La présente invention a pour objet un moteur suralimenté.
Dans des moteurs suralimentés connus tournant à grande vitesse aucun moyen n'était prévu pour relier une grande quantité de mélange combustible sous pression de suralimentation à un cylindre immédiatement aprés l'ouverture d'une soupape d'admission du cylindre. Egalement, des soupapes à fonctionnement rapide ont été nécessaires et la suralimentation et la distribution ont été fixées habituellement à la valeur optimale pour une vitesse maximale et aucun réglage n'a pu être effectué pendant le fonctionnement des moteurs. On a rencontré des difficultés dues à un fonctionnement irrégulier par suite d'un réglage imparfait des soupapes. On a également rencontré des difficultés de carburation, à cause de la difficulté d'obtenir des mélanges parfaits d'air et d'essence.
Egalement, il est souhaitable d'atteindre un taux élevé de compression pour obtenir un rendement maximal. Toutefois, lorsqu'un moteur présente un taux élevé de compression, il faut une grande force pour le faire tourner et le faire démarrer.
Les détonations et le cliquetis ont également posé des problèmes.
Dans un moteur suralimenté, il serait souhaitable de disposer d'une grande quantité du mélange combustible sous pression élevée immédiatement disponible pour l'admission, de soupapes à action rapide, d'un réglage de la suralimentation et de la distribution pendant le fonctionnement du moteur, d'une meilleure distribution, d'un mélange parfait de l'air et de l'essence et d'une faible compression au démarrage et d'une compression élevée après le démarrage.
Le but de l'invention est de créer un moteur suralimenté à quatre temps à taux de compression élevé:
dont la suralimentation est sélectivement variable;
dans lequel de grands volumes de mélange combustible sous pression élevée sont immédiatement disponibles lors de l'ouverture des soupapes d'admission des cylindres des moteurs
qui présente un seul tiroir de distributeur commandant les orifices des deux cylindres et entrainé par une came rotative à trois lobes d'un diamétre constant;
- qui comporte des distributeurs perfectionnés;
- dans lequel les suralimentations sont réglables pendant le fonctionnement des moteurs;
;
- dans lequel un seul distributeur alimente les orifices d'admission des deux cylindres
- dans lequel la distribution est réglable pendant que le moteur tourne;
- qui présente un piston surpresseur pour augmenter la suralimentation;
- dans lequel un seul piston de distributeur commande à la fois l'admission et l'échappement;
- dans lequel le cliquetis est supprimé, le mélange de l'air et de l'essence est parfait et la compression est réduite pour faciliter le démarrage du moteur.
Le moteur suralimenté selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un carter dont le volume est plus grand que le volume effectif du cylindre, et en ce que le piston maintient le carter rempli d'un mélange d'air et d'essence sous une pression de suralimentation, un conduit reliant la chambre du carter au cylindre et un second conduit reliant périodiquement la chambre du carter au cylindre.
Des formes de réalisation du moteur objet de l'invention seront décrites, à titre d'exemple en se référant au dessin annexé, dans lequel:
La fig. I est une coupe verticale d'un moteur suralimenté à quatre temps.
La fig. 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe verticale partielle suivant la ligne 3-3 de lafig. 1.
La fig. 4 est une coupe verticale à plus grande échelle d'un distributeur du moteur représenté sur la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe horizontale à plus grande échelle du distributeur de la fig. 4.
La fig. 6 est une élévation partielle à plus grande échelle suivant la ligne 6-6 de la fig. 3.
La fig. 7 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation.
La fig. 8 est une coupe horizontale à plus grande échelle suivant la ligne 8-8 de la fig. 7.
La fig. 9 est une coupe verticale d'une troisième forme de réalisation.
La fig. 10 est une coupe verticale partielle du moteur de la fig.9.
La fig. Il est une coupe verticale à plus grande échelle suivant la ligne Il-Il de la fig. 9.
La fig. 12 est une élévation à plus grande échelle suivant la ligne 12-12 de la fig. 11.
La fig. 13 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne 13-13 dela fig. 9, et
La fig. 14 est une élévation à plus grande échelle suivant la ligne 14-14 de la fig. 13.
Le moteur représenté comporte un bloc 10 qui est une pièce monobloc coulée sous pression comportant un cylindre supérieur 12 et un cylindre inférieur 14. Un piston double 16 en une seule pièce comporte un piston supérieur 18 de plus petite dimension s'ajustant étroitement et coulissant dans le cylindre 12 et un plus grand piston inférieur 20 coulissant dans le cylindre 14. Les surfaces effectives des deux pistons sont les mêmes et les volumes effectifs des deux cylindres 12 et 14 sont également identiques. Le piston 18 porte des segments 22 et le piston 20 porte des segments 24.
Une bielle 30 est reliée par un tourillon 32 au piston 16 et par un palier 34 au maneton 36 d'un vilebrequin 38 tourillonnant dans des paliers 40 et 42 (fig. 2) portés par le bloc 10, et un carter 44 présentant une bride de montage 46. Des joints 48 et 50 assurent l'étanchéité du vilebrequin et ce dernier porte un volant 52.
Un mécanisme de démarrage à remontage automatique et un mecanisme combiné 54 à magnéto rupteur et distributeur sont fixés à l'extrémité volant du vilebrequin. Un train d'engrenage comportant une roue dentée de synchronisation 56 calée sur le vilebrequin et placée dans la partie latérale 58 du carter entraîne une roue dentée de synchronisation 60 calée sur un arbre à cames 62 tourillonnant dans des paliers 64 et 66 portés par une pièce en fonte 68 formant le boîtier des distributeurs, cette pièce en fonte étant fixée par des vis à tête 70 (fig. 1) au carter et au bloc moteur.
Des vis à tête 72 fixent l'extrémité inférieure à bride 74 du bloc à une extrémité supérieure à bride 76 du carter. Une partie supérieure 78 de la pièce en fonte 68 est fixée par des vis à tête 80 (fig. 3) au bloc moteur et au carter. Des ailettes de refroidissement 82 sont formées sur le bloc et des bougies d'allumage 84 et 86 (fig. 1) sont montées respectivement dans une culasse 88 et une partie 90 formant culasse du bloc moteur, les bougies étant reliées à un système d'allumage afin d'être allumées par alternance.
Un carburateur 100 et un graisseur compte-gouttes 102 sont montés sur une surface supérieure 104 d'une enveloppe 106 entourant une chambre inférieure de plus grande dimension 108 de la pièce 68 et ils introduisent respectivement un mélange combustible tel qu'un mélange d'air et d'essence et de l'huile vaporisée par une ouverture dans une chambre 108 entourant les roues dentées 56 et 60 ainsi que l'arbre à cames 62. Un conduit 110 relie un orifice de sortie 112 de la chambre 106 à un orifice d'entrée 114 du carter. Un disque d'équilibrage 116 calé sur le vilebrequin est placé près de l'orifice 114 et il ouvre et ferme alternativement l'orifice 114 en synchronisme avec la rotation du vilebrequin. Des orifices de sortie 120 relient le carter de vilebrequin à des rainures semi-cylindriques 124 et 126 (fig. 1 et 3) des cylindres 128 et 130 de la pièce 68 du boîtier des distributeurs.
Des tiroirs allongés 132 et 134 commandent l'admission du mélange d'air et d'essence dans le cylindre 12 et le cylindre 14 par l'intermédiaire d'orifices elliptiques 136 et 138 respectivement. Le tiroir 132 est commandé par une came de levage 140 (fig. 1 et 2) de l'arbre à cames 62 et un suiveur de came de levage 142 faisant saillie à angle droit et étant assujetti au tiroir 132, ainsi que par une came d'abaissement 144 de l'arbre à cames et un suiveur de came d'abaissement 146 faisant saillie à angle droit et assujetti au tiroir 132. Ces cames et suiveurs de came déterminent efficacement la position du tiroir 132 à tout instant. Comme on le voit en particulier sur la fig. 4, les suiveurs de came 142 et 146 sont des pièces forgées identiques et présentent des parties annulaires 148 et 150 brasées ou soudées à une partie 152 de plus petit diamètre du tiroir 132.
Un manchon de remplissage 154 est placé entre les parties annulaires. Les diamètres externes des parties annulaires et du manchon de remplissage sont identiques à celui de la partie supérieure du tiroir 132 et s'ajustent étroitement dans les rainures 124, 126, 128 et 130. Le tiroir 132 est relié à la pièce en fonte 68 par une clavette 156 (fig. 1) et une cannelure 158. Le tiroir 134 est relié de la même manière à la pièce 68 et est toujours maintenu efficacement en position par des cames 159 et 160 (fig. 2) et des suiveurs de came 161 et 162 qui sont identiques aux cames 140 et 144 et aux suiveurs de came 142 et 146, les cames commandant le tiroir 134 étant naturellement déphasées de 180 par rapport aux cames 140 et 144.
Le tiroir 132 présente un orifice d'échappement 170 (fig. 4) à son extrémité supérieure et un bouchon 172 ferme la partie du tiroir située entre l'orifice 170 et un orifice de sortie 174 ménagé près de son extrémité supérieure. Un orifice d'admission 176 est ménagé dans la partie inférieure du tiroir 132 et un bouchon 178 ferme le fond du tiroir 132. Des segments 180, 182 et 184 sont disposés à l'extrémité supérieure du tiroir 132 de part et d'autre des orifices 170 et 174. Lorsque l'orifice 170 est au niveau de l'orifice 136 (fig. 1), le cylindre 12 communique avec un tube d'échappement 186 fixé par des vis à tête 188 à l'extrémité supérieure du bloc moteur et de la pièce 68. Lorsqu'un cordon 190 situé entre les segments 180 et 182 se trouve au niveau de l'orifice 136, ce dernier est fermé.
Lorsque l'orifice 174 est au niveau de l'orifice 136,1'orifice 176 est au niveau de la sortie 120 et l'intérieur du tiroir 132 communique avec l'alésage 12. Lorsque l'orifice 176 est au niveau de la sortie 120, l'intérieur du tiroir 132 communique avec le carter et lorsque l'orifice 176 se trouve entièrement au-dessous de l'orifice 120,1'orifice 176 est entièrement fermé. Le tiroir 134 comporte des orifices 192, 193 et 194 (fig. 2) qui correspondent aux orifices 170, 174 et 176. Le tiroir 134 comporte également un cordon 195 entre des orifices ménagés à l'extrémité supérieure du tiroir 134 et il sert à fermer l'orifice 138 lorsqu'il est à son niveau.
Les orifices du tiroir 134 ouvrent et ferment des orifices comprenant l'orifice 138 et une sortie inférieure du bloc 10 correspondant à la sortie 120 et communiquant avec l'extrémité inférieure de la rainure 126. Des clapets de retenue 196 sont prévus dans les sorties 120 pour ne permettre un écoulement qu'à partir du carter, ce qui permet d'allonger les orifices 176 afin d'éviter la nature critique de la distribution. Un clapet de retenue 197 prévu dans l'extrémité carter du canal 110 ne permet un écoulement qu'en direction du carter.
Une ouverture de distribution 200 (fig. 1) ménagée dans un disque 116 sert à ouvrir l'ouverture 114 près du début du mouvement ascendant du piston 16 et à mesure que le piston monte il aspire le mélange d'air et d'essence à partir du carburateur 100 dans le carter par l'intermédiaire de la chambre 108, ce qui agite le mélange. Le carter est alimenté pendant sensiblement toute la course ascendante du piston 16 et ensuite le disque 116 ferme l'ouverture 114 et la maintient fermée sensiblement pendant toute la course descendante du piston 16 et ce dernier comprime le mélange d'air et d'essence et suralimente l'un des cylindres 12 et 14 pendant la course d'admission.
Le carter s'ajuste étroitement autour du disque d'équilibrage 116 et présente un petit volume, de sorte que le rapport du déplacement du piston 20 au volume de l'espace situé au-dessous du piston 20 est élevé, ainsi que le taux de compression. Pour obtenir une forte compression pendant le fonctionnement normal et pour pouvoir effectuer un réglage pendant le fonctionnement et obtenir également un taux de compression beaucoup plus faible pendant le démarrage du moteur, afin de faciliter l'entraînement à la manivelle, le carter comporte un alésage de grand volume 220 fermé à une extrémité et communiquant avec l'extérieur du carter par son autre extrémité, et un bouchon 222 s'ajustant étroitement et coulissant dans l'alésage 220.
Le bouchon 222 et le carter présentent une fixation à baïonnette à fente hélicoïdale servant à bloquer le bouchon dans toute position réglée voulue à partir d'une première position extrême dans laquelle il remplit entièrement l'alésage 220 et ferme un passage 224 entre le carter 116 et l'alésage 220. Le bouchon 222 peut être réglé à la main par son extrémité faisant saillie à l'extérieur pour le mettre dans toute position voulue à partir de la position susmentionnée, dans laquelle il est entièrement introduit, jusqu'à une seconde position extrême faisant communiquer l'alésage 220 avec le carter et dans laquelle il est presque entièrement hors de l'alésage 220, la fixation à baïonnette empêchant que le bouchon soit entièrement extrait de l'alésage.
Le bouchon peut être creux et fermé à ses extrémités et il sert à ouvrir et à fermer le passage 224 de la même façon qu'un tiroir, le passage 224 se trouvant près de l'extrémité ouverte du bouchon. De préférence, le volume combiné effectif du bouchon et de l'alésage 220, lorsque le passage est ouvert, est suffisant pour réduire le taux de compression du moteur à 5 : 1 à partir d'un taux de 9 1 lorsque le bouchon 222 ferme l'orifice 224. En variante, le bouchon peut être entièrement fermé aux deux extrémités et est très déplacé entre une position bloquée dans laquelle il remplit entièrement l'alésage 220 et une position dans laquelle l'alésage 220 est ouvert de manière sensiblement totale.
Pour faire démarrer le moteur, le bouchon 222 est tiré hors de l'alésage jusqu'à sa position d'extraction extrême et l'utilisation actionne le mécanisme de démarrage 54. Le bouchon 222 est ensuite introduit entièrement et est bloqué dans la position dans laquelle il ferme le passage 224 et dans laquelle on obtient un taux de compression élevé et une suralimentation maximale. Pendant chaque cycle de deux tours du vilebrequin 38, chacun des deux cylindres 12 et 14 est mis une fois à feu.
Au début d'un tel cycle, en supposant que le vilebrequin est au point mort bas et que le piston 20 vient de terminer sa course d'aspiration, les sorties 114 et 120 sont fermées, le tiroir 134 vient de fermer l'orifice 138 (fig. 2) et le tiroir 132 vient d'ouvrir l'orifice 136 pour le mettre en communication avec l'échappement, la sortie 120 et la sortie correspondant à la sortie 120 du tiroir 134 étant fermées. Le piston 16 est ensuite déplacé vers le haut, la sortie 114 est ouverte et le piston 16 aspire dans le carter une nouvelle charge du mélange combustible d'air et d'essence, tandis que le piston 18 balaie le cylindre 12 et le piston 20 comprime davantage la charge dans le cylindre 14. Près de l'extrémité supérieure de la course, la bougie 86 est allumée, la sortie 114 est isolée du carter et l'orifice 136 est isolé de l'orifice 170.
Ensuite, à mesure que le piston 20 descend pendant sa course motrice, le piston 18 descend. Au cours de la première partie de la course d'aspiration du piston 18, ce dernier comprime la charge contenue dans le carter et le distributeur 132 place l'orifice 174 en communication avec l'orifice 136 et met simultanément l'orifice 176 en communication avec la sortie 120.
En poursuivant son mouvement descendant, le piston 18 aspire le mélange comprimé d'air et d'essence dans le cylindre 12. Lorsque le vilebrequin atteint la position correspondant au point mort bas, le distributeur 134 ouvre l'orifice 138 (fig. 2) et fait communiquer le cylindre 14 avec l'échappement, le distributeur 132 ferme l'orifice 136 et la sortie 120, tout en restant plein du mélange d'air et d'essence comprimé, et le disque 116 ouvre la sortie 114. Ensuite, le piston 16 monte, le piston 20 effectuant sa course de balayage ou d'échappement et le piston 18 effectuant sa course de compression. Près de l'extrémité supérieure de cette course ascendante du piston 16,1'orifice 138 est isolé de l'échappement et la bougie 84 est allumée.
Le piston 18 descend ensuite pour effectuer sa course motrice et le piston 20 descend pour effectuer sa course d'aspira tion, l'orifice 138 communiquant avec l'orifice d'admission du tiroir 134 et l'orifice inférieur du tiroir 134 communiquant avec l'orifice du carter, la sortie 114 étant fermée par le disque 116. Ensuite, à l'extrémité inférieure de cette course, l'orifice 138 est fer mé, l'orifice 136 est mis en communication avec l'échappement et l'orifice inférieur du tiroir 134 est isolé de la sortie du carter. Ensuite, le cycle de fonctionnement décrit plus haut se répète.
Le moteur décrit ci-dessus maintient le collecteur, c'est-à-dire les tiroirs 132 et 134, toujours rempli par le mélange d'air et d'essence à la pression de suralimentation, il entraîne efficacement les tiroirs de manière qu'ils ne flottent pas ou qu'il ne se produise pas de fonctionnement irrégulier du moteur, il est simple et léger, il mélange intimement l'air et le carburant, grâce au mouvement des cames 140 et 144 et des suiveurs de came 142 et 146 contenus dans la chambre 108 et est facilement mis en marche à la main à un faible taux de compression, tout en présentant un taux de compression élevé pendant son fonctionnement normal.
Un moteur suralimenté à quatre temps 300 selon une deuxième forme de réalisation (fig. 7 et 8) comporte un carter 302.
un bloc moteur 304, un double piston 306 en une seule pièce, une bielle 308, un vilebrequin 310, un arbre à cames 312 et un volant 314. Un carburateur 316 est relié par un clapet de retenue 318 à l'intérieur hermétiquement fermé du carter et un clapet de retenue 320 relie l'intérieur du carter à l'intérieur hermétiquement fermé d'un corps 322 d'un distributeur. Un piston surpresseur 324 sert à régler le degré de suralimentation pour obtenir une suralimentation optimale en cas de différence de la qualité du carburant, de vitesse et des conditions de fonctionnement.
Le piston surpresseur 324 peut être réglé à la main au moyen d'une poignée 325, soit pendant le fonctionnement du moteur, soit pendant qu'il est arrêté, à une position désirée quelconque entre une position de suralimentation maximale et une position de suralimentation minimale, cette dernière permettant de réduire le taux de compression à une valeur à laquelle le moteur peut être facilement mis en marche à la manivelle. Le piston surpresseur 324 est relié par des parties d'engrènement hélicoïdales 330 et 332 présentant un pas allongé à une tige suiveuse 334 reliée par cannelure à la partie inférieure 338 du carter 302. La tige suiveuse peut coulisser dans un manchon 340 et est poussée par un ressort 342 vers le haut au contact d'une came 344 calée sur le vilebrequin 310.
Le ressort s'appuie contre un siège 346 porté par la base creuse 338 du carter et contre le piston 324 qui coulisse dans un alésage vertical 348 de la base 338.
La poignée 325 est reliée à un manchon 350 qui est lui-même relié au piston 324 par plusieurs tiges 352 coulissant dans des alésages ménagés dans le manchon 350. La poignée peut être déplacée le long d'une fente périphérique 354 et un verrou de blocage amovible 356 porté par la poignée peut être utilisé pour la maintenir dans la position réglée voulue.
Le piston surpresseur 324 est entraîné en opposition de phase par rapport au piston 306, de sorte que le piston 324 descend lorsque le piston 306 monte et inversement. La came 344 déplace la tige suiveuse et le piston 324 vers le bas et le ressort 342 les fait monter lorsque la came 344 le permet. Un manchon de guidage 358 fixé dans le carter limite la position supérieure du réglage du piston 324 par rapport au carter, position dans laquelle le piston 324 est de niveau avec le fond du carter. Le piston 324 est réglable sur la tige suiveuse de cette position supérieure extrême à une position inférieure de mise en marche du moteur dans laquelle le piston 324 est bien au-dessous de la tige suiveuse de manière à accroître le volume effectif du carter pour réduire le taux de compression.
Naturellement, le piston 324 peut être également mis dans des positions intermédiaires au moyen de la poignée 325 pour obtenir une suralimentation optimale pour les différentes vitesses et conditions de fonctionnement du moteur. Egalement, lorsque le piston 324 touche le manchon 358, on peut faire tour
ner encore le piston pour tirer la tige suiveuse 334 vers le bas to
talement à l'écart du trajet parcouru par la came 334, de façon que le piston ne se déplace pas pendant le fonctionnement du moteur et n'ait pas d'effet surpresseur. Egalement. la tige peut être maintenue en position partiellement extraite par le piston 324. de façon que ce dernier effectue une course plus courte.
Des pistons distributeurs 370 et 372 animés d'un mouvement de va-et-vient dans des manchons 374 et 376 juxtaposés parallèlement dans le bloc 304 commandent à la fois l'admission et l'échappement par des orifices 378 et 380 dans des chambres 382 et 384. Les pistons sont reliés à des tiges 386 et 388 sollicitées par des ressorts 390 contre des cames identiques 392 et 394 calées sur l'arbre à cames 312 dans des positions décalées de 180 . Les ressorts s'appuient sur des sièges en forme de croisillon 396 et 398 fixés aux manchons 374 et 376 et aux tiges 386 et 388. Lorsque l'un des pistons 370 et 372 est au-dessus de son orifice 378 ou 380.
cet orifice est relié à l'admission. Lorsque l'un des pistons 370 et 372 se trouve au-dessous de son orifice 378 ou 380, cet orifice est relié à l'échappement. Lorsque l'un des pistons 370 et 372 est dans une position dans laquelle il bloque son orifice 378 ou 380.
comme représenté par la position du piston 372 sur la fig. 7, dans laquelle des segments 400 entourent l'orifice. ce dernier est hermé- tiquement fermé.
Une roue dentée épaisse 405 engrène avec une roue dentée de synchronisation 402 montée sur l'arbre à cames 312 (fig. 7 et 8).
La roue dentée 402 est réglable longitudinalement et en rotation par rapport à la roue dentée 405 au moyen d'un levier à main 404 relié par une fourche 406 à un collier 408 fixé à la roue dentée 402.
Un élément à denture hélicoïdale 410 présentant un pas très long est relié par une clavette à l'arbre à cames et tourne dans un taraudage hélicoïdal complémentaire 412 de la roue dentée 402 pour faire tourner légèrement l'arbre 312 par rapport à la roue dentée 402. Cette dernière engrène avec la roue dentée 405 calée sur l'arbre à cames. En ajustant l'arbre à cames par rapport à la roue dentée. on règle naturellement la distribution. La poignée ou levier 404 est fixé par un élément de serrage à frottement 414 pour le maintenir dans la position de réglage voulue.
Les faces supérieures en spirale 420 et 422 de même surface de la tête circulaire 424 et de la tête annulaire 426 des pistons 428 et 430, respectivement. sont en regard des culasses plates 432 et 434 du cylindre 304. Des bougies 436 et 438 sont placées près des parties inférieures des têtes 420 et 422 et allument les mélanges d'air et d'essence dans les parties les plus basses des chambres délimitées par les culasses 432 et 434 et les têtes 424 et 426. Ainsi, la combustion se produit avec un effet tourbillonnant ou en spirale, ce qui réduit la détonation ou le cognement au minimum.
Pour obtenir le meilleur fonctionnement du moteur 300, le volume du collecteur d'admission, qui comporte la chambre réservée à l'arbre à cames, doit être et est au moins aussi important que le déplacement de chacun des éléments 428 et 430 du piston 306.
Avec le clapet de retenue 320. cela forme un réservoir de grand volume pour le mélange combustible sous pression de suralimentation et ce mélange emmagasiné sous une pression élevée est immédiatement disponible lorsque l'orifice 378 ou l'orifice 380 est ouvert, de manière à remplir rapidement la partie supérieure du cylindre alimenté par cet orifice. Ensuite, pendant que le piston descend pour effectuer sa course d'aspiration, le piston 306 comprime le mélange dans le carter et le refoule dans la chambre ré
servée à l'arbre à cames et le cylindre.
Dans une troisième forme d'exécution selon les fig. 9 à 14. un moteur suralimenté à quatre temps 500 comporte un carter 502,
un bloc moteur 504, un piston double en une seule pièce 506, une
bielle 508, un vilebrequin 510 et un arbre à cames 562. Le piston 506 comporte un élément supérieur 514 et un élément inférieur
516, tous deux de même surface et effectuant naturellement le
même déplacement dans leur cylindre respectif 536 et 540, mais
avec un déplacement dans la zone hermétique du carter qui cor
respond au double de celui de l'un ou l'autre des éléments du pis
ton dans son cylindre respectif. Des bougies 518 et 520 sont allu
mées au cours d'une course sur deux du piston. Un clapet de retenue 522 admet l'air à l'intérieur du carter qui est, par ailleurs, her métiquement fermé lors de chaque course ascendante du piston.
Un clapet de retenue 524 admet l'air du carter dans une chambre 526 réservée à l'arbre à cames, chaque fois que l'air contenu dans le carter est soumis à une pression supérieure à celle de l'air contenu dans la chambre 526, par exemple lors de chaque course descendante du piston 506. Etant donné que le déplacement du piston 506 dans le carter au cours de chaque course descendante correspond au double de la capacité d'admission du cylindre, qui est alors alimenté, la compression de l'air ou des mélanges d'air et de carburant est maintenue dans la chambre 526.
Chaque fois qu'un orifice 528 ou un orifice 530 d'un distributeur 532, qui est fermé à son extrémité supérieure et ouvert à son extrémité inférieure, est mis en communication avec un orifice 534 du cylindre 536 ou un orifice 538 du cylindre 540, I'air comprimé contenu dans la chambre de l'arbre à cames passe par une partie de diffusion 542 d'un carburateur 544 pour aspirer l'essence par l'intermédiaire d'un ajutage 546 pour former un mélange combustible. Ce mélange comprimé passe par le distributeur et les orifices de ce dernier dans le cylindre pour le suralimenter. Il est également prévu un papillon d'étranglement fendu 548 et une tubulure 550 qui transmet la pression de l'air régnant dans le chambre 526 au sommet de la chambre du flotteur du carburateur qui est alimenté en essence par une tubulure 552 à partir d'une pompe à essence.
Des cames 560 et 592 à trois lobes. à action rapide, ayant un diamètre constant (fig. 9, 11 et 12) sont assujetties à l'arbre à cames 562 monté dans des paliers hermétiques étanches à l'air 564 dans le corps de la chambre de l'arbre à cames. L'arbre à cames 562 est entraîné par un engrenage 566 à partir du vilebrequin 510 à la moitié de la vitesse de rotation de ce dernier. Les cames 560 et 592 sont à environ 90 I'une de l'autre et tournent dans des ouvertures carrées 568 de bielles 570 pour ouvrir et fermer rapidement les orifices 534 et 538 et les orifices 584 et 586, respectivement.
L'action de la came 560 est telle que, lorsque l'orifice 528 s'approche de l'orifice 534, un lobe 572 fait monter rapidement le tiroir 532 pour ouvrir rapidement l'orifice 534. Cette action est suivie par une période de repos pendant la course d'aspiration de l'élément 514 du piston et. lorsque cette course d'aspiration s'approche de sa fin, un lobe 574 de la came fait descendre rapidement le tiroir 532 pour fermer rapidement l'orifice 534. Les deux orifices 534 et 538 restent ensuite fermés jusqu'au début de la course d'admission du piston 516 et, à ce moment, le lobe 572 fait descendre rapidement le tiroir 532 pour ouvrir l'orifice 530 et le mettre en communication avec l'orifice 538. A la fin de la course d'aspiration de l'élément 516 du piston, le lobe 574 fait monter rapidement le tiroir 532 de sa position basse pour fermer rapidement l'orifice 538.
Un troisième lobe 576 de la came 560 maintient toujours la came en contact avec les quatre côtés de l'ouverture carrée 568. La pointe du lobe 572 se trouve dans la position la plus éloignée de l'axe de rotation de l'arbre à cames 562 et les lobes 574 et 576 sont à égale distance d'une ligne tracée du lobe 572 à l'axe de rotation du vilebrequin. Les lobes sont à 120 les uns des autres et sont séparés par des parties arrondies identiques 580. Les tiroirs des distributeurs comportent des segments 581.
Un distributeur d'échappement 582 (fig. 10) est ouvert pour communiquer avec l'échappement à son extrémité supérieure et est fermé à son extrémité inférieure. Les orifices d'échappement 584 et 586 sont rapidement ouverts et fermés par rapport aux orifices 588 et 590 du distributeur 582. Ce dernier est déplacé par une
bielle formant suiveur de came 591 et la came à trois lobes à diamètre constant 592 (fig. 11) assujettie à un maneton 594 de l'arbre
à cames 562 situé à 90t environ d'un maneton 596 supportant la came 560. La came 592 présente également des lobes dont le nom
bre et la forme correspondent à ceux des lobes de la came 560.
Le volume combiné de la chambre 526 et du distributeur 532
est aussi important que le déplacement de l'un ou l'autre élément
514 ou 516 du piston. Cela constitue une grande réserve de gaz à
la pression de suralimentation qui est immédiatement disponible lorsque l'orifice 534 ou 538 est ouvert. ce qui permet une alimentation initiale très rapide des cylindres.
Pour faire varier le degré de suralimentation. un tiroir creux cloisonné 600 (fig. 9, 13 et 14) est ajusté étroitement et tourne dans un alésage 602 du carter 502. La position de rotation du cylindre ou tiroir 600 est déterminée par l'action combinée d'une tige 604 reliée à la commande des gaz et par une tige reliée à un mécanisme sensible à la pression, qui réagit à la pression régnant dans le collecteur. Les tiges 604 et 606 sont reliées à un levier 608 pivotant sur une bielle 610 reliée à une manivelle 612. La tige 604 est soulevée lorsque le papillon est déplacé dans le sens de l'ouverture et la tige 606 est soulevée lorsque la pression du collecteur diminue. Lorsque la tige 604 ou la tige 606 est déplacée vers le haut, la manivelle 612 oscille sinistrorsum pour faire tourner le tiroir 600 sinistrorsum.
Un mouvement dans cette direction déplace successivement des fentes échelonnées 614 à 617 d'une position dans laquelle elles communiquent avec une fente 620 à une position dans laquelle elles sont isolées de cette dernière. Cette rotation échelonnée ferme les compartiments 624 à 627 du tiroir et les isole de l'intérieur du carter, afin de réduire par échelons le volume du carter, ainsi que le volume de la chambre du carter, de manière à augmenter le degré de suralimentation. Les compartiments 624 à 627 sont isolés les uns des autres par des cloisons transversales 630.
Bien qu'on ait décrit ci-dessus le moteur suralimenté 500 avec un carburateur 544 placé sur le collecteur d'admission en n'admettant l'air que par le clapet de retenue 522, si on le désire, le carburateur peut être enlevé du collecteur d'admission et placé sur la tubulure aboutissant au clapet de retenue 522 pour admettre le mélange d'air et de carburant dans le carter, plutôt que de l'introduire directement dans le collecteur d'admission.
The present invention relates to a supercharged engine.
In known supercharged engines running at high speed no means have been provided for connecting a large quantity of fuel mixture under boost pressure to a cylinder immediately after opening a cylinder inlet valve. Also, fast operating valves were required and the supercharging and timing were usually set to the optimum value for maximum speed and no adjustment could be made while the engines were running. Difficulties have been encountered due to erratic operation as a result of improper valve adjustment. Difficulties in carburizing have also been encountered, due to the difficulty of obtaining perfect mixtures of air and gasoline.
Also, it is desirable to achieve a high compression ratio to obtain maximum efficiency. However, when an engine has a high rate of compression, it takes a great deal of force to spin it and start it.
The bangs and clicking sound also posed problems.
In a supercharged engine, it would be desirable to have a large amount of the high pressure fuel mixture readily available for intake, quick-acting valves, boost and timing adjustment while the engine is running. , better distribution, perfect mixture of air and gasoline and low compression at start-up and high compression after start-up.
The aim of the invention is to create a four-stroke supercharged engine with a high compression ratio:
whose supercharging is selectively variable;
in which large volumes of the fuel mixture under high pressure are immediately available upon opening the inlet valves of the cylinders of the engines
which has a single distributor spool controlling the orifices of the two cylinders and driven by a rotary cam with three lobes of constant diameter;
- which has sophisticated distributors;
- in which the superchargers are adjustable while the engines are running;
;
- in which a single distributor supplies the inlet ports of the two cylinders
- in which the distribution is adjustable while the engine is running;
- which has a booster piston to increase supercharging;
- wherein a single distributor piston controls both the intake and the exhaust;
- in which the clicking noise is suppressed, the mixture of air and gasoline is perfect and the compression is reduced to facilitate the starting of the engine.
The supercharged engine according to the invention is characterized in that it comprises a housing the volume of which is greater than the effective volume of the cylinder, and in that the piston maintains the housing filled with a mixture of air and gasoline under boost pressure, a duct connecting the crankcase chamber to the cylinder and a second duct periodically connecting the crankcase chamber to the cylinder.
Embodiments of the engine which is the subject of the invention will be described, by way of example, with reference to the appended drawing, in which:
Fig. I is a vertical section of a supercharged four-stroke engine.
Fig. 2 is a vertical section taken along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a partial vertical section taken on line 3-3 of Fig. 1.
Fig. 4 is a vertical section on a larger scale of a distributor of the motor shown in FIG. 1.
Fig. 5 is a horizontal section on a larger scale of the dispenser of FIG. 4.
Fig. 6 is a partial elevation on a larger scale taken along line 6-6 of FIG. 3.
Fig. 7 is a vertical section of another embodiment.
Fig. 8 is a horizontal section on a larger scale taken along line 8-8 of FIG. 7.
Fig. 9 is a vertical section of a third embodiment.
Fig. 10 is a partial vertical section of the engine of FIG. 9.
Fig. It is a vertical section on a larger scale along the line Il-Il in fig. 9.
Fig. 12 is an elevation on a larger scale taken along line 12-12 of FIG. 11.
Fig. 13 is a section on a larger scale taken along line 13-13 of FIG. 9, and
Fig. 14 is an elevation on a larger scale taken along line 14-14 of FIG. 13.
The engine shown has a block 10 which is a one-piece die-cast piece having an upper cylinder 12 and a lower cylinder 14. A one-piece dual piston 16 has a smaller-sized upper piston 18 that fits tightly and slides into it. cylinder 12 and a larger lower piston 20 sliding in cylinder 14. The effective areas of the two pistons are the same and the effective volumes of the two cylinders 12 and 14 are also the same. The piston 18 carries rings 22 and the piston 20 carries rings 24.
A connecting rod 30 is connected by a journal 32 to the piston 16 and by a bearing 34 to the crankpin 36 of a crankshaft 38 journaled in bearings 40 and 42 (FIG. 2) carried by the block 10, and a casing 44 having a flange assembly 46. Seals 48 and 50 seal the crankshaft and the latter carries a flywheel 52.
A starting mechanism with automatic winding and a combined mechanism 54 with magneto switch and distributor are attached to the flywheel end of the crankshaft. A gear train comprising a synchronization toothed wheel 56 wedged on the crankshaft and placed in the lateral part 58 of the casing drives a synchronization cogwheel 60 wedged on a camshaft 62 journaled in bearings 64 and 66 carried by a part made of cast iron 68 forming the housing of the distributors, this cast part being fixed by cap screws 70 (fig. 1) to the casing and to the engine block.
Head screws 72 secure the lower flanged end 74 of the block to a flanged upper end 76 of the housing. An upper part 78 of the cast iron part 68 is fixed by cap screws 80 (Fig. 3) to the engine block and to the housing. Cooling fins 82 are formed on the block and spark plugs 84 and 86 (Fig. 1) are mounted in a cylinder head 88 and a cylinder head portion 90 of the engine block, respectively, the spark plugs being connected to a system of. ignition in order to be lit alternately.
A carburetor 100 and a drip lubricator 102 are mounted on an upper surface 104 of a casing 106 surrounding a lower chamber of larger dimension 108 of the part 68 and they respectively introduce a combustible mixture such as an air mixture. and gasoline and oil vaporized through an opening in a chamber 108 surrounding the toothed wheels 56 and 60 as well as the camshaft 62. A conduit 110 connects an outlet port 112 of the chamber 106 to an orifice d inlet 114 of the housing. A balancing disc 116 wedged on the crankshaft is placed near the port 114 and it alternately opens and closes the port 114 in synchronism with the rotation of the crankshaft. Outlet ports 120 connect the crankcase to semi-cylindrical grooves 124 and 126 (Figs. 1 and 3) of cylinders 128 and 130 of part 68 of the distributor housing.
Elongated drawers 132 and 134 control the admission of the mixture of air and gasoline into cylinder 12 and cylinder 14 through elliptical ports 136 and 138 respectively. The spool 132 is controlled by a lifting cam 140 (fig. 1 and 2) of the camshaft 62 and a lifting cam follower 142 projecting at right angles and being secured to the spool 132, as well as a cam. camshaft lowering 144 and a lowering cam follower 146 projecting at right angles and secured to spool 132. These cams and cam followers effectively determine the position of spool 132 at all times. As can be seen in particular in FIG. 4, the cam followers 142 and 146 are identical forgings and have annular portions 148 and 150 brazed or welded to a portion 152 of smaller diameter of the spool 132.
A filler sleeve 154 is placed between the annular portions. The outer diameters of the annular portions and the filler sleeve are identical to that of the top of the drawer 132 and fit tightly in the grooves 124, 126, 128 and 130. The drawer 132 is connected to the cast iron part 68 by a key 156 (fig. 1) and a spline 158. The spool 134 is connected in the same way to the part 68 and is always effectively held in position by cams 159 and 160 (fig. 2) and cam followers 161 and 162 which are identical to the cams 140 and 144 and to the cam followers 142 and 146, the cams controlling the spool 134 being naturally out of phase by 180 with respect to the cams 140 and 144.
The drawer 132 has an exhaust port 170 (Fig. 4) at its upper end and a plug 172 closes the part of the drawer located between the orifice 170 and an outlet 174 formed near its upper end. An intake orifice 176 is formed in the lower part of the drawer 132 and a plug 178 closes the bottom of the drawer 132. Segments 180, 182 and 184 are arranged at the upper end of the drawer 132 on either side of the ports 170 and 174. When the port 170 is at the level of the port 136 (fig. 1), the cylinder 12 communicates with an exhaust tube 186 fixed by cap screws 188 to the upper end of the engine block and the part 68. When a bead 190 located between the segments 180 and 182 is at the level of the orifice 136, the latter is closed.
When the port 174 is at the port 136, the port 176 is at the outlet 120 and the interior of the spool 132 communicates with the bore 12. When the port 176 is at the outlet 120, the interior of spool 132 communicates with the housing and when port 176 is entirely below port 120, port 176 is fully closed. The drawer 134 has orifices 192, 193 and 194 (fig. 2) which correspond to the orifices 170, 174 and 176. The drawer 134 also has a bead 195 between the orifices formed at the upper end of the drawer 134 and it is used for close port 138 when it is level.
The orifices of the spool 134 open and close orifices including the orifice 138 and a lower outlet of the block 10 corresponding to the outlet 120 and communicating with the lower end of the groove 126. Check valves 196 are provided in the outlets 120. to allow flow only from the housing, allowing the ports 176 to be extended to avoid the critical nature of the delivery. A check valve 197 provided in the housing end of the channel 110 only allows flow towards the housing.
A distribution opening 200 (Fig. 1) formed in a disc 116 serves to open the opening 114 near the start of the upward movement of the piston 16 and as the piston rises it sucks the air and gasoline mixture. from the carburetor 100 into the crankcase via chamber 108, which agitates the mixture. The housing is powered for substantially the entire upstroke of piston 16 and then disc 116 closes opening 114 and keeps it closed substantially throughout the downstroke of piston 16 and the latter compresses the air and gasoline mixture and supercharges one of cylinders 12 and 14 during the intake stroke.
The housing fits tightly around the balance disc 116 and has a small volume, so that the ratio of the displacement of the piston 20 to the volume of the space below the piston 20 is high, as well as the rate of displacement. compression. In order to achieve high compression during normal operation and to be able to adjust during operation and also to obtain a much lower compression ratio during engine starting, in order to facilitate crank drive, the housing has a bore of large volume 220 closed at one end and communicating with the exterior of the housing at its other end, and a plug 222 which fits tightly and slides into the bore 220.
The plug 222 and the housing have a helical slot bayonet fitting which serves to lock the plug in any desired set position from a first extreme position in which it completely fills the bore 220 and closes a passage 224 between the housing 116 and the bore 220. The plug 222 can be manually adjusted by its outwardly projecting end to put it in any desired position from the aforementioned position, in which it is fully inserted, up to one second. extreme position communicating the bore 220 with the housing and in which it is almost entirely outside the bore 220, the bayonet attachment preventing the plug from being fully extracted from the bore.
The plug may be hollow and closed at its ends and serves to open and close passage 224 in the same manner as a drawer, passage 224 being near the open end of the plug. Preferably, the effective combined volume of plug and bore 220, when the passage is open, is sufficient to reduce the engine compression ratio to 5: 1 from a ratio of 91 when the plug 222 closes. orifice 224. As a variant, the plug can be fully closed at both ends and is greatly displaced between a blocked position in which it completely fills the bore 220 and a position in which the bore 220 is open substantially completely.
To start the engine, the plug 222 is pulled out of the bore to its extreme extraction position and the use operates the starting mechanism 54. The plug 222 is then inserted fully and locked in the in position. in which it closes the passage 224 and in which a high compression ratio and maximum supercharging are obtained. During each two-turn cycle of crankshaft 38, each of the two cylinders 12 and 14 is fired once.
At the start of such a cycle, assuming that the crankshaft is at bottom dead center and that the piston 20 has just finished its suction stroke, the outlets 114 and 120 are closed, the spool 134 has just closed the orifice 138 (Fig. 2) and the drawer 132 has just opened the orifice 136 to put it in communication with the exhaust, the outlet 120 and the outlet corresponding to the outlet 120 of the drawer 134 being closed. The piston 16 is then moved upwards, the outlet 114 is opened and the piston 16 draws a new charge of the combustible mixture of air and gasoline into the crankcase, while the piston 18 sweeps the cylinder 12 and the piston 20. further compresses the charge in cylinder 14. Near the upper end of the stroke, spark plug 86 is ignited, outlet 114 is isolated from the crankcase, and port 136 is isolated from port 170.
Then, as the piston 20 descends during its driving stroke, the piston 18 descends. During the first part of the suction stroke of the piston 18, the latter compresses the charge contained in the housing and the distributor 132 places the orifice 174 in communication with the orifice 136 and simultaneously places the orifice 176 in communication. with exit 120.
Continuing its downward movement, the piston 18 sucks the compressed mixture of air and gasoline into the cylinder 12. When the crankshaft reaches the position corresponding to the bottom dead center, the distributor 134 opens the orifice 138 (fig. 2). and communicates cylinder 14 with the exhaust, distributor 132 closes port 136 and outlet 120, while remaining full of the mixture of air and compressed gasoline, and disc 116 opens outlet 114. Then, the piston 16 rises, the piston 20 performing its scavenging or exhaust stroke and the piston 18 performing its compression stroke. Near the upper end of this upstroke of piston 16, port 138 is isolated from the exhaust and spark plug 84 is ignited.
The piston 18 then descends to perform its driving stroke and the piston 20 descends to perform its suction stroke, the orifice 138 communicating with the inlet port of the spool 134 and the lower port of the spool 134 communicating with the 'housing port, outlet 114 being closed by disc 116. Then, at the lower end of this stroke, port 138 is closed, port 136 is placed in communication with the exhaust and port lower drawer 134 is isolated from the outlet of the housing. Then, the operating cycle described above is repeated.
The motor described above keeps the manifold, that is to say the drawers 132 and 134, always filled with the mixture of air and gasoline at the boost pressure, it effectively drives the drawers so that they do not float or irregular operation of the engine occurs, it is simple and light, it intimately mixes air and fuel, thanks to the movement of cams 140 and 144 and cam followers 142 and 146 contained in chamber 108 and is easily operated by hand at a low compression ratio, while exhibiting a high compression ratio during normal operation.
A four-stroke supercharged engine 300 according to a second embodiment (Figs. 7 and 8) has a housing 302.
an engine block 304, a double piston 306 in one piece, a connecting rod 308, a crankshaft 310, a camshaft 312 and a flywheel 314. A carburetor 316 is connected by a check valve 318 within the hermetically sealed interior of the housing and a check valve 320 connects the interior of the housing to the hermetically sealed interior of a body 322 of a distributor. A booster piston 324 is used to adjust the degree of supercharging to achieve optimum supercharging in the event of a difference in fuel quality, speed and operating conditions.
Booster piston 324 can be manually adjusted by means of a handle 325, either while the engine is running or while it is stopped, to any desired position between a maximum boost position and a minimum boost position. , the latter allowing the compression ratio to be reduced to a value at which the engine can be easily cranked. The booster piston 324 is connected by helical meshing portions 330 and 332 having an elongated pitch to a follower rod 334 connected by spline to the lower part 338 of the housing 302. The follower rod can slide in a sleeve 340 and is pushed by. a spring 342 upwards in contact with a cam 344 wedged on the crankshaft 310.
The spring rests against a seat 346 carried by the hollow base 338 of the housing and against the piston 324 which slides in a vertical bore 348 of the base 338.
The handle 325 is connected to a sleeve 350 which is itself connected to the piston 324 by several rods 352 sliding in bores formed in the sleeve 350. The handle can be moved along a peripheral slot 354 and a locking latch. removable 356 carried by the handle can be used to hold it in the desired set position.
The booster piston 324 is driven in phase opposition with respect to the piston 306, so that the piston 324 descends when the piston 306 rises and vice versa. Cam 344 moves follower rod and piston 324 downward and spring 342 moves them up when cam 344 permits. A guide sleeve 358 fixed in the housing limits the upper position of the adjustment of the piston 324 relative to the housing, in which position the piston 324 is flush with the bottom of the housing. The piston 324 is adjustable on the follower rod from this extreme upper position to a lower engine start position in which the piston 324 is well below the follower rod so as to increase the effective volume of the housing to reduce the load. compression ratio.
Of course, the piston 324 can also be put into intermediate positions by means of the handle 325 to obtain optimum supercharging for the different speeds and operating conditions of the engine. Also, when the piston 324 touches the sleeve 358, one can turn
still the piston to pull the follower rod 334 down to
tally away from the path traveled by the cam 334, so that the piston does not move during engine operation and does not have a booster effect. Also. the rod can be maintained in a partially extracted position by the piston 324, so that the latter performs a shorter stroke.
Distributor pistons 370 and 372 animated with a reciprocating movement in sleeves 374 and 376 juxtaposed in parallel in the block 304 control both the admission and the exhaust through orifices 378 and 380 in chambers 382 and 384. The pistons are connected to rods 386 and 388 urged by springs 390 against identical cams 392 and 394 wedged on the camshaft 312 in positions offset by 180. The springs rest on spider-shaped seats 396 and 398 attached to sleeves 374 and 376 and to rods 386 and 388. When one of pistons 370 and 372 is above its port 378 or 380.
this port is connected to the inlet. When one of the pistons 370 and 372 is located below its port 378 or 380, this port is connected to the exhaust. When one of the pistons 370 and 372 is in a position in which it blocks its orifice 378 or 380.
as shown by the position of the piston 372 in FIG. 7, in which segments 400 surround the orifice. the latter is hermetically closed.
A thick toothed wheel 405 meshes with a synchronizing toothed wheel 402 mounted on the camshaft 312 (Figs. 7 and 8).
The toothed wheel 402 is adjustable longitudinally and in rotation with respect to the toothed wheel 405 by means of a hand lever 404 connected by a fork 406 to a collar 408 fixed to the toothed wheel 402.
A helical toothed element 410 having a very long pitch is connected by a key to the camshaft and rotates in a complementary helical thread 412 of the toothed wheel 402 to slightly rotate the shaft 312 relative to the toothed wheel 402 The latter meshes with the toothed wheel 405 wedged on the camshaft. By adjusting the camshaft to the toothed wheel. we naturally regulate the distribution. The handle or lever 404 is secured by a friction clamp 414 to hold it in the desired adjustment position.
The spiral upper faces 420 and 422 of the same surface area of the circular head 424 and the ring head 426 of the pistons 428 and 430, respectively. are opposite the flat heads 432 and 434 of the cylinder 304. Spark plugs 436 and 438 are placed near the lower parts of the heads 420 and 422 and ignite the air and gasoline mixtures in the lower parts of the chambers delimited by cylinder heads 432 and 434 and heads 424 and 426. Thus, combustion occurs with a swirl or spiral effect, which minimizes detonation or knocking.
To obtain the best operation of the engine 300, the volume of the intake manifold, which includes the chamber reserved for the camshaft, must be and is at least as large as the displacement of each of the elements 428 and 430 of the piston 306 .
Together with check valve 320, this forms a large volume reservoir for the fuel mixture under boost pressure and this mixture stored under high pressure is immediately available when orifice 378 or orifice 380 is opened, so as to fill. quickly the upper part of the cylinder supplied by this orifice. Then, as the piston descends to perform its suction stroke, piston 306 compresses the mixture in the crankcase and forces it back into the chamber.
Served to the camshaft and cylinder.
In a third embodiment according to FIGS. 9 to 14. a supercharged four-stroke engine 500 has a housing 502,
an engine block 504, a double piston in one piece 506, a
connecting rod 508, a crankshaft 510 and a camshaft 562. The piston 506 has an upper member 514 and a lower member
516, both of the same surface and naturally performing the
same displacement in their respective cylinder 536 and 540, but
with a displacement in the sealed area of the housing which cor
is twice that of either udder element
tone in its respective cylinder. Candles 518 and 520 are lit
during every second stroke of the piston. A check valve 522 admits air inside the housing which is, moreover, her metically closed during each upstroke of the piston.
A check valve 524 admits air from the crankcase into a chamber 526 reserved for the camshaft, whenever the air contained in the crankcase is subjected to a pressure greater than that of the air contained in the chamber 526 , for example during each downstroke of piston 506. Since the displacement of piston 506 in the crankcase during each downstroke corresponds to twice the intake capacity of the cylinder, which is then fed, the compression of l Air or mixtures of air and fuel is maintained in chamber 526.
Whenever an orifice 528 or an orifice 530 of a distributor 532, which is closed at its upper end and open at its lower end, is brought into communication with an orifice 534 of the cylinder 536 or an orifice 538 of the cylinder 540, The compressed air contained in the camshaft chamber passes through a diffusion portion 542 of a carburetor 544 to suck gasoline through a nozzle 546 to form a combustible mixture. This compressed mixture passes through the distributor and the orifices of the latter in the cylinder to supercharge it. Also provided is a split throttle valve 548 and a manifold 550 which transmits the pressure of the air prevailing in the chamber 526 at the top of the float chamber of the carburetor which is supplied with gasoline by a manifold 552 from it. a gasoline pump.
Three-lobe cams 560 and 592. quick-acting, constant diameter (Figs. 9, 11 and 12) are secured to the camshaft 562 mounted in airtight sealed bearings 564 in the camshaft chamber body. Camshaft 562 is driven by gear 566 from crankshaft 510 at half the rotational speed of the latter. Cams 560 and 592 are about 90 degrees apart and rotate in square openings 568 of connecting rods 570 to quickly open and close ports 534 and 538 and ports 584 and 586, respectively.
The action of the cam 560 is such that, as the orifice 528 approaches the orifice 534, a lobe 572 rapidly moves the spool 532 to rapidly open the orifice 534. This action is followed by a period of rest during the suction stroke of the element 514 of the piston and. when this suction stroke approaches its end, a lobe 574 of the cam causes the spool 532 to descend rapidly to rapidly close the orifice 534. The two orifices 534 and 538 then remain closed until the start of the stroke of 'intake of piston 516 and, at this time, lobe 572 rapidly lowers spool 532 to open orifice 530 and put it into communication with orifice 538. At the end of the element suction stroke 516 of the piston, the lobe 574 causes the spool 532 to rise rapidly from its low position to rapidly close the orifice 538.
A third lobe 576 of cam 560 still maintains the cam in contact with all four sides of square opening 568. The tip of lobe 572 is in the position furthest from the axis of rotation of the camshaft. 562 and lobes 574 and 576 are equidistant from a line drawn from lobe 572 to the axis of rotation of the crankshaft. The lobes are 120 from each other and are separated by identical rounded parts 580. The dispenser spools have segments 581.
An exhaust manifold 582 (Fig. 10) is open to communicate with the exhaust at its upper end and is closed at its lower end. The exhaust ports 584 and 586 are quickly opened and closed relative to the ports 588 and 590 of the distributor 582. The latter is moved by a
connecting rod forming a cam follower 591 and the constant diameter three-lobe cam 592 (fig. 11) secured to a crank pin 594 of the shaft
with cams 562 located at about 90t from a crank pin 596 supporting the cam 560. The cam 592 also has lobes whose name
bre and the shape correspond to those of the lobes of the cam 560.
The combined volume of chamber 526 and distributor 532
is as important as moving either element
514 or 516 of the piston. This constitutes a large reserve of gas to
the boost pressure which is immediately available when orifice 534 or 538 is opened. which allows a very rapid initial feeding of the cylinders.
To vary the degree of overeating. a partitioned hollow drawer 600 (Figs. 9, 13 and 14) is tightly fitted and rotates in a bore 602 of the housing 502. The rotational position of the cylinder or drawer 600 is determined by the combined action of a rod 604 connected to the throttle control and by a rod connected to a pressure sensitive mechanism, which reacts to the pressure prevailing in the manifold. The rods 604 and 606 are connected to a lever 608 pivoting on a connecting rod 610 connected to a crank 612. The rod 604 is raised when the butterfly is moved in the open direction and the rod 606 is raised when the pressure of the manifold. decreases. As rod 604 or rod 606 is moved upward, crank 612 oscillates sinistrorsum to rotate spool 600 sinistrorsum.
Movement in this direction successively moves stepped slots 614-617 from a position in which they communicate with a slot 620 to a position in which they are isolated from the latter. This staggered rotation closes the compartments 624 to 627 of the drawer and isolates them from the interior of the crankcase, in order to reduce in stages the volume of the crankcase, as well as the volume of the crankcase chamber, so as to increase the degree of supercharging. The compartments 624 to 627 are isolated from each other by transverse partitions 630.
Although the supercharged 500 engine has been described above with a carburetor 544 placed on the intake manifold with only air in through check valve 522, if desired, the carburetor can be removed from the inlet manifold. intake manifold and placed on the manifold terminating at check valve 522 to admit the air and fuel mixture into the crankcase, rather than introducing it directly into the intake manifold.