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Prccédé et dispositif de balayage, d'ali- mentation et de =alimentation des mo - teurs à combustion interne,, la présente invention est relative à un procé- dé de balayage, d'alimentation et de suralimeentation des moteurs a combustion interne à deux temps on à quatre temps, et à dispositif pour a mise en oeuvre de ce procédé.
Le procède et le dispositif sont utilisés de préférence on Principalement pour fournir l'air de balayage et documentation des moteurs à deux temps. Ce procède et ce dispositif présentent des avantages. tout particuliers quand on les utilise avec des moteurs d'a- @ viona pour grandes altitudes.
Grâce à sa simplicité, à sa sécurité de fonctionnement à son prix de revient réduit et à son faible poids, le nouveau dispositif est ' de 'beaucoup supérieur aux compresseurs actuellement uti- lisés et commandes par des turbines à gaz d'échappement.
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Le nouveau procédé est caractérisé par le fait que par l'énergie par exécute des gaz d'échappement qui sortent du moteur à combustion interne, on prépare dans un tube une colonne d'air, animée d'un mouvement rapide, servant au balayage et à l'alimentation ou à la prépara- tion du mélange d'alimentation et qu'on accumule ou qu'on arrête rapidement, ce qui fait naître dans le tube des augmentations de la pression, et cela dans une me- sure telle qu'on peut les utiliser par exemple pour sur- alimenter le moteur.
Le procédé utilise le même principe que le bélier hydraulique, avec cette différence qu'au lieu d'une colonne d'eau animée d'un mouvement rapide, on dévie périodiquement, on accumule ou on arrête une colonne de gaz, ce qui permettrait de donner au dispositif de la présente invention le nom de bélier pneumatique ou aéro- dynamique.
Sur le dessin joint, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est représenté par une forme d'exécution indiquée à titre d'exemple.
La fig. 1 représente le dispositif schématique- ment.
La fig. 2 représente un exemple d'exécution d'un compresseur en combinaison aveo un moteur à combustion interne.
La fig. 3 est une coupe longitudinale de l'or- gane d'accumulation, de dérivation et de distribution de la colonne de gaz qui se délace dans le tube.
La fig, 4 est une coupe transversale de cet organe.
Dans le dispositif de le. fig. 1, la tubulure d'échappement 1 d'un moteur à combustion interne débou- che dans le tube 2 évasé en cône et forme avec ce der-
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nier, un appaxeàl à jet gil une/pompe à jet qui est en communication par le coude 3 avec le tube d'accumulation
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4.. La pr9lQn$emm% 5 du tube d'accumulation conduit à la chambre de combustion du majeur, Le coude 3 débouche obliquament dans le tu'e 4. à l'embouchure de ces deux tuyaux 3 et 4 se trouve un volet 6 qui peut pivoter au- tour de l'axe 7. A 1'aide d'un bras 8 et de la barre 8' , on anime le volet 6 au moyen du moteur de vibrations rapides.
Ce dispositif fonctionne de la manière suivante :
Dans la position occupée par le volet sur la fig. 1, le tuyau 4 est formé par rapport à la chambre
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de g9mbaRtion du moteur.. Du fait de 1'ffe% d aspiratLon de l'app8leà$ à jet 3.,2a 1,r ogt oblige de s'écouler rueiaement Î travers le tube 4, la cottcle 3 vers l'appa- reil a et 12, et de ce damier avec les gaz de la combuation vers le tuyau d''échappement de l'appareil àot 10 et vers l'aie libre ou vers un pot d'écheppemeit,.
Lorsque le papillon 4 revient en arrière (en pointillé sur la fig. 1), il ferme le passage vers l'appareil a jet 1, Zê Me tuyau d'auqmqlation 4 et le prolongement 5 sont alors en oannuniQ8%iàn l'un avec ;L'autre. L'air qui s'écoule rapidement parvint dans la chambre de
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oombuation du moteur on dans le carburateur, Ign même temps sa vitesse est transformée en une pression d'ao - cumulation. Béa que cela s'est produit, le cE-apet 6 revient en arrière, il fepne lq tube 4 par rapport au moteur et ouvre le passade vers l'appareil a jet 1, 21 la suite de quoi le jeu se renouvelle.
Suivant la constitution du moteur et la com- pression désirée, la longueur et le diamètre du tube 4 varient, ainsi que celles de la tubulure d'échappement 10 de l'appareil à jet le 2 et que le nombre des vibra-
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tions du volet 4. Il est souvent désirable, pour .'améllo-
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ration du rendement que dans/la tubulure d'échappement 10 de 1'appareil à jet des ondes de pression dans les gaz brûlés qui s'écoulent rapidement et correspondant aux différentes explosions du moteur alternent avec des ondes de pression de l'air aspiré, sans qu'il y ait un mélange trop prononcé de ces ondes de pression.
Ce mode de fonctionnement diffère essentiellement de celui d'un appareil à jet ordinaire.
Les fig. 2 et 4 représentent un exemple d'exé- cation pratique du compresseur.
La tubulure d'échappement 1 évasée en forme de buse, d'un moteur à combustion interne forme avec le tube 11 évasé en cône l'appareil à jet dont le tube d'échappement est désigné par 9. L'appareil à et 1, 11 est en communication par le ooude 13 avec le tube d'ao- cumulation 14 dont le pronlongement 15 conduit dans la chambre de combustion du moteur ou dans le carburateur.
A la fin du tube d'accumulation 14 se trouve l'organe 16 d'arrêt ou d'accumulation et de déviation, dont l'ef- fet correspond à celui du volet 6 de la fig.l,
Comme organe d'accumulation et de déviation, on prévoit un tiroir tournant 18 (fig. 3 et 4) monté à l'intérieur d'un bottier de façon à pouvoir tourner èt qu'on anime d'un mouvement de rotation au moyen d'une roue de turbine 17 sollicitée suivant l'axe par l'air qui la traverse. Au lieu de la commande du tiroir tour- nant par une roue de turbine, on pourrait aussi utiliser la commande directe par le moteur. Le tiroir tournant 18 tourne sur l'axe fixe 20 solidaire par le fond 25 du boîtier 23 du tiroir.
La paroi cylindrique 21 du tiroir tournant 18 comporte une entaille 26 (fig. 4) à travers laquelle l'air est chaque fois dirigé du tube d'accumu- lation 14 à travers la tubulure 27 ou 28 vers le moteur ou vers 1'appareil à jet 11, 1. Dans l'espace annulais
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24 compris entra la paroi extérieure 21 du tiroir et le palier se trouve la roue 17 d'unie turbine axiale dont on obtient la vitesse de rotation nécessaire par le régla- ge de 1'angle d'attaque des aubes.
Suivant 1a largeur de l'entaille 26 prévue dans la paroi extérieure 21 du tiroir tournant 18 et solvant la largeur de l'embouchure du tube 27 allant vers l'appa-
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reil à jet le li-, ou de l'embouchure du tube 28 dams la moteur ou le carburateur, on peut calculer exactement
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les quantités d'air qui a'écoulent hors du tube d'accu- mulation, par exemple de fagon que 4o fi de l'air aille vers l'appareil é jet et 60% vers le moteur.
On peut fixer de la même manière également la fermeture du tube d'accumulation dans le temps en pour cent d'une révolution du tiroir. Les valeurs données à ces caractéristiques ainsi qu'à la vitesse de rotation de l'organe d'accumulation, de dérivation et de distri- bution fixent le nombre et l'intensité des ondes de pres-
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sion dtaoouaeatîqn à produire, eloat-à-d:Lre la faculté d'alimentation et de suralimentation du moteur équipé
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avec le oompeesseur de la présente invention.
L'air qui etdooeo travers l'organe d'accu- mulation et dé dérivation fa±% tourner rapidement je tiroir tournant 18 en raison de l'impulsion que cet air exerce sur la roue 17 de la turbine . Suivant la position
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de J.' en1e.:1J.l 26 dans le tiroir tournant 18e l'air est aRpir4 à travers le t1.j.\1e 13 e la tubulure 17 par l'ap- pareil 3et 1 ,il, et est t1Iérnel':t:b; receler é dans le tube d'accumulation 14 il. l'instant sud.vant, la tuba- lure eq se forme et l'air en mouvement dans le tube à,aa- cumulation 14 est arÀ4 et sfaooumule, ou est simple - ment arrêté, ce qui a pour effet de transférer en pres- sion d<ac<mmttlation l'énergie cinétique de cette colonne
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d'air animée d'un mouvement rapide.
Ensuite, par la ro- tation du tiroir 18 la tubulure 28 est dégagée dans la direction du tube 15 et par conséquent du moteur ou du carburateur, ce qui a pour effet que l'air comprimé de cette fagon est dirigé à travers le tube 15 soit vers le carburateur par exemple d'un moteur à quatre temps et que cet air surcharge ce moteur, ou est dirigé vers un organe plus éloigné pour assurer le balayage, 1'alimen- tation et la suralimentation d'un moteur deux temps.
Si on utilise le copresseur à l'alimentation de moteurs d'avions pour grandes altitudes, ou pour fortement surcharger des moteurs ordinaires, il faut donner une grande longueur au tube d'accumulation, et le plus souvent églament à la tubulure d'échappement de 1'appareil à jet.
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Method and device for scavenging, feeding and feeding internal combustion engines, the present invention relates to a method for scavenging, feeding and supercharging two internal combustion engines. time one to four times, and device for the implementation of this method.
The method and device are preferably used primarily for providing purging air and documentation for two-stroke engines. This process and this device have advantages. especially when used with high altitude a- @viona engines.
By virtue of its simplicity, operational reliability at low cost and low weight, the new device is much superior to the compressors currently in use and controlled by exhaust gas turbines.
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The new process is characterized by the fact that by the energy by running the exhaust gases which leave the internal combustion engine, an air column is prepared in a tube, animated by a rapid movement, serving for the sweeping and to the feeding or preparation of the feed mixture and which is quickly accumulated or stopped, which gives rise in the tube to increases in pressure, and to such an extent that they can be used, for example, to supercharge the motor.
The process uses the same principle as the hydraulic ram, with the difference that instead of a column of water animated by a rapid movement, one periodically deflects, one accumulates or one stops a column of gas, which would allow to give the device of the present invention the name of pneumatic or aerodynamic ram.
In the accompanying drawing, a device for carrying out the method is represented by an embodiment indicated by way of example.
Fig. 1 represents the device schematically.
Fig. 2 shows an exemplary embodiment of a compressor in combination with an internal combustion engine.
Fig. 3 is a longitudinal section through the accumulation, bypass and distribution organ of the column of gas which moves through the tube.
Fig, 4 is a cross section of this organ.
In the device of the. fig. 1, the exhaust pipe 1 of an internal combustion engine opens into the tube 2, which is flared into a cone and forms with the latter
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deny, an appaxeàl jet gil a / jet pump which is in communication through elbow 3 with the accumulation tube
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4 .. The pr9lQn $ emm% 5 of the accumulation tube leads to the combustion chamber of the middle finger, The elbow 3 opens obliquely into the tu'e 4. at the mouth of these two pipes 3 and 4 is a shutter 6 which can pivot around the axis 7. With the aid of an arm 8 and the bar 8 ', the shutter 6 is animated by means of the rapid vibration motor.
This device works as follows:
In the position occupied by the shutter in FIG. 1, the pipe 4 is formed relative to the chamber
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engine g9mbaRtion .. Due to the suction% of the jet 3 $ apple, 2a 1, r ogt forces it to flow directly through tube 4, cottcle 3 towards the appliance. reil a and 12, and from this checkerboard with the gases of the combustion towards the exhaust pipe of the apparatus atot 10 and towards the free air or towards a drain pot ,.
When the butterfly 4 comes back (dotted in fig. 1), it closes the passage to the jet device 1, Zê Me auqmqlation pipe 4 and the extension 5 are then in oannuniQ8% iàn one with ;The other. The rapidly flowing air entered the chamber of
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Oombuation of the engine or in the carburetor, Ign at the same time its speed is transformed into a pressure of ao - cumulation. This has happened, the CE-apet 6 goes back, it fepne the tube 4 relative to the engine and opens the passage to the jet apparatus 1, 21 after which the game is renewed.
Depending on the constitution of the engine and the desired compression, the length and diameter of tube 4 vary, as do those of the exhaust manifold 10 of the jet apparatus on 2 and the number of vibra-
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tions of component 4. It is often desirable, for .'améllo-
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ration of the efficiency that in / the exhaust manifold 10 of the jet apparatus pressure waves in the flue gases which flow rapidly and corresponding to the various explosions of the engine alternate with pressure waves of the sucked air, without there being a too pronounced mixture of these pressure waves.
This mode of operation differs essentially from that of an ordinary jet device.
Figs. 2 and 4 show a practical example of the compressor.
The flared nozzle-shaped exhaust pipe 1 of an internal combustion engine, together with the flared cone tube 11, forms the jet apparatus, the exhaust tube of which is designated by 9. The apparatus with and 1, 11 is in communication through the ooude 13 with the aocumulation tube 14, the extension of which 15 leads into the combustion chamber of the engine or into the carburetor.
At the end of the accumulation tube 14 is the stopper or accumulation and deflection member 16, the effect of which corresponds to that of the shutter 6 of FIG.
As an accumulation and deflection member, there is provided a rotating slide 18 (fig. 3 and 4) mounted inside a casing so as to be able to turn and which is animated with a rotational movement by means of a turbine wheel 17 urged along the axis by the air passing through it. Instead of controlling the spool by means of a turbine wheel, direct control by the motor could also be used. The revolving drawer 18 turns on the fixed axis 20 secured by the bottom 25 of the housing 23 of the drawer.
The cylindrical wall 21 of the turntable 18 has a notch 26 (fig. 4) through which the air is in each case directed from the accumulating tube 14 through the pipe 27 or 28 towards the motor or towards the apparatus. jet 11, 1. In the Annulais space
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24 included enters the outer wall 21 of the spool and the bearing is located the wheel 17 of the axial turbine which is obtained the necessary rotational speed by adjusting the angle of attack of the blades.
Depending on the width of the notch 26 provided in the outer wall 21 of the turntable 18 and removing the width of the mouth of the tube 27 going towards the appliance.
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reil jet the li-, or the mouth of the tube 28 dams the engine or the carburetor, we can calculate exactly
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the quantities of air which flow out of the accumulator tube, for example so that 40% of the air goes to the jet apparatus and 60% to the motor.
The closure of the accumulation tube can also be fixed in the same way over time in percent of a revolution of the drawer. The values given to these characteristics as well as to the speed of rotation of the accumulator, bypass and distribution member determine the number and intensity of the pressure waves.
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sion dtaoouaeatîqn to be produced, eloat-à-d: Lre the power supply and supercharging of the engine equipped
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with the oompeesseur of the present invention.
The air which etdooeo through the accumulator and bypass member fa ±% quickly turn the rotating spool 18 because of the impulse that this air exerts on the wheel 17 of the turbine. According to the position
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by J. ' en1e.:1J.l 26 in the rotating drawer 18th the air is breathed through the t1.j. \ 1e 13 the tubing 17 through the device 3 and 1, it, and is t1Iérnel ': t: b ; concealed in the accumulation tube 14 il. the instant south. before, the tube eq is formed and the air moving in the tube à, aa- cumulation 14 is arÀ4 and sfaooumule, or is simply stopped, which has the effect of transferring into pres - sion d <ac <mmttlation the kinetic energy of this column
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of air animated by a rapid movement.
Then, by the rotation of the spool 18 the tubing 28 is released in the direction of the tube 15 and consequently of the engine or the carburetor, which has the effect that the compressed air in this way is directed through the tube 15. either towards the carburetor for example of a four-stroke engine and that this air overloads this engine, or is directed towards a more distant member to ensure the scavenging, the feeding and the supercharging of a two-stroke engine.
If the copressor is used to power aircraft engines for high altitudes, or to severely overload ordinary engines, it is necessary to give a great length to the accumulation tube, and most often to the exhaust manifold of The jet apparatus.