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.MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une.demande de
BREVET d'INVENTION PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS A COMBUSTIBLES DIRECTEMENT INJECTES.
L'invention est relative aux moteurs à combustibles directement injectés dans une chambre de combustion dont le volume est nettement séparé en deux espaces distincts, chaque espace recevant une fraction de la dose totale de combustible nécessaire à une opération de travail. Elle a pour objet l'obtention par des moyens simplifiés de pressions moyennes effectives élevées par l'effet de combustions brèves à pressions maxima modérées.
En vue de la réalisation de ce but, le moteur, objet de l'invention, possède une chambre de combustion divisée en deux compartiments qui sont nettement distincts et caractérisés par le fait qu'ils sont portés à des températures différentes de manière à ce que la fraction de combustible directement injectée dans le compartimerit le plus chaud s'allume avant la fraction de combustible directement injectée dans l'autre compartiment. On peut ainsi réaliser des allumages décalés dans le
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temps en n'utilisant qu'une seule pompe d'injection pour alimen- ter les compartimentsdistinots. Cette pompe peut actionner deux injecteurs alimentant chacun leur compartiment respectif.
Elle peut aussi actionner un injecteur unique à trous multiples débouchant dans un espace intermédiaire reliant entre eux les compartiments distincts. Il est possible, de cette manière, d'alimenter en même temps les deux espaces distincts avec un seul injecteur tout en s'assurant-l'avantage d'un tampon d'air intermédiaire qui joue un rôle important tant au point de vue des mouvements tourbillonnaires internes que du point de vue de l'utilisation complète du combustible et de l'air de la cylindrée.
Une autre caractéristique essentielle de l'invention réside donc dans la division géométrique elle-même de la chambre de combustion en corrélation avec la position géométrique du point de départ des jets de combustible. Tous les avantages inhérents aux machines pourvues de foyers multiples dont les allumages peuvent éventuellement être provoqués avec un décalage dans le temps sont ainsi récoltés par les moyens mécaniques les plus simplifié s.
Ce n'est pas sortir du domaine de la présente invention que d'employer des compartiments distincts d'un nombre supé-
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rieur à deux, pas plus que d'utàLiser'plusieuts trous de l' inj ec- teur pour alimenter en combustible un même compartiment.
Les compartiments divisant la chambre de combustion peuvent être découpés dans le fond du piston, ou bien être situés dans la culasse du moteur, ou bien encore l'un des compartiments peut se trouver dans la culasse du moteur et l'autre compartiment être découpé dans le fond du piston.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple, deux formes de chambre de combustion.pour des moteurs établis confor- mément à l'invention.
Les figures 1 et 2 de la planche 1 sont des coupes d'une chambre de combustion et sont destinées à expliquer le prin- cipe sur lequel est basée l'invention;dans le cas où les deux @
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compartiments distincts sont découpés dans le fond du piston lui-. même et où le moteur fonetionne suivant le cycle à quatre temps.
La figure 3 de la planche 2 est une coupe d'une chambre de combustion.et est destinée à décrire l'invention dans le cas où les deux compartiments distincts sont situés dans la culasse même,du moteur.
La figure 1 est une coupe verticale par les deux plans contenant l'axe de l'injecteur et les axes des deux soupapes du moteur, c'est-à-dire, en se reportant à la figure 2, une coupe suivant IV - IV - IV.
La figure 2 est une coupe horizontale à la tête du cylindre et du piston suivant Vl - Vl.
La figure 3 est une coupe verticale à travers l'injecteur et les deux compartiments de la chambre de combustion situés dans la culasse du moteur.
Comme le montrent les dessins, l'espace de combustion.est divisé en deux compartiments Fl et F2 qui sont alimentés en combustible par l'injectemr 1 débouchant dans un canal C reliant les compartiments F1, F2 et débitant, par exemple, à l'aide de deux trous, les jets de combustible Jl et J2 respectivement dans les compartiments F2 et F2. Le foyer F1 constitue le compartiment le plus chaud par suite de la présence de la soupape d'échappement E qui est située directement ou indirectement dans ce compartiment. On.peut également créer dans le foyer F1 d'autres parois chaudes ou des points chauds localisés.
On peut, par exemple, ainsi que le montrent les figures 1 et 2, donner un trait de soie S dans le fond du piston.? de manière à porter le talon T, situé du côté de la soupape d'échappement, à une température supérieure à celle de l'autre partie du fond de piston. La soupape d'admission.est représentée en A.
Le fonctionnement du moteur est alors le suivant dans sa phase d'injection et de combustion..
Lorsque le piston.approche du point mort haut, l'injecteur I insère deux jets de combustible dans l'air comprimé du cy-
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limdre tandis que le piston y découpe les zones F1, F2 et C, où l'air s'anime de mouvements tourbillonnaires ordonnés par les dénivellations du fond de piston. Le jet J1 s'allume le premier dans le foyer le plus chaud F1 déterminant une augmentation locale de la température et de la pression rejetant l'air de l'espace C vers le deuxième foyer qui s'allume à son tour dans un. milieu.à turbulence renforcée en bénéficiant du complément d'air venant de l'espace C. A la fin de ces opérations le piston a déjà commencé sa course motrice de travail et les autres phases du cycle se poursuivent comme il est connu.
Dans un moteur à deux temps sans soupapes, l'invention est tout aussi facilement applicable étant donné que le mode de répartition des zones d'air et de l'introduction¯de combustible reste le même et qu'il suffit de créer des parois chaudes fixes ou mobiles ou des points chauds fixes ou mobiles pour récolter tous les avantages des perfectionnements décrits.
Dans les cas répondant aux dispositions de la figure 3, les phases de l'injectiontet des combustions dans la, machine réalisée suivant l'invention sont les mêmes que celles qui viennent d'être décrites. Dans le cas d'un. compartiment chaud, le volume F1 peut tre entouré par une boule chaude B, appuyée par exemple sur la culasse par une pièce D, qui elle-même peut être boulonnée par exemple sur la culasse pour maintenir l'ensemble.
L'espace H contient de l'air ou un calorifuge. L'autre compartiment est en F2, le canal en C.
La disposition de la figure 3 est applicable aussi bien aux moteurs à quatre temps qu'aux mateurs à deux temps. Dans le cas de moteurs à soupapes les foyers doivent constructivement être désaxés par rapport aux soupapes..
Pour préciser davantage le caractère général de l'in- vention, il importe d'indiquer que les volumes des compartiments distincts peuvent être égaux ou différents. Il en est de même des diamètres des trous de l'injecteur, des angles que les jets font entre eux, ainsi que des angles de dispersion de chaque jet.
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L'activation de l'allumage dans l'un des-compartiments peut être obtenue par des moyens autres que ceux déjà décrits, par exemple en insérant dans ce compartiment des métaux à faible chaleur spécifique ou à action catalytique. La mise à feu du foyer s'allumant le premier peut se faire par d'autres moyens encore, par exemple en constituant dans ce foyer une masse d'air plus profonde déterminant un noyau d'air plus chaud. Le premier allumage peut donc, dans l'esprit de l'invention, être provoqua aussi bien sous l'action du métal que sous l'effet du fluide, ces deux moyens pouvant d'ailleurs être combinésentre eux.
Le premier allumage peut aussi être déterminé, par exemple, au moyen d'une plaque chauffée électriquement d'une manière permanente, soit par exemple encore au moyen d'une mise à feu électro-magnétique comme il est d'usage dans les moteurs à carburateur. D'autre part le foyer où doit se produire le deuxième allumage peut être tenu à une température plus basse que le premier compartiment par des moyens inverses retardant l'allumage : une injection d'eau par exemple.
Les avantages de l'invention résident dans l'obtention par des moyens simplifiés, de combustions brèves et complètes à pressions maxima modérées tout en utilisant au maximum l'air contenu dans le oyolindre du moteur. Ces avantages se traduiront pratiquement par la construction de moteurs économiques, rapides, endurants, et développant des puissances élevées par litre de cylindrée.
R é s u m é.
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