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Perfectionnements aux moteurs à explosion .
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux moteurs à explosions, et elle a en particulier pour objet la suppression du carburateur proprement dit, la carburation de l'air étant opérée dans le cylindre mène, éliminant ainsi tous les inconvénients habituels du carburateur (perte de charge et de puissance, laminages) tout en assurant,par la vaporisation de l'essence dans le cylindre, un refroidissement de celui-ci. Un autre objet de l'invention est de réaliser une circulation d'huile assurant la lubrification parfaite de tous les organes, y compris circulation d'huile entre cylindres et pistons par bi-joint en remplacement des segments habituels.
L'invention s'applique à tous les types de moteurs à explosions ou à combustion interne ; à titre d'exemple non limitatif, on l'a représentée, au dessin annexé, comme appli -
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quée à un turbo-moteur,c'est-à-dire-à-un"moteur comportant un . nombre quelconque de paires de cylindrée parallèles, montés aux extrémités d'un diamètre d'un bâti carter tournant, avec les cylindres, autour d'un arbre central creux fixe. Un tel moteur a été décrit dans ma demande de brevet déposée le 2 novembre 1928.
Fig.l est une coupe verticale d'un bi-joint.
Fig.2 est une coupe axiale de l'arbre central et des parties y combinées.
Fig.3 est une coupe diamétrale du pulvérisateur d'alimen- tation.
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Pig.4 est une coupe diamétrale de la fig.2 par A.:13.
Fig.5 est une vue de eôté de la fig.3.
Fig.6 représente schématiquement une cloche de compres - sion.
Fig.7 représente schématiquement un réservoir d'alimenta - tion et enfin,
Fig.8 est la coupe d'un dispositif montrant la circula - tion d'huile entre pistons et cylindres.
Le dispositif de la fig.l est connu et a été décrit dans mon brevet du 7 avril 1928 ; pour plus de facilité on en donne ci-dessous un exposé succinct.
1' désigne un corps cylindrique, par exemple fermé à un bout, et coulissant, entre certaine limites, dans le corps cylindrique extérieur 2'.
Dans la paroi de ce corps 2' est pratiqué un évidement annulaire 3' rigoureusement régulier, s' étendant éventuelle - ment sur toute la partie de la paroi interne du corps 2' où l'étanchéité doit toujours être assurée pour toutes les posi - tions des corps 1' et 2'.
Dans ce logement sont logées deux couronnes 4' en cuir embouti en forme d'U ; ces couronnes s'appuient contre les fa- ces parallèles du logement 3' et ont leurs ouvertures en re - gard l'une de l'autre. L'écartement entre ces couronnes est
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maintenu constant par une bague ou manchon 5' insérée entre elles au fond des U ; cette bague, absolument rigide, est peroée d'une multitude de petits trous (c'est pourquoi dans la figure, on n'a pas indiqué de traits de coupe). La paroi de fond du logement 3' est percée de deux ouvertures 6' et 7' s'ouvrant dans le logement et à l'extérieur ; ces ouvertures sont disposées aux extrémités d'un même diamètre.
Si on place l'ensemble de telle manière que les deux ouvertures se trou - vent sur la verticale, et qu'on introduise de l'huile par l' ouverture inférieure dans le logement Il¯, on comprend que, lorsque l'huile s'écoule par l'ouverture supérieure, le loge - ment 3 1 ne renferme plus d'air et est rempli uniquement d' huile. On obture alors hermétiquement les ouvertures 6' et 7'.
On constitue ainsi un joint parfaitement étanche, à tam- pon d'huile incompressible, l'huile pouvant être remplacée par tout autre liquide non volatil,., ou par une graisse fluide ou consistante voire même par du mercure.
Dans la desoription qui va suivre, le dispositif de la fig.l fréquemment employé est désigné d'une manière générale par " bi-joint ".
En se référant à la fig.2, 1 désigne l'arbre creux cen - tral d'un turbo-moteur tel que décrit à ma demande de brevet du 2 novembre 1928 ; 42 désignent des fraisures latérales de ce tube qui traverse un arbre 39 rigide monté dans un support 40. Sur une partie de sa longueur, l'arbre 1 est entouré d' une poulie 37 dont la face interne est pourvue de rainures hélicoïdales 38 servant de chemin à l'arbre 39 dont les bouts se.terminent par des sabots de glissement (non représentés) en forme d'olives engagés dans ces rainures.
La poulie.37. peut être prolongée par une poulie folle 371, et elle pourrait être remplacée par un tambour cylindrique sur lequel seraient taillées des dents d'engrenages démultipliant avec l'axe du moteur en proportions convenables pour satisfaire les besoins de l'alimentation de ce moteur. Une denture pour
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chaîne pourrait également recevoir la. commande de ce tambour.
Il est bien entendu que la poulie folle 371 n'est utile que pour un fort moteur qui commanderait l'appareil par courroie, mais cet ajustage n'a aucun caractère indispensable et ne figure ici qu'à titre d' exemple. La poulie active 37 et la poulie folle 371 tournent autour de l'arbre support 1 par les contacts de quatre roulements à billes 70 équidistants et répartis sur une circonférence en des alvéoles creusées dans le corps de ces poulies à chacune de leurs extrémités et mon - tés sur des axes 71.
Le chemin hélicoi'dal 38 est parcouru par l'extrémité de l'arbre 39 maintenu dans son support 40 par l'axer qui le traverse ainsi que par les plats coudés 72 terminant cet arbre 39 et placés dans un rectangle 73 ouvert en travers du milieu de ce support.
Ce support glisse lui-même, entraîné par l'arbre 39 au travers des fraisures latérales 42 ; pour éviter les frotte - ments durs sur ces fraisures, chaque extrémité de l'arbre 39 porte un roulement à billes 74 qui suit alternativement l'une et l'autre des flasques des fraisures 42 logées et maintenues dans une alvéole du support 40 par l'arbre 39.
L'axe 43 est d'une construction toute spéciale : .Apres sa tête 75 épanouie au diamètre du tube 1 il bute contre le support 40 par un petit épaulement 76 ; après avoir traversé le support 40 et les deux extrémités coudées 72 de l'arbre 39 il porte une plaque 77, vissée à bloc sur un petit retrait fileté, ladite plaque 17 étant fixée immuablement par une goupille fendue 78 qui traverse l'axe 43. Enfin celui-ci se termine en tige de piston 44 pour le service de la pompe M.
La tête 75 et la plaque vissée 77 de l'axe 43 portent à l'in- térieur un bi-joint composé des cuirs 79 et 791 séparés par une entretoise tubulaire 80 laquelle est fendue latéralement pour laisser le passage.du support 40 ; un système de bi-joint
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renforce par les cuirs 81 et 82 maintenus, le premier par la plaque vissée 83 arrêtée par la via à large tête 831 traver - sée elle-même par goupille fendue 832 et le second par l'embou- ti 84 maintenu par la goupille fendue 78. En bout de l'axer le piston 44 plonge dans son corps de pompe M au travers du bi-joint métallique 85 maintenu en place par l'entretoise 86 et le bouton vissé 87 arrêté par vis coincée 88.
La pompe M dont le diamètre de base est celui de l'alésage du tube 1 porte à l'intérieur face au bi-joint renforcé 82 un joint 89 maintenu dans son siège par l'anneau coudé vissé 90 que main - tient en place la vis coincée 91. La pompe M; est maintenue en place par les vis latérales 92, elle porte en bout fixés sur le fond d'une chambre commune 93 la soupape d'aspiration 94 munie de son raccord et celle de compression 95 également avec raccord d'assemblage.
En face la tête 75 de l'axe 43 se trouve une plaque de fermeture 96 du tube support 1 laquelle porte deux orifices l'un d'aspiration.!! et l'autre de refoulement 98 obturés chacun dans le sens voulu pour son fonctionnement par des billes 99 que pressent des ressorts 100.
La poulie active 37 porte à ses extrémités et après les roulements 70 un système de bi-joint composé des cuirs 101 et 102, le premier maintenu en place par la flasque circulaire en 2 pièces 103 vissée sur sa face et engagée dans une fraisure circulaire 14 de l'arbre support 1, pour servir de butée aux efforts latéraux de la poulie37 résultant du travail des rainures hélicoïdales 38 parcourues par l'arbre 39. Le second cuir 102 est maintenu par une flasque circulaire 105 en deux pièces vissée à l'autre extrémité de la poulie et ayant les mêmes caractéristiques et fonctions que 103.
Il résulte de ce dispositif que le lubrifiant introduit à l'intérieur du méca- nisme ci-dessus décrit ne peut s'évader ni à l'intérieur du
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tube support 1 maintenu par le bi-joint 79 -179 , ni à l'exté- rieur de ce tube, retenu par le bi-joint 101 -102.
De plus l'axe 43 auquel le mécanisme décrit imprime un mouvement alternatif de va-et-vient à l'intérieur du tube support 1 constitue par le bi-joint renforcé 81 et 82, un véritable piston qui par l'effet de la pompe :Il obture ce tube de son bâti, rendant l'obturation étanche par lejoint 89 et constitue une ohambre étanche 106.
Par les conduits 107 d'aspiration et 108 de refoulement fermés chacun en bonne place par les cônes 109 -110 qu'une lame flexible 111 et 112 vissée sur le tube support 1 main - tient, cette chambre 106 sert de pompe à huile, qui pour l'exemple envisagé de turbo-moteur, conjuguée avec la pompe à vis sans fin /' , solidaire des axes des pignons satellites et du cuir des flasques-butées de ces pignons, maintient une circulation plus active du lubrifiant au travers des organes dans l'une des têtes du moteur située du côté de la pompe M.
Pour l'autre côté, l'autre tête du moteur bénéficie de la circulation créée dans la chambre 114 par la tête 75 de l' axe 43 agissant par les organes ci-dessus décrits de la plaque obturatrice 96.
L'installation du compresseur d'essence M et de la double pompe à huile dans le tube support 1. étant bien décrite dans ce qui précède il reste à voir l'emploi de ces moyens pour arriver à la suppression du carburateur de même qu'à la lu - brification parfaite du moteur comprenant une circulation d' huile entre les pistons et les cylindres.
L'organe qui remplace avantageusement tout carburateur est un pulvérisateur qui pulvérise le carburant d'une façon continue devant les orifices d'aspiration des cylindres qui, d'une façon également continue aspirent l'air par l'intérieur du tube support 1 et le chargent de carburant pour le cylindre du moteur.
Ce pulvérisateur-, fig. 3 - se compose principalement d'un
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bâti 66 épousant en deux points la courbure de l'alésage du tube 1 sur lequel il est fixé par les vis 115. Une tuyère 116 hermétiquement close par le pointeau 65 est alimentée de car- burant en pression arrivant de la cloche de compression 45 (fig.6 ) par le tube qui lui est raccordé en h et aboutit au canal 117 lequel, en amenant le carburant dans une cavité annulaire 118 autour du pointeau 65, se prolonge par le canal 119 pour permettre au carburant d'exercer sa pression sur la tête d'un petit piston compensateur à bi-joint 120 lequel, dans le cylindre 121 et par le canal 122,
maintient dans le système bi-joint métallique 123 une pression d'huile propor - tionnelle à la pression du carburant en charge, assurant ainsi 1'étanchéité absolue de la tige du pointeau 65.
Cette tige qui porte un engrenage 124 commandé par un pignon 125 solidaire de l'arbre de commande 126 , est mainte - nue par un support 127 fixé au bâti 66. Un manchon 128 fixé à ce support empêche le pignon 125 de s'écarter de sa posi - tion.
L'air arrive aux orifices d'aspiration du cylindre en passant fige 5 autour du pulvérisateur par les larges ori - fices 129 et 130.
Pour ce qui concerne la circulation d'huile ainsi que décrite ci-dessus on oomprendra, par l'exposé de la fig.8 l'effet pratique de son application à l'établissement d'une circulation d'huile entre cylindres et pistons.
A cet effet, le corps supérieur 131 du piston porte une bielle 132 dont la tête est retenue par l'axe 133 lequel est retenu en place par une plaquette lA! que maintient une vis 135 immobilisée elle-même par une goupille fendue 136. Cir - culairement, en place de segments, ce piston porte un bi-joint métallique 137 maintenu avec son entretoise 138 par une partie inférieure vissée 139 laquelle porte la chambre d'explosion concave 140 du cylindre 2 . Des conduits diamétralement oppo -
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ses 141 et situés dans un plan passant par l'axe du tube support 1 se trouvent obturés par leur contact avec le cylin- dre 2 mais débouchent à l'autre extrémité dans l'intérieur du bi-joint 137.
A fond de course du piston les ouvertures des conduits 141 obturés se trouvent respectivement en face de deux ouvertures l'une 143 qui communique par la tubulure 142 avec l'une ou l'autre des ouvertures de compression 98 ou 107 -fig.2- suivant sa position ; l'autre 144 qui débouche dans le creux collecteur d'huile du carter 4 assemblant les cylin- dres et renfermant les organes qui lient ceux- ci à l'arbre 1.
On conçoit dès lors que l'action de la force centrifuge et l'effet des larges pompes à huile aidant, chaque fois que le piston sera à son point mort à fin de course entre les ouver- tures 143 et 144 une circulation active d'huile se fera par les conduits 141 au travers du bi-joint 138 qui déversera son huile chaude dans la grande surface de refroidissement du carter 4 pour revenir d'un cycle continu lubrifier tous les organes, nettoyer les cylindres et, comme aucune déperdition même minime de compression ne peut se faire au travers du bi- joint, permettra une consommation de carburant bien inférieu- re pour une force égale.
A la fig.6 , le tuyau 11 est muni d'une soupape ou valve autorégulatrice, le tuyau qui relie la clocher au réser- voir 45' est muni d'une soupape ou clapet réglé à une pres - sion déterminée qui livre passage à l'essence quand la pression est dépassée pour la refouler au réservoir 45'.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements to internal combustion engines.
The object of the present invention is improvements in combustion engines, and its object in particular is the elimination of the actual carburetor, the carburizing of the air being carried out in the leading cylinder, thus eliminating all the usual disadvantages of the carburetor (loss load and power, rolling) while ensuring, by the vaporization of gasoline in the cylinder, a cooling thereof. Another object of the invention is to provide an oil circulation ensuring the perfect lubrication of all the components, including oil circulation between cylinders and pistons by bi-seal replacing the usual segments.
The invention applies to all types of explosion or internal combustion engines; by way of non-limiting example, it has been shown in the accompanying drawing as an app -
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that is to say to a turbo-engine, that is to say to an "engine having any number of parallel displacement pairs, mounted at the ends of a diameter of a rotating crankcase frame, with the cylinders around of a fixed hollow central shaft Such an engine was described in my patent application filed on November 2, 1928.
Fig.l is a vertical section of a bi-seal.
Fig.2 is an axial section of the central shaft and its parts combined.
Fig. 3 is a cross section of the feed sprayer.
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Pig. 4 is a diametral section of Fig. 2 by A.:13.
Fig.5 is a side view of Fig.3.
Fig. 6 schematically represents a compression bell.
Fig. 7 schematically represents a feed tank and finally,
Fig. 8 is a section through a device showing the circulation of oil between pistons and cylinders.
The device of fig.l is known and has been described in my patent of April 7, 1928; for ease of reference, a brief description is given below.
1 'denotes a cylindrical body, for example closed at one end, and sliding, between certain limits, in the outer cylindrical body 2'.
In the wall of this body 2 'is formed a strictly regular annular recess 3', possibly extending over the entire part of the internal wall of the body 2 'where the seal must always be ensured for all positions. bodies 1 'and 2'.
In this housing are housed two crowns 4 'in U-shaped crimped leather; these rings bear against the parallel faces of the housing 3 'and have their openings facing each other. The distance between these rings is
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kept constant by a ring or sleeve 5 'inserted between them at the bottom of the U; this ring, absolutely rigid, is pierced with a multitude of small holes (this is why in the figure, we have not indicated cutting lines). The bottom wall of the housing 3 'is pierced with two openings 6' and 7 'opening into the housing and to the outside; these openings are arranged at the ends of the same diameter.
If we place the assembly in such a way that the two openings are on the vertical, and that we introduce oil through the lower opening into the housing Il¯, we understand that, when the oil s 'flows through the upper opening, housing 31 no longer contains air and is filled only with oil. The openings 6 'and 7' are then hermetically sealed.
A perfectly tight seal is thus formed, with an incompressible oil buffer, the oil being able to be replaced by any other non-volatile liquid,., Or by a fluid or consistent grease or even by mercury.
In the description which follows, the device of fig.l frequently used is generally designated by "bi-joint".
Referring to FIG. 2, 1 designates the central hollow shaft of a turbo-engine as described in my patent application of November 2, 1928; 42 denote lateral countersinks of this tube which passes through a rigid shaft 39 mounted in a support 40. Over part of its length, the shaft 1 is surrounded by a pulley 37, the inner face of which is provided with helical grooves 38 serving as path to the shaft 39 whose ends are terminated by sliding shoes (not shown) in the form of olives engaged in these grooves.
The pulley. 37. can be extended by an idle pulley 371, and it could be replaced by a cylindrical drum on which would be cut gear teeth reducing with the axis of the motor in suitable proportions to meet the power requirements of this motor. Teeth for
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chain could also receive the. control of this drum.
It is understood that the idle pulley 371 is only useful for a strong motor which would control the apparatus by belt, but this adjustment is not essential and only appears here by way of example. The active pulley 37 and the idle pulley 371 rotate around the support shaft 1 by the contacts of four ball bearings 70 equidistant and distributed over a circumference in cells hollowed out in the body of these pulleys at each of their ends and my - tees on axles 71.
The helical path 38 is traversed by the end of the shaft 39 held in its support 40 by the axis which passes through it as well as by the bent flats 72 terminating this shaft 39 and placed in a rectangle 73 open across the middle of this support.
This support itself slides, driven by the shaft 39 through the lateral countersinks 42; to avoid hard friction on these countersinks, each end of the shaft 39 carries a ball bearing 74 which alternately follows one and the other of the flanges of the countersinks 42 housed and held in a socket of the support 40 by the 'tree 39.
The axis 43 is of a very special construction: .After its head 75 spread out to the diameter of the tube 1 it abuts against the support 40 by a small shoulder 76; after passing through the support 40 and the two bent ends 72 of the shaft 39, it carries a plate 77, fully screwed onto a small threaded recess, said plate 17 being fixed immutably by a cotter pin 78 which passes through the axis 43. Finally, this ends in a piston rod 44 for the service of the M pump.
The head 75 and the screwed plate 77 of the axis 43 carry inside a bi-gasket made up of leathers 79 and 791 separated by a tubular spacer 80 which is split laterally to allow passage of the support 40; a bi-seal system
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reinforced by the leathers 81 and 82 held in place, the first by the screwed plate 83 stopped by the wide-headed via 831 itself crossed by a split pin 832 and the second by the socket 84 held by the split pin 78 At the end of the axis, the piston 44 plunges into its pump body M through the metal bi-seal 85 held in place by the spacer 86 and the screwed button 87 stopped by a wedged screw 88.
The pump M, the base diameter of which is that of the bore of tube 1, carries on the inside facing the reinforced bi-seal 82 a seal 89 held in its seat by the screwed elbow ring 90 that hand - holds the screw stuck 91. The pump M; is held in place by the side screws 92, it carries at the end fixed to the bottom of a common chamber 93 the suction valve 94 provided with its connection and the compression valve 95 also with assembly connection.
Opposite the head 75 of the axis 43 is a closure plate 96 of the support tube 1 which carries two orifices one for suction. !! and the other for delivery 98 each closed in the direction required for its operation by balls 99 which are pressed by springs 100.
The active pulley 37 carries at its ends and after the bearings 70 a bi-gasket system composed of leathers 101 and 102, the first held in place by the circular flange in 2 parts 103 screwed on its face and engaged in a circular countersink 14 of the support shaft 1, to serve as a stop for the lateral forces of the pulley 37 resulting from the work of the helical grooves 38 traversed by the shaft 39. The second leather 102 is held by a circular flange 105 in two parts screwed to the other end of the pulley and having the same characteristics and functions as 103.
It results from this device that the lubricant introduced inside the mechanism described above cannot escape or inside the
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support tube 1 held by the bi-seal 79 -179, nor on the outside of this tube, retained by the bi-seal 101 -102.
In addition, the axis 43 to which the mechanism described prints an alternating back and forth movement inside the support tube 1 constitutes by the reinforced bi-seal 81 and 82, a real piston which, by the effect of the pump : It closes this tube of its frame, making the sealing tight by the seal 89 and constitutes a tight chamber 106.
By the suction and discharge ducts 107 and 108 of delivery each closed in good place by the cones 109 -110 that a flexible blade 111 and 112 screwed on the support tube 1 hand - holds, this chamber 106 serves as an oil pump, which for the example of a turbo-engine, combined with the worm pump / ', integral with the axes of the planet gears and the leather of the thrust flanges of these gears, maintains a more active circulation of the lubricant through the components in the one of the motor heads located on the side of the M.
For the other side, the other head of the motor benefits from the circulation created in the chamber 114 by the head 75 of the axis 43 acting by the members described above of the shutter plate 96.
The installation of the gasoline compressor M and of the double oil pump in the support tube 1 being well described in the foregoing, it remains to see the use of these means to achieve the elimination of the carburetor as well as to the perfect lubrication of the engine including an oil circulation between the pistons and the cylinders.
The member which advantageously replaces any carburetor is a sprayer which sprays the fuel continuously in front of the suction openings of the cylinders which, in an equally continuous manner, suck the air through the interior of the support tube 1 and the charge fuel for the engine cylinder.
This sprayer-, fig. 3 - consists mainly of a
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frame 66 conforming at two points to the curvature of the bore of tube 1 to which it is fixed by screws 115. A nozzle 116 hermetically sealed by the needle 65 is supplied with fuel under pressure arriving from the compression bell 45 ( fig. 6) by the tube which is connected to it in h and ends in the channel 117 which, by bringing the fuel into an annular cavity 118 around the needle 65, is extended by the channel 119 to allow the fuel to exert its pressure on the head of a small bi-seal compensating piston 120 which, in the cylinder 121 and through the channel 122,
maintains in the metal bi-seal system 123 an oil pressure proportional to the pressure of the fuel under load, thus ensuring the absolute tightness of the needle rod 65.
This rod, which carries a gear 124 controlled by a pinion 125 integral with the control shaft 126, is held by a support 127 fixed to the frame 66. A sleeve 128 fixed to this support prevents the pinion 125 from moving away from it. his position.
The air arrives at the suction ports of the cylinder, passing solidly around the sprayer through the large ports 129 and 130.
As regards the circulation of oil as described above, the practical effect of its application to the establishment of an oil circulation between cylinders and pistons will be understood by the description of FIG.
For this purpose, the upper body 131 of the piston carries a connecting rod 132 whose head is retained by the pin 133 which is held in place by a plate lA! maintained by a screw 135 itself immobilized by a split pin 136. Circularly, in place of segments, this piston carries a metal bi-seal 137 held with its spacer 138 by a screwed lower part 139 which carries the chamber of concave explosion 140 of cylinder 2. Diametrically opposed ducts -
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its 141 and situated in a plane passing through the axis of the support tube 1 are closed off by their contact with the cylinder 2 but open at the other end into the interior of the bi-seal 137.
At the end of the stroke of the piston, the openings of the closed conduits 141 are respectively opposite two openings, one 143 which communicates through the pipe 142 with one or the other of the compression openings 98 or 107 -fig.2- according to its position; the other 144 which opens into the oil collecting hollow of the crankcase 4 assembling the cylinders and enclosing the members which link them to the shaft 1.
It can therefore be seen that the action of the centrifugal force and the effect of the large oil pumps helping, each time the piston is at its neutral point at the end of its stroke between the openings 143 and 144, an active circulation of oil will be made through the conduits 141 through the bi-seal 138 which will pour its hot oil into the large cooling surface of the crankcase 4 to return from a continuous cycle lubricate all the components, clean the cylinders and, as no loss, even minimal compression cannot be done through the bi-seal, will allow a much lower fuel consumption for an equal force.
In fig. 6, the pipe 11 is fitted with a valve or self-regulating valve, the pipe which connects the bell tower to the tank 45 'is fitted with a valve or valve set at a determined pressure which provides passage to gasoline when the pressure is exceeded to deliver it to tank 45 '.
CLAIMS.
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