<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
"Perfectionnements aux chambres de combustion des moteurs à combustion interne du type à lnflammati par compression rr /
L'invention se rapporte aux eylindres des moteurs à combustion interne du type de ceux dans lesquels le combustible liquide est injecté et l'inflammation est produite par compression et elle se rapporte plus spé- cialement à la formation et à la disposition des cham- bres de combustion, sous forme de poches, extérieures au cylindre.
L'invention concerne particulièrement un moteur du type général dans lequel il se trouve une chambre de combustion extérieure au cylindre,.. sous forme de poche refroidie, comportant un orifice, qui débouche dans l'ex-
<Desc/Clms Page number 2>
trémité du cylindre et dans lequel est placé un organe, sous forme de bouchon, d'épaisseur appréciable; monté de façon que le flux de chaleur qui s'en écoule vers les parties qui l'entourent soit restreint, c'est-à-dire de façon qu'il ne se produise pas d'écoulement libre de chaleur depuis le bouchon. A travers ce bouchon est ménagé un passage qui est formé et disposé de telle fa- çon qu'à la fin de la course de compression, la charge d'air, qui est alors refoulée dans la chambre de com- bustion, tourne ou circule d'une manière régulière à l'intérieur de cette chambre.
Un moteur présentant ces caractéristiques est dé-
EMI2.1
crit, par exemple dans le brevet -..2 du même inventeur, lu. U $1. tJ J .
Dans un tel moteur, la construction et la disposi- tion de la chambre de combustion externe présentent des difficultés, plus spécialement dans un moteur dont la culasse du cylindre est amovible, lorsqu'il ne convient pas ou lorsqutil n'est pas désirable que l'orifice de la chambre de combustion, tel qu'il est formé dans la culasse du cylindre, se prolonge au-delà ou seulement légèrement au-delà du contour de l'alésage du cylindre.
Une telle condition se présente lorsque le cylindre com- porte une chemise intérieure baignée par l'eau de re- froidissement. En pareil cas, il est désirable que l'o- rifice situé dans la culasse du cylindre ne s'étende pas au-dessus du bord supérieur de la chemise à cause de la difficulté que l'on éprouve à effectuer un joint satisfaisant entre la partie supérieure de la chemise et le bloc du cylindre si ces parties sont, en ce point,
<Desc/Clms Page number 3>
exposées aux gaz à température et pression élevées.
La présente invention a pour objet d'éviter cette difficulté et elle se rapporte à une construction dans laquelle l'orifice de la chambre de combustion est en- tièrement placé soit à l'intérieur du contour de l'alé- sage du cylindre, soit à l'intérieur du cercle qui li- mite extérieurement le rebord de la chemise du cylindre.
Conformément à l'invention, il a été formé dans la culasse un passage conique dont l'orifice situé à l'extrémité de plus petite dimension débouche dans l'a- lésage du cylindre, cet orifice étant situé, soit à l'intérieur du contour de l'alésage du cylindre, soit entièrement dans le cercle qui limite extérieurement la chemise du cylindre. Il est prévu un bouchon, con- stitué en matière appropriée, muni d'un passage qui le traverse, ce bouchon ayant extérieurement une forme co- nique telle qu'elle correspond à la forme du passage ménagé à travers la culasse, et le bouchon est placé dans ce passage de façon à être isolé de la chaleur et également de façon à ne pas pouvoir tourner. Un organe creux, en forme de couvercle, s'adapte et est fixé sur l'extrémité extérieure ou de plus grande dimension du passage conique ménagé dans la culasse.
Ce couvercle forme, avec la partie d'extrémité adjacente du bouchon, une p@che formant chambre de combustion qui est placée en dehors du cylindre, mais qui communique avec lui au moyen du passage ménagé à travers le bouchon.
La partie de la culasse dans laquelle est ménagé le passage conique est disposée de façon à être refroi- die par un liquide, de l'eau par exemple, ou par de l'air. L'organe formant couvercle est également con-
<Desc/Clms Page number 4>
struit et disposé de façon à être refroidi par un li- quide ou par de ltair.
On peut réaliser de différentes manières, par une construction appropriée des organes, l'engagement du bord du couvercle avec la partie de la culasse entou- rant l'extrémité de grande dimension du passage ménagé à travers la culasse; toutefois, de préférence, à l'en- droit où ces organes s'engagent l'un dans l'autre, ou à l'endroit où ils viennent en contact, le couvercle est formé de façon qu'il maintienne également l'extré- mité du bouchon et qu'il serve ainsi à empêcher ce der- nier de se déplacer dans la direction de son axe.
La partie extérieure du couvercle, c'est-à-dire la partie qui est plus éloignée de l'extrémité du cy- lindre, comporte un rebord approprié ou est formé d'au- tre façon pour permettre de le maintenir en place par des boulons ou des goujons. Dans une variante, on peut fixer le couvercle au moyen d'un filetage tracé sur une pièce formée de manière appropriée portant sur le cou- vercle et se vissant dans un taraudage de la culasse du cylindre. Dans cette partie du couvercle on ménage un logement ou une ouverture adapté pour recevoir un bac d'injecteur de combustible. On peut prévoir un se- cond logement pour recevoir une bougie de chauffage.
On a représenté, à titre d'exemple, un mode de réalisation conforme à l'invention, sur le dessin joint, dans lequel : la figure 1 est une coupe verticale prise à tra- vers la partie supérieure du cylindre et la chambre de combustion sous forme de poche; @
<Desc/Clms Page number 5>
la figure 2 représente en perspective le bouchon conique.
Sur la figure 1, on voit en A le cylindre contenant le piston, B, et comportant une oulasse, A1, amovible, Dans la partie A2 de la culasse est ménagé un pas- sage conique, C, de longueur appréciable. L'extrémité de petite dimension du passage débouche dans le cylin- dre de telle façon que l'orifice placé à l'extrémité de petite dimension de ce passage est situé entièrement à l'intérieur de l'alésage du cylindre, mais sur un côté de l'axe de ce dernier. L'axe central du passage conique est incliné sur l'axe longitudinal du cylindre d'un angle appréciable, par exemple de 30 .
En disposant ainsi le passage conique C sur un cotédu cylindre et en l'inclinant ainsi sur l'axe du cylindre, on peut arranger ce passage et la partie A2 de la culasse A1 du cylindre, dans laquelle est mé- nagé le passage, de façon à les dégager des passages situés dans la culasse A1, qui conduisent aux orifices d'admission et d'échappement (non représentés).
Dans le passage conique C, se trouve placé un or- gane formant bouchon, D, construit en matière appropriée, c'est-à-dire en métal résistant à la chaleur, de faible conductibilité, cet organe ayant une forme extérieure conique correspondant à la conicité du passage C. L'ex- trémité de grande dimension du bouchon D comporte une saillie annulaire, D1, qui est placée à l'intérieur d'un encastrement annulaire, A3, situé à l'extrémité extérieure ou de grande dimension du passage conique C.
Le dispositif est tel que, lorsque le bouchon D est en place, la saillie annulaire D1 étant placée dans n
<Desc/Clms Page number 6>
l'encastrement A3, le bouchon D est supporté dans le passage C, de telle façon qu'il existe un léger jeu, comme représenté sur la figure 1, entre l'extérieur du bouchon D et la surface interne du passage conique C.
On empêche ainsi un flux de chaleur de se propager li- brement depuis l'obturateur D jusqu'à la partie qui l'entoure A2 et jusqu'aux autres parties de la culasse A1. On maintient le bouchon D dans la position désirée, de façon qu'il ne puisse pas tourner autour de son axe, au moyen d'une cheville ou d'une vis (non représentée) faisant saillie sur la paroi A2 et pénétrant dans un trou de la surface externe du bouchon D.
Le bouchon D comporte un trou ou un passage D2 dont la section transversale peut avoir la forme qui est clairement représentée sur la figure 2 et l'extré- mité extérieure ou de grande dimension du bouchon est creusée ou arrondie comme représenté en D3 sur la fi- gure 1.
L'extrémité correspondante du passage conique C est fermée par un organe en forme de couvercle, E, dont la surface interne, E1, est sensiblement hémisphé- rique. Un bord ou rebord E2 de ce couvercle s'appuie sur une garniture, E3, dont la partie interne repose contre une saillie annulaire, D1, du bouchon D, tandis que la partie externe de la garniture s'engage dans un encastrement annulaire ménagé dans la partie A2 de la culasse A du cylindre. De cette façon, lorsque le cou- vercle E est fixé par des boulons, E4, il maintient fer- mement en place le bouchon D, et la partie E1 hémisphé- rique du couvercle E forme avec la partie creuse D3, pla- cée à l'extrémité interne du bouchon D, une chambre de @
<Desc/Clms Page number 7>
combustion sensiblement sphérique.
Le couvercle E est muni d'un rebord au travers du- quel passent les boulons E4 qui fixent le couvercle E à la culasse A1, une garniture annulaire, E5, étant ainsi comprimée pour former un joint, étanche au li- quide, entre le couvercle E et la culasse A1 du cy- lindre. Le couvercle E comporte des passages F com- muniquant avec un waterjacket de refroidissement, qui se prolonge, comme représenté en F2, defaçon que l'eau de refroidissement ne coule pas seulement au- tour de la partie hémisphérique du couvercle E mais également autour de la partie A2 adjacente au bou- chon D.
Le couvercle E comporte deux logements débouchant dans la chambre de combustion sphérique et formés pour recevoir, l'un, G, un appareil d'injection de combus- tible, G1, et l'autre, H, une bougie de chauffage, H1.
Le passage D2 est disposé, par rapport au contour interne de la chambre de combustion sphérique ou poche, formée par les surfaces partiellement sphérique, E1,
D3, de telle façon que la charge gazeuse, qui est re- foulée, pendant la course de compression du piston, B, depuis le cylindre du moteur, à travers le passage D2, dans cette chambre de combustion sphérique, pénètre dans cette dernière d'une manière et dans une direc- tion, par exemple tangentielle, qui tendent à faire tourner cette charge gazeuse dans la chambre ou poche de combustion.
Le jet de combustible qui s'échappe de l'appareil
G1 est dirigé de telle façon que l'axe du jet rencontre une partie de la surface creuse, D3,du bouchon D en un
<Desc/Clms Page number 8>
endroit, par exemple indiqué en J, que viennent balayer les gaz qui tournent en descendant, comme indiqué par les flèches sur la figure 1, c'est-à-dire après avoir dépassé l'injecteur G1 et à une courte distance avant d'atteindre l'orifice placé à l'extrémité de grande dimension du passage D . Il est entendu que la con- struction décrite ci-dessus ne l'a été qu'à titre d'e- xemple et que l'on pourrait en mcdifier des détails.
G'est ainsi que la chambre ou poche de combustion peut avoir une forme différente de la ferme sphérique, et qu'elle peut avoir la forme d'une surface de révolu- tion, le passage ménagé à travers la bouchon débouchant tangentiellement dans cette surface. De même, le pas- sage ménagé à travers le bouchon peut, dans certains cas, avoir ses côtés parallèles et sa section transver- sale peut être circulaire, ovale, ou approximativement rectangulaire.
De plus, l'organe en forme de couvercle, au lieu d'être boulonné sur le cylindre, peut être maintenu en place par un organe fileté extérieurement, appuyant sur le couvercle et s'engageant dans un filetage correspon- dant de la culasse du cylindre. On peut employer l'in- vention soit conjointement avec une culasse de cylindre amovible, soit avec une culasse formant un tout avec le cylindre du moteur, la culasse du cylindre étant re- froidie, soit par de l'eau, soit par de l'air.
On peut aussi appliquer l'invention aux dispositifs de chambre de combustion du type de ceux ayant fait l'objet du brevet
EMI8.1
/6µM du même inventeur, i09 rf/cf La construction et le dispositif -conformes à l'in-
<Desc/Clms Page number 9>
vention, outre qu'ils permettent d'atteindre le but men- tionné au début, présentent l'avantage d'une simplicité de construction, plus spécialement en ce qui concerne la facilité de réalisation et d'usinage du passage dans la culasse et du bouchon quiest placé. De plus, grâce au fait que l'ensemble de la chambre est placé loin de l'axe longitudinal du cylindre, l'aménagement des pas- sages de l'eau autour de la chambre et entre la chambre et les soupapes est facilité.
Dans le cas de moteurs refroidis par de l'air, l'aménagement des passages d'air de refroidissement est également plus facilement réalisable en employant la con- struction décrite précédemment. De plus, la manière dont sont assemblées les parties associées avec la cham- bre de combustion est simple et permet d'obtenir un joint étanche à l'eau satisfaisant, tandis qu'elle rend plus facile l'enlèvement et la remise en place de la partie extérieure de la chambre de combustion et des parties accessoires qu'elle porte.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
"Improvements to the combustion chambers of internal combustion engines of the compression ignition type rr /
The invention relates to cylinders of internal combustion engines of the type in which liquid fuel is injected and ignition is produced by compression, and it relates more particularly to the formation and arrangement of the chambers. combustion, in the form of pockets, outside the cylinder.
The invention particularly relates to an engine of the general type in which there is a combustion chamber external to the cylinder, in the form of a cooled pocket, comprising an orifice, which opens into the former.
<Desc / Clms Page number 2>
end of the cylinder and in which is placed a member, in the form of a plug, of appreciable thickness; mounted so that the flow of heat flowing therefrom to the parts surrounding it is restricted, that is to say so that there is no free flow of heat from the plug. A passage is formed through this plug which is formed and arranged in such a way that at the end of the compression stroke the charge of air, which is then forced into the combustion chamber, rotates or circulates. in a regular manner inside this room.
An engine with these characteristics is de-
EMI2.1
crit, for example in the patent - .. 2 of the same inventor, read. U $ 1. tJ J.
In such an engine, the construction and arrangement of the external combustion chamber presents difficulties, especially in an engine whose cylinder head is removable, when it is not suitable or when it is not desirable that the cylinder head be removed. The combustion chamber orifice, as formed in the cylinder head, extends beyond or only slightly beyond the contour of the cylinder bore.
Such a condition arises when the cylinder has an inner jacket bathed in cooling water. In such a case, it is desirable that the opening in the cylinder head not extend above the upper edge of the liner because of the difficulty in making a satisfactory seal between the cylinder head. upper part of the liner and the cylinder block if these parts are, at this point,
<Desc / Clms Page number 3>
exposed to gases at high temperature and pressure.
The object of the present invention is to avoid this difficulty and it relates to a construction in which the orifice of the combustion chamber is entirely placed either within the contour of the bore of the cylinder or. inside the circle which limits the rim of the cylinder liner on the outside.
In accordance with the invention, a conical passage has been formed in the cylinder head, the orifice of which at the end of the smallest dimension opens into the bore of the cylinder, this orifice being located either inside the cylinder. contour of the cylinder bore, or entirely within the circle which externally limits the cylinder liner. A plug is provided, made of a suitable material, provided with a passage which passes through it, this plug having a conical shape on the outside such that it corresponds to the shape of the passage formed through the cylinder head, and the plug. is placed in this passage so as to be insulated from heat and also so that it cannot be rotated. A hollow member, in the form of a cover, fits and is fixed to the outer or larger end of the conical passage formed in the cylinder head.
This cover forms, with the adjacent end portion of the stopper, a combustion chamber p @ che which is placed outside the cylinder, but which communicates with it by means of the passage made through the stopper.
The part of the cylinder head in which the conical passage is formed is arranged so as to be cooled by a liquid, water for example, or by air. The cover member is also con-
<Desc / Clms Page number 4>
Constructed and arranged to be cooled by liquid or by air.
It is possible to achieve in different ways, by a suitable construction of the members, the engagement of the edge of the cover with the part of the cylinder head surrounding the large end of the passage made through the cylinder head; however, preferably where these members engage with each other, or where they come into contact, the cover is formed so that it also holds the extremity. - moth of the plug and thus serves to prevent the latter from moving in the direction of its axis.
The outer part of the cover, that is to say the part which is farther from the end of the cylinder, has a suitable flange or is otherwise shaped to enable it to be held in place by means of bolts or studs. Alternatively, the cover may be secured by means of a thread traced on a suitably formed part bearing on the cover and threading into a thread in the cylinder head. In this part of the cover a housing or an opening adapted to receive a fuel injector tank is provided. A second housing can be provided to receive a heating plug.
An embodiment according to the invention has been shown, by way of example, in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a vertical section taken through the upper part of the cylinder and the combustion chamber in pocket form; @
<Desc / Clms Page number 5>
FIG. 2 shows the conical plug in perspective.
In FIG. 1, we see at A the cylinder containing the piston, B, and comprising a plug, A1, removable. In part A2 of the cylinder head, a conical passage, C, of appreciable length is provided. The small end of the passage opens into the cylinder such that the orifice at the small end of this passage is located entirely inside the bore of the cylinder, but on one side. of the axis of the latter. The central axis of the conical passage is inclined on the longitudinal axis of the cylinder by an appreciable angle, for example 30.
By thus arranging the conical passage C on one side of the cylinder and thus inclining it on the axis of the cylinder, it is possible to arrange this passage and the part A2 of the cylinder head A1 of the cylinder, in which the passage is made, of so as to free them from the passages located in the cylinder head A1, which lead to the intake and exhaust ports (not shown).
In the conical passage C there is placed a plug-forming member, D, constructed of suitable material, that is to say of heat-resistant metal, of low conductivity, this member having a conical outer shape corresponding to the taper of passage C. The large end of plug D has an annular projection, D1, which is placed inside an annular recess, A3, located at the outer or large end of the conical passage C.
The device is such that, when the plug D is in place, the annular projection D1 being placed in n
<Desc / Clms Page number 6>
the embedment A3, the plug D is supported in the passage C, so that there is a slight clearance, as shown in Figure 1, between the outside of the plug D and the internal surface of the conical passage C.
This prevents a flow of heat from freely propagating from the shutter D to the part which surrounds it A2 and to the other parts of the cylinder head A1. The plug D is maintained in the desired position, so that it cannot rotate around its axis, by means of a dowel or a screw (not shown) protruding from the wall A2 and entering a hole from the outer surface of the plug D.
The plug D has a hole or passage D2, the cross section of which may have the shape which is clearly shown in Figure 2 and the outer or large end of the plug is hollowed out or rounded as shown at D3 on the fi - gure 1.
The corresponding end of the conical passage C is closed by a member in the form of a cover, E, the internal surface of which, E1, is substantially hemispherical. An edge or rim E2 of this cover rests on a gasket, E3, the internal part of which rests against an annular projection, D1, of the stopper D, while the external part of the gasket engages in an annular recess formed in the part A2 of the cylinder head A of the cylinder. In this way, when the cover E is fixed by bolts, E4, it holds the plug D firmly in place, and the hemispherical part E1 of the cover E forms with the hollow part D3, placed at the inner end of plug D, a chamber of @
<Desc / Clms Page number 7>
substantially spherical combustion.
The cover E is provided with a rim through which pass the bolts E4 which fix the cover E to the cylinder head A1, an annular gasket, E5, being thus compressed to form a liquid-tight seal between the cylinder head. cover E and cylinder head A1 of the cylinder. The cover E has passages F communicating with a cooling waterjacket, which extends, as shown in F2, so that the cooling water does not flow only around the hemispherical part of the cover E but also around it. part A2 adjacent to stopper D.
The cover E comprises two housings opening into the spherical combustion chamber and formed to receive, one, G, a fuel injection device, G1, and the other, H, a heating plug, H1.
The passage D2 is arranged, with respect to the internal contour of the spherical combustion chamber or pocket, formed by the partially spherical surfaces, E1,
D3, so that the gaseous charge, which is returned, during the compression stroke of the piston, B, from the engine cylinder, through the passage D2, in this spherical combustion chamber, enters the latter d in a manner and in a direction, for example tangential, which tends to rotate this gaseous charge in the combustion chamber or pocket.
The jet of fuel escaping from the device
G1 is directed in such a way that the axis of the jet meets a part of the hollow surface, D3, of the plug D in one
<Desc / Clms Page number 8>
place, for example indicated in J, which come to sweep the gases which turn downward, as indicated by the arrows in figure 1, that is to say after having passed the injector G1 and at a short distance before reach the orifice placed at the large end of passage D. It is understood that the construction described above has only been described as an example and that details could be changed.
This is how the combustion chamber or pocket can have a different shape from the spherical farm, and it can have the shape of a revolving surface, the passage made through the plug opening tangentially into this surface. . Likewise, the passage made through the stopper may in some cases have its sides parallel and its cross section may be circular, oval, or approximately rectangular.
In addition, the cover-shaped member, instead of being bolted to the cylinder, can be held in place by an externally threaded member, pressing on the cover and engaging a corresponding thread of the cylinder head. cylinder. The invention can be employed either in conjunction with a removable cylinder head, or with a cylinder head forming a whole with the engine cylinder, the cylinder head being cooled, either with water or with water. 'air.
The invention can also be applied to combustion chamber devices of the type of those which have been the subject of the patent.
EMI8.1
/ 6µM from the same inventor, i09 rf / cf The construction and the device -in conformity with the
<Desc / Clms Page number 9>
vention, in addition to making it possible to achieve the aim mentioned at the beginning, have the advantage of simplicity of construction, more especially with regard to the ease of production and machining of the passage in the cylinder head and of the plug which is placed. In addition, by virtue of the fact that the whole of the chamber is placed away from the longitudinal axis of the cylinder, the arrangement of the water passages around the chamber and between the chamber and the valves is facilitated.
In the case of air-cooled engines, the arrangement of the cooling air passages is also more easily achieved by employing the construction described above. In addition, the manner in which the parts associated with the combustion chamber are assembled is simple and enables a satisfactory watertight seal to be obtained, while it makes it easier to remove and replace the combustion chamber. the outer part of the combustion chamber and the accessory parts it carries.