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.