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HESSELMAN MOTOR CORPORATION LTD
L'invention concerne le mode d'injection de combustible liquide en deux jets au moins vers la fin de la course de compression dans les moteurs comportant un dispositif d'allumage particulier et dont la charge d'air effectue un mouvement giratoire dans la chambre de
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combustion jusqu'au début de l'allumage. Relativement aux moteurs de ce genre, en particulier lorsqu'il s'agit de moteurs à grande vitesse, il importe beaucoup que la char- ge d'air de chaque chambre de combustion soit utilisée complètement, pour obtenir le maximum possible de production de force avec le minimum de consommation de combustible.
L'invention permet d'améliorer l'injection du com- bustible principalement en ce qu'au moins un jet injecté à peu près dans le sens de la circulation de l'air effectuant un mouvement giratoire dans la chambre de combustion, jet qu'on appellera plus loin le jet concurrent, est injecté avec une force de pénétration moindre au sortir d'un organe d'injection agencé pour produire une pulvérisation plus fine que celle d'un ou plusieurs autres jets injectés dans un sens s'écartant davantage de celui du courant d'air de la chambre de combustion, dirigé par exemple contre ce courant d'air, et qu'on appellera plus loin les jets secondaires.
Un mode de réalisation de l'invention, qui a fait ses preuves pour des moteurs de véhicules à grande vitesse à injection du combustible dans une charge d'air animée d'un mouvement giratoire et comportant un dispositif d'allumage particulier, est caractérisé en ce que deux jets de combustible sont injectés au sortir d'un dispositif d'injection comportant des organes d'injection de plusieurs jets, c'est-à-dire d'un gicleur multiple, la force de pénétration des divers jets étant différente, de façon que le jet (concurrent) injecté à peu près dans le sens du mouvement de la charge d'air soit injecté avec une force de pénétration plus petite dans l'une des parties de la charge d'air, celle qui se trouve près du dispositif d'allumage au moment de l'allumage,
et que d'autres parties de la charge d'air soient chargées
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avec une força de pénétration plus grande par le jet secondaire plus compact. Les jets injectes à peu près avec le courant d'air doivent donc être injectés en générale conformément à l'invention, avec une pulvérisation plus fine que les jeta injectés en s'écartant davantage du sens du courant d'air, par exemple transversalement à ce courant ou contre ce courant et qui sont soumis par le courant d'air à une division plus grande que celle.. des autres jets.
Le type de dispositif utilise pour l'injection est sans importance quant à la réalisation de l'idée de l'inven- tion. On peut utiliser par exemple avantageusement un gi- cleur dit ouvert comportant un ou plusieurs trous d'injection et des soupapes de refoulement montées dans la conduite d'arrivée du combustible et empêchant le combustible et le gaz de rentrer dans la conduite de combustible. En donnant aux trous de sortie une forme et une disposition appropriées, on peut, ainsi que cela est généralement connu, donner toute force de pénétration désirée au jet de combustible qui sort. La force de pénétration est une mesure de la qualité de la pulvérisation du jet sortant; généralement, plus la force de pénétration est petite, meilleure est la pulvéri- sation.
Pour mesurer la force de pénétration d'un jet de combustible il y a plusieurs méthodes, par exemple le procédé de Riehm, décrit dans la Revue de la Société des Ingénieurs Allemands (Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure), Volume 68, 1924, Page 641, ou le procédé de Robertson Matthews, décrit dans Power, Volume 62, 1929, Page 667. Un troisième procédé approprié permettant de ju- ger indirectement de la force de pénétration utilise la con- centration relative d'un jet de combustible, concentration que l'on détermine en injectant le jet sur un p@nneau de losanges
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losanges produits par des ouvertures de vases et en comparant entre elles les quantités de combustible ayant pénétré dans± les différents vases.
L'invention permet de faire en sorte que la charge d'air animée d'un mouvement giratoire dans une chambre de combustion soit bien chargée de combustible par des jets de combustible injectés; en outre, les parties de la charge d'air qui se trouvent près du dispositif d'allumage au mo- ment de l'allumage peuvent recevoir un mélange riche et s'allumant bien. Ceci est important pour la marche à faible charge, lorsque la quantité de combustible injecté est petite.
Le bon mélange de l'air et du combustible a pour conséq@ence une combustion rapide et complète de toute la charge du cy- lindre, de sorte que la puissance et la consommation de com- bustible sont considérablement améliorées, notamment pour les moteurs à grande vitesse, par rapport aux resultats donnas jusqu'ici par des moteurs de même type, mais dans lesquels le combustible est injecté d'une autre façon.
On decrira maintenant l'invention en détail en se aérant aux exemples de réalisation représentés dans le des- sin annexé, dans lequel de nombreux progrès et de nombreux perfectionnements que l'on peut obtenir grâce à l'invention, sont également nettement visibles.
Fig. 1 est une coupe longitudinale axiale d'un moteur combustion interne à injection de combustible et à dispositif d'allumage particulier,
Fig. 2 est une vue par-dessous des fonds de cy- lindre par la ligne II-II de Fig. 1.
@@@@ 3 et 4 sont des croquis partiels d'un autre
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mode de realisation de l'invention.
Dans toutes les figures les signes pièces sont desi- gnées par les mêmes numéros de reference.
En Fig. 1, 1 désigne un cylindre de moteur dans le- quel se meut le piston 2, qui comporte le col 3. Dans le fond 11 de la chambre de combustion se trouvent le gicleur 4 pour l'injection du combustible et la bougie électrique d'allumage 5. L'air frais entre dans le cylindre 1, pendant la course d'aspiration du piston 2, en passant par le canal 6, qui dé- bouche tangentiellement, et par la soupape 7. Par suite de son introduction tangentielle la charge d'air effectue dans le cy- lindre, jusqu'au commencement de l'allumage, un mouvement giratoire continu dont le sens est indiqué par la flèche 8.
La position de la soupape d'ecnappement 17 a été indiquée en Fig. 2. Le gicleur pour l'injection du combustible est un gicleur dit multiple permettant d'injecter au moins deux jets.
Le gicleur 4, représenté en élévation, est un gicleur ouvert à deux trous d'injection. Le combustible, refoule au moyen d'une pompe non représentée, arrive par la conduite 12. Dans le porte-gicleur 13 se trouvent plusieurs soupapes de refou- lement non visibles, qui laissent le combustible arriver au gicleur, mais l'empêchent, ainai que les gaz, de retourner dans la conduite 12. L'un des deux trous d'infection du gic- leur, le trou du jet 9, a une forme telle que ce jet entre dans la charge d'air à peu près dans le sens du courant d'air, avec une force de pénétration relativement petite et se mé- lange très intimement avec l'air, par suite de sa fine pulvé- risation qui en resulte, sur son trajet du gicleur 4 à la bougie
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bougie 5.
Dans cet exemple de réalisation, le jet secondaire 10 est dirigé contre le courant d'air. S'il avait la même force de pénétration relativement faible que celle du jet d'allumage 9, il serait immédiatement divisé trop fortement par le courant d'air et il ne contribuerait pas à assurer une bonne pénétration du combustible dans lea autres parties de la charge d'air. Dans cet exemple l'allumage a lieu lorsque le brouillard formé par le jet concurrent est arrivé sur la bougie d'allumage 5.
Fige. 3 et 4 sont des coupes d'un moteur dont le piston 2 comporte un fond oblique, de façon que la profondeur de la chambre de compression entourée par le col 3 du piston au point mort intérieur de ce dernier augmente uniformément d'un côté à l'autre. Le dispositif d'allumage 5 est monté à peu près au point le plus bas dans le fond 11 de la chambre de combustion. Le gicleur multiple est monté à peu près en face du dispositif d'allumage. Pendant la course d'aspiration du piston, de l'air sortant du canal 6, qui débouche tangen- tiellement, entre dans le cylindre en passant par la soupape
7 ouverte et y effectue un mouvement giratoire dans le sens indiqué par la flèche 8. A la fin de la course de compression, de l'air venant de la partie la plus basse de la chambre de combustion entre dans la partie la plus profonde.16.
Le jet 9 injecté dans le sens du mouvement de la charge d'air a, comme cela est indiqué en Fig. 4 par le large brouillard de combus- tible 9, une force de pénétration plus petite que celle du jet secondaire 10. Les angtles c et d (Fig. 4) sont les angles dits de divergence, qui indiquent l'écart de la projection @ diamètre 14 du cylindre, diamètre
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passant par le gicleur et perpendiculaire à l'axe du cylin- dre. Les deux jets 9 et 10 ont des angles de divergence différents, qui toutefois se trouvent tous deux du même cote du diamètre 14.
La grandeur que doit avoir la difference entre la force de pénétration du jet concurrent et celle des jets se- condaires est determinée par les conditions de marche, car la grandeur et la forme de la chambre de combustion, la dis- position du dispositif d'injection et du dispositif d'allu- mage, la vitesse de rotation de l'air dans la chambre de combustion et la vitesse du piston, ont une influence consi- dérable sur cette différence.
L'application de l'invention aux moteurs à injection à allumage particulier et sépare n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation représentes dans les figures et l'inven- tion peut être appliquée avantageusement aussi à tous les moteurs à injection, munis de dispositif particulier d'allu- mage.
REVENDICATIONS.
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