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lenr à combt7stioii interne avec chambra à volume variable F. pendant la. marahe du moteur et à taux de compres- ----------------------------------------------- sion constant.- La. puissance que peut développer an moteur à cm bastion interne dépend de deux éléments, dont 1'uj est la pression sur le piston et l'autre la vitesse da déplace- ment du piston, Pour augmenter la pression sur le pis- ton, on diminue le volume de la chambre de compression par rapport aa cylindre lui-même, on augmente le taux de compression.
le rendement thermique et spécifique, ou en général, la puissance développée par an moteur, dé- pend donc principalement de la valeur ud taux de compres- sion, parce qu'il en résultera une plus grande vitesse de propagation de la flamme et une plus haute pression des gaz brûlés, par conséquent une meilleure transforma- tion de l'énergie calorifique du combustible.
Tel serait le cas, si le moteur ainsi constitué travaillait constamment à pleine charge et au même régime élevé, donc à un taux de compression de valeur
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maximum et constante. Mais pour un moteur d t aatomob11a, devant fonctionner à charge variable, il correspondra.
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à chaque variation d degré de remplissage- an taux de compression de Trieur différente, puisque le volume de la chambre de compression ne changeait pas. or, à an taux de compression peu élevé correspond un faible rendement thermique et spécifique.
L'inventeur propose de remédier à cet état de chose entuisant une chambre de compression à volume variable. Cette variation de voume pourra se faire automatiquement et pendant la marche du moteur, ce qui permettra d'obtenir un taux de compression de valeur constante, cette valeur du taux de compression restera constante et maximum quelque soit la quantité des gaz frais aspirés. plus la valeur du taux de compression est élevée, dans les limites pratiques d'application, plus la puissance développée sera grande et moindre la consommation.
La valeur de la course de détente est un facteur principal influant sar le rendement propre de l'explosion. La détente doit être courte dans le temps et longue dans l'espace, La variation du voume de la, chambre de compression et la réalisation du taux de com- pression de valeur constante sont obtenues par l'applica- tion d'u dispositif spécial, dont la distribution est effectuée par le moteur même, ce dispositif étant d'une grande sûreté de fonctionnement et d'une grande simplici- té.
La volume de la chambre de compression pourra, être réduit par ce dispositif à environ 40% de la valeur normale Maximum. pour une meilleure compréhension de l'exposé, les dessins annexés servent d'exemple de réalisation du dit moteur, les organes de la combinaison pouvant toute- fois dasn la pratique être disposés différemment pour servir le même principe.
Les figures 1, 2 et # montrent les diagrammes
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de rendement d'un moteur normal à quatre temps travaillant à pleine charge et à an taax de compression réel d'en- viron six atmosphères, correspondànt à un volume de chambre de compression bien déterminé.
La figure 2 nous contre le diagramme enregistré par le même moteur travaillant à demi-charge, la valeur du taux de compression devenant environ trois atmos- phères. La pression des gaz brûlés sera. moins élevée que celle provenant d'une pleine charge, puisque le volume de la chambre de compression restait le même polir cette petite charge de gaz, la détente sera moins par- faite.
Quant aa diagramme de la figure 3, la masse ga- zeuse aspirée est de la même valeur que celle aspirée dans le cas da diagramme figure 2 avec cette différence fondamentale que le volume de la chambre de compression du moteur a été automatiquement réduit à une valeur telle que pour cette même quantité de gaz aspirés le taux de compression devenait six atmosphères comme dans le cas du diagramme figure 1. la diagramme figure 3 nous montre que la valeur de la pression maximum des gaz brûlés est la même qas celle enregistrée dans le diagramme figure 1.
Il en résultera pour les faibles charges an rendement ther- miqae plus élevé comme pour les fortes charges, parce que la détente des gaz brûlés provenant des petites charges sera plus grande oa longue dans l'espace et encore parce que cette petite quantité de gaz sera plus vite brûleé
Les mêmes phénomènes se reproduisent Pour le mo- teur avec cycle à deux temps.
La figure 4 nous montre le schéma d'un moteur à @ combustion interne selon cycle à qaatre temps avec dis- tribation par soupapes latérales et qai est muni d'une
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chambre de compression à volume variable, 1 représente la blco-cylndres 2 le piston moteur attelé au vile- braquin 4 par bielle 3. :
La distribution se fait par les supapes 5 commandées par l'arbre à cames 6 L'alimentation se fait par le carburateur 7. La culasse rapportée contient le dispositif hydraulique ser- vant à réaliser la variation du volume de la chambre de compression 9
A cet effet an piston mobile la, appelé piston cu- lasso, pourra se déplacer vers le haut et vers le bas dans un alésage pratiqué dans la culasse 8 il en ré- sultera par le déplacement du dit piston culasse 10 une augmentation ou une diminution da volume de la chambre de compression 9, engendrée grosso modo par la partie su- périeare du piston moteur 2 et la partie inférieure du piston calasse 10 comme l'indique la figure 4.
Le tiroir distributeur 12 entoure le piston culasse et pourra ê tre déplacé vers le haut ou vers le bas par le système de commande 13, 14 actionné par l'accélérateur, Le dépla- cement du piston calasse 10 vers le bas se fera par l'ac- tion d'un fluide hydraulique, constitué par l'huile de graissage du moteur, aspirée et refoulée par la pompe 28 dans le cavité 16.
Le moteur étant mis en rotation, l'huile sous pres- sion dans la cavité 16 va vaincre la. résistance de la soupape 18, remplir l'espace 19 et faire déplacer le pis- ton calasse 10 vers le bas. Ce déplacement vers le bas du piston culasse sera favorisé pendant la, marche du mo- teur par l'effet de la dépression qui existe dans la cham- bre de compression 9 pendant la phase d'admission.
Le tiroir distributeur 12 étant considéré en repos à un point quelconque, le piston calasse 10 continuera
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à se déplacer vers le bas sous l'effet de l'haile sous pression jusqu'à ce que les lumières 20 pratiquées dans la paroi du piston calasse 10 seront dmasquées A ce moment l'huile sous pression peut s'écouler vers la ca nalisation 21 et retourner ensuite vers la pompe 8, Au moment du démascage des lumières 20 l'effet de la. pression du flaide hydraulique dans la cavité 19 sera annulé. et le piston calasse 10 s'arrête dans sa course;
il pourra même sans inconvénient pour le bon fonctionnement du sys- tème, continuer sa course sous l'effet de la dépression des gaz frais, puisque vers la phase de compression sa course ascendante sert strictement limitée par la position du tiroir distributeur 12 La position de ce point d'ar- rêt est, comme on le voit, exactement déterminée par 1a position du tiroir 12. A chaque nouvelle position da tiroir, tiroir parfaitemet équilibré, correspondra. une position bien déterminée du piston culasse 10. En d'autres termes :
A chaque nouvelle positon du tiroir distributeur 12 position qui est connue, nous le verrons plus loin, fonction de l'ouverture du papillon da car- burateur, correspondra un nouveau volume de la chambre de compression 9, tel que le taux de compression devienne constant et de valeur maximum.
Pendant les phases de compression et de détente le piston culasse 10 sous l'effet de la compression des gaz dans le cylindre moteur comprimera l'huile contenae dans la cavité 19. La soupape 18 et les lumières 20 seront fermées. Pendant ce temps le piston calasse 10 resta fixe et immobile, car l'huile enfermée dans la cavité 19 ne pourra pas changer de volume par compres- sion. Vers la fin de la phase de compression et pendant la phase de détente, la pompe à haile 29 débitera l'hai- le par la soupape de sûreté dans le réservoir à haile,
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puisque en ce moment la pression dans la, cavité 19 sera plas élevée que celle dans les canalisations 16 et 17.
L'application de la chambre de compression à volume varia- ble permettra également la réalisation d'un taxu de com pression de Trieur constante pour tous les degrés de rem plissage.
A cet effet étudions les figures 11 et 12 représen- tant les graphiques du réglage carburateur etvolume de la chambre de compression. Quint à la. position du réglage da carburateur et tiroir de distribution on pourra, envisager deux moments bien distincts :la marche au ralenti du moteur correspondra à la fermeture du papillon du carburateur, à la plus petite quantité de gaz frais aspirés et au plus petit -volume de la chambre de compression. La figure 11 nous montre les détails de ce réglage. L'accélérateur 21 se trouve en position "fermé". Le papillon 22 laisse juste passer la quantité de gaz frais suffisante pour le fonctionnement au ralenti da motear. La chambre de compression 9 possède pour ce réglage sa plus petite valeur de volume compatible avec le bon fonctionnement du moteur au ralenti.
Le taux de compression sera d'une valeur maximum et d'environ six atmosphères - Le tiroir de distribution 12 occupe la position la plus basse, de même le piston calasse 10 Le déplacement du tiroir distributeur 12 figure 11 est provoqué par un système de commande par leviers et col-
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buteurs figarés ;3,, ,, .5,, ,6¯, 2, .88. 29. 5.
01, voit, en examinait ce schéma, fig, 11 que le dé 28 pourra être déplacé dans la coulisse 30 vers le haut ou vers le bas, sans qu'il se produise an mouvement du tiroir !2 parce que à cette position les rayons
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ai:,"t 1U! et. &ln possèdent la. marne lo\]elJr. f1gara et gg-3¯1 possèdent 18,même longueur. figure montre réglage pour position
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"plein gaz", donc pour une quantité maximum da gaz frais aspirés, correspondant au plus grand volume de la chambre de compression.
L'accélérateur 21 étant ouvert à fond, de même le papillon 22 da carburateur, la tiroir 12 pour la même position da dé 28 dans les deux figures 11 et 12 permettra au piston culasse 10 d'engendrer le plus grand volume de la chambre de compression.
On poarra régler les longueurs des différentes tringles de manière à obtenir un rapport entre le volume de la chambre de compression 2 et la quantité des gaz frais aspirés tel que le taux de compression devienne de valeur maximum et eonstante, valeur limite de l'auto- allumage, et cela pour tous les degrés de remplissage.
De plus on pourra corriger par ce réglage, si nécessaire, - la valeur minimum da volame de la chambre de compression 9 pour permettre aa moteur la marche convenable au ralenti.
En dehors de ce réglage fondamental, il pourrait se présenter le cas/que le volume maximujm de la. chambre de compression devrait âtre modifié selon les cirojnstances dans lesquelles le motear devrait travailler. Par exemple : Le moteur devrait être alimenté par an combustible qai paisse supporter un taux de compression plus élevé, on encore le moteur devrait fonctionner en des endroits où la pression barométrique change fortement de valeur, dans des contrées montagneases oa à des altitudes très élevées, cas du moteur d'aviation.
Dans ces cas on poarra diminuer le volume maximum de la chambre de combustion en faisant déplacer le dé 28 figures 11 et 12 vers l'extrémité 30 de la coulisse, diminuant ainsi la valeur de la course ascen dante du tiroir distributeur 12 dtoù il résultera une course moins prolongée vers le haut du piston calasse 10 et un volume moindre de la chambre de compression 9 fi- gare 11 et 12 De cette manière on réalisera ane cor-
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rection de la valeur du taux de compression, ce qui con pensera le désavantage d'une détente trop courte, cette amélioration de l'alimentation n'a pu être obtenue jus- qu'aujourd'hui que par l'emploi de compresseurs compli- qués ne réalisant en sorte qu'un gavage du moteur par le- quel on gagnait en puissance,
mais au détriment du ren- dement thermique.
La chambre de compression à volume variable se prête très bien pour équiper le moteur à deux temps, déjà à cause de l'absence- des soupapes de distribution. L'application d'une chambre à volume variable au moteur à deux temps donnera à ce genre de moteur un tout autre caractère de fonctionnement. Les explosions provenant des faibles charges seront beaucoup plus régulières et efficaces. pour les faibles charges on réalisera à cause de in forte compression de ces mélanges, de hautes températures avant leur nflammation A cause des valeurs élevées du taux de compression et des températures des différents mélanges gazeux comprimés, les moteurs à combustion interne à quatre temps, aussi bien que ceux à deux temps, pourront démar- rer plus facilement.
Leur marche de fonctionnement sera beaucoup plus élastique même en utilisant des mélanges pauvres ou des combustibles à haut point d'inflammation.