Perfectionnement aux moteurs Diesel et analogues. Il est connu, dans les moteurs Diesel, d'organiser un brassage rotatif de l'air. Ce brassage a pour effet de diffuser les parti cules liquides injectées dans l'air comburant et d'opérer ainsi la formation du mélange avant l'allumage. Celui-ci s'effectue alors au tomatiquement dans toute la masse, l'air étant comprimé à une température supérieure à la température d'allumage spontané du mé lange. Les moteurs ainsi perfectionnés sont encore relativement lourds et ne peuvent at teindre les hauts régimes que permettent les moteurs à carburateurs.
La présente invention a pour objet un perfectionnement aux moteurs Diesel et si milaires pourvus de moyens pour effectuer le brassage rotatif de l'air; ce perfectionnement permet d'obtenir des moteurs très légers, capa bles de tourner très vite avec un fonctionne ment silencieux.
Ce perfectionnement se distingue en. ce que le moteur comporte un dispositif destiné à amorcer l'allumage du mélange du combus- tible liquide et de l'air comburant, ce disposi tif étant situé de telle manière qu'il ne puisse être touché par aucune portion du mélange avant la formation complète de ce dernier.
Suivant une forme d'exécution préférée, le dispositif destiné à amorcer l'allumage est placé à côté de l'injecteur de combustible un peu en arrière de celui-ci par rapport au sens dans lequel se déplace le tourbillon air- combustible en cours de mélange.
D'autre part, ce dispositif est de préfé rence isolé des autres parois et est constitué en une matière telle qu'il joue le rôle d'amor- ceur thermochimique catalytique ou électro chimique de la combustion à une température moins élevée de la chambre de combustion.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: La fig. 1 est une coupe verticale diamé trale suivant la ligne 1-1 de la fig. 2 d'une culasse et de la partie supérieure d'un cylin dre de moteur Diesel, perfectionné suivant l'invention; La fig. 2 est une coupe horizontale sui vant la ligne 2-2 de la fig. 1; La fig. 3 est une coupe verticale suivant la ligne 3r-3 de<B>là</B> fig. 1;
Les fig. 4 à. 6 sont des coupes, analogues respectivement aux coupes des fig. 1 à 3, montrant une autre forme de réalisation du dispositif pour amorcer l'allumage; La fig. 7 est la coupe verticale diamétrale suivant la ligne 7-7 de la fig. 8 d'un autre type de culasse pour moteur Diesel, perfec tionné suivant l'invention; La fig. .8 est une coupe verticale- suivant la ligne 8-.8 de la fig. 7;
La fig. 9 est une coupe verticale, diamé trale suivant la ligne 9-9 de la fig. 10, de la partie supérieure d'un cylindre de moteur Diesel perfectionné selon l'invention, ledit cy lindre comportant intérieurement une garni ture; La fig. 10 est une coupe horizontale sui vant la ligne l0-10 de la fig. 9.
Le moteur représenté partiellement aux fig. 1 à 3 se compose, à la manière habi tuelle, d'un ou plusieurs cylindres 1 dans cha cun desquels se déplace un piston 2. Sur ces cylindres est disposée une culasse 3 dans la quelle sont ménagées des canalisations 4 et 5 d'admission d'air et d'échappement des gaz brûlés. Ces canalisations communiquent avec l'intérieur du cylindre 1 par l'intermédiaire de la soupape d'admission 6 et de la soupape d'échappement 7. L'injecteur du combustible est disposé en 8 en un point quelconque de la paroi du cylindre. Le jet 9, du combustible li quide est lancé dans l'air admis.
Un tour billon rotatif destiné à. mélanger intimement le combustible liquide et l'air est réalisé par une méthode quelconque usuelle, par exem ple, dans le cas d'un moteur à quatre temps, à l'aide d'un volet orienté 10 placé sur la soupape d'admission d'air,6. Le sens du tour billon est, par exemple, celui indiqué par la flèche f (fig. 2).
Ce moteur comporte un dispositif quel conque destiné à amorcer l'allumage qui est placé en un point tel qu'il ne puisse être touché par aucune portion du mélange avant la formation complète de ce dernier, de pré férence en: 11 dans l'axe ox immédiatement en arrière de l'injecteur 8 par rapport au sens du tourbillon (fig. 2).
Grâce à. cette disposition, pendant la du rée de l'injection, tout l'air comburant passe devant l'embouchure de l'injecteur. L'allu mage ne se trouve amorcé qu'en 11, après la formation complète du mélange.
On comprendra toute l'importance de cette disposition, en considérant qu'un dispositif pour amorcer l'allumage placé, par exemple, suivant l'axe oy, amènerait l'allumage des premières particules injectées, c'est-à-dire à un moment où le mélange total préalable n'est pas encore formé. Il en résulterait une com bustion défectueuse (long feu), l'impossibilité de tourner vite et des rendements médiocres.
Le dispositif destiné .à. amorcer l'allumage est constitué, de préférence, en métaux bons conducteurs de la chaleur et il est, de préfé rence, isolé thermiquement de la paroi qui le porte. On constitue ainsi dans l'enceinte de la chambre de combustion, et à. l'endroit le plus favorable, une zone plus chaude pour déter miner l'allumage initial. Au départ, le mo teur étant froid, le dispositif prend rapide ment une température plus élevée que la chambre de combustion, et le démarrage en est facilité.
Enfin, le dispositif peut être exécuté en matériaux spéciaux. On sait, en effet, qu'il est possible, dans certaines conditions, d'a baisser les températures des réactions chimi ques, tout en accélérant leur vitesse. Le dis positif peut donc être constitué par des mé taux d'oxydation tels que le cuivre, le nickel, le chrome, etc., par des alliages appropriés ou autres matières capables de jouer le même rôle.
Dans ce cas, le fonctionnement est le sui vant: Pendant l'aspiration et la compression, la surface du dispositif 11 s'oxyde au contact de l'air. Le mélange total étant opéré, une première fraction de ce mélange vient tou cher le dispositif 11 qui cède l'oxygène de sa surface et provoque ainsi un allumage rapide t intensif. Ces réactions d'oxydation se dé- lenchent à une température plus basse que ans les conditions ordinaires et permettent insi d'employer des compressions plus fai- les dans le moteur.
L'abaissement des pressions du cycle et 'augmentation de la vitesse de combustion se rouvent ainsi combinés pour répondre aux ;onditions de la légèreté et de la vitesse. La ,onstitution du mélange préalable conduit également à une puissance massique plus éle- rée par diminution de l'excédent d'air néces- ;aire à la combustion.
Il n'a été fait plus haut aucune hypothèse sur la nature de l'appareillage d'injection du combustible. L'invention s'applique tout aussi bien aux moteurs dans lesquels le combusti ble est injecté directement dans la chambre 3e combustion qu'aux moteurs à antichambre Sans lesquels le combustible est injecté préala blement dans une capacité auxiliaire en vue d'y déterminer une préexplosion; destinée à chasser la masse principale du combustible dans la chambre de combustion proprement dite.
Dans ce dernier cas, le dispositif pour amorcer l'allumage est placé dans l'anticham bre, par rapport au dispositif d'injection, dans la même position respective que lorsque ces deux dispositifs sont prévus dans le cy lindre proprement dit d'un moteur sans anti chambre.
Naturellement l'invention peut être réaii- sée de diverses manières. Elle peut s'appii- quer aux types de moteurs Diesel ou analo gues à tourbillon existants comme elle peut aboutir à des formes d'exécution spéciales de ces moteurs.
Dans l'exemple d'exécution des fig. 1 à 3, le dispositif 11 est figuré schématiquement par un corps creux avec isolant 12' et joint d'étanchéité 13. II peut être muni ou non d'un couvercle 14. Il peut être garni intérieu rement d'un calorifuge. Il peut ou non émer ger dans la culasse, sa forme peut être quel conque, spires de fils métalliques, par exem ple. Ce dispositif peut être chauffé électri quement ou de toute autre manière pour le départ rà froid.
Il peut avoir la forme indi- quée en 11a à la fig. 5 et être monté dans la culasse (fig. 6). I1 peut également être fixé sur le fond du piston, ainsi qu'il est indiqué en traits mixtes, en 11b (fig. 4).
L'application aux moteurs à pistons oppo sés se fait sans aucune difficulté.
Aux fig. 7 et 8, on a représenté une autre forme de réalisation applicable aux moteurs à deux temps ainsi qu'aux moteurs sans sou pape à quatre temps. Selon cet exemple d'exé cution, la chambre de combustion proprement dite 112 a la forme générale d'un cylindre d'axe z-z horizontal. Cette chambre 112 comunique avec le cylindre moteur par un ca nal tangentiel 11.8, de manière à. créer un tourbillon rotatif dans le sens de la flèche f.
L'injecteur est en 8 et le dispositif pour amorcer l'allumage en 11c. Au lieu d'être plongeant, le dispositif peut être attenant à la surface intérieure de la chambre 112 ainsi qu'il est indiqué en lld en traits mixtes. Dans cette disposition, le piston moteur 2 au point mort haut ne laisse que le jeu pratique ment nécessaire entre son fond et la culasse. De cette manière, la presque totalité de l'air comburant se trouve refoulée dans la culasse.
Cette forme d'exécution est applicable également aux moteurs à soupapes à quatre temps. Il faut, dans ce cas, rejeter la cham bre de combustion le plus latéralement possi ble pour rester en dehors de l'encombrement des soupapes ainsi qu'il est déjà. connu de le faire.
La disposition des fig. 7 et 8 permet de réaliser une chambre de combustion avec brassage cylindrique rotatif sans diminuer la section de la soupape d'aspiration par un vo let d'orientation pour l'air.
Sur les fig. 9 et 10, on a représenté une chambre de combustion cylindrique dans la quelle est provoqué, par une méthode quel conque, un brassage rotatif suivant la flèche f. L'injecteur est en 8. Les parois de la cham bre de combustion peuvent favorablement être constituées par un anneau 114 dont la tem pérature doit rester en dessous de la tempéra ture d'allumage spontané du mélange, tandis que le dispositif 11, destiné à amorcer l'allu mage, possède une température supérieure à la température d'allumage spontané du mélange. On peut y parvenir par un choix judicieux des matériaux, des surfaces de refroidisse ment, des épaisseurs, par le contact plus ou moins direct avec des surfaces refroidies, etc.
Par exemple, l'anneau 114 peut être prévu en un métal bon conducteur de la cha leur placé en contact direct avec les surfaces refroidies du cylindre, le dispositif 11 étant au contraire isolé thermiquement des parois refroidies du cylindre, de manière à conser ver le plus possible la chaleur développée par la combustion. On évite ainsi tout amorçage prématuré de la combustion.