FR2611231A1

FR2611231A1 - Moteurs a deux temps a plusieurs cylindres

Info

Publication number: FR2611231A1
Application number: FR8802319A
Authority: FR
Inventors: Kenneth Philip Seeber; Christopher Kim Schlunke
Original assignee: ORBITAL ENG Pty
Current assignee: ORBITAL ENG Pty
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1988-08-26
Anticipated expiration: 2008-02-25
Also published as: SE8800622D0; ES2007140A6; KR880010221A; CN1039284A; DE3806031A1; BR8800807A; KR950003742B1; JP2559795B2; JPS63230946A; CA1300517C; IT1216764B; DE3806031C2; CN1013606B; US4886021A; GB2201463B; FR2611231B1; SE8800622L; GB8804190D0; SE469289B; GB2201463A

Abstract

UN BLOC MOTEUR A PLUSIEURS CYLINDRES POUR UN MOTEUR DEUX TEMPS ET COMPORTANT DEUX ALESAGES DE CYLINDRE ADJACENTS OU DAVANTAGE 10, 11, 12, LES AXES DES ALESAGES ETANT PARALLELES ET SITUES DANS UN PLAN LONGITUDINAL COMMUN. CHAQUE ALESAGE DE CYLINDRE COMPREND UNE LUMIERE D'ECHAPPEMENT 20 ET UN PASSAGE D'ECHAPPEMENT 21 S'ETENDANT A PARTIR DE CHAQUE LUMIERE D'ECHAPPEMENT 20 JUSQU'A UNE SURFACE EXTERIEURE 22 DU BLOC DANS UNE DIRECTION GENERALEMENT PERPENDICULAIRE AUDIT PLAN LONGITUDINAL COMMUN 25. DEUX LUMIERES D'ADMISSION 27, 28 SONT PREVUES ET COMMUNIQUENT AVEC LE MEME ALESAGE DE CYLINDRE DE PART ET D'AUTRE DE LA LUMIERE D'ECHAPPEMENT EN DIRECTION DUDIT PLAN LONGITUDINAL COMMUN. CHAQUE LUMIERE D'ADMISSION COMMUNIQUE AVEC UN PASSAGE CORRESPONDANT. LES LUMIERES D'ADMISSION 27, 28 NE S'ETENDENT PAS AU-DELA DU PLAN LONGITUDINAL COMMUN 25 ET LES PASSAGES D'ADMISSION 26, 23 ADJACENTS AUX LUMIERES D'ADMISSION CORRESPONDANTES 27, 28 S'ETENDENT DANS UNE DIRECTION GENERALEMENT TANGENTIELLE A L'ALESAGE DE CYLINDRE.

Description

L'invention concerne des moteurs à deux temps à plusieurs cylindres

comportant des lumières d'échappement

et des canaux d'admission ménagés dans la paroi périphéri-

que de chacun des cylindres.

Dans le but d'obtenir l'écoulement de gaz voulu à

l'intérieur du cylindre d'un moteur à deux temps, la puis-

sance utile nécessaire, le rendement du carburant et régler

les émissions de gaz d'échappement, la disposition des lu-

mières d'échappement et des canaux d'admission constitue un facteur critique. Les moteurs à deux temps se caractérisent par le fait que les canaux d'admission et la lumière ou les lumières d'échappement sont ouverts simultanément pendant

le cycle du moteur, de sorte qu'une partie du nouveau mé-

lange entrant dans le cylindre par les canaux d'admission pendant le cycle traverse éventuellement le cylindre et s'échappe par la lumière d'échappement pendant la période au cours de laquelle la lumière d'échappement et le canal d'admission sont ouverts simultanément. La disposition du canal d'admission et de la lumière d'échappement de telle manière qu'ils sont ouverts simultanément ne permet pas de résoudre ce problème, car le mélange frais entrant par les canaux d'admission doit contribuer au balayage des gaz d'échappement dans le cylindre à travers la lumière d'échappement. Dans le but d'obtenir un balayage efficace des gaz d'échappement du moteur avec une perte minimale de mélange frais à travers la lumière d'échappement, on a déjà proposé des dispositions variées pour le canal d'admission et la

lumière d'échappement au niveau de la périphérie d'un cy-

lindre d'un moteur à deux temps. Dans des propositions an-

térieures les canaux d'admission étaient généralement situés du côté du cylindre moteur opposé à la lumière

d'échappement et le piston du moteur comportait à son som-

met un bossage destiné à diriger le mélange frais entrant dans le cylindre à travers les canaux d'admission vers le haut du cylindre. Le mouvement ascendant du mélange frais augmentait la longueur du chemin d'écoulement jusqu'à la

lumière d'échappement et réduisait ainsi la quantité de mé-

lange frais parvenant jusqu'à la lumière d'échappement dans le temps disponible. De même, l'écoulement ascendant du mélange frais favorisait l'écoulement des gaz d'échappement dans la partie supérieure du cylindre en direction et à

travers la lumière d'échappement.

Bien que la présence du bossage au sommet du piston ait contribué à réaliser le réglage nécessaire de l'écoulement du mélange frais entrant, celle-ci a soulevé de nouveaux problèmes dans le fonctionnement effectif du moteur à deux temps. En effet, le bossage a nécessité la présence d'une cavité en quelque sorte complémentaire dans la tête du cylindre en vue d'obtenir un taux de compression

acceptable, et a ainsi entralné des restrictions substan-

tielles dans la configuration de la tête du cylindre et de la chambre de combustion en résultant. Cette limitation a

contrarié l'optimisation de la forme de la chambre de com-

bustion en vue d'obtenir le réglage voulu du processus de combustion pour une efficacité maximale et le contrôle des émissions. De plus, le bossage situé au sommet du piston offrait une surface substantielle aux gaz de combustion, et a donc entraîné un apport de chaleur élevé dans le piston, ce qui a entralné des difficultés dans le refroidissement

du piston et des contraintes thermiques dans le piston.

Le moteur à deux temps décrit ci-dessus est, d'une manière générale, un moteur à balayage transversal, et les moteurs fonctionnant selon ce principe se caractérisent fondamentalement par la présence d'un bossage au sommet du

piston qui est normalement déporté à partir de la ligne mé-

diane du piston vers les canaux d'admission et s'étend es-

sentiellement sur toute l'étendue du sommet du piston à cet

endroit. Pour surmonter les problèmes liés au moteur à ba-

layage transversal, on a mis au point par la suite une configuration des canaux d'admission créant un écoulement orienté généralement vers le haut du mélange frais entrant dans le cylindre du moteur sans qu'il ne soit nécessaire de

prévoir le bossage au sommet du piston.

Ce dernier développement est généralement constitué

par un moteur avec balayage à boucle et dans un exemple ré-

cent typique le cylindre comporte un canal ou- des canaux d'admission généralement situés au centre du côté opposé à

la lumière d'échappement et des canaux d'admission supplé-

mentaires situés de chaque c6té du canal d'admission cen-

tral, qui sont orientés de manière à diriger le mélange frais entrant par ces lumières latérales hors de la portée de la lumière d'échappement et vers le canal d'admission central. L'action combinée des canaux d'admission central et latéral vise à créer un écoulement ascendant du mélange frais entrant du côté du cylindre opposé à la lumière

d'échappement et éviter ainsi une traversée directe du mé-

lange frais en direction de la lumière d'échappement. Le

brevet britannique n 1021378 illustre un exemple de la lu-

mière d'échappement et des canaux d'admission ménagés dans un moteur avec balayage à boucle, ce moteur comportant d'autres canaux d'admission 26 disposés entre la lumière

d'échappement 19 et les canaux d'admission latéraux respec-

tifs 20. Cependant, il faut remarquer que les canaux d'admission supplémentaires 26 sont également orientés de manière à diriger le mélange frais entrant par ces derniers à travers le cylindre en direction du canal d'admission

central 23.

La configuration des canaux d'admission sur le mo-

teur avec balayage à boucle a supprimé l'utilisation d'un bossage situé au sommet du piston tout en surmontant les inconvénients qui y étaient liés, et a permis de réaliser

le réglage nécessaire de l'écoulement du mélange frais en-

trant à partir des canaux d'admission de manière à obtenir

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un balayage efficace des gaz d'échappement du moteur et li-

miter la perte de mélange frais A travers la lumière d'échappement. Cependant, la présence des canaux d'admission et les passages associés nécessaires entre les lumières et le carter-moteur sur les deux côtés opposés du

moteur a entralné un accroissement significatif des dimen-

sions globales du cylindre et des canaux et passages d'admission associés dans une direction perpendiculaire à l'axe de la lumière d'échappement. Ceci ressort aisément

de la figure 3 du brevet britannique précité, o la dimen-

sion transversale du moteur entre les cloisons arrière des passages d'admission respectifs 21 est approximativement

égale à 1,6 fois le diamètre de l'alésage du moteur.

Bien qu'une augmentation des dimensions globales

puisse être tolérée sur un moteur à un seul cylindre, no-

tamment de la structure de refroidissement o les passages

d'admission 21 peuvent être situés dans les ailettes de re-

froidissement prévues sur le moteur, l'accroissement des dimensions globales de chaque cylindre et de ses canaux

d'admission et des passages revêt une importance cohsidéra-

ble sur les moteurs à plusieurs cylindres, notamment sur les types en ligne. D'autres dispositions de canaux d'admission et de lumières d'échappement sur les moteurs

avec balayage en boucle sont présentées dans le brevet aus-

tralien n 152471 et le brevet allemand n 590331, ce dernier étant un brevet délivré au Dr. Adolphe Schneurlé qui est cens& être l'inventeur du système de balayage en boucle

parfois aussi appelé système de balayage Schneurlé.

Bien que les dispositions à canaux d'admission des-

tinées à assurer le balayage en boucle sont souhaitables

sur le plan du fonctionnement pour réaliser un balayage ef-

ficace des gaz d'échappement dans le cylindre et le posi-

tionnement correct du mélange frais, la position des canaux

d'admission latéraux et les passages mettant en communica-

tion ces canaux d'admission avec le carter-moteur, présen-

tent des difficultés au niveau de la construction des moteurs à plusieurs cylindres. En particulier l'écartement des cylindres et la construction des extrémités du bloc de

culasse d'un moteur à plusieurs cylindres doivent être suf-

fisants pour recevoir les canaux d'admission et les passa- ges associés. Il apparaît immédiatement des antériorités concernant différentes constructions de moteur à balayage en boucle dont il est fait référence ci-dessus, que ces structures nécessiteraient un espacement substantiel entre les cylindres et accroissement substantiel consécutif de la longueur hors tout du moteur si elles étaient utilisées sur

un moteur à plusieurs cylindres en ligne. Cette augmenta-

tion de la longueur du bloc moteur se traduit par un ac-

croissement correspondant du poids du moteur, et dans les applications de l'automobile, par un accroissement de la taille du compartiment du moteur, de la dimension hors tout

et du poids du véhicule.

En s'efforçant de réduire la taille des moteurs à

plusieurs cylindres de ce genre, il était courant de dispo-

ser en oblique l'axe de balayage de chaque cylindre par

rapport au plan longitudinal commun des cylindres de maniè-

re à obtenir ainsi une relation du type à emboîtement entre les passages d'admission des canaux d'admission latéraux

des cylindres adjacents. Des exemples de moteurs compor-

tant un axe de balayage oblique sont illustrés dans le bre-

vet US N 4092958 délivré à Hale et dans les brevets allemands N 665126 délivré à Deutzmotoren Akt. et N 663500 délivré à Auto-Union AG. Ces configurations et

d'autres similaires relatives aux canaux d'admission laté-

raux et aux passages contribuent en effet jusqu'à un cer-

tain degré à réduire la longueur hors tout d'un bloc cylindre, mais il est toujours nécessaire de prévoir un espacement substantiel entre les cylindres adjacents et de

prévoir un espace aux extrémités du bloc cylindre pour re-

cevoir les canaux d'admission et les passages.

En disposant l'axe de balayage en oblique, il faut

également placer la lumi&re d'échappement de chaque cylin-

dre adjacent de manière que l'axe de la lumière d'échappement soit incliné par rapport au plan longitudinal commun des cylindres. Cette position inclinée de l'axe de la lumière d'échappement entralne des complications si on

souhaite prévoir une soupape destinée à commander le syn-

chronisme et/ou l'ampleur de l'ouverture de la lumière d'échappement comme moyen destiné à améliorer la puissance

utile et/ou régler les émissions d'échappement et la con -

sommation de carburant. Sur les moteurs à plusieurs cylin-

dres sur lesquels l'axe de chaque lumière d'échappement est

incliné par rapport au plan longitudinal commun du bloc cy-

lindre, la soupape associée à chaque lumière est montée sur un axe pivotant respectif disposé transversalement à l'axe de la lumière d'échappement. Il est donc nécessaire d'accoupler chaque soupape isolément à un dispositif de commande approprié, ou de prévoir un accouplement flexible

entre les soupapes de chaque lumière d'échappement du mo-

teur. Chacune de ces configurations de construction est relativement complexe, leurs fabrication et maintenance

étant par conséquent onéreuses.

La demande de brevet US N 866426 et la demande de brevet australienne correspondante n 57898/86 décrivent une soupape de lumière d'échappement dans un moteur à axe de balayage incliné, l'axe de pivotement de la soupape étant incliné par rapport à l'axe de la lumière d'échappement. Cette construction permet de monter sur un seul arbre de commande les soupapes d'un certain nombre de

lumières d'échappement sur un moteur à plusieurs cylindres.

Cependant, sur ce type de construction une surface impor-

tante de la soupape se trouve dans la lumière d'échappement et elle est par conséquent exposée aux gaz d'échappement de

haute température. Il en résulte des problèmes de fonc-

tionnement dûs au jeu à prévoir pour la soupape mobile, et

à la formation de carbone sur la surface exposée de la sou-

pape et des zones de la lumière d'échappement sur lesquel-

les la soupape se déplace pendant son fonctionnement. La fabrication de ces soupapes est également complexe et par conséquent onéreuse. L'invention a pour objet de fournir une disposition perfectionnée des lumières d'admission et d'échappement sur un moteur à deux temps à plusieurs cylindres en vue d'assurer l'écoulement de gaz nécessaire dans les cylindres

du moteur tout en permettant de réduire également la lon-

gueur hors tout du bloc cylindre, et la mise en place de simples commandes de lumière d'échappement. Compte tenu de cet objet, l'invention prévoit un bloc moteur à plusieurs cylindres pour un moteur à combustion interne fonctionnant selon un cycle à deux temps et comportant deux ou plus d'alésages de cylindre adjacents ménagés dans ledit bloc avec les axes des alésages disposés parallèlement et dans un plan longitudinal commun,chaque alésage de cylindre ayant une lumière d'échappement correspondante, un passage d'échappement s'étendant à partir de chaque lumière d'échappement vers une surface extérieure du bloc dans une

direction généralement perpendiculaire audit plan longitu-

dinal commun, deux premières lumières d'admission ménagées dans cette partie du bloc entre les passages d'échappement

de deux alésages de cylindre adjacents, chacune des premiè-

res lumières d'admission communiquant avec une lumière cor-

respondante desdits deux alésages adjacents, chaque première lumière d'admission communiquant avec un premier passage d'admission correspondant ménagé dans ladite partie

du bloc entre les passages d'échappement, la première lu-

mière d'admission et le premier passage d'admission asso-

cié de chacun des deux alésages de cylindre adjacents étant situés sur des côtés opposés d'un plan transversal sensiblement perpendiculaire audit plan longitudinal commun

et à mi-chemin entre les axes desdits deux alésages de cy-

lindre adjacent, lesdites premières lumières d'admission et

lesdits premiers passages étant agencés et situés de maniè-

re que les axes des deux alésages de cylindre adjacent sont

séparés l'un de l'autre d'une distance qui n'est pas supé-

rieure à environ 1,22 fois le diamètre des alésages de cy- lindre.

Chacun des delux alésages de cylindre adjacent com-

porte de préférence au moins une lumière d'admission sup-

plémentaire dans cette partie de l'alésage du cylindre sur le côté du plan longitudinal commun opposé à celui o se trouve la lumière d'échappement. Les lumières d'admission supplémentaires sur ledit côté opposé du plan longitudinal commun sont, de préférence, également disposées de manière

qu'elles ne s'étendent pas au-delà du plan transversal au-

quel il est fait référence ci-dessus entre lesdits deux

alésages de cylindre adjacent.

De manière appropriée la disposition des lumières d'admission supplémentaires peut comprendre trois lumières, a savoir une lumière centrale diamétralement opposée à la

lumière d'échappement et deux autres lumières latérales si-

tuées chacune de part et d'autre de la lumière d'admission centrale. Ces lumières latérales et les passages d'admission communiquant avec ces dernières, ne s'étendant

pas, de préférence, au-delà dudit plan transversal. La lu-

mière d'admission centrale pourra être constituée par une

seule lumière avec une séparation verticale, les deux lu-

mières ainsi formées communiquant avec un passage

d'admission commun. En variante, il est possible de pré-

voir deux lumières d'admission centrales avec des passages

correspondants.

De manière appropriée les lumières d'admission si-

tuées du même côté dans le plan longitudinal commun que la lumière d'échappement ne s'étendent pas dans la direction circonférentielle autour de l'alésage du cylindre au-delà du plan longitudinal commun. De plus; il est souhaitable

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que les passages d'admission associés à ces lumières d'admission ne s'étendent pas à partir de la lumière vers ledit plan longitudinal commun sur une distance supérieure à l'épaisseur de la paroi du cylindre à cet endroit. Cette partie du passage d'admission immédiatement adjacent à la lumière d'admission sur le côté de la lumière d'échappement du moteur, s'étend généralement, de préférence, dans le sens tangentiel par rapport à l'alésage du cylindre associé dans le plan longitudinal commun.Cette partie du passage d'admission dirige le mélange entrant dans le cylindre vers le côté opposé du cylindre dans une direction généralement

perpendiculaire au plan longitudinal commun.

Les passages d'admission associés aux lumières cen-

trales et aux deux lumières d'admission latérales sur le côté de l'alésage opposé à la lumière d'échappement sont

agencés de telle manière que le mélange entrant dans le cy-

lindre à travers ces lumières est dirigé vers la partie su-

périeure du cylindre. Ce mouvement ascendant est en outre

favorisé par le déplacement montant du piston dans le cy-

lindre du moteur pour créer ainsi l'écoulement ascendant nécessaire des gaz entrants, ce qui constitue la première

partie du mouvement de balayage en boucle des gaz entrants.

En revanche, le mélange entrant dans le cylindre à travers les lumières d'admission de chaque côté de la lumière d'échappement est généralement dirigé à travers l'alésage du cylindre vers la ou les lumières d'admission centrales, de sorte que ce mélange est dirigé hors de la portée de la lumière d'échappement et le courant principal des gaz

d'échappement est dirigé vers cette lumière d'échappement.

L'agencement précité des lumières d'admission et des passages associés disposés de manière que les lumières d'admission sur le côté de la lumière d'échappement, ne

s'étendent pas à travers le plan transversal entre deux cy-

lindres adjacents, permet de réduire substantiellement l'entraxe entre les alésages de cylindre correspondants, de

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sorte que la distance entre les alésages, mesurée dans le-

dit plan longitudinal, n'est pas sensiblement supérieure à l'épaisseur de paroi nécessaire des deux cylindres. Cette construction réduit substantiellement la longueur hors tout d'un bloc moteur à plusieurs cylindres, comparé aux blocs cylindres antérieurs connus, les alésages de cylindre étant séparés d'une distance substantielle de manière à recevoir les passages d'admission dans la zone située entre les deux cylindres.

Il est également possible de réaliser à chaque ex-

trémité du bloc à plusieurs cylindres une réduction de l'encombrement du fait que les lumières d'admission.sur.le côté extérieur des alésages de cylindre d'extrémité n'exigent pas d'espace supplémentaire au-delà de celui qui

est nécessaire pour l'épaisseur de paroi normale du cylin-

dre, et de la chemise de refroidissement ou d'autres dispo-

sitifs de refroidissement nécessaires selon le cas.

Le positionnement des lumières d'admission et des

passages associés entre les lumières d'échappement des cy-

lindres adjacents, qui vient d'être décrit ci-dessus, per-

met de réduire l'entraxe entre les alésages de cylindre adjacents de l'ordre de 1,08 à 1,22 fois le diamètre de

l'alésage de cylindre, et de préférence, de 1,19 fois envi-

ron l'alésage du cylindre pour un alésage de moteur de

l'ordre de 75 à 110 mm de diamètre environ. Le rapport en-

tre l1 dimension de l'alésage et l'écartement du cylindre est influencé par la dimension de l'alésage, car

l'épaisseur de paroi nécessaire au niveau des alésages aug-

mente avec le diamètre de l'alésage en vue de maintenir

l'effort de traction dans la paroi dans des limites admis-

sibles. De plus, l'emplacement des lumières d'échappement

et des passages associés s'étendant dans une direction gé-

néralement perpendiculaire au plan longitudinal commun des axes des alésages de cylindre, simplifie la construction ili des soupapes d'échappement et des mécanismes de commande de ces soupapes d'échappement lorsqu'ils sont montés dans les

lumières d'échappement.

L'invention sera mieux comprise à l'appui de la

description qui va suivre d'un mode de réalisation du bloc

cylindre en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: Fig. 1 est fine vue en plan du bloc cylindre d'un moteur à deux temps à trois cylindres, une partie étant une coupe le long de la ligne 1-1 sur la figure 3 selon un plan diamétral du cylindre passant par les lumières d'échappement et d'admission de ce cylindre; Fig.2 est une vue du côté de la lumière d'échappement du bloc cylindre illustré sur la figure 1;

Fig.3 est une vue du côté admission du bloc cylin-

dre représenté sur la figure 1; Fig.4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la figure 3; Fig.5 est une vue en coupe selon la ligne 5-5 de la figure 3; Fig.6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la figure 3; Fig.7 est une vue en coupe du bloc cylindre selon la ligne 7-7 de la figure 1 qui est le plan longitudinal 25 du bloc cylindre; Fig.8 est une vue en coupe selon la ligne 8-8 de la

figure 1.

En se référant aux figures 1, 2 et 3 du dessin, le bloc cylindre 50 comprend trois cylindres 10, 11 et 12, les axes des cylindres étant parallèles et situés dans un plan longitudinal commun 25. La partie supérieure 51 du bloc est

perpendiculaire au plan longitudinal commun 25 et est pla-

ne, de sorte qu'une tête de cylindre peut y être adaptée

selon la manière classique.

Ainsi qu'il ressort de la figure 2, trois passages d'échappement 21 faisant saillie vers l'intérieur à partir

de la surface latérale extérieure 22 du bloc jusqu'aux lu-

mières d'échappement 20 dans les cylindres du moteur, ainsi que cela sera décrit plus loin, se trouvent d'un côté du

bloc. De chaque côté de la lumière d'échappement du cylin-

dre médian 11 se trouvent des surfaces convexes extérieures correspondantes 60 et 61 qui augmentent effectivement la largeur du bloc cylindre à ces endroits pour recevoir deux passages d'admission à travers le bloc ainsi que cela est

décrit plus loin. Des parties convexes extérieures similai-

res 62 et 63, mais moins larges dans le sens longitudinal, se trouvent à chaque extrémité du bloc, à l'extérieur des lumières d'échappement des cylindres d'extrémité 10 et 12, et sont destinées à recevoir un seul passage d'admission intérieur. Ainsi qu'il ressort de la figure 2, deux séries de raidisseurs 70 et 71 se trouvent sur la paroi latérale du bloc 50 en s'étendant vers le haut à partir du flasque 52 le long du bord limite inférieur du bloc. Le flasque coopère avec une partie inférieure d'un carter moteur de construction appropriée (non représenté) qui forme avec une cavité ménagée dans la partie inférieure du bloc, le carter

du moteur à deux temps de type classique.

La figure 3 des dessins montre le bloc du côté op-

posé à celui illustré sur la figure 2, qui comprend trois passages d'admission ou d'entrée de l'air 73, 74 et 75 qui communiquent respectivement avec la partie du carter-moteur associée à chacun des cylindres 10, 11 et 12. Ce moteur

spécifique en fonctionnement est alimenté par injection di-

recte de carburant par la tête, de sorte qu'aucun carbu-

rant ne pénètre à ce niveau dans le carter-moteur.

Cependant, dans son sens larde l'invention n'est pas limi-

tée aux moteurs à injection directe. Ainsi qu'il ressort de la coupe de la figure 4, les passages d'admission d'air sont en saillie sur une distance importante latéralement de

la partie principale du bloc cylindre. L'extrémité inférieu-

re des passages d'admission 32 et 33 débouchent à travers

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la paroi supérieure 40 du passage d'admission d'air de cha-

que cylindre dans la partie centrale. Les autres passages d'admission 37 et 38 communiquent de la même manière avec le passage d'admission d'air en direction de l'un ou l'autre côté. La différence de dimensions apparente des passages 32 et 33 par rapport aux passages 37 et 38 est due aux passages d'admission 32 et 33 passant à travers une partie de la paroi supérieure 40 qui est moins inclinée par

rapport à la verticale que la partie traversée par les pas-

sages 37 et 38. De même, les passages d'admission 37 et 38 traversent les parois latérales du passage d'admission qui ne sont pas représentés sur les dessins. Cela donne l'impression que les deux derniers passages sont moins haut; cependant, ainsi qu'il ressort des différentes vues

en coupe du bloc cylindre sur les figures 4 et 5, ces qua-

tre passages d'admission ont une taille comparable.

En se référant à la figure 1 du dessin, il apparaît que chacun des trois cylindres 10, 11 et 12 sont délimités par les parois 13, i4 et 15. Les parois du cylindre sont reliées à différents endroits au carter monobloc extérieur

16 du bloc cylindre 50 et délimitent des passages corres-

pondants pour l'eau de refroidissement dont quelques uns

sont représentés par les repères 17, 18 et 19. Plus parti-

culièrement les parois de cylindre 13, 14 et 15 sont soli-

daires du carter extérieur 16 à l'extrémité inférieure des parois, ainsi qu'il ressort de la figure 1, pour former un

barrage d'eau complet. Le bloc cylindre est essentielle-

ment ouvert à l'extrémité supérieure pour fournir des pas-

sages au courant d'eau dans une tête de cylindre amovible

après son installation.

Ainsi qu'il ressort de la partie du cylindre 12 re-

présentée en coupe sur la figure 1, la lumière d'échappement 20 met en communication l'alésage du cylindre 12 avec le passage d'échappement 21 qui s'étend jusqu'à la

surface extérieure 22 du carter extérieur 16 du bloc cylin-

dre. Le passage d'échappement 21 s'étend généralement dans une direction perpendiculaire au plan longitudinal 25 qui est commun aux axes des trois cylindres 10, 11 et 12. De chaque côté du passage d'échappement 21 se trouvent des passages d'admission 23 et 26 qui communiquent respectivement avec les lumières d'admission 28 et 27. Il y a lieu de noter que les lumières 27 et 28 ne s'étendIent pas dans la direction circonférentielle du cylindre 12 au-delà du plan longitudinal commun 25, et la lumière 27 et le passage d'admission associé 26 ne s'étendent pas au-delà du plan transversal 29 perpendiculairement au plan longitudinal

commun 25 et ils sont situés à mi-chemin entre l'axe du cy-

lindre 12 et le cylindre adjacent 11.

Sur le côté opposé du plan longitudinal commun 25

se trouvent deux lumières d'admission centrales 30, 31 mé-

nagées dans le cylindre 12, chacune étant en communication avec despassages d'admission correspondants 32, 33. De chaque côté des lumières d'admission centrales 30, 31 se trouvent d'autres lumières d'admission 35 et 36 qui sont en communication avec des passages d'admission correspondants 37 et 38. Il y a lieu de remarquer que la lumière d'admission 35 et le passage associé 37 ne s'étendent pas non plus audelà du plan transversal 29 perpendiculaire au

plan longitudinal 25.

Ainsi qu'il ressort de la figure 1, les passages

d'admission 23 et 38 ne s'étendent pas dans le sens longi-

tudinal du bloc cylindre au-delà de l'épaisseur de la paroi du cylindre 12. En conséquence, il n'est pas nécessaire que le bloc cylindre dispose d'une longueur supplémentaire significative dans le sens longitudinal pour recevoir les lumières et les passages d'admission des extrémités du bloc cylindre.

* Ainsi qu'il ressort de la figure 5, chacun des pas-

sages d'admission 23 et 26 s'étend vers le bas à travers le

bloc cylindre pour déboucher à travers la partie inférieu-

re de la paroi 15 du cylindre pour la mise en communication avec le carter moteur 42. De la même manière, les passages d'admission 32, 33, 37 et 38 des autres lumières d'admission 30, 31, 35 et 36 s'étendent également vers le bas et débouchent à travers la face supérieure 40 du passa-

ge d'admission pour communiquer avec le carter-moteur 42.

Selon la construction des moteurs à deux temps du type classique, chaque cylindre dispose d'un compartiment de carter indépendant et le mélange d'air est admis dans

chaque compartiment à travers les passages d'admission cor-

respondants 73, 74 et 75, commandé par des valves à membra-

ne ou autres (non représentées) par le mouvement alternatif du piston (non représenté)dans le cylindre. L'air est alors comprimé dans le carter pendant la descente du piston dans le cylindre, de sorte que le mélange d'air est déplacé du carter moteur à travers les différents passages d'admission

et les lumières d'admission dans le cylindre du moteur.

La figure 4 est une vue en coupe le long de la li-

gne 4-4 sur la figure 2, la coupe passant par l'arrière et des parties proches de l'arrière des cylindres 11 et 12 du

moteur. Il apparaît de la figure 7 o le niveau de la li-

gne 4-4 porte le repère L4, que la section 4-4 s'étend à

travers le bloc cylindre au niveau o les extrémités infé-

rieures des passages d'admission 23 et 26 communiquent avec les cylindres. De plus, on notera que le niveau L4 est au-dessous de celui o les passages d'admission 32, 33, 37 et 38 communiquent avec le passage d'admission principal 75 du cylindre 12. Ainsi qu'il ressort des figures 4 et 7, les passages d'admission 23 et 26 débouchent à travers la

paroi de cylindre 15 dans le cylindre 12 à un endroit es-

pacé vers le haut de l'extrémité inférieure du cylindre.

Selon les connaissances de la technique des moteurs à deux

cycles, des ouvertures appropriées sont en conséquence mé-

nagées sur la jupe du piston (non représenté) se déplaçant

alternativement dans le cylindre 12 pour permettre à un mé-

lange provenant du carter moteur 42 de pénétrer dans les passages d'admission 23 et 26 lorsque le piston se déplace

vers le bas dans l'alésage du cylindre.

La figure 5 est une coupe similaire à celle repré-

sentée sur la figure 4 mais située à un niveau plus élevé dans le bloc cylindre, à savoir au niveau L5 indiqué sur la figure 7. A ce niveau la section se trouve à -,ne courte distance au-dessous de la paroi supérieure 40 du passage d'admission 75 à partir duquel les passages d'admission 32, 33, 37 et 38 communiquent avec le carter moteur 42. Il est également à noter qu'à ce niveau les passages d'admission 23 et 26 se sont étendus vers l'extérieur par rapport au

plan longitudinal commun 25 des cylindres et sont mainte-

nant situés dans les parties convexes extérieures 61 et 63 du bloc cylindre auxquelles il a été fait référence dans la

description en liaison avec la figure 1 du dessin. La pré-

sence de ces parties convexes sur le côté du bloc faisant saillie vers l'extérieur permet de conférer une section suffisante aux passages d'admission 23 et 26 pour le libre écoulement du mélange à partir du carter vers les cylindres sans qu'il soit nécessaire d'élargir l'entraxe entre les

cylindres pour recevoir ces passages d'admission. Il res-

sort également de la figure 5 que les passages d'admission 37 et 38 ont une section importante et ont été prolongés légèrement dans le sens longitudinal du moteur.A cet égard il doit être entendu que seule une partie de l'extrémité

inférieure des passages d'admission 37 et 38 est représen-

tée sur la figure 4, ainsi que cela a été expliqué anté-

rieurement, et que la section effective du passage est

nettement plus grande que la zone indiquée sur la figure 4.

La section indiquée sur la figure 6 est à un niveau légèrement au-dessous du niveau du passage d'échappement 21

et sur la figure 7 est désigné le repère L6. Cette vue mon-

tre la véritable section de chacun des passages d'admission

23, 26, 32,33,37 et 38 lorsqu'ils passent vers le haut à tra-

vers le bloc moteur pour communiquer avec les lumières cor-

respondantes ménagées dans la paroi 13 de l'alésage de

cylindre 10.

Les surfaces approximatives des groupes de passages correspondants au niveau L6 sont: Passages d'admission Surface combinée (mm2)

23-26 820

32-33 580

37-38 860

Compte tenu des surfaces des groupes de passages

correspondants, on comprend que 26% environ du mélange en-

trant pénétrera dans le cylindre par les deux lumières d'admission centrales situées directement à l'opposé de la

lumière d'échappement et que 38% environ du mélange entre-

ront par les deux lumières d'admission latérales situées de part et d'autre des lumières d'admission centrales. Les 36% restants du mélange pénétreront dans le cylindre par les deux lumières d'admission situées de part et d'autre de

la lumière d'échappement, cette partie du mélange étant gé-

néralement dirigée vers les lumières d'admission centrales

sur le côté opposé du cylindre le long d'un chemin qui cou-

pe sensiblement de manière perpendiculaire le plan longitu-

dinal commun du moteur. Le fait de diriger la partie non

insignifiante du mélange frais à partir du côté de la lu-

mière d'échappement du moteur vers le côté opposé o se trouvent les lumières d'admission centrales et latérales, favorise la régulation du mouvement du mélange entrant par les lumières centrales et latérales à l'encontre de l'écoulement à travers le cylindre pour s'échapper par la

lumière d'échappement. De même l'écoulement du mélange sor-

tant des lumières d'admission situées de part et d'autre de la lumière d'échappement contribue à favoriser le mouvement ascendant du mélange frais entrant le long de la paroi du cylindre du côté opposé à la lumière d'échappement pour

créer le mouvement de balayage en boucle nécessaire du mé-

lange frais entrant.

Il ressort également de la figure 8 des dessins que la partie du passage d'admission 26 immédiatement en aval

de la lumière d'admission 27 est généralement perpendi-

culaire au plan longitudinal commun 25 passant par les axes des cylindres du moteur, de sorte que le mélange frais en- trant dans le cylindre par la lumière d'admission 23 aura généralement une trajectoire horizontale de sorte qu'il passera directement à travers le cylindre vers les lumières d'admission sur le côté opposé de l'alésage du cylindre, et qu'il ne sera pas entralné ou n'interférera pas avec l'écoulement des gaz d'échappement entrant dans la lumière d'échappement 20 adjacente à la lumière d'admission 27. Il ressort également de la figure 8 que la partie du passage d'admission 37 immédiatement en amont de la lumière 35 a

généralement une direction inclinée vers le haut pour im-

primer une trajectoire ascendante au mélange frais entrant dans le cylindre par la lumière d'admission 35. Il ressort en outre de la figure 1, que la partie de la paroi 37a du

passage d'admission 37 engendrera un flux du mélange en-

trant par la lumière 35 dans une direction généralement transversale à travers le cylindre vers la lumière d'admission 36, de sorte que le mélange entrant ne sera pas dirigé directement vers la lumière d'échappement 20. Bien que cela ne soit pas illustré sur les dessins annexés, on remarquera également que les passages d'admission 32 et 33 sont inclinés de manière analogue vers le haut au niveau

des lumières 30 et 31, de sorte que le mélange frais en-

trant par ces lumières sera également dirigé vers le haut

dans le cylindre.

L'exposé qui précède relatif à la direction de

l'écoulement du mélange frais à partir des groupes de lu-

mières d'admission correspondants montre que la totalité du mélange frais entrant est généralement dirigée vers cette partie du cylindre sur le côté du plan longitudinal commun

25 opposé au côté comportant la lumière d'échappement 20.

Pendant la période au cours de laquelle les lumières

d'admission et les lumières d'échappement sont ouvertes si-

multanément, on crée ainsi dans le cylindre un écoulement à balayage en boucle des gaz entrants pour évacuer les gaz d'échappement par la lumière d'échappement avec un minimum de perte de mélange frais avec ces gaz d'échappement. Cet écoulement de gaz voulu dans le cylindre est réalisé sans qu'il soit nécessaire de disposer la lumière d'échappement

avec son axe incliné par rapport au plan longitudinal com-

mun du moteur, de sorte que l'axe de balayage du moteur est incliné par rapport au plan longitudinal commun. De

plus, cette action de balayage voulue est également obte-

nue avec une réduction substantielle de la longueur hors tout du bloc cylindre du moteur à plusieurs cylindres par comparaison avec la longueur hors tout nécessaire pour le moteur à balayage en boucle avec un axe de balayage oblique. A titre de comparaison, il y a lieu de remarquer que le moteur selon l'invention a été mis au point pour

remplacer une construction antérieure avec un axe de ba-

layage oblique incorporé. Le moteur antérieur était un mo-

teur à trois cylindres en ligne avec un alésage nominal de

cylindre de 84 mm et une longueur hors tout du bloc cylin-

dre de 337 mm. Ce moteur antérieur avait une section de passage de 1840 mm2 mesurée-à un emplacement correspondant

a celui indiqué sur la figure 6.

Le moteur comparable réalisé selon l'invention et qui a un alésage nominal de 84 mm, se caractérise par une

longueur hors tout du bloc moteur de 305 mm, ce qui consti-

tue une réduction de 10% environ de la longueur hors tout

du moteur. Sur le moteur antérieur, l'entraxe des cylin-

dres était égal à 1,25 fois l'alésage de cylindre, tandis

que sur le moteur selon l'invention le rapport est de 1,19.

Cette réduction de la longueur hors tout a été réalisée avec une augmentation substantielle de la section totale de

passage portée-à 2260 mm2.

Des mesures ont été effectuées sur des moteurs à

plusieurs cylindres en ligne dont un moteur à trois cylin-

dres avec un alésage de 79 mm avait une longueur hors tout de 353 mm et un autre moteur avec un alésage de 82 mm avait une longueur hors tout de 337 mm. Ces mêmes moteurs présen-

taient un rapport entraxe de cylindres sur diamètre respec-

tivement de 1,4 et 1,28.

Le bloc moteur décrit dans le cas présent est conçu pour un moteur à allumage par étincelle fonctionnant selon le principe de la compression au carter et en conséquence,

les passages d'admission mettent en communication les lu-

mières d'admission avec le carter du moteur. Il est enten-

du que la disposition des lumières d'admission de chaque

côté de la lumière d'échappement présentée ici, peut éga-

lement s'appliquer à un moteur suralimenté sur lequel les lumières d'admission communiqueraient par des passages d'admission disposés de manière appropriée avec une source

d'air comprimé ou d'air et de mélange de carburant.

Dans l'un ou l'autre mode de réalisation du moteur

décrit ci-dessus le carburant peut être délivré par un car-

burateur ou des moyens d'injection comprenant des injec-

teurs qui délivrent directement le carburant dans les

cylindres du moteur.

Le bloc moteur décrit plus haut peut être incorporé dans des moteurs destinés à n'importe quel usage, y compris des moteurs pour des véhicules automobiles ou des moteurs

marins pour hors-bord.

Claims

REVENDICATIONS

1. Un bloc moteur à plusieurs cylindres pour un mo-

teur à combustion interne fonctionnant selon un cycle à

deux temps et comportant deux alésages de cylindre adja-

cents ou davantage (10, 11, 12) ménagés dans ledit bloc, caractérisé en ce que les axes des alésages sont parallèles et situés dans un plan longitudinal commun (25), chaque alésage de cylindre comportant une lumière d'échappement correspondante (20), un passage d'échappement (21) s'étendant à partir de chaque lumière d'échappement (20)

jusqu'à une surface extérieure (22) du bloc dans une direc-

tion généralement perpendiculaire audit plan longitudinal commun (25), deux premières lumières d'admission (27,28) dans cette partie du bloc entre les passages d'échappement de chacun des deux alésages de cylindre adjacents, chaque première lumière d'admission (27,28) communiquant avec l'un desdits deux alésages adjacents, chaque première lumière d'admission (27,28) communiquant avec un premier passage

d'admission correspondant (26, 23) ménagé dans ladite par-

tie du bloc entre les passages d'échappement, la première

lumière d'admission et le premier passage d'admission asso-

cié de chacun desdits deux alésages de cylindre adjacents étant situés sur les côtés opposés d'un plan transversal sensiblement perpendiculaire audit plan longitudinal commun (25) et à mi-chemin entre les axes desdits deux alésages de cylindre adjacents, lesdites premières lumières d'admission (27, 28) et lesdits premiers passages d'admission (26, 25) étant agencé et disposés de manière que les axes des deux alésages de cylindre adjacent soient espacés l'un de l'autre d'une distance qui n'est pas supérieure à environ

1,22 fois le diamètre des alésages de cylindre.

2.Un bloc moteur à plusieurs cylindres selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une autre lumière d'admission (30) communiquant avec les alésages de cylindre correspondants, chaque autre lumière d'admission étant située sur le côté de la lumière d'échappement de l'alésage de cylindre correspondant opposé à la première lumière d'admission (27,28), lesdites première et autres lumières d'admission étant symétriques par rapport à un plan transversal perpendiculaire audit plan longitudinal commun et passant par l'axe de l'alésage.

3.Un bloc moteur à plusieurs cylindres selon l'une

quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que

lesdites première et autres lumières d'admission ne

s'étendent pas au-delà dudit plan longitudinal commun (25).

4.Un bloc moteur à plusieurs cylindres selon l'une

quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que

le premier passage d'admission (26, 23) a une partie adja-

cente à la première lumière d'admission (27,28) s'étendant dans une direction sensiblement tangentielle à l'alésage de

cylindre au niveau de l'intersection de l'alésage de cylin-

dre avec ledit plan longitudinal commun.

5.Un bloc moteur à plusieurs cylindres selon l'une

quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que

le premier et les autres passages d'admission ont chacun une partie adjacente à leurs lumières correspondantes s'étendant dans une direction sensiblement tangentielle à

l'alésage de cylindre au niveau des intersections corres-

pondantes de l'alésage de cylindre avec ledit plan longitu-

dinal commun.

6.Un bloc moteur à plusieurs cylindres selon l'une

quelconque des revendications 1, 2 ou 3, du type sur lequel

des lumières d'admission supplémentaires sont prévues dans chaque alésage de cylindre dans la partie de chaque alésage sur le côté dudit plan longitudinal commun opposé à celui

de la lumière d'échappement.

7.Un bloc moteur à plusieurs cylindres selon l'une

quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce

qu'il comporte des lumières d'admission supplémentaires dans chaque alésage de cylindre situées sur le côté dudit plan longitudinal commun opposé à la lumière d'échappement,lesdites lumières d'admission supplémentaires comprenant deux lumières latérales dans chaque alésage de cylindre espacées dans des directions opposées à partir

d'un plan médian transversal perpendiculaire au plan longi-

tudinal commun et passant par l'axe de l'alésage de cylin- dre, les deux lumières latérales communiquant avec des passages d'admission latéraux correspondants ménagés dans le bloc avec ledit alésage de cylindre, les lumières d'admission latérales correspondantes et les passages

d'admission de communication étant agencés et situés de ma-

nière à ne pas s'étendre à travers ledit plan transversal à mi-chemin entre les axes des alésages de cylindre adjacents.

8.Un bloc moteur à plusieurs cylindres selon la re-

vendication 7, caractérisé en ce que la partie de chaque

- passage d'admission adjacent à la lumière d'admission laté-

rale correspondante est agencée de manière à diriger le mé-

lange fluide entrant dans l'alésage du cylindre par ladite

lumière d'admission latérale vers le haut et de manière gé-

nérale, dans le sens transversal de l'alésage de cylindre.

9.Un bloc moteur à plusieurs cylindres selon l'une

quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que

lesdites lumières d'admission supplémentaires comprennent

au moins une lumière d'admission dans le bloc situé généra-

lement du côté opposé à la lumière d'échappement et commu-

niquant avec un passage d'admission correspondant ménagé

dans le bloc.

10.Un bloc moteur à plusieurs cylindres pour un mo-

teur fonctionnant selon un cycle à deux temps et comportant deux alésages de cylindre adjacents ou davantage dans ledit bloc, les axes des alésages étant parallèles et situés

dans un plan longitudinal commun, chaque alésage de cylin-

dre ayant une lumière d'échappement correspondante, un pas-

sage d'échappement s'étendant à partir de chaque lumière d'échappement vers une surface extérieure du bloc dans une

4 61 123 31

direction généralement perpendiculaire audit plan longitu-

dinal commun, deux lumières d'admission dans cette partie du bloc situées de part et d'autre de chaque lumière d'échappement dans le sens dudit plan longitudinal commun et chaque lumière d'admission communiquant avec le même

alésage de cylindre ainsi que la lumière d'échappement si-

tuée entre les deux, chaque lumière d'échappement communi-

quant avec un passage d'admission correspondant, la lumière d'admission adjacente et le passage d'admission associé de deux alésages de cylindre adjacents étant situés sur des

côtés opposés d'un plan transversal sensiblement perpendi-

culaire audit plan longitudinal commun et qui est situé à mi-chemin entre les axes desdits deux alésages de cylindre adjacents, lesdites lumières d'admission et les passages d'admission étant agencés et situés de telle sorte que les axes des deux alésages de cylindre adjacents sont séparés d'une distance qui n'est pas supérieure à 1,22 fois environ

le diamètre des alésages de cylindre.