CH236094A - Process for filling a two-stroke internal combustion engine, and engine for implementing this process. - Google Patents

Process for filling a two-stroke internal combustion engine, and engine for implementing this process.

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CH236094A
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CH
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Kadenacy Michel
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Kadenacy Michel
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2700/00Measures relating to the combustion process without indication of the kind of fuel or with more than one fuel
    • F02B2700/03Two stroke engines
    • F02B2700/031Two stroke engines with measures for removing exhaust gases from the cylinder
    • F02B2700/032Two stroke engines with measures for removing exhaust gases from the cylinder by means of the exhaust gases

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

  

  Procédé de remplissage d'un moteur à     combustion    interne à deux temps,  et moteur pour la mise en     #uvre    de ce procédé.    L'inventeur a constaté que, dans une en  ceinte close dans laquelle un mélange gazeux  combustible a été enflammé, et qui est ensuite  mise en communication avec l'extérieur, et  notamment dans un cylindre de moteur à  combustion interne, le régime du mouvement  des gaz à l'intérieur de ladite enceinte et  dans la canalisation d'échappement ou dans  l'espace régnant au delà de l'orifice ou  lumière de sortie est tout à fait différent de  celui d'un écoulement stationnaire.

   Bien au  contraire de cela, l'inventeur a trouvé     que    les,  gaz brûlés quittent le cylindre d'une façon  explosive, laissant dans le cylindre une forte  dépression. Ce phénomène est analogue à ce  qui se passe lors d'un phénomène explosif  quelconque. Ce mouvement des gaz brûlés  dirigé d'abord vers l'extérieur change ensuite  de sens, et si l'on permet alors à ces gaz  d'entrer à nouveau dans le cylindre, ils y dé  truisent la dépression laissée précédemment  derrière eux à son intérieur.

      L'instant où les gaz brûlés quittent le  cylindre et l'instant où le retour de ces gaz  a lieu, donc la durée du mouvement     des    gaz  brûlés en direction de l'extérieur, peuvent être  déterminés par des,     observations    directes  faites sur le dispositif d'échappement.  



  Ces     phénomènes    se passent très rapide  ment, et, d'ordinaire, on laisse généralement  s'effectuer le remplissage du cylindre par le  retour des gaz brûlés, de sorte qu'il est néces  saire de procéder ensuite à la vidange du cy  lindre; à cet effet, ou bien on :refoule les gaz  par     le        piston    dans les moteurs à quatre temps,  ou bien on les chasse par balayage.

   Mais ces  moyens sont     insuffisants    pour assurer une  vidange complète et un     remplisage        ultérieur     satisfaisant     @du        cylindre    en vue de     l'accQm-          plissement    d'un nouveau cycle;

   quand le  piston     arrive    nu point mort haut, la chambre  d'explosion crée un     espaco    mort, ou bien  dans les     moteurs    à balayage, ce     balayage    est  toujours insuffisant.     Il    en     résulte    donc une      diminution de rendement, aussi bien du ren  dement volumétrique du fait du remplissage  défectueux que du rendement énergétique, du  fait notamment que ces modes ordinaires  d'évacuation des gaz d'échappement absorbent  du travail.  



  Le but visé par la     présente    invention est  d'utiliser les phénomènes décrits ci-dessus.  La présente invention comprend, d'une  part, un procédé de remplissage d'un moteur  à combustion interne à deux temps, dans     le-          quel    l'évacuation du cylindre par la sortie  des gaz brûlés du cylindre est utilisée pour  le remplissage du cylindre; elle comprend,  d'autre part, un moteur à combustion interne  à deux temps, pour la mise en     #uvre    dé ce  procédé.  



  Le procédé que comprend l'invention est  caractérisé en ce qu'on utilise, pour l'introduc  tion du gaz d'alimentation dans le cylindre,  l'énergie contenue dans les gaz brûlés au  moment de l'ouverture de l'orifice d'échappe  ment, en ouvrant l'orifice d'admission avant  qu'une dépression produite dans le cylindre  par la sortie des gaz brûlés, qui le quittent à  grande vitesse, n'ait été comblée par le retour  de ces gaz brûlés dans ce cylindre.  



  Le moteur que comprend l'invention est  caractérise en ce que le réglage de la distri  bution est tel, que pour la vitesse normale,  l'orifice d'admission s'ouvre avant qu'une  dépression produite dans le cylindre par la  sortie des gaz brûlés, qui le quittent à  grande vitesse à travers un dispositif d'échap  pement, n'ait été comblée par le retour de ces  gaz brûlés dans ce cylindre.  



  Cette manière d'ouvrir l'admission produit  une succion soudaine dans le cylindre du  mélange carburé, s'il s'agit d'un moteur à.  explosion, ou d'air, s'il s'agit d'un moteur à  combustion, et le remplissage s'effectue. de  façon satisfaisante, d'autant plus qu'en pre  nant certaines précautions, par suite de leur  inertie, les gaz ainsi admis à grande vitesse  se trouvent comprimés à une pression supé  rieure à celle régnant dans la conduite d'ad  mission.    On pourrait régler la distribution de  façon que le remplissage soit terminé avant  que le retour des gaz brûlés qui tend à se  produire ne commence, de façon à empêcher  cc retour par la charge de gaz frais qui rem  plit alors le cylindre, afin que le cycle sui  vant s'accomplisse normalement dans les con  ditions les plus satisfaisantes.  



  Le fonctionnement du moteur suivant ce       mécanisme    exige     naturellement    un réglage  précis de la distribution.  



  En effet, si l'admission est ouverte trop  tôt, la dépression ne s'est pas encore produite  et il se produit un violent retour à l'admission.  



  Si, au contraire, l'admission est ouverte  trop tard, les gaz qui avaient quitté le cylin  dre ont eu le temps de retourner à celui-ci;  ces gaz en retour s'engagent dans la lumière  d'admission et il se produit un retour à l'ad  mission moins violent que le précédent, mais  néanmoins très sensible.  



  Il résulte de ce qui précède que, pour un  moteur dans lequel la distribution a des ca  ractéristiques déterminées, il existe un régime  de marche également déterminé et pour lequel  il y a une limite inférieure et une limite  supérieure assez rapprochées. dont ce régime  ne peut sortir     i#an.s    que le moteur cesse de       fonctionner        suivant        le        mécanisme        décrit     Si, en     effet.    la vitesse de ce moteur       augmente,        l'écart    de     temps        club    existe entre le  début de l'échappement.

   et le début de     l'acl-          mission    diminue; il se produit le retour vio  lent à l'admission, dû à une ouverture pré  maturée de l'admission comme il a. été expli  qué plus haut.  



  Si, au contraire, la. vitesse du moteur di  minue, le retard de     l'ouverture    de l'admis  sion par rapport à l'échappement augmente;  il se produit encore un retour à     l'admission.     dû     cette    fois à     une    ouverture trop tardive de       l'a.dmiseion.     



  On peut. utiliser, pour faire varier le       régime    et étendre les limites de fonctionne  ment du moteur, (les moyen: permettant de  modifier     le,s        caractéristiques    du     dispositif     d'échappement, de telle façon que la durée      du mouvement des gaz brûlés vers l'extérieur  soit modifiée, d'où il résulte une modification  correspondante à apporter au retard de l'ou  verture de l'admission par rapport au début  de l'échappement;

   si les caractéristiques de la  distribution restent les mêmes, c'est-à-dire si  le retard représente     toujours    la même fraction  du cycle du moteur, cette modification rend  donc possible une variation de la durée de ce  cycle, c'est-à-dire de la vitesse du moteur,  variation qui est celle nécessaire pour que  l'ouverture de l'admission se produise tou  jours juste au moment voulu, et que l'on  obtiendra par exemple par un réglage de  l'admission de combustible ou du couple ré  sistant appliqué à l'arbre moteur.  



  Le moteur peut être pourvu encore de  moyens pour permettre à ce moteur de dé  marrer et d'atteindre un régime pour lequel  les phénomènes ci-dessus peuvent se produire:  Ces moyens peuvent consister soit en un  clapet ou autre dispositif équivalent convena  blement disposé, soit encore en un dispositif  insufflant, dans le cylindre, de l'air pur ou  carburé,     sous    pression relativement faible au  moment du démarrage. Cette injection de gaz  frais a pour effet d'empêcher un retour de  gaz brûlés dans le cylindre et permet ainsi  au moteur de fonctionner jusqu'à ce qu'il  ait atteint une vitesse suffisante.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemples, trois formes d'exécution du mo  teur à deux temps que comprend l'inventibn,  en coupe partielle.  



  Les fig. 1, 3 et 4 sont des coupes longitu  dinales schématiques de ces trois formes  d'exécution.  



  La fig. 2 est une vue de détail de la pre  mière forme d'exécution.  



  Sur la fig. 1, on a représenté un moteur  dans le cylindre (ou dans chaque cylindre) 1  duquel glisse un piston 2 entraînant un vile  brequin par l'intermédiaire d'une bielle 3.  



  4 désigne un conduit d'admission sur l'ori  fice duquel est montée une soupape 5 com  mandée par culbuteur 6. Ce conduit 4 sert à  l'admisison de mélange carburé s'il s'agit  d'un moteur à explosion, ou d'air s'il s'agit    d'un moteur à injection, et, dans ce dernier  cas, le cylindre porte également un injecteur  (non figuré) pour l'admission du combustible  en fin de compression.  



  L'échappement se fait par un conduit 7  débouchant dans le cylindre     par        une    lumière  8 démasquée par le piston quand il arrive au  voisinage de son point mort bas. Les caracté  ristiques de la distribution et du dispo  sitif d'échappement sont telles qu'à la  vitesse normale l'admission est ouverte quand  les gaz d'échappement se meuvent vers l'ex  térieur, à grande vitesse, d ans le conduit 7 et  dans le dispositif qui lui fait suite, après  avoir produit, en     sortant    du cylindre, la dé  pression voulue dans celui-ci.  



  L'effet de succion qui en résulte dans le'  cylindre provoque ainsi le remplissage com  plet de celui-ci en air frais ou mélange car  buré, et empêche le retour ultérieur, dans ce  cylindre des gaz brûlés. Le réglage de la     diss,-          tribution    est tel que l'orifice d'admission se  ferme avant le :retour .des gaz brûlés.  



  Le dispositif     d'écha@ppement    est     réglable     <B>de</B> telle façon qu'on peut à volonté faire  varier la loi chronologique des phénomènes  qui se produisent dans le cylindre et élargir  ainsi, tomme il a été expliqué,     les        limites     entre lesquelles peut varier le     régime        du     moteur.  



  Le dessin annexé représente des moteurs       comportant        un    conduit d'échappement dont  on peut faire varier la longueur utile. Le  volume     .des        .gaz    au repos se trouvant     dans    ce  conduit et la résistance rencontrée par la  masse de gaz brûlés varient     aussi    en  conséquence.  



  Un allongement du conduit d'échappement  permettra d'obtenir un remplissage du -cylin  dre à des     vitesses        plus    élevées du moteur, et,  inversement, un raccourcissement du conduit  d'échappement permettra -d'obtenir ce     Tésul-          tat    à .des vitesses plus faibles du moteur.  



  Dans la     forme    d'exécution représentée à  la     fig.    1, le conduit     d'échappement    comprend  le tube fixe 7 déjà mentionné et, à     l'extrémité     de ce tube fixe, un     tube        toulissiant    9.  



  L'extrémité du     tube    9 débouche soit à      l'atmosphère, soit dans un pot d'échappement  (non figuré).  



  La position figurée en traits pleins cor  respond à un régime déterminé; pour pouvoir  fonctionner à un régime de     vitesse    inférieur,  on déplace le tube 9 suivant la flèche F,  jusqu'à une     position    telle que celle figurée en  traits mixtes, de façon à augmenter de l1 la  longueur utile du conduit d'échappement.  



  Une disposition, destinée à favoriser nota  blement les phénomènes décrits ci-dessus,  consiste en ce que le dispositif d'échappement  est agencé pour faciliter le mouvement des  gaz dans le sens de l'échappement et, au con  traire, pour le freiner dans le sens contraire.  



  Dans la forme d'exécution représentée à  la fig. 1, et, en détail à plus grande échelle  à la fig. 2, le tube 7 a la forme d'un tronc de  cône de conicité i, évasé vers l'extérieur, cette  conicité i étant de l'ordre de 1 à 2 % par  exemple.  



  L'augmentation de la section offerte au  passage des gaz au fur et à mesure qu'ils  s'échappent facilite ce mouvement, mais, in  versement, si la     queue    de la colonne de gaz  se détend vers l'arrière, cette section de  passage décroît et gêne ce retour, ce qui con  court à empêcher le retour des gaz dans le  cylindre et, par conséquent, à amléliorer  encore le fonctionnement.  



  Dans la forme d'exécution suivant la  fig. 3, le tube fixe 7 pénètre dans un pot  d'échappement 10, et son extrémité est  coiffée, à l'intérieur de ce pot d'échappement,  d'un tube coulissant 11 ayant son fond 11a  fermé, de sorte que l'échappement de la  colonne de gaz se fait suivant le trajet indi  qué par les flèches F1. Le fond 11a du tube  coulissant 11, et la partie 10a de la paroi  du pot d'échappement 10 que traverse le tube  7 forment des     déflecteurs    facilitant les chan  gements du sens du mouvement des gaz.  



  En déplaçant le tube mobile 11 jusqu'à  une position telle que celle     figurée    en     traits     mixtes, on augmente d'une quantité V le vo  lume de gaz contenu dans le tube d'échappe  ment, et cette nouvelle disposition correspond  à une vitesse plus faible du moteur.    Enfin, suivant une disposition analogue à  celle décrite, le tube 7 et la partie tubulaire  10b du pot 10 qui entoure les tubes 7 et 11  ont des formes évasées vers l'extérieur.  



  Suivant la forme d'exécution représentée  à la fig. 4, la, partie tubulaire 11 du disposi  tif     d'échappement        précédent    est remplacée  par un autre tube 12, également à fond fermé  12a, et solicaire d'un guide 13 qui coulisse sur  le tube 7 et, de plus, un autre tube 14 coulisse  sur le tube 7 et sur l'extrémité du tube 12, de  sorte qu'en déplaçant ces deux tubes 12, 14,  simultanément ouséparénment, on dispose d'une  plus grande marge de réglage et on peut  effectuer ce réglage de façon plus précise.  



  Bien entendu, on     pourrai,    prévoir, pour  actionner les moyens de réglage décrits, ou  tous autres équivalents, une commande appro  priée     quelconque,    automatique ou à main; on  pourra, par exemple, prévoir, entre     ces     moyens de réglage et le dispositif permettant  de faire varier le régime du moteur     (coin-          mande    d'admission de combustible, par exem  ple ), une     connexion    telle qu'on effectue     auto-          matiquement        toutees    les     modifications    néces  saires en     manaeuvrant    ce dispositif.  



  On pourra encore prévoir, accessoirement,  sur le dispositif d'échappement, un     méca-          nisme        d'obturation    approprié quelconque, par  exemple pour     permettre    de très bas régimes  du moteur; on pourra prévoir un clapet de  retenue contribuant à empêcher le retour     .des     gaz d'échappement dans le cylindre. Pour les  faibles     vitesse",    on peut, en effet, assez faci  lement réaliser un clapet dont l'inertie n'ap  porte pas de trouble dans le fonctionnement  du moteur.

   Ce clapet ou autre mécanisme  obturateur pourra, être agencé de telle façon  qu'on     puisse    le mettre     hors    de. fonction, à vo  lonté, ou automatiquement, pour la marche  en. régime normal.  



  Enfin, pour permettre, le démarrage -et le       lancement    du. moteur, c'est-à-dire sa marche à  des régimes anormaux, pour     lesquels    les<B>phé-</B>  nomènes décrit: ne se produisent plus dans  les mêmes conditions, et n'assureraient plus  un     fonctionnement;    satisfaisant du moteur,  an peut prévoir l'emploi d'un dispositif      approprié quelconque agence pour souffler de  l'air dans le cylindre et empêcher ainsi le  retour des gaz d'échappement. La pression  d'air nécessaire est d'ailleurs très faible et le  dispositif à utiliser peut être des plus simple.  



  Dans le cas     particulier    d'un moteur à  suralimentation par compresseur - moteur  d'aviation, par exemple - cette disposition  est susceptible d'être réalisée de façon remar  quablement simple, ce compresseur pouvant  être utilisé pour le soufflage de l'air dans le  cylindre au moment de la mise en marche,  éventuellement sous l'action d'une commande  automatique qui arrêterait ensuite ce souf  flage quand le régime normal est atteint.  Dans le cas d'un moteur d'aviation muni  d'un compresseur pour le vol aux hautes alti  tudes, cette commande automatique produira  le soufflage au moment du démarrage, mettra  le compresseur hors de fonction pour le vol  à altitude moyenne, puis le remettra en fonc  tion pour les hautes altitudes.  



  Pour mettre en     #uvre    le procédé, on  pourrait aussi utiliser un moteur à pistons  opposés présentant des lumières d'échappe  ment et d'admission commandées respective  ment par l'un et par l'autre des pistons. Ce  moteur pourrait, par exemple, être destiné  à fonctionner à la vitesse de 1500 tours par  minute et présenter alors     les    caractéristiques  suivantes:    Cylindrée effective . . .

   N 600 cm3  Alésage . . . . . . . . . 65 mm  Course du piston commandant les  lumières d'échappement . . 120 mm  Longueur de la bielle de ce piston 230 mm  Course du piston commandant les  lumières d'admission . . . 90 mm    Longueur de la bielle de ce piston 578 mm  Décalage des manivelles . . . 162,5   Distance entre les points morts  intérieurs des pistons . . . 12,5 mm  Hauteur des lumières d'échap-    pement . . . . . . . . 16 mm    Largeur totale des lumières  d'échappement . . . . . 136 mm  Distance entre le point mort exté  rieur correspondant et le bord  extérieur des lumières d'échap  pement . . . . . . . . 0 mm  Hauteur des lumières d'admission 15 mm  Largeur totale des lumières  d'admission . . . . . . 144 mm    Distance entre le point mort exté  rieur du piston correspondant  et le bord extérieur des lumiè  res d'échappement . . . .

   1,8 mm    Avec le     décalage    des     manivelles    indiqué,  le piston correspondant aura découvert les       lumières    d'échappement sur     une    hauteur d'en  viron 9     mm    lorsque s'ouvrent les     lumières     d'admission, et au moment de la fermeture  des lumières d'échappement, les lumières       d'admission    sont encore     ouvertes    sur une  hauteur de 8 mm environ.  



  L'inventeur a constaté qu'un tel moteur  marchait régulièrement de la façon décrite.



  A method of filling a two-stroke internal combustion engine, and an engine for carrying out this method. The inventor has found that, in a closed enclosure in which a combustible gas mixture has been ignited, and which is then placed in communication with the outside, and in particular in an internal combustion engine cylinder, the speed of the movement of the gas inside said enclosure and in the exhaust pipe or in the space beyond the outlet orifice or lumen is quite different from that of a stationary flow.

   Quite the contrary of this, the inventor has found that the burnt gases leave the cylinder in an explosive manner, leaving a high vacuum in the cylinder. This phenomenon is analogous to what happens during any explosive phenomenon. This movement of the burnt gases directed first outwards then changes direction, and if these gases are then allowed to enter the cylinder again, they destroy the depression previously left behind them inside it. .

      The instant at which the burnt gases leave the cylinder and the instant at which the return of these gases takes place, therefore the duration of the movement of the burnt gases towards the exterior, can be determined by direct observations made on the device. exhaust.



  These phenomena take place very quickly, and, ordinarily, the filling of the cylinder is generally allowed to take place by the return of the burnt gases, so that it is necessary to proceed to emptying the cylinder; to this end, either one: pushes back the gases by the piston in the engines with four times, or they are driven out by sweeping.

   But these means are insufficient to ensure complete emptying and subsequent satisfactory filling of the cylinder with a view to completing a new cycle;

   when the piston reaches bare top dead center, the explosion chamber creates a dead space, or in sweeping engines, this sweep is always insufficient. This therefore results in a reduction in efficiency, both in volumetric efficiency due to faulty filling and in energy efficiency, in particular due to the fact that these ordinary methods of evacuating the exhaust gases take up work.



  The aim of the present invention is to use the phenomena described above. The present invention comprises, on the one hand, a method of filling a two-stroke internal combustion engine, in which the discharge of the cylinder through the outlet of the burnt gases from the cylinder is used for filling the cylinder; it comprises, on the other hand, a two-stroke internal combustion engine, for the implementation of this process.



  The process which the invention comprises is characterized in that, for the introduction of the feed gas into the cylinder, the energy contained in the gases burnt at the time of the opening of the orifice of the cylinder is used. exhaust, by opening the inlet orifice before a depression produced in the cylinder by the outlet of the burnt gases, which leave it at high speed, has been filled by the return of these burnt gases in this cylinder.



  The engine that comprises the invention is characterized in that the adjustment of the distribution is such that for normal speed, the intake port opens before a vacuum produced in the cylinder by the gas outlet. burnt gases, which leave it at high speed through an exhaust device, has not been filled by the return of these burnt gases to this cylinder.



  This way of opening the intake produces a sudden suction in the cylinder of the fuel mixture, if it is an engine. explosion, or air, in the case of a combustion engine, and filling is carried out. satisfactorily, especially since taking certain precautions, as a result of their inertia, the gases thus admitted at high speed are compressed to a pressure greater than that prevailing in the inlet pipe. The distribution could be adjusted so that filling is complete before the return of the burnt gases which tends to occur begins, so as to prevent this return by the charge of fresh gas which then fills the cylinder, so that the cycle The following will normally be accomplished under the most satisfactory conditions.



  The operation of the engine according to this mechanism naturally requires precise adjustment of the distribution.



  Indeed, if the admission is opened too early, depression has not yet occurred and there is a violent return to admission.



  If, on the contrary, the admission is opened too late, the gases which had left the cylinder have had time to return to it; these return gases engage in the intake port and there is a return to the intake less violent than the previous one, but nevertheless very sensitive.



  It follows from the foregoing that, for an engine in which the distribution has determined characteristics, there is also a determined operating speed and for which there is a lower limit and an upper limit that are fairly close together. from which this speed cannot be released i # an.s that the engine stops operating according to the mechanism described If, indeed. the speed of this engine increases, the club time gap exists between the start of the exhaust.

   and the onset of acceptance decreases; there is a violent return to the admission, due to a premature opening of the admission as it has. been explained above.



  If, on the contrary, the. reduced engine speed, the delay in opening the intake relative to the exhaust increases; there is still a return to admission. this time due to a too late opening of the a.dmiseion.



  We can. use, in order to vary the speed and extend the operating limits of the engine, (the means: allowing the, s characteristics of the exhaust system to be modified, in such a way that the duration of the movement of the burnt gases towards the exterior is modified, resulting in a corresponding modification to be made to the delay of the opening of the intake relative to the start of the exhaust;

   if the characteristics of the distribution remain the same, that is to say if the delay always represents the same fraction of the engine cycle, this modification therefore makes it possible to vary the duration of this cycle, i.e. say of the engine speed, variation which is that necessary so that the opening of the intake always occurs just at the desired moment, and that one will obtain for example by an adjustment of the fuel intake or the torque resistance applied to the motor shaft.



  The engine can also be provided with means to allow this engine to start and reach a speed for which the above phenomena can occur: These means can consist either of a valve or other equivalent device suitably arranged, or again in a device blowing, in the cylinder, pure or carburized air, under relatively low pressure at the time of starting. This injection of fresh gas has the effect of preventing a return of burnt gases into the cylinder and thus allows the engine to run until it has reached a sufficient speed.



  The appended drawing shows, by way of examples, three embodiments of the two-stroke engine included in the invention, in partial section.



  Figs. 1, 3 and 4 are schematic longitudinal sections of these three embodiments.



  Fig. 2 is a detail view of the first embodiment.



  In fig. 1, there is shown an engine in the cylinder (or in each cylinder) 1 of which slides a piston 2 driving a crankshaft via a connecting rod 3.



  4 designates an intake duct on the port of which is mounted a valve 5 controlled by a rocker arm 6. This duct 4 is used for admitting the fuel mixture in the case of an internal combustion engine, or 'air if it is an injection engine, and, in the latter case, the cylinder also carries an injector (not shown) for the admission of fuel at the end of compression.



  The exhaust takes place through a duct 7 opening into the cylinder through a port 8 unmasked by the piston when it reaches the vicinity of its bottom dead center. The characteristics of the distribution and the exhaust system are such that at normal speed the intake is opened when the exhaust gases move outwards, at high speed, in duct 7 and in the device which follows it, after having produced, on leaving the cylinder, the desired pressure reduction therein.



  The resulting suction effect in the cylinder thus causes the latter to be completely filled with fresh air or fuel mixture, and prevents the subsequent return to this cylinder of the burnt gases. The adjustment of the diss, - tribution is such that the inlet orifice closes before the return of the burnt gases.



  The exhaust device is adjustable <B> of </B> in such a way that one can vary the chronological law of the phenomena which occur in the cylinder at will and thus widen, as has been explained, the limits between which the engine speed can vary.



  The appended drawing shows engines comprising an exhaust duct, the useful length of which can be varied. The volume of .gas at rest in this conduit and the resistance encountered by the mass of burnt gases also vary accordingly.



  Lengthening the exhaust duct will make it possible to fill the cylinder dre at higher engine speeds, and conversely, shortening the exhaust duct will allow this result to be obtained at higher speeds. weak engine.



  In the embodiment shown in FIG. 1, the exhaust duct comprises the fixed tube 7 already mentioned and, at the end of this fixed tube, a weaving tube 9.



  The end of the tube 9 opens either to the atmosphere or to an exhaust pipe (not shown).



  The position shown in solid lines corresponds to a determined speed; in order to be able to operate at a lower speed, the tube 9 is moved along the arrow F to a position such as that shown in phantom, so as to increase the useful length of the exhaust duct by l1.



  One arrangement, intended to notably promote the phenomena described above, consists in that the exhaust device is arranged to facilitate the movement of the gases in the direction of the exhaust and, on the contrary, to slow it down in the exhaust direction. contrary.



  In the embodiment shown in FIG. 1, and, in detail on a larger scale in FIG. 2, the tube 7 has the shape of a truncated cone of taper i, flared outwards, this taper i being of the order of 1 to 2% for example.



  The increase in the section offered to the passage of gases as they escape facilitates this movement, but, conversely, if the tail of the gas column relaxes rearward, this section of passage decreases and hinders this return, which in turn prevents the backflow of gases into the cylinder and, therefore, further improves the operation.



  In the embodiment according to FIG. 3, the fixed tube 7 enters a muffler 10, and its end is capped, inside this muffler, with a sliding tube 11 having its bottom 11a closed, so that the exhaust of the gas column follows the path indicated by the arrows F1. The bottom 11a of the sliding tube 11, and the part 10a of the wall of the exhaust pipe 10 through which the tube 7 passes, form deflectors facilitating changes in the direction of movement of the gases.



  By moving the movable tube 11 to a position such as that shown in phantom lines, the volume of gas contained in the exhaust tube is increased by a quantity V, and this new arrangement corresponds to a lower speed of the motor. Finally, according to an arrangement similar to that described, the tube 7 and the tubular part 10b of the pot 10 which surrounds the tubes 7 and 11 have shapes flared outwards.



  According to the embodiment shown in FIG. 4, the tubular part 11 of the previous exhaust device is replaced by another tube 12, also with a closed bottom 12a, and linked to a guide 13 which slides on the tube 7 and, moreover, another tube 14 slides on the tube 7 and on the end of the tube 12, so that by moving these two tubes 12, 14, simultaneously or separately, there is a greater margin of adjustment and this adjustment can be carried out more precisely .



  Of course, it is possible to provide, in order to actuate the adjustment means described, or any other equivalent, any appropriate control, automatic or by hand; it is possible, for example, to provide, between these adjustment means and the device making it possible to vary the speed of the engine (fuel intake control, for example), a connection such that all of these are automatically made. the modifications required when operating this device.



  It is also possible to provide, incidentally, on the exhaust device, any suitable shut-off mechanism, for example to allow very low engine speeds; a check valve may be provided which helps prevent the return of the exhaust gases into the cylinder. For low speeds ", it is in fact quite easy to achieve a valve whose inertia does not disturb the operation of the engine.

   This valve or other shutter mechanism can be arranged in such a way that it can be put out of. function, voluntarily, or automatically, for running in. normal diet.



  Finally, to allow, starting -and launching the. engine, that is to say its operation at abnormal speeds, for which the <B> phenomena </B> nomènes described: no longer occur under the same conditions, and would no longer ensure operation; satisfactory condition of the engine, an may provide for the use of any suitable device arranged to blow air into the cylinder and thereby prevent the return of exhaust gases. The air pressure required is also very low and the device to be used can be very simple.



  In the particular case of a supercharged engine by compressor - aviation engine, for example - this arrangement is likely to be achieved in a remarkably simple way, this compressor being able to be used for blowing air into the cylinder. when starting up, possibly under the action of an automatic control which would then stop this blowing when the normal speed is reached. In the case of an aviation engine equipped with a compressor for high altitude flight, this automatic control will produce the blow-off at start-up, turn the compressor off for medium altitude flight, and then turn it back on. depending on high altitudes.



  To carry out the process, one could also use an opposed piston engine having exhaust and intake ports controlled respectively by one and the other of the pistons. This engine could, for example, be intended to operate at a speed of 1500 revolutions per minute and then have the following characteristics: Effective displacement. . .

   N 600 cm3 Bore. . . . . . . . . 65 mm Stroke of the piston controlling the exhaust ports. . 120 mm Length of the connecting rod of this piston 230 mm Stroke of the piston controlling the intake ports. . . 90 mm Length of the connecting rod of this piston 578 mm Offset of the cranks. . . 162.5 Distance between the internal dead centers of the pistons. . . 12.5 mm Height of the exhaust lights. . . . . . . . 16 mm Total width of the exhaust ports. . . . . 136 mm Distance between the corresponding outside dead center and the outside edge of the exhaust ports. . . . . . . . 0 mm Height of intake ports 15 mm Total width of intake ports. . . . . . 144 mm Distance between the outside dead center of the corresponding piston and the outside edge of the exhaust lights. . . .

   1.8 mm With the offset of the cranks indicated, the corresponding piston will have uncovered the exhaust ports to a height of approximately 9 mm when the intake ports open, and when the exhaust ports are closed. exhaust, the intake ports are still open to a height of approximately 8 mm.



  The inventor has found that such an engine runs smoothly as described.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS: I. Procédé de remplissage d'un moteur à combustion interne à deux temps, caractérisé en ce qu'on utilise pour l'introduction du .gaz d'alimentation dans le cylindre, l'énergie contenue dans les gaz brûlés au moment de l'ouverture de l'orifice d'échappement., en ouvrant l'orifice d'admission avant qu'une dépression produite d'ans le cylindre par la sortie des : CLAIMS: I. A method of filling a two-stroke internal combustion engine, characterized in that for the introduction of the feed gas into the cylinder, the energy contained in the gases burnt at the time of filling is used. the opening of the exhaust port., by opening the intake port before a vacuum produced in the cylinder by the outlet of: gaz brûlés., qui le quittent à grande vitesse, n'ait été comblée par le retour de ces gaz brflés dans ce cylindre. II. Moteur à combustion interne à deux temps, pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le réglage de la distribution est tel, que pour la vitesse normale, l'orifice d'admission s'ouvre avant qu'une dépression produite dans le cylindre par la sortie des gaz brûlés, burnt gases, which leave it at high speed, has not been filled by the return of these burnt gases in this cylinder. II. Two-stroke internal combustion engine, for carrying out the method according to claim I, characterized in that the timing adjustment is such that for normal speed the intake port opens before a depression produced in the cylinder by the outlet of the burnt gases, qui le quittent à grande vitesse à travers un dis positif d'échappement, n'ait été comblée par le retour de ces gaz brûlés dans ce cylindre. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on achève le remplissage du cylindre avant le retour des gaz brûlés au cylindre. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on ferme l'orifice d'admis- siou avant le retour des gaz brûlés au cylindre. 3. Moteur selon la revendication II, carac térisé en ce que l'orifice d'admission est com mandé par des moyens de distribution. 4. which leave it at high speed through a positive exhaust system, has not been filled by the return of these burnt gases in this cylinder. SUB-CLAIMS: 1. Method according to claim I, characterized in that the filling of the cylinder is completed before the return of the burnt gases to the cylinder. 2. Method according to claim I, characterized in that the inlet orifice is closed before the return of the burnt gases to the cylinder. 3. Engine according to claim II, charac terized in that the intake port is commanded by distribution means. 4. Moteur selon la revendication II, carac térisé en ce que des moyens sont prévus pour faire varier les caractéristiques volumétriques du dispositif d'échappement, de manière à faire varier la loi de la dépression dans le cylindre. 5. Moteur selon la revendication II, earae- térisé en ce qu'il est disposé de telle sorte que le remplissage du cylindre est terminé avant le retour des gaz brûlés au cylindre. 6. Moteur selon la revendication II, carac térisé en ce que le dispositif d'échappement comprend un conduit dont la longueur utile est réglable. 7. Moteur selon la revendication II et la sous-revendication 6, caractérisé en ce que le couduit ayant une longueur utile réglable comporte des tubes télescopiques, pour per mettre ce réglage. 8. Engine according to Claim II, characterized in that means are provided for varying the volumetric characteristics of the exhaust device, so as to vary the law of the vacuum in the cylinder. 5. Engine according to claim II, watered in that it is arranged such that the filling of the cylinder is completed before the return of the burnt gases to the cylinder. 6. Engine according to claim II, charac terized in that the exhaust device comprises a duct whose useful length is adjustable. 7. Motor according to claim II and sub-claim 6, characterized in that the elbow having an adjustable useful length comprises telescopic tubes, to allow this adjustment. 8. Moteur selon la revendication II, carac térisé en ce chue le dispositif d'échappement est agencé de telle sort,e qu'il facilite le mou vement des gaz brûlés dans le sens de l'échap pement et gêne le mouvement de ces gaz dans le sens inverse. 9. Moteur selon la revendication II et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'échappement comporte au moins un conduit de section transversale allant en augmentant dans le sens de l'échappement. 10. Moteur selon la revendication II, ca ractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'obturation dans le dispositif d'échappement, contribuant à empêcher le retour des gaz brûlés au cylindre. Engine according to claim II, characterized in that the exhaust device is arranged in such a way that it facilitates the movement of the burnt gases in the direction of the exhaust and hinders the movement of these gases in the exhaust. reverse. 9. Engine according to claim II and sub-claim 8, characterized in that the exhaust device comprises at least one duct of cross section going increasing in the direction of the exhaust. 10. Engine according to claim II, characterized in that it comprises closure means in the exhaust device, helping to prevent the return of the burnt gases to the cylinder. 11, Moteur selon la. revendication II et la sous-revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyen, d'obturation du dispositif d'échappement sont constitues par un clapet de retenue. 12. Moteur selon la revendication II, ca- ractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour son démarrage et pour l'amener à la vitesse de son fonctionnement normal. 11, Engine according to. Claim II and sub-claim 10, characterized in that the said means for closing the exhaust device are constituted by a check valve. 12. Motor according to claim II, charac- terized in that it comprises means for starting it and for bringing it to the speed of its normal operation. 13. Moteur selon la revendication II et la SausIrevendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour insuffler de l'air dans le cylindre. pendant le démarrage et le lancement du moteur. 13. Engine according to claim II and SausIrevendication 12, characterized in that it comprises means for blowing air into the cylinder. during starting and cranking of the engine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE908314C (en) * 1954-02-25 Draminsky Dipl Ing Dr Techn Two-stroke engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE908314C (en) * 1954-02-25 Draminsky Dipl Ing Dr Techn Two-stroke engine

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