Moteur à combustion interne du type à deux temps. L'invention a pour objet un moteur à combustion interne du type à .deux temps, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre moteur, au moins un piston-moteur agissant dans ce cylindre et commandant l'arbre à ma nivelle principal du moteur, -des orifices -d'ad mission et d'échappement percés dans les pa rois (lu cylindre et disposés pour être cou verts et découverts par le piston-moteur agis sant dans le cylindre,
un cylindre de pompe à air entourant la partie inférieure -du cy- lindre-moteur, un piston commandé par l'arbre à manivelle et agissant dans le cy lindre de la pompe à air, la marche de ce piston étant réglée par rapport aux organes moteurs avec lesquels il coopère, l'extrémité supérieure du cylindre de la pompe à air com muniquant directement avec les orifices -d'ad mission du cylindre du moteur.
Les dessins .ci-joints représentent, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du moteur selon l'invention, certaines formes d'exécution étant du type à piston unique et d'autres -du type à pistons en opposition, le combustible étant injecté à l'intérieur du cy lindre.
La fig. 1 est une coupe verticale ,d'une première forme d'exécution qui est un mo teur à piston unique muni -d'un .distributeur pour déterminer, en conjonction avec la mar che du piston, la période d'échappement.
La fig. 2 est un détail d'une variante -de cette première forme et représente un méca nisme permettant de régler la position du -dis- tributeur relativement aux orificesd'échap pement du cylindre, de façon à obtenir des volumes de compression variables dans le cy lindre; Les fig. d et 4 sont des coupes, prises à angle droit l'une de l'autre, d'une deuxième forme di'exécution constituée aussi par un moteur à piston unique;
Les fig. 5 et 6 sont des coupes verticales, prises à angle droit l'une .de l'autre, d'une troisième forme d'exécution, constituée par un moteur du type à pistons en opposition; Les fig. 7 et 8 sont -des coupes verticales, prises également à angle droit l'une de l'au- tre, d'une variante de -cette troisième forme d'exécution;
La fig. 9 est une coupe verticale de 1a partie inférieure du .moteur représenté aux fig. 7 et 8, représentant la partie du méca nisme actionnant le piston de la pompe à air du moteur, non représentée dans les fig. 7 et 8;
Les fig. 10 et 11 sont des coupes horizon tale et verticale, et Les fig. 12 et 13 sont des -coupes ana logues, se rapportant à ,deux autres formes d'exécution constituées chacune par un Mo teur du type à pistons en opposition, qui est muni :
d'une pompe à air de forme différente des précédents et représentant également un dispositif pour le -contrôle d'admission d'air à ladite pompe à air, et pour actionner le piston de cette pompe.
La première forme d'exécution repr6sen- tée en fig. 1 est un moteur .à -combustion in terne à deux temps du type à piston unique. Il comprend un cylindre 1, un piston-moteur 2, se mouvant d'un mouvement alternatif dans le -cylindre 1, une pompe @à air annulaire 3, entourant la partie inférieure du -cylindre 1 et un piston annulaire 4, agissant -dans le cylindre de la pompe à air 3.
Le cylindre 1 est muni, à l'extrémité inférieure de sa partie découverte par le piston lorsqu'il est à son point mort bas, d'orifioes d'admission 5, pour l'admission à l'intérieur du cylindre 1 de l'air fourni par le piston 4 de la pompe à air 3.
11 est muni, à l'opposé des orifices -d'admis sion d'air 5, d'orifices d'échappement 6, qui aboutissent dans une cage 7 .d'un distributeur 8, dont les .détails sont décrits plus loin, qui est disposé pour déterminer la période d'é chappement.
Les orifices 5 et 6 sont alterna- tivement découverts et couverts, c'est-à-dire alternativement ouverts et fermés par le pis ton 2 du moteur. Le -cylindre -de la pompe à air, ainsi qu'on le voit en fig. 1, est constitué par les parois externes,de la partie inférieure du cylindre 1 et par un manchon 9,
placé con- centriquement auxdites parois externes et for mant une chemise pour la partie externe -du cylindre de la pompe à air, le piston se mou vant alors ,d'un mouvement alternatif dans le manchon.
Dans une autre forme d'exé-cu- tion, le manchon pourrait coulisser sur les parois externes du cylindre de la pompe à air, le piston de la pompe à air se mouvant alors d'un mouvement alternatif dans le cy lindre de la pompe.
La partie .du bàti exté rieur, -dans laquelle l'extrémité supérieure du manchon 9 se meut alternativement, est mu nie -d'au moins un orifice 11, communiquant avec l'atmosphère et entourant au moins par tiellement l'extrémité supérieure,du -cylindre de la pompe à air 3. A.travers -ces orifices 11, l'air est aspiré à l'intérieur dudit -cy lindre pendant la course descendante ou d'as piration. de la pompe à air, l'ouverture et la fermeture des orifices étant déterminées par des mouvements imprimés au manchon 9.
Les mouvements imprimés au piston 4 de la pompe à air et au manchon<B>9,</B> comme il est représenté sur la fi-. 1, sont obtenus au moyen de deux arbres<B>à</B> manivelles auxi- liaires 12, engrenés sur l'arbre à manivelle principal 13 du moteur et, au moyen de tiges 14 et 15, connectées au piston 4 de la pompe à air, au manchon 9 -et à l'arbre à manivelle auxiliaire 12, les courses .de ces tiges étant réglées ou calées l'une par rapport à l'autre, de façon que les orifices d'admission 11 de la pompe à air soient découverts lorsque le piston 4,
de la pompe à air effectue sa course descendante d'aspiration et qu'ils soient fer més lorsque le piston commence sa course ascendante d'échappement.
En disposant les orifices 11 comme dé crit ci-dessus, on obtient de très larges sur faces pour l'admission de l'air dans le cy lindre de la pompe à air, en assurant ainsi une alimentation maxima d'air pendant chaque course d'aspiration -de la pompe à air.
D'au tre part, on réduit l'espace qui se trouve entre l'extrémité supérieure du cylindre de la pompe à air et la face supérieure -du piston de la pompe, lorsque le piston atteint l'extrémité de sa .course ascendante ou -d'échappement à une valeur aussi faible que les conditions de fabrication le permettent, d'où résulte que, pratiquement,
la totalité de l'air aspiré dans la pompe à air sera envoyée dans le cylindre du moteur.
De plus, comme les mouvements :du pis ton du moteur et du piston de la pompe à air sont réglés de telle sorte que les orifices d'admission d'air du cylindre du moteur sont fermés par le piston ,du moteur juste lors que le piston de la pompe à air achève sa course de refoulement, l'air sera fourni au cylindre du moteur avec un minimum de ré sistance, durant la totalité du temps pendant lequel lesdits orifices d'admission sont décou verts par le piston du moteur.
De façon à obtenir la plus grande effica- cité de l'air de balayage, plus spécialement à grande vitesse et en cas de surcharge, il est de la plus haute importance que le cylindre -du moteur soit plein d'air pur après chaque course motrice.
Pour obtenir ce résultat, un temps appréciable doit s'écouler après que les orifices d'échappement .du cylindre -du moteur ont été découverts, pour permettre à la pres sion dans le cylindre du moteur de tomber suffisamment avant que les orifices d'admis sion d'air du cylindre soient découverts, pour empêcher que les gaz d'échappement ne pé- nètrentclans le cylindre -de la pompe à air.
Mais, puisque ces -deux groupes d'orifices sont découverts par le même piston .du mo teur, il s'ensuit que, quel que soit le décalage entre le moment de l'ouverture de l'échappe ment et le moment ultérieur auquel les orifices d'admission d'air sont découverts, les orifices d'échappement du -cylindre du moteur reste ront ouverts pendant la même période de temps après que les orifices d'admission d'air seront fermés; ceci a pour résultat qu'une portion de la charge nouvelle d'air pour la combustion sera expulsée avant que les ori fices d'échappement ne soient couverts.
Dans le moteur représenté, la perte de compression d'air est évitée au moyen du .dis- tributeur 8 dont il a été question préc6dem- ment, qui est adapté pour déterminer la pé riode d'échappement en combinaison avec le piston 2 du moteur. Ce -distributeur 8, qui est de forme cylindrique, est placé dans une cage 7, dans le corps extérieur 10 du moteur, adjacente aux orifices d'échappement 6 du cylindre 1 -du moteur et intermédiaire en tre lesdits orifices et l'orifice d'échappement 16 du moteur.
Le distributeur 8 tourne -au moyen -de l'arbre -de manivelle principal 13 du moteur, par l'intermédiaire d'un mécanisme approprié consistant en une transmission à chaîne com prenant une roue à chaîne 17 figée sur l'axe du distributeur et une chaîne 18 qui est mon tée, d'une part, sur la roue 17, et, d'autre part, sur une roue 19 qui est mue par l'arbre à manivelle 13.
Le distributeur 8 est constitué et .calé par rapport au piston 2 du moteur de façon à établir et à couper, en temps voulu, la communication entre les orifices -d'échap pement 6 du cylindre 1 du moteur et l'orifice d'échappement 16. Le distributeur peut être fixé à. son axe ou être muni d'un mécanisme permettant de faire varier -à volonté sa posi tion, relativement aux orifices d'échappement 6, -de façon à obtenir des volumes de Com- pression variable.
Par exemple, il pourrait être mû de manière à maintenir la communica tion avec l'orifice -d'échappement 16 jusqu'au moment où les orifices d'échappement 6 du cylindre 1 du moteur sont juste couverts par le piston 2 -du moteur pendant la course de compression, de façon à permettre à l'air de combustion d'être expulsé, permettant ainsi à un moteur .de marcher à vide et à vitesse aussi faible que cela ne serait possible si l'on obtenait une complète compression.
D'après ce qui précède, on remarque que le distributeur est seulement exposé aux fluides contenus dans le cylindre du moteur pendant que l'air est introduit dans ce der nier et pendant une courte partie de la course de compression, après laquelle les orifices d'échappement sont de nouveau couverts par le piston .du moteur. Le distributeur ne ris que donc pas d'être grillé, ni d'être soumis à une haute pression.
Dans une forme d'exécu tion particulière, il pourrait être proportionné -et réglé -de façon ,à être continuellement en rotation à demi-vitesse,du moteur, étant ac- donné par un engrenage approprié -d'un des arbres à manivelle 12 @du moteur.
Dans une forme d'exécution munie du dispositif repré senté en fig. 2, la position,du distributeur 8, relativement aux orifices d'échappement 6 -du cylindre -du moteur, est ajustable pour per mettre d'obtenir des volumes variables de compression dans ledit cylindre.
Comme on le voit sur cette figure, un axe 20 de faible longueur, sur lequel est fixée la roue -de chaîne 17, formant une partie,de la transmis sion qui assure la rotation du distributeur 8 au moyen de l'arbre -de manivelle principal 13 du moteur, est placé dans l'alignement de l'axe 214u distributeur 8, et un manchon 22 est -monté sur la partie contiguë ,des axes 20 et 21.
Ce manchon 22 est muni -en son centre -de deux rebords 23, -disposés pour coopérer avec une broche 24 fixée sur un levier pi voté 25 et est muni, sur les côtés opposés des- dits rebords 23, -de deux rainures; une ner vure 27, fixée horizontalement sur l'arbre 21 du distributeur, s'engage dans l'une de ces rainures 26, et une nervure 29, fixée sur l'ar bre 20, inclinée sur l'horizontale, s'engage dans l'autre rainure 28.
D'après la description précédente et d'a près la fig. 2, -on voit facilement que du mouve ment du levier pivoté 25 d'un côté ou de l'au tre -de sa position neutre centrale, résulte le mouvement du -distributeur 8 dans 1â -direc tion avant ou arrière.
Comme on le comprend facilement, au lieu d'un seul distributeur dis posé pour opérer comme il a été décrit ci- dessus, on pourrait avoir plusieurs -distribu- teurs semblables animés d'un mouvement de rotation.
Dans la forme d'exécution représentée sur les fig. 3 et 4, le piston 4 de la pompe à air 3 du moteur est actionné -à partir de l'arbre de manivelle principal 13 du moteur au moyen de deux bielles 30.
et d'excentriques 31, un excentrique étant placé de chaque côté de la manivelle de l'arbre,à manivelle 13 du moteur et les excentriques 31 étant placés, par rapport audit arbre de manivelle, de fa çon que l'air soit envoyé par le piston 4 de la pompe à air 3 du cylindre 1 -du moteur pendant tout le temps que les orifices -d'ad mission d'air 5 du cylindre 1 sont découverts par le piston 2 -du cylindre 1 -du moteur, tan dis que l'air est aspiré,
de l'atmosphère dans le cylindre de la pompe à air à travers une série de soupapes indépendantes 32, placées autour .de la partie supérieure du cylindre -de la pompe à air 3.
Le moteur est muni d'une soupape auxiliaire 33, par laquelle une quan tité d'air additionnelle est fournie au cylin dre 1 du moteur après que les orifices -d'ad- mission d'air 5 de ce dernier ont été -couverts par le piston 2 .du cylindre 1 du moteur, ledit air additionnel passant dans le cylindre 1 à travers un orifice 34, situé au-dessus d es ori- fi-ces d'admission 5 d'air principal.
Les fig. 5, 6, 7, 8 et 9 se rapportent à deux formes d'exécution sous forme de mo teurs du type à pistons en opposition. Cha cun de ces moteurs comprend un cylindre de moteur 35, qui est ouvert à ses deux extré mités, .deux pistons, 36 et 37, agissant .dans ce cylindre 35, et une pompe à air annulaire 38, qui entoure l'extrémité inférieure du cy lindre 35 et est similaire en tous points à la pompe à air décrite plus haut pour les moteurs à piston unique.
Le cylindre du moteur 35 est muni, à distance de son extrémité supérieure, d'orifices d'échappement 39, disposés pour coopérer avec le piston supérieur 36 du mo teur et,<B>à</B> .distance de son extrémité infé rieure, d'orifices d'admission d'air 40, qui communiquent directement avec l'extrémité supérieure du cylindre de la pompe à air 38, et qui sont contrôlés par le piston inférieur 37 du moteur.
Le piston inférieur 37, comme d'habitude dans ce type de moteur, est con necté par une tige 41 à la manivelle centrale d'un arbre à trois manivelles 42, qui est l'ar bre à manivelles principal -du .moteur, tandis que le piston supérieur 36 est connecté aux deux autres manivelles extérieures de cet ar bre à manivelles, au moyen d'un mécanisme approprié, constitué par des tiges 43 de fai ble longueur qui sont connectées, à leurs ex trémités inférieures,
auxdites manivelles ex- t6rieures d2 l'arbre à manivelles 42 et, à leurs extrémités supérieures à -des coulisseaux gui dés 44, et à des tiges verticales 45 qui sont connectées, à leurs extrémités inférieures, aux coulisseaux 44 et qui, après avoir traversé des tubes 46 placés dans la pompe à air 38, sont.
connectées, à leurs extrémités supérieures, à une traverse de tête 47 qui est fixée sur le piston supérieur 36 du moteur, par exemple comme figuré, montée à pivotement en son centre sur ledit piston.
Dans ces deux moteurs, le contrôle des es paces de temps pendant lesquels les orifices d'échappement 39 et les orifices -d'admission 40 du cylindre 35 du moteur sont ouverts et fermés est déterminé en réglant l'avance des manivelles latérales de l'arbre .à manivelles 42 du moteur sur la manivelle centrale de l'arbre à manivelles, de façon, comme dans le cas d'un moteur à piston unique,
à donner un espace -de temps suffisant pour permettre à la pression d'échappement dans le cylindre 35 du moteur -de tomber à la valeur voulue avant que les orifices d'admission d'air 40 du cylindre soient découverts par le piston inférieur 37 et pour couvrir les orifices -d'é chappement 39 au moment désiré, avant que les orifices d'admission 40 soient couverts par le piston inférieur 37 et, dans une forme d'exécution particulière, pour que les deux séries d'orifices soient couvertes au même mo- ment,de la course de -compression.
Dans le moteur des fig. 5 et 6, l'air, comme dans le cas d'un moteur à piston uni que (fig. 1), est introduit dans le moteur à travers des orifices 48, situés :dans le bâti ex térieur 49 du moteur et communiquant avec l'atmosphère @à leurs extrémités extérieures.
Ces orifices 48 sont ouverts et fermés aux moments voulus au moyen,d'un manchon 50 à mouvement alternatif, disposé concentrique- ment à la partie inférieure du cylindre 35 du moteur, tandis que ce manchon 50 et le piston 51 -de la pompe à air sont mus au moyen de tiges 52 et 53, connectées au man chon et au piston et aux manivelles d'un arbre à manivelles auxiliaire 54, actionné par l'arbre à manivelles principal du moteur.
Dans le moteur représenté sur les fig. 7 et 8, l'air, comme dans le cas d'un moteur à piston unique (fig. 3 et 4), est introduit à la partie supérieure du cylindre .de la pompe à air 38 ,du moteur, à travers une .série -de soupapes d'admission indépendantes 55, pla cées autour -de la partie supérieure de la pompe à air,
tandis que le piston 51 de la pompe à .air 38 est actionné au moyen -de tiges 56 qui sont connectées au piston 51 et à des bras '57 qui sont figés -eux-mêmes à des ar bres oscillants 58, les mouvements nécessaires étant imprimés aux arbres oscillants 58 au moyen de bras additionnels 59 (fig. 9) fixés aux arbres oscillants 58 et à des brides 60 qui sont connectées, .d'une part,
aux arbres additionnels 5'9 et,- d'autre part, à une tra verse 4e tête 61, placée sur l'extrémité infé rieure d'un piston creux 62. Ce dernier est disposé pour se mouvoir dans un guide cy lindrique 63 et est actionné à partir de l'ar bre @à manivelles -du moteur au moyen .d'un excentrique 64 et d'une tige d'excentrique 65.
Dans les formes d'exécution représentées sur les fig. 10, 11, 12 et 13, la pompe à air -consiste en une chambre rectangulaire 66, munie d'un piston rectangulaire 67, percé d'un trou central cylindrique 68, disposé pour se mouvoir sur la partie inférieure du cylin dre 69 du moteur.
Dans ces moteurs, les moyens pour l'admission de l'air dans l'extré- mité supérieure -de la chambre 66 .de la pompe à air et les moyens pour actionner le piston 67 depuis l'arbre à manivelles principal @du moteur sont tels que l'air soit admis à la pompe à air en temps voulu et que le méca nisme au moyen duquel le piston 67 est mû alternativement permette de régler les mouve ments,de ce piston par rapport au piston du moteur associé avec la pompe à air.
Dans le moteur représenté sur les fig. 10 et 11, l'ad mission -d'air dans la chambre 66 de la pompe à air est contrôlée au moyen @de coulisseaux 70.
Les coulisseaux 70 et le piston 67 sont mus alternativement au moyen de tiges 71 et 72, connectées à .des arbres à manivelles auxiliaires 73 qui ,sont reliés à l'arbre à ma nivelles principal -du moteur. Dans le moteur représenté sur les fig. 12 et 13, l'air qui doit être utilisé dans la pompe à air est aspiré d'une chambre 74, qui est pla cée au-dessous de la pompe à air et est sépa rée du carter 75 .du moteur par une cloison transversale 76,
la quantité d'air nécessaire étant extraite de la chambre 74 pendant la course descendante,du piston 67 pour passer dans la partie supérieure de la chambre 66 de la pompe à air à travers des rainures 77 percées dans la tête du piston -67 -et à travers des rainures 78 correspondantes, percées dans deux plaques 79, qui sont montées ,à cuulisse- ment sur la tête du piston 67.
Les mouvements nécessaires sont impri més aux plaques rainurées 79 et au piston 67 par un mécanisme qui consiste, comme repré senté, en tiges 80 qui sont connectées à des arbres à manivelles 81, commandés par la manivelle principale du moteur et sont con nectées, par l'intermédiaire de leurs extrémi- tés, au piston 67.
Les extrémités supérieures des tiges 80 sont connectées .à de courtes bielles 82, qui sont connectées à. ,des supports en saillie 83 figés aux plaques rainurées 79 et passant à travers des rainures 84 percées dans la tête de piston 67.
Les :cylindres et pistons rectangulaires qui comportent ces deux dernières formes d'exécution présentent un avantage lorsqu'il y a lieu -de prendre en -considé ration les di mensions extérieures. Ils pourraient aussi être employés dans le cas -de moteurs à piston unique.
Dans d'autres formes d'exécution, pour remplacer le distributeur décrit, le cylindre du moteur à piston unique peut être muni .de séries -d'orifices d'admission .d'air et @d'échap- pement placées les unes au-dessus -des autres et s'étendant autour -de la totalité de la par tie supérieure du cylindre -du moteur et la communication entre les orifices d'échappe ment du cylindre et l'orifice d'échappement ,du moteur est établie ou coupée en temps voulu,
au moyen d'un fourreau entourant les orifices d'échappement et agissant en combi naison avec eux. Le mouvements nécessaires .du fourreau sont commandés par un mécanisme mû par l'arbre -à manivelle principal du moteur et on prévoit un dispositif permettant -de faire va rier la position relative .du fourreau par rap port aux orifices .d'échappement et -au piston -du moteur, de façon à obtenir des volumes de compression variables dans le cylindre du moteur.
Le manchon employé pour -contrôler l'ad mission de l'air dans le cylindre de la pompe à air du moteur, au lieu,d'être mû alternative ment dans le sens vertical, comme :ci-dessus décrit, peut être, dans une variante, animé d'un mouvement -de rotation alternatif.
Il est bien entendu -que le .moteur, au lieu d'être muni -d'un seul cylindre, peut en com porter plusieurs, le moteur pouvant aussi être d'un type autre que vertical.
Two-stroke type internal combustion engine. The object of the invention is an internal combustion engine of the two-stroke type, characterized in that it comprises an engine cylinder, at least one engine piston acting in this cylinder and controlling the shaft at my main level of the engine. , - intake and exhaust ports drilled in the walls (the cylinder and arranged to be covered and uncovered by the piston-engine acting in the cylinder,
an air pump cylinder surrounding the lower part of the cylinder-motor, a piston controlled by the crank shaft and acting in the cylinder of the air pump, the operation of this piston being adjusted with respect to the components engines with which it cooperates, the upper end of the cylinder of the air pump communicating directly with the orifices -d'ad mission of the cylinder of the engine.
The attached drawings show, by way of examples, several embodiments of the engine according to the invention, some embodiments being of the single piston type and others - of the type with pistons in opposition, the fuel being injected inside the cylinder.
Fig. 1 is a vertical section of a first embodiment which is a single piston engine provided with a .distributor for determining, in conjunction with the piston stroke, the exhaust period.
Fig. 2 is a detail of a variant of this first form and shows a mechanism making it possible to adjust the position of the -distributor relative to the exhaust ports of the cylinder, so as to obtain variable compression volumes in the cylinder ; Figs. d and 4 are sections, taken at right angles to each other, of a second embodiment, also consisting of a single piston engine;
Figs. 5 and 6 are vertical sections, taken at right angles to each other, of a third embodiment, constituted by an engine of the piston type in opposition; Figs. 7 and 8 are vertical sections, also taken at right angles to each other, of a variant of this third embodiment;
Fig. 9 is a vertical section of the lower part of the motor shown in FIGS. 7 and 8, showing the part of the mechanism actuating the piston of the engine air pump, not shown in FIGS. 7 and 8;
Figs. 10 and 11 are horizontal and vertical sections, and Figs. 12 and 13 are similar-sections, relating to, two other embodiments each consisting of a motor of the piston type in opposition, which is provided:
of an air pump of a different shape from the previous ones and also representing a device for the -control of air admission to said air pump, and for actuating the piston of this pump.
The first embodiment shown in FIG. 1 is a two-stroke internal combustion engine of the single piston type. It comprises a cylinder 1, a piston-motor 2, moving in a reciprocating motion in the -cylinder 1, an annular air pump 3, surrounding the lower part of the -cylinder 1 and an annular piston 4, acting in the air pump cylinder 3.
The cylinder 1 is provided, at the lower end of its part uncovered by the piston when it is at its bottom dead center, with intake ports 5, for admission to the interior of cylinder 1 of the cylinder. air supplied by piston 4 of the air pump 3.
It is provided, in contrast to the -d'air admission orifices 5, with exhaust orifices 6, which terminate in a cage 7. Of a distributor 8, the details of which are described below, which is arranged to determine the exhaust period.
The orifices 5 and 6 are alternately uncovered and covered, that is to say alternately opened and closed by the udder 2 of the engine. The -cylinder -of the air pump, as seen in fig. 1, consists of the outer walls, the lower part of the cylinder 1 and a sleeve 9,
placed concentrically with said outer walls and forming a jacket for the outer part of the cylinder of the air pump, the piston then moving, with a reciprocating movement in the sleeve.
In another form of execution, the sleeve could slide over the outer walls of the air pump cylinder, with the air pump piston then reciprocating in the pump cylinder. .
The part .du outer frame, -in which the upper end of the sleeve 9 moves alternately, is mu nie -at least one orifice 11, communicating with the atmosphere and at least partially surrounding the upper end, -cylinder of the air pump 3. A.travers -these orifices 11, air is sucked inside said -cy linder during the downstroke or as piration. of the air pump, the opening and closing of the orifices being determined by movements imparted to the sleeve 9.
The movements imparted to the piston 4 of the air pump and to the sleeve <B> 9, </B> as shown in fig. 1, are obtained by means of two <B> with </B> auxiliary crank shafts 12, meshed with the main crank shaft 13 of the engine and, by means of rods 14 and 15, connected to the piston 4 of the air pump, to the sleeve 9 and to the auxiliary crank shaft 12, the strokes of these rods being adjusted or wedged with respect to one another, so that the intake ports 11 of the pump are uncovered when the piston 4,
of the air pump performs its downward suction stroke and that they are closed when the piston begins its upward exhaust stroke.
By arranging the orifices 11 as described above, very wide surfaces are obtained for the admission of air into the cylinder of the air pump, thus ensuring a maximum supply of air during each stroke of the air pump. suction - of the air pump.
On the other hand, the space which is located between the upper end of the cylinder of the air pump and the upper face of the pump piston is reduced when the piston reaches the end of its upward stroke or -exhaust to a value as low as the manufacturing conditions allow, from which it follows that, in practice,
all of the air drawn into the air pump will be sent to the engine cylinder.
In addition, as the movements: of the engine pis tone and the piston of the air pump are adjusted so that the air intake ports of the engine cylinder are closed by the piston, of the engine just when the piston of the air pump completes its delivery stroke, the air will be supplied to the engine cylinder with a minimum of resistance, during the entire time during which said intake ports are uncovered by the engine piston.
In order to obtain the greatest efficiency from the purging air, especially at high speed and in the event of overload, it is of the utmost importance that the cylinder of the engine is full of clean air after each stroke. motor.
To achieve this result, an appreciable time must elapse after the engine cylinder exhaust ports have been discovered, to allow the pressure in the engine cylinder to drop sufficiently before the intake ports. air pressure from the cylinder are uncovered, to prevent exhaust gases from entering the cylinder of the air pump.
However, since these two groups of orifices are discovered by the same piston of the engine, it follows that, whatever the time lag between the moment of opening of the exhaust and the subsequent moment at which the air intake ports are uncovered, the engine cylinder exhaust ports will remain open for the same period of time after the air intake ports are closed; this results in a portion of the new charge of combustion air being expelled before the exhaust ports are covered.
In the engine shown, the loss of air compression is avoided by means of the valve 8 previously discussed, which is adapted to determine the exhaust period in combination with the piston 2 of the engine. . This -distributor 8, which is cylindrical in shape, is placed in a cage 7, in the outer body 10 of the engine, adjacent to the exhaust ports 6 of cylinder 1 -of the engine and intermediate between said ports and the port d engine exhaust 16.
The distributor 8 rotates by means of the main crankshaft 13 of the engine, by means of an appropriate mechanism consisting of a chain transmission comprising a chain wheel 17 fixed on the axis of the distributor and a chain 18 which is mounted, on the one hand, on the wheel 17, and, on the other hand, on a wheel 19 which is moved by the crank shaft 13.
The distributor 8 is constructed and calibrated relative to the piston 2 of the engine so as to establish and cut off, in time, the communication between the exhaust ports 6 of the cylinder 1 of the engine and the exhaust port 16. The distributor can be attached to. its axis or be provided with a mechanism making it possible to vary its position, at will, relative to the exhaust ports 6, so as to obtain variable compression volumes.
For example, it could be moved so as to maintain communication with the exhaust port 16 until the exhaust ports 6 of cylinder 1 of the engine are just covered by the piston 2 of the engine for during the compression stroke, so as to allow combustion air to be expelled, thereby allowing an engine to run at no load and at as low a speed as would be possible if full compression were obtained.
From the foregoing, it is noted that the distributor is only exposed to the fluids contained in the engine cylinder while air is being introduced into it and during a short portion of the compression stroke, after which the orifices d The exhaust are again covered by the engine piston. There is therefore no risk of the dispenser being toasted or subjected to high pressure.
In a particular embodiment, it could be proportioned - and adjusted - so as to be continuously rotating at half speed, of the motor, being provided by a suitable gear - of one of the crank shafts 12 @of the motor.
In one embodiment provided with the device shown in FIG. 2, the position of the distributor 8, relative to the exhaust ports 6 - of the cylinder - of the engine, is adjustable in order to make it possible to obtain variable compression volumes in said cylinder.
As seen in this figure, a shaft 20 of short length, on which is fixed the chain wheel 17, forming a part of the transmission which ensures the rotation of the distributor 8 by means of the crank shaft. main 13 of the motor, is placed in alignment with the axis 214u distributor 8, and a sleeve 22 is -mounted on the adjoining part of the axes 20 and 21.
This sleeve 22 is provided -in its center -de two flanges 23, -disposed to cooperate with a pin 24 fixed on a lever pi voted 25 and is provided on the opposite sides of said edges 23, -two grooves; a rib 27, fixed horizontally on the shaft 21 of the distributor, engages in one of these grooves 26, and a rib 29, fixed on the shaft 20, inclined to the horizontal, engages in the other groove 28.
According to the preceding description and from FIG. 2, it is easily seen that the movement of the pivoted lever 25 to one side or the other from its neutral central position results in the movement of the -distributor 8 in the forward or backward direction.
As will easily be understood, instead of a single dispenser arranged to operate as described above, one could have several similar dispensers animated with a rotational movement.
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the piston 4 of the air pump 3 of the engine is actuated from the main crank shaft 13 of the engine by means of two connecting rods 30.
and eccentrics 31, an eccentric being placed on each side of the crank of the shaft, crank 13 of the motor and the eccentrics 31 being placed, relative to said crank shaft, so that the air is sent by the piston 4 of the air pump 3 of the cylinder 1 - of the engine while the air intake holes 5 of the cylinder 1 are uncovered by the piston 2 - of the cylinder 1 - of the engine, tan say that the air is sucked in,
of the atmosphere in the cylinder of the air pump through a series of independent valves 32, placed around the upper part of the cylinder of the air pump 3.
The engine is provided with an auxiliary valve 33, by which an additional quantity of air is supplied to cylinder 1 of the engine after the air intake holes 5 of the latter have been -covered by the piston 2 of the cylinder 1 of the engine, said additional air passing into the cylinder 1 through an orifice 34, located above the main air intake ports 5.
Figs. 5, 6, 7, 8 and 9 relate to two embodiments in the form of motors of the piston type in opposition. Each of these engines comprises an engine cylinder 35, which is open at both ends, two pistons, 36 and 37, acting in this cylinder 35, and an annular air pump 38, which surrounds the lower end. cylinder 35 and is similar in all respects to the air pump described above for single piston engines.
The engine cylinder 35 is provided, at a distance from its upper end, with exhaust ports 39, arranged to cooperate with the upper piston 36 of the engine and, <B> at </B> .distance from its lower end. higher, air intake ports 40, which communicate directly with the upper end of the cylinder of the air pump 38, and which are controlled by the lower piston 37 of the engine.
The lower piston 37, as usual in this type of engine, is connected by a rod 41 to the central crank of a three-crank shaft 42, which is the main crankshaft of the engine, while that the upper piston 36 is connected to the other two outer cranks of this crank shaft, by means of an appropriate mechanism, consisting of rods 43 of short length which are connected at their lower ends,
to said outer cranks d2 the crankshaft 42 and, at their upper ends to guide sliders 44, and to vertical rods 45 which are connected at their lower ends to sliders 44 and which, after passing through tubes 46 placed in the air pump 38, are.
connected, at their upper ends, to a head cross member 47 which is fixed to the upper piston 36 of the engine, for example as shown, pivotally mounted at its center on said piston.
In these two engines, the control of the time spaces during which the exhaust ports 39 and the intake ports 40 of the cylinder 35 of the engine are open and closed is determined by adjusting the advance of the side cranks of the engine. crankshaft 42 of the engine on the central crank of the crankshaft, so, as in the case of a single piston engine,
giving sufficient time to allow the exhaust pressure in the cylinder 35 of the engine to drop to the desired value before the air intake ports 40 of the cylinder are exposed by the lower piston 37 and to cover the exhaust ports 39 at the desired time, before the inlet ports 40 are covered by the lower piston 37 and, in a particular embodiment, so that the two sets of ports are covered at the same moment, of the -compression stroke.
In the engine of fig. 5 and 6, the air, as in the case of a single piston engine (fig. 1), is introduced into the engine through orifices 48, located: in the outer frame 49 of the engine and communicating with the atmosphere @ at their outer ends.
These orifices 48 are opened and closed at the desired times by means of a reciprocating sleeve 50, disposed concentrically with the lower part of the cylinder 35 of the engine, while this sleeve 50 and the piston 51 of the pump. air are driven by means of rods 52 and 53, connected to the sleeve and piston and cranks of an auxiliary crankshaft 54, actuated by the main crankshaft of the engine.
In the engine shown in fig. 7 and 8, air, as in the case of a single piston engine (Figs. 3 and 4), is introduced to the upper part of the cylinder. Of the air pump 38, of the engine, through a. series -of 55 independent inlet valves, placed around -the upper part of the air pump,
while the piston 51 of the air pump 38 is actuated by means of rods 56 which are connected to the piston 51 and to arms '57 which are themselves fixed to oscillating ar bers 58, the necessary movements being printed to the oscillating shafts 58 by means of additional arms 59 (fig. 9) fixed to the oscillating shafts 58 and to flanges 60 which are connected, on the one hand,
to additional shafts 5'9 and, on the other hand, to a 4th head traverse 61, placed on the lower end of a hollow piston 62. The latter is arranged to move in a cylindrical guide 63 and is operated from the crankshaft @ of the motor by means of an eccentric 64 and an eccentric rod 65.
In the embodiments shown in FIGS. 10, 11, 12 and 13, the air pump -consist of a rectangular chamber 66, provided with a rectangular piston 67, pierced with a central cylindrical hole 68, arranged to move on the lower part of the cylinder dre 69 of the engine.
In these engines, the means for admitting air into the upper end of the chamber 66 of the air pump and the means for actuating the piston 67 from the main crankshaft of the engine. are such that the air is admitted to the air pump in due time and that the mechanism by means of which the piston 67 is alternately moved allows the movements of this piston to be regulated with respect to the piston of the motor associated with the pump air.
In the engine shown in fig. 10 and 11, the air inlet into chamber 66 of the air pump is controlled by means of sliders 70.
Sliders 70 and piston 67 are alternately driven by means of rods 71 and 72, connected to auxiliary crank shafts 73 which are connected to the main motor level shaft. In the engine shown in fig. 12 and 13, the air which is to be used in the air pump is drawn from a chamber 74, which is placed below the air pump and is separated from the crankcase 75 of the engine by a transverse partition 76,
the necessary quantity of air being extracted from the chamber 74 during the downstroke, from the piston 67 to pass into the upper part of the chamber 66 of the air pump through grooves 77 drilled in the head of the piston -67 -and through corresponding grooves 78, drilled in two plates 79, which are mounted, cuulisse- ment on the head of the piston 67.
The necessary movements are imparted to the grooved plates 79 and to the piston 67 by a mechanism which consists, as shown, of rods 80 which are connected to crank shafts 81, controlled by the main crank of the engine and are connected, by through their ends, to the piston 67.
The upper ends of the rods 80 are connected to short connecting rods 82, which are connected to. , projecting supports 83 fixed to the grooved plates 79 and passing through grooves 84 drilled in the piston head 67.
The: cylinders and rectangular pistons which comprise these last two embodiments present an advantage when it is necessary to take into -consideration the external dimensions. They could also be used in the case of single piston engines.
In other embodiments, to replace the described distributor, the cylinder of the single piston engine may be provided with a series of air intake and exhaust ports placed side by side. - above - others and extending around - the whole of the upper part of the cylinder - of the engine and the communication between the exhaust ports of the cylinder and the exhaust port of the engine is established or cut off on time,
by means of a sheath surrounding the exhaust ports and acting in combination with them. The necessary movements of the sleeve are controlled by a mechanism driven by the main crank shaft of the engine and a device is provided allowing the relative position of the sleeve to be adjusted with respect to the exhaust ports and - piston -of the engine, so as to obtain variable compression volumes in the engine cylinder.
The sleeve employed to -control the admission of air into the cylinder of the engine's air pump, instead of being moved alternately in the vertical direction, as: above described, may be, in a variant, driven by an alternating rotational movement.
It is of course -that the .motor, instead of being provided with a single cylinder, can include several, the motor can also be of a type other than vertical.