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La présente invention se rapporte aux moteurs à combustion inter- ne du type à allumage par compression et à injection de combustible liquide et du genre généralement appelé moteurs à injection directe à charge tour- billonnante, c'est-à-dire des moteurs dans lesquels, pendant le temps de compression, la charge .d'air dans le cylindre, ou une partie substantielle de celle-ci, est comprimée dans une chambre de combustion formée dans le piston ou dans la culasse du cylindre et en communication pratiquement li- bre avec l'alésage du cylindre, et dans lesquels la masse d'air est amenée à tourbillonner dans la chambre de combustion autour d'un axe (appelé ci- après l'axe de la chambre de combustion)
et le combustible est injecté dans la poche de la chambre de combustion de manière que la charge d'air ait tendance à balayer le ou les jets de combustible.
Dans ce genre de moteurs, l'axe de la chambre de combustion coin cide en général approximativement avec l'axe de l'alésage .du cylindre et le tourbillonnement est provoqué par l'entrée tangentielle de l'air dans le cylindre.
Actuellement, la paroi circonférentielle de la chambre de com- bustion en forme de poche, c'est-à-dire la paroi léchée par les parties ex- térieures circonférentielles de la charge tourbillonnante d'air, est appro- ximativement circulaire, vue en coupe normale à l'axe de la chambre de combustion, de manière à gêner le moins possible le tourbillonnement de l'air.
Un but de la présente invention est de procurer une forme de chambre de combustion pour moteurs à injection directe du genre décrit, 'dans laquelle la combustion du combustible aura tendance à être réalisée plus efficacement et plus complètement.
Dans un piston ou une culasse de cylindre conforme à la présente invention, pour un moteur à combustion interne et injection directe du gen- re décrit, comprenant une chambre de combustion en forme de poche dans la- quelle une masse d'air de combustion est amenée à tourbillonner autour d'un axe, la paroi circonférentielle de la poche est pourvue au moins d'une arête qui s'étend dans l'ensemble parallèlement à l'axe, et qui, en coupe perpendiculaire à l'axe, forme un coin rentrant.
De préférence, l'angle du coin rentrant n'est pas en substance plus grand qu'un angle droit, et l'inclinaison d'un côté du coin rentrant par rapport au rayon peut être beaucoup plus forte que celle de l'autre, par exemple, un côté de l'angle rentrant peut être approximativement radial.
Avantageusement, le côté de l'angle rentrant formant le plus grand angle avec le rayon se fond graduellement dans une partie de la paroi coaxiale à l'axe. Le sens de circulation de l'air est de préférence tel que l'air aborde l'arête rentrante le long du côté incliné formant le plus grand an- gle avec le rayon.
Le dispositif d'injection de combustible peut être disposé de ma- nière à diriger un jet de combustible vers une partie de la paroi de la po- che aux abords du coin rentrant, par exemple vers une partie de la paroi de la poche légèrement en amont de l'arête rentrante.
Suivant une forme d'exécution de l'invention, la paroi circonfé- rentielle de la poche de combustion présente deux ou plusieurs arêtes du genre décrit, par exemple la chambre de combustion peut avoir une section générale circulaire dans un plan perpendiculaire à l'axe, à l'exception de deux ou plusieurs retraits radiaux en forme de dent de rochet dans sa paroi, le sens de tourbillonnement de la charge d'air étant tel que l'air aborde chaque retrait par l'extrémité formée par la surface .approximative- ment radialeo
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L'invention peut être réalisée sous différentes formes,
mais deux formes de réalisation distinctes seront décrites à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 est une coupe verticale schématique d'un piston sui- vant l'invention,
La figure 2 est une vue en plan du piston de la figure 1,
La figure 3 est une vue semblable à la figure 1 d'une variante, et
La figure 4 est une vue semblable à la figure 2 de la variante représentée à la figure 3.
Le piston représenté sur les figures 1 et 2 est monté dans un mo- teur à distribution par soupapes ou par fourreaux, de manière que la char- ge d'air admise soit amenée à tourbillonnez rapidement autour de l'axe du cylindre. Le piston 10 comporte une poche de combustion 11 formée partiel- lement dans sa tête 12 et partiellement dans une pièce rapportée annulaire 13 maintenue par des vis 14 dans un logement 15 dans la tête de piston. La poche de combustion est formée par une surface de révolution autour de l'a- xe du piston et comprend une paroi latérale tronconique 16, la grande base tournée vers le haut et un fond pourvu d'une partie centrale conique 17 s'aplatissant graduellement et remontant en courbe en 18 pour se fondre avec la paroi latérale 16.
Un ajutage d'injecteur de combustible représenté en 20 dirige plusieurs jets de combustible 21 dans une direction en substance radiale, 'avec une faible composante vers le bas, parallèle à l'axe.
Il a été dit ci-dessus que la poche formant la chambre de combus- tion est délimitée par une surface de révolution, mais suivant l'invention, sa forme s'écarte d'une telle surface à plusieurs points de vue importants.
Comme le montre clairement la figure 2, la paroi circonférentielle 16 de cette poche est pourvue d'un certain nombre d'arêtes 25, chacune s'étendant dans l'ensemble parallèlement à l'axe et formant, en coupe perpendiculaire- ment à l'axe, un coin rentrant. Une face de chaque arête 26 est comprise dans un plan radial tandis que l'autre face 27, que l'on appellera la face circonférentielle, forme un angle d'au moins 90 avec le rayon. Cette fa- ce circonférentielle 27 se fond graduellement dans une partie 28 de la paroi, coaxiale à l'axe.
Comme l'indique la flèche 30 sur la figure 2, l'air est amené à tourbillonner er. sens inverse des aiguilles d'une montre de manière à abor- der l'arête rentrante 25 par sa face circonférentielle 27.
La forme exacte des parois circonférentielles de la poche peut varier largement, Dans la forme d'exécution particulière représentée, cha- que arête peut être considérée comme formée par une partie ressemblant à une dent de rochet saillant d'une surface -de révolution vers l'intérieur, puisque la surface circonférentielle 27-forme une courbe vers l'intérieur suivant une spirale partant de la surface coaxiale 28. Cependant, la sur- face circonférentielle adjacente à l'arête rentrante peut être coaxiale et se fondre dans une surface menant au bord extérieur de la face radiale sui= vant une ligne qui forme une spirale vers l'extérieur, ou même une tangen- te.
Dans ce cas, les arêtes rentrantes peuvent être considérées comme for- mées par des retraits en forme de dent de rochet formés dans une surface de révolution.
L'inclinaison de chaque arête rentrante peut aussi être variée par rapport à l'axe. Comme le montre la figure 1, l'arête est parallèle à l'axe, mais, étant donné que la paroi est tronconique dans l'ensemble,
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l'arête devient progressivement moins saillante vers le fond de la poche de combustion et, en fait, disparaît à la base de la pièce rapportée 13. En variante, si on le désire, l'arête peut être inclinée par rapport à l'axe, dans un plan radiale par exemple de manière à être plus parallèle à la sur- face tronconique 16, ou bien être incliné par rapport à un rayon de manière que son bord supérieur soit en avant ou en arrière de son bord inférieur dans le sens de circulation de l'air.
Les figures 3 et 4 représentent une forme d'exécution semblable dans l'ensemble à celle représentée sur les figures 1 et 2, sauf que la po- che de combustion est formée dans la matière même de la tête de piston, et n'a qu'une seule arête rentrante. Le piston 35 comporte dans sa tête 36 une poche de combustion 37 de forme générale semblable à celle des figures
1 et 2. Cependant, la poche n'est pourvue que d'une seule arête rentrante
38 à face radiale 39. La face circonférentielle 40 de l'arête rentrante est coaxiale à l'axe et fait partie de la paroi coaxiale 41 de la poche.
.Cette paroi est reliée au bord extérieur de la face radiale 39 par une sur- face en spirale 42 qui peut être considérée comme définissant un retrait vers l'extérieur en forme de dent de rochet Un ajutage d'injecteur de combustible 43 dirige un jet de combustion 44 sur une partie de la paroi légèrement en amont de l'arête rentrante 38, mais près de celle-ci.
L'amélioration de l'efficacité de combustion obtenue par la pré- sente invention, comparée avec des poches de combustion à parois oiroonfé- rentielles approximativement circulaires, paraît due au moins en partie à ce que, grâce à la présente invention, du combustible liquide qui peut avoir tendance à s'accumuler sur la paroi circonférentielle et à être balayé en surface par la charge d'air tourbillonnante, est amené, quand il atteint l'arête rentrante ou une des arêtes rentrantes, à être balayé de l'arête dans la masse de la charge d'air plutôt que de s'écouler le long de la sur- face plus ou moins radiale.
L'efficacité de combustion peut cependant .aussi être attribuée au moins en partie à la turbulence supplémentaire ou . aux remous que l'arête rentrante a tendance à superposer au tourbillonnement général de la masse de la charge d'air dans la poche de combustion autour de l'axe principal de rotation.
Il est clair que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exé- cution décrites à titre d'exemples avec référence aux dessins annexés.Par exemple,la forme et le nombre des arêtes rentrantes, et l'inclinaison de leurs faces peuvent varier largement. La poche de combustion peut être lo- gée entièrement dans une pièce rapportée quelque peu plus profonde que cel- le représentée sur la figure 1 et venant se loger dans un logement à fond plat prévu dans la tête du piston.
REVENDICATIONS,.
1.Piston ou culasse de cylindre pour moteur à combustion interne du type à allumage par compression et à injection directe de combustible li- quide, comprenant une chambre de combustion en forme de poche dans laquelle une masse d'air de combustion est amenée à tourbillonner autour d'un axe, caractérisé en ce que la paroi circonférentielle de la poche comporte au moins une arête qui s'étend dans l'ensemble parallèlement à l'axe et qui, en coupe perpendiculaire à l'axe, forme un coin rentrant.