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PERFECTIONNEMENT APPORTE AUX MOTEURS' A COMBUSTION INTERNE ET NOTAMMENT
CEUX FONCTIONNANT SUIVANT LE CYCLE "DIESEL"o PREAMBULE.
Une des conditions nécessaires pour obtenir une combustion com- plète et portant un rendement économique, est de réaliser un mélange intime du combustible et du comburant. Ceci est essentiel surtout pour les moteurs du cycle " Diesel Il où le comburant est l'air ; celui-ci échauffé par la compression provoquant l'inflammation du combustible (gasoil)-difficilement inflammable par nature. Plusieurs dispositifs sont actuellement employés pour réaliser ce mélange intime. D'où classification des moteurs " Diesel ".
1) à injection indirecte (fig 1) Le principe est qu'il est d'autant plus fa- cile de réaliser un mélange intime que le volume à mélanger est plus petit et d'ailleurs ce mélange intime de gasoil et d'air, permet de réduire l'excès d' air. En effet l'injection du combustible (1') se fait dans une petite chambre (1) dite " chambre de précombustion " qui est remplie d'air échauffé par la compression. Le.gasoil s'enflamme et la combustion se prolonge dans la cham- bre (2) de combustion proprement dite, remplie d'air comprimé, au-dessus du piston du moteur (3)- car elle communique par un canal (4) à la chambre de précombustion.
2) à iniection directe (fig 2) L'injection se fait directement dans la cham- bre de combustion (5) et pour réaliser le mélange intime "combustible-air" il est fait appel à une "turbulence" pour agiter le milieu dans lequel se fera l'inflammation.
Cette turbulence peut se comparer à l'agitation par la cuillère dans la tas- se de café pour dissoudre le sucre. La Turbulence est provoquée soit par une culasse (6), partie supérieure de la chambre de combustion, de forme spéciale, soit mieux par un piston (7) de forme spéciale présentant un creux (8) sur sa face supérieure.
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BREVET Fig 3 & 4.
Il s'agit aussi d'un moteur à injection directe mais l'inven- tion réside dans le fait qu'ici la turbulence se fait non seulement d'air mais aussi et surtout du combustible. Cette turbulence est réalisée par la disposition particulière de l'injecteur de gasoil (9)
ANALYSE DU PHENOMENE.
Le piston (10) en remontant comprime fortement l'air qui s' échauffe et dont l'agitation moléculaire est d'autant plus intense que la pression augmente : par réaction contre la paroi supérieure (11) de la cham- bre de combustion (12) (culasse) l'air est tourbillonnant. Mais d'autre part l'onjection (9) de gasoil se faisant vers le haut de la culasse, celui-ci va se réfléchir sur la paroi (11) et tourbillonner.
Cette turbulence du combus- tible est d'autant plus grande que. l'injection se fait à une pression élevée et que les molécules étant lourdes, elles ont une grande inertie ( F = mj; j étant l'accélération communiquée par la pression d'injection) Ce principe s'applique également aux moteurs à essence, " cycle Beau de Roochas Il. En effet si nous remplaçons l'injecteur (9) placé vers le haut, comme figuré ci-dessus par une buugie d'allumage électrique, l'étincelle jaillira vers le haut et l'inflammation du mélange essence-air se propagera plus rapidement à toute la masse gazeuse. Car par suite de la turbulence, les molécules enflam- mées entreront en contact avec un nombre plus grand d'autres molécules à en- flammer, dans un temps plus court.
REALISATION PRATIQUE DE L'INVENTION.
1) Moteur à essence (fig 5) La disposition de la bougie telle que décrite pré- cédemment, milite en faveur de l'adoption de soupapes latérales, si nous sup- posons que le moteur fonctionne suivant le cycle classique à quatre temps.
(13) soupape d'admission (15) soupape d'échappement (14) bougie d'allumage coupe du moteur suivant axe de soupape (fig 6) (16) piston (17) culasse (18) soupape (19) came coupe du moteur suivant axe de bougie (fig 7) (16) piston (17) culasse (20) bougie 2) Moteur " DIESEL " (fig 8) fonctionnant suivant le cycle à quatre temps.
La disposition sera identique à celle du moteur à essence mais l'injecteur remplacera la bougie figurée (21) Une remarque s'impose¯au sujet de l'injecteur : Sur la plupart des moteurs " diesel " la pompe d'injection du gasoil et son injecteur sont nettement distincts. La pompe se trouve dans le bas du moteur, engrenée sur le vile- brequin tandis que l'injecteur se trouve monté sur la culasse du moteur. Il s'ensuit que la pompe et l'injecteur sont reliés par une canalisation plus ou moins longue.
De cela, il résulte que la précision du réglage de l'injec- tion du mazout est inversement proportionnelle à la longueur de cette cana- lisation
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(22) moteur (23) pompe (21) injecteur Aussi sur certains moteurs ( G.M.C. ) la pompe (23) et l'injecteur (21) ne font qu'un seul et même ensemble commandé par le même arbre à came que celui des soupapes de distribution ( admission d'air et échappement des gaz résiduels de combustion ).
Comme il a été exposé précédemment, tout concourt vers l'adoption de soupapes latérales ( fig 9 ) donc avec arbre à came (24) dans le bas du.moteur et-pour l'adoption de la pompe-injecteur " G.M.C. " (25) (25) pompe-injecteur (24) arbre à came identique pour la came de commande de la pompe (25) et pour la came de commande des soupapes de distribution.
Application spéciale dans la réalisation pratique. par l'adoption du cycle à deux temps.
Nous revendiquons la possibilité d'appliquer notre brevet sur n' importe quel moteur existant à soupapes latérales ( cycle à 4 temps ) grâce à certaines petites transformations.
Partant de cela, le moteur à deux temps sera du type à soupape d'échappement et à lumières d'admission pour le balayage des gaz du bas vers le haut.
La came et la soupape d'échappement seront maintenus. La soupape d'admission avec son siège sera remplacée soit par une bougie d'allumage (moteur à essence), soit par une pompe-injecteur ( moteur Diesel ) dans ce cas la came d'admission sera modifiée afin de commander la pompe-injecteur. Des lumières d'admission seront percées dans le bas du cylindre, aux environs du point mort bas du piston ( la position exacte des'lumières par rapport au point mort sera fixé par la va- leur du réglage " avance-retard" à l'admission ).
Quant à la pré-compression elle peut se faire : a) pour un moteur mono-cylindrique 1) pré-compression dans le carter avec passage par un canal de transfert, des gaz frais venant du carburateur ou de l'air frais dans le cas du cycle " Diesel ".
2) emploi d'un compresseur indépendant du moteur mais actionné par celui-ci. b) pour un moteur poly-cylindrique en nombre impair 1) pré-compression dans le carter, mais il faudra que chaque cylindre soit sé- paré par des paliers de vilebrequin, étanches 2) compresseur indépendant.
EMI3.1
c) pour un moteur po1y-c:.vlindrique en nombre pait ,fi 10)
Les solutions précédentes sont également applicables. Cependant il serait plus simple de n'utiliser que la moitié des cylindres, un cylindre sur deux fonctionn@nt comme compresseur. Alors les soupapes des cylindres ( compresseurs ) sont maintenues et l'échappement du cylindre-compresseur est relié aux lumières d'admission du cylindre-moteur correspondant.
CYLINDRE I (Moteur) ( Soupape d'échappement E1 ouverte ( les gaz brûlés sor- @ ( tent) ( L'injecteur-pompe de gasoil I1 ne', fonctionne pas ( Le piston est au point mort bas ( Les lumières d'admission A1 sont découvertes ( admission ( d'air comprimé )
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CYLINDRE II (com- ( Soupape d'échappement E2 ouverte : l'air comprimé presseur) ( pénètre par Al dans le cylindre I ( Piston au point mort haut et soupape d'admission ( d'air frais A2 fermée : pré-compression d'air frais CYLINDRE III ( mo- ( Soupape d'échappement E3 fermée-Piston au point mort teur ) ( haut, l'air est comprime et sa température est élevée - ( l'injecteur-pompe I3 envoie le gasoil dans la chambre ( de combustion.
CYLINDRE IV ( com- ( Soupape d'échappement E fermée-Piston descend vers le presseur ) ( point mort bas et soupape d'admission A4 ouverte : as- ( piration d'air frais.
NB: Les soupapes E1-E2-A2-E3-E4-A4 et les injecteurs-pompes I1 et I3 sont com- mandés par le même arbre à came.