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" Patectlmnement aux wott,xrs 1 oaabuatloo 3.ats P9
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La présente invention. conteras les moteurs gaz combustion interne à allumage par étincelles, ol t-k-4t 140 moteurs dans lesquels un étang cOIIbu.8tib18 tc5né l'avança est comprimé dans un cylindre préalablement à son allumage par une
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étincelle électrique.
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Elle m rapporte plus pari1cW.ièNMni gaz tMt<ww à combustion interne à di8tribution. par eaupape en têt et 4 Cct3:aaa hémisphérique o'eet-à-d1re ceux dans leaqueio ladite cslaaae à la forme d'une calotte hé.taphdr3quir.
On sait que le rendaient aoajcigatiqM et thexttite d'un moteur à explosion augmnte avec .1. taux do oOJp1'U81Oa. juDqU'" une certaine limite caractérisée par l'apparition. d'un rode dé combustion particulier 1 la combustloe détonante. Celle-01 $et Mo ... la formation d'une onde de pression associés h lu de co.buat1ol1 et provoquant l'inflammation du mélange carbura par mtito de l'aocrolssement de pression qu'elle propage et de la at:i# de .. température qui y est aaaocî6e. Ce phénomène parasite suscite dans le* moteurs à explosion une baisse de rendement et des désordres 1I6oaniqu.u
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importante.
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Afin d'accroître la résistance à la détonation de ces moteurs, de nombreux moyens ont été proposés.
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Les une consistent, à donner à la chambre de combustion une tome géométrique permettant d'avoir simultanément une combustion progressive et un refroidissement énergique de la partie de la charge gâteuse brûlant en dernier.
Les résultats de l'expérience montrent
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d'une pari:, l'intérêt d'une chambre oampeate, o'aat-a-dire d'une chambre telle que le quotient entre la mesure de la surface de la paroi et celle du volume intérieur soit aussi faible que possible, d'autre part l'avantage d'un positionnement de la bougie d'allumage au point le plue chaud de manière que la zone chaude ne soit pas celle de la charge gazeuse brûlant en dernier.
D'autres moyens mettent en oeuvre une turbulence efficace des gaz, tout en profitant de la possibilité de refroidir les gas susceptibles de détoner.
Une série d'études sur les structures de chambre de combustion les plus appropriée. 11. donner une combustion rapide et uniforme, et en présence de mélange à faible teneur en combustible,
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ant permis à la Société Dteanc1ereeae de définir un ensemble de caractéristiques géométriques qui fait l'objet de la présente invention.
Conformément à une première caractéristique de la pr6seu a invmtiçrl, le cylindre cet limité vers le haut par une culasse de Itbr substantiellement hém1ephériqu. dans laquelle est logée la chambre =Le combustion, elle-même limitée latéralement par une surface réglée, inique ou sensiblement panique, lu sa partie supérieur* , par deux pans constituant non fond, et à sa partie inférieure par la calotte hémisphérique du piéton, la soupape dl4chappisont et la bougie d'allumage débouchant respectivement dans chacun des pane du fond de la chambre.
Le pan dans lequel débouche l'orifice d'échappement est sensiblement
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perpendiculaire a l'axa médian du tronc de otoe, tandis que celui dans lequel est ménage l'orifice de la bougie d'allumage est incliné sur ledit axe. De plue, le plan du siège de la soupape d'admission est tangent à la surface latérale de la chambre dont la structure réglés
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permet le raccordement des surfaces suivant une droite qui est à la fois droite du plan tangent et génératrice de la paroi de la. chambre.
On obtient ainsi, le long de la culasse, un écoulement facile des fileta gueux engendrée par le mouvement du piston.
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Conîozaadment h une deuxième caractéristique de l'invention, le dame du piston qui épouse la fonte hémisphérique de la culasse, présenta deux troncatures obliques, gé#étricpeunt distinctes, ne raccordant suivant une ar3te perpendiculaire à l'axe du piéton*
L'une de ces troncatures est opposée à la soupape
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d'admission. Elle est constituée par une surface plune parallèle à la . face de ladite soupape et venant pi-onct4là non contact au point mort haut. La seconde troncature, qui fait face à la chambre de combustion est constituée par une surface plane parallèle au plan du siège de la soupape d'échappement.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, cette troncature est creusée vis-à-vis de la bougie d'allumage de
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manière à offrir au front de flamme le .......111111. de volume de combustion à l'amorçage.
Conformément à une troisième caractéristique de l'invention, la soupape d'échappement et la bougie sont situées dans
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la chambre de combu ution dans un plan perpendiculaire au plan défini par les axes des deux soupapes d'admission et d'échappement
Les caractéristiques nouvelles et les avantages de
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l'invention seront mieux comprises en me r'jférant a la description Suivante et aux devina qui l'accompagnent donnés simplement à titre d*exemple non limitatif et dans lesquels :
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La figure 1 est une vue en coupe longitudinale avec décrochement, faite suivant la ligne 1-1 de la figure 4.
La figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1, par un plan parallèle à l'axe du cylindre et contenant ceux de la soupape d'échappement et de la bougie.
La figure 3 est une vue en coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 1, montrant le fond de la culasse, le pistot ayant été supposé retiré.
La figure 4 est une vue en coupe faite suivant la ligne IV-IV de la figure 1, montrant également le fond de la culasse.
Le piston 3 se déplace à l'intérieur d'un cylindre 4 coiffé d'une culasse 5 de forme hémisphérique. Cette culasse 5 pose sur le cylindre 4 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 7. Au droit de la chambre de combustion, ainsi qu'on le verra plus loin, les reborda 6 de la culasse et 9 du cylindre ne sont pas en coïncidence par suite d'un retrait du bord 8.
La tête du piston 3 qui est inscrite dans une calotte de forme hémisphérique 11 épousant la forme de la surface intérieure de la culasse, présente deux troncatures obliques 12 et 13. La première troncature 12 est plane ;elle fait face à l'orifice circulaire d'admission 6 obturé par la soupape 14 et vient au point mort haut preaqu'au contact de celle-ci tout en la recouvrant et en ne laissant qu'une couche de gaz d'épaisseur très faible.
Les gaz se trouvent ainsi violemment lamines et portés .. une turbulence d'autant plus forte que celle-ci s'ajoute à celle produite dans le cylindre pendant la compression.
De plus, la fin de la combustion se trouve 7 coalisé* dans cette zone qui, par suite de son étranglement présente un quotient surface volume exceptionnellement élevé donc favorable.
La deuxième troncature 13 fait face à la chambre de
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combustion IS proprement dite. Bile est définie par une surface aubstantiellmmt plane 16 présentant au droit de la bougie d'allwasa un évidement oaohe sur la figure 1 et représente1 par le pointillé 17.
Une telle disposition permet lors de 1 amorçage de la o*Outicau d'augmenter le volume disponible offert au front de flâna*.
Jhm point sort haut, 1* bord terne 18 de la traioatura 13 vient ss présenter au niveau du d4oroobvamt S* Les deux troncatures 12 et 13 ne raccordent l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une portion de surface convexe 10 dont la tome est détercniuée suivant des méthodes connues de 1le de l'art et permettant d'éviter l'apparition de ccntraiatee thermiques dans la
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tête du piston.
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La chambre de oosbuation 15, qui cet logée dans un* cavité 19 de la culasse 5 a une tome très voisine de. celle d'un troua de aAn. creux s'ouvrent vers le piston et dont lois deux bases sont
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limitées par les courbes elliptique* 20 et 21. Elle adaet coma plan de
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eyactrie le plan de la figure 2 passant par les grande axée de 20 et de 21. Deux pana 22 et 23 perpendiculaires à ce plan tout 14 fond de
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la chambre de combustion. Le pan 22 qui est pratiquement perpendiculaire
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à l'axe médian de la Onacibre est percé, dans le s plan de la figure 2, d'un orifice circulaire 24 servant à 1'echappeaendeB gas et obtura par une soupape 27. Le pan 23 légèrement incliné par rapport au pan 22 est muni
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d'un orifice 25 destiné à recevoir l'organe d'allumage 26.
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Le plan de la figure 2 qui est coasun à l'axe de la soupape d'échappement et à celui de la bougie, est perpendiculaire au plan des axes des deux soupapes d'admission 14 et d'ehnappatent 2?.
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Par ailleurs, le plan de l'orifice de la soupape
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d'adaission est tangent à la surface latérale réglée de la chambre 15.
Dans l'usinage de cette chambre, on donne à la portion de surface conique, voisine de la génératrice de contact, an rayon de courbure aufficamaant grand pour que cette surface puisse être
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dans cette région, assimilés à un élément plan.
Une telle disposition de la chambre de combustion permet de disposer des chemises 28,29,30 de volume approprie pour la circulation du liquide de refroidissement musai bien autour de la bougie d'allumage 26 que de la soupape d'échappement 27. Elle permet notamment de prévoir des parois de chemise d'épaisseur constante, par conséquent d'éviter des surépaisseurs génératrices de contraintes thermiques. C'est dans oe but que le dessin de la culasse prévoit un décrochement 8 au niveau du joint d'étanchéité 7.
Cette géométrie de la chambre de combustion présente les avantages suivante :
1 ) Une valeur exceptionnellement faible du quotient surface de la chambre¯en rais= de la commpacité de la chambre, d'où une volume de la chambre diminution du trajet à effectuer par la flamme et une faible durée de combustion.
2*) Une valeur très élevée du quotient surface de la zône de fin de combustion par suite de la position relative volume de la zône de fin de combustion du piston et de la soupape d'admission au point mort haut, ce qui permet d'une part un violent laminage et une forte turbulence des gas pendant la compression et, d'autre part, une fin de combustion sans incident dans ladite zone par suite du refroidissement énergique de la queue de combustion.
3 ) Une température élevée au niveau de la bougie d' allumage puieque celle-a se trouve à proximité de la soupape d'échappement.
4 ) L'absence de poches stagnantes de gas due à la présence de la surface de raccordement entre le plan de l'orifice d'admission et la paroi de la chambre de combustion. Lors de la compression, 1'éjection des gas venant de la région comprise entre piston et soupape d'admission se fait sans obstacles en direction de la chambre de combustion.
Grâce à ces divers avantages le fonctionnement de ce moteur est satisfaisant aux taux de compression élevée, quel que soit le mode d'alimentation adopté (fajection ou carburation).