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MOTEUR DIESEL A CHAMBRE!DE PRECOMBUSTION.
L'invention se rapporte à un moteur Diesel à chambre de précom- bustion muni d'une chambre de précombustion compacte, par exemple sphérique, qui est reliée à la .chambre de combustion principale par un canal central de passage placé dans la direction axiale du jet de combustible injecté. hein vention consiste essentiellement en ce que le canal de passage - de préfé- rence à l'intérieur d'une pièce garnissant intérieurement la chambre de pré- combustion et le canal et faisant obstacle à la déperdition de chaleur - pré- sente,à son embouchure dans la chambre de précombustion, un élargissement en forme de gradin qui se rattache au canal par une arête vive et reçoit le jet de combustible et en ce que la chambre de combustion principale est for- mée par un renforcement du fond du piston;
le canal de passage débouche ain- si dans le renfoncement en particulier de telle sorte que le contenu de la chambre de précombustion est éjecté dans l'air de compression refoulé par le bord, non renfoncé, du piston contre l'embouchure du canal de passage et dé- vié devant cette embouchure dans le renfoncement du piston. A son embouchure dans la chambre de combustion.principale, le canal de passage peut être élar- gi sous une forme conique ou en forme de tuyère.
Il y a avantage,en outre, à garnir la chambre de précombustion et le canal de passage d'une pièce in- térieure, par exemple d'un seul tenant, qui possède à la périphérie extérieu- re de la chambre de précombustion une épaisseur de paroi moindre que dans la partie cylindrique contenant le canal de passage et l'élargissement en gra- din et qui est isolée de la paroi de la culasse du cylindre, en particulier à l'endroit ou à proximité de l'élargissement en gradin. Au lieu d'être exac- tement sphérique, la chambre de précombustion peut aussi être légèrement oblongue ou, par exemple, affecter une forme cylindrique dans sa partie mé- diane et conique à ses extrémités.
Par l'invention, on obtient un moteur Diesel à chambre de pré- combustion dont la consommation de combustible est particulièrement minime.
La forme sphérique ou compacte de la chambre de précombustion, ménagée en
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particulier à l'intérieur d'une pièce intérieure, d'une part, et la forma- tion de la chambre de combustion principale par un renfoncement du piston, d'autre part, produit une tenue ou comportement thermique favorable de l'air comprimé contenu dans la chambre de combustion principale ou passant dans la chambre de précombustion. Pareil moteur donne une faible consommation de combustible pour une puissance relativement élevée, en particulier, lors- que le contenu de la chambre de précombustion est éjecté au point où se ras- semble l'air refoulé radialement dans le renfoncement du piston par le bord non renforcé du piston.
On a en outre, constaté que les propriétés de combustion du mo- teur, surtout sous le rapport de la consommation du combustible et de la li- mite des fumées, deviennent particulièrement favorables,si le canal de pas- sage débouche dans la chambre de précombustion non pas directement mais par un élargissement en forme de gradin rattaché au canal par une arête vive, l'élargissement possédant rationnellement une forme semblable à celle d'un godet de diamètre-relativement grand et raccordé par un arrondi à la paroi de la chambre de précombustion.
Ce résultat favorable est fondé apparemment sur le fait qu'à hauteur de l'arête de sortie entre le canal de passage et . l'élargissement, l'air qui arrive du cylindre se détache de la paroi, forme des tourbillons locaux et se mélange efficacement avec le combustible injec- té à cet endroit, ce qui fait que, en combinaison avec le tourbillon prin- cipal formé dans la chambre de précombustion, on obtient un mélange parti- culièrement intime de l'air et du combustible. Simultanément, le fait que le courant d'air se détache de la paroi du canal produit une réduction de la perte de chaleur et de la perte par frottement du courant d'air, ce qui, en particulier, en combinaison avec la pièce intérieure contrariant la trans- mission de la chaleur, a pour conséquence une nouvelle amélioration du ren- dement thermique.
Le mélange de la chambre de précombustion préparé avanta- geusement de cette manière est ensuite insufflé dans l'air de compression très chaud qui se trouve dans le renfoncement du piston et que le bord du piston, formant écran, protège contre un refroidissement prématuré. Il se produit ainsi dans la chambre de combustion principale un mélange efficace du combustible, non encore brûlé ou incomplètement brûlé dans la chambre de précombustion par suite de l'excès de combustible, avec l'air comprimé.
Sur la planche de dessins ci-annexée, on a représenté deux exem- ples de réalisation de l'invention.
La figure 1 de cette planche représente une coupe verticale, par l'axe, de la chambre de précombustion et du cylindre suivant la ligne A-B de la figure 2; la figure 2, une coupe horizontale suivant la ligne C-D de la fi- gure 1; la figure 3, une forme de réalisation et une disposition un peu différentes de la chambre de précombustion et du canal de passage ; la figure 4, une vue à plus grande échelle de l'élargissement du canal.
Selon les figures, dans le cylindre 1 refroidi à l'eau se dépla- ce un piston 2 qui présente, dans son fond, un renfoncement 3, lequel, au point mort supérieur du piston, forme la chambre ou espace de combustion prin- cipal 4. Dans la culasse 5 du cylindre refroidie à l'eau se trouve ménagée la chambre de précombustion 6, qui, par un canal de passage 7, communique avec la chambre de combustion principale et dans laquelle le combustible est injecté par une tuyère d'injection 8 placée axialement par rapport au canal 7.
La chambre de précombustion et le canal de passage 7 sont formés par une pièce intérieure 9 qui, à la périphérie extérieure de la chambre de précom- bustion, en 10, a une épaisseur de paroi relativement faible et qui, dans la partie-inférieure cylindrique 11 contenant le canal de liaison 7, possè- de au contraire une épaisseur de paroi relativement grande.
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Selon l'invention, le canal de passage 7 ne débouche pas immé- diatement dans la chambre de précombustion 6, mais dans un élargissement 12 semblable à un godet ou cuvette, qui, du côté du canal de passage 7, se rat- tache à celui-ci en forme de gradin de préférence à arête vive 12' et contre lequel est dirigé le jet de combustible 13 sortant de la tuyère 8. Le diamè- tre de l'élargissement est, par exemple, égal à 2-2 1/2 fois le diamètre du canal de passage. La paroi périphérique de l'élargissement se raccorde uti- lement par un arrondi 12" à la paroi de la chambre de précombustion. A pro- ximité de cet élargissement 12, la pièce intérieure 9 de la chambre de pré- combustion est, en outre, isolée de la paroi de la culasse du cylindre par un espace isolant 14.
Un autre intervalle isolant 15 sépare la partie cy- lindrique inférieure 11 de la pièce intérieure d'avec la paroi de la culas- se du cylindre qui l'entoure. Dans l'exemple de réalisation selon les figu- res 1 et 2, la chambre de précombustion a une forme sphérique et est pla- cée obliquement par rapport à l'axe du cylindre, à côté d'une soupape d'admis- sion 16 et d'une soupape d'échappement 17, de telle manière que des canaux de passage libres 21 pour l'eau de refroidissement peuvent être prévus en- tre les parois 18 de la culasse du cylindre qui reçoivent la pièce intérieu- re 9 et les parois 19 et 20 de la soupape d'admission et de la soupape d'é- chappement.
Le renfoncement 3 du piston, qui forme la chambre de combustion principale 4, a, en outre, une forme semblable à celle d'une cuiller, de telle sorte qu'il a sa plus grande profondeur au-dessous de l'embouchure du canal de passage 7 et que du côté opposé à la chambre de précombustion, il se termine par une partie plate se confondant avec le bord du piston 22, non renfoncé, qui vient se placer contre la paroi fermant la culasse du cylin- dre au point mort supérieur du piston.
La machine fonctionne de la manière suivante :
Pendant la course ascendante du piston, l'air comprimé est re- foulé par le canal de passage 7 dans la chambre de précombustion, et à cet- te occasion il se forme essentiellement des courants tourbillonnaires dans la chambre de précombustion suivant les flèches 23. Simultanément, des tour- billons locaux supplémentaires 24 sont produits dans l'élargissement 12 par suite du fait que l'air qui afflue par le canal se détache brusquement à hau- teur de l'arête 12' de l'élargissement. Le combustible injecté sous la forme du jet 13 vers l'élargissement 12 reçoit de ce fait un mouvement tourbillon- nant et un mélange supplémentaires à la transition entre le canal de passage et la chambre de.précombustion.
D'autre part,lorsque le piston s'approche de la position de point mort supérieure il se forme des tourbillons dans la chambre de combustion principale 4, comme cela est indiqué approximativement par les flèches 25, et les courants de refoulement produits par le bord du piston se concentrent à peu près devant l'embouchure du canal de passage 7 dans la chambre de combustion principale 4 et sont déviés, à cet endroit, dans le renfoncement du piston. Le mélange de la chambre de précombustion sortant à ce moment après l'allumage de cette chambre est insufflé dans ces courants d'air qui se dévient mutuellement et, de ce fait, il est réparti efficacement dans la chambre de combustion principale.
Le bord, non renfon- cé, du piston formant écran garantit à cette occasion une tenue thermique favorable dans la chambre de combustion principale, en particulier jusqu'au moment de la combustion complète du mélange de combustible.
Dans l'exemple de réalisation selon la figure 3, la chambre de précombustion 6 est placée dans le sens axial du cylindre, par exemple au centre entre deux soupapes d'admission 16 et deux soupapes d'échappement, dans la culasse du cylindre. Par conséquent, la chambre de combustion prin- cipale 4 est également formée symétriquement par rapport à l'axe du cylindre, par exemple, avec une paroi de délimitation circulaire 26 dans le fond du piston.
Le canal de passage 7 débouche, dans ce cas, par exemple par une par- tie élargie conique 27 dans la chambre de combustion,principale. En outre, la chambre de précombustion 6 n'est pas exactement sphérique, mais est cylin- drique dans sa partie médiane et a une forme générale conique à ses extré- mités respectivement vers la tuyère d'injection 8 et vers l'élargissement en forme de gradin 12 du canal de passage. Quant au reste, le fonctionnement
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du moteur selon la figure 3 est en principe le même que celui du moteur selon les figures 1 et 2.
REVENDICATIONS.
1. Moteur Diesel à chambre de précombustion compacte, par exem- ple sphérique, qui est reliée à la chambre de combustion principale par un canal de passage central placé dans le sens axial du jet de combustible in- jecté, caractérisé en ce que le canal de passage - de préférence à l'inté- rieur d'une pièce garnissant intérieurement la chambre de précombustion et le canal et faisant obstacle à la déperdition de chaleur - présente, à son embouchure dans la chambre de précombustion, un élargissement en forme de gradin qui se rattache au canal par une arête vive et reçoit le jet de com- bustible et en ce que la chambre de combustion principale est formé par un renfoncement ou cavité du fond du piston,
dans laquelle le canal débou- che en particulier de telle sorte que le contenu de la chambre de précom- bustion est éjecté dans l'air de compression refoulé radialement par le bord, non renfoncé, du piston contre l'embouchure du canal de passage et dévié devant celle-ci dans le renfoncement du piston.
2. Moteur Diesel à chambre de précombustion selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que l'élargissement en forme de gradin a une for- me semblable à celle d'un godet de grand diamètre et se rattache de préfé- rence par un arrondi à la paroi de la chambre de précombustion.
3. Moteur Diesel à chambre de précombustion selon l'une ou l'au- tre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le canal de passage s'é- largit sous une forme cylindrique ou conique ou en forme de tuyère à son em- bouchure dans la chambre de combustion principaleo
4.
Moteur Diesel à chambre de précombustion selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chambre de précombus- tion et le canal de passage est garni intérieurement d'une pièce d'un. te- nant, qui, à la périphérie extérieure de la chambre de précombustion, possè- de une épaisseur de paroi plus faible que dans la partie cylindrique de plus petit diamètre contenant le canal de passage et l'élargissement en forme de gradin et est isolée de la paroi de la culasse du cylindre, en particu- lier à la hauteur ou à proximité de l'élargissement en forme de gradin.
5. Moteur Diesel à chambre de précombustion selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la chambre de précombus- tion a une forme cylindrique dans sa partie médiane et une forme générale conique à ses extrémités vers la tuyère d'injection et vers l'élargissement du canal de passage.
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