Moteur à combustion interne à deux temps, à séparateur d'huile.
L'invention concerne un moteur à combustion interne à deux temps et, en particulier, un moteur diesel à deux temps avec balayage dans le carter, comportant un séparateur pour l'huile entraînée à partir du cylindre à travers un conduit d'échappement, en direction d'un silencieux Les moteurs à combustion interne à deux temps et, en particulier, les moteurs diesel à deux temps de construction classique comportent un graissage assuré par l'addition d'huile au carburant.Cette addition d'huile au carburant a souvent été considérée comme un inconvénient, d'une part parce qu'elle oblige à prévoir, dans les pompes à essence, à côté des carburants pour moteurs à quatre temps, des mélanges spéciaux pour moteurs à combustion interne à deux temps, ou encore à préparer chaque fois, à mesure des besoins, de tels mélanges et, d'autre part, en raison du fait que l'addition d'huile au carburant a pour effet une formation, de suie plus importante dans les gaz d'échappement.
Pour éviter l'utilisation de mélanges d'huile et de carburant en vue du graissage, dans des moteurs à combustion interne, on a déjà proposé d'effectuer ce qu'on appelle un graissage à l'huile fraîche du guidage du piston. Ce graissage à l'huile fraîche doit toutefois être dosé avec une grande précision en fonction de la charge du moteur à combustion interne, car il est impossible, dans les moteurs à combustion interne à deux temps dans lesquels le carter est utilisé pour l'aspiration d'air et pour le balayage de l'espace de combustion, d'accumuler de l'huile de graissage en excès dans le carter et de créer ainsi une sorte de graissage à circulation. Les pompes qui assurent une alimentation en huile fraîche avec le dosage précis voulu et qui travaillent en fonction de la charge sont chères et compliquées, de sorte qu'elles ne sont pas adaptées aux petits moteurs.
On a déjà tenté d'empêcher l'huile de s'échapper du silencieux en prévoyant, pour le carter, un dispositif de reflux d'huile qui empêche une accumulation d'huile de graissage en cet endroit. Même par cette mesure il a toutefois été impossible, jusqu'à présent, d'éviter entièrement les inconvénients décrits ci-dessus et ceci malgré l'augmentation de prix due à la présence du dispositif de reflux d'huile.
L'invention a, en conséquence, pour but de créer un séparateur d'huile qui, avec une construction aussi simple que possible, empêche dans une large mesure la pénétration d'huile de graissage non brûlée dans le pot d'échappement ou silencieux et, par conséquent, évite les inconvénients des dispositifs connus.
A cet effet, suivant l'invention, dans la région périphérique inférieure du conduit d'échappement qui s'étend horizontalement, entre le cylindre et le silencieux, est disposée une cloison et, devant celleci, côté cylindre, il est prévu un alésage d'écoulement dans lequel règne une pression plus faible que celle du conduit d'échappement.
Lors de recherches approfondies visant à résoudre 'le problème exposé ci-dessus, il s'est avéré,, en effet, que l'huile de graissage non brûlée qui parvient dans le silencieux en provenance de la partie inférieure du vilebrequin est raclée sur l'arête du conduit d'échappement raccordé au cylindre et s'échappe, à partir de là, en direction du silencieux.
Grâce à la disposition suivant l'invention, le flux d'huile est capté au voisinage de son point de formation, à savoir entre le cylindre et le silencieux, et est évacué du conduit d'échappement à travers un alésage d'écoulement. L'échappement nuisible d'huile de graissage non brûlée hors du silencieux est ainsi évité. Le séparateur d'huile utilisé à cet effet est de construction extrêmement simple et ne nuit en rien au rendement du moteur à combustion interne., Suivant une autre caractéristique de l'invention, la cloison précitée présente une saillie s'étendant axialement en direction du cylindre et qui atteint sa hauteur maximale au point le plus profond du conduit.Cette disposition a 1 avantage que, dans la région où il s'écoule le plus d'huile en direction du silencieux, la cloison est rendue pratiquement infranchissable pour l'huile, par la saillie précitée, car le flux d'huile est dévié de presque, 180[deg]. Suivant l'invention, le séparateur d'huile peut, en outre, être agencé de telle manière que la saillie présente la forme d'un demi-anneau et que sa dimension axiale, en partant du point le plus profond diminue progressivement,, tandis qu'elle se termine, en direction du cylindre, par un bord effilé d'un angle d'environ 30[deg]. Ainsi, on obtient une efficacité de captation maximale dans la région du flux d'huile le plus fort, c'est-à-dire au point le plus profond du conduit d'échappement.
Une autre caractéristique de l'invention vise au même but, cette caractéristique résidant en ce que la cloison s'étend sur la moitié inférieure du conduit d'échappement et en ce que sa hauteur, en partant du milieu de celui-ci croît tout d'abord jusqu'au point le plus profond puis décroît à nouveau ensuite.
Il est particulièrement avantageux, suivant l'invention, d'agencer la cloison de telle manière que sa hauteur maximale soit de l'ordre du cinquième du diamètre du conduit d'échappement, On obtient ainsi une bonne efficacité de séparation d'huile sans influer sur !le rendement du moteur à combustion interne ce qui peut en outre être attribué au fait que, suivant une caractéristique de l'invention, la cloison est fortement arrondie sur le côté tourné vers le silencieux. En effet, grâce à cette mesure, les pertes .de vitesse d'écoulement sont considérablement réduites.
Pour assurer une déviation irréprochable de l'huile dans la région de la cloison, il est prévu, suivant l'invention, une rainure dans laquelle s'ouvre l'alésage d'écoulement situé devant la cloison du côté tourné vers le cylindre. Suivant l'invention, il est en outre particulièrement avantageux d'élargir cette rainure dans sa région inférieure et de lui donner une forme telle qu'elle traverse annulairement la totalité du conduit d'échappement. On obtient ainsi une séparation particulièrement efficace de l'huile, à partir du conduit d'échappement. Il est également avantageux, suivant l'invention, de disposer l'alésage d'échappement au point le plus profond de la rainure. L'huile à séparer s'accumule en effet dans ladite rainure, sous l'influence de la pesanteur, au point le plus profond.
L'agencement constructif de l'ensemble du dispositif séparateur d'huile peut, suivant une autre caractéristique de l'invention, être réalisé de telle manière que la cloison, l'alésage d'écoulement et une rainure éventuelle soient disposés dans une pièce annulaire s'étendant entre le cylindre et le silencieux d'échappement. On obtient ainsi, en effet, une fabrication simple et un montage particulièrement facile grâce à la fixation suivant l'invention de cette pièce annulaire sur le cylindre au moyen des vis déjà prévues pour la pose du silencieux sur le cylindre.
Pour l'échappement de l'huile séparée à l'air libre, on peut, suivant l'invention, raccorder un tuyau à l'alésage d'écoulement. Il est toutefois également possible, au lieu de laisser débiter ce tuyau à l'air libre, de l'amener dans un récipient collecteur ven' tilé, au cas où un échappement de l'huile à l'extérieur n'est pas désirable. Suivant l'invention, ce récipient collecteur peut être raccordé directement à la pièce annulaire qui constitue le séparateur d'huile.
L'invention sera bien comprise, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce séparateur d'huile : Figure 1 représente une vue en coupe d'un séparateur d'huile disposé entre le cylindre et le silencieux d'un moteur à combustion interne à deux temps et, Figure 2 est une vue en élévation du séparateur d'huile sur le côté frontal tourné vers le cylindre.
Entre le cylindre 1 et le silencieux 10 du moteur à combustion interne est disposée une pièce annulaire 3 qui sert de séparateur d'huile. La pièce annulaire 3 contient; dans sa moitié inférieure, une cloison 4 s'étendant transversalement au conduit d'échappement 2 et qui est munie d'une saillie 6 s'étendant en direction du cylindre 1. Cette saillie 6 se termine par un bord effilé 7 ayant un angle d'environ 30.. Le bord effilé 7 est avantageusement légèrement aplati. La cloison 4 présente, dans la région inférieure de la pièce annulaire 3, une hauteur correspondant sensiblement au cinquième du diamètre du conduit d'échappement. Sur le côté cylindre de la cloison, est prévue la rainure avec l'alésage d'écoulement 5, pour la captation et la déviation de l'huile de graissage sortant du conduit d'échappement 2 et provenant du cylindre.A l'alésage d'écoulement 5 est raccordé le tuyau 9 qui débouche, soit à l'air libre, soit dans un récipient collecteur ventilé, non représenté par simplification. La cloison 4 et la rainure 8 avec l'alésage d'écoulement 5 sont disposés dans la pièce annulaire 3 qui présente des trous 11 destinés à recevoir des vis de fixation.. Dans l'exemple représenté, la pièce annulaire 3 est fixée directement au cylindre 1 du moteur, au moyen des vis de fixation déjà prévues pour le silencieux 10.
Il est facile de voir que l'huile non brûlée s'écoulant, dans la région inférieure du conduit d'échappement 2, à partir du cylindre en direction du silencieux, est captée par la cloison 4 et évacuée par l'intermédiaire de l'alésage d'écoulement 5 et du tuyau 9. L'échappement d'huile pulvérisée hors du silencieux 10 est évité dans une large mesure par cette disposition.Two-stroke internal combustion engine with oil separator.
The invention relates to a two-stroke internal combustion engine and, in particular, to a two-stroke diesel engine with scavenging in the crankcase, comprising a separator for the oil entrained from the cylinder through an exhaust duct, in direction of a silencer Two-stroke internal combustion engines and, in particular, two-stroke diesel engines of conventional construction are lubricated by the addition of oil to the fuel. been considered a drawback, on the one hand because it makes it necessary to provide, in petrol pumps, alongside fuels for four-stroke engines, special mixtures for two-stroke internal combustion engines, or to prepare each time, as needed, such mixtures and, on the other hand, due to the fact that the addition of oil to the fuel results in the formation of more soot in the exhaust gases.
In order to avoid the use of mixtures of oil and fuel with a view to lubrication, in internal combustion engines, it has already been proposed to carry out what is called a fresh oil lubrication of the piston guide. This lubrication with fresh oil must however be metered with great precision according to the load of the internal combustion engine, because it is not possible in two-stroke internal combustion engines in which the crankcase is used for suction air and for purging the combustion space, to accumulate excess lubricating oil in the crankcase and thus create a kind of recirculating lubrication. Pumps which ensure a fresh oil supply with the precise dosage desired and which work according to the load are expensive and complicated, so they are not suitable for small engines.
An attempt has already been made to prevent oil from escaping from the silencer by providing an oil reflux device for the crankcase which prevents an accumulation of lubricating oil in this location. Even by this measure, however, it has hitherto been impossible to entirely avoid the drawbacks described above, despite the price increase due to the presence of the oil reflux device.
The invention therefore aims to provide an oil separator which, with as simple a construction as possible, largely prevents the penetration of unburned lubricating oil into the muffler or silencer and , therefore, avoids the drawbacks of known devices.
For this purpose, according to the invention, in the lower peripheral region of the exhaust duct which extends horizontally, between the cylinder and the silencer, is arranged a partition and, in front of this, on the cylinder side, there is provided a bore d. 'flow in which there is a lower pressure than that of the exhaust duct.
In extensive research aimed at solving the problem set out above, it has been found, in fact, that unburned lubricating oil which enters the muffler from the lower part of the crankshaft is scraped off the lube. The edge of the exhaust duct connected to the cylinder and escapes, from there, towards the silencer.
By virtue of the arrangement according to the invention, the oil flow is captured in the vicinity of its point of formation, namely between the cylinder and the silencer, and is discharged from the exhaust duct through a flow bore. This prevents harmful escape of unburned lubricating oil from the silencer. The oil separator used for this purpose is of extremely simple construction and does not affect the efficiency of the internal combustion engine in any way., According to another characteristic of the invention, the aforementioned partition has a projection extending axially in the direction of the cylinder and which reaches its maximum height at the deepest point of the duct. This arrangement has the advantage that, in the region where the most oil flows towards the silencer, the bulkhead is rendered practically impassable for oil , by the aforementioned protrusion, because the oil flow is deviated by almost, 180 [deg]. According to the invention, the oil separator can, moreover, be arranged in such a way that the projection has the shape of a half-ring and that its axial dimension, starting from the deepest point, gradually decreases, while that it ends, in the direction of the cylinder, with a tapered edge at an angle of about 30 [deg]. Thus, maximum collection efficiency is obtained in the region of the strongest oil flow, that is to say at the deepest point of the exhaust duct.
Another characteristic of the invention aims at the same aim, this characteristic residing in that the partition extends over the lower half of the exhaust duct and in that its height, starting from the middle of the latter, increases completely. 'first to the deepest point and then decreases again.
It is particularly advantageous, according to the invention, to arrange the partition in such a way that its maximum height is of the order of a fifth of the diameter of the exhaust duct. A good oil separation efficiency is thus obtained without influencing on! the efficiency of the internal combustion engine which can further be attributed to the fact that, according to a characteristic of the invention, the partition is strongly rounded on the side facing the silencer. In fact, thanks to this measure, the losses .de flow velocity are considerably reduced.
In order to ensure an irreproachable deflection of the oil in the region of the partition, there is provided, according to the invention, a groove in which the flow bore located in front of the partition on the side facing the cylinder opens. According to the invention, it is also particularly advantageous to widen this groove in its lower region and to give it a shape such that it passes through the entire exhaust duct annularly. A particularly efficient separation of the oil from the exhaust duct is thus obtained. It is also advantageous, according to the invention, to place the exhaust bore at the deepest point of the groove. The oil to be separated in fact accumulates in said groove, under the influence of gravity, at the deepest point.
The constructive arrangement of the whole of the oil separator device can, according to another characteristic of the invention, be produced in such a way that the partition, the flow bore and a possible groove are arranged in an annular part. extending between the cylinder and the exhaust silencer. In fact, simple manufacture and particularly easy assembly are thus obtained thanks to the fixing according to the invention of this annular part on the cylinder by means of the screws already provided for fitting the silencer on the cylinder.
In order to exhaust the separated oil into the open air, a pipe can be connected to the flow bore according to the invention. It is however also possible, instead of allowing this pipe to flow in the open air, to bring it into a ventilated collecting vessel, in the event that an escape of the oil to the outside is not desirable. According to the invention, this collecting container can be connected directly to the annular part which constitutes the oil separator.
The invention will be clearly understood, with the aid of the following description, with reference to the appended schematic drawing, showing by way of non-limiting example, an embodiment of this oil separator: FIG. 1 represents a view in section of an oil separator disposed between the cylinder and the muffler of a two-stroke internal combustion engine and, Figure 2 is an elevational view of the oil separator on the front side facing the cylinder.
Between the cylinder 1 and the silencer 10 of the internal combustion engine is arranged an annular part 3 which serves as an oil separator. The annular part 3 contains; in its lower half, a partition 4 extending transversely to the exhaust duct 2 and which is provided with a projection 6 extending in the direction of the cylinder 1. This projection 6 ends in a tapered edge 7 having an angle d about 30. The tapered edge 7 is preferably slightly flattened. The partition 4 has, in the lower region of the annular part 3, a height corresponding substantially to one fifth of the diameter of the exhaust duct. On the cylinder side of the partition, there is provided the groove with the flow bore 5, for the collection and deflection of the lubricating oil leaving the exhaust duct 2 and coming from the cylinder. The flow 5 is connected to the pipe 9 which opens either into the open air or into a ventilated collecting container, not shown for simplicity. The partition 4 and the groove 8 with the flow bore 5 are arranged in the annular part 3 which has holes 11 intended to receive fixing screws. In the example shown, the annular part 3 is fixed directly to the cylinder 1 of the engine, using the fixing screws already provided for the silencer 10.
It is easy to see that the unburned oil flowing, in the lower region of the exhaust duct 2, from the cylinder towards the silencer, is collected by the partition 4 and discharged through the flow bore 5 and pipe 9. Escape of sprayed oil from muffler 10 is avoided to a large extent by this arrangement.