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Moteur à injection de combustible.
La présente invention a trait à un moteur à injection mécanique du combustible, et particulièrement à un moteur de ce gen- re, à allumage par compression. D'autre part, l'invention concerne particulièrement un moteur à deux temps, mais elle n'y estaucunement limitée.
Dans son Brevet britannique n 440046, le Demandeur à décrit un moteur à injection mécanique du combustible ayant une chambre de combustion compacte logée entièrement ou principalement dans la culasse, et ayant son centre plus ou moins en ligne avec la paroi latérale de l'alésage du cylindre, la disposition étant telle qu'il se produise une turbulence dans un sens dans la cham- bre de combustion lorsque le piston commence sa eourse de compres- sion, le sens ou caractère de la turbulence s'inversant lors de l' arrivée du piston à la fin de sa course de compression, moment où l'injection du combustible a lieu - ce qui assure un mélange très
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intime du combustible et de l'air de sorte que la combustion est très complète.
Dans son Brevet britannique n 531075, le Demandeur a décrit une disposition assez analogue; mais dans ce cas il y a une capacité de réception et une capacité d'injection associées l'une avec l'autre et avec l'alésage du cylindre de manière à assurer les résultats de combustion désirés, la capacité d'injec- tion ayant encore une fois son centre substantiellement en ligne avec un côté de l'alésage du cylindre, sauf pour la forme de réa- lisation représentée sur la figure 3 des dessins relatifs dans laquelle la capacité d'injection a son centre substantiellement sur le même axe que le piston, la capacité de réception sur cette figure étant ménagée dans la tête du piston et décalée latérale- ment par rapport à la capacité d'injection.
Dans son Brevet britannique n 514380, le Demandeur a décrit l'emploi de deux capacités d'injection séparées dans lesquelles l'injection peut s'effectuer successivement, et suivant son Brevet britannique n 556000, l'ouverture de l'orifice d'émis- sion entre la capacité d'injection et l'alésage du cylindre est en forme de coin vue en coupe afin d'assurer certains avantages déjà mentionnés dans le Brevet précité.
Toutefois, en principe, c'est une caractéristique essentielle de toutes les dispositions précédentes que la capa- cité d'injection ait son centre situé substantiellement sur un prolongement de la paroi latérale de l'alésage du cylindre.
Dans certaines circonstances, cependant, il y a avantage à ce que la chambre de combustion soit entièrement à l' intérieur d'un espace limité par un prolongement de la paroi in- térieure du cylindre, et la présente invention a pour but prin- cipal de créer un moteur ayant cette caractéristique et comportant quelques-uns ou tous les avantages du moteur décrit dans les Bre- vets précités.
On moteur à injection mécanique du combustible, con- formément à l'invention, a un piston animé d'un mouvement alter-
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natif à l'intérieur d'un cylindre, la face active du piston étant de forme convexe en regard de la culasse, alors que la face correspondante de celle-ci est principalement ou entièrement d'une forme concave analogue.
Il possède en outre une capacité d'injection compacte à l'intérieur de laquelle s'effectue l'in- jection du combustible et qui est située à l'intérieur de la culasse dans l'espace limité par un prolongement de la paroi in- térieure du cylindre, mais décalée par rapport à l'axe du cylindre, et communique avec l'alésage du cylindre par une ouverture directe ayant des bords entièrement ou principalement minces et une su- perficie qui est plus petite en section que la superficie maximum également en section de la capacité d'injection dans un plan pa- rallèle. Il comporte aussi une capacité de réception dont le vo- lume est inférieur à delui de la capacité d'injection et qui est en communication directe avec la capacité d'injection pendant toute la durée de la course du piston.
Par "ouverture directe" on entend ici une ouverture qui n'exerce aucun effet directeur sur le fluide qui la traverse.
La capacité d'injection est préférablement en forme de portion de sphère, la dite ouverture directe étant de forme circulaire. En variante, la dite ouverture directe peut être subs- tantiellement en forme de D, la forme en portion de sphère de la capacité d'injection étant alors modifiée par la présence d'une paroi plate ou en partie cylindrique, substantiellement dans le plan du bord plat ou presque plat de l'ouverture en D.
La capacité de réception est préférablement logée entièrement dans l'espace limité par un prolongement de la paroi intérieure du cylindre, et elle est limitée par une paroi de la culasse dans laquelle se trouve la dite ouverture directe, et aussi par une paroi incurvée autour d'un axe qui est parallèle à l'axe du cylindre, ainsi que par une partie de l'extrémité convexe du piston lorsque celui-ci est à son point mort correspondant. La capacité de réception peut aussi être en forme de portion de
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sphère et se trouver entièrement à l'intérieur de la culasse et en communication directe avec la capacité d'injection, mais pas directement avec l'alésage du cylindre.
Comme variante, on peut employer deux ou plus de deux capacités d'injection et de réception coopérantes analogues, espacées angulairement l'une de l'autre.
Sur les dessins annexés :
La figure 1 est une coupe verticale, principalement de la culasse, d'un moteur à injection mécanique du combustible, conforme à l'invention;
La figure 2 est une vue en plan du dessous de la culasse;
La figure 3 est une coupe verticale semblable à celle de la figure 1, mais représentant une variante, la figure 5 étant à une échelle réduite;
La figure 4 est. une vue en plan du dessous de la culasse représentée sur la figure 3; et
Les figures 5,6, 7,9 et 11 sont toutes des coupes verticales,semblables à celle de la figure 3, de diverses formes de réalisation conformes à l'invention, la figure 8 étant une vue en plan du dessous de la culasse représentée sur la figure 7 ; la figure 10 est une vue en plan de la culasse de la figure 9.
Sur les diverses figures, les'mêmes références dé- signent des parties similaires.
Dans toutes les formes de réalisation il y a un cy- lindre 14, dont l'extrémité est close par une culasse 15, et dans l'alésage duquel se déplace un piston 16. La tête 17 de ce piston est de forme convexe, étant en forme de cône tronqué sur les fi- gures 1, 3, 4,5, 9 et Il. La culasse est de la forme représentée en 18, c'est-à-dire, d'une forme convexe correspondante.
Les dessins représentent l'invention dans son appli- cation à un moteur monocylindrique, mais seulement afin d'en sim- plifier la,représentation.
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Sur la figure 1, la chambre de combustion comporte une capacité d'injection 20 en partie sphérique et une capacité de réception 21, l'injection du combustible à l'intérieur de la première s'effectuant au moyen d'un injecteur de combustible 22. Le centre de la capacité de réception 20 est décalé par rap- port à l'axe du cylindre; mais l'ensemble de la capacité d'injec- tion se trouve à l'intérieur d'un espace limité par un prolonge- ment de la paroi intérieure du cylindre.
La figure 1 représente la capacité d'injection comme consistant partiellement en une partie 23 venue de fonderie avec la culasse, et partiellement en un bouchon 24, qui peut être assu- jetti dans l'ouverture 25 de la culasse de toute manière connue.
Evidemment, si on le désire, la capacité d'injection peut venir tout entière de fonderie avec la culasse, comme c'est le cas, par exemple, dans la forme de réalisation montrée sur la figure 5; ou, si on le préfère, on pourrait la construire entièrement en forme d'un bouchon amovible comme c'est représenté en 26 sur la figure 6, le bouchon étant assujetti, de toute manière connue,au moyen d'un capuchon 27.
La capacité de réception 21 est formée, sur la fi- gure 1, à l'intérieur de la culasse, dans la face concave en forme de'cône tronqué 18 de laquelle est usinée une partie plate 29 de forme circulaire qui, au centre de la culasse, rejoint la partie plate 30 correspondant à celle située au centre de la tête du piston. A-insi, la capacité de réception est limitée, au point mort haut du piston, par la paroi 32, qui est en partie cylindri- que, par la paroi plate 29, et par la partie contiguë de la tête du piston 17.
La chambre d'injection communique avec la capacité de réception et avec l'alésage du cylindre par une ouverture di- recte à bord mince 31, laquelle, comme on le voit, est de forme circulaire.
La variante représentée sur les figures 3 et 4 dif- fère de celle des figures 1 et 2, principalement en ce que l'ou-
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verture directe à bord mince 31a est en ce cas substantiellement en forme de D, la capacité d'injection ayant une surfa.ce en por- tion de cylindre 33 usinée en alignement avec le bord correspon- dant 34 de l'ouverture.
La forme de réalisation de la figure 5 diffère de , celle de la figure 1 principalement en ce que l'ouverture directe circulaire 31b est en ce cas en forme de coin vue en coupe trans- versal e.
La variante montrée sur la figure 6 consiste en ce quea tête de piston 17 est en-forme de calotte sphérique, avec une partie plate au centre, la face 18 de la culasse étant égale- ment concave (sauf pour la capacité de réception 21); à d'autres égards cette forme de construction est substantiellement la même que celle des figures 1 et 2.
Sur les figures 7 et 8, deux capacités d'injection
20a sont associées chacune avec sa capacité de réception corres- pondante 21a. De plus, dans cet exemple, les capacités de récep- tion ne s'étendent pas de l'axe du cylindre jusqu'au prolongement des parois latérales de l'alésage du cylindre, comme c'est le cas dans les constructions des figures 1, 3, 5 et 6 du t'ait que le centre de chaque capacité d'injection 20a est plus près de l'axe du cylindre que ne l'est le centre de la capacité d'injection 20.
Les deux chambres de réception 21a, comme on le verre sur la fi- gure 8, sont unies l'une à l'autre par la partie plate intermé- diaire 30.
La figure 9 représente une variante de la figure 1 dans laquelle la culasse doit comporter une paire de soupapes, la capacité de réception 21b étant dans ce dernier casde forme al- longée au lieu d'être circulaire comme la représentent les figures 2 et 4. A cet effet, une partie plate 35 de forme ovale est usinée dans la face concave 18 de la culasse. Les soupapes sont représen- tées en 36. Un faible creux 40 peut être prévu dans la face supé- rieure du piston avoisinant la capacité de réception.
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Dans la forme de construction de la figure 11, la capacité de réception 21c est de forme sphérique, et disposée entièrement à l'intérieur de la culasse, étant constituée par deux blocs 37 et 38 dont le dernier constitue une partie de la capacité d'injection 20. Les deux capacités sont encore réunies l'une à l'autre par une ouverture 39, tandis que la capacité d' injection communique directement avec l'alésage du cylindre par une ouverture directe à bord mince 31.
Dans ce dernier exemple, la tête du piston 17 au point mort haut approprié, s'approche de la face concave 18 de la culasse avec le minimum d'espace mort nécessaire pour des raisons mécaniques sur la totalité de sa superficie. Il en est de même dans les formes de construction des figures 1, 3, 5, 6, 7 et 9, . sauf pour l'espace occupé par la capacité de réception.