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"PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS A COMBUSTION INTERNE"
La présente invention est relative à des cylindres pour moteurs à combustion interne, comportant une chambre de combus- tion du type présentant une chapelle latérale contenant une soupape d'échappement, la soupape d'admission étant disposée soit à côté de la dite soupape d'échappement, soit du côté oppo- sé du cylindre, soit au-dessus du corps du cylindre.
L'objet principal de la présente invention consiste à établir une construction qui permet d'éviter l'auto-allumage
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ainsi que le phénomène de détonation de la cylindrée, dit cognement,- lorsqu'on applique un taux de compression très élevé où lorsque le combustible '-utilisé. est très susceptible de provoquer un cognement ou un auto-allumage. En outre la présente construction permet un balayage parfait des gaz brû- lés.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 eat une vue partielle en coupe verticale suivant la ligne 1-1 de la Fig. 2, et montrant un cylindre dont la soupape d'admission et celle d'échappement sont disposées côte à côte.
Fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la Fig. 1.
Fig. 3 est une vue partielle en coupe verticale suivant la ligne III-III de la Fig. 2.
Fig. 4 est une vue partielle et en coupe verticale sui- vant la ligne IV-IV de la Fig. 2.
Fig. 5 est une vue partielle et en coupe verticale d'un cylindre ayant une culasse en forme de T (c'est-à-dire la sou- pape d'admission et celle d'échappement étant disposées des deux côtés opposés du cylindre).
Fig. 6 est une vue partielle et en coupe verticale d'un cylindre ayant une soupape d'échappement disposée sur le côté et une soupape d'admission renversée, disposée au-dessus du corps de cylindre.
Fig. 7 est une vue partielle en coupe transversale smi- vant la ligne VII-VII de la Fig. 6.
Les mêmes nombres de références désignent les mêmes par- ties dans tous les dessina..
Dans les modes de construction suivant Figs. 1-4, une chapelle latérale 3 est prévue sur le côté du corps de cylin- dre 2, laquelle chapelle enferme la soupape d'échappement 4 et
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celle d'admission, disposées côte à côte, ces deux soupapes étant portées par le bloc-cylindre et la chapelle étant pra- tiquée dans la culasse 6 de celui-ci.
La chapelle 3 présente au-dessus de la soupape d'échappe- ment 7 un plafond arrondi et exempt de saillies comme montré en 7, le bord de la dite soupape étant disposé à une certaine distance de la paroi adjacente 8 de la chapelle. L'espace lais- sé entre le sommet du plafond de la chapelle et le corps de la soupape d'échappement,lorsque celle-ci est en fin de levée, est de préférence le plus petit espace qui permet un libre passage des gaz d'échappement au-dessus du corps de la soupa- pe de sorte que les dits gaz peuvent s'échapper librement autour du bord de la soupape qui est le plus éloigné du corps de cylindre.
Ces trois traits caractéristiques (c'est-à-dire le dôme attondi, la grandeur de l'espace laissé entre la soupape d'échappement et la paroi de la chapelle, ainsi que la grandeur de l'espace entre la dite soupape d'éphappement et le dôme de la chapelle), sont combinés de manière à assurer un libre pasage des gaz d'échappement au-dessus de la soupape et entre le bord de celle-ci et la paroi adjacente de la chapelle, ce qui permet d'éviter un échauffament excessif de la dite soupape en écartant ainsi le danger de l'auto-allumage pendant la com- pression et permettant en même temps d'obtenir un bon balaya- ge des gaz brûlés.
L'espace 50 prévu entre le corps de la soupape d'admission 5 et le plafond de la chapelle est moins grand que celui prévu entre ce plafond et la soupape d'échappement, la partie du dit plafond surplombant la soupape d'admission, pouvant être cons- titrée par une surface plane (voir Fig. 4). La hauteur de la chapelle diminue graduellement depuis la partie arrondie 7 (voir Fig. 1) en allant vers le corps de cylindre, comme le fait la largeur de la dite chapelle, dans un sens parallèle à
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la ligne qui réunit les centres des deux.soupapes (voir 11, Fig. 2). Ce pasage graduel permet d'éviter des coins ou po- ches et facilite l'écoulement des gaz combustibles de la cha- pelle dans le cylindre, pendant la course motrice.
L'emplacement de la bougie d'allumage 12 se trouve à pro- ximité de la partie du siège de la soupape d'échappement 4, qui est la plus éloignée du corps de cylindre, cette bougie étant disposée verticalement et aussi près qu'il convient de la pa- roi la plus éloignée du corps de piston, de la chambre de com- bustion. Toutefois, cette bougie peut également être inclinée comme dans les modes de construction montrés en Fig. 5 et 6.
Dans la variante montrée en Fig. 5, l'invention est appli- quée a un cylindre à culasse en T. Le fond de culasse arrondi au-dessus de la soupape d'échappement, comme montré en 7, est essentiellement identique à celui montré en Fig. 1. La partie plate 9 du fond de culasse prévue au-dessus de la soupape 5 d'admission s'étend également au-dessus du corps de cylindre et se confond avec la partie arrondie de la manière représentée en Fig. 4. Comme il a été dit plus haut, la bougie d'allumage 12 est inclinée de sorte que les points d'étincelle se trouvent disposés dans le coin formé par le fond de la culasse et la paroi 8 de la chapelle.
Dans le mode de construction montré en Figs. 6 et 7, la soupape d'admission 5 est disposée dans la tête du cylindre au-dessus du corps de cylindre et son axe peut être incliné comme montré dans le dessin.Ainsi il devient possible d'avoir une soupape d'admission de grand diamètre dans une chambre de combustion petite et compacte, cette disposition étant favora ble au balayage des gaz d'échappement, @@@@@@@ est améliorée davantage par le décalage des temps.
Dans les deux derniers modes de construction on verra que, tout comme dans ceux montrés en Figs. 1-4, la partie ar-
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rondie et exempte de saillies, du fond de la culasse,se trouve au-dessus de la soupape d'échappement et que dans les deux cas la profondeur et la largeur de la culasse diminuent en allant vers le corps de cylindre. Un espace suffisant est prévu entre la paroi de la chapelle et le bord le plus éloigné du corps de cylindre, du siège de la soupape d'échappement, de sorte que l'écoulement des gaz d'échappement ne se trouve jamais obs- trué, le dispositif d'allumage étant placé aussi près qu'il convient du bord du siège de cette soupape et également du côté le plus éloigné du corps de cylindre.
La chambre de combustion, suivant la présente invention, est exempte de poches, l'échappement n'est pas obstrué et lors de l'inflammation des gaz, la flamme peut se propager librement depuis les endroits.plus échauffés vers les endroits moins é- chauffés. On verra que dans tous les modes de construction cités, il est question de deux espacés distincts, à savoir, la chapelle latérale, en forme de dôme, surplombant la soupape d'échappement et un espace de jeu moins grand, prévu dans le v voisinage de la soupape d'admission.
Le point essentiel de l'invention réside principalement dans la susdite combinaison du plafond, sous forme de dôme, exempt de saillies, et faisant partie de la chapelle qui en- ferme la soupape d'échappement et l'emplacement dela bougie d'allumage disposée du côté de cette soupape, le plus éloigné du corps de cylindre. Cette disposition assure la présence au-dessus de la soupape d'échappement d'une quantité de mélan- ge suffisante pour assurer le refroidissement de cette soupape et permet un allumage facile des gaz même lorsque le moteur n'est pas échauffé.
Lors de l'allumage, le mélange combustible commence à brûler au-dessus de la soupape d'échappement,
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(c'est-à-dire l'endroit le plus échauffé de la chambre de com- bustion) ce qui a pour effet de chasser le mélange allumé ou non encore brûlé, de cetbe région relativement fort échauffée, et de le diriger vers le piston et la partie moins échauffée de la chambre de combustion. C'est ainsi qu'on peut utiliser des taux de compression élevés sans provoquer d'auto-allumage ou de cognement.
Pour atteindre ce résultat, il est important que l'es- pace entre la soupape d'échappement et le plafond arrondi qui la surplombe soit le moins profond possible, tout en présentant une section'de passage suffisante pour permettre le passage au-dessus de la dite soupape des gaz d'échappement allant vers le côté de cette soupape, qui est le plus éloigné du corps de cylindre, comme décrit ci-dessus. De plus, la diminution graduelle de la largeur de la chambre de combustion, comme montré en 10 et 11 a pour effet d'éviter la présence de surfa- ces qui pourraient obstruer le pasage du mélange combustible depuis la bougie d'allumage jusqu'au cylindre, ou qui pourraient même provoquer un accoup.
La surface lisse, exempte de saillies et arrondie que présente la chapelle au-dessus de la soupape d'échappement, per- met un écoulement facile des gaz d'échappement, ce qui maintient la soupape d'échappement à une.température beaucoup moins élevée que d'habitude et empêche cette soupape de brûler.
Si;toutefois, la surface du plafond sous forme de dôme qui surplombe la soupape d'échappement présente une ou plusieurs saillies provenant, par exemple, du fait que la soupape d'ad- mission ou le dispositif d'allumage sont disposés dans cette sur- face, il en résultera une tendance au cognement due à la cha- leur radiée par les deux surfaces, relativement peu refroidies, c'est-à-dire la soupape d'admission et celle d'échappement.
D'autre part, si on élargissait l'espace entre et autour
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des deux soupapes (lorsque celles-ci sont placées l'une imrné- diatement au-dessus de l'autre) et si les parois qui délimitent cet espace ne convergeaient pas graduellement vers le corps de cylindre, il en résulterait que pendant l'échappement, la flamme aurait une tendance marquée à se diriger vers le sommet ou vers le bord de la soupape d'échappement et de provoquer ainsi un échauffement excesif de celle-ci, Ensuite, ils se produirait de considérables remous au-dessus de la soupape d'échappement, lors de la compression et de l'échappement.
Grâce à la présente invention, les gaz d'échapement peu- vent passer autour de la soupape d'échappement, tout en en- trant le moins possible en contact avec celle-ci, dans ce but il importe de prévoir des sections de passage approximativement égales pour tous les côtés de la soupape.
Il a été trouvé, à la suite d'un travail de recherche con- sidérable, que des taux de compression très élevés peuvent être utilisés dans les cylindres construits suivant la présen- te invention. Ainsi, dans le cas de moteurs présentant des soupapes disposées côte à côte et pourvus d'une culasse en fonte, on peut utiliser un taux de compression de 6,25 à 1, tandis qu'en disposant la soupape d'échappement sur le côté et la soupape d'admission au-dessus du cylindre, ce taux peut être porté à 7 à 1, pour un cylindre de 83 m/M d'alésage, pour- vu d'une culasse démontable en fonte. Ci cette culasse est en aluminium ( eu en un alliage de celui-ci) on peut même prévoir des taux de compression plus élevés.