FR2604478A1

FR2604478A1 - Moteur a combustion interne, permettant en particulier l'emploi de materiaux plastiques dans sa construction

Info

Publication number: FR2604478A1
Application number: FR8713311A
Authority: FR
Inventors: Leon H Lee Lilley
Original assignee: PLASTIC ENG TECHN CORP
Current assignee: PLASTIC ENG TECHN CORP
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1987-09-25
Publication date: 1988-04-01
Also published as: GB2195396A; BR8704879A; GB8707167D0; JPS6394028A; IT8722024A0; DE3715970A1; IT1222727B; AU7063587A

Abstract

LE MOTEUR COMPREND UN BLOC 12 AYANT DES PREMIERE ET SECONDE FACES D'EXTREMITE, UN ALESAGE 20 ENTRE LES DEUX FACES, UN PISTON 90, UN CANAL 28 DE MELANGE AIR-CARBURANT FRAIS ENTRE LES DEUX FACES, UN PREMIER MOYEN DE SOUPAPE 150 DANS LE CANAL POUR L'OUVRIR ET LE FERMER A DES INSTANTS PREDETERMINES ET UN MOYEN DE SOUPAPE D'ECHAPPEMENT 102 DANS L'ALESAGE, UNE TETE DE CYLINDRE 16, LA TETE PRESENTANT UN EVIDEMENT, L'ALESAGE ET LE CANAL DEBOUCHANT DANS L'EVIDEMENT, L'EVIDEMENT, L'ALESAGE ET LE PISTON DEFINISSANT UNE CHAMBRE DE COMBUSTION, UN CARTER 14 FIXE A LA SECONDE FACE DU BLOC, UNE PREMIERE CHAMBRE DANS LE CARTER, UNE SECONDE CHAMBRE DANS LE CARTER, UN VILEBREQUIN 70 DANS LE CARTER, UN CANAL DE FLUIDE DANS LE VILEBREQUIN POUR FAIRE COMMUNIQUER LES PREMIERE ET SECONDE CHAMBRES, UN MANETON SUR LE VILEBREQUIN, UNE TIGE CONNECTANT LE PISTON ET LE MANETON, UN SECOND MOYEN DE SOUPAPE FIXE AU CARTER POUR ADMETTRE LE MELANGE D'AIR-CARBURANT DANS LA PREMIERE CHAMBRE PENDANT UNE DUREE PREDETERMINEE LORS DE CHAQUE TOUR DU VILEBREQUIN, ET UN MOYEN D'ALLUMAGE PAR BOUGIE 48 DANS LA CHAMBRE DE COMBUSTION POUR ALLUMER LE MELANGE AIR-CARBURANT DANS LA CHAMBRE.

Description

i. La présente invention concerne les moteurs à combustion interne et,

plus spécifiquement, un moteur

conçu de façon à permettre sa construction en maté-

riaux plastiques moulables par injection.

On a fait diverses tentatives pour construi- re les moteurs à combustion interne, en particulier les petits moteurs de puissance nominale inférieure à cinq chevaux environ, en matériaux moulables par injection. Il est souhaitable d'utiliser de tels matériaux dans les

moteurs, non seulement parce qu'ils sont légers et résis-

tants sur le plan mécanique, mais, ce qui est des plus importants, parce qu'ils sont faciles à fabriquer pour

réaliser les composants du moteur. Les matériaux classi-

ques tels que l'acier et le fer requièrent plusieurs étapes de fabrication. Parmi celles-ci, l'étape d'usinage final nécessite du temps et est en outre chère.Cependant, avec les matériaux plastiques pouvant être moulés par 2. injection, il ne faut qu'un léger usinage, voire aucun

usinage. Jusqu'ici, l'obstacle principal qu'on a rencon-

tré dans l'utilisation des matériaux plastiques moula-

bles par injection est la température excessive du fonc-

-tionnement des moteurs classiques, ce qui a tendance à provoquer une défaillance prématurée du moteur et son

manque de fiabilité. De plus, pour des raisons diver-

ses, le rendement de la combustion des moteurs classi-

ques a tendance à ne pas être optimum et le moteur souf-

fre d'une consommation excessive de carburant.

Dans les moteurs classiques à deux temps, le

mélange de gaz frais est introduit par des orifices si-

tués au fond du cylindre et frappe un piston à chica-

nes se déplaçant vers le haut du cylindre rempli d'échap-

pement. Une partie du mélange frais s'échappe forcément

par les orifices d'échappement avant qu'ils soient fer-

més par le piston. La plupart des gaz d'échappement pro-

venant du cycle précédent ainsi que le mélange gazeux non brûlé qui est enfermé dans les alvéoles formés par la culasse et le dôme restent dans la chambre lors des

cycles ultérieurs. Ces facteurs sont des plus défavora-

bles pour un fonctionnement efficace d'un moteur et se traduisent par une consommation excessive et inutile de

carburant et d'huile.

Le moteur de la présente invention a pour ob-

jet une combustion interne dont la température normale de fonctionnement est sensiblement inférieure à celle des moteurs classiques et qui est suffisamment basse pour permettre l'utilisation de "matériaux plastiques

moulables par injection" pour la majeure partie des piè-

ces du moteur. En outre, la présente invention a pour objet un moteur qui assure une combustion pratiquement complète du mélange air-carburant avec lequel il est alimenté. La présente invention concerne, dans ses 3. grandes lignes un moteur à combustion interne, comprenant un bloccylindre ayant une première face d'extrémité et

une seconde face d'extrémité, un alésage dans le bloc-

cylindre s'étendant entre la première face d'extrémi-

té et la seconde face d'extrémité, un piston disposé dans l'alésage afin d'être animé d'un mouvement alternatif entre un point mort supérieur et un point mort inférieur, un canal pour mélange frais d'air-carburant s'étendant

entre la première face d'extrémité et la seconde face d'ex-

trémité, un premier moyen de soupape disposé dans le ca-

nal afin d'ouvrir et de fermer ce dernier à des interval-

les de temps prédéterminés, et un moyen de soupape d'échappement dans l'alésage, une tête de cylindre fixée au bloc-cylindre près de l'une des première et seconde

faces d'extrémité, la tête de cylindre présentant un évi-

dement, l'alésage et le canal débouchant dans l'évidement,

l'évidement, l'alésage et le piston définissant une cham-

bre de combustion, un carter fixé à la seconde face d'ex-

trémité du bloc-cylindre, une première chambre dans le carter, une seconde chambre dans le carter, la première chambre communiquant par fluide avec l'extrémité de

l'alésage distante de la chambre de combustion, la secon-

de chambre communiquant par fluide avec le canal, un vile-

brequin monté dans le carter pour y être animé d'un mou-

vement de rotation, un canal de fluide dans le vilebre-

quin pour faire communiquer la première chambre et la se-

conde chambre, un maneton sur le vilebrequin, une tige

de piston reliant le piston et le maneton, d'o il résul-

te que le mouvement alternatif du piston est transformé en mouvement de rotation du vilebrequin, un second moyen

de soupape, le second moyen de soupape étant fixé au car-

ter pour admettre le mélange air-carburant dans la pre-

mière chambre au cours d'un intervalle prédéterminé de chaque tour du vilebrequin, et un moyen d'allumage par bougie disposé dans la chambre de combustion pour allumer 4.

le mélange air-carburant dans la chambre de combustion.

La présente invention sera bien comprise lors

de la description suivante faite en liaison avec les des-

sins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale

d'un mode de réalisation du moteur de la présente inven-

tion; La figure 2 est une vue partiellement en crevé,

partiellement en coupe, de la soupape rotative fixée fonc-

tionnellement au maneton du vilebrequin; La figure 3 est une vue en bout du corps de la soupape rotative; La figure 4 est une vue de côté du corps de la soupape rotative; La figure 5 est une vue en coupe prise le long de la ligne 5-5 de la figure 4; La figure 6 est une vue du dessous de la tête de cylindre; La figure 7 est une vue en coupe prise le long de la ligne 7-7 de la figure 6; La figure 8 est un diagramme de temps pour le moteur.

En liaison avec la figure 1 des dessins, le mo-

teur 10 de la présente invention comprend un bloc-cylin-

dre 12, un. carter 12 fixé au fond du bloc 12 par des

boulons appropriés, etc., et une tête de cylindre 16 fi-

xée au côté supérieur du bloc 12 par des boulons, ou analogues. Le bloccylindre 12 comporte un alésage 20 qui

s'étend à travers lui et débouche, à son extrémité in-

férieure, dans la chambre 22 du carter 14, et à son ex-

trémité supérieure dans un évidement 42 ménagé dans la

tête de cylindre. Une paire d'orifices d'échappement dia-

métralement opposés 26, 26 débouchent dans l'alésage 20 de la manière classique. Le bloc-cylindre 12 comporte 5. également un canal 28 de transfert d'air-carburant qui est généralement parallèle à l'alésage 20 et s'étend

entre les faces supérieure et inférieure du bloc. L'ex-

trémité supérieure du passage définit une ouverture 30 d'admission de carburant et un siège 32 pour une soupa-

pe à champignon qu'on décrira ultérieurement. Une mul-

titude d'ailettes de refroidissement 34 de construc-

tion classique s'étendent à partir des surfaces exté-

rieures du bloc.

En liaison avec les figures 1, 6 et 7, la tê-

te de cylindre 16, boulonnée de la manière classique au

bloc-cylindre, comporte une multitude d'ailettes clas-

siques de refroidissement 40 sur sa surface extérieu-

re 43 et un trou fileté 44 s'étend entre la surface ex-

térieure 43 et la surface intérieure 46 de la tête de

cylindre pour recevoir par vissage une bougie d'alluma-

ge 48. Le trou 44 a le même axe que l'alésage 20 du cy-

lindre de manière à produire lors de la combustion une flamme qui est sensiblement symétrique par rapport à l'axe de l'alésage 20 afin d'assurer un fonctionnement plus silencieux avec une charge du piston répartie de façon uniforme. Comme on le voit le mieux en figure 7, l'évidement 42 a généralement la forme d'un dôme, avec

l'extrémité 50 côté d'entrée plus profonde que l'extré-

mité 52 côté bougie, et, de plus, présente un autre évi-

dement 54 à l'extrémité 50 qui, comme cela est représen-

té en figure 6, est conique vers la bougie. Cet agence-

ment fournit un passage plus régulier du mélange air-

carburant entrant et dirige le mélange directement vers

la bougie.

Le carter 14 comporte une chambre 22 qui débou-

che dans l'alésage 20 et le canal 28 du bloc et présen-

te des ouvertures;Q et 62 à ses extrémités opposées.Il comporte en outre deux paliers 64 et 66 pour la réception d'un vilebrequin décrit cidessous. L'ouverture 60 du 6.

côté gauche est fermée hermétiquement par un ensemble tour-

nant 100 à soupape décrit également ci-après, alors que l'ouverture 62 du côté droit est fermée par une plaque

d'extrémité (non représentée).

Un vilebrequin 70 est monté dans les paliers 64 et 66 à l'intérieur de la chambre 22. Une extrémité 72 du vilebrequin s'étend à l'extérieur de l'ouverture 62 du

carter, comme cela est représenté, et sert d'arbre de sor-

tie pour l'accouplement d'une boite de vitesse, etc. L'au-

tre extrémité 74 du vilebrequin comporte une manivelle 76

à partir de laquelle s'étend un maneton 78 en porte-à-

faux. Diamétralement opposé à la manivelle 76 se trouve

un contrepoids approprié 80 pour l'équilibrage de l'arbre.

Le maneton 78 est fixé à un élément rotatif 102 de sou-

pape et à une tige de piston 92 d'une manière qu'on dé-

crira ci-après plus pleinement. Un trou borgne concentri-

que 82 s'étend vers l'intérieur du vilebrequin 70, comme cela est illustré, et se termine par une partie chanfieinée vers l'intérieur ayant un diamètre réduit qui forme un venturi 84. S'étendant à l'extérieur du venturi 84, une

multitude d'ouvertures de sortie 86 qui sont espacées an-

gulairement de la même quantité servent non seulement à assurer une communication fluidique entre la chambre 22

du carter et le passage 28 de transfert du mélange air-

carburant, mais aussi, ce qui est des plus importants, à provoquer l'émulsion du mélange air-carburant et donc permet d'améliorer le mélange de l'air et du carburant et finalement d'augmenter le rendement de la combustion du moteur. Comme on le voit le mieux en figure 2, les

bords intérieur et extérieur des ouvertures sont arron-

dis pour réduire le frottement et améliorer les caracté-

ristiques d'écoulement du fluide.

Un piston 90 à sommet plat est disposé dans l'alésage 20 pour y être animé d'un mouvement alternatif entre le point mort haut (représenté en figure 1) 7.

et le point mort bas. Une tige 92 relie un axe de pis-

ton 94 et le maneton 78 du vilebrequin.

Un ensemble rotatif à soupape 100 sert à ad-

mettre un volume prédéterminé d'un mélange air-carbu-

rant dans la chambre du carter au cours d'un laps de temps prédéterminé lors de chaque tour du vilebrequin comme on l'explique ci-dessous. L'ensemble comprend un élément de soupape rotatif 102 fixé en rotation dans

un corps rotatif 104 assujetti par des boulons appro-

priés à l'extrémité gauche, vue en figure 1, du carter

à partir de l'extérieur de celui-ci. Le corps de soupa-

pe 104 comporte une partie intérieure généralement cy-

lindrique 106 qui s'étend dans la chambre dL carter com-

me cela est représenté et une partie extérieure 108 dis-

posée à l'extérieur du carter et agencée de manière à

être fixée à un dispositif de dosage d'air et de carbu-

rant tel qu'un carburateur ou analogue non représenté.

Le corps 104 comporte un canal 110 d'entrée du mélange air-carburant sous forme d'un trou borgne cylindrique

qui s'étend entre sa face extérieure 112, vers l'inté-

rieur du corps de soupape, et se termine en-deçà de la face intérieure 114 du corps. Un second trou borgne 116 s'étend vers l'intérieur du corps de soupape, à partir de la face intérieure 114, en alignement coaxial avec le vilebrequin 70, et coupe l'alésage 110 pour former un orifice aircarburant 118 communiquant avec les

trous 110 et 116.

L'élément rotatif de soupape 102 comprend un

manchon cylindrique 120 reçu en rotation dans l'alésa-

ge 116 en relation coaxiale avec le vilebrequin 70 et

définissant un canal air-carburant 122. La paroi d'ex-

trémité 124 de l'élément 102 ferme une extrémité du

canal 122, alors que l'autre extrémité 126 du canal dé-

bouche dans la chambre 22 du carter. Un flasque annu-

laire concentrique 130 s'étend vers l'extérieur 8.

de l'extrémité 126 du manchon 120 de l'élément 102 et por-

te un axe 132 qui est reçu dans un trou 134 du maneton 78

du vilebrequin 70. Un ressort de compression 136 est dis-

posé dans le trou 134 pour solliciter l'axe 132 dans la direction de l'extérieur. Un orifice rectangulaire allon- gé 138 ayant une largeur circonférentielle prédéterminée

est pratiqué dans le manchon 120 pour assurer la communi-

cation entre les canaux 110 et 134 et l'orifice 118 pen-

dant un laps de temps prédéterminé lors de chaque tour du

vilebrequin.

Une soupape à champignon 150 est disposée dans le canal 28 et comporte une tête 152 pouvant venir en

contact avec un siège 32 du bloc afin d'ouvrir et de fer-

mer l'admission de carburant 36. La soupape 150 comporte

en outre une tige 154 qui s'étend dans le sens longitu-

dinal du canal 28 à travers une ouverture 156 ménacée dans

un guide de soupape 158 avec l'extrémité 160 de la ti-

ge en contact avec un galet de came 162 monté de manière à être animé d'un mouvement alternatif dans un alésage 164 du carter. Le galet de came 162 est en contact avec une came 170 clavetée au vilebrequin 70. Un ressort de compression 172 disposé entre un organe de retenue 174, fixé à la tige de soupape, et le guide de soupape sert

à solliciter la soupape 150 vers la position fermée.

On décrira maintenant le fonctionnement de la présente invention. Au point mort haut (A en figure 8), la soupape rotative 102 va se fermer et la soupape à

champignon 150 et les orifices d'échappement sont fer-

més. La bougie vient de s'allumer de sorte que le mélan-

ge air-carburant se détend, ce qui entraîne le piston vers le bas de l'alésage du cylindre. La soupape 102 se ferme à environ 20 (B) après le point mort haut, et, avec la soupape fermée, le mélange se trouvant dans la chambre du carter est comprimé pendant la descente du piston dans la chambre de combustion. Les orifices 9. d'échappement commencent à s'ouvrir à environ 110 (C) du point mort haut et restent ouverts pendant un angle de rotation du vilebrequin,d'environ 140 c'est-à-dire jusqu'à environ 250 (D) du point mort haut, ce qui permet au gaz consommé de s'échapper de la chambre de combustion. Environ 20 après l'ouverture des orifices d'échappement, c'est-à-dire à environ 130 (E) après le point mort haut, la soupape à champignon s'ouvre et le mélange qui a été comprimé dans le carter commence à se détendre au droit de la soupape dans la chambre de combustion. Cela a plusieurs effets. Le mélange frais présent dans le carter entre dans le vilebrequin creux, par l'intermédiaire du venturi, et des ouvertures

dans le canal d'admission. Cela a un effet de refroidis-

sement important non seulement vis-à-vis du mélange frais, mais également pour le carter lui-même de sorte

que sa température normale de fonctionnement est sensi-

blement inférieure à celle des moteurs classiques, ce qui permet de le réaliser dans des matériaux tels que

ceux pouvant être moulés par injection. De plus, le cou-

rant de carburant dans le venturi et les ouvertures,

ainsi que l'agitation des composants mobiles, c'est-à-

dire le piston, la tige et le vilebrequin, servent à

améliorer ou émulsifier le mélange d'air et de carbu-

rant. Cela se traduit par une combustion plus complète

de la charge en carburant que celle pouvant être obte-

nue dans les moteurs classiques. Cela a pour effet de réduire la consommation de carburant et d'augmenter les

performances et la puissance du moteur. Le refroidis-

sement du mélange a également pour effet de réduire la température de combustion du carburant, ce qui permet

au moteur de fonctionner à une température plus basse.

On verra que le mélange frais de carburant entre au sommet de la chambre de combustion et suit les 10. gaz consommés et de cette manière sert à l'évacuation des gaz, sauf pour 8 à 12 % d'entre eux, et à les faire passer de la chambre de combustion aux orifices d'échappement. On observera que le mélange frais aura une faible tendance à s'échapper au niveau des gaz con- sommés, ce qui supprime un inconvénient important dont souffrent les moteurs classiques. En outre, il n'y a

pas de "poches" dans la chambre de combustion dans les-

quelles les gaz consommés peuvent se trouver emprison-

nés et rester dans la chambre de combustion et donc occu-

per un espace qui pourrait l'être par du carburant. En outre, la configuration de la section d'admission dans

la chambre de combustion fournit un écoulement effica-

ce du carburant dans la chambre, permettant l'entrée du

maximum de carburant, et dirige le carburant directe-

ment dans la zone de la bougie, d'o une combustion plus rapide et plus complète. On fait en sorte que le volume du carter et la surface des orifices soient de 8 à 12 % plus grands que le déplacement du piston et que le séquencement de la soupape soit tel qu'environ 8 à 12 % des gaz consommés restent dans la chambre de

combustion. Comme le moteur donne une combustion prati-

quement complète, les gaz consommés contiendront princi-

palement du gaz carbonique. Ainsi, le mélange du gaz

carbonique et du mélange frais sert à réduire la tempé-

rature de combustion du combustible.

La soupape à champignon reste ouverte pendant

environ 100 de la rotation du vilebrequin, c'est-à-di-

re à environ 2300 (F) du point mort haut, point auquel

elle est fermée.

La soupape rotative commence à s'ouvrir en-

viron 30 avant la fermeture de la soupape à champi-

gnon, c'est-à-dire à environ 200 (G) du point mort haut,

et reste ouverte pendant environ 180 (H) de la rota-

tion du vilebrequin. Après fermeture de la soupape à 11. champignon et des orifices d'échappement, le mélange

dans la chambre de combustion est comprimé par le mou-

vement ascendant du piston dans l'alésage. La bougie est mise sous tension quelques degrés avant le point mort haut de manière à allumer le carburant et répéter

le cycle.

Le moteur venant d'être décrit est un moteur à

un cylindre fonctionnant suivant un cycle à deux temps.

Il est refroidi à l'air au moyen des ailettes formées sur le bloccylindre et la tête de cylindre. Un moteur construit de la façon précédente et ayant un alésage du

cylindre de 38 mm et une course de 32 mm a une puis-

sance nominale de 3/4 ch à 3600 tours/minute et de 1 ch

à 4000 tours/minute. Cette puissance est fournie de fa-

çon uniforme en fonctionnement continu. Le poids du mo-

teur avec un engrenage réducteur, le ventilateur et la

carcasse, non représentés, est de 3,8 kg.

Par contraste, un moteur classique d'une puis-

sance nominale de 1,5 ch ne peut fournir cette puissance que pendant un court laps de temps, et s'il est utilisé à une puissance de pointe pendant une durée supérieure

à quelques minutes, la chaleur développée dans le mo-

teur brûlera et déformera le sommet du piston et rayera son cylindre. Par conséquent, il n'est pas pratique de

faire fonctionner un moteur classique à la pleine puis-

sance. Lors d'un fonctionnement continu, la puissance réelle d'un moteur classique de 1,5 ch est d'environ

3/4 ch. Par contraste, le moteur de la présente inven-

tion, peut être actionné pendant des centaines d'heures à sa capacité maximum, avec des caractéristiques de démarrage et des performances remarquables et sans les dimensions et le poids supplémentaires inutiles du moteur classique. Le moteur de la présente invention peut être réalisé pour n'importe quelles dimensions et n'importe quel type en utilisant environ 70 % de 12.

matériaux plastiques moulables par injection pour ré-

duire le poids et les coûts et peut être utilisé pour

des installations de production d'électricité, des ton-

deuses, des cyclomoteurs, des vélos, des pompes et beau-

coup d'autres utilisations. Pour résumer, la conception du moteur de la

présente invention élimine presque complètement les in-

convénients du moteur ordinaire qu'on a exposés plus

haut. Le moteur a un piston plat, une tête à dôme sphéri-

que et un rapport alésage-course qui permet un volume

maximum du mélange combustible dans la chambre de com-

bustion avec la plus petite surface possible exposée

à la flamme. Le mélange combustible passe du carbura-

teur, ou autre moyen de dosage du carburant, par l'inter-

médiaire d'une soupape d'admission rotative disposée dans le carter, d'un vilebrequin creux, pour entrer dans une chambre contiguë au cylindre. La chambre contient une soupape à champignon qui est actionnée par une came du vilebrequin. Le mélange combustible frais est introduit dans la chambre de combustion au sommet du cylindre.Cette

conception et cette construction se traduisent par un cer-

tain nombre d'avantages.

Tout d'abord, le mélange combustible frais, introduit dans le sommet du cylindre, aide à l'expulsion

des gaz d'échappement dans la direction du gaz en pas-

sant par les orifices d'échappement et, par conséquent, est largement non dilué par les gaz d'échappement. La charge fraîche, non diluée, remplissant la chambre se

traduit par un démarrage du moteur facile et fiable.

En second lieu, la turbulence produite par l'introduc-

* tion du carburant par l'intermédiaire d'un vilebrequin creux fournit un mélange air-carburant meilleur, plus émulsifié. En troisième lieu, une quantité mesurée avec précision du mélange combustible est admise dans le vilebrequin par l'intermédiaire de la soupape 13. d'admission rotative et dans la chambre de combustion

par l'intermédiaire de la soupape à champignon comman-

dée de manière plus précise. Il en résulte que, grâce aussi à la conception spéciale du dôme du cylindre, le mélange frais de carburant est dirigé directement sur la

bougie, ce qui la refroidit.

En quatrième lieu, une combustion virtuellement

complète du mélange combustible se produit et par con-

séquent fournit l'énergie mécanique maximum sur le pis-

ton et ne laisse virtuellement aucun gaz non brûlé dans

la chambre. Cette conception a un autre effet impor-

tant.Grâce à la combinaison du séquencement de la soupa-

pe à champignon d'admission en relation avec l'emplace-

ment des orifices d'échappement, une petite partie du gaz d'échappement est volontairement retenue dans la

chambre de combustion par le mouvement ascendant du pis-

ton. Ce gaz est constitué largement de gaz carbonique à cause de la combustion complète du carburant au lieu du monoxyde de carbone produit dans les moteurs classiques par suite d'une combustion incomplète. La combinaison du gaz carbonique et du mélange combustible frais a l'effet de réduire la température de la flamme dans la

chambre de combustion, ce qui aide à éviter les détona-

tions et, à cet égard, on obtient une fonction semblable à celle de l'avance dans de l'essence à l'éthyle qu'on utilise dans les moteurs d'automobile à compression élevée. La combustion du carburant dans le moteur de la présente invention se produit, par conséquent, à une

température inférieure à celle des moteurs classiques.

De plus, la tête de piston plate provoque une moins grande absorption de la chaleur, d'o, une dissipation

plus rapide dé la chaleur par l'intermédiaire du pis-

ton, des segments, de la paroi du cylindre et des ailet-

tes. Cet effet peut être accéléré par l'utilisation 14. d'alliages de l'aéronautique dans la construction de ces parties et, en outre, grâce à leur conception, on peut obtenir une dissipation maximum de la chaleur. Il

en résulte que seule une quantité minimum d'nuile de lu-

brification légère est nécessaire pour le moteur. La réduction et la dissipation appropriées de la chaleur en même temps que les matériaux utilisés ont pour effet de réduire sensiblement la déformation par la chaleur se produisant dans tous les moteurs classiques, d'o la diminution de l'usure du piston, des segments, des parois

du cylindre des soupapes, et autres composants.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et

de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.

15.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend: - un bloc-cylindre ayant une première face d'extrémité et une seconde face d'extrémité, un alésa-

ge dans le bloc s'étendant entre la première face d'ex-

trémité et la seconde face d'extrémité, un piston dispo-

sé dans l'alésage pour y être animé d'un mouvement alter-

natif entre un point mort haut et un point mort bas, un canal de mélange frais air-carburant s'étendant entre la première face d'extrémité et la seconde face d'extrémité, un premier moyen de soupape disposé dans le canal pour

l'ouvrir et le fermer à des intervalles de temps prédé-

terminés, et un moyen de soupape d'échappement dans l'alésage; une tête de cylindre fixée au bloc-cylindre à un endroit contigu à l'une des première et seconde faces d'extrémité, la tête de cylindre comportant un évidement,

l'alésage du cylindre et le canal débouchant dans l'évide-

ment, cet évidement, cet alésage et ce piston définis-

sant une chambre de combustion, - un carter fixé à la seconde face d'extrémité du bloc-cylindre, une première chambre dans le carter, une

seconde chambre dans le carter, la première chambre com-

muniquant par fluide avec l'extrémité de l'alésage dis-

tante de la chambre de combustion, la seconde chambre com-

muniquant par fluide avec le canal, un vilebrequin fixé dans le carter pour pouvoir y tourner, un canal de fluide dans le vilebrequin pour faire communiquer la première

chambre et la seconde chambre, un maneton sur le vilebre-

quin, une tige reliant le piston et le maneton, d'o il résulte que le mouvement alternatif du piston se traduit en mouvement rotatif du vilebrequin, et - un second moyen de soupape, ce second moyen

étant fixé au carter pour admettre un mélange air-carbu-

rant dans la première chambre au cours d'un intervalle de 16. temps prédéterminé lors de chaque tour du vilebrequin;et - un moyen d'allumage par bougie disposé dans

la chambre de combustion pour allumer le mélange air-

carburant dans la chambre.

2 - Moteur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le second moyen de soupape comprend un

corps de soupape fixé au carter en relation étanche vis-

à-vis des fluides, un trou borgne dans le corps, ce trou étant aligné coaxialement avec le vilebrequin, un canal d'admission de mélange aircarburant dans le corps qui communique avec un dispositif de dosage aircarburant, un orifice communiquant avec le canal d'admission et le trou borgne et un élément de soupape disposé dans le trou borgne pour y tourner afin d'ouvrir et de fermer cet orifice, d'o la transmission du mélange air-carburant présent dans le canal d'admission à la piremiere chambre

du carter.

3 - Moteur selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que l'élément de soupape est une soupape

à manchon ayant un orifice allongé s'étendant longitu-

dinalement qui est destiné à communiquer avec l'orifice

du corps de soupape.

4 - Moteur selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que l'élément de soupape est fixé au vilebre-

quin pour fourner avec lui.

- Moteur selon la revendication 3, carac-

térisé en ce que l'élément de soupape comprend un flas-

que concentrique, ressemblant à un disque, disposé dans la première chambre, le flasque étant fixé au maneton

pour que l'élément de piston tourne avec le vilebrequin.

6 - Moteur selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que le premier élément de soupape est une

soupape à champignon.

7 - Moteur selon la revendication 6, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre une came fixée au 17. vilebrequin, la came étant associée fonctionnellement à

la soupape à champignon pour la déplacer entre une posi-

tion ouverte o un mélange air-carburant présent dans le

canal peut entrer dans la chambre de combustion via l'ori-

fice d'admission et une position fermée à laquelle l'ou-

verture d'admission est fermée.

8 - Moteur selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que la soupape à champignon est sollicitée

par ressort vers la position fermée.

9 - Moteur selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce que le canal de fluide du vilebrequin comporte une partie de diamètre réduit qui définit un venturi et

une multitude d'ouvertures de sortie s'étendant radiale-

ment vers l'extérieur, espacées angulairement de la même distance, qui sont ménagées dans le vilebrequin,

près de la communication entre le venturi et la secon-

de chambre.

- Moteur selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que le volume des chambres du carter et du canal est supérieur au déplacement du piston d'environ 8 à 12 %, d'o il résulte qu'un volume prédéterminé du

mélange consommé air-carburant est retenu dans la cham-

bre de combustion à la fin de chaque course d'échappement.

11 - Moteur selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que la profondeur de l'évidement diminue en-

tre le côté admission de la chambre de combustion et le

côté alésage de la chambre.

12- Moteur selon la revendication 11, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre un évidement supplé-

mentaire dans la tête de cylindre pour aider le mélange

à être dirigé au centre de l'alésage, au-dessus du pis-

ton.

13- Moteur selon la revendication 12, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre une bougie disposée dans l'évidement en étant en alignement sensiblement 18.

axial avec l'alésage du cylindre.

14 - Moteur selon la revendication 4, carac-

térisé en ce que le premier élément de soupape est une

soupape à champignon.

15 - Moteur selon la revendication 14, carac-

térisé en ce qu'il comprend une came fixée au vilebre-

quin, la came étant associée fonctionnellement au champi-

gnon pour déplacer la soupape à champignon entre une po-

sition ouverte dans laquelle un mélange air-carburant

présent dans le canal peut entrer dans la chambre de com-

bustion via l'admission et une position fermée o l'ou-

verture d'admission est fermée.

16 - Moteur selon la revendication 15, carac-

térisé en ce que la soupape à champignon est sollicitée

par ressort dans la direction de la position fermée.

17 - Moteur selon la revendication 15, carac-

térisé en ce que le canal à fluide du vilebrequin compor-

te une partie à diamètre réduit qui définit un venturi

et une multitude d'ouvertures de sortie, s'étendant ra-

dialement vers l'extérieur, espacées angulairement de la même distance qui sont ménagées dans le vilebrequin,

près de la communication entre venturi et seconde cham-

bre.

18 - Moteur selon la revendication 17, carac-

térisé en ce que le volume des chambres du carter et du canal sont supérieurs au déplacement du piston d'environ 8 à 12 %, d'o il résulte qu'un volume prédéterminé du

mélange consommé air-carburant est retenu dans la cham-

bre de combustion à la fin de chaque course d'échappement

19 - Moteur selon la revendication 18, carac-

térisé en ce que la profondeur de l'évidement diminue en-

tre le côté admission de la chambre de combustion et le

côté alésage de la chambre.

- Moteur selon la revendication 19, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre un évidement 19. supplémentaire dans la tête de cylindre pour aider le mélange à être dirigé au centre de l'alésage au-dessus

du piston.

21 - Moteur selon la revendication 20, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre une bougie disposée dans l'évidement en alignement sensiblement axial avec

l'alésage du cylindre.

22 - Moteur à combustion interne, caractéri-

sé en ce qu'il comprend: - un bloc-cylindre ayant une première face d'extrémité et une seconde face d'extrémité, un alésage dans le bloccylindre s'étendant entre la première face d'extrémité et la seconde face d'extrémité, un piston disposé dans l'alésage pour mouvement alternatif entre un point mort haut et un point mort bas, un canal pour

mélange frais air-carburant s'étendant entre la premiè-

re face d'extrémité et la seconde face d'extrémité, un premier moyen de soupape disposé dans le canal afin de

l'ouvrir et de le fermer à des intervalles de temps prédé-

terminés, le premier moyen de soupape étant une soupape à champignon et un moyen d'orifice d'échappement dans l'alésage du cylindre, - une tête de cylindre fixée au bloc-cylindre près de la première face d'extrémité ou de la seconde

face d'extrémité, la tête comportant un évidement, l'alé-

sage du cylindre et le canal débouchant dans l'évidement, cet évidement, cet alésage et ce piston définissant une chambre de combustion;

- un carter fixé à la seconde face d'extrémi-

té du bloc-cylindre, une première chambre dans le carter, une seconde chambre dans le carter, la première chambre communiquant par fluide avec l'extrémité de l'alésage du cylindre distante de la chambre de combustion, la seconde chambre communiquant par fluide avec le canal, un vilebrequin fixé à l'intérieur du carter pour pouvoir 20. y tourner, un canal de fluide dans le vilebrequin pour faire communiquer la première chambre et la seconde chambre, ce canal du vilebrequin comportant une partie

du diamètre réduit qui définit un venturi et une multi-

tude d'ouvertures de sortie s'étendant radialement vers

l'extérieur, espacées angulairement de la même distan-

ce qui sont ménagées dans le vilebrequin près de la com-

munication entre le venturi et la seconde chambre, un

maneton sur le vilebrequin, une tige connectant le pis-

ton et le maneton, d'o il résulte que le mouvement al-

ternatif du piston est transformé en mouvement de rotation du vilebrequin, une came fixée au vilebrequin, la came étant associée fonctionnellement à la soupape à champignon

pour déplacement de cette dernière entre une position ou-

verte o le mélange air-carburant présent dans le canal peut entrer dans la chambre de combiustion via l'orifice

d'admission, et une position fermée o l'ouverture d'ad-

mission est fermée; et - un second moyen de soupape, ce second moyen de soupape étant fixé au carter pour admettre le mélange air-carburant dans la première chambre pendant

un intervalle prédéterminé lors de chaque tour du vile-

brequin, le second moyen de soupape comprenant un corps de soupape fixé au carter en relation d'étanchéité vis-à-vis des fluides, un trou borgne dans le corps de

soupape, ce trou étant aligné coaxialement avec le vile-

brequin, un canal d'entrée de mélange air-carburant dans le corps de soupape communiquant avec un dispositif de dosage air-carburant, un orifice faisant communiquer un canal d'admission et le trou borgne et un élément de soupape disposé dans le trou borgne pour pouvoir tourner afin d'ouvrir et fermer cet orifice, d'o il résulte la communication du mélange air-carburant présent dans le

canal d'admission à la première chambre du carter, l'élé-

ment de soupape étant une soupape à manchon présentant 21.

un orifice allongé s'étendant longitudinalement et des-

tiné à communiquer avec l'orifice du corps de soupape,

l'élément de soupape étant fixé au vilebrequin pour tour-

ner avec lui, l'élément de soupape comprenant un flasque concentrique, ressemblant à un disque, qui est disposé

dans la première chambre, le flasque étant fixé au mane-

ton pour faire tourner l'élément de soupape avec le vile-

brequin; - un moyen d'allumage par bougie disposé dans

la chambre de combustion pour allumer le mélange air-

carburant dans la chambre; et - en ce que le volume des chambres du carter et du canal est supérieur au déplacement du piston

d'environ 8 à 12 %, d'o il résulte qu'un volume prédé-

terminé du mélange air-carburant consommé est maintenu dans la chambre de combustion à la fin de chaque course d'échappement.