**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Groupe alimentation/échappement d'un moteur à combustion interne à quatre temps comportant un ou plusieurs cylindres, caractérisé par un arbre (8 ou 8a) comportant des évidements (12 et 13), tournant directement au-dessus des cylindres dans un alésage (7) pratiqué dans la culasse (1), la culasse comportant, d'une part, une lumiére (9) pour chaque cylindre (6) et, d'autre part, au moins deux canaux transversaux pour chaque cylindre dont au moins un pour l'admission (10) et au moins un pour l'échappement (il).
2. Groupe alimentation/échappement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la culasse est réalisée en deux parties avec ou sans couvercle.
3. Groupe alimentation/échappement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la culasse est réalisée en une seule partie.
4. Groupe alimentation/échappement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la culasse est coulée en une seule piéce avec le bloc-moteur.
5. Groupe alimentation/échappement suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la culasse est en fonte, en acier ou en matiére synthétique renforcée ou non.
6. Groupe alimentation/échappement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la lumiére (9) pratiquée au-dessus de chaque cylindre est de forme géométrique rectangulaire ou trapéz6i- dale.
7. Groupe alimentation/échappement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les canaux transversaux d'admission et d'échappement sont de section rectangulaire, carrée ou ronde.
8. Groupe alimentation/échappement suivant les revendications 1 et 7, caractérisé par le fait que les canaux transversaux d'admission et d'échappement sont perpendiculaires ou inclinés horizontalement et/ou verticalement par rapport à l'axe de l'arbre de distribution.
9. Groupe alimentation/échappement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'arbre de distribution est en fonte, en acier ou en matière synthétique renforcée ou non.
10. Groupe alimentationléchappement suivant les revendications I et 9, caractérisé par le fait que l'arbre de distribution est plein.
11. Groupe alimentation/échappement suivant les revendications 1 et 9, caractérisé par le fait que l'arbre de distribution est creux.
12. Groupe alimentation/échappement suivant les revendications 1, 9 et 11, caractérisé par le fait que, L'arbre de distribution étant creux, les évidements sont obtenus par soudage des enveloppes des évidements.
13. Groupe alimentation/échappement suivant les revendications 1, 9 et 11, caractérisé par le fait que l'arbre de distribution creux est agencé de façon à pouvoir être parcouru par l'huile de lu brification ou par l'eau de refroidissement.
La distribution dans les moteurs à explosion et combustion quatre temps est réalisée par la plupart des constructeurs à l'aide d'un ou de deux arbres à cames par rangée de cylindres placés en tête, latéral ou dans le bas, les cames commandant directement ou indirectement les soupapes.
Le point faible de ce système sont les soupapes, surtout celles d'échappement dont la température peut atteindre 700t C. Si l'on veut éviter cette haute température, on est obligé d'avoir recours à des soupapes dont la tige est creuse et remplie de sodium, ce qui augmente le prix.
L'étanchéité des soupapes peut être détériorée par les dépôts de calamine et par la déformation des soupapes ou des sièges de soupape, vu la haute température. On pallie en partie cet inconvénient en rapportant des sièges de soupapes en matériaux très durs mais, ici aussi, I'augmentation de prix se fait sentir.
Le réglage des soupapes doit se faire relativement souvent. Dans les moteurs sophistiqués, on évite des réglages fréquents, par exemple par des systèmes à poussoirs hydrauliques auto-ajustants qui compliquent l'ensemble et augmentent le prix.
Si l'on veut améliorer la distribution, on a recours à deux arbres à cames en tête par rangée de cylindres, I'un commandant les soupapes d'admission, L'autre les soupapes d'échappement, les soupapes d'admission formant un V avec celles d'échappement. Cette construction est complexe et, par le fait même, onéreuse.
Le but de l'invention est de pallier les inconvénients cités.
A cet effet, le groupe alimentation/échappement, selon l'invention, est agencé tel que défini par la revendication 1.
Des formes d'exécution de l'objet de Invention seront décrites, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
les fig. la, lb, lc sont des vues en élévation, profil et plan d'une culasse en une partie d'un moteur deux cylindres,
les fig. 2a, 2b, 2c sont des vues en élévation, profil et plan d'un arbre de distribution dans le sens du flux,
les fig. 3a, 3b, 3c sont des vues en élévation, profil et plan d'un arbre de distribution a contre-flux,
les fig. 4a à 4h représentent un cycle complet dans le cas d'une distribution dans le sens du flux, et
les fig. Sa à 5h représentent un cycle complet dans le cas d'une distribution à contre-flux.
Les fig. la, lb et lc représentent les vues d'élévation, profil et plan d'une culasse 1 faite en une partie et fixée d'une manière traditionnelle sur le bloc-moteur 2, l'étanchéité est assurée par le joint de culasse 3. La chambre de combustion 4 est représentée plate mais, en pratique, elle peut très bien être hémisphérique ou d'une tout autre forme. Les pistons S sont représentés d'une manière schématique dans les cylindres 6.
La culasse 1 comporte un alésage longitudinal 7 dans l'axe du moteur ou décalé latéralement par rapport à cet axe dans lequel vient l'arbre de distribution 8 ou 8a. Cet alésage est cylindrique, mais il peut aussi comporter des parties non cylindriques, par exemple coniques et même avoir des épaulements, surtout dans le cas ou la culasse est faite en deux parties, étant donné que l'arbre de distribution est placé par le haut.
Au-dessus de chaque cylindre 6, la culasse est percée d'une lumière 9 dont la forme peut être rectangulaire, trapézoidale ou quelconque et dont l'emplacement est soit dans l'axe du moteur, soit décalé latéralement par rapport à cet axe ou encore formant un angle par rapport à cet axe. Ces lumières 9 font communiquer l'alésage 7 avec l'intérieur des cylindres 6.
La culasse 1 comporte en plus des canaux latéraux, d'un côté, ceux de l'admission 10, au moins un par cylindre et, de l'autre côté, ceux d'échappement 11, au moins un par cylindre. La section des canaux 10 et 1 1 peut être rectangulaire, carrée, ronde ou d'une tout autre forme que l'expérience déterminera. L'emplacement des canaux 10 et 1 1 peut être perpendiculaire ou incliné verticalement et/ou horizontalement par rapport à l'axe de l'alésage 7. La culasse peut être en fonte, acier ou tout autre alliage métallique ainsi qu'en matière synthétique renforcée ou non.
Une première variante consiste à fabriquer la culasse en deux parties avec ou sans couvercle. La partie inférieure est séparée de la partie supérieure exactement dans l'axe horizontal de l'arbre de distribution et un joint assure l'étanchéité entre les deux parties. Dans ce cas, on fixe d'abord la partie inférieure sur le bloc-moteur par la méthode traditionnelle de vis et écrous avec un joint de culasse; on place ensuite l'arbre de distribution par le haut dans la partie inférieure de la culasse et, pour terminer, on place la partie supérieure de la culasse. On peut aussi enfermer l'arbre de distribution entre les deux parties de la culasse et ensuite fixer le tout sur le bloc-moteur avec toujours un joint de culasse.
Une deuxième variante consiste à couler la culasse d'une seule pièce avec le bloc-moteur. Dans ce cas, les cylindres sont usinés par
le bas ou, dans le cas de chemises rapportées, celles-ci sont introduites par le bas. L'arbre de distribution sera introduit par le côté dans son alésage.
Cette variante est particulièrement intéressante, car il n'y a plus de joint de culasse ni de système de fixation de la culasse.
Les fig. 2a, 2b et 2c représentent les vues en élévation, profil et plan, d'un arbre de distribution 8 dans le sens du flux tournant dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'alésage 7 de la culasse 1. Cet arbre 8 comporte des évidements, au moins deux pour chaque cylindre, dont au moins un pour l'admission 12 et au moins un pour l'échappement 13.
Les évidements 12 mettent en communication les cylindres 6 avec les canaux d'admission 10 au moment de l'admission. Les évidements 13 mettent en communication les cylindres 6 avec les canaux d'échappement 11, lors de l'échappement. L'arbre de distribution 8 est entraîné par un moyen traditionnel représenté schématiquement en 14, comme par exemple courroie crantée, chaîne, engrenages, etc.
Cet arbre peut être en fonte, acier ou tout autre alliage métallique, ainsi qu'en matière synthétique renforcée ou non et avoir subi des traitements de surface. A certains endroits, par exemple entre les cylindres et aux deux extrémités, il peut être lubrifié.
Pour diminuer le poids, L'arbre de distribution 8 peut aussi être creux, par exemple un tube dans lequel les évidements 12 et 13 seront faits en enlevant d'abord la matière sur le tube aux endroits de ces évidements et en rapportant ensuite par soudage l'enveloppe desdits évidements ou encore en rapportant par soudage des parties pleines qui seront ensuite usinées pour donner la forme voulue aux évidements.
Les fig. 3a, 3b et 3c représentent les vues en élévation, profil et plan, d'un arbre de distribution 8a à contre-flux tournant dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'alésage 7 de la culasse 1, les canaux d'admission et d'échappement étant inversés dans ce cas.
L'arbre de distribution à contre-flux 8a ne diffère dans sa construction par rapport à l'arbre de distribution dans le sens du flux que par l'emplacement des évidements.
En ce qui concerne la fonction, les matériaux utilisés pour sa fabrication ainsi que les différentes façons de le fabriquer, ils sont les mêmes que pour l'arbre de distribution 8 dans le sens du flux et décrits par les fig. 2a, 2b et 2c.
Les fig. 4a à 4h donnent le principe de fonctionnement d'un cycle complet à quatre temps d'un moteur à arbre de distribution dans le sens du flux, L'arbre de distribution 8 tournant dans le sens des aiguilles d'une montre. On a aussi une distribution dans le sens du flux si le même arbre 8 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre mais dans laquelle les évidements 12 et canaux 10 d'admission sont utilisés pour l'échappement et les évidements 13 et canaux 11 d'échappement sont utilisés pour l'admission.
Les avances aux ouvertures d'admission et d'échappement ainsi que les retards aux fermetures d'admission et d'échappement ne sont pas pris en considération sur ces dessins de principe, ces avances et retards étant donnés par la forme et/ou par le décalage des évidements 12 et 13 de l'arbre de distribution, par la forme et la position des lumières 9 ainsi que par la position et la forme des canaux d'admission 10 et d'échappement 11.
Fig. 4a: le piston 5 est au PMH (point mort haut), la lumière 9 et, par le fait même, le cylindre 6 ne sont en communication avec aucun canal.
Fig. 4b: le piston 5 est à mi-course descendante, I'évidement 12 met en communication le cylindre 6 avec le canal d'admission 10 par l'intermédiaire de la lumière 9; on peut dire que l'ouverture d'admission est au maximum.
Fig. 4c: le piston 5 est au PMB (point mort bas), I'admission est terminée puisqu'il n'y a plus de communication entre le cylindre 6 et le canal d'admission 10. Le piston 5 va remonter et commencer la compression.
Fig. 4d: le piston 5 est à mi-course montante, il comprime toujours le gaz. Les canaux d'admission 10 et d'échappement 1 1 sont obstrués par l'arbre de distribution.
Fig. 4e: le piston S est au PMH, la compression est terminée, I'al- lumage se produit (en réalité, il y a avance à l'allumage) donnant lieu à l'explosion. Les canaux d'admission 10 et d'échappement 11 continuent à être obstrués par l'arbre de distribution.
Fig. 4f: le piston S est à mi-course descendante, c'est la détente qui accompagne l'explosion. Les canaux d'admission 10 et d'échappement 1 1 sont toujours obstrués par l'arbre de distribution.
Fig. 4g: le piston 5 est au PMB, la détente est terminée, il va remonter et commencer l'échappement.
Fig. 4h: le piston 5 est à mi-course montante, I'évidement 13 met en communication le cylindre 6 avec le canal d'échappement 11 par l'intermédiaire de la lumière 9; on peut dire que l'ouverture d'échappement est au maximum. L'échappement sera terminé quand le piston 5 sera de nouveau au PMH, comme sur la fig. 4a, et le cycle recommencera.
Les fig. 5a à 5h donnent le principe de fonctionnement d'un cycle complet à quatre temps d'un moteur à arbre de distribution à contre-flux, L'arbre de distribution 8a tournant dans le sens des aiguilles d'une montre. On a aussi une distribution à contre-flux si le même arbre 8a tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre mais dans laquelle les évidements 12 et canaux 10 d'admission sont utilisés pour l'échappement et les évidements 13 et canaux 11 d'échappement sont utilisés pour l'admission.
Les avances aux ouvertures d'admission et d'échappement ainsi que les retards aux fermetures d'admission et d'échappement ne sont pas pris en considération sur ces dessins de principe, ces avances et retards étant donnés par la forme et/ou par le décalage des évidements 12 et 13 de l'arbre de distribution, par la forme et la position des lumières 9 ainsi que par la position et la forme des canaux d'admission 10 et d'échappement 11.
Fig. 5a: le piston 5 est au PMH (point mort haut), la lumière 9 et, par le fait même, le cylindre 6 ne sont en communication avec aucun canal.
Fig. 5b: le piston 5 est à mi-course descendante, I'évidement 12 met en communication le cylindre 6 avec le canal d'admission 10 par l'intermédiaire de la lumière 9; on peut dire que l'ouverture d'admission est au maximum.
Fig. 5c: le piston 5 est au PMB (point mort bas), I'admission est terminée puisqu'il n'y a plus de communication entre le cylindre 6 et le canal d'admission 10. Le piston 5 va remonter et commencer la compression.
Fig. 5d: le piston 5 est â mi-course montante, il comprime toujours le gaz. Les canaux d'admission 10 et d'échappement 11 sont obstrués par l'arbre de distribution.
Fig. 5e: le piston 5 est au PMH, la compression est terminée, I'al- lumage se produit (en réalité, il y a avance à l'allumage) donnant lieu à l'explosion. Les canaux d'admission 10 et d'échappement 11 continuent à être obstrués par l'arbre de distribution.
Fig. 5f: le piston 5 est à mi-course descendante, c'est la détente qui accompagne l'explosion. Les canaux d'admission 10 et d'échappement 11 sont toujours obstrués par l'arbre de distribution.
Fig. 5g: le piston 5 est au PMB, la détente est terminée, il va remonter et commencer l'échappement.
Fig. 5h: le piston 5 est à mi-course montante, I'évidement 13 met en communication le cylindre 6 avec le canal d'échappement 11 par l'intermédiaire de la lumière 9; on peut dire que l'ouverture d'échappement est au maximum. L'échappement sera terminé quand le piston 5 sera de nouveau au PMH, comme sur la fig. 5a, et le cycle recommencera.
Cette distribution du fluide a l'avantage que la culasse est de construction très simple et peut être même coulée d'une seule pièce avec le bloc-moteur. La construction et le montage de l'arbre de distribution sont très simples. Ce système ne comporte aucune pièce en mouvement alternatif. Aucun réglage de la distribution n'est nécessaire pendant toute la durée de vie du moteur. Le rendement d'un moteur à explosion ou à combustion est le rapport entre la puissance fournie et la puissance absorbée qui est dans ce cas la puissance théorique du carburant.
Le rendement d'un moteur à distribution du fluide par arbre de distribution de la présente invention dépend des paramètres suivants (sans tenir compte des éléments extérieurs au système proposé par l'invention, comme par exemple, carburateur, injection, etc.):
- diamètre de l'arbre de distribution,
emplacement de l'arbre de distribution par rapport aux cylindres, arbre de distribution qui peut être soit dans l'axe du moteur, soit décalé latéralement par rapport à cet axe,
- type de distribution:
soit dans le sens du flux, soit à contreflux,
- emplacement des évidements,
- formes des évidements,
- dimensions et forme des lumières dans la culasse,
emplacement des lumières,
- maténaux utilisés pour la construction de la culasse et de l'arbre de distribution, et
lubrification qui va entre autres assurer l'étanchéité entre les cylindres et entre admission et échappement.
La distribution du fluide par arbre de distribution peut être utilisée dans tous les moteurs à combustion interne quatre temps quel que soit le carburant (essence, mazout, gaz, hydrogène, etc.), à un ou plusieurs cylindres et de toute cylindrée.
Les moteurs utilisant la distribution du fluide par arbre de distribution peuvent être montés sur n'importe quel véhicule (terrestre, marin, aérien) et sur n'importe quelle machine.
** ATTENTION ** start of the DESC field may contain end of CLMS **.
CLAIMS
1. Supply / exhaust group of a four-stroke internal combustion engine comprising one or more cylinders, characterized by a shaft (8 or 8a) comprising recesses (12 and 13), rotating directly above the cylinders in a bore (7) formed in the cylinder head (1), the cylinder head comprising, on the one hand, a light (9) for each cylinder (6) and, on the other hand, at least two transverse channels for each cylinder of which at least one for the intake (10) and at least one for the exhaust (it).
2. Supply / exhaust group according to claim 1, characterized in that the cylinder head is made in two parts with or without cover.
3. Supply / exhaust group according to claim 1, characterized in that the cylinder head is made in a single part.
4. Supply / exhaust group according to claim 1, characterized in that the cylinder head is cast in a single piece with the engine block.
5. Supply / exhaust group according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cylinder head is made of cast iron, steel or synthetic material reinforced or not.
6. Supply / exhaust group according to claim 1, characterized in that the light (9) formed above each cylinder is of rectangular or trapezoidal geometric shape.
7. Supply / exhaust group according to claim 1, characterized in that the transverse intake and exhaust channels are of rectangular, square or round section.
8. Supply / exhaust group according to claims 1 and 7, characterized in that the transverse intake and exhaust channels are perpendicular or inclined horizontally and / or vertically relative to the axis of the distribution shaft.
9. Power / exhaust group according to claim 1, characterized in that the distribution shaft is made of cast iron, steel or reinforced or unreinforced synthetic material.
10. Alimentationléchaust group according to claims I and 9, characterized in that the distribution shaft is full.
11. Power / exhaust group according to claims 1 and 9, characterized in that the distribution shaft is hollow.
12. Supply / exhaust group according to claims 1, 9 and 11, characterized in that, the distribution shaft being hollow, the recesses are obtained by welding the envelopes of the recesses.
13. Supply / exhaust group according to claims 1, 9 and 11, characterized in that the hollow distribution shaft is arranged so that it can be traversed by lubrication oil or by cooling water.
Distribution in combustion and four-stroke combustion engines is carried out by most manufacturers using one or two camshafts per row of cylinders placed at the head, lateral or at the bottom, the cams controlling directly or indirectly the valves.
The weak point of this system are the valves, especially those of exhaust whose temperature can reach 700t C. If one wants to avoid this high temperature, one is obliged to have recourse to valves whose stem is hollow and filled sodium, which increases the price.
The tightness of the valves can be deteriorated by scale deposits and by deformation of the valves or valve seats, given the high temperature. This disadvantage is partially overcome by bringing valve seats made of very hard materials, but here too the price increase is felt.
The adjustment of the valves must be done relatively often. In sophisticated engines, frequent adjustments are avoided, for example by self-adjusting hydraulic tappet systems which complicate the whole and increase the price.
If we want to improve the distribution, we use two overhead camshafts per row of cylinders, one controlling the intake valves, the other the exhaust valves, the intake valves forming a V with the exhaust ones. This construction is complex and, by the same token, expensive.
The object of the invention is to overcome the drawbacks mentioned.
To this end, the supply / exhaust group, according to the invention, is arranged as defined by claim 1.
Embodiments of the object of the invention will be described, by way of example, with reference to the appended drawings, in which:
fig. la, lb, lc are elevation, profile and plan views of a cylinder head in part of a two-cylinder engine,
fig. 2a, 2b, 2c are elevation, profile and plan views of a distribution shaft in the direction of flow,
fig. 3a, 3b, 3c are elevation, profile and plan views of a counter-flow distribution shaft,
fig. 4a to 4h represent a complete cycle in the case of distribution in the direction of flow, and
fig. Sa at 5 a.m. represents a complete cycle in the case of a counter-flow distribution.
Figs. 1a, 1b and 1c represent the elevation, profile and plan views of a cylinder head 1 made in one part and fixed in a traditional manner to the engine block 2, the seal is ensured by the cylinder head gasket 3. The combustion chamber 4 is shown flat but, in practice, it may very well be hemispherical or of any other shape. The pistons S are shown schematically in the cylinders 6.
The cylinder head 1 has a longitudinal bore 7 in the axis of the engine or offset laterally relative to this axis in which comes the distribution shaft 8 or 8a. This bore is cylindrical, but it can also have non-cylindrical parts, for example conical and even have shoulders, especially in the case where the cylinder head is made in two parts, since the distribution shaft is placed from the top .
Above each cylinder 6, the cylinder head is pierced with a lumen 9 whose shape can be rectangular, trapezoidal or arbitrary and whose location is either in the axis of the engine, or offset laterally with respect to this axis or still forming an angle with respect to this axis. These lights 9 make the bore 7 communicate with the inside of the cylinders 6.
The cylinder head 1 has in addition side channels, on one side, those of the inlet 10, at least one per cylinder and, on the other side, those of exhaust 11, at least one per cylinder. The section of channels 10 and 1 1 can be rectangular, square, round or any other shape that experience will determine. The location of channels 10 and 1 1 can be perpendicular or inclined vertically and / or horizontally relative to the axis of the bore 7. The cylinder head can be made of cast iron, steel or any other metallic alloy as well as synthetic material reinforced or not.
A first variant consists in manufacturing the cylinder head in two parts with or without a cover. The lower part is separated from the upper part exactly in the horizontal axis of the timing shaft and a seal ensures the seal between the two parts. In this case, the lower part is first fixed to the engine block by the traditional method of screws and nuts with a cylinder head gasket; the distribution shaft is then placed from the top in the lower part of the cylinder head and, to finish, the upper part of the cylinder head is placed. You can also enclose the timing shaft between the two parts of the cylinder head and then fix everything on the engine block with a cylinder head gasket.
A second variant consists in casting the cylinder head in one piece with the engine block. In this case, the cylinders are machined by
at the bottom or, in the case of fitted shirts, these are introduced from the bottom. The distribution shaft will be inserted from the side into its bore.
This variant is particularly interesting because there is no longer a cylinder head gasket or a cylinder head fixing system.
Figs. 2a, 2b and 2c represent the views, in elevation, profile and plan, of a distribution shaft 8 in the direction of the flow rotating clockwise in the bore 7 of the cylinder head 1. This shaft 8 has recesses, at least two for each cylinder, at least one of which for the inlet 12 and at least one for the exhaust 13.
The recesses 12 put the cylinders 6 in communication with the intake channels 10 at the time of admission. The recesses 13 put the cylinders 6 in communication with the exhaust channels 11, during the exhaust. The distribution shaft 8 is driven by a traditional means shown diagrammatically at 14, such as for example toothed belt, chain, gears, etc.
This tree can be made of cast iron, steel or any other metallic alloy, as well as reinforced or unreinforced synthetic material and have undergone surface treatments. In certain places, for example between the cylinders and at both ends, it can be lubricated.
To reduce the weight, the distribution shaft 8 can also be hollow, for example a tube in which the recesses 12 and 13 will be made by first removing the material on the tube at the places of these recesses and then bringing it back by welding. the envelope of said recesses or by adding solid parts by welding which will then be machined to give the desired shape to the recesses.
Figs. 3a, 3b and 3c show the views in elevation, profile and plan, of a distribution shaft 8a with counter-flow rotating clockwise in the bore 7 of the cylinder head 1, the channels of intake and exhaust being reversed in this case.
The counter-flow distribution shaft 8a differs in its construction with respect to the distribution shaft in the direction of flow only by the location of the recesses.
Regarding the function, the materials used for its manufacture as well as the different ways of manufacturing it, they are the same as for the distribution shaft 8 in the direction of flow and described in FIGS. 2a, 2b and 2c.
Figs. 4a to 4h give the principle of operation of a complete four-stroke cycle of a distribution shaft motor in the direction of flow, the distribution shaft 8 rotating clockwise. There is also a distribution in the direction of flow if the same shaft 8 rotates anti-clockwise but in which the recesses 12 and inlet channels 10 are used for the exhaust and the recesses 13 and channels 11 exhaust are used for intake.
Advances to the intake and exhaust openings as well as delays to the intake and exhaust closings are not taken into account on these principle drawings, these advances and delays being given by the form and / or by the offset of the recesses 12 and 13 of the distribution shaft, by the shape and the position of the lights 9 as well as by the position and the shape of the intake 10 and exhaust 11 channels.
Fig. 4a: the piston 5 is at TDC (top dead center), the light 9 and, by the same token, the cylinder 6 are not in communication with any channel.
Fig. 4b: the piston 5 is halfway down, the recess 12 puts the cylinder 6 in communication with the intake channel 10 via the light 9; we can say that the admission opening is at its maximum.
Fig. 4c: the piston 5 is at PMB (bottom dead center), the admission is finished since there is no more communication between the cylinder 6 and the intake channel 10. The piston 5 will go back up and start the compression .
Fig. 4d: the piston 5 is halfway up, it always compresses the gas. The inlet 10 and exhaust 11 channels 1 are obstructed by the distribution shaft.
Fig. 4th: piston S is at TDC, compression is complete, ignition occurs (in reality, there is ignition advance) giving rise to the explosion. The inlet 10 and exhaust 11 channels continue to be obstructed by the distribution shaft.
Fig. 4f: the piston S is halfway down, it is the trigger that accompanies the explosion. The inlet 10 and exhaust 11 channels 1 are always obstructed by the distribution shaft.
Fig. 4g: piston 5 is at PMB, the trigger is over, it will go back up and start the exhaust.
Fig. 4h: the piston 5 is halfway up, the recess 13 puts the cylinder 6 in communication with the exhaust channel 11 via the light 9; we can say that the exhaust opening is at the maximum. The exhaust will be finished when the piston 5 is again at TDC, as in fig. 4a, and the cycle will start again.
Figs. 5a to 5h give the operating principle of a complete four-stroke cycle of an engine with a counter-flow distribution shaft, the distribution shaft 8a rotating clockwise. There is also a counter-flow distribution if the same shaft 8a rotates anti-clockwise but in which the recesses 12 and intake channels 10 are used for the exhaust and the recesses 13 and channels 11 exhaust are used for intake.
Advances to the intake and exhaust openings as well as delays to the intake and exhaust closings are not taken into account on these principle drawings, these advances and delays being given by the form and / or by the offset of the recesses 12 and 13 of the distribution shaft, by the shape and the position of the lights 9 as well as by the position and the shape of the intake 10 and exhaust 11 channels.
Fig. 5a: the piston 5 is at TDC (top dead center), the light 9 and, by the same token, the cylinder 6 are not in communication with any channel.
Fig. 5b: the piston 5 is halfway down, the recess 12 puts the cylinder 6 in communication with the intake channel 10 via the light 9; we can say that the admission opening is at its maximum.
Fig. 5c: the piston 5 is at PMB (bottom dead center), the admission is finished since there is no more communication between the cylinder 6 and the intake channel 10. The piston 5 will go back up and start the compression .
Fig. 5d: the piston 5 is halfway up, it always compresses the gas. The inlet 10 and exhaust 11 channels are obstructed by the distribution shaft.
Fig. 5th: piston 5 is at TDC, compression is complete, ignition occurs (in reality, there is ignition advance) giving rise to the explosion. The inlet 10 and exhaust 11 channels continue to be obstructed by the distribution shaft.
Fig. 5f: the piston 5 is halfway down, it is the trigger which accompanies the explosion. The inlet 10 and exhaust 11 channels are always obstructed by the distribution shaft.
Fig. 5g: the piston 5 is at PMB, the trigger is over, it will go back up and start the exhaust.
Fig. 5h: the piston 5 is halfway up, the recess 13 puts the cylinder 6 in communication with the exhaust channel 11 via the light 9; we can say that the exhaust opening is at the maximum. The exhaust will be finished when the piston 5 is again at TDC, as in fig. 5a, and the cycle will start again.
This distribution of the fluid has the advantage that the cylinder head is of very simple construction and can even be cast in one piece with the engine block. The construction and assembly of the timing shaft are very simple. This system does not have any reciprocating parts. No timing adjustment is required throughout the life of the engine. The efficiency of an internal combustion or combustion engine is the ratio between the power supplied and the power absorbed, which in this case is the theoretical power of the fuel.
The efficiency of a fluid distribution motor by distribution shaft of the present invention depends on the following parameters (without taking account of elements external to the system proposed by the invention, such as, for example, carburetor, injection, etc.):
- diameter of the distribution shaft,
location of the timing shaft relative to the cylinders, timing shaft which can be either in the axis of the engine, or offset laterally with respect to this axis,
- type of distribution:
either in the direction of the flow, or against the flow,
- location of the recesses,
- shapes of the recesses,
- dimensions and shape of the lights in the cylinder head,
location of lights,
- materials used for the construction of the cylinder head and the timing shaft, and
lubrication which will, among other things, seal between the cylinders and between intake and exhaust.
The distribution of the fluid by distribution shaft can be used in all four-stroke internal combustion engines regardless of the fuel (petrol, fuel oil, gas, hydrogen, etc.), with one or more cylinders and of any displacement.
The motors using the distribution of the fluid by distribution shaft can be mounted on any vehicle (land, sea, air) and on any machine.