Moteur à deux temps. La présente invention a pour objet un moteur à explosions à deux temps, double effet, dans lequel chaque piston moteur est accouplé avec un piston pompe monté sur la même tige, cette pompe servant à alimenter soit, en marche normale, un réservoir d'air comprimé basse pression qui fournit l'air à un carburateur et l'air de balayage du cy lindre moteur, soit, en fonctionnant comme frein, un réservoir d'air comprimé haute pres sion fournissant l'air destiné au démarrage.
A titre d'exemple et pour faciliter l'in telligence de la description, cri a représenté aux dessins annexés Fig. 1 un schéma d'ensemble d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention, Fig. 2 une vue en coupe transversale faite suivant l'axe de l'un des cylindres de cette forme d'exécution du moteur, Fig. 3 une vue partielle en élévation coupe d'une autre forme d'exécution du moteur faisant l'objet de la présente invention, Fig. 4 une vue de détail en coupe sui vaut la ligne IV--IV de la fig. 3,
représen tant un des distributeurs respectivement affec- tés au cylindre moteur et à la pompe, dans la forme de réalisation précédente, Fig.5 une vue de détail indiquant un élément des distributeurs précités, Fig., 6 une vue en élévation coupe d'une autre forme de réalisation de la pompe à air du moteur en question, Fig. 7 une vue en élévation-coupe faite à 90 par rapport à la fig. 6 de cette même forme de réalisation.
Le moteur représenté dans son ensemble aux fig. 1 et 2 est constitué par urne série de cylindres accolés, chacun d'eux fonction nant à double effet. En dessous de chaque cylindre moteur 1 est disposée une pompe 7 dont le piston est- monté sur la même tige que le piston moteur correspondant.
Ces pompes à air 7 agissent de deux fagons : ou bien elles fonctionnent à basse pression, ce qui est le cas de la marche normale, - et elles refoulent alors dans le réservoir 50 par le collecteur 44; ou bien elles fonctionnent à haute pression, absorbant ainsi une fraction importante de la puissance motrice et faisant frein sur le moteur, et alors elles refoulent dans le réservoir 42 par le .conduit 55. Le réservoir d'air haute pression 42 est muni d'une tubulure d'arrivée d'air comprimé 55 et d'une tubulure 43 de distribution d'air de démarrage.
Le réservoir d'air basse pres sion 50 reçoit l'air par le collecteur 44 et le fournit, d'une part, au carburateur 59 et, d'autre part, aux soupapes de balayage par le tuyau 52. Le réservoir d'essence 58 est relié au carburateur par un conduit 57.
En se reportant à la fig. 2 des dessins annexés, on voit que le cylindre 1 qui com porte deux chambres de compression 2, 3 renferme un piston moteur 4, relié par une tige creuse 5, à un piston pompe 6 servant de coulisseau, et se déplaçant dans un corps de pompe 7. Ce piston pompe 6 est relié par une bielle 8 à l'un des manetons de l'arbre manivelle 9, lesquels dans l'exemple repré senté sur le dessin sont calés à 120 .
Dans l'exemple en question, le graissage des pièces en mouvement est effectué unique ment dans une cuvette 10, mais il peut être effectué au moyen d'huile sous pression.
L'arbre-manivelle 9 est disposé à l'inté rieur du carter 11.
Le cylindre est entouré par une circula tion d'eau 21, fermée à la partie supérieure par un couvercle 22 maintenu en place par des goujons 23. Le fond de cylindre 18 reçoit en outre le presse-étoupe 24, et les garnitures nécessaires pour assurer l'étanchéité au pas sage de la tige de piston 5.
Au milieu du cylindre moteur 1 se trou vent des lumières d'échappement 25 en com munication avec un couloir 26 fermé par une plaque 27.
Chacune des chambres de compression 2, 3 est munie d'une bougie 28, 29, donnant une étincelle par tour, et d'une soupape d'admis sion 30, 31, commandée par une came 32, clavetée sur un arbre 33, de manière à mettre le cylindre 1 en communication avec le cou loir 34, 35 allant au carburateur une fois par tour de l'arbre-manivelle.
Le graissage du cylindre est assuré par de l'huile sous pression arrivant par le tube 36. Les tuyauteries 37 servent au balayage et au démarrage par l'air comprimé; elles correspondent à des chambres indépendantes dont chacune peut être mise en communica tion avec la chambre 38, alimentée normale ment par le réservoir 50, mais qui peut l'être aussi par le réservoir 42, par l'intermédiaire d'une soupape 39 commandée par une came 40 pour le balayage et 41 pour le démarrage.
L'air comprimé nécessaire pour le dé manage est fourni par le réservoir à haute pression 42 et arrive par un tube 43; il peut être détendu si besoin est.
Le réservoir 42 est alimenté par les pom pes 7 au moment du freinage.
L'arbre à cames 33 ci-dessus spécifié est creux et comporte un second arbre intérieur non représenté aux dessins, sur lequel sont clavetées les cames de démarrage 41 et de balayage 40, ce second arbre pouvant se déplacer par glissement de manière à per mettre d'amener au moment voulu les cames en face des soupapes 39.
Sur les corps de pompe 7, on a fixé un collecteur 44, portant, dans l'axe de chaque pompe, une soupape de refoulement 46; pou vant être bloquée sur son siège, au moment du freinage, par un axe cylindrique 47, qui porte à cet effet une came de verrouillage 48, et qui est commandé par un levier 49. Ce collecteur est en communication avec le ré servoir tampon à basse pression 50, destiné à fournir au carburateur l'air chaud néces saire. Chaque corps de pompe est en outre muni d'une soupape d'aspiration 45.
Sur le conduit de refoulement de la pompe à air est fixé un petit collecteur secondaire 53 destiné à assurer le refoulement de l'air pendant le freinage, c'est-à-dire lorsque les soupapes 46 sont bloquées.
Ce collecteur secondaire est muni d'une entrée dans l'axe de chaque corps de pompe 7, entrée qui est obstruée en marche normale par une bille ou soupape de retenue 54; en outre, ce collecteur est en communication par un tube 55 avec le réservoir à haute pres sion 42 ci-dessus spécifié. Ce réservoir reçoit l'air provenant du freinage et destiné à as- curer le démarrage du moteur. Cet air est conduit aux soupapes 39, par la tuyauterie 43.
Le réservoir d'essence 58 est d'ailleurs lui-même sous pression.
En se reportant à la fig. 2 des dessins, on voit que le piston moteur 4 se trouve au point mort haut; à ce moment, l'étincelle qui s'est produite à la bougie supérieure 28 quelques millimètres avant la fin de la course du piston a mis le feu à la cylindrée qui se trouvait comprimée dans la chambre d'ex plosions 2; le piston moteur 4 est alors poussé vers le fond de sa course en entraînant avec lui le piston pompe 6, lequel aspire de l'air frais au dehors pour deux cylindrées, au moyen de la soupape automatique 45; le piston moteur 4 en descendant découvre les lumières d'échappement 25 par où s'échap pent les gaz brûlés;
une fois ceux-ci à peu près évacués, la came 40 ouvre la soupape de balayage 39, et de l'air comprimé basse pression, non carburé, arrive dans le fond du cylindre par la tuyauterie 37 et balaie les gaz brûlés restants. Ce balayage a pour but de séparer la cylindrée entrante de la cy lindrée sortante, et de refraîchir le fond du piston moteur 4 et le cylindre 1.
Lorsque les gaz brûlés ont été complète ment évacués, la" came 32 attaque à son tour la soupape d'admission 30 qui, en se levant, met en communication le couloir 34 contenant les gaz carburés, avec le cylindre 1; ce dernier se remplit de mélange explosif, puis que la soupape de balayage 39 s'est refermée peu de temps après l'ouverture de la soupape d'admission 30; cette dernière reste levée pendant la remontée du piston, jusqu'à ce que ce dernier en dépassant l'ouverture d'échappement 25, referme cette dernière. La soupape d'admission 30 lie doit retomber sur son siège que lorsque les gaz n'ont plus de vitesse, et ont tendance à revenir en arrière dans le couloir 34.
Le piston continuant à remonter, la com pression se continue et se termine au point mort haut; l'allumage se produit un peu avant ce point comme précédemment et le cycle recommence. . Le même cycle se produit sur l'autre face du piston, mais avec un retard de 180 sur le premier.
Pendant ce temps, le piston pompe est remonté, la soupape 45 s'est fermée, l'air a été refoulé dans le collecteur 44 par la sou pape de refoulement 46 et s'est rendu dans le réservoir à basse pression 50.
Dans le cas de l'exemple choisi, qui com porte trois cylindres, les deuxième et troisième cylindres fonctionnent pareillement, mais avec des retards respectifs sur le premier de 120 et 240 ; autrement dit, puisqu'il y a deux explosions par cylindre et par tour, une ex plosion a lieu tous les 60 .
Pour obtenir ce résultat, le cylindre mo teur 1 est alimenté en gaz carburés de la façon suivante: L'air aspiré par les pompes 7 est refoulé par le collecteur 44, dans le réservoir tampon à basse pression 50, qui est mis en com munication avec le couloir de distribution 34, l'air passant alors autour du gicleur du car burateur. Si, à ce moment, on baisse l'aiguille pointeau du gicleur, on provoque l'arrivée de l'essence qui se trouve sous pression dans le réservoir 58; l'essence en jaillissant brusque ment se brise en fines gouttelettes sur un briseur disposé convenablement à cet effet et se mélange intimement avec l'air pur qui arrive du réservoir à basse pression 50.
Le mélange carburé est ensuite distribué aux cylindres moteurs 1, en passant par les couloirs 34, 35 et les soupapes commandées 30, 31, au moment voulu, ainsi qu'il a été dit précédemment.
Lorsque l'on tire sur le levier 49 action nant la came de verrouillage 48, de l'arbre 47, ladite came vient bloquer la soupape de refoulement 46 et l'air aspiré par les pompes 3 est alors obligé, pour sortir, de lever la bille ou soupape de retenue 54, et de passer par le collecteur 53, conduisant au réservoir à haute pression 42.
Cette manoeuvre est faite en marche, soit pour ralentir, soit pour freiner, ou encore, avec un seul corps de pompe 6, 7, dans le but unique de recharger le réservoir 42. L'air ainsi emmagasiné va servir pour dérriarrer le moteur.
En effet, si au moyen d'un robinet, on permet à l'air du réservoir 42 de passer dans le tube 43, ce dernier arrive jusqu'aux sou papes 39, placées à raison d'une par chambre de compression, soit deux par cylindre mo teur 1, et la came 41 de l'arbre 33 en pro voquant la levée de cette soupape, un peu après le passage du point mort haut du piston 4, permet à l'air comprimé de passer par le tube 37 et d'arriver dans la chambre de compression 2, ce qui produit le déplace ment du piston 4 vers le point mort bas en démarrant le moteur. L'air carburé étant dis tribué en même temps aux cylindres 1, les explosions se produisent aussitôt que le mo teur tourne assez vite pour que la magnéto donne une étincelle assez chaude.
Le moteur étant parti il n'y a plus qu'à supprimer l'ar rivée d'air à haute pression en fermant le robinet placé sur la tuyauterie d'amenée au cylindre.
Cet air à haute pression peut également servir au balayage après avoir passé par un détendeur, dans le cas, par exemple, où la pression de l'air du réservoir à basse pres sion 50 employé normalement ne serait pas encore suffisante.
Le freinage s'obtient en tirant au moyen d'une barre d'accouplement tous les leviers 49 du collecteur 44, ce qui provoque le blocage des soupapes de refoulement 46, au moyen de la came de verrouillage 48 de l'arbre cylindrique 47; ce résultat, une fois obtenu, l'air aspiré par les pompes est obligé, pour être évacué, de passer par le petit collecteur secondaire 53, en soulevant la bille ou sou pape 54.
Ce fonctionnement se répétant à chaque tour pour chaque piston produit un freinage continu, très énergique.
Pour le ralenti, ou le rechargement du réservoir à haute pression 42, ou toute autre manoeuvre, on peut marcher à simple effet, soit avec les cylindres du haut, soit avec les cylindres du bas, en fermant une des arrivées aux couloirs 34, 35. Dans les formes d'exécution du moteur, qui ne sont que partiellement représentées par les fig. 3 à 7, l'admission d'air de ba layage au cylindre moteur et l'aspiration ainsi que le refoulement de la pompe à air sont commandés respectivement au moyen d'un tiroir distributeur annulaire concentrique au cylindre correspondant.
Le détail d'un de ces tiroirs distributeurs est représenté en plan à la fig. 4 et en coupe autour du corps de pompe de la fig. 3; les tiroirs distributeurs du cylindre moteur de cette dernière figure sont schématiquement représentés par de simples rectangles.
Chaque tiroir distributeur annulaire 92 concentrique au cylindre est muni de galets 93, régulièrement disposés à sa périphérie et pouvant rouler dans un chemin formant rampe 94 dont la hauteur est égale à la course que doit effectuer le tiroir 92.
Ce tiroir est en outre muni d'une dent 92' coagissant avec deux demi-dents circu laires 92", formant un pas, et solidaires d'une tige 95 qui peat tourner autour de son axe. Cette tige 95 est commandée par un pous soir 96 coagissant avec une came 97, qui n'est représentée que schématiquement aux fig. 3 et 4 et qui est calée sur un arbre 98 qui reçoit son mouvement de l'arbre moteur.
Le fonctionnement du dispositif qui vient. d'être décrit est le suivant: La came 97, en agissant sur le poussoir 96, pousse la tige 95, laquelle à son tour, par l'intermédiaire des demi-dents 92" et de la dent 92' force le tiroir à tourner. Pendant cette rotation, les galets 93 montent sur les rampes 94 en imprimant ainsi au tiroir un mouvement ascendant hélicoïdal.
Un ressort de rappel 100 ramène le tiroir à son point de départ.
La course du tiroir 92 est déterminée par la hauteur de la levée de la-came 97 et elle dépend de la grandeur des lumières du cy lindre.
L'étanchéité nécessaire entre le cylindre et les distributeurs est obtenue au moyen de segments à la manière ordinaire. La pompe â air munie de ce distributeur peut, conformément à la présente invention, refouler de l'air comprimé basse pression destiné au balayage et de l'air comprimé haute pression destiné au démarrage. En se reportant à la fig. 3, on voit que le corps de pompe 101 est muni de lumières d'aspiration 90 et de lumières de refoulement 91 qui sbnt alternativement masquées et découvertes par le mouvement du tiroir 92.
L'air extérieur aspiré par les orifices 102 et lumières 90 au moment où le tiroir est en haut de sa course est refoulé sous basse pression par les lu mières 91 et le couloir 103 vers le réservoir basse pression, non représenté dans cette figure, quand le tiroir est au bas de sa course.
Le corps de pompe est muni, en outre, d'une soupape automatique 108 placée à l'entrée du conduit 109 communiquant avec le réservoir haute pression non représenté dans cette figure. Cette pompe à simple effet ainsi constituée marche normalement comme pompe à air basse pression, la soupape 108 restant fermée et le tiroir 92 ayant un mouvement alternatif de fréquence égale à celui du piston moteur.
Elle fonctionne aussi alternativement un coup sur deux comme pompe à air basse pression et un coup sur deux comme com presseur haute pression; à cet effet, la came 97 de commande du tiroir est munie d'un chemin de roulement de forme particulière qui sera décrit ci-dessous au sujet de la va riante de réalisation représentée fig. 6 et 7 et quia pour effet de laisser obturées un coup sur deux les lumières 91. Les lumières 91 étant obturées, l'air est amené un coup sur deux à haute pression et soulève alors pour s'échapper la soupape 108 par où il passe dans le réservoir haute pression; le coup suivant, les lumières 91 étant décou vertes, l'air est envoyé dans le réservoir basse pression.
Une autre variante d'établissement de la pompe à air du moteur faisant l'objet de la présente invention a été représentée aux fig. 6 et 7. Cette variante permet également<B>-</B>de comprimer l'air soit à haute pression, soit à basse pression et fonctionne comme les cy- lindres moteurs à double effet. En se repor tant aux dessins annexés, on voit que la forme du piston 165 est symétrique et que la chambre de compression 166 présente un fond rapporté 167 symétrique du fond rap porté supérieur.
Les lumières d'aspiration 168 et de refoulement 169 ont été doublées ainsi que les distributeurs 170, 171 qui sont iden tiques à ceux précédemment décrits, les con duits d'aspiration 172, 173 et les conduits de refoulement d'air basse pression 174, 175.
Chacun des distributeurs est commandé par une came correspondante 176,177, chacune de ces cames présentant deux chemins de roulement 176', 176", 177' et 177" que l'on peut mettre à volonté en contact avec les galets des distributeurs, les cames étant montées sur un arbre creux 178, mobile dans la glissière 175 et dans lequel peut coulisser une tige de. commande 179 de la came 176.
Les chemins de roulement supérieurs 176' et 177' des deux cames 176 et 177 présen tent deux bossages égaux, et, de la sorte, l'arbre à came 178 ayant une vitesse de ro tation moitié de la vitesse de l'arbre moteur, ces chemins de roulement donnent aux distri buteurs un mouvement alternatif de même période que le mouvement du piston moteur. Le chemin de roulement inférieur 176" de la came 176 présente un grand bossage: b identique aux bossages du chemin de roule ment supérieur, et un second bossage, a de faible importance, ayant pour effet de donner au tiroir correspondant, un coup de piston sur deux, une course réduite suffisante pour obturer la lumière d'aspiration supérieure 168, mais insuffisante pour dégager la lumière de refoulement 169.
Le chemin de roulement inférieur de la came 177 est circulaire et correspond à l'ouverture de l'orifice d'aspira tion inférieur 168; quand le galet de com mande du distributeur est au contact de ce chemin de roulement, le tiroir correspondant est immobilisé.
Dans ces conditions, la pompe du moteur pourra fonctionner comme pompe à air à double effet débitant dans le réservoir basse pression, comme pompe à air simple effet débitant dans ce même réservoir, et alter nativement un coup sur deux comme pompe à air basse pression et comme compresseur haute pression.
Quand les chemins de roulement 176' et l77' sont en contact avec le galet des distri buteurs, la pompe fonctionne à double effet, l'air étant aspiré par les orifices 172 et 173 et refoulé dans les couloirs 174 et 175 qui le conduisent au réservoir d'air basse pres sion.
Quand la .came supérieure présente son bossage 176' et la came inférieure son bos sage 177", la pompe fonctionne à simple effet basse pression, le distributeur inférieur étant immobilisé dans la position d'ouverture des lumières d'aspiration, et le distributeur supérieur se déplaqant avec la même pério dicité que le piston moteur.
Quand les .deux cames présentent toutes deux leurs bossages inférieurs, la pompe fonc tionne alternativement un coup sur deux comme compresseur haute pression et le coup suivant comme pompe à air basse pression, la partie inférieure du corps de pompe restant inactive. L'arbre à cames ayant une vitesse moitié de celle de l'arbre moteur, la came supérieure présente un des bossages de son chemin de roulement 176' à chaque coup de piston, au galet du distributeur; au premier coup de piston c'est, par exemple, le gros bossage b; le distributeur fait alors sa course complète et l'air est refoulé dans le réservoir basse pression par la lumière 169 et le con duit 174.
Le coup suivant, la came présente son bossage réduit a, le distributeur fait une course incomplète et ne démasque pas la lumière de refoulement 169; l'air est alors comprimé à haute pression et est refoulé dans le réservoir haute pression à travers une soupape non visible aux fig. 6 et 7, mais identique à la soupape 108 qui est représentée fig. 3.
Cette forme de réalisation de la pompe à air rend le moteur, faisant l'objet de la présente invention, particulièrement applicable à l'aviation où les moteurs doivent pouvoir fonctionner aux altitudes élevées; le fonc- tionnement de la pompe à double effet re médie, en effet, à la raréfaction de l'air aux hautes altitudes.
Il est à remarquer en outre que les formes de réalisation de la pompe ci-dessus décrites et représentes aux fig.3 à 7 permettent d'effectuer le freinage sur les pistons aussi bien que la forme de réalisation représentée fig. 2; en effet, le fonctionnement mixte en compresseur et en pompe à air entraîne une importante absorption de l'énergie motrice dont une partie est employée au travail de compression.
Two-stroke engine. The present invention relates to a two-stroke, double-acting explosion engine, in which each motor piston is coupled with a pump piston mounted on the same rod, this pump serving to supply either, in normal operation, an air tank. low pressure compressed air which supplies air to a carburettor and the air for purging the engine cylinder, that is, by functioning as a brake, a high pressure compressed air reservoir supplying the air intended for starting.
By way of example and to facilitate the intelligence of the description, cry has been shown in the accompanying drawings in FIG. 1 an overall diagram of an embodiment of the object of the invention, FIG. 2 a cross-sectional view taken along the axis of one of the cylinders of this embodiment of the engine, FIG. 3 a partial sectional elevation view of another embodiment of the motor forming the object of the present invention, FIG. 4 a detail view in section along line IV - IV of FIG. 3,
showing one of the distributors respectively assigned to the driving cylinder and to the pump, in the previous embodiment, Fig. 5 a detail view indicating an element of the aforementioned distributors, Fig. 6 an elevational view in section of a another embodiment of the air pump of the engine in question, FIG. 7 is an elevational view in section taken at 90 relative to FIG. 6 of this same embodiment.
The engine shown as a whole in FIGS. 1 and 2 is made up of a series of adjoining cylinders, each of them functioning in double effect. Below each engine cylinder 1 is arranged a pump 7, the piston of which is mounted on the same rod as the corresponding engine piston.
These air pumps 7 act in two ways: either they operate at low pressure, which is the case for normal operation, - and they then discharge into the reservoir 50 through the manifold 44; or they operate at high pressure, thus absorbing a large fraction of the motive power and braking the engine, and then they discharge into the reservoir 42 through the duct 55. The high pressure air reservoir 42 is provided with a. a compressed air inlet pipe 55 and a starting air distribution pipe 43.
The low pressure air tank 50 receives the air through the manifold 44 and supplies it, on the one hand, to the carburetor 59 and, on the other hand, to the purge valves via the pipe 52. The gasoline tank 58 is connected to the carburetor by a conduit 57.
Referring to fig. 2 of the accompanying drawings, it can be seen that the cylinder 1 which comprises two compression chambers 2, 3 contains a motor piston 4, connected by a hollow rod 5, to a pump piston 6 serving as a slide, and moving in a body of pump 7. This pump piston 6 is connected by a connecting rod 8 to one of the cranks of the crank shaft 9, which in the example shown in the drawing are set at 120.
In the example in question, the lubrication of the moving parts is carried out only in a bowl 10, but it can be carried out by means of pressurized oil.
The crankshaft 9 is arranged inside the housing 11.
The cylinder is surrounded by a circula tion of water 21, closed at the top by a cover 22 held in place by studs 23. The cylinder bottom 18 also receives the stuffing box 24, and the necessary gaskets to ensure the tightness at the correct pitch of the piston rod 5.
In the middle of the engine cylinder 1 there are exhaust ports 25 in communication with a passage 26 closed by a plate 27.
Each of the compression chambers 2, 3 is provided with a spark plug 28, 29, giving one spark per revolution, and an intake valve 30, 31, controlled by a cam 32, keyed on a shaft 33, of so as to put the cylinder 1 in communication with the neck 34, 35 going to the carburetor once per revolution of the crankshaft.
The lubrication of the cylinder is provided by pressurized oil arriving through the tube 36. The pipes 37 are used for cleaning and starting by compressed air; they correspond to independent chambers, each of which can be placed in communication with the chamber 38, normally supplied by the reservoir 50, but which can also be supplied by the reservoir 42, via a valve 39 controlled by a cam 40 for scanning and 41 for starting.
The compressed air necessary for the de-manage is supplied by the high pressure reservoir 42 and arrives through a tube 43; he can be relaxed if necessary.
The reservoir 42 is supplied by the pumps 7 when braking.
The camshaft 33 specified above is hollow and comprises a second inner shaft not shown in the drawings, on which the starting cam 41 and scanning cam 40 are keyed, this second shaft being able to move by sliding so as to allow to bring the cams in front of the valves at the desired moment 39.
On the pump bodies 7, a manifold 44 has been fixed, carrying, in the axis of each pump, a discharge valve 46; can be blocked on its seat, when braking, by a cylindrical pin 47, which carries for this purpose a locking cam 48, and which is controlled by a lever 49. This manifold is in communication with the buffer tank to low pressure 50, intended to supply the carburettor with the necessary hot air. Each pump body is also provided with a suction valve 45.
On the delivery duct of the air pump is fixed a small secondary manifold 53 intended to ensure the delivery of air during braking, that is to say when the valves 46 are blocked.
This secondary manifold is provided with an inlet in the axis of each pump body 7, which inlet is blocked in normal operation by a ball or check valve 54; furthermore, this manifold is in communication by a tube 55 with the high pressure reservoir 42 specified above. This reservoir receives the air coming from braking and intended to ensure the starting of the engine. This air is led to the valves 39, through the pipe 43.
The fuel tank 58 is moreover itself under pressure.
Referring to fig. 2 of the drawings, it can be seen that the engine piston 4 is at top dead center; at this moment, the spark which occurred at the upper spark plug 28 a few millimeters before the end of the piston stroke ignited the displacement which was compressed in the explosion chamber 2; the motor piston 4 is then pushed to the end of its stroke, driving with it the pump piston 6, which sucks in fresh air from the outside for two displacements, by means of the automatic valve 45; the downward motor piston 4 discovers the exhaust ports 25 through which the burnt gases escape;
once these more or less evacuated, the cam 40 opens the purging valve 39, and low pressure, non-carburized compressed air arrives at the bottom of the cylinder through the piping 37 and sweeps the remaining flue gases. The purpose of this sweep is to separate the incoming displacement from the outgoing displacement, and to refresh the bottom of the engine piston 4 and the cylinder 1.
When the burnt gases have been completely evacuated, the "cam 32 in turn attacks the intake valve 30 which, by rising, puts the passage 34 containing the carburized gases in communication with the cylinder 1; the latter fills up. explosive mixture, then the purge valve 39 is closed shortly after the opening of the intake valve 30; the latter remains raised during the ascent of the piston, until the latter by exceeding the The exhaust opening 25, closes the latter The intake valve 30 should drop back into its seat only when the gases have lost speed, and tend to back up in the corridor 34.
As the piston continues to rise, the compression continues and ends at top dead center; ignition occurs a little before this point as before and the cycle begins again. . The same cycle occurs on the other side of the piston, but with a delay of 180 on the first.
During this time, the pump piston is reassembled, the valve 45 has closed, the air has been forced into the manifold 44 by the discharge valve 46 and has gone to the low pressure tank 50.
In the case of the example chosen, which comprises three cylinders, the second and third cylinders operate similarly, but with respective delays on the first of 120 and 240; in other words, since there are two explosions per cylinder per revolution, one explosion takes place every 60.
To obtain this result, the motor cylinder 1 is supplied with carburized gas as follows: The air sucked in by the pumps 7 is delivered by the manifold 44, into the low pressure buffer tank 50, which is put into communication with the distribution corridor 34, the air then passing around the nozzle of the car burator. If, at this moment, the needle needle of the nozzle is lowered, the gasoline which is under pressure in the tank 58 is caused to arrive; gasoline bursts suddenly into fine droplets on a breaker suitably arranged for this purpose and mixes intimately with the clean air coming from the low pressure tank 50.
The fuel mixture is then distributed to the engine cylinders 1, passing through the corridors 34, 35 and the controlled valves 30, 31, at the desired time, as has been said previously.
When the lever 49 is pulled, acting on the locking cam 48, of the shaft 47, the said cam blocks the discharge valve 46 and the air sucked in by the pumps 3 is then forced, to exit, to lift. the ball or check valve 54, and to pass through the manifold 53, leading to the high pressure tank 42.
This maneuver is carried out while running, either to slow down or to brake, or even with a single pump body 6, 7, for the sole purpose of recharging the tank 42. The air thus stored will be used to derriarrarrer the engine.
Indeed, if by means of a valve, the air from the reservoir 42 is allowed to pass into the tube 43, the latter reaches the valves 39, placed at the rate of one per compression chamber, i.e. two per engine cylinder 1, and the cam 41 of the shaft 33 by causing the lifting of this valve, a little after the passage of the top dead center of the piston 4, allows the compressed air to pass through the tube 37 and to arrive in the compression chamber 2, which causes the displacement of the piston 4 towards bottom dead center when starting the engine. As the carbureted air is distributed at the same time to cylinders 1, the explosions occur as soon as the engine is running fast enough for the magneto to give a sufficiently hot spark.
Once the engine has started, all that remains is to suppress the inflow of high pressure air by closing the valve placed on the supply pipe to the cylinder.
This high pressure air can also be used for flushing after having passed through a pressure reducing valve, in the case, for example, where the air pressure of the low pressure reservoir 50 normally employed is not yet sufficient.
Braking is obtained by pulling by means of a coupling bar all the levers 49 of the manifold 44, which causes the blocking of the delivery valves 46, by means of the locking cam 48 of the cylindrical shaft 47; this result, once obtained, the air sucked in by the pumps is obliged, in order to be evacuated, to pass through the small secondary manifold 53, by lifting the ball or its valve 54.
This operation, which is repeated at each revolution for each piston, produces continuous, very energetic braking.
For idling, or recharging of the high pressure tank 42, or any other maneuver, one can operate with single effect, either with the top cylinders, or with the bottom cylinders, by closing one of the arrivals to the lanes 34, 35 In the embodiments of the engine, which are only partially represented by FIGS. 3 to 7, the intake of ba layage air to the engine cylinder and the intake and delivery of the air pump are controlled respectively by means of an annular distributor spool concentric with the corresponding cylinder.
The detail of one of these dispenser drawers is shown in plan in FIG. 4 and in section around the pump body of FIG. 3; the engine cylinder distributor spools of the latter figure are schematically represented by simple rectangles.
Each annular distributor drawer 92 concentric with the cylinder is provided with rollers 93, regularly arranged at its periphery and able to roll in a path forming a ramp 94, the height of which is equal to the stroke that the drawer 92 must perform.
This slide is also provided with a tooth 92 'coacting with two circular half-teeth 92 ", forming a step, and integral with a rod 95 which can rotate around its axis. This rod 95 is controlled by a push evening 96 coacting with a cam 97, which is only shown schematically in Fig. 3 and 4 and which is wedged on a shaft 98 which receives its movement from the motor shaft.
The operation of the device that comes. to be described is as follows: The cam 97, acting on the pusher 96, pushes the rod 95, which in turn, through the half-teeth 92 "and the tooth 92 'forces the spool to rotate During this rotation, the rollers 93 rise on the ramps 94, thus imparting to the slide a helical upward movement.
A return spring 100 returns the drawer to its starting point.
The stroke of the spool 92 is determined by the height of the lift of the cam 97 and it depends on the size of the cylinder lights.
The necessary tightness between the cylinder and the distributors is obtained by means of segments in the ordinary manner. The air pump provided with this distributor can, according to the present invention, deliver low pressure compressed air intended for flushing and high pressure compressed air intended for starting. Referring to fig. 3, it can be seen that the pump body 101 is provided with suction ports 90 and discharge ports 91 which are alternately masked and uncovered by the movement of the spool 92.
The outside air sucked in through the orifices 102 and ports 90 when the drawer is at the top of its travel is discharged under low pressure by the lights 91 and the passage 103 towards the low pressure tank, not shown in this figure, when the drawer is at the bottom of its course.
The pump body is also provided with an automatic valve 108 placed at the inlet of the conduit 109 communicating with the high pressure tank, not shown in this figure. This single-acting pump thus constituted operates normally as a low-pressure air pump, the valve 108 remaining closed and the spool 92 having a reciprocating movement of frequency equal to that of the driving piston.
It also works alternately every second as a low pressure air pump and every second as a high pressure compressor; for this purpose, the slide control cam 97 is provided with a specially shaped raceway which will be described below with regard to the variant embodiment shown in FIG. 6 and 7 and which has the effect of leaving the openings 91 closed every second. The openings 91 being closed, the air is brought in every second shot at high pressure and then lifts the valve 108 through which it passes to escape. in the high pressure tank; the next stroke, the lights 91 being uncovered, the air is sent to the low pressure tank.
Another variant of the establishment of the air pump of the engine forming the subject of the present invention has been shown in FIGS. 6 and 7. This variant also allows <B> - </B> to compress the air either at high pressure or at low pressure and works like double-acting cylinder cylinders. Referring both to the accompanying drawings, it can be seen that the shape of the piston 165 is symmetrical and that the compression chamber 166 has an attached bottom 167 symmetrical to the top mounted rap bottom.
The suction 168 and discharge ports 169 have been doubled as well as the distributors 170, 171 which are identical to those previously described, the suction ducts 172, 173 and the low pressure air delivery ducts 174, 175.
Each of the distributors is controlled by a corresponding cam 176,177, each of these cams having two raceways 176 ', 176 ", 177' and 177" which can be brought into contact at will with the rollers of the distributors, the cams being mounted on a hollow shaft 178, movable in the slideway 175 and in which a rod can slide. control 179 of cam 176.
The upper raceways 176 'and 177' of the two cams 176 and 177 have two equal bosses, and, thus, the camshaft 178 having a rotational speed half the speed of the motor shaft, these raceways give the distributors a reciprocating movement of the same period as the movement of the motor piston. The lower bearing race 176 "of the cam 176 has a large boss: b identical to the bosses of the upper bearing race, and a second boss, of little importance, having the effect of giving the corresponding spool a stroke of the piston out of two, a reduced stroke sufficient to close the upper suction port 168, but insufficient to clear the discharge port 169.
The lower raceway of the cam 177 is circular and corresponds to the opening of the lower suction port 168; when the control roller of the distributor is in contact with this track, the corresponding slide is immobilized.
Under these conditions, the engine pump can operate as a double-acting air pump delivering into the low-pressure tank, as a single-acting air pump delivering into this same tank, and alternatively every other shot as a low-pressure air pump and as a high pressure compressor.
When the raceways 176 'and 177' are in contact with the roller of the distributors, the pump operates double-acting, the air being sucked in through the ports 172 and 173 and discharged into the corridors 174 and 175 which lead it to the low pressure air tank.
When the upper cam has its boss 176 'and the lower cam its bos sage 177 ", the pump operates at low pressure single effect, the lower distributor being immobilized in the open position of the suction ports, and the upper distributor. moving with the same periodicity as the driving piston.
When the two cams both have their lower bosses, the pump operates alternately every second as a high pressure compressor and the next as a low pressure air pump, the lower part of the pump body remaining inactive. The camshaft having a speed half that of the motor shaft, the upper cam has one of the bosses of its raceway 176 ′ at each stroke of the piston, to the distributor roller; at the first stroke of the piston it is, for example, the large boss b; the distributor then makes its full stroke and the air is forced back into the low pressure tank through the opening 169 and the duct 174.
The next stroke, the cam presents its reduced boss a, the distributor makes an incomplete stroke and does not unmask the discharge port 169; the air is then compressed to high pressure and is discharged into the high pressure tank through a valve not visible in fig. 6 and 7, but identical to the valve 108 which is shown in fig. 3.
This embodiment of the air pump makes the engine, object of the present invention, particularly applicable to aviation where the engines must be able to operate at high altitudes; the operation of the double-acting pump re mediates the depletion of air at high altitudes.
It should also be noted that the embodiments of the pump described above and shown in Figs. 3 to 7 allow braking on the pistons as well as the embodiment shown in fig. 2; in fact, the mixed operation as a compressor and an air pump results in a significant absorption of the driving energy, part of which is used for the compression work.