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" Moteur perfectionné à combustion interne "
On sait que la forme des chambres de combustion des moteurs à combustion interne est un des facteurs prépondérants en vue de l'obtention d'un rendement.thermique élevé.
La recherche de ce rendement par des formes intérieures des chambres de combustion, sans qu'il soit nécessaire de faire varier les autres facteurs, amène toujours une augmentation du taux de compression.
Pour une essence de caractéristique donnée, en particu- lier en ce qui concerne son indice d'octane, on est toujours limité dans cette voie avec les formes traditionnelles ou déjà connues, par les phénomènes d'auto-allumage.
Au fur et à mesure de l'augmentation du taux de compres- sion, il est nécessaire de faire varier l'avance d'allumage s'il s'agit d'un moteur à pré-carburation.
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Il arrive un moment où, quelles que soient les valeurs do l'avance ou du retard du point d'allumage choisi, le moteur cliqueta et cogne,, par suite de la production de points d'auto- allumage.
Le mélange carburé détonne ou, plus précisément, commence à s'enflammer en un ou plusieurs points, à l'instant et à la position respective des différents organes qui n'ont pas été prévus. Il s'ensuit un bruit@lésagréable et une perte de rendement et de puissance qui va à l'encontre du but poursui- vi.
La recherche d'un meilleur rendement thermique implique, la théorie et l'expérience l'ont largement prouvé, une augmen- tation de surface de la chambre do combustion. Cette augmen- tation de surface arrive à être incompatible avec l'augmenta- tion du taux de compression.
En effet, d'une part, la réduction du volume de la chambre de combustion déterminant une augmentation du taux de compression (réduction de l'espace mort), amène fatalement une diminution de surface, quelle que soit la forme choisie, donc une perte de rendement. La meilleure forme-*;trouvée étant hémisphérique.
.D'autre part, l'augmentation de la surface intérieure de la chambre de combustion empêche l'augmentation du taux de compression, donc limite la valeur la plus élevée du nouveau rendement thermique que l'on peut espérer obtenir.
Enfin, dans la recherche d'une forme adéquate, on est .gêné par la création d'angles vifs ou de variations brusques de rayons de courbure qui déterminent des points chauds, ou plus chauds les uns que les.autres, points qui sont la source de zones simples ou multiples d'auto-allumage.
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La présente invention a pour objet un moteur à combustion interne perfectionné en vue de tenir compte des considérations ci-dessus et présentant une chambre de combustion de très grande surface, tout en déterminant cependant un volume dit espace mort très restreint et des zones multipliées à l'infini de points chauds, si nombreux qu'en auoun cas le phénomène d'auto- allumage ne puisse se produire, l'isotherme moyenne des diffé- rentes isothermes passant par ces différents points ayant une valeur inférieure à celle existant sur une chambre de combustion ordinaire.
Ces buts sont atteints selon l'invention grâce au fait que la surface interne de la chambre de combustion est striée au mois en partie.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, appliquée à un moteur à pré- carburation à allumage par bougie et plus particulièrement au type de moteur le plus défavorable pour l'obtention d'un espace mort relativement faible, o'est-à-dire à un moteur à soupapes latérales.
,Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple
La fig. 1 est une vue en coupe partielle d'un moteur de ce type;
La figo 2 est une vue en plan, vue par dessous, de la face supérieure de la chambre de combustion dudit moteur;
La fig. 3 est une coupe d'une forme de stries;
La fig. 4 est une coupe agrandie de deux stries consé- cutives de la fig. 3;
Les figs. 5 et 6 sont des coupes d'autres formes de stries;
La f ig. 7 est une vue en plan représentant deux dis- positions des stries.
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Suivant l'exemple d'exécution représenté aux figs. 1 et 2, un piston usuel 1 à fond bombé coulisse à l'intérieur du cylindre 2, sur lequel est fixée avec interposition d'un joint3 une culasse 4, avec chambre de combustion 5 à circula- tion d'eau 5. Dans le corps du cylindre est aménage un loge- ment 7 pour la soupape d'échappement 8; en 9 est représentée la bougie d'allumage.
Selon l'invention la chambre de combustion présente des stries concentriques 10, 11 et 12 (voir fig. 2),pra- tiquées sur la surface de la culasse, au-dessus du fond du piston et des soupapes d'admission et d'échappement. Ces stries peuvent tenir de fonderie ou être obtenues par des moyens mécaniques, par fraisage par exemple.
Dans le cas particulier des fige. 1 et 2, ces stries déterminent une courbe d'aspect sinusoïdal} oette courbe est constituée par des demi-cercles tangents les uns aux autres et opposés et dont les centres sont situés sur un arc de cercle parallèle à l'arc correspondant du dôme du fond du piston (-voir fig. 3).
Dans le cas de l'ensemble des stries concernant la zone de la chambre de combustion placée au-dessus du piston, les stries 10 sont constituées par exemple par des arcs de cercle d'un rayon de 0,5 mm, les centres de chaque demi-cercle étant distincts de 1 mm,2 les uns des autres.
.Sa ce qui concerne les stries 11 et 12 des zones de la chambre de combustion placées ou-dessus des soupapes, on peut utiliser le même module de 0,6, les centres des demi-cercles étant situés sur une droite.
Il résulte de ces dispositions dne augmentation de la surface de la chambre de combustion les zones striées
II = 1,57 fois plus grande que la même surface pour la @
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même culasse considérée sans stries. Ceci -résulte en effet de l'examen de la fig. 4 où l'on considère deux ondulations contiguës abc et ode à échelle très agrandie; l'arc de cercle ace peut être assimiléà un segment de droite de longueur,. tandis que la longueur totale des deux demi-cercles abc et ode ests @1, soit @ fois plus grande.
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Les sommets côté piston des stries constituent autant de zones d'auto-allumage. Cet auto-allumage ne pouvant- se produire partout en même temps, détermine une tension thermique intérieure dans le mélange .gazeux comprimételle que le phénomène de cognement ne se produit pas et que l'allumage a lieu à l'instant déterminé par la produotion de l'étincelle à la bougie, le point de départ de combustion étant bien placé au voisinage immédiat de l'électrode de la bougie.
La demandetesse a pu ainsi réaliser des culasses dont le taux de compression qu'elles déterminaient passait de 6,6 pour le moteur considéré à 7,35 - 7,75 et même 8, sans qu'il y ait eu de oognement, l'allumage étant réglé-convenablement.
La surface de refroidissement se trouvant au-dessus des soupapes en particulier étant augmentée dans des propor- tions considérables, oelles-ci travaillent dans de méilleures oonditions.
Le taux de compression étant élevé dans des propor- tions relativement grandes (de 6,6 à 8), soit de près de 30% eans qu'il y ait de phénomène d'auto-allumage, la consommation spécifique du moteur au régime de 4.200 tours/minute a été abaissée dans les essais effectués de 20 % pour un taux de compression de 8. et la puissance maximum augmentée de 10%
Par ailleurs, il n'a pas été constaté de formation de calamine, quelle qu'en soit la sources richesse ou pauvreté du mélange carburé, remontée d'huile, etc..
Les stries de la forme décrite dans le type particulier du moteur représenté ne
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retiennent pas la calamine qui s'écaille et est entraînée par les gaz d'échappement, l'écaillage de la calamine étant aonsé- outif au refroidissement du moteur et à la contraction de la zone striée.
En ce qui concerne le réglage de l'avance, une des conséquences de cette disposition est la suivante:pour le moteur considéré, avec culasse non striée, le degré de l'avan- ce à l'allumage peut varier de 2 à 10 , soit de 8 et ce pour un taux de compression de 6,ci ,
Par contre avec la culasse striée suivant l'invention et pour ce même taux de compression de 6,6, il a été constaté que l'on pouvait pousser l'avance à l'allumage sans cliquetis jusqu'à 14 ; pour un taux de compression de 7,6 et avec cette même culasse striée, l'avance à l'allumage peut varier, suivant le régime du moteur, de 3 à 7 , ce qui ne donne plus qu'une variation de 4 , contre 8 , pour un taux de compression de @ seulement avec la culasse non striée.
Pour un taux de compression de 8, et l'utilisation de stries dans les zones 10, 11 et 12 de la fig. ', l'avance à l'allumage est pratiquement; fixe quels que'soient le régime et la charge du moteur, 6 environ suffisent.
Il résulte de tout ce qui précède que l'établissement de chambres de combustion avec des stries en des zones bien choisies détermine une amélioration considérable dans le rende- ment du moteur qui passe de 25 à 29 %, sans une augmentation correspondante du prix de revient.
.aux figs. 5 et 6, on a représenté deux variantes dans la forme des stries: celles-ci ont une section triangulaire en dents de scie (fig. 5) ou en forme d'ondulation très aplatie (fig. 6).
La fig. 7 représente en plan une disposition particulière des stries dont les arêtes sont disposées suivant deux séries de courbes concentriques ou de droites entretoisées.
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Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de. réalisation décrits et représentés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.
Par exemple, il va de soi que les profils des stries peuvent avoir des modules très variables. La demanderesse a réalisé ainsi des oulasses avec des stries de profondeur de plus d'un milli- mètre, de module inférieur du supérieur à 0,6, les gorges des stries étant de section circulaire, triangulaire, polygonale ou autre.
Naturellement on ohoisira la forme de la section des stries donnent la plus grande surface, le plus grand nombre de zones d'auto-allumage déterminant une tensiom thermique élevée du fluide carburé sous pression, pour le taux de compression le plus élevé, compatible avec la présence des différents organes occupant les volumes morts au sein de la chambre de combustion, à savoirs soupapes, bougies, piston, etc...
Il va de sot que les stries peuvent suivre des courbes quelconques et se croiser d'une façon quelconque.
Naturellement, l'invention peut être appliquée à des moteurs combustion interne les plus divers, à injection, à pré-carburation, fonctionnant à l'essence ou à l'huile lourde ou avec un carburant quelconque, suivant le cycle à deux temps ou à quatre temps ou suivant un cycle queloonque ou même à tout dispositif moteur à combustion interne présentant une chambre de combustion ou des chambres de combustion successives, fixes ou tournantes.
Les stries sont essentiellement pratiquées dans la chambre de combustion proprement dite, mais peuvent être étendues à tous les organes voisins qui se trouvent en oommunication aveo cette chambre lors de la compression maximum et du début de la combustion= en particulier les sommets des pistons, les surfaces des soupapes ou d'autres organes faisant partie
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1.- 1-oteL'r s ootnbustion internez caractérisé en ce que la surface interne de la chambre de combustion est striée au moins en partie
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.- ;'oteu.r à combustion interne, selon, la ravendioation 1, caractérisé en ce que les zones striées sont les surfaces internes de la culasse opposées au fond du piston et/ou aux soupapes
3.- -moteur à combustion, interne,selon les revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que sont également striées les surfaces internes de la chambre de combustion entourant les sièges des soupapes et les surfaces internes opposées ou entourant des organes fixes ou mobiles pénétrant à l'intérieur de ladite chambre, telles que bougie d'allumage, injecteur, dispositif d'auto- allumage dirigé.
4.- .Moteur à combustion interne, selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que toute la surface interne de la cham- bre de combustion est striée, y compris les têtes des soupapes, le fond du piston et éventuellement la partie interne de la chemise du bloc-cylindre non balayée par le piston.
5.- moteur à combustion interne, selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les stries sont des courbes concen- triques.
6.- Moteur à combustion interne, selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que les stries sont rectilignes.
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