<Desc/Clms Page number 1>
perfectionnements aux conduits d'admission de têtes de cylindres de moteurs à combustion interne.
L'invention se rapporte à des induits d'admission de têtes de cylindres de moteurs à combustion interne, lesdites têtes étant du type à chambre de combustion en forme de dôme ou hémisphérique, dans laquelle vient déboucher ledit conduit d'admission.
On a adopté le terme ''en forme de dôme" dans l'intention d'inclure, dans cette appellation, n'importe quel espace concave ayant une surface légèrement incurvée, ou une surface de révolution, sans changement rapide de courbure.
<Desc/Clms Page number 2>
Conformément à cette invention, une tête de cylindre ayant une chambre de combustion en forme de dôme ou hémisphérique, dans laquelle débouche au moins le conduit d'admission, caractérisée par le fait que l'axe général longitudinal audit conduit est incurvé et disposé de telle sorte que là où il perce une enveloppe imaginaire de la chambre de combustion, il n'est pas disposé radialement par rapport à ladite chambre, d'où il résulte que les gaz entrants sont dirigés le long de la surface de la chambre de combustion, créant ainsi la turbulence requise.
On remarquera qu'avec une telle disposition, la combustion complète se produit pour une large gamme de vitesses, et l'on peut admettre que cela est dû au fait que le mélange combustible adjacent à la surface de la chambre de combustion et du cylindre est plus riche en carburant et que cette partie riche du mélange passe nécessairement sur la bougie.
Comme le fait est courant dans le cas de moteurs multicylindriques à combustion interne, les conduits d'admission conduisant aux différents cylindres sont alimentés par un tuyau d'alimentation conduisant à un carburateur,. On remarquera que si dans le dispositif ci-dessus, les conduits dont il a été question sont droits et ont leurs axes inclinés de la façon exposée ci-dessus, ceci entraînerait une augmentation de la longueur du bloc de tête de cylindre.
Un caractère de la présente invention consiste en ce que les axes généraux d.es conduits incurvés, là où ils quittent le,côté du bloc de la tête de cylindre lui sont approximativement normaux.
Dans le cas où deux ou plusieurs conduits d'admission sont alimentés par un tuyau placé le long de la tête de cylindre, ce tuyau est pourvu de parties incurvées de telle sorte que leurs axes généraux, là où ils rencontrent les conduits
<Desc/Clms Page number 3>
d'admission, sont parallèles aux axes de ces conduits.
De préférence, la courbure de ces parties du tuyau d'alimentation est de même sens que celles des conduits d'admission.
Quoique les axes généraux des conduits d'admission soient inclinés par rapport à un rayon de la chambre de combustion, le guide de chaque soupape d'admission peut être disposé radialement par rapport à la chambre de combustion et le plan de lumière du siège de soupape est orthogonal par rapport à l'axe. On remarquera que d'après cette disposition, le gaz entrant, en venant frapper la face inférieure de la ..tête de soupape, infléchit de façon à entrer presque tangentiellement à la surface de la chambre de combustion, et à produire la turbulence requise dont il est question ci-dessus.
La tête de cylindre peut être pourvue d'un soquet pour une bougie, qui est située du côté de l'ouverture d'admission où se produit le plus grand afflux. La position de la bougie par rapport au sommet de la chambre de combustion est régie par l'importance du tourbillon créé. Au càs où le tourbillon est le plus grand, la force centrifuge tend à amener le flux de gaz plus près de l'orifice d'entrée de la chambre de combustion, et, dans un tel cas, la bougie est placée près de cet orifice.
Le conduit d'échappement est égaiement disposé de préférence de façon à communiquer avec la chambre de combustion dans la tête de cylindre, et le guide de soupape est de préférence placé de fagon à ce que l'axe de la soupape soit radial par rapport à la chambre de combustion, et se trouve dans le même plan que la soupape d'admission.
Afin que la tête de la soupape d'échappement n'obstrue pas le tourbillon des gaz introduits, sa face externe est creusée de façon à suivre exactement le contour de la chambre de combustion.
Afin d'obtenir un bon rendement volumétrique, il est dé-
<Desc/Clms Page number 4>
sirable que le flux de gaz à travers les conduits d'admission soit aussi dépourvu que possible de tourbillons. Une caractéristique de la présente invention consiste à profiler lesdits conduits en tubes de Venturi.
Par exemple, le col du Venturi neut être disposé dans le bloc de la tête de cylindre. Il est supposer que, bien que le changement de direction du flux des gaz, entrele tuyau d'alimentation et les conduits d'admission peuvent introduire des tourbillons indésirables, ceux-ci sont atténués par 1' effet'-du Venturi. D'un autre côté, on a remarqué que le degré de turbulence requis des gaz quittant les orifices d'admission, à l'extrémité des conduits, peut être régi par le choix d'un rayon de courbure convenable des parties du tuyau d'alimentation qui fait la jonction avec les conduits d'admission.
Le plan dans lequel se trouve l'axe courbe du tuyau d'alimentation peut être pris parallèle, ou seulement légèrement incliné, par rapport au plan contenant les axes des conduits d'admission.
La conduite allant au carburateur, depuis le tuyau d'alimentation peut être disposée de telle sorte et/ou peut y avoir été domplétée par des moyens de déflexion grâce auxquels les gaz sont dirigés dans la partie incurvée du tuyau d'ali- mentation, sans créer indûment de tourbillon. Un carburateur à flux inversé peut parfaitement être employé de telle sorte que les gaz entrants viennent frapper la paroi du fond du tuyau d'alimentation et s'étendent latéralement dans ses parties incurvées.
Comme il a été indique ci-dessus, des moyens de déflexion peuvent être prévus sur ladite paroi de fond, de façon à favoriser ledit étalement.
Ce qui suit est une description d'une réalisation de l'invention, en se référant aux dessins ci-annexés dans lesquels :
<Desc/Clms Page number 5>
La figure 1 est une coupe à travers une forme de tête de cylindre, et une partie de cylindre, par un plan passant par l'axe du cylindre.
La figure 2 est une vue en plan de dessous du disposi- tif représenté à la figure 1, et montrant le tuyau d'alimenta- tion en coupe horizontale.
En se référant à la disposition représentée aux figures
1 et 2, la chambre de combustion 10 dans la tête de cylindre
Il est formée d'une surface en substance hémisphérique et est pourvue de sièges de soupapes 12 et 13 pour les valves d'ad- mission et d' échappement 14: et 15. Les guides de .soupapes 16 et
17 sont. disposés radialêment par rapport aux surfaces hémis- phériques.
D'autrepart, l' axe longitudinal du conduit d'admis- sion 18 n' est pas disposé radialement: comme l' indique le mieux la figure 5, et comme on l'afait re' arquer précédemment dans la spécification, il est incliné par rapport à un rayon, là où. l' axe longitudinal perce 1'enveloppe hémisphérique. Comme on le verra, le soquet de la bougie 19 est placé au-delà de la soupape d'admission, dans la direction générale du flux des gaz.
Chaque conduit d'admission 18, dans son trajet sur le coté du bloc de la tête de cylindre est incurvé,'' comme la figure 2 le montre le mieux, de telle sorte que son axe est normal ou presque normal à la face latérale du bloc à. laquelle est fixé le tuyau d'alimentation 20. Chaque conduit d'alimen- tation est en forme de Venturi, avec son col 21 plus rapproché du côté du bloc.
Le passage dans le tuyau d'alimentation est incurvé en 22, la courbure étant dans le rapport voulu par rapport au passage incurvé 18, de façon à promouvoir un écoulement non turbulent. Au cas où le conduit 23 conduisant au carburateur est du côté du tuyau, le coté opposé peut être pourvu de moyens
<Desc/Clms Page number 6>
de déflexion 24- pour diriger le flux dans les deux membres du tuyau. Si on fait usage d'un carburateurà flux inversé,on peut prévoir un organe de déflexion similaire sur la paroi du fond du tuyau d'admission. Le plan dans lequel se trouve l' axe courbe du tuyau d'alimentation peut êtreparallèle ou n'être que légèrement incliné par rapport au plan contenant les axes des conduits 18.
La face extérieure de la soupape d'échappement est creusée cornue indiqué en 9.
REVENDICATIONS.
EMI6.1
----------------------------- 1.- Tête de cylindre pour un moteur à combustion interne, ayant une chambre de combustion en forme {le dôme, ou hémisphérique dans laquelle débouche au moins le conduit d'admission caractérisée en ce que l'axe longitudinal général de ce conduit est incurvé et disposé de façon telle que là oà il coupe une en- veloppe imaginaire de la chambre de combustion il n'est pas placé radialement par rapport à cette chambre, grâce à quoi les gaz entrants sont dirigés le' long de la surface de la chambre de combustion, provoquant la turbulence requise.
<Desc / Clms Page number 1>
improvements to the intake ducts of cylinder heads of internal combustion engines.
The invention relates to intake armatures of cylinder heads of internal combustion engines, said heads being of the type with a dome-shaped or hemispherical combustion chamber, into which said intake duct emerges.
The term "dome-shaped" has been adopted with the intention of including within this designation any concave space having a slightly curved surface, or a surface of revolution, without a rapid change in curvature.
<Desc / Clms Page number 2>
According to this invention, a cylinder head having a dome-shaped or hemispherical combustion chamber, into which at least the intake duct opens, characterized in that the general longitudinal axis of said duct is curved and arranged in such a manner. so that where it pierces an imaginary envelope of the combustion chamber, it is not disposed radially with respect to said chamber, from which it follows that the incoming gases are directed along the surface of the combustion chamber, thus creating the required turbulence.
It will be appreciated that with such an arrangement complete combustion occurs for a wide range of speeds, and it can be assumed that this is due to the fact that the combustible mixture adjacent to the surface of the combustion chamber and the cylinder is richer in fuel and that this rich part of the mixture necessarily passes over the spark plug.
As is common in the case of multicylinder internal combustion engines, the intake ducts leading to the different cylinders are supplied by a supply pipe leading to a carburetor. It will be noted that if in the above device, the ducts in question are straight and have their axes inclined in the manner explained above, this would cause an increase in the length of the cylinder head block.
It is a feature of the present invention that the general axes of the curved ducts, where they leave the side of the cylinder head block, are approximately normal thereto.
In the event that two or more intake ducts are supplied by a pipe placed along the cylinder head, this pipe is provided with curved parts such that their general axes, where they meet the ducts
<Desc / Clms Page number 3>
inlet, are parallel to the axes of these ducts.
Preferably, the curvature of these parts of the supply pipe is in the same direction as those of the intake ducts.
Although the general axes of the intake ducts are inclined with respect to a radius of the combustion chamber, the guide of each intake valve may be disposed radially with respect to the combustion chamber and the lumen plane of the valve seat. is orthogonal to the axis. It will be noted that according to this arrangement, the entering gas, on striking the underside of the valve head, bends so as to enter almost tangentially to the surface of the combustion chamber, and to produce the required turbulence which there is question above.
The cylinder head may be provided with a socket for a spark plug, which is located on the side of the intake opening where the greatest influx occurs. The position of the spark plug relative to the top of the combustion chamber is governed by the size of the vortex created. At the point where the vortex is greatest, the centrifugal force tends to bring the gas flow closer to the combustion chamber inlet port, and in such a case the spark plug is placed near this port. .
The exhaust duct is also preferably disposed so as to communicate with the combustion chamber in the cylinder head, and the valve guide is preferably positioned so that the axis of the valve is radial with respect to. the combustion chamber, and is in the same plane as the inlet valve.
So that the head of the exhaust valve does not obstruct the vortex of the gases introduced, its external face is hollowed out so as to follow exactly the contour of the combustion chamber.
In order to obtain good volumetric efficiency, it is necessary to
<Desc / Clms Page number 4>
It is desirable that the flow of gas through the inlet ducts be as free as possible of vortices. A characteristic of the present invention consists in profiling said ducts in Venturi tubes.
For example, the neck of the Venturi cannot be placed in the cylinder head block. It is believed that although the change in direction of gas flow between the supply pipe and the intake ducts may introduce unwanted vortices, these are mitigated by the Venturi effect. On the other hand, it has been observed that the required degree of turbulence of the gases leaving the inlet ports at the end of the ducts can be governed by the selection of a suitable radius of curvature of the parts of the pipe. power supply which connects with the intake ducts.
The plane in which the curved axis of the supply pipe is located can be taken parallel, or only slightly inclined, with respect to the plane containing the axes of the intake ducts.
The line going to the carburetor from the supply pipe may be so arranged and / or may have been overcome there by deflection means by which the gases are directed into the curved part of the supply pipe, without unduly creating a vortex. A reverse flow carburetor can perfectly be employed so that the incoming gases hit the bottom wall of the feed pipe and extend laterally into its curved parts.
As indicated above, deflection means can be provided on said bottom wall, so as to promote said spreading.
The following is a description of one embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings in which:
<Desc / Clms Page number 5>
Figure 1 is a section through a form of cylinder head, and part of a cylinder, by a plane passing through the axis of the cylinder.
Figure 2 is a bottom plan view of the device shown in Figure 1, and showing the supply pipe in horizontal section.
With reference to the arrangement shown in figures
1 and 2, the combustion chamber 10 in the cylinder head
It is formed of a substantially hemispherical surface and is provided with valve seats 12 and 13 for the inlet and outlet valves 14: and 15. The valve guides 16 and
17 are. arranged radially with respect to hemispherical surfaces.
On the other hand, the longitudinal axis of the intake duct 18 is not disposed radially: as best shown in Figure 5, and as noted previously in the specification, it is inclined. in relation to a radius, where. the longitudinal axis pierces the hemispherical envelope. As will be seen, the spark plug socket 19 is placed beyond the intake valve, in the general direction of the gas flow.
Each intake duct 18, in its path along the side of the cylinder head block is curved, '' as Figure 2 best shows, such that its axis is normal or nearly normal to the side face of the block to. which is fixed the supply pipe 20. Each supply duct is in the form of Venturi, with its neck 21 closer to the side of the block.
The passage in the supply pipe is curved at 22, the curvature being in the desired ratio with respect to the curved passage 18, so as to promote non-turbulent flow. In the event that the duct 23 leading to the carburetor is on the pipe side, the opposite side can be provided with means
<Desc / Clms Page number 6>
Deflection 24- to direct the flow in the two members of the pipe. If a reverse flow carburetor is used, a similar deflection member can be provided on the bottom wall of the intake pipe. The plane in which the curved axis of the supply pipe is located may be parallel or only slightly inclined with respect to the plane containing the axes of the conduits 18.
The outer face of the exhaust valve is recessed retort shown at 9.
CLAIMS.
EMI6.1
----------------------------- 1.- Cylinder head for an internal combustion engine, having a combustion chamber in the form { the dome, or hemispherical into which at least the intake duct emerges, characterized in that the general longitudinal axis of this duct is curved and disposed such that there where it intersects an imaginary envelope of the combustion chamber it is not placed radially with respect to this chamber, whereby the incoming gases are directed along the surface of the combustion chamber, causing the required turbulence.