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Procédé de commande pour moteurs Diesel à faible compression.
L@ présente invention se réfère à un procède pour la com- mande de motours Liesel avec une très faible compression, telle que les self-allunages deviernement impossibles ou incertains; les mo- t trs ou les machines de ce genre sont munis d'un élément incandes- cent constituant la bougie d'allumage, contre laquelle on projette, en partie ou totalement, le combustible.
L'avantage des moteurs Diesel vis à vis des autres mo- teurs à combustion fonctionnant à l'huile lourde, spécialement vis à vis de ceux avec bougie à incandescence, réside surtout - abstrac- tion faite de la nossibilité du fonctionnement immédiat sans chauf- fage préalable - dans le réglage universel du procédé de combustion : qui garantit une grande régularité et sécurité de fonctionnement
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tout en assurant la possibilité de la variation d'un degré de char- ge à un autre. Par contre l'inconvénient réside dans beaucoup de
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cas dans la nécessité d'utiliser un poids élevé ca' er't,o rz:iaïr-:,:, ;t, ce qui empêche l'application aux. voitures autor-iotrices malgré l'avan- tage dû à la faible consoVL'"t1ation (le combustible.
Le poids considé- rable (volant, etc.,) est une conditior sine quia non pour 1&. haute compression, et celle-ci Lt son tuur est axsujei;iie 1;, la nécescitu (ire la self-inflammation du col1iI)'Lt;tible au contact avec ¯!¯' W :L:r.' coif- primé (lU 'on croyait nécessaire jusqu'à ce j()t,:c, 2.i:7¯l' de j;>i:<>Gi,.5-1:e l'allumage du combustible avec le retard m5¯riii;mr;i lors du début (10 l'injection, de sorte que la couibustion se produit pendant 1,'1:.joe- tion. Lorsqu'on désire donc réduire le poids (lu J110te11T, on el (Ji t également réduire la compression et remplacer l'allutfiage "soif" .'.u contact avec l'air par un autre mode ce qui provoque un aussi fai- ble retard que celui de l'allumage par con.z>aress ¯CJ21.
Suivant l'invention on résoud ce problème par le fait ÇL1W, tout en réduisant simultanément la cor:a.pr.essi¯an, on dispose a j.'in- ,térieur de la chambre de combustion un dispositif incandescent chauffé par l'électricité, contre lequel on projette la charge, ou une partie de la charge du combustible. Il se produit alors à cet endroit avec le retard d'allumage le plus faible possible un amor- çage de l'allumage qui se propage à travers toute la charge du com- bustible et qui persiste pendant toute la période d'injection du combustible.
Jusqu'à ce jour, on n'a pas encore réussi à réaliser la marche de moteurs Diesel avec -Lui allumage artificiel. Les bougies d'allumage électriques cessent de fonctionner au contact avec le combustible liquide.. Lorsqu'on injecte le combustible en le pro- jettant contre'un corps faisant fonction d'accumulateur (le chaleur, maintenu à l'ignition par les combustions, les inconvénients typi- ques de la machine avec culasse portée à l'ignition se produisent savoir la dépendance du retard d'allurnage du degré de charge de la machine vu. que la température du. corps inflammant dépend du degré de la charge:.
Il est vrai qu'on utilise déjà des moteurs à huile
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lourde dans lesquels on. emploie des bougies d'allumage électriques grâce à ce fait que la charge de combustible est saisie par un courant d'air turbulant, et on amené le mélange gazeux ainsi formé d'air et du combustible partiellement évaporé, à la bougie d'allu- mage qui doit naturellement être conmandée à cet instant précis. Ce procédé exige donc une distribution du courant d'allumage ainsi que des appareils plus compliquées que ne les nécessite le moteur Die- sel normal.
Il est en outre nécessaire de synchroniser très exac- tement la commande de l'allumage et l'injection du combustible afin de ne pas laisser jaillir l'étincelle trop tôt ou trop tard et de manquer ainsi le moment précis durant lequel le mélange s'allumant dans les meilleures conditions passe devant l'appareil d'allumage..
Un pareil mode de fonctionnement ne peut pas être désigné par "fonctionnement pur du système Diesel".
.,,le procédé faisant objet de la présente invention présen- te des avantages considérables vis à vis de ce qui a été dit plus haut. Le corps porté à l'ignition par chauffage électrique' possède indépendamment de l'état de charge de la machine, une température variable endéans des limites suffisamment restreintes, et pratique- ment uniforme et partant, aussi un retard d' allumage très,faible-,. presque constant. L'allumage s'effectue donc rapidement,, comme dans les machines à allumage "self", à une forte compression et persiste pendant toute l'injection. On évite ainsi toute distruction d'al- lumage.
La machine est indépendante de la formation'de tourbillons d'air qui absorbe toujours un certain travail et produit un effet de freinage sur l'air qui entre.
Comme corps d'ignition de longue durée de fonctionnement et de faible consommation de courant, on a trouvé que les baguettes ou tubes minces en carbure de silicium ou autres mi-conducteurs si- milaires électriques ont donné les meilleurs résultats. Le fait de les asperger avec le combustible liquide, les refroidit âipeu en raison de la capaci é calorique nécessaire que l'allumage est par- faitement assuré. Il est vrai qu'il est avantageux, lorsqu'on ne dé- sire pas utiliser des corps incandescents trop volumineux, de ne
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projeter, qu'une partie du jet du combustible liquide introduit en plusieurs faisceaux..
Il est naturellement connu d'aménager des spi- res incandescentes électriques dans avant-chambre de moteurs Diesel à avant-chambre afin d'amorcer les premiers allumages. Ces spires sont cependant dimensionnées de telle sorte qu'elles puissent, pour l'amorçage de l'allumage, être traversées pendant le temps voulu par le courant sans leur porter préjudice. Mais si l'on voulait les maintenir sous tension pe'ndant la suite de fonctionnement (le la machine, elles seraient détruites par la double influence du chauffage par le courant et. le chauffage extérieur de la. combustion à haute compression.
Vis à vis de ces aménagements le dispositif actuel servant à l'exécution du présent procédé se distingue par une telle construction du corps incandescent qu'il puisse, durant les faibles températures de compression entrant dans l'espèce en considération, rester sous tension sans courir le danger d'être dé- truit pendant le fonctionnement de la machine.
Dans les dessins :
Figures 1 et 2 représentent les organes nécessaires pour l'exécution du procédé appliqué à un cylindre représenté respecti- vement en coupe longitudinalement horizontale, a désigne le cylindre de travail, b le piston d'un moteur Diesel, c la tuyère amenant la combustible, munie d'un injecteur d à plusieurs orifices de sortie; e représente le corps d'allumage à incandescence composé d'une ti- ge centrale métallique isolée, garnie d'une tête formant champi- gnon. Ce dernier s'appuie sur une tige de faible diamètre en carbu- re de silicium qui épouse à son tour l'intérieur de la tuyère Le montage.
Le courant passe donc à travers la tige métallique et par la tubulure à la masse du bâti cle la machine: . Le tubulure a des propriétés et dimensions électriques telles que l'appareil est por- té à l'incandescence vive par le courant de 15 volts utilisé. :La position d.e la tuyère est choisie de telle manière que l'un des six jets du combustible soit dirigé contre le tube incandescent.
Le -procédé, faisant -objet de 1-si. présente invention est spécialement avantageux pour le fonctionnement de moteurs Liesel qui utilisent des huiles motrices aussi difficuliement inflammables qu'elles ne peuvent pas être enflammées directement par self-allu-
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mage dans les moteurs Diesel normaux, fonctionnant à, di3s:tït:eiê:,;;pnÊf:;:' considérées comme étant économiques et situées entre 25 '24:d.;.'i1î,fi.." parmi ces huiles on compte notamment les huiles de huu:y;;;e.=âf:;bâé<.=, .' .?' f".- '-'s.;''''.':'.' de goudron et autres combustibles contenant de l' oxygène; 'el."s ,'equë ,':
les alcools ainsi que les huiles fournies par les différent le=q aico<>ls ainsi gue les huiles fournies par les :rf. voir le benzol et les combinaisons de naphtaline.
Dans les moteurs avec insufflation du combustible, qui utilisaient des combustibles aussi difficiles à enflammer, la mar- che était réalisée avec le concours d'huile d'allumage qu'on pla- çait à l'endroit le plus bas de la soupape d'insufflation pour le combustible. Dans les machines à injection dépourvue d'air cette façon de procéder rencontre des difficultés étant donné que l'élé- ment élastique fait défaut pour refouler l'huile motrice, lorsqu' on utilise de l'huile d'allumage, et d'empêcher que la soupape d' injection soit ouverte prématurément.
L'injection connexe, se suc-
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cédant 1-t courts 1r-.terir;àles, de l'huile c'allumage et de l'huile goudronneuse présente l'inconvénient qu'il est difficile de régler lu. :UO( 2.;8 . lm ile d'allumage assez exactement pour que les deux com- bustir 1 es se succcdert immédiatement sans qu'il se produise d'in- terTurtion ria/is l'arrivée et sans que les arrivées ne se superpo- sent, ce qui a pour effet que:
dans le cas premier, l'inflammation (le l'huile motrice devient incertaine et que dans le: second cas on console trop d'huile. Lors d'une augmentation suffisante de la
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coiL7)resb,oi on arriverait quand même, en l'absence d'autres auxi- linaires, à proch ire 1 self-inflammation des huiles entrant en question;
ceci a pour conséquence une augmentation néfaste du prix de revient de la machine tour en contrariant son fonctionnement. par un chauffage préalable on pourrait aussi amener la température finale de la compression à une valeur suffisante pour enflammer l'huile de goudron, mais on devrait accepter une diminution consi- , dérable du poids d'air et par conséquent une diminution du rendement maxima de la machine.
Suivant l'invention, on évite cette difficulté par le fait qu'on utilise un dispositif d'allumage artificiel chauffé par l'é-
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lectricité et qu'on projette la charge du combustible en partie ou totalement contre ledit dispositif. Il est vrai qu'on a déjà pro- posé de réaliser la marche de moteurs Diesel avec l'aide d'huiles motrices difficilement inflammables par le fait qu'or, amorce l'al- lumage de la charge du combustible par l'entremise d'une bougie d'allumage.
Or, cela ne réussit que lorsqu'on injecte le combusti- ble dans un courant d'air tourbillonnant qui- amené ainsi le combus- gible partiellement évaporé à la bougie. L'expérience prouve que le fait d'asperger la bougie avec le combustible liquide- n'emène
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nulleraent¯1' allt,uzY.,e parce que le foyer est probablement trop petit et Quenson refroidiElsemen;
pa2-.- les particules liquides empêche l'al- lumage. Le procédé possède l'inconvénient vis à vis de l'utilisa- tion d'un corps maintenu constamment à l'incandescence par un cou- rant électrique qu'il nécessite forcément une distribution d'allu- mage, ce qui entraine à une construction compliquée de la machine; ce procédé fait en outre anticiper une certaine coopération de coin- posants facilement volatilisables de l'huile motrice que les huiles difficilement inflammables entrant ici en question ne possèdent nullement.
Le présent procédé ne nécessite pas un tourbillonnement du combustible par l'air; par contre, il est nécessaire d'asperger directement l'endroit incandescent avec le combustible afin (le 1' enflammer. Cette injection ne se fait avantageusement sans admettre la totalité du combustible, étant donné qu'en donnant au corps in- candescent des dimensions appropriées, ce dernier serait refroidi à,tel point que la sécurité d'inflammation deviendrait sujette à caution.
Il est évident qu'on pourrait dimensionner suffisamment le corps incandescent pour que la capacité calorique soit suffisan.- te pour obtenir quand même 1'allumage malgré le fait de 1'asperger avec la totalité du combustible, mais ceci exigerait alors en géné- ral des organes incandescents par trop encombrants. Cela présente- rait déjà des inconvénients par le seul fait que la répartition du combustible par rapport à la charge d'air perdrait déjà de sa va- leur.
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Dans ce c @s également les baguettes ou tubes minces en carbure de silicium ou autres rai-conducteurs électriques sus-men- tionnée, ont fait leur preuve comme corps d'allumage particuliè- rement Favorables.
Figures 3 et 4 riont en une forme d'exécution du principe de l'invention appliqué à -,-ne machine pourvue du système d'injec- tion avec avant-chambre, a désigne le cylindre de travail, b le piston, c le récipient pour le combustible d'avant-chambre. La tuyère d' du récipient c' contenant le combustible est dirigé- direc- tement sur le dispositif d'allumage comportant un corps incands- cent e. Le robinet à trois voies h permet l'injection ou bien dans. l'avant-chambre ou dans le cylindre.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour la marche et l'action de moteurs Diesel avec une compression aussi faible que les allumages deviennent im- possibles ou incertains, caractérisé par le fait que l'allumage est effectué par un corps incandescent, chauffe à l'électricité, contre lequel on projette la charge totale du combustible ou une partie de cette charge.