BE354711A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux moteurs à combustion internes 
Il est connu que l'augmentation de la compression préala- ble accroît le   rendement   des moteurs à combustion interne. 



   Dans le cas   du.   moteur à explosion",, avec apport de   cha-   leur théoriquement à "volume constant", on tend à rapprocher le diagramme mécanique réel   du.   diagramme théorique, en réalisant une combustion rapide. On active celle-ci en produisant une grande agitation ou "turbulence" du mélange. 



     L'augmentation   de la compression est limitée par le phé- nomène de   "détonation"   lié lui-même, entre autres facteurs, à la longueur de propagation de la   flamme.   

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   Applicable particulièrement aux moteurs munis   d'une   cham- bre latérale dite "chapelle" avec soupapes et bougie d'alluma- ge logées dans cette chapelle et quelle que soit la disposi- tion adoptée pour la bougie et les soupapes, la présente inven- tion se propose d'améliorer leur rendement en permettant l'ac- croissement: d'une part du taux de compression   volumétrique,   d'autre part de la turbulence. 



   En recherchant de double but on doit, parallèlement, envi- sager l'apparition de pressions explosives plus élevées. Il fau- dra augmenter la résistance des diverses parties du moteur, alour- dir ses pièces mobiles, diminuer leur vitesse et par suite la puis- sance disponible. 



   On sait combien il est intéressante pour limiter la pres- sion maximum, de pouvoir réaliser un cycle mixte:partiellement à explosion et partiellement à combustion et de répartir, entre ces deux cycles, la chaleur totale apportée. 



   On ne change 'rien au. rendement thermique du diagramme d'un cycle à explosion en limitant l'apport de calorique effectué à "vo- lume   constant",   On améliore ce rendement dans le cas du cycle à combustion. 



   .En ayantla pression finale d'un cycle à explosion comme pres- sion initiale d'un cycle   consécutif   à combustion, on se trouve dis- pensé, pour celui-ci, des difficultés de réalisation que présente une compression préalable très élevée. 



   Le rendement "mécanique" de l'ensemble reste bon puisque les   t'ravaux   Partiels, effectués dans chaque cycle séparé -explosion et combustion- se superposent pendant la course utile du piston. 



     ,La     présente invention   se propose donc de tendre, également,   vers la réalisation d'un cycle mixte présentant les avantages indiqués.   

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 Dans le but d'obtenir les divers résultats cherchis, 3:a cham- bre d'explosion du moteur est partagée en deux chambres, pratique- ment distinctes ayant, par suite, chacune des dimensions beaucoup 
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 plus réduites, et communiquant entre elles par on ou pll1siet1rs, pas- sages de section réduite. 



     L'une   de ces chambres' est formée du volume de la chapelle   la=-        
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 térale, i'autre d'un volume limité, àans. le cylindre r#me) par ce-   @   lui-ci, le piston et la calasse. 



   Cette disposition est réalisée, directement, par la forme spé- ciale donnée au piston. Celui-ci présente, en effet, à sa partie su- périeure et du côté de la chapelle un bossage, "séparateur" repro- duisant, sensiblement, par son sommet, la forme de la calasse. 



   Vers la fin de la course de compression ce bossage vient obturer, progressivement et presque complètement, le passage exis- tant entre le cylindre et la chapelle, ce qui produit le double résultats d'une part de réaliser les deux chambres de combustion distinctes, et d'autre part, d'accroître la vitesse de passage des gaz, du cylindre dans la chapelle, et d'y produire une active 
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 "turbulence" vers le moment où 1 pallumage doit y être effectué. 



  On réalise, pour les ddux chambres de combustion distinctes, deux allumages, décalés l'un par rapport à ltalltre, 1 al.umage étant produit par l'étincelle électrique dans la première chambre, limitée à la chapelle,, puis le passage à grande vitesse,   au-   
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 tour du bossage liséparateuru du piston, des gaz enflammés conte- n us dan cette première chaabrst venant allumer, rakpjdement, par "transport de flamme" les gàz c onténos dans la seconde chambre. 



    On   sait que dans certains moteurs, à culasse du genre 
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 kICi.RDO, ou en dérivant, la chambre de combustion se compose de la chapelle et d'une partie, seulement, de   1 espace   habituellement libre au-dessus du piston. La culasse vient, en effet, à proximité   du,   piston, en regard   d'une   partie du sommet de celui 
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 La présente invention estgplicable, également, à ce genre de moteur. Le bossage '*séparateur" da piston est alors profilé 

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   poar   pouvoir pénétrer dans   1 espace   resté libre au-dessus du pis-   ton,,   entre celai-ci et la calasse, le dit bossage répétant, à une courte distance de la culasse, le profil de celle-ci. 



     Le.jeu   laissé entre le bossage et la culasse sert alors de passage de communication pour les gaz enflammés par étincelle élec-   ' trique,   dans la première chambre,   cell-ci   réduite au volume de la chapelle. Quant à la seconde chambre, devant occuper un certain volume dans le cylindre, entre le piston et la culasse, elle,est   .alors   obtenue, simplement, en augmentant, sensiblement la distan- ce très réduite laissée entre ceux-ci dans les calasses du genre   RICARDO.   



   L'invention sera mieux comprise en se référant a u dessin ci- annexé qui montre, à titre   dtexemple,   et en coupe transversale, quelques formes schématiques de réalisation: fig.l, dans le cas d'un cylindre moteur possédant deux soupa- pes placées côte à cote dans la chapelle latérale;   fig.2,   dans le cas d'un cylindre moteur à deux soupapes super- posées; fig.3. dans le cas d'un moteur à culasse du genre "RICARDO". 



     :Le   piston P présente, 4 sa partie supérieure, et   du   côté de la chapelle A, un bossage "séparateur" C reproduisant, sensi- blement par son sommet, la forme de la culasse E (figures 1 et 2). 



   Lors de la course de compression, le piston vient progres- sivement obturer la   communication   H existant entre la chapelle 
A et le cylindreF; à la fin de cette course, lorsque le piston a atteint son point mort, le bossage C sépare la masse gazeuse en deux volumes distincts, respectivement dans chacune des deux chambres de combustion A et B. 



   L'obturation progressive, par le bossage C, de la c ommunica- tion H, .reliant la chapelle au cylindre, y provoque le passage,      à vitesse accélérée, des   gaz;   chassés du cylindre 3 vers la chapel-   .le -moléculaire   engendrée ainsi, vers le moment de l'allumage, permet une combustion très rapide. 

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   L'allumage   effectua   par la bougie G, dans la cambre   A,   y produit une rapide élévation de pression. 
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 Les gaz enflammés, projetés à grandé vitesse autour du boà- sage C vont produire   l'inflammation   du mélange combustible; dans la chambre B. 
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  Cet allumage est obtenu non par Itpropagationit de flamme d'une chambre à l'autre, mais   par"transport"de   flamme. Au point de vue longueur de propagation de   flemme   et partant tendance à la détonation, la combustion, dans la chambre   B,   se produit de même      
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 manière que si elle avait été provcyquée par un allumage indépendant. 



  En proportionnant, convenablement, dans chaque cas particu- lier) les volumes respectifs des chambres A :9t B ¯t. l'avance donnée à l'allumage dans la chambre A, on obtient, sensiblement, un diagram- me mixte avec apport de chaleur, partie à volume constant et partie à pression constante. 
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  Da ,:q8té K limitant la chambre B, le sommet du pison 9 pourra être plat ou   présenter'une   forme   quelconque.   On aura intérêt à lui donner un profil concave,   comme     représenté   aux   figures 1   et 2,   pour   accroître la "turbulence" dans la chambre   B.   



   Dans le cas de   Inapplication   des caractéristiques de   l'inven-   tion à   un   moteur à culasse genre RICARDO (figure 3), le piston P 
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 présente, comme precédemr#nt, à sa partie supérieure et du coté de la chapelle A, un bossage Il séparateur It 'ç pouvant s'engager dans l'espace limité laissé libre, 'dans les culasséss ' du. genre BICARDO, au-dessus du piston, du   coté   de la chapelle A. 
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  Par contre, le sommet K du reste du piston, au lieu à venir à a proximité de la paroi L de la culasse, se   trouve   éloigné de celle-   ci,,   ce qui détermine l'espace libre B, constituant la seconde   cham-   bre de combustion. 



   Par ailleurs, le fonctionnement restera   analogue   à celui pré-   cédemment   décrit. 



   L'invention ne saurait du reste être arbitrairement   limités   
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 aux seuls exemples de réalisation que leon vient de écrir9!'.,e. 

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   même,   le dessin annexé étant purement schématique, il est évident qu'il appartiendra à tout homme du métier d'y apporter toutes modifications de détail jugées nécessaires,   selon'notamment   le type et. la force du moteur, la forme.de la culasse, etc...De mê- me, encore, il est évident que la forme, les dimensions et pro- proportions des différents organes pourront varier sans se   dépar-   tir de l'esprit du présent   brevet.  

Claims (1)

1. RESUME Perfectionnements aux moteurs à combustion interne, et plus particulièrement à ceux munis d'une chapelle latérale, avec sou- papes et bougie d'allumage dans cette chapelle, quelle que soit la disposition adoptée pour ces organes, les dits perfectionne- monte ayant pour but d'améliorer le rendement du moteur, en per- mettant l'accroissement : d'une part du taux ae compression volu- métrique, et d'autre part de la "turbulence", l'invention étant principalement caractérisée en ce que: 1 Au. lieu d'une chambre'de combustion unique, on utilise deux chambres distinctes, ayant,, par suite, chacune dès dimensions beau- coup plus réduites, et communiquant entre elles par un ou plusieurs passages de section réduite:

   l'une de ces chambres étant formée du volume de la chapelle latérale, et l' autre d'un volume obtenu dans le cylindre même*- entre le piston et la culasse, ceci dans le but de réaliser, un cycle mixte partiellement à volume constant, et partiellement à pression constante, la pression finale du cydle 'à explosion étant prise comme pression initiale du cycle consé- cutif à combustion et les travaux partiels des deux cycles se su- perposant pendant lap ourse utile du piston.

   ' 2 Jette disposition est réalisée, directement, par la forme spéciale du piston présentant à son sommet, un bossage "sépara- teur, de, forme appropriée, reproduisant, à une courte distance <Desc/Clms Page number 7> le profil de la culasse, et venant, vers la fin de la course de compression, obturer, progressivement et presque complètement;, le passage existant entre le cylindre et la chapelle, ce qui pro- duit le double résultat :

   d'une part de partager la chambre d'ex- plosion du moteur en deux chambres distinctes, et d'autre part, d'accroître la vitesse de passage dès gaz, du cylindre dans la chapelle et de produire dans cette chapelle, vers le moment où l'allumage doit y être effectué, une active "turbulence" permet-,, tant une combustion rapide.

   3 Dans une forme de réalisation jugée préférable, le sommet du piston présente, dans sa partie limitant le volume de la se- conde chambre de combustion., une forme concave pour accroîtra la "turbulence" produite dans cette''chambra.

   4 On réa.lise, pour les deux chambres de combustion distinc- tes, deux' allumages, décales l'un par rapport à l'autre, l'allu- mage étant tout d'abord produit par l'étincelle,électrique dans la première chambre limitée à la chapelle, puis les gaz enflam- més contenus dans cette première chambra étant projetés à grande vitesse autour, du bossage"séparateur"du piston'et venant produi- re, par "transport de flamme" et non par "propagation de flamme", l'inflammation du mélange combustible contenu dans la seconde cham- bre, de sorte que la combustion dans cette dernière chambre se pro- duit de même manière que si elle avait été provoquée par un allu- @ mage indépendant,

   ce qui réduit le risque de ' détonation par réduc- '' tion de la longueur de propagation de la flamme et permet d'accroî- tre la compression volumétrique.

   5 Appliquée au cas spécial des moteurs à culasse du genre RICARDO ou en dérivant, l'invention comporte toujours l'emploi d' un piston spécial présentant également un bossage "séparateur", celui-ci venant s'engager dans l'espace limité, laissé libre au dessus d'une partie du piston usuel du côté de la chapelle, tandis que, en raison de la moindre hauteur déleste du piston spécial, le volume réduit existait entre le reste du piston <Desc/Clms Page number 8> normal et la classe, se trouve augmente pour constituer la se- conde chambre de combustion.