuvent être utilisées avanta geusement pour la mise en marelle du moteur.