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MOTEUR DIESEL A CHAMBRE DE PRECOMBUSTION.
L'invention se rapporte à un moteur Diesel muni d'une chambre de précombustion, qui est mise en communication avec la chambre de combus- tion principale, constituée par un renfoncement prévu dans le fond du pis- ton,au moyen d'orifices de passage séparés, dirigés vers le périmètre de la chambre de combustion principale.
L'invention a avant tout pour but l'a- mélioration des conditions thermiques dans lesquelles s'effectue la combus- tion dans la chambre principale, de même qu'un mélange amélioré du contenu, déjà partiellement en combustion,de la chambre de précombustion s'échap pant de celle-ci dans la chambre de combustion principale avec l'air compri- mé dans la chambre de combustion principale pendant la course de compres- sion du piston. De plus, on vise à une décharge thermique du piston et du corps intérieur de la chambre de précombustion.
L'invention réside essentiellement dans le fait que la partie de la chambre de précombustion;, avantageusement constituée par un corps in- térieur et présentant les orifices de passage, pénètre à ce point profon- dément dans la chambre de combustion principale et que le fond du piston est constitué de telle façon, par un renfoncement central et un renfonce- ment annulaire ou en forme de segment, que, dans la position de point mort supérieur du piston, l'extrémité de la chambre de précombustion plonge dans le renfoncement central et que les jets s'échappant de la chambre de précom- bustion via les orifices de passage, dirigés de biais vers le bas, sont chas- sés vers l'extérieur directement par la surface de la paroidu renfoncement en forme d'anneau ou de segment du piston,
dans le sens du tourbillon d'air qui se crée pendant'la course de compression.
De façon avantageuse, lextrémité, de préférence fortement ar- rondie, de la chambre de précombustion, plongeant dans le renfoncement cen- tral du fond du piston, est entourée, au point mort supérieur du cylindre,
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sous un faible jeu, par la paroi, constituée de manière correspondante, du renfoncement.
Les orifices de passage se répartissent de préférence sur tout le périmètre et débouchent, avantageusement de façon faiblement inclinée, par exemple sous un angle d'environ 10 à 20 , dans la chambre de combus- tion principale, tandis que le fond du renf oncement annulairé arrondi du piston, s'étendant jusqu'à proximité des orifices de passage, est incliné sous un angle sensiblement égal. Cependant, des orifices de passage peuvent également être disposés de façon horizontale, c'est-à-dire de façon perpen- diculaire à l'axe du cylindre, en particulier lors d'une conformation ap- propriée du fond du cylindre.
Lorsque la chambre de précombustion est dis- posée de biais, le renfoncement annulaire est, de plus, avantageusement dé- placé de manière excentrique par rapport à la sortie de la chambre de pré- combustion ou au renfoncement central dans le fond du cylindre et cela du côté où le fond du cylindre forme un angle obtus avec l'axe de la chambre de précombustion. La chambre de précombustion se compose avantageusement d'une partie élargie, voisine de la tuyère d'injection, et d'une partie en forme de canal, disposée vers la chambre de combustion principale, dans la direction de la tuyère d'injection, à l'extrémité de laquelle partie en forme de canal, plongeant dans la chambre de combustion principale, sont disposés les orifices de passage, tandis que les deux parties peuvent être recouvertes ou constituées par un corps intérieur commun.
Le fond du corps intérieur peut, en outre, être constitué de telle façon que la résistance de sa paroi soit la plus grande en sa partie centrale et diminue lentement vers la périphérie.
Grâce à l'invention, on obtient les avantages suivants : Du fait que l'extrémité de la chambre de précombustion ou du corps intérieur de la chambre de précombustion, présentant les orifices de passage, pénètre jusque dans le noyau chauffé de la chambre de combustion principale, l'al- lumage amorcé dans la chambre de précombustion et les conditions de combus- tion préparées par la précombustion dans la chambre de précombustion sont favorablement influencés dans la chambre de combustion principale.
Grâce à la disposition, dans le f ond du cylindre, d'un renfoncement de forme annu- laire, constituant la chambre de combustion principale, il se produit, pen- dant la course de compression du cylindre, des tourbillons d'air annulaires, dans lesquels les jets s'échappant de la chambre de précombustion par les divers orifices de passage sont injectés effectivement de façon tangentiel- le, de telle sorte que le contenu de la chambre de précombustio n est immé- diatement saisi par l'air dévié vers l'extérieur au fond du renfoncement annulaire du piston et réparti de façon régulière sur la chambre de combus- tion principale.
Lors d'une disposition plus inclinée de la chambre de précombus- tion, la répartition régulière est garantie par une disposition excentrique appropriée de la chambre de combustion principale. Grâce à la disposition d'un renfoncement central dans le fond du cylindre, recevant l'extrémité de la chambre de précombustion, on obtient que le contenu de la chambre de précombustion, à sa sortie de la chambre de précombustion, soit guidé, en même temps que l'air dévié en tourbillon annulaire dans le fond du piston, par la paroi du piston.
Du fait que la paroi du renfoncement central s'ap- proche, au point mort supérieur du piston, jusque près de l'extrémité de la chambre de précombustion pénétrant dans la chambre de combustion principa- le, on évite,en dessous de la chambre de précombustion, des espaces morts dans lesquels, autrement, un mélange pauvre en combustible apparaîtrait.
L'extrémité arrondie du corps intérieur de la chambre de précombustion pro- voque un écoulement avantageux de la chaleur vers les. parties cylindriques du corps intérieur, ainsi qu'une reprise avantageuse des tensions dues à la chaleur. Des moteurs conformes à l'invention se distinguent par une consommation minime de combustible et un haut rendement.
Plusieurs exemples d'exécution sont reproduits aux figures. La fig. 1 représente une coupe, selon l'axe du cylindre et de la chambre de
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précombustion, d'une forme d'exécution du moteur.
La f ig. 2 représente une coupe horizontale selon la ligne 2-2 de la f ig. 1.
La fige 3 représente une coupe selon l'axe d'une autre forme d'exécution.
La fig. 4 représente une coupe selon l'axe d'une troisième for- me d'exécution.
La fig. 5 représente une coupe horizontale selon la ligne 5-5 de la f ig. 4.
Dans le cylindre 10, qui est recouvert à sa partie supérieure par la tête de cylindre 11, le piston 12 se meut' de telle sorte que son bord extérieur 13 s'approche, au point mort supérieur du piston, jusque près de la tête de cylindre 11. Dans la tête de cylindre est disposée, par exemple latéralement à. côté d'une soupape d'admission 14 et d'une soupape d'échappement 15, de biais et de façon excentrique par rapport à l'axe du cylindre, une chambre de précombustion 16, dont la paroi est formée par un corps intérieur 17 et qui est constituée par une partie élargie 19 de cham- bre de combustion, par exemple légèrement de forme sphérique, voisine de la tuyère d'injection 18, et par un espace 20, en forme de canal, disposé, vers la chambre de combustion principale, de façon axiale par rapport à la tuyère d'injection 18.
Le corps intérieur 17, formant la chambre de précom- bustion, pénètre, par la paroi terminale inférieure 21, légèrement arrondie, en forme hémisphérique, relativement profondément dans la chambre de com- bustion principale, la partie 20, en forme de canal, étant reliée avec la chambre de combustion principale par des orifices de passage 22 (au nombre de 8, par exemple), répartis sur le périmètre.
La chambre de combustion principale est, en l'occurence, formée par un renfoncement du fond du cylindre, renfoncement qui est constitué par une partie centrale 23 du renfoncement et une partie annulaire 24 du renfon- cement entourant la première. Ces renfoncements sont conformés de telle fa- gon que, ainsi que le montre la fig. 2, la paroi du renfoncement 23 s'appro- che jusque près de la paroi terminale 21 de la chambre de précombustion, lorsque le piston est au point mort supérieur. En l'occurrence, les parois arrondies du renfoncement annulaire 24 se raccordent directement, au point mort supérieur du piston, de façon tangentielle, aux orifices de passage 22 de la chambre de précombustion.
A la fig. 1, les orif ices de passage sont inclinés, sous un an- gle [alpha] de 10 à 20 par exemple, par rapport au fond du piston ou à un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre.
Pendant la course de compression du piston, l'air de combustion est comprimé vers l'intérieur dans le renfoncement annulaire 24, par le bord extérieur 13 du piston, de telle façon qu'il se forme dans ledit renfonce- ment, des tourbillons annulaires 25. Le contenu de la chambre de précombus- tion, s'échappant des orifices 22,est saisie immédiatement au droit de l'é- chappement et guidé vers l'extérieur, dans la direction de la paroi de f ond du renfoncement 24, tandis qu'il se répand de façon régulière sur la cham- bre de combustion principale.
Ainsi qu'il résulte en particulier de la fig. 2, la partie cen- trale 23 du renfoncement du fond du piston, et par suite l'extrémité de la chambre de précombustion pénétrant dans la chambre de combustion principale, est déplacée de façon excentrique, d'une mesure e, par rapport au centre de la partie extérieure 24 du renfoncement, et cela vers le côté de la cham- bre de combustion principale vers lequel la chambre de précombustion est disposée de manière excentrique par rapport à l'axe du cylindre.
Les orifi- ces de passage 22 peuvent,en l'occurrence, être adaptés à cette disposi- tion excentrique, tandis que les orifices de passage 22, disposés du côté de l'axe du cylindre ou du,centre du renfoncement annulaire, présentent u- ne plus grande section que ceux qui leur font face, par exemple les orifices
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22a présentant la plus grande section, les orifices 22 b la plus petite, tandis que la section des divers orifices peut être décroissante de l'un à l'autre côté, pour correspondre aux parties de la chambre de combustion pourvues de combustible.
Du fait que l'extrémité de la chambre de précom- bustion pénètre jusque profondément dans la chambre de combustion princi- pale, donc dans la partie la plus chaude du moteur, on obtient des condi- tions thermiques particulièrement avantageuses par rapport à la prépara- tion du combustible. Grâce à la disposition de la partie centrale du ren- foncement recevant l'extrémité de la chambre de précombustion, le contenu de la chambre de précombustion est en outre guidé, immédiatement à sa sor- tie de la chambre de précombustion, par la paroi du fond du piston, simul- tanément avec l'air dévié en tourbillon annulaire dans le renfoncement an- nulaire.
Du fait que la paroi du renfoncement central s'approche, au point mort supérieur du cylindre, jusque près de l'extrémité de la chambre de précombustion pénétrant dans la chambre de combustion principale, on évite, sous la chambre de précombustion, des espaces morts, dans lesquels, autre- ment, un mélange pauvre en combustible apparaîtrait. L'extrémité arrondie du corps intérieur de la chambre de précombustion provoque une cession a- vantageuse de la chaleur vers les parties cylindriques du corps intérieur et une reprise avantageuse des tensions dues à la chaleur.
Au lieu d'un renfoncement annulaire, on peut aussi prévoir é- ventuellement, particulièrement lors d'une chambre de précombustion forte- ment excentrique, un renfoncement essentiellement en forme de secteur. Le renfoncement annulaire peut également être divisé en plusieurs secteurs sé- parés, par exemple de telle sorte qu'un secteur séparé soit adjoint à cha- que orifice de passage.
L'exemple d'exécution selon la fig. 3 se distingue essentielle- ment de celui selon les figs. 1 et 2 du fait que les parois de fond de la partie extérieure 24 du renfoncement, contigues à la partie centrale 23 du renfoncement, forment un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre et que les orifices 22, disposés dans le corps intérieur au-dessus du fond arrondi 21, s'étendent également de façon perpendiculaire à l'axe du cylindre et paral- lèlement à la surface de fond du renfoncement 24 formant la chambre de com- bustion principale, disposée de façon excentrique par rapport à l'axe du cylindre.
Dans l'exemple d'exécution selon les figures 4 et 5, le corps intérieur, formé par la partie élargie supérieure 17 a, la partie cylindri- que 17 b et le fond 21, pénètre à nouveau proportionnellement profondément dans la chambre de combustion, de telle sorte que, au point mort supérieur du cylindre, le fond 21 du corps intérieur pénètre dans le renfoncement cen- tral 23 du fond du piston, prévu à cet endroit. Le fond 21 du corps inté- rieur se raccorde, en l'occurrence, de façon hémicylindrique, à la partie cylindrique 17 b du corps intérieur et présente, à sa périphérie, des ori- fices 22, dont ceux qui sont inclinés vers l'axe du cylindre ont chaque fois une section plus grande que ceux qui sont situés du côté opposé et dé- croissent de l'orifice 22 a jusqu'à l'orifice 22 b.
La gradation est, en l'occurrence de nouveau, adaptée aux parties de l'espace de la chambre de combustion principale à pourvoir de combustible.
Le fond 21 du corps intérieur est, de plus, constitué de telle façon que le centre de la surface intérieure de la paroi du fond se trouve au-dessus du centre de la surface extérieure de la paroi, le fond présen- tant de cette façon, dans la direction de l'axe X-X de la chambre de précom- bustion, une plus grande résistance d1 que dans la partie cylindrique 17 b (d2). Un tel corps intérieur s'est averé particulièrement résistant face à des exigences thermiques élevées. Une combustion du corps intérieur, à l'en- droit thermiquement le plus fortement chargé, de la paroi clôturant l'inté- rieur du corps intérieur contre la chambre de combustion principale, ne se présente plus.
Malgré la résistance décroissante de la paroi du corps intérieur vers la périphérie, la chaleur peut s'écouler de fagon suffisante dans la
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partie cylindrique du corps intérieur et de là vers les parois refroidies à l'eau de la tête du cylindre, attendu que la chaleur, s'écoulant radia- lement à partir de l'axe du corps intérieur,rencontre une section grandis- sant avec le volume.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple d'exécution repré- senté. C'est ainsi qu'on peut prévoir par exemple, à la place d'un renfon- cement annulaire, principalement lors d'une chambre de précombustion forte- 'ment excentrique, un renfoncement sensiblement en forme de secteur. De mê- me, le renfoncement annulaire peut être divisé en plusieurs secteurs sépa- rés, par exemple de telle sorte qu'à chaque orifice de passage soit adjoint un secteur séparé.
L'invention est appropriée pour des moteurs de toutes espèces, mais est d'un avantage particulier pour des moteurs qui, comme dans le cas de véhicules automobiles, doivent travailler dans des conditions fort dif- férentes,à des nombres de tours très différents.
REVENDICATIONS.