<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé pour faciliter la mise en marche de moteurs, en particulier de moteurs à huile."
La présente invention concerne un procédé pour faciliter la mise en marche de moteurs à combustion inter- ne monocylindriques ou polycylindriques, à deux ou à quatre temps et à injection du combustible. En particulier dans les moteurs à huile de ce genre, l'air est fortement comprimé dans le cylindre et le combustible est alors injecté dans l'air comprime* Pour la mise en marche de semblables mo- teurs il faut donc, si l'on ne prend pas de mesures spé- ciales, des puissances réellement très considérables.
Pour faciliter la mise en marche de ces moteurs 1 on réduit souvent la compression élevée du fonctionnement
<Desc/Clms Page number 2>
normal, par l'ouverture d'organes particuliers d'échappe- ment d'air ou par une commande appropriée de l'échappement du cylindre. Le couple nécessaire pour le démarrage devient ainsi plus petit et le moteur de démarrage ou le dispositif servant à la mise en marche amené rapidement le moteur à une certaine vitesse sans nécessiter pour cela une force trop considérable.
La force vive emmagasinée lors de cette opération dans la machine et en particulier dans son volant doit alors, lorsqu'on revient à la forte compression, co- opérer avec l'effort du démarreur pour vaincre ces pres- sions de compression plus élevées, jusqu'à ce que le mo- teur démarre.
Mais on a observé que même lors du démarrage sui- vant le procédé connu qui vient d'être décrit, on consomme encore une puissance de démarrage relativement grande, par- ce que le couple de mise en marche n'est réduit que pendant la première partie du lancement tandis que dans la seconde partie, lorsqu'on donne de nouveau aux cylindres la coin- presbicn plus élevée, ce couple augmente considérablement, En cutre, avec ce procédé, les cylindres se remplissent complètement avant chaque course de compression, d'une nou- velle quantité d'air froid qui est de nouveau expulsée en partie sans avoir été comprimée. Ce violent balayage par l'air enlève aux parois des cylindres une grande partie de la chaleur de compression absorbée.
La chaleur nécessaire peur l'allumage dans les cylindres ne s'obtient donc que très tard ou même pas du tout dans des cas défavorables; la seconde partie de l'opération de démarrage dure en tous cas très longtemps et consomme encore toujours une grande puissance.
Le procédé suivant la présente Invention permet de faciliter considérablement le démarrage de moteurs à combus-
<Desc/Clms Page number 3>
tien interne à injection de combustible, en particulier de moteurs à huile, en comparaison des procédés connus, Sui- vant la nouveau procède, la quantité d'air frais entrant dans le cylindre avant la ccurse de compression est réglée de telle façon qu'on obtient, aux vitesses de mise en marche, une compression plus faible que celle qui serait obtenue avec un remplissage complet d'air, de sorte que d'une part le couple de mise en marche nécessaire reste plus petit qu'en cas de compression normale et que d'autre part l'allu- mage du combustible, qui n'est avantageusement injecté dans l'air comprimé qu'après quelques courses,est favorisé parce que,
contrairement à. ce qui se produit dans les procédés connus décrits plus haut, l'air froid ne balaye plus le cylindre sans avoir été comprimé au préalable. L'obtention de ce résultat grâce au nouveau procédé a été corroborée de façon indiscutable par de nombreux essais.
Le dessin représente diverses possibilités d'appli- cation et différents exemples de réalisation du nouveau pro- cédé.
Les figs. 1 et 2 représentent un moteur à huile à quatre cylindres et à quatre temps, en élévation de côte et en vue de dessus. Les pièces de la distribution à soupapes ont été supprimées pour plus de simplicité.
La fige 3 montre comrne premier exemple de réalisa- tion une coupe longitudinale faite dans un cylindre et un piston du moteur à quatre temps représenté sur les fige.
1 et 2.
Sur la fig. 4 est représenté en coupe par un cylin- dre et un piston d'un moteur à quatre temps, un second exem- ple d'application ne différant essentiellement du premier que par la ferme du piston.
<Desc/Clms Page number 4>
La fige 5 représente le troisième exemple de réa- lisation et montre, en coupe longitudinale par un' cylindre et un pistcn d'un moteur à deux temps, comment le nouveau procède peut s'appliquer aux moteurs de ce genre.
La fige 6 montre une coupe transversale par la ligne A-B de la fige 4 mais à une autre échelle que celle- ci, cette coupe passant par l'organe d'étranglement' prevu dans le canal d'entrée d'air.
La fig. 7 montre un développement après sectionne-
EMI4.1
ment par la ligne 1-11 de la,fi68 6.
Sur les figs. 1 et 2 a désigne le carter du vile- brequin d'un moteur à huile à quatre cylindres et à quatre tempe. Les cylindres sont désignés par z et le volant monté sur le vilebrequin par b;c est un moteur électrique de dé- marrage, fixé sur le carter, alimenté par une batterie d et commandé d'une manière connue au moyen d'un commutateur e.
Dans les tubulures d'aspiration d'air des 'cylindres sent disposés des obturateurs rotatifs D au moyen desquels on peut étrangler le passage de l'air aspiré lors de la mise en marche. Tous les obturateurs peuvent être déplacés au moyen d'une tringle commune f. L'échappement de tous les cylindres est évacué par un tuyau d'échappement à branche- ments g.
Sur les figs,. 3 à 5 représentant en coupe longi- tudinale les trois exemples de réalisation, on a désigné de façon correspondante les cylindres par z, leurs culasses par h, les pistons par .1, les conduits d'admission d'air par k, les tuyères d'injection de combustible par et les canaux d'échappement par n;o est la soupape d'admission et p la soupape d'échappement des moteurs à quatre temps sui- vant les figs. 3 et 4.
<Desc/Clms Page number 5>
L'obturateur D destiné à étrangler l'arrivée d'air dans la tubulure d'aspiration a reçu la même forme dans les trois exemples. Son enveloppe est fixée par une bride au ca- nal d'admission d'aire. Elle possède, comme on le voit en particulier sur la fige 6, des lumières qu en face desquel- les peuvent être amenées des lumières ± ou des parties plei- nes a de l'organe rotatif t de l'obturateur. La rotation de l'organe t est commandée au moyen de la tringle .1 déjà. mentionnée, qui est articulée à un levier u. Ce dernier attaque un axe v fixé au fond de l'organe rotatif de l'ob- turateur.
La forme des lumières 1: de l'organe t se voit clairement sur le développement, représenté à la fig. 7, de la surface de cet organe. Les arêtes w qui, dans les lumières r, servent à commander le passage de l'air, pré- sentent une échancrure x en dent de scie.
Pour le démarrage du moteur, on place d'abord les obturateurs dans une position telle que les lumières de l'enveloppe soient complètement fermées par les parties plienes s de sorte que, lors de la course d'aspiration du piston, il ne peut entrer dans le cylindre que des quantités d'air très petites ou nulles. Le démarreur est alors mis en marche. Lorsqu'il a imprimé au moteur à huile une vitesse de rctation suffisante, on place les obturateurs dans une position telle que les échancrures x se trouvent entière- ment ou partiellement en face des lumières q.
Par suite de la vitesse à laquelle le moteur tourne alors, le cylin- dre ne peut pas se remplir complètement d'air lors de la course d'aspiration, car la section transversale ainsi créée dans l'obturateur est beaucoup trop petite pour per- mettre ce remplissage. Or, lorsque les cylindres ne se rem-
<Desc/Clms Page number 6>
plissent d'air que partiellement, il ne se prcduit lors de la compression qu'une partie seulement de la pression ob- tenue en cas de remplissage complet. Le moteur de démar- rage, avec l'aide de la force vive emmagasinée alors dans le vêlant, peut vaincre cette pression de compressicn ré- auite, sans que la vitesse de rotation diminue trop forte- ment.
Après quelques courses de compression, on provoque, par une commande appropriée de la pompe à combustible (non représentée), l'injection du combustible par la tuyère m dans l'air comprime dans le cylindre, où il se mélange à l'air chaud et s'aliume au contact de celui-ci. On peut aussi permettre à l'injection du combustible de se faire dès le début, bien que cela soit moins avantageux, en particu- lier pour les moteurs à huile.
Après que le moteur a démarré, on supprime l'é- tranglement de l'air par un déplacement approprié de la tringle ± de manière que les cylindres puissent se remplir complètement d'air à chaque course d'aspiration morne en cas de marche rapide de la machine.
Le second exemple de réalisation représenté sur la fig. 4 se distingue du premier, suivant la fig. 3, prin- cipalement par la conformation particulière donnée au piston.
Tandis que dans la première forme de réalisation, le fond du piston n'est que légèrement bombé vers le bas, le fond du piston du second exemple présente une chambre de combus- tion supplémentaire y. qui est reliée à la chambre de combus- tion principale par un étranglement z à travers lequel sont refoulés l'air comprimé ainsi que le combustible injecté dans la chambre de combustion principale. Le nouveau procédé de mise en marche s'est montré particulièrement avantageux peur les moteurs comportant un semblable refoulement des fluides.
@
<Desc/Clms Page number 7>
Dans le moteur à deux temps représenté sur la fige 5, se produit un refoulement analogue à celui décrit au sujet de la fige 4. La chambre de combustion supplémen- taire v, avec son rétrécissement z, est formée ici non dans le piston mais dans la culasse du cylindre ; elle pourrait d'ailleurs aussi bien être disposée dans le pistcn ou dans le cylindre même, sous la forme d'une poche latérale, ou d'autre façon appropriée.
Pour empêcher que, lors de la mise en marche du' moteur à deux temps suivant la fig. 5, dont les lumières d'admission et d'échappement sont commandées par le piston, il puisse se produire, malgré l'étranglement du côté de l'aspiration, une rentrée d'air par l'échappement et un remplissage du cylindre lorsque le piston découvre les lu- mières d'échappement,on a disposé dans le canal d'échape- ment n une soupape de retenue r qui est placée, avant la mise en marche, dans la position représentée et qui après le démarrage est ramenée en arrière et est immobilisée dans cette position d'une manière quelconque.
La soupape E indiquée sur la fige 5 dans la culasse du cylindre sert au départ de l'air du cylindre lors du dé- marrage . si cette soupape E n'était pas prévue, an devrait, en particulier lorsque le piston se trouve dans le voisinage des lumières de distribution, produire la mise en marche avec la pleine compression parce que l'air contenu dais le cylindre ne pourrait pas s'échapper, corme dans le moteur à quatre temps, par une soupape d'échappement située au-dessus du piston. La soupape E est représentée sur le dessin sous la forme d'un robinet et est munie en outre d'une soupape de re- tenue à bille, soumise à l'action d'un ressort.
Ceci empêche que, lors de la course d'aspiration qui fait suite à la cour-
<Desc/Clms Page number 8>
se d'évacuation de l'air, il se produise de nouveau une rentrée d'air dans le cylindre par le purgeur d'air. Le robinet E pour l'évacuaticn de l'air peut être accouplé d'une manière appropriée aux obturateurs rotatifs D servant à étrangler l'arrivée d'air, de façon que tous ces organes puissent être manoeuvres d'un seul endroit.
La conformation de la soupape de retenue R et du purgeur d'air E, de même que la forme et la disposition de la chambre de combustion supplémentaire % et au rétré- cissement z n'ont qu'un rapport indirect avec la présente invention, de sorte qu'on peut adopter pour toutes ces pièces des constructions très différentes.
Dans les moteurs à quatre temps, la chambre de combustion supplémentaire ne doit pas nécessairement être disposée dans le piston comme on l'a représenté; elle pour- rait aussi, comme dans le moteur à deux temps de la fig. 5, être placée dans le fond du cylindre ou sur celui-ci, sous la forme d'une poche latérale.
La caractéristique principale de l'inventicn est, en résumé, la réduction du remplissage d'air du cylindre . lors de la mise en marche. On peut naturellement réaliser cette idée de différentes manières. La présente invention n'est donc aucunement liée à l'emploi des obturateurs ro- tatifs indiqués dans les exemples représentés. A la place de ces obturateurs, on peut naturellement employer des or- ganes d'étranglement quelconques, on pourrait aussi pro- duire le remplissage partiel par une modification appropriée de la commande de la soupape d'aspiration.
Ainsi par exem- ple , en déplaçant la came commandant la soupape d'aspira- tion, on pourrait provoquer lors du démarrage une levée plus courte, ou également une levée moins forte de cette @
<Desc/Clms Page number 9>
soupape, ce qui produirait un certain étranglement de l'ad- mission. Lorsque le cylindre comporte plusieurs soupapes d'aspiration, on peut aussi maintenir fermées lors du dé- marrage toutes les soupapes sauf une.
Il va de soi qu'on peut également prévoir dans les cylindres des soupapes particulières qui, en dehors de l'étranglement de l'air au démarrage, n'ont à, remplir aucune autre fonction.
L'invention peut s'appliquer à tcus les genres de moteurs à combustion interne dans lesquels le combustible est injecté, Le nouveau procédé s'est toutefois montre par- ticulièrement avantageux peur les moteurs à huile.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.