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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2519076A1
Family ID 1988511
Probable Assignee Brunswick Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title SYSTEME D'ADMISSION POUR UN MOTEUR A DEUX TEMPS A COMBUSTION
INTERNE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME D'ADMISSION POUR UN MOTEUR A
COMBUSTION INTERNE A DEUX TEMPS.
DANS UN MOTEUR COMPORTANT UN VILEBREQUIN 11 ENTOURE PAR UN CARTER 27,
IL EST PREVU SELON L'INVENTION UN PASSAGE D'ADMISSION POUR L'AMENEE DU
MELANGE AIR-CARBURANT AU CARTER, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN CARBURATEUR
18, QUI ENVOIE LE MELANGE A CHAQUE COMPARTIMENT DU CARTER PAR
L'INTERMEDIAIRE D'UN DISPOSITIF A SOUPAPES A ANCHES COMPORTANT UNE
PLURALITE D'ORGANES FORMANT SOUPAPES A ANCHES DISPOSES SELON UNE
CONFIGURATION CIRCULAIRE ET OUVRANT ET FERMANT LES ORIFICES DE
SOUPAPE, TANDIS QU'UN CORPS 40 MODIFIANT L'ECOULEMENT EST MONTE DANS
LEDIT PASSAGE D'ADMISSION EN AMONT DU DISPOSITIF A SOUPAPES A ANCHES.
APPLICATION NOTAMMENT AUX MOTEURS HORS-BORD.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne des systemes d'ad-
mission servant a delivrer le melange air-carburant a des moteurs a
deux temps a combustion interne et a compression
dans le carter, et en particulier a trait a de tels syste-
mes possedant un seul corps de carburateur pour chaque cy- lindre. Les
moteurs usuels de grande taille a deux temps a compression dans le
carter, utilisent en general des
soupapes a anches montees sur le carter de maniere a ser-
vir de soupapes d'admission dans le carter Afin de realiser une
aspiration convenable et afin d'obtenir une puissance specifique de
sortie elevee dans de tels moteurs, il est en general souhaitable de
prevoir un seul corps de carburateur pour envoyer le melange air-
carburant a chaque element du carter et au cylindre correspondant du
moteur Cependant,
dans de tels dispositifs, les soupapes a anches d'admis-
sion ne sont ouvertes que pendant environ 40 pour-cent du temps Il en
resulte que l'ecoulement dans le passage d' admission qui s'etend a
travers le carburateur jusqu'aux soupapes a anches d'admission est
fortement instable et
est caracterise par la presence d'ondes de pression resul-
tant de l'ouverture et de la fermeture des soupapes a an-
ches Ainsi un passage d'admission mal concu peut etre la cause de
diagrammes d'ecoulement inefficaceset dans certains cas provoquer des
retours de flamme du melange air-carburant
en dehors de l'admission dans le carburateur.
Dans les moteurs modernes possedant une puissan-
ce de sortie elevee, l'ensemble a soupapes a anches utili-
se de facon typique un bloc a lames ou anches du type en V, tel que
ceux representes dans les brevets deposes aux
Etats Unis d'Amerique sous les N O 3 269 374 et 4 244 332.
Bien que cet agencement soit generalement efficace pour envoyer un
debit eleve au moteur sans produire de retours de flamme a travers le
carburateur, il est necessaire de
prevoir un passage d'admission relativement long.
Tout un ensemble d'autres dispositifs ont ete uti-
lises, y compris une plaque plane portant plusieurs lames
montee sur le carter du moteur, ladite plaque etant perpen-
diculaire au passage d'admission emanant du carburateur.
Certains moteurs plus petits utilisant un corps de carbu- rateur pour
charger deux cylindres utilisaient une plaque portant plusieurs
soupapes a anches disposees selon une
configuration circulaire sur l'element de carter de cha-
que cylindre Cet agencement c'est avere efficace, appa-
ramment en raison de l'ecoulement essentiellement continu traversant
le carburateur, qui est du a l'alimentation de
deux cylindres a partir du meme corps de carburateur D'au-
tres constructeurs ont trouve necessaires de fixer une cham-
bre a resonance a la cavite contenant les anches afin d'at-
tenuer les pulsations qui peuvent reduire l'ecoulement du
melange penetrant dans le moteur.
La presente invention fournit un moteur a deux
temps, a compression dans le carter, possedant un vilebre-
quin, un carter entourant le vilebrequin et un passage d'
admission pour l'envoi du melange air-carburant au carter.
Des dispositifs de soupapes a anches montes dans le passa-
ge d'admission ocaportent un organe formant siege de soupape
possedant une pluralite d'orifices de soupape-disposes se-
lon une configuration circulaire en etant equidistants de l'axe du
passage d'admission, et une pluralite d'organes formant soupapes a
anches dont chacun ferme normalement l'un des orifices de soupape et
ouvre ledit orifice en reponse a une basse pression a l'interieur du
carter en vue
d'admettre le melange air-carburant a l'interieur de ce der-
nier Un corps modifiant l'ecoulement,monte dans le pas-
sage d'admission en un point situe immediatement en amont du
dispositif a soupapes a anches, s'est avere extremement efficace pour
delivrer un ecoulement efficient au carter
tout en empechant des retours de flammes a travers le car-
burateur, sur toute la gamme des vitesses du moteur Avec ce dispositif
a soupape a anches monte sur le carter du moteur, il est possible de
donner au systeme d'admission une longueur inferieure a celle de
systemes comparables utilisant un bloc a lames du type en V. La
presente invention permet egalement de donner une forme a symetrie
axiale au passage d'admission et au corps modifiant l'ecoulement,ce
qui permet d'obtenir des ecoulements identiques a travers les
differents orifices de soupapes a anches et des contraintes identiques
sur
les differents organes formant soupapes a anches.
Dans la forme de realisation preferee, le passa-
ge d'admission possede un diametre dont la valeur augmente au fur et a
mesure qu'on se rapproche de la plaque portant les anches, comme c'est
le cas pour le corps modifiant 1 ' ecoulement Ce dernier peut etre
aisement coule d'un seul tenant avec l'organe formant siege de soupape
L'invention fournit par consequent un systeme d'admission compact et
extremement efficace, qui est d'une fabrication aisee.
D'autres caracteristiques et avantages de la pre-
sente invention ressortiront de la description donnee ci-
apres prise en reference aux dessins annexes, sur lesquels: la figure
1 est une vue en elevation en coupe
partielle d'un moteur comportant le systeme d'admission se-
lon l'invention;
la figure 2 est une vue en elevation montant l'ex-
tremite du carter du moteur de la figure 1 et dams laquelle des
parties du collecteur d'admission ont ete retirees; la figure 3 est
une vue interieure de l'un des elements coules du systeme d'admission;
la figure 4 est une vue interieure de l'un des
blocs formant soupapes a anches.
la figure 5 est une vue en coupe a plus grande echelle montrant le
dispositif a soupapes a anches et la piece coulee du systeme
d'admission; et
la figure 6 represente une vue explosee de l'en-
semble formant soupape a anches.
Ci-apres on va decrire le meilleur mode de mise
en oeuvre de la presente invention En se referant aux des-
sins, on voit que la figure 1 montre une vue en elevation en coupe
partielle d'un moteur a trois cylindres 10 conte- nant le systeme
d'admission selon l'invention, et destine
en particulier AHetre utilise dans un moteur hors-bord.
Comme cela est classique dans les moteurs hors-bord, le vilebrequin 11
est monte de facon a pouvoir tourner autour
d'un axe en general vertical Un piston-12 est monte de ma-
niere a pouvoir avoir un deplacement de va-et-vient a l'in-
terieur de chaque cylindre 13 du moteur et est raccorde par une bielle
14 au vilebrequin 11 Un compartiment individuel du carter est prevu
pour chacun des trois cylindres 13, lesdits compartiments etant
separes les uns des autres
par les paliers 16 du vilebrequin.
Les compartiments 15 du vilebrequin sont soumis a une compression et a
une detente lorsque les pistons 12 effectuent leur mouvement de va-et-
vient afin de realiser une action de pompage Le melange air-carburant
est envoye
a chacun des compartiments 15 du carter par trois carbura-
teurs 17 a simple corps montes sur le carter conformement a la
presente invention, chaque corps 18 de carburateur alimentant l'un des
compartiments 15 dudit carter par 1 ' intermediaire d'un dispositif
formant soupape a anches 19
monte dans le passage d'admission Un silencieux 21 classi-
que d'admission de l'air est prevu au niveau des admissions dans le
carburateur Le melange air-carburant est introduit
dans les compartiments 15 du carter lors de la course ascen-
dante du piston et est comprime et refoule a force dans les cylindres
13 par l'intermediaire d'un systeme de chargement en boucle, non
represente, lors de la course descendante du piston Le melange
air-carburant est alors comprime
dans le cylindre 13, est allume par les bougies 22, est de-
tendu lors de la course motrice du piston et est evacue par
19076
l'intermediaire d'orifices de sortie, non representes, de ma-
niere a realiser un cycle classique a deux temps.
Le systeme d'admission du moteur comporte les trois carburateurs 17
comportant chacun un simple corps 18 muni d'un venturi et possedant
une section transversa-
le circulaire Les carburateurs 17 servent a doser un me-
lange de carburant et d'air afin d'obtenir le rapport de-
sire air-carburant, d'une maniere classique L'ecoulement
du melange air-carburant aboutissant au moteur 10 est com-
mande au moyen de vannes papillon classiques 23 montees
dans les corps des carburateurs en aval des venturis.
Les carburateurs 17 sont portes chacun, sur le carter du moteur, par
une piece coulee d'admission 24 La piece d'admission 24 comporte un
passage a symetrie axiale
aligne avec l'axe du corps 18 du carburateur et dont le dia-
metre s'elargit a partir du diametre du corps du carbura-
teur jusqu'a un diametre nettement superieur au niveau de
son extremite de sortie de maniere a coincider avec le dia-
metre de l'orifice 25 d'admission dans le carter.
Un organe formant siege de soupape 26, monte en-
tre la piece d'admission 24 et le carter 27, garantit un
ecoulement unidirectionnel dans le carter a partir du pas-
sage d'admission L'organe formant siege de soupape 26 com-
porte une couronne de neuf orifices de soupape circulaires 28, dont
les bords exterieurs sont alignes avec le bord de l'admission
circulaire aboutissant dans le carter 27 Afin d'empecher
l'accumulation de liquides dans la partie la
plus basse du passage d'admission, l'un des orifices de sou-
pape 28 est dispose au point le plus bas de l'admission 25
debouchant dans le carter.
Trois organes formant soupapesa anche 29, conte-
nant chacun trois organes en forme de petales 30, sont mon-
tes a l'interieur des organes formant siegesde soupape 26 afin de
fermer les orifices de soupape 28 et d'ouvrir ces
derniers en reponse a une basse pression presente a l'inte-
rieur du compartiment 15 du carter Comme cela est plus
clairement represente sur la figure 6, des tetons d'ali-
gnement 31, emboutis a l'interieur de l'organe formant
formant siege de soupape 26, s'adaptent dans des trous 32 me-
nages dans les organes formant soupapes 29 afin de mainte-
nir ces derniers alignes avec les orifices de soupape 28.
Un organe circulaire 33 de serrage, possedant des trous
correspondant aux tetons d'alignement 34, s'adaptent par-
dessus des anches afin de bloquer en position les organes formant
soupapesa anche 29 Un arretoir 35 s'adapte sur
l'organe de blocage 33 et comporte une languette 36 rabat-
tue vers le bas pour s'engager dans une fente 37 situee
dans l'organe de blocage 33, et une autre languette 38 ra-
battue vers le haut apres le montage de maniere a bloquer la vis
d'assemblage 39 contre toute rotation Etant donne que les organes 30
en forme de petales de la soupape sont disposes symetriquement dans le
systeme d'admission, ces
organes seront soumis en general a des contraintes identi-
ques pendant leur fonctionnement -
Un corps 40 evase de forme conique servant a modi-
fier l'ecoulement est menage sur l'organe formant siege de
soupape et fait saillie vers l'avant a l'interieur du pas-
sage d'admission Simultanement, le corps servant a modi-
fier l'ecoulement et l'organe d'admission definissent un
passage pour l'ecoulement, possedant une surface en sec-
tion transversale qui augmente au fur et a mesure qu'on se
rapproche de l'orifice de soupape Comme cela est claire-
ment represente sur les figures 2 et 5, les orifices de soupape 28
possedent une surface d'entree 41 s'adaptant au contour du corps
servant a modifier l'ecoulement afin
de fournir un ecoulement relativement uniforme en direc-
tion des orifices de soupape
On a teste un moteur construit comme decrit ci-
dessus, mais ne caoportant pas de corps servant a modifier
l'ecoulement forme sur les organes formant siegesde soupape.
Bien que la performance du moteur au ralenti et aux faibles
vitesses ait ete qualitativement meilleure que celle de mo-
teurs utilisant un bloc a lames du type en V, on a observe des retours
de flamme importants, a travers le carburateur, dans les gammes des
vitesses superieures Le retour de flam- me fut observe sous la forme
d'un nuage visible de melange air-carburant a l'exterieur des entrees
dans le carburateur
et a entraine une reduction mesurable de la puissance ain-
si qu'un accroissement de la consommation de carburant.
De facon surprenante,lorsque les corps servant a
modifier l'ecoulement furent montes&#x003E; sur les organes for-
aant siegesde soupape, la puissance s'en trouva accrue et la
consommation d'energie fut reduite dans la gamme
des vitesses superieures, sans aucune alteration du rende-
ment aux faibles vitesses En outre il ne se presenta aucun
signe de retour de flamme au niveau des entrees dans le'car-
burateur La presente invention fournit par consequent un systeme
d'admission apte a presenter un rendement eleve dans toute la gamme de
fonctionnement du moteur et qui est
compact et d'une fabrication aisee.
Le dispositif qui vient d'etre decrit presente en outre les
caracteristiques suivantes:
le diametre du corps ( 40) augmente suivant la di-
rection d'ecoulement, le corps ( 40) est monte sur ledit organe
formant siege de soupape ( 26),
les orifices de soupape sont de forme generale cir-
culaire, les organes formant soupapes a anches sont fixes
audit organe formant siege de soupape ( 26) sur leurs extremi-
tes, dirigees radialement vers l'interieur, les organes formant
soupapes a anche possedent une partie recouvrant lesdits orifices (
28), les organes formant soupapes possedent des sections
ayant une surface reduite, sur leurs extremites radiales tour-
nees vers l'interieur afin que leur rigidite soit reduite, les
orifices de soupape ( 28) sont tous situes
dans un seul plan perpendiculaire a l'axe dudit passage d'admis-
sion.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Moteur a deux temps a compression dans le carter, carac-
terise en ce qu'il comporte A) un vilebrequin ( 11) B) un carter ( 27)
entourant ledit vilebrequin C) un passage d'admission servant a
envoyer le melange air- carburant au carter ( 27);
D) un dispositif a soupapes a anches monte dans ledit pas-
sage d'admission et incluant un organe formant siege de soupape
( 26) comportant plusieurs orifices de soupape ( 28) disposes se-
lon une configuration circulaire dans leur ensemble et equidistants
de l'axe du passage d'admission, et une pluralite d'organes for-
mant soupapes a anches, fermant chacun normalement l'un des-
dits orifices de soupape ( 28) et ouvrant un tel orifice de soupa-
pe en reponse a une basse pression a l'interieur du carter ( 27) de
maniere a admettre un melange air-carburant dans ce dernier; et E) un
corps ( 40) servant a modifier l'ecoulement monte dans ledit passage
d'admission, directement en amont dudit dispositif
a soupapes a anches.
2 Moteur selon la revendication 1, caracterise en ce que
le dispositif a soupapes a anches est monte sur le carter ( 27).
3 Moteur selon la revendication 2, caracterise en ce que le passage
d'admission possede une symetrie axiale 4 Moteur selon la
revendication 3, caracterise en ce que le passage d'admission comporte
un diametre augmentant au fur
et a mesure qu'on se rapproche du dispositif a soupapes a anches.
Moteur selon l'une quelconque des revendications 3 et 4,
caracterise en ce que ledit corps ( 40) servant a modifier l'ecou-
lement presente une symetrie axiale autour de l'axe dudit passage
d'admission.
6 Moteur selon la revendication 5, carac-
terise en ce que le diametre dudit corps ( 40) augmente sui-
vant la direction d'ecoulement.
7 Moteur selon la revendication 6, caracterise en ce que ledit corps (
40) est monte sur ledit organe for-
mant siege de soupape ( 26).
8 Moteur selon la revendication 1, caracterise
en ce que lesdits orifices de soupape sont de forme genera-
le circulaire.
9 Moteur selon la revendication 1, caracterise en ce que les organes
formant soupapes a anchessont fixes audit organe formant siege de
soupape ( 26) sur leurs extremites
dirigees radialement vers l'interieur.
Moteur selon la revendication 9, ca-
racterise en ce que lesdits organes formant soupapesa an-
che possedent une partie recouvrant lesdits orifices ( 28).
11 Moteur selon la revendication 10, caracteri-
se en ce que les organes formant soupapes possedent des sections ayant
une surface reduite, sur leurs extremites radiales tournees vers
l'interieur afin que leur rigidite
soit reduite.
12 Moteur selon la revendication 10, caracteri-
se en ce qoelesorifices de soupape ( 28) sont tous situes dans un seul
plan perpendiculaire a l'axe dudit passage d'
admission.
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