<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements aux moteurs à combustion interne -du'type à injection de combustible liquide et à in- flammation par compression"
L'invention se rapporte aux moteurs à combustion interne du type à injection de combustible liquide et à inflammation parcompression, comprenant une chambre de combustion sphérique, située à l'extérieur du cylindre, avec lequel elle communique par un passage au moins formé dans un bouchon rapporté, qui est cylindrique extérieure- ment, construit et disposé de façon qu'il n'y ait pas
<Desc/Clms Page number 2>
de flux de chaleur s'écoulant librement de ce bouchon vers les parties qui l'entourent immédiatement, un ajutage d'in- jection de combustible étant situé à l'intérieur de la chambre de combustion externe.
Des exemples de moteurs présentant ces caractéristiques sont décrits et représen- tés dansées brevets belges du même inventeur nos.
384,932, 407.124 et 409.818.
Dans un moteur du type précité et conformément à la présente invention, deux passages similaires et cylindriques sont formés dans le bouchon et conduisent du cylindre à la chambre de combustion sphérique, ces passa= ges étant séparés l'un de l'autre et disposés symétrique- ment d'un côté et de l'autre d'un plan contenant l'axe du bouchon, les axes des passages étant parallèles ou sensiblement parallèles l'un à l'autre et à l'axe du bouchon, la génératrice de chaque passage cylindrique qui est la plus éloignée du centre de la chambre de com- bustion étant tangenté à la surface sphérique interne de la chambre de combustion,
l'ajutage d'injection étant formé et disposé de façon qué le jet de combustible ait son axe situé dans un plan oodenant l'axe du bouchon et à une distance du centre de la chambre de combustion sphérique, mesurée sur une perpendiculaire abaissée de ce centre sur cet axe, comprise entre le tiers et la moitié du rayon de cette chambre, l'axe du jet rencon- trant la paroi de la chambre en un point situé près des orifices des passages ménagés dans le bouchon.
<Desc/Clms Page number 3>
Dans un dispositif, l'axe du jet rencontre la paroi de la chambre de combustion sphérique sur le côté des orifices de passage sur lequel l'air pénétrant dans la chambre de combustion à travers les passages passe au cours de son mouvement de rotation après avoir dépassé l'ajutage d'injection. Dans un autre dispositif, l'axe du jet rencontre la paroi de la chambre de combustion sphérique sur le côté des orifices de passage sur lequel l'air pénétrant dans la chambre de combustion passe avant de balayer l'ajutage d'injection.
Les deux passages ménagés dans le bouchon sont séparés l'un de l'autre, de façon que la distance entre leurs axes soit comprise entre 1,2 et 1,5 fois le diamètre de l'un des passages. Lorsque les axes des passages sont sensiblement, mais non exactement, parallèles, la distance entre ces passages est mesurée aux extrémités des .passages situés à leur entrée dans la chambre de combustion ou près de ces extrémités. Il estvident que les diamètres des passages sont nécessairement déterminés, d'une part, par le diamètre de la chambre de combustion sphérique et, d'autre part, par la valeur que l'on désire donner à la distance entre les passages, comme indiqué ci-dessus.
Si les axes des passages ne sont pas' exactement parallèles, leur écart du parallélisme, au moins en ce qui concerne la limite de cet écart, doit être déterminé d'une part, par la distance entre les orifices des
<Desc/Clms Page number 4>
passages dans la chambre déterminée conformément à ce qui est mentionné ci-dessus, et, d'autre part, par le diamètre du bouchon à travers lequel sont ménagés des passages.
On peut déterminer l'emplacement de l'ajutage d'injection dans la paroi de la chambre de combustion et la direction à donner à l'axe du jet de combustible, qui sort de cet ajutage, de façon que la charge d'air refou- lée dans la chambre à la fin de la course de compression, lorsque l'air tourne à l'intérieur de la chambre, grâce à la disposition tangentielle des passages ménagés à travers le bouchon, passe d'abord devant l'ajutage et la partie du jet de combustible adjacente à l'ajutage, et qu'ensuite ce courant d'air passe, une seconde fois, devant l'axe du jet avant que le courant d'air n'arrive aux orifices des passages.
La distance de l'axe du jet au centre de la chambre, mesurée sur la perpendiculaire abaissée de ce centre sur cet axe, est déterminée de façon à permettre à une certaine partie du cône de combustible constituant le jet de passer et de tendre à être entrainée dans le sens du courant par le courant d'air passant au voisinage de la paroi chaude du bouchon, la majeure partie du jet de combustible restant dans le courant de l'air en rotation.
Conformément à un autre dispositif, on déter- mine l'emplacement de l'ajutage d'injection dans la paroi de la chambre de combustion et la direction à
<Desc/Clms Page number 5>
donner à l'axe du jet de combustible de façon que la charge d'air, refoulée dans la chambre à la fin de la course de compression, rencontre d'abord l'axe du jet au point où celui-ci rencontre la paroi de la chambre de combustion sphérique près des orifices du passage, et passe ensuite sur l'ajutage et la partie du jet de combus- tible adjacent à l'ajutage.
Lorsque les axes des passages sont parallèles l'un. à l'autre et à un plan contenant l'axe du bouchon, les courants d'air à travers ces passages convergent en un point placé sur le côté amont par rapport à l'ajutage d'injection. Lorsque les axes des passages ne sont pas parallèles, et font entre eux un petit angle, de telle sorte qu'ils convergent en un point situé en dehors du cylindre et au-delà de la culasse, les courants d'air à travers les passages convergent sur le côté amont par rapport à l'ajutage d'injection, mais plus loin de cet ajutage.
Il est important que, à l'endroit où chaque passage ménagé à travers le bouchon débouche dans la chambre de combustion, une partie de la paroi de chaque passage située à son orifice débouche tangentiellement et sans à coup dans le contour de la chambre sphérique de façon à être certain que l'écoulement du oourant d'air dans la chambre se produise régulièrement et que le mou- vement de rotation de ce courant d'air soit sensiblement ininterrompu, au moins lorsqu'il commence à balayer la paroi de la chambre.
<Desc/Clms Page number 6>
On peut placer la chambre de combustion sphérique dans la culasse ou sur le côté du cylindre. La. paroi principale de cette chambre est refroidie de manière appropriée. Lorsque la chambre est placée dans la culasse, on peut disposer cette chambre ainsi que le bouchon chaud et les passages qui y sont ménagés de façon que les cou- rants d'air entrant dans la chambre se mettent à tourner dans une direction qui les éloigne de l'axe du cylindre, soit dans une direction que l'on peut désigner, de pré- férence, par "sens des aiguilles d'une montre", soit dans la direction opposée, que l'on peut désigner, de préférence, par "sens inverse des aiguilles d'une montre".
D'une manière semblable, lorsque la chambre est disposée sur le côté du cylindre, on peut disposer la chambre et le bouchon de façon que le courant d'air puisse se mettre à tourner soit dans le sens des aiguilles d'une montre, soit dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour d'un axe passant par le centre de la chambre et perpendiculaire au plan dans lequel snnt situés les axes du bouchon et du jet-de combus- tible. Dans certains cas, on peut, de préférence, disposer la chambre et le bouchon chaud de façon que le plan contenant les axes du-bouchon et du jet de}combustible soit "décalé" latéralement par rapport à un plan radial passant par l'axe du cylindre.
Sur les dessins joints:
<Desc/Clms Page number 7>
La figure 1 est une coupe verticale prise à travers une partie du cylindre et de la culasse d'un moteur à combustion.interne conforme à l'invention.
La figure 2 est un plan montrant la disposi- tion des passages ménagés dans le bouchon.
Les figures 3 et 4 sont des vues respectivement similaires à celles des figures 1 et 2 d'une variante de construction également conforme à l'invention.
Chacune des deux constructions représentées sur les dessins présente certaines particularités prin- cipales ou caractéristiques qui se trouvent dans les moteurs décrits et représentés dans les brevets précipités du même inventeur. On y trouve, en effet, comme dans ces brevets, une poche A1 extérieure au cylindre B et disposée dans la culasse A. Dans l'orifice de la poche A1, qui débouche dans le cylindre B, se trouve placé un bouchon C construit et disposé de façon qu'il n'y ait pas de flux de chaleur s'écoulant librement de ce bouchon vers les parties qui l'entourent immédiatement.
La face interne du bouchon C a, en C1,un contour tel qu'il se combine avec la partie hémisphérique A2 de l' intérieur de la poche A1 pour former une chambre de combustion sphérique. Dans la culasse A setrouve disposé un ajutage d'injection D à partir duquel le combustible est envoyé dans la chambre de combustion sphérique, une bougie chauffante E de type connu étant disposée dans
<Desc/Clms Page number 8>
la paroi de la chambre en vue de faciliter le démarrage.
Le bouchon C rapporté est cylindrique extérieu- rement et le centre du contour hémisphérique C1 coïncide avec le centre X de la chambre sphérique, et il est, de préférence, situé sur l'axe du bouchon C. Le combustible liquide s'échappe sous forme de jet conique de l'ajutage D et l'axe D1 de ce jet est situé dans le plan qui contient également l'axe du bouchon C et le centre X de la chambre sphérique. Ce plan, qui est indiqué en Y sur la figure 2, peut être pris comme plan de référence.
Dans certains cas, le centre X de la chambre de combustion peut ne pas être sur l'axe du bouchon C où être décalé sur un coté de cet axe, mais ce déplacement est effectué de façon que le centre X de la chambre de combustion soit toujours placé dans le plan de référence.
La totalité de la chambre peut être disposée par rapport au cylindre B, de façon que le plan de référence soit un plan radial et contienne l'axe du cylindre B. Toutefois, si on le considère comme désirable, on peut placer le plan de référence en dehors de l'axe du cylindre B et d'un côté ou de l'autre de ce dernier et en dehors d'un plan radial passant par cet axe, d'une manière telle que celle qui est décrite et représentée dans le brevet No 407.124 précité du même inventeur.
Deux passages similaires et cylindriques F, obtenus par exemple par perçage, sont ménagés dans le
<Desc/Clms Page number 9>
bouchon C, chaque passage conduisant du cylindre B dans la chambre de combustion sphérique à travers le bouchon C.
Les passages F sont séparée l'un de 1(autre et disposés symétriquement de part et d'autre du plan de référence Y, les axes des passages étant, de préférence, paralléles l'un à l'autre et à l'axe du bouchon C. Chaque passage F est forme, quant à son diamètre, et est placé par rapport à l'axe du bouchon C et en fonction du diamètre de la chambre de combustion sphérique, de façon qu'une coupe prise dans un plan radial, contenant l'axe du bouchon C et l'axe de l'un des passages F, représente une partie de la paroi de ce passage éloignée de l'axe du bouchon C comme une ligne qui est parallèle à l'axe de ce passage, qui est tangente à la circonférence déterminée par @ contour de la chambre de combustion sphérique.
La génératrice F1 de chacun des passages cylindriques, qui est la plus éloignée du centre X de la chambre de com- bustion sphérique, est ainsi, comme on le voit sur les dessins, sensiblement tangente à la surface sphérique interne de la chambre de combustion.
Les axes des passages F sont situés à une dis- tance l'un de l'autre dont la valeur peut varier de 1,2 à 1,5 fois le diamètre de chaque passage, la ligne X1 passant par les axes du passage F et le long de laquelle est effectuée;, la mesure de la distance qui sépare les axes des passages étant perpendiculaire au plan de référence Y.
<Desc/Clms Page number 10>
Les deux passages F, lorsque le bouchon 0 est vu de l'intérieur du cylindre B, présentent l'apparence de naseaux à travers lesquels les gaz peuvent passer du cylindre B dans la chambre de combustion sphérique pen- dant la course de compression du piston, et de la chambre de combustion dans le cylindre B lorsque la charge est enflammée et pendant la course descendante du piston dans le cylindre B.
L'ajutage d'injection D est disposé dans la paroi de la chambre de combustion sphérique et il est forme de façon telle que l'axe D1 du jet de combustible sortant de l'ajutage D (cet axe étant situé, comme indiqué, dans le plan de référence) rencontre la paroi de la chambre de combustion sphérique en un point adjacent aux orifices des passages F situés dans la chambre. Comme on le voit clairement sur la figure 1, ce point est situé sur ce que l'on peut appeler le côté amont par rapport au plan X1 contenant les axes des passages F.
C'est-à-dire qua la charge d'air, lorsqu'elle tourne dans'la chambre de combustion, après être entrée à travers les passages F, franchit d'abord l'ajutage d'injection D et passe ensuite sur la surface du bouchon chaud C vers les orifices des passages F près desquels le courant d'air rencontre le jet de combustible pour la seconde fois, puis passe sur le point situé dans la paroi de la chambre de combustion sphérique vers lequel est dirige l'axe D1 du jet.
<Desc/Clms Page number 11>
On peut déterminer la position et la direction de l'axe du jet D1, dans le plan de référence Y, par rapport au centre de la chambre de combustion, par une perpendiculaire Yl abaissée de ce centre sur l'axe du jet et dont la longueur, comprise entre ce centre et l'axe est égale à environ un tiers du rayon de la chambre.
Les courants d'air qui pénètrent dans la chambre de combustion par les passais F, lorsque les axes de ces passages sont parallèles l'un à l'autre et à l'axe du bouchon 0, convergent en une zone située sur le côté amont, par rapport à l'ajutage D, c'est-à-dire en une zone qui est placée près de la paroi de la chambre de combustion entre l'ajutage d'injection D et les zones où les courants d'air entrent tangentiellement dans la chambre de combustion.
Dans la variante de dispositif représentée sur les figures 3 et 4, l'ajutage d'injection D est disposé de façon telle que l'axe D1 du jet de combustible rencontre la paroi de la chambre de combustion en un point situé prés des orifices des passages F et sur le côté de ceux-ci sur lequel l'air, lorsqu'il entre, s'écoule avant de passer sur l'ajutage d'injection D. Le point où l'axe du jet D1 rencontre la surface de la chambre de combustion sphérique se trouve ainsi placé sur ce que l'on peut appeler le côté aval par rapport au plan X1 contenant les axes des deux passages F.
C'est-à-dire que la charge d'air, lorsqu' elle entre dans la chambre de combustion, passe d'abord
<Desc/Clms Page number 12>
sur le point situé dans la paroi de la chambre vers lequel est dirigé le jet de combustible et passe ensuite sur l'ajutage d'injection D, après lequel il s'écoule sur la surface du bouchon chaud C.
Comme dans la construction décrite ci-dessus en se référant aux figures 1 et 2, la distance Y1 entre le centre X de la chambre de combustion et l'axe du jet D1, prise sur la perpendiculaire abaissée de ce centre sur cet axe, est approximativement égale au tiers du rayon de la chambre de combustion. De plus, la génératrice F1 de chacun des passages F qui se trouve la plus éloignée du centre X de la chambre de combustion est tangente à la surface sphérique interne de cette chambre.
Il est entendu que, dans chacune des constructions ci-dessus décrites, l'arrangement est tel que le cône du jet de combustible s'étend au-dessus d'une partie apprécia- ble de chacun des orifices situés aux extrémités internes des passages F, l'axe du jet D1 étant situé dans le plan de référence Y, c'est-à-dire à mi-distance entre les passages F.
On peut déterminer le point ou l'axe du jet D1 rencontre la paroi de la chambre de combustion suivant les besoins, mais il doit être entendu que, plus ce point est rapproché du plan X1,glus la surface couverte par le cône de combustible doit être grande, de façon à ce qu'on soit certain que l'air entrant balaie une partie appréciable de la surface couverte par le cône.
<Desc/Clms Page number 13>
Au lieu de disposer les axes des passages F parallèles entre eux, on peut les disposer de façon qu'ils divergent ou convergent légèrement à l'endroit où les passages débouchent dans la chambre de combustion.
Toutefois chaque passage doit alors être disposé de manière que le courant d'air qui y passe entre dans la chambre de combustion tangentiellement par rapport au contour de cette chambre, de façon que l'écoulement du courant d'air puisse se produire uniformément dans la chambre sans gêner l'effet de rotation qui y est produit sur ces courants d'air. Comme indiqué, lorsque les axes des passages sont convergents ou divergents, ils doivent converger ou diverger du parallélisme suivant un angle faible. Cet angle doit être déterminé par les dimensions des parties associées ainsi que par la distance qui sépare les orifices des passages et leur disposition générale.
Suivant que les passages convergent ou divergent, l'endroit de la chambre de combustion où les courants d'air tendent à rencontrer la paroi de cette chambre change, c'est-à-dire que cet endroit sera soit plus éloigné de l'ajutage d'injection dans le sens de l'avance, soit plus près de cet ajutage.
Tandis que l'invention peut être appliquée aux constructions de moteur dans lesquelles la presque totalité de l'espace de combustion est comprise dans la chambre de'combustion externe et les passages, conformément
<Desc/Clms Page number 14>
aux dispositifs décrits et représentés dans certains des brevets français du même inventeur précités, elle peut également être appliquée au dispositif décrit et représenté dans le brevet belge du même inventeur No 409.818, dans lequel 50% au plus du volume total de l'espace de combustion est constitué par la chambre de combusticnextertie et les passages, le reste de l'espace de combustion étant constitué par l'espace situé entre la face du piston et l'extrémité du cylindre à la fin de la course de compression,
cet espace pouvant être augmenté localement près des orifices des passages à l'endroit où ces passages débouchent dans le cylindre.
Il est entendu que les constructions ci- dessus décrites et représentées ne l'ont été qu'à titre d'exemple et que l'on pourrait en modifier les détails, Par exemple, bien que dans chacune des con- structions ci-dessus décrites la poche ou chambre de combustion soit formée dans la culasse, on peut la disposer sur le côté du cylindre. De plus, la distance entre le centre de la chambre de combustion et l'axe du jet, mesurée sur la perpendiculaire abaissée de ce centre sur cet axe peut être déterminée suivant les besoins, et sa valeur peut varier du quart à la moitié de la valeur du rayon de la chambre de combustion sphérique.