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Perfectionnements apportés aux moteurs à huiles lourde ou autre combustible.
La présente invention a pour ob'jet des perfection- nements apportés aux moteurs tels que les moteurs à injec- tion d'huile lourde et comportant dans la culasse une cham. bre de combustion'ou chambre de turbulence en vue d'assurer un bon fonctionnement du moteur à tous les régimes et même au départ.
Dans la plupart des moteurs connus de ce type, la chambre de combustion est reliée au fond du cylindre par un canal réduit débouchant tangentiellement à la paroi de la chambre. Il résulte de cette disposition une perte im- portante de travail et de chaleur ayant pour conséquence :
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un départ difficile, un défaut de souplesse du moteur d t la marche n'est vraiment satisfaisante qu'à pleine char et à la vitesse maximum.
L'invention a pour objet des perfectionnements aux moteurs précités, dans le but d'obtenir une turbule ce faible pendant presque tout le temps de compression et turbulence énergique seulement en fin de compression . moteur perfectionné selon l'invention est caractérisé le fait que la chambre de combustion de chaque cylindre com- munique avec le fond du cylindre par un large orifice, :cen- tré par rapport à l'axe du cylindre et par rapport à 1 de la chambre de turbulence. De plus le fond du piston @ le fond de culasse sont confirmés de telle sorte qu'en fig compression l'air pénètre dans la chambre de combustior sous la forme d'une lame relativement mince ayant une direct @ tangentielle aux parois d ladite chambre.
Un autre perfectionnement consiste à isoler la che- bre de combustion de la soupape d'admission ; cet effet celle-ci débouche directement dans le fond du cylindre tandis que la soupape d'échappement débouche dans le ford de la chambre de combustion.
L'invention englobe divers autres perfectionnements tels que : a) la disposition de l'injecteur dans la culass-,, de manière que le point de dpart de la flamme soit au)i voisin que possible du point le plus chaud de la chambr' de combustion, ce qui évite la détonation, l'injecteur pe par exemple déboucher dans le fond de la chambre; près le la soupape d'échappement,c'est-à-dire dans unezone qe n'est jamais-refroidie par l'air frais d'admission et @ est orienté de manière que le jet de combustion soit dirige en sens inverse du mouvement tourbillonnaire de l'air com- primé en turbulence;
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b) la forme particulière de la chambre de com- bustion, forme qui ressemble à,une toupie et qui peut être pratiquement définie comme un corps de révolution tel qu'une sphère ou un tore raccordé par sa base à un tronc de cône; cette forme torique ou sensiblement sphérique est favorable à la conservation de la chaleur ; undes fonds de cette cham- bre de combustion peut être constitué par la soupape d'é- chappement tandis que le fond opposé est constitué par le fond du piston ; c) l'injecteur et la soupape d'échappement sont montés dans la culasse de manière à être très bien refroi- dis, la culasse comportant à cet effet un chemisage d'eau.
Suivant un mode de réalisation avantageux, l'in- jecteur de chaque cylindre est à jets multiples débouchant latéralement.et assurant une bonne répartition du combusti- ble pulvérisé dans l'ensemble de la chambre de combustion ou de turbulence. En outre, la forme particulière du bos- sage prévu sur le fond du piston et qui pénètre dans l'ori- fice de communication entre la chambre de turbulence et le cylindre, a pour effet de'refouler l'air dans cette chambre à grande vitesse, à la fin de la course de compression, en vue de réaliser une turbulence adaptée à la forme et à l'orientation des jets de combustible et favorable à une bonne combustion.
La température de compression étant toujours suffisante pour le départ à froid , la bougie de démarrage a été supprimée.
La description qui va suivre, en regard-du-des- sin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien'entendu'partie de celle-ci.
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La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un ci,- lasse par les deux soupapes.
La fig. 2 est une coupe transversale par II. UI de la f ig. 1.
La fig. 3 est une coupe horizontale par III-III de la fig. 1.
La fig. 4 qui se rapporte à un deuxième mode @ réalisation, est une coupe longitudinale schématique d'un culasse par les deux soupapes, montrant encore la partie supérieure du cylindre et du piston.
La fig. 5 est une coupe horizontale par V-V de la fig. 4 , de la culasse.
La fige 6 est une coupe transversale suivant la ligne VI-VI de la fig. 4.
La fig. 7 représente, à échelle agrandie, une élévation du bossage, dans une position correspondant à la fig. 4.
La fig. 8 est une vue en plan du bossage, à plus grande échelle.
Les fig. 9 et 10 sont des vues de profil du bossage, prises respectivement depuis le côté gauche et le coté droit de la fig. 8.
Dans le moteur représenté sur les figures de 1 à 3, la culasse rapportée 1 reçoit la soupape 'd'échappement 2 et la soupape d'admission 3. La soupape d'admission 3 est placée directement sur le plan de joint de la culasse tan- dis que la soupape d'échappement 2 est placée dans le fond de la chambre de combustion 4. Cette chambre 4 comprend tout le volume d'air comprimé sauf celui correspondant au jeu minimum nécessaire entre le fond de piston et le fond de culasse; sa forme :se rappro.che autant que possible de la
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sphère; elle peut être entièrement usinée à l'outil.
La soupape est introduite par un orifice circulaire 5 dont le diamètre n'est supérieur que de 0 mm 5 environ à celui de la soupape. Cet orifice 5 est celui par lequel l'air pénètre dans la chambre ; il,est excentré autant que possible (d'une distance e fig. 3) par rapport à l'alésage du cylindre; il est excentré de même d'une ,distance!par rapport à la chambre 4. ,
L'injecteur 6 débouche obliquement dans la chambre 4; il est excentré de la distance g de manière que le jet de combustible soit opposé au mouvement tour- billonnaire de l'air comprimé. La bougie de réchauffage 7 pour le départ est placée en face:de l'injecteur dans la chambre 4.
Le fond du piston 8 comporte un bossage ou rampe 9 correspondant à une rainure ou déformation en creux du fond de culasse. -de façon à former en fin de compression un canal 10 dont la direction est sensible- ment tangentielle à la paroi de la chambre 4.
Le fonctionnement est le suivant dans un mo- teur à quatre temps a) aspiration: L'air frais est aspiré par l'orifice dtaspiration 11 et introduit directement dans le cylindre ; b) compression Dès que le piston commence sa course de compression une turbulence faible est réali- séet du fait que l'excentration e de l'orifice! 5 par rap- port au cylindre et de l'excentration rode la chambre 4 par rapport au même orifice 5.
Le diamètre de cet .orifice est suffisant pour que la perte. de chaleur par transvase- ment de l'air comprimé soit négligeable, En fin de com- pression l'air est dirigé par le canal 10 sensiblement tangentiellement à la chambre 4 ( comme indiqué par les
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flèches f1 f2' fig. 3 et 1) de manière à provoquer une turbulence énergique au moment .où l'injection se produit.,
Injection - le jet de combustible est dirigé en sens inverse du mouvement tourbillonnaire de l'air en turbulence; les parois de la chambre 4, constituées en grande partie par la soupape d'échappement et le fond de piston, sont suffisamment chaudes pour éviter toute conden- sation.
La pulvérisation du combustible refroidit la sou-
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pape dt ëchappezuent,
Combustion -Détente -Comme dans un moteur à injection directe les gaz ne sont pas freinés pendant leur passage de la chambre 4 dans le cylindre; cette condition, comme on le sait, est très favorable à un bon rendement thermique. L'origine de la flamme partant du point le plus chaud et le point le plus froid étant le plus éloigna les conditions les meilleures sont remplies paur une marche souple sans détonation.
Echappement-Tous les gaz d'échappement passent par la chambre de combustion 4 qu'ils maintiennent à une température favorable. La turbulence réalisée en fin d'échappement comme en fin de compression , évite la stagna- tion des gaz brûlés devant l'injecteur.
Le deuxième mode de réalisation (fig. 4 à 10) dans lequel la soupape d'échappement 2 est placée , comme précédemment, au fond de la chambre de combustion 4, com- porte un injecteur 6 à jets multiples 131, 152 et 133 dé- bouchant latéralement dans cette chambre qui communique avec le cylindre du moteur par un orifice cylindrique 5.
Cet orifice se trouve désaxé autant que possible par rap- port au cylindre. Le piston 8 comporte sur le fond un bossa- ge 26 qui peut ..être , soit pris dans la naisse du piston, soit rapporté sur celui-ci.
Ce bossage est de forme générale cylindrique,
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correspondant à celle de l'orifice 5. Il présente une fa- ce supérieure inclinée 26a dans laquelle est creusée une rai- nure de guidage 27; dont une paroi latérale est rectiligne en 27a, l'autre 27b étant incurvée en forme de'spirale.
On peut aléser le centre du bossage en 30 pour y faire passer un boulon de fixation au piston. En outre, la face inférieure 31 du bossage présente avantageusement des te- nons 32a 32b encastrés dans des cavités,correspondantes du piston, ce qui permet de monter immédiatement le bos- sage dans ,la position correcte par rapport à,la chambre de combustion et au cylindre: @
Le but de cette combinaison de: la chambre 4 et du bossag 26 est d'obtenir une turbulence dirigée, aussi énergique que possible, avec le'minimum de pertes par lami- nage de l'air.
En effet, comme il a été expliqué plus haut, dès que commence le temps de compression l'air prend le mouvement tourbillonnaire indiqué par les flèches; ce mou- cement d'air rencontre les jets extrêmes 131-133 pro- duits par l'injecteur, mais intéresse peu le jet central 132.
Vers la fin de-la course de compression, lé bos- sage 26 pénètre dans l'orifice de communication'5 par sa face supérieure dont la partie -inclinée 26a refoule ' alors dans la chambre de combustion une nappe d'air de plus en plus mince,, dirigée tangentiellement contre les jets latéraux 131 -133.Le piston 25 continuant sa course ascendante', les bords extérieurs de la face qblique 26a du bossage s'engagent dans l'orifice 5 et seule la rainu- re 27 maintient une communication entre la chambre et le cylindre. ! ce moment, la rainure 27 refoule une veine d'air à haute pression contre le jet central 13 de l'in- jecteur.
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Il résulte dece remplissage en deux phases de la chambre de turbulence, qu'au moment même où se produit l'injection, tout le combustible pulvérisé rencontre des courants d'air chaud très favorables à une bonne combustion.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de contruction ci-dessus décrits sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1 ) Moteur à combustion interne, à injection d'huile lourde, comportant dans la culasse une chambre de combustion ou chambre de turbulence pour chaque cylindre, caractérisé par le fait que la chambre de combustion communique avec le fond du cylindre par un large orifice, excentré par rapport à l'axe du cylindre et par rapport à l'axe de la chambre de turbulence, la soupape d'admis- sion étant de préférence séparée de la chambre de com- bustion et débouchant directement dans le fond du cylin- dre. tandis que la soupape d'échappement forme avantageu- sement le fond de la chambre de combustion.