Moteur à combustion interne perfectionné. La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne pourvu de sou papes dans la tête de son cylindre, dont les tiges sont inclinées sur l'axe de celui-ci et elle présente la particularité que les tiges des soupapes convergent en s'éloignant du cylindre, de façon que, leurs extrémités libres se trouvent à proximité l'une de l'autre et à portée d'un mécanisme de commande central.
Avec cette disposition des soupapes, la tête du cylindre du moteur aura de préfé rence une surface intérieure de forme géné rale convexe, telle que sphérique. Les soupapes d'admission et d'échappement peuvent alter ner individuellement ou par groupes, et l'in clinaison convergente de leurs tiges permet à toutes les soupapes d'être commandées par deux leviers, l'un pour les soupapes d'admis sion et l'autre pour les soupapes d'échappe ment. Des conduits verticaux d'admission et d'échappement peuvent être formés dans la tête de cylindre à la suite des orifices à sou papes correspondants de façon à s'étendre jusqu'au sommet de la tête.
Différentes formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées sur les des sins ci-joints, donnés à titre d'exemple, et dans lesquels: Les fig. 1 et 2 sont des coupes verticales à angle droit d'une première forme d'exécu tion, les coupes étant prises suivant les lignes I-I et II-II, respectivement, de la fig. 4; tandis que Les fig. 3 et 4 sont des vues en plan de cette forme d'exécution, la fig.3 montrant une disposition modifiée des soupapes;
Les fig. 5 et 6 sont une vue schématique par en-dessous et une coupe partielle d'une autre disposition de soupapes, et Les fig. 7 et 8 sont des vues similaires d'une autre disposition de soupapes encore La fig. 9 est une coupe verticale en par tie suivant la ligne IX-IX et en partie sui vant la ligne IX-IX' de la fig. 11, d'une autre forme d'exécution de l'objet de l'inven tion;
La fig. 10 est une élévation de bout, La fig. 11 un plan, et La fig. 12 une coupe, suivant la ligne XII-XII de la fig. 11, de cette forme d'exé cution.
Dans la construction des fig. 1 à 4, le cylindre 1 est représenté pourvu d'une tête distincte 2 fixée sur lui au moyen de bou lons. La surface intérieure 3 de cette tête est convexe, de préférence sphérique. La tête 2 porte une série de soupapes d'admission et d'échappement 4, disposées suivant une ran gée annulaire près de la périphérie de la tête, mais pouvant aussi étre disposées sui vant plusieurs rangées annulaires, avec ou saris soupape au centre de celles-ci. Les tiges 5 de ces soupapes sont inclinées les unes vers les autres de façon à converger en s'éloignant du cylindre, et font saillie -radia- lement par rapport à la surface interne sphé rique de la tête.
Elles peuvent se déplacer dans des guides inclinés 6. Les soupapes sont appliquées sur leur siège au moyen de ressorts 7 et peuvent être abaissées ou ou vertes par des leviers 8, 9, respectivement, dont chacun actionne une moitié de la série (le soupapes. Dans la fig. 3, le levier 8 actionne la paire de soupapes inférieures et la paire de soupapes supérieures dans le dessin, tan dis que le levier 9 actionne la paire de sou papes de gauche et la paire de soupapes de droite.
Dans la fig. 4, les soupapes d'admis sion et d'échappement alternent individuelle ment, au lieu d'alterner par paires, de sorte que le levier 9 actionne les soupapes supé rieure et inférieure clans cette figure et aussi les soupapes de droite et de gauche, les quelles sont toutes des soupapes d'échappe ment; tandis que le levier 8 actionne les sou papes d'admission alternant avec les premières. On voit en fig. 1 que l'extrémité 10 du le vier 9 est voûtée et permet au levier 8 de passer par cette partie voûtée.
Les leviars. 8, 9 oscillent sur un pivot commun 11 et sont commandés par des tiges de poussée verti cales 12, à partir d'un arbre à cames (non représenté) disposé dans la boite à vilebre quin ou cri un autre endroit du moteur, mais ils pourraient aussi être commandés directe ment au moyen d'un arbre à cames disposé sur la tête du cylindre. Les leviers de com mande 8, 9 agissent sur les tiges de soupape à l'aide de plongeurs coulissant verticalement 13, 14, l'un se guidant à l'intérieur et l'au tre à l'extérieur d'un guide creux vertical 15.
Chaque plongeur porte un certain nombre de galets 16, un pour chacune des tiges de sou pape alternantes, et les tiges de soupape se terminent à leurs extrémités supérieures si tuées à proximité l'une de l'autre, par des chapeaux 17 qui offrent Lille surface d'attaque suffisamment large aux galets 16 pour per mettre à ceux-ci d'y agir dans toutes les positions des soupapes et pour procurer aussi une possibilité d'ajustement par l'insertion de rondelles métalliques intercalaires entre les chapeaux et les extrémités des tiges de soupape.
Des conduits d'admà@sion et d'échappe ment 18 s'étendent verticalement depuis les orifices à soupapes au sommet plat de la tête 2 et sont reliés, à ce sommet, à des raccords de tuyauterie, comme cela est re présenté aux fig. 3 et 4. L'ensemble de la tête est refroidi à l'eau, les tuyaux 19 re présentant des connexions pour cette eau de refroidissement.
Dans une variante, les plongeurs 13, 14 peuvent être actionnés directement ou par l'intermédiaire de taquets par des cames dis posées sur un arbre à carnes approprié.
Par la disposition alternative des sou papes d'admission et d'échappement, soit in dividuellement soit par groupes, l'effet de refroidissement par les gaz d'admission et l'effet de chauffage par les gaz d'échappe ment sont uniformément répartis sur la tête du cylindre. La convergence des tiges de soupapes facilite leur commande par un rné- carrisme central qui peut être réduit à de petites dimensions.
De plus, la disposition convergente des tiges de soupape, conjointe ment avec l'emplacement des soupapes près de la périphérie de la tête, présente l'avan tage que si une tige de soupape ou un res sort de soupape venait à se briser, la sou pape correspondante s'abaissera seulement sur une distance un peu plus grande que sa course d'ouverture normale et prendra point d'appui, en dehors de la course du piston, sur la paroi latérale du cylindre et sur l'ex trémité inférieure du guide de sa tige.
Les conduits verticaux d'admission et d'échappe ment prévus dans la tête du cylindre se trouvent situés entièrement en dedans du plus grand diamètre du cylindre; cette dis position entraîne une réduction . des dimen sions de l'ensemble et dans le cas d'une tête en fonte rend la coulée de celle-ci plus simple.
Les conduits verticaux précités peuvent s'employer aussi avec une tête de cylindre autre que celle à surface interne convexe ou sphérique, en général dais tous les cas où les tiges des soupapes sont suffisamment in clinées vers l'axe du cylindre.
Si, avec une tête de cylindre à surface intérieure convexe, on emploie un piston à tête en dôme, comme indiqué en 20 aux fig. 1 et 2, la chambre de combustion ou de compression prendra sensiblement une forme annulaire à l'extrémité supérieure de la course du piston et donnera lieu à la formation d'un noyau de gaz chauds de forme annulaire et de section transversale en forme de poire. C'est dans la région de ce noyau de gaz chauds que des bougies d'allumage électrique sont insérées latéralement dans la partie su périeure de la paroi du cylindre, par des trous à bougies d'allumage 21 pratiqués dans celle-ci.
Il n'est cependant pas nécessaire d'employer un piston à tête et) dôme; pour certains usages il convient de se servir d'un piston à tête plate ou conformée en creux à peu près suivant la courbure générale inté rieure de la tête du cylindre, comme indiqué en fig. 8.
Pour de grandes machines, il peut être convenable de grouper les soupapes de la manière représentée aux fig. 5 à 8. Dans les fig. 5 et 6, les soupapes sont disposées par groupes de trois, les soupapes de chaque groupe ayant leur siège sur une surface plate formée sur une zone sensiblement sphérique de la tête du cylindre. Les tiges des trois soupapes d'un groupe sont parallèles l'une à l'autre, mais les tiges des soupapes des groupes convergent entre les divers groupes comme précédemment.
Dans les fig. 7 et 8; il y a le même groupement des soupapes en groupes de trois, mais les tiges de ces soupapes étant disposées radialement dans une zone sphérique de la tête du cylindre, elles convergent les unes vers les autres.
Il convient de prévoir sur chaque tête de cylindre des tubulures de raccord communi quant avec les conduits verticaux de la tête allant aux soupapes et se terminant sur les côtés du cylindre de façon à faire joint avec des tubulures correspondantes d'un cylindre adjacent. Les fig. 9 à 12 montrent un exem ple d'une pareille construction pour des tubu lures de raccord d'admission. La tête à sur face intérieure convexe 22 est surmontée d'une boîte de foute 23 qui comprend les tubulures, leurs jonctions avec les conduits verticaux à soupapes, une chemise d'eau pour les tubulures et une chambre à huile. La chambre à huile renferme l'espace dans le quel sont disposés les tiges des soupapes et leurs plongeurs de commande.
Elle est fer mée au sommet par un couvercle 24 qui re couvre aussi les leviers de commande des soupapes et elle est reliée par un tuyau 25 avec la boîte à vilebrequin du moteur, de sorte que le mécanisme à soupapes est main tenu suffisamment lubrifié par de l'huile arri vant dans ledit espace sous forme de buée ou de particules finement divisées. Deux tubu lures d'admission sont indiquées en 26 et 27 et leur chemise d'eau est désignée par 28. Une des tubulures d'échappement est indi quée en 29 ; on voit qu'elle communique avec les deux soupapes inférieures en fig. 11 et qu'elle s'ouvre à la surface supérieure de la boîte 23.
Deux soupapes supérieures commu niquent d'une manière similaire avec la se conde tubulure d'échappement et les quatre soupapes restantes de la rangéè annulaire communiquent avec l'une ou l'autre tubulure d'admission, 26 ou 27.
La fig. 9 montre en outre comment une soupape peut aussi être disposée au centre de la tête du cylindre. Dans l'exemple re présenté, la soupape centrale 80 est une des soupapes d'admission et son orifice commu nique avec les tubulures<B>216</B> et 27. Mais, dans le cas de l'emploi d'une soupape cen trale, celle-ci peut être soit une soupape d'échappement; soit unie soupape d'admission. et si on le désire, il peut y avoir une seule grande soupape centrale pour l'admission, par exemple, et urne rangée annulaire de soupapes d'échappement.
Dans la figure, la soupape centrale: 3() est actionnée par le même plon geur vertical 31 qui commande les autres soupapes d'admission et qui est lui-même commandé par un levier de commande < ru moyen d'un taquet intercalaire 32. Dans le cas où elle serait la seule soupape d'admis sion, elle pourrait naturellement être com mandée directement par un levier de com mande oscillant ou par un arbre à cames disposé sur la tête du cylindre.