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"MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A FAIBLES DEMIS D'ALLUMAGE"
L'invention est relative aux moteurs du genre Diesel et a pour objet d'y réaliser des délais d'allumage extrêmement brefs tout en y favorisant la combustion complète du combustible injecté.
Les avantages essentiels du raccourcissement des délais d'allunage sont bien connus. Le rendement thermo-mécanique s'en trouve largement accru et la marche du moteur nettement adoucieo Ces avantages - d'une importance capitale en eux-mêmes - prennent une signification toute particulière lorsqu'on sa propose d'utili- ser des combustibles rebelles à l'allumage, tels que les huiles de goudron, par exemple. Etant donné que ces huiles ont des tem- pératures d'allumage spontané beaucoup plus élevées que le gasoil, l'obtention de cea avantagea apparaît sous la forma d'une inéluc- table nécessités Cela étant, l'invention doit être considérée comme apportant une solution à.
l'utilisation rationnelle des hui- les de goudron et analogues, tout comme un perfectionnement
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appréciable dans l'emploi des huiles de pétrole.
Les moteurs construits suivant l'invention comportent essentiellement les dispositions suivantes
1 ) Une chambre de combustion dans laquelle on injecte directement l'entièreté du combustible nécessaire par cycle de travail. Cette injection peut se faire par un ou plusieurs injec- teurs à trou unique ou à trous multiples.
2 ) Une chambre auxiliaire d'un volume plus petit que celui de la chambre de combustion proprement dite. Les parois de cetta chambre auxiliaire sont agencées et disposées de telle manière qu'elles puissent atteindre un maximum de température pendant la marche de la machine. A cet effet, il est fait usage, suivant l'invention, de deux moyens combinés. Le premier consiste à isoler thermiquement au mieux les parois de la chambre auxiliaire de toutes les autres parois. Par exemple, le contact de la chem- bre auxiliaire avec les parois voisines ne se fait que sur la surface minime constituée par le joint assurant son étanchéité.
Le deuxième moyen est de disposer le jet ou les jets de combus- tibla de telle manière que les parois de la chambre auxiliaire ne subissent aucun refroidissement appréciable du fait de leur contact avec le combustible injecté. Le ou les jets sont établis de telle manière, notamment par la détermination de l'angle de dispersion et de la profondeur de pénétration dans la chambre de combustion proprement dite, qu'ils n'arrivent qu'à proximité immédiate des parois de la chambre auxiliaire, ou qu'ils ne les touchent que partiellement ou momentanément.
3 ) Une sorte da grille, c'est-à-dire une paroi à ouvertures multiples, séparant la chambre de combustion proprement dite de la chambre auxiliaire.
Le rôle de la chambre auxiliaire et de la grille suivant l'invention, joint à la disposition des jets, est l'obtention locale d'un maximum de température des zones d'air situées de part
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et d'autre de la. grilla. De ce fait, les délais d'allumage local sont réduits à un minimum. Da plus, l'allumage et la combustion ultérieure se trouvent soutenus, que le fluide ultra.-chaud de. la. chambre auxiliaire pénètre dans la chambre de combustion proprement dite avant ou après le passage du piston moteur au point mort haut.
L'air porté à, un maximum de température des deux côtés de la grille détermine non seulement l'activation intense de l'allu- mage, mais aussi l'oxydation rapide des produits résultant d'un cracking du combustible lorsque, aux charges élevées de la machine, la. grille et la culasse dans son entier atteignent le maximum de leur température. Ainsi est assurée la. marche correcte et à haut rendement du moteur, quels cius soient sa charge et son régime de rotation.
Il va de soi que l'objet de l'invention peut être réalisé sous diverses formas constructives, qui varieront suivant le type du moteur, suivant son cycle de travail at aussi suivant l'intensité de l'effet à obtenir (par exemple, suivant la nature du combustible injecté),*
Il convient de noter également que les phénomènes de turbu- lence dans la chambre de combustion proprement dite peuvent être organisés d'une façon indépendante et suivant les procédés connus.
Mais, de toute manière, les dispositions nouvelles qui viennent d'être décrites contribueront également à leur efficacité En fait, l'application da la chambre auxiliaire suivant l'invention n'exclut aucunement l'adjonction, à la. chambre de combustion proprement dite, d'une chambre auxiliaire usuelle, par exemple à pré-explosion, recevant, ou non, une injection directe de combustible.
A titre démonstratif, deux modes de réalisation de l'inven- tion se trouvent décrits ci-après avec référence au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une vue en coupe de la culasse d'un moteur
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semi-Diesel à deux temps établi suivant l'invention.; et
Fig. 2 est une vue partielle en coupe de la culasse et de la partie supérieure d'un cylindre et d'un piston d'un moteur Diesel à quatre temps établi suivant l'invention.
Dans ce dessin, 1 désigne la chambre de combustion propre- ment dite, 2 la chambre auxiliaire, 3 la grille, 4 le ou les jets de combustible, et 5 les ouvertures de la grille. On remarquera que dans les deux exemples illustrés, le ou les jets de combus- tible n'arrivent qu'aux abords immédiats de la grille ou ne la touchent que partiellement ou temporairement. Dans la Fig. 1, il est fait usage d'un injecteur à jet en nappe conique. Dans les deux- cas, les parois de la chambre auxiliaire ne touchent les parois avoisinantes que suivant la surface minime du joint d'étanchéité 6.
Le jeu laissé partout ailleurs favorise l'élévation de la tempé- rature des parois de la chambre auxiliaire à un maximum, tandis qu'il pennet en morne temps la dilatation naturelle du métal surchauffé. la Fig. 1 montre une application simplifiée de l'invention, qui est cependant entièrement efficace, car il s'agit, dans l'exem- ple envisagé, d'un moteur semi-Diesel à deux temps où la fréquence plus grande des allumages assure, de toute manière, un régime thermique plus élevé de la machine. En fait, la Fig. 1 illustre la transfomation d'un moteur semi-Diesel à deux temps existant pour l'approprier à. la marche aux huiles lourdes de goudron.
Aupa- ravant, la tête chaude était constituée par la plaque 7. Sur celle-ci a été simplement montée la chambre auxiliaire sphérique 2 établie suivant l'invention, la grille 3 étant agencée dans une ouverture pratiquée dans la plaque 7.
Dans le cas de la Fig. 2, des moyens plus énergiques sont mis en oeuvre. Le combustible est injecté dans la chambre de combustion par deux injecteurs 8,9 ou de toute autre manière appropriée, par exemple, par un seul injecteur disposé dans l'axe de la. culasse. La chambre auxiliaire 2, affectant en ordre prin-
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cipal une forme cylindrique, est montée sur le fond du piston 10 à l'aide d'un boulon 20. La culasse présente une gorge rétrécie 11. Au cours de la dernière phase de la course de compression, la partie supérieure cylindrique 12 de la chambre auxiliaire, qui forme la. grille S, s'engage avec unjeu minima dans la gorge Il.
L'air emprisonné en 13 entra le fond du piston et la surface infé- rieure de la culasse va donc pendant la..phase finale de la course de compression être refoulé violemment à travers l'espace annulaire laissé entre la gorge 11 et la partie cylindrique 12 de la cham- bre auxiliaire. Mais cette masse d'air passera en ordre principal à travers les lumières 14 pratiquées latéralement dans les parois de la chambre auxiliaire en-dessous de la grille et soufflera l'air surchauffé contenu dans cette chambre à travers la grille 3 dans la chambre de combustion 1. On sait que les échanges ther- miques entre le métal chaud et l'air, favorisés d'ailleurs par la multiplicité des trous, peuvent être considérés pratiquement comme étant instantanés.
La position extrême du fond de piston au point mort haut est figuréa par les traits mixtes en 15.
La soupape d'admission, la soupape d'échappement, ainsi que les lanternes où elles sont placées, sont figurées partiellement en 16, 17, 18 et 19.
Sans sortir du. cadre de l'invention, on pourrait souffler à travers les parois et la.. grille de la chambre auxiliaire (fixe ou mobile) une quantité d'air auxiliaire puisée à une source d'air comprimé à part, située en dehora du moteur lui-même.
En plus, des avantages essentiels déjà exposés, l'invention apporte dans les périodes de crise où l'utilisation des divers carburants de remplacement soulève des difficultés d'un caractère aigu et urgent, une contribution importante à la solution de ces difficultés.