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MACHINE A COMBUSTION INTERNE A INJECTION AVEC ACCUMULATEUR D'ENERGIE.
L'invention concerne une machine à combustion interne à injection avec accumulateur d'énergie et comportant une chambre de combustion excentrée par rapport à l'axe du cylindre dans la tête du cylindre et dont toute la section transversale est en communication avec l'espace mort; la tuyère d'injection et l'accumulateur d'énergie débouchant à des points opposés dans la dite chambre de combustion.
Dans les machines à combustion interne à injection il est connu de prévoir dans la tête du cylindre une chambre de combustion dont le diamètre est inférieur à celui de l'espace mort du cylindre. Par exemple, des machines sont connues dans lesquelles la chambre de combustion présente,en coupe verticale, une section transversale par rapport à l'axe du cylindre, limitée, vers l'espace mort, par le fond du piston et, vers l'autre cóté, par l'une des soupapes de la machine. En outre, il est connu de prévoir de telles chambres de combustion coaxiales ou excentriques par rapport à l'axe de l'alésage du cylindre.
Cependant les expériences faites avec de telles chambres de combustion enseignent que malgré une turbulence parfaire de la charge d'air lorsque des dispositifs engendrant des turbulences, tels que des accumulateurs d'énergie, des chambres auxiliaires ou similaires, sont prévues, les angles et les coins morts, impossibles à éviter totalement dans de telles chambres de combustion, contiennent encore une partie de la charge qui ne peut pas être exploitée pour la combustion. Il en découle un rendement réduit par unité d'espace mort.
Dans des machines plus petites, les chambres de combustion du type décrit, présentent, en outre, le désavantage que leur section transversale ne permet plus de loger une soupape de section transversale suffisante et que, de ce fait, il n'est plus possible de prévoir une soupape dans la chambre de combustion, de manière que la chambre de combustion devient un cul-de-sac dans lequel subsiste en permanence une quantité considérable de gaz brûlé; il en découle à rendement égal une combustion imparfaite et, par conséquent, une consommation plus élevée en carburant ou bien, une bonne combustion mais un rendement inférieur.
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Le but de l'invention est d'éliminer ces inconvénients et, suivant l'invention, ce but peut être atteint par une exécution impeccable de la chambre de combustion au point de vue technique de la circulation et du passage de cette chambre vers l'espace mort ainsi que par une position avantageuse au point de vue technique de la circulation par rapport à la section transversale de l'espace mort,de manière à obtenir une circulation guidée à l'intérieur de la chambre de combustion.
Le fait de tenir compte de la technique de la circulation lors de l'élaboration des chambres de combustion des machines à combustion interne à injection, est en soi une mesure connue, par exemple, dans les machines à chambres de turbulence, c'est-à-dire des chambres de combustion auxiliaires, reliées à la chambre de combustion même par un canal à section transversale considérablement inférieure à celle de la chambre de combustion et qui sont réalisées de manière que l'air, pénétrant à grande vitesse dans ces chambres de combustion auxiliaires, est dévié en vue de la formation de tourbillons.
Etant donné que la grande vitesse de pénétration de l'air correspond en soi à une perte de charge considérable, il a déjà été essayé d'exécuter le canal de raccord entre l'espace mort et la chambre de combustion de manière qu'il soit aussi favorable que possible au point de vue technique de la circulation et, tout particulièrement pour prévenir des pertes d'air lors de sa pénétration dans l'embouchure du dit canal menant à l'espace mort, de prévoir, à cet endroit, des passages avantageux au point de vue technique de la circulation.
En outre, lorsqu'il s'agit de chambres de combustion dont le diamètre est différent de celui de l'alésage du cylindre et qui communiquent par toute leur section transversale avec l'espace mort, il est connu d'arrondir les passages depuis l'espace mort jusqu'à la chambre de combustion, partiellement pour des raisons de résistance, partiellement pour des raisons de la technique de la circulation, de manière à diriger l'air refoulé depuis l'espace mort jusqu'à la chambre de combustion, et ce, à la fin de la course de compression, vers l'axe de la chambre de combustion pour que le carburant soit entral- né par l'air vers le centre de celle-ci, et pour obtenir de ce fait un meilleur mélange de l'air et du carburant.
L'invention utilise également ces moyens connus, décrits, pour diriger la charge d'air introduite dans la chambre de combustion, cependant, ici ce guidage de l'air introduit dans la chambre de combustion, obtenu par l'intermédiaire de ces moyens connus, sert à expulser' de la chambre de combustion les résidus du gaz brûlé en la balayant.
Pour cette raison et suivant l'invention, la chambre de combustion est constituée par une pièce cylindrique, située à l'un des côtés de l'espace mort du cylindre et exécutée de manière que sa hauteur soit inférieure au tiers de son diamètre, et par une pièce montée sur la dite pièce cylindrique, pièce dont la structure géométrique est telle que la hauteur totale de la chambre de combustion comprenne au moins quatre cinquième du diamètre de la dite pièce cylindrique. En outre, un passage favorable au point de vue technique de la circulation est prévu entre la face intérieure de la chambre de combustion et la face orientée vers l'espace mort de la tête du cylindre.
Les dimensions les plus grandes de ce passage se situent au coté opposé à l'excentricité de la chambre de combustion et diminuent uniformément dans les deux directions en entourant la partie cylindrique de la chambre de combustion et se prolongent, du côté de l'excentricité, dans le bord prévu entre la face intérieure de la pièce cylindrique de la chambre de combustion et le coté de]la tête du cylindre qui est orienté vers l'espace mort.
D'autre part, l'accumulateur d'énergie débouche dans la chambre de combustion du côté de l'excentricité de celle-ci et son axe est incliné de manière qu'il aboutisse dans l'espace mort du cylindre en passant à côté du passage, et que l'axe horizontal prolongé dela tuyère d'injection, débouchant en face de l'embouchure de l'accumulateur dans la chanbre de combustion, aboutisse au moins dans l'élargissement de l'embouchure de l'accumulateur.. Au sommet de la chambre de combustion est prévu, de manière connue, un forage pour le raccordement d'instruments de mesure, de
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surveillance ou auxiliaires.
Inexécution suivant l'invention de la chambre de combustion exi- ge en même temps que celle-ci présente une certaine hauteur au-dessus de la surface d'appui de la tête du cylindre. Cette hauteur est avantageuse au point de vue construction du fait qu'elle permet de disposer dans la tête du cylindre la tuyère d'injection et l'accumulateur d'énengie, de manière à éviter une accumulation défavorable de matièrebien au contrai- re, les sections transversales sont suffisantes pour permettre la circula- tion ou l'écoulement du moyen de refroidissement.
L'invention peut être utilisée tant pour des machines refroidies par un fluide liquide que pour celles refroidies par air et tant pour des machines à quatre temps que pour celles à deux temps.
Suivant l'invention, dans les machines à deux temps à balayage inversé, les lumières d'arrivée pour l'air de balayage et de charge sont disposées du coté de la chambre de combustion excentrée, dans la z8ne du point mort bas du piston et les lumières de sortie sont disposées du coté opposé dans la paroi du cylindre. Dans cette exécution un avantage parti- culier réside dans le fait que l'air de balayage, circulant du coté des lumières d'arrivée, parallèlement à l'axe du cylindre en direction de la tête du cylindre, pénètre immédiatement dans la chambre de combustion et est dévié dans celle-ci vers l'autre coté pour balayer pendant cette opéra- tion très efficacement les gaz brùlés de la chambre de combustion.
Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig. l représente une coupe partielle verticale d'un cy- lindre, avec une chambre de -,combustion prévue dans la tête du cylindre, chambre de 'combustion constituée par une pièce basse cylindrique et une pièce tronconique plus haute, posée sur la première, et un piston à fond plat.
La fig. 2 est une coupe partielle verticale du même cylindre avec un piston dont le fond présente un renfoncement.
La fig. 3 est une coupe partielle verticale d'un cylindre avec une chambre de combustion essentiellement ronde dans la tête du cylindre et avec un piston à fond plat.
La fig. 4 est une coupe partielle verticale du même cylindre avec un renfoncement dans le fond du piston.
Dans toutes les figures des répères identiques désignent des pièces identiques ou servant à des buts identiques. 1 représente le cylindre avec le.piston 2 sur lequel la tête 3 du cylindre est vissée de manière connue au moyen de boulons. en intercalant un joint d'étanchéité 4.
La chambre de combustion 5, suivant la forme d'exécution des figs. l et 2 est constituée par une pièce cylindrique 6 et par une pièce tronc6nique 7 posée sur la première, et dont le sommet est muni d'un forage 8 servant au raccordemenc d'instruments de mesure, de surveillance et auxiliaires, tels que des bougies d'allumage ou similaires.
La chambre de combustion 5 est décalée de la valeur 9 par rapport à l'axe du cylindre 1, de manière que la plus grande partie de la charge d'air doit être introduite dans la chambre de combustion depuis le c8té opposé à l'excentricité de celle-ci.Par conséquent, le passage 10, tenant compte de la technique de la circulation, est oblique, et cette obliquité se prolonge par un de ses arrondis dans la face intérieure de la chambre de combustion 5, tandis que l'autre arrondi à rayon plus grand se prolonge dans la surface de la paroi opposée à l'espace mort de la tête du cylindre.
La tuyère d'injection 11 à axe horizontal est disposée à une hauteur telle au-dessus de la surface d'appui de la tête 3 du cylindre que son logement 12, prévu dans la paroi de la chambre de combustion 5, laisse subsister entre la tuyère 11 et la paroi 13 de la tête 3 orientée vers l'espace mort du cylindre 1, une section-transversale 14 suffisante
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pour la circulation ou l'écoulement du moyen de refroidissement.
L'accumulateur d'énergie 15 est orienté vers la surface d'appui de la tête 3 du cylindre de manière que son axe soit incliné vers l'intérieur et il est casé dans un logement 16 prévu dans la paroi de la chambre de combustion 5 de façon à laisser subsister également de grandes sections transversales pour la circulation ou l'écoulement du moyen de refroidissementPar rapport à la tuyère d'injection 11, l'accumulateur d'énergie est disposé de manière qu'une partie du carburant injecté pénètre dans celui-ci par l'embouchure 17 s'élargissant vers la chambre de combustion 5. La forme d'exécution de la fig. 2 se distingue de celle de la fig. 1 uniquement par le renfoncement 18 prévu dans le fond du piston 2.
La forme d'exécution représentée à la fig. 3 se distingue essentiellement par la forme ronde de la chambre de combustion et le passage 10 entre l'espace mort et la chambre de combustion est réalisé sous la forme d'un arrondi à rayon plus grand qui se prolonge, d'une part, dans la surface d'appui de la tête du cylindre et, d'autre part, dans la face intérieure de la partie ronde de la chambre de combustion.
La fig. 4 représente un cylindre identique à celui de la fig.
3 sauf qu'un renfoncement 18 est prévu dans le fond du piston 2.