moteur à combustion. La présente invention a pour objet un moteur à combustion, comportant au mo<U>ins</U> un cylindre, -dans lequel est injectée de l'huile lourde, ce cylindre ayant une tête mobile. Ce moteur est caractérisé en ce que pendant le temps nécessaire pour l'injection et la com bustion de l'huile lourde, la tête mobile se déplace dans le même sens que le piston, en se maintenant à une distance minime pré fixée dudit piston, pendant qu'il se déplace pour rejoindre son point mort supérieur.
Les dessins annexés représentent, schP- 3natiquement et à titre d'exemples, quelques formes d'exécution du moteur selon l'inven tion, réalisées selon le cycle à deux temps.
La fig. 1 représente la coupe longitudi nale d'un cylindre d'une première forme d'exécution; La fig. 2 représente, de face, un moteur monocylindrique, constituant une seconde forme d'exécution; La fig. d représente un moteur multi- cylindrique constituant une troisième forme d'exécution, deux disques tournant comman dant les têtes mobiles de tous les cylindres: La fig. 4 montre le schéma du cycle en coordonnées volume-pression dans lesquelles quelques phases sont représentées à échelle exagérée pour rendre le dessin plus clair;
La fig. 5 montre un détail de la marche du cycle dans le cas de suralimentation; La fig. 6 est une coupe partielle longi tudinale du cylindre au droit des ouvertures de balayage; La fig. 7 est une coupe faite respective ment selon les plans A-B et C-D passant par les axes des ouvertures et normaux au plan de la fig. 6; La fig. 8 réunit la coupe schématique d'un cylindre moteur avec le diagramme des positions successives occupées par le piston et par la tête mobile pendant un tour com plet de manivelle.
Le moteur représenté en fig. 1 présente une tête mobile 1, commandée comme une soupape au moyen d'un balancier 2, appuyé en 3 et déplacé par un arbre à cames 4. La tête 1 est munie d'anneaux d'étanchéité ainsi que d'un piston et est solidaire d'une tige 5, sur laquelle agit le balancier 2. La tête 1 est en outre maintenue dans sa position par un ressort 6, tenu en tension par un étrier 7, solidaire du cylindre 8, tandis que des tou rillons 9 et 9' sont solidaires de la tige 5.
Le balayage se fait à travers deux systèmes d'ouvertures supérieures 10 et 11, dont on parlera plus loin, tandis que la décharge des gaz brûlés s'effectue à travers des ouver tures de décharge, prévues dans le cylindre 8 et découvertes par le piston principal tout près de son point mort inférieur.
En fig. 2 est représentée une forme d'exécution pratique du moteur, dans laquelle la tête mobile 1 est commandée par un axe 28 entraîné par deux bielles latérales 29 et 29', des rouleaux 30 et 30' et quatre cames annulaires 31 et 31' prévues dans deux bras de manivelle (circulaires) 33 et 33', ainsi que dans les tourillons de l'arbre moteur, re présentés par des disques 32 et 32' tournant sur de$ coussinets à rouleaux 34 et 34', sou tenus par le bâti et le socle du moteur.
Dans la forme d'exécution de la fig. 3, la tête mobile de chaque cylindre, agissant comme un piston, est munie d'un axe 28 et d'une bielle qui se termine par un patin dou ble 35, glissant sur la périphérie d'un dis que 36 gauche, de façon à faire effectuer à la tête mobile 1 les mouvements décrits dans la suite, et le disque même est déplacé par un arbre 37, au moyen de roues dentées 38 et 39, dont une est directement clavetée sur l'arbre coudé 40.
En ligne pointillée, on voit comment un disque unique, commandé directement par l'arbre coudé, sert pour le fonctionnement de plusieurs cylindres disposés en cercle autour d'un axe, en permettant aussi de disposer au tant de cylindres de l'autre côté de l'arbre coudé, sur la prolongation des premiers cy lindres, de façon à rendre les arbres coudés communs pour chaque paire de cylindres op posés et à assurer avec deux disques oppo- sés les mouvements des têtes mobiles de tous les cylindres.
Dans la fig. 4 est représenté le cycle ther mique qui se développe de la façon suivante dans les différentes formes d'exécution: la combustion ayant eu lieu, la tête 1 se trouve immobile sur le bord des ouvertures de ba layage les plus basses 11 (ligne 15), tandis que le piston 12 descend vers son point mort inférieur. La pression des gaz du point 18 diminue graduellement jusqu'en 19, où com mence la décharge à travers les ouvertures 20 (trait 19-21). En attendant, pendant que la pression à l'intérieur est descendue en dessous de la valeur établie pour le ba layage, la tête mobile 1 se déplace jusqu'à la ligne 16 en découvrant les deux séries d'ouvertures 10 et 11.
Arrivé au point mort inférieur en 22, le piston, qui a complété la décharge (21-22), commence le retour en continuant la décharge (22-23) -et le ba layage par les ouvertures supérieures 10 et 11, jusqu'à ce que, étant arrivé en 23, la tête mobile arrive sur la ligne 17, en donnant ainsi aux ouvertures de balayage plus basses 11 la possibilité de compléter la charge d'air pur. Cela étant fait, la tête mobile se porte le long de la ligne 13, tandis que le piston 1\3 s'approche du point mort supérieur en comprimant l'air.
Par la course de la tête mobile de 17 à 13 s'effectue une légère com pression de l'air selon la ligne 24-25, de sorte que l'on peut s'immaginer que le piston 12 commence sa compression au point 26 au lieu du point 23.
La compression maximum est atteinte lorsque le piston 12 se trouve à une distance de la tête mobile 1 (placée le long de la ligne 13) égale au volume de compression (espaces rayés) et la pression au point 27 aura tou jours la même valeur, quelle que soit la fa çon dont sont combinées les courses de la tête mobile 1 et du piston 12, à condition de conserver inaltéré le volume de compression.
Il s'en suit qu'en injectant au moyen d'un gicleur 14 et ensuite, lorsqu'il sera décou vert, au moyen d'un gicleur 14', de l'huile lourde en 27, et en choisissant la position de la ligne 13 de façon qu'à la vitesse de ro tation établie pour le moteur le temps em ployé par le piston 12 à rejoindre son point mort supérieur 18, et par la tête mobile à rejoindre la ligne 15 (en se déplaçant dans le même sens que le piston 12 et avec la même vitesse), soit égal au temps nécessaire pour l'injection et pour la parfaite et totale combustion de l'huile lourde injectée, il est possible de commencer la course d'expansion 18-19 du piston 12 en exploitant au com plet le saut de pression disponible.
En d'autres termes, puisque la durée an gulaire de la phase de déplacement 27-18 du piston 12 et de la tête mobile 1 dans le même sens et à la même vitesse est égale au temps nécessaire pour l'injection et pour la combustion de la quantité d'huile lourde qu'on doit injecter dans le cylindre, il en résulte qu'il est possible de régler les condi tions de façon à rejoindre le point mort su périeur, avec la combustion totale et com plète de l'huile lourde injectée, et cela à n'importe quel régime du moteur.
Le cycle se développe pour cette raison comme si la compression de l'air pur par le piston se faisait jusqu'au point mort supé rieur et comme si l'injection et la combus tion de l'huile lourde avait une durée nulle; en d'autres mots, tout se passe comme si le piston principal, après avoir rejoint son point mort supérieur et avoir comprimé l'air, s'ar rêtait pendant tout le temps nécessaire à l'in jection et à la combustion de l'huile lourde.
Dans la fig. 5 sont représentées quelques phases du cycle thermique dans le cas de la suralimentation. Dans ce cas, la compres sion partira du point 28, au lieu de commen cer au point 24, et la tête mobile 1, en pas sant de la ligne 17 à la ligne 13, effectuera la compression 28-25', de sorte que le pis ton commencera sa course effective de com pression au point 26'.
Les fig. 6 et 7 illustrent les caractéristi ques de deux séries d'ouvertures de balayage 10 et 11, avec lesquelles il est possible d'ob tenir l'évacuation totale des gaz brûlés, d'as surer le remplissage total du cylindre avec de l'air frais (en outre de la possibilité de le suralimenter) et d'obtenir un effet suffisant de turbulence afin que tout l'air prenne part à la combustion et qu'il soit donc possible de brûler la quantité maximum d'huile lourde pour chaque cylindrée.
Les ouvertures supé rieures 10 ont une section rectangulaire s'é largissant vers l'intérieur et élles se trouvent dans des plans radiaux uniformément incli nés vers le haut, tandis que les ouvertures inférieures 11 ont une section circulaire se rétrécissant vers l'intérieur, et elles sont in clinées uniformément vers le bas et se trou vent dans des plans presque tangentiaux. Avec l'action combinée des deux séries d'ou vertures 10 et 11, on obtient le tourbillon nement nécessaire pour l'aération complète du cylindre, tourbillonnement qui, en se con servant pendant la phase de compression,
peut plus tard faire participer tout l'air à la combustion de l'huile lourde injectée, et en outre on obtient le remplissage complet du cylindre, soit dans la zone axiale (ce qu'on n'obtient point avec les seuls jets tan- gentiaux 11), soit :à la périphérie (ce qui n'est pas possible avec les seuls jets 10).
L'air de balayage peut être fourni par des pompes à piston ou turbocompresseurs, actionnés par le moteur même.
Dans la fig. 8, on peut mieux suivre les phases décrites à. propos du cycle thermique de la fig. 4 dont la description a déjà été faite. Il faut seulement noter que la marche suivie par la- tête mobile I pendant un tour complet de la manivelle motrice a été repré sentée dans cette fig. 8 avec discontinuités, tandis qu'en pratique cette marche aura un développement régulier et continu. A propos du trait 27-18 (qui dans cette figure est plus clair que dans la fig. 4),
il faut répé ter que la position du point 27 doit être telle que le temps employé par le piston 12 - à la vitesse de rotation établie pour le moteur - à rejoindre son point mort supérieur en 18 doit égaler la durée nécessaire à l'injec tion et à la combustion complète de la quan tité d'huile lourde injectée. Ainsi qu'il a été dit, pendant la phase 27-18 s'effectue l'injection et la combustion de l'huile lourde, tandis que le piston prin cipal 12 et la tête mobile 1 se déplacent tous les deux dans le même sens, avec vitesse égale, en se maintenant à une distance mi nime préfixée entre eux,
tandis que le piston principal se déplace pour rejoindre son point mort supérieur.