Machine à pistons libres opposés. L'objet de la présente invention est une machine à pistons libres opposés à combus tion interne, caractérisée par -un mécanisme de synchronisation des pistons opposés agencé de façon que ces pistons puissent se déplacer élastiquement l'un par rapport à l'autre.
Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de la machine fai sant l'objet de l'invention et deux variantes de l'une de ces formes.
La fig. 1 est une vue schématique générale de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en élévation latérale avec coupe partielle longitudinale, montrant le mécanisme de synchronisation des pistons de cette forme d'exécution.
La fig. 3 est une coupe transversale sui vant III-III de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe longitudinale sui vant IV-IV de la fig. 2.
La fig. 5 est une vue en bout correspon dant à la fig. 2.
Les fi-. 6 à 8 sont des vues de détail de cette forme d'exécution.
La fig. 9 se rapporte à une deuxième forme d'exécution.
La fig. 10 montre un détail de cette deuxième forme.
La fig. 11 est un schéma d'une variante de la première forme d'exécution.
Les fig. 12 et 13 montrent des détails de cette variante. La fig. 14 montre un détail d'une seconde variante de la machine de la fig. 1.
La machine représentée aux fig. 1 à 8 pré sente deux pistons libres opposés, dont cha cun comporte un élément moteur 2 agissant dans un cylindre moteur commun 3, un élé ment compresseur d'air 4 agissant dans un cylindre compresseur 5, et un élément accu mulateur 6 agissant dans un cylindre accu mulateur 7.
Les deux pistons sont connectés par un mécanisme de synchronisation de leur mou vement comprenant une crémaillère 8 soli daire de l'élément 4 du piston de droite et une crémaillère 9 solidaire de l'élément 4 du piston de gauche, chaque crémaillère traver sant la paroi extrême intérieure du cylindre 5 respectif. Les crémaillères sont disposées pa rallèlement d'un côté du cylindre moteur 3. Un pignon 11 (fig. 2) est interposé entre les deux crémaillères, engrène avec chacune d'elles, et présente des tourillons 12 tournant dans un coulisseau 13 pouvant coulisser lon gitudinalement.
La machine est munie d'une pompe d'in jection de combustible 15, représentée dans la fig. 8, et qui comprend un piston plongeur 21 et un espace de travail 16 recevant son ali mentation en huile combustible d'une pompe 52 à pression constante, par une conduite 50, qui n'est pas montrée à 1a fig. 1; l'évacuation se fait par la conduite 20 aboutissant à l'in jecteur de combustible 19 injectant le com- bustible dans le cylindre 3. Le piston plon geur 21 peut tourner sur son axe longitudinal de façon à régler la quantité de combustible injectée.
Le réglage rotatif du piston plongeur pour faire varier la quantité de combustible injec tée est effectué par un mouvement longitudi nal d'une crémaillère 22 en prise avec un pignon 23 solidaire en rotation du piston plon geur. La quantité de combustible injectée est augmentée lorsque la crémaillère 22 est dépla cée vers la gauche (fig. 1 et 7) et diminuée lorsque la crémaillère est déplacée vers la droite. Le piston plongeur 21 porte à son extrémité extérieure un galet coopérant avec une came 25 de la crémaillère 9.
Une tige 30 solidaire de la crémaillère 22 à tme extrémité pénètre par son extrémité opposée dans l'extrémité ouverte d'un cylin dre 31 où elle se rattache à -Lui plongeur creux 32 dont une extrémité est ouverte et qui peut coulisser dans un manchon<B>33</B> pouvant coulis ser dans le cylindre 31. Un ressort à compres sion 34 est logé entre le fond du plongeur 32 et le fond du manchon 33 et exerce une force vers l'extérieur sur la, tige 30 tendant à dé placer la crémaillère 22 vers la droite, soit dans la direction correspondant à une dimi nution de l'alimentation en combustible.
Entre le fond du cylindre 31 et le manchon 33 est intercalé un fort ressort de compression 35, le manchon 33 étant normalement immobilisé, en maintenant le ressort 35 comprimé, par un verrou 43.
Une douille 36 est montée de manière cou lissante sur la tige 30 à -une certaine distance du plongeur 32 et un ressort de compression 37 est monté sur la tige entre la douille et le plongeur sur lesquels il appuie par ses extré- mités en tendant à les éloigner l'un de l'autre. La douille 36 est mue longitudinalement par un levier 38 articulé en 39 sur le bâti du moteur (fig. 1) et dont une extrémité est montée de façon pivotante sur la douille, tan dis que l'autre extrémité est reliée par une tige 40 à -une levier 41 de commande à main.
Ce levier à main est retenu en position par lui cliquet à commande manuelle -coopérant avec Lui secteur denté 42. Le ressort 37 s'op pose à 1a. pression du ressort 34, étant norma lement de force supérieure, et le ressort 35 est de force supérieure aux deux ressorts 34 et 37 et s'oppose à ces derniers.
Le verrou 43 passe par -une ouverture laté rale du cylindre 31 et s'engage- par son extré mité intérieure dans une rainure circulaire 44 de la circonférence du manchon; l'extrémité extérieure de ce verrou est reliée à un piston 45, coulissant dans un cylindre 46, monté sur le cylindre 31. Un ressort 47 applique une force att piston pour maintenir élastiquement le verrou 43 en position de retenue dans la rai nure 44 du manchon 33. Du liquide sous pres sion venant de la pompe 52 est admis par une conduite 48 dans le cylindre 46 du côté infé rieur du piston pour le mouvoir vers le haut et produire le déclenchement du manchon par le verrou.
La conduite 48 est reliée par deux branches en parallèle 49 et 50 à la conduite de refoulement 51 de la pompe 52 qui puise dans un réservoir 53.
Chactme des branches 49 et 50 comporte une soupape 55 normalement fermée et pré sentant un boîtier 56 (fig. 6) fixé, de manière réglable longitudinalement sur le bâti de la machine par des vis 57 passant par des trous allongés 58 du boîtier. Une tige de soupape 59 agit dans le boîtier, dont elle dépasse exté rieurement par une extrémité, et coopère avec un passage transversal 60 du boîtier formant. une partie des branches respectives 49 et 50 dans lesquelles la valve 55 est placée; la tige 59 obture normalement le passage 60.
Cette tige présente -une gorge 61 qui vient en cor respondance avec le passage transversal 60 pour ouvrir celui-ci lorsque la tige est dé placée légèrement vers l'intérieur à partir de sa position extérieure. Un ressort 62 agit sur la tige 59 pour la maintenir normalement en position fermée.
Le coulisseau 13 portant le pignon 11 est guidé parallèlement aux crémaillères 8 et 9 par des guides supérieurs et inférieurs 65 que présente l'organe rapporté 66 fixé au bâti de la machine par des vis 67. Les crémaillères 8 et 9 sont également guidées par l'organe 66. Le coulisseau 13 est maintenu élastiquement en position centrale ou neutre par deux res sorts 71 dont les actions sont antagonistes. Chaque ressort 71 prend appui, d'une part, sur le coulisseau et, d'autre part, sur un pis ton 68 appuyant sur une vis réglable 69 vis sée dans l'extrémité 70 de l'organe 66.
Cha que piston 68 coulisse dans une boîte 72 fixée à l'extrémité respective du coulisseau et con tenant le ressort correspondant. La vis 69 peut être bloquée en position réglée par un écrou 73.
Une tige de commande 75, montée dans cha cune des parties 70 en ligne avec le mouve ment du coulisseau 13, est légèrement espacée de celui-ci lorsqu'il est en position neutre, en sorte que pour un certain déplacement dans un sens ou dans l'autre à partir de la -position neutre, le coulisseau frappera l'une ou l'autre des tiges 75 et, en continuant son mouvement, il la déplacera vers l'extérieur à l'encontre du ressort 76.
Ce ressort agit à une extrémité con tre un collier de butée 77 qui est réglable sur la tige pour faire varier l'espacement normal 78 entre son extrémité intérieure et le coulis- seau. Chaque tige 75 dépasse à son extrémité extérieure hors de la partie 70 dans laquelle elle est montée, en ligne avec la tige 59 de la soupape respective 55. Un mouvement vers l'extérieur dépassant une valeur donnée de la tige 75 amène la tige de soupape 59 en posi tion ouverte.
En déplaçant le levier de commande à main 41, on déplace la douille 36 à droite ou à gauche et, grâce aux ressorts 34 et 37, la tige 30, et partant la crémaillère de réglage 22 solidaire de cette tige, suivent ce mouve ment et la quantité de combustible injectée varie.
Si l'un ou l'autre des pistons libres ne fonctionne pas correctement, en exerçant un effort anormal sur sa crémaillère, cet effort sera transmis par le pignon 1-1 au coulisseau 13 qui se déplacera dans la direction de cet effort. Si ce mouvement est d'une amplitude supérieure au jeu 78, le coulisseau butera contre la tige 75 vers laquelle il se dirige et déplacera cette tige pour mouvoir la tige de soupape 59 et ouvrir la soupape correspon dante 55. La communication sera alors établie, par l'iuie des branches =49 ou 50, entre la pompe 52 et le cylindre 45, la pression de liquide dans celui-ci fera alors se mouvoir le verrou 43 vers l'extérieur pour déclencher le manchon 33.
Lorsque ce déclenchement se pro duit, le manchon 33 se déplace rapidement vers la droite, sous l'action du ressort 35, le ressort 34 se comprimera et le manchon 33 bu tera contre le plongeur 32 et l'entraînera vers la droite, pour amener la tige 30 -ièt la cré maillère 22 de la pompe 15 complètement à droite et couper l'injection. Ce mouvement de la tige 30 ne cause pas de déplacement de la douille 36, donc -du levier à main 41, grâce à la présence du ressort 37. L'effort nécessaire au déplacement du coulisseau 13 pour quitter sa position neutre, est déterminé par la vis de réglage 69 agissant contre les ressorts 71 du coulisseau.
Le réglage du jeu 78 pour dé terminer l'amplitude du mouvement du coulis- seau antérieurement à l'ouverture de l'une ou l'autre des soupapes 55 est obtenu en ajustant le collier de butée 77 sur la goupille de com mande 75. Un réglage des jeux 78 est com pensé par un déplacement correspondant des soupapes 55, de manière à maintenir le même jeu entre la tige de soupape 59 et la tige 75.
Dans la forme d'exécution représentée dans les fig. 9 et 10, une soupape de relâche ment 80 de la pression d'injection du combus tible est prévue dans la conduite d'injection 20 du combustible et est actionnée lors d'un mouvement du coulisseau 13 dans l'une ou l'autre direction, dépassant une amplitude dé terminée, par un levier intermédiaire 81, pour diminuer la pression dans cette conduite et interrompre ainsi l'injection.
La soupape 80 comprend un boîtier 82 monté sur le tube 20 et présentant un passage de décharge 83 sur les deux côtés opposés du tube et en communication avec celui-ci. Cha cun de ces passages est normalement fermé par la tête de soupape correspondante 84, dont la tige 85 dépasse vers l'extérieur par une ouverture de guidage dans le boîtier 82, et elle est sous l'effet d'un ressort 86 qui maintient cette tête en position fermée.
Les tiges 85 sont opposées diamétralement par rapport à l'axe du tube et un mouvement de l'une ou l'autre vers l'intérieur déplacera la tête correspondante intérieurement pour dé couvrir le passage de décharge correspondant 83 conduisant au passage du tube, relâchant ainsi la pression d'injection dans le tube.
Le levier 81 est monté de manière pivo tante sur l'organe 66 présentant les guides du coulisseau et présente rune extrémité en four che chevauchant une goupille 87 fixée sur ledit coulisseau, tandis que l'autre extrémité de ce levier présente deux bras espacés 88 embras sant la valve 80, et portant chacun une vis de réglage 89 coopérant avec l'extrémité de la tige de soupape respective 85 pour ouvrir la tête correspondante lorsque le levier se dé place d'une quantité prédéterminée.
Quand le coulisseau 13 est en position neutre, chaque vis 89 est à une distance prédéterminée de sa tige de soupape, en sorte que l'ouverture d'une tête de soupape ne s'effectue qu'après que le coulisseau s'est déplacé d'une distance prédé terminée dans im sens ou dans l'autre à partir du point neutre. Pour le reste cette forme d'exécution est identique à la machine des fig. 1 à 8.
Dans la variante de la machine des fig. 1 à 8 représentée dans les fig. 11, 12 et 13, le manchon 33 -est déclenché électriquement. Dans cette variante, le verrou de déclenche ment 13 est maintenu élastiquement engagé avec le manchon 33 par tu ressort 47 et peut être dégagé du manchon par l'excitation d'un solénoïde 90. Une extrémité de l'enroulement du solénoïde est mise à la terre par un con ducteur 91, et l'autre est reliée par un contac teur de commande 92 et des conducteurs 93 et 94 à une source de courant électrique 95.
Ce contacteur comprend un cadre 96 fixé sur le bâti de la machine et portant deux contacts espacés 97, 97, qui sont reliés au côté positif de l'enroulement du solénoïde par un conduc teur 93. Ces contacts peuvent se déplacer con tre la tension d'im ressort 98. Dans l'espace entre les deux contacts 97 sont montés deux contacts mobiles 99, 99, portés chacun par un dôigt élastique 100, et maintenus chacun nor malement par ce dernier en relation détermi née d'espacement avec les contacts 97.
Les con tacts 99 sont reliés par un conducteur 94 à la source de courant 95. Un doigt 101 dépasse du coulisseau 13 entre les contacts 99, et pour un mouvement d'amplitude prédéterminée du coulisseau dans un sens ou dans l'autre à par tir du point neutre, ce doigt déplace l'un ou l'autre desdits contacts, selon la direction du mouvement du coulisseau, pour qu'il touche le contact coopérant 97 et ferme ainsi le cir cuit du solénoïde pour soulever le verrou de déclenchement 43 Pour le reste, cette variante est identique à et fonctionne de la même manière que la machine des fig. 1 à 8.
Dans la variante de la machine des fig. 1 à 8 à laquelle se rapporte la fig. 14, la cré maillère 22 de la pompe d'injection 15 est reliée à une extrémité de façon élastique à un levier 38 relié à -un levier de commande à. main; du réglage du combustible et à l'extré mité opposée au noyau mobile 106 d'im solé noïde 105. La bobine 107 du solénoïde est insé rée dans la. ligne 93, 91, la commande du cir cuit ayant lieu comme décrit en référence aiix fig. 11 et 12.
Il est clair que lorsque le solénoïde 105 est excité, ce qui se produit lors que le coulisseau effectue un mouvement dé passant une amplitude donnée, la crémaillère 22 est rapidement déplacée dans sa position d'interruption de l'injection.
Pour le reste, cette variante est identique à celle des fig. 11 à 13. En particulier, le dé- plâcement de la crémaillère 22 par le solé noïde 105 n'a pas d'action sur le levier de commande à main du réglage du combustible.