CH165595A - Procédé de combustion du carburant dans un moteur à combustion interne, du type à allumage par compression du carburant injecté, et moteur à combustion interne pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé de combustion du carburant dans un moteur à combustion interne,  du type à allumage par compression du carburant injecté, et moteur à combustion  interne pour la mise en     oeuvre    de ce procédé.    L'invention comporte un procédé de com  bustion du carburant dans un moteur à com  bustion interne, du     type   <B>à</B> allumage par com  pression du carburant injecté, ayant en outre  une chambre de     combustion    en communica  tion avec le cylindre, et dans laquelle cham  bre, en fin de course de compression, la charge  d'air est mise en un rapide mouvement de ro  tation.     L'invention    comporte en outre un mo  teur à combustion interne pour la mise en       #uvre    de ce procédé.  



  Ce procédé est caractérisé par le fait que  l'on     projette    le carburant contre une partie  de la surface d'un organe non réfrigéré dis  posé dans une poche à paroi réfrigérée et  constituant une partie de la chambre de com  bustion, surface que balayent les portions pé  riphériques extérieures -de la charge d'air       mise    en mouvement, de rotation, en ce que  l'on constitue cet     organe    en une matière résis  tant à de hautes températures et conduisant    relativement mal la chaleur, et en ce qu'on le  dispose de telle manière qu'il ait le plus pe  tit contact     pratiquement    possible avec les pa  rois réfrigérées, la     partie        à,

      la surface de     cet     organe contre laquelle le carburant frappe  étant petite par rapport à. la.     surface    totale de  l'organe balayée par la charge d'air.  



  Le moteur     à,        combustion    interne pour la  mise en     oeuvre    du procédé est caractérisé en ce  que le carburant liquide -est injecté contre une  partie de la     surface    d'un organe non réfrigéré,  qui est disposé dans une poche à paroi réfri  gérée et     constitue    une partie d'une chambre  de combustion, surface qui est balayée par les  portions     eirconférentielles    de la charge d'air       tournant    dans la chambre de combustion, cet  organe étant fait en une matière résistant à  de     hautes    températures, mais conduisant re  lativement mal la chaleur,

   et étant disposé -de  telle manière qu'il ait le plus     petit    contact  pratiquement possible avec la paroi réfrigé-      rée, la     portion    -de la     surface    de cet organe  contre laquelle le jet de combustible frappe  étant petite en comparaison de la surface to  tale de l'organe balayée par la charge d'air.  



  Les dessins annexés représentent, à titre  d'exemples, deux formes     d'exécution    du mo  teur que -comprend l'invention.  



  La     fig.    1 est une coupe verticale se rappor  tant à la première forme     -d'exécution;     La     fig.,2    est une coupe horizontale par       2-9-    de la fi-.     1;     La     fig.    3 est     une    coupe verticale sembla  ble     à,        celle    de la     fig.    1, mais se rapportant à la.  seconde forme dexécution.  



  Le     moteur    illustré par les     fig.    1 et 2 com  prend un cylindre A comportant une tête de  cylindre B à réfrigération d'eau et dont le  piston     A1,    placé dans le cylindre, s'approche  tout près en fin de course de compression.  Dans la tête B du cylindre sont disposées les  ouvertures d'admission et d'échappement C et  D commandées par des soupapes tubulaires       CZ    et Dl.  



  A l'intérieur de la tête de cylindre se  trouve en outre une poche     F    à réfrigération  d'eau et dont l'entrée est cylindrique,- tandis  que son fond est hémisphérique     (fig.    1), l'en  trée de cette poche étant à cheval .sur le bord  de la, paroi du cylindre, c'est-à-dire étant  partiellement en communication avec l'inté  rieur .du cylindre.

   Un bouchon cylindrique  G en une     matière        résistant    à de hautes tem  pératures mais conduisant relativement mal la  chaleur, par exemple en acier à outils, est  disposé avec jeu ,dans l'ouverture cylindrique  de la poche, la plus grande     partie    de la sur  face     extérieure    de ce bouchon étant de dia  mètre légèrement plus     petit    que le diamètre  intérieur de l'ouverture cylindrique de la  poche; de telle manière que les parois du bou  chon soient séparées des parais de cette ou  verture par un léger espace d'air tel qu'indi  qué en P.

   La surface circulaire extérieure du  bouchon est pourvue -d'un rebord     G'    contre  lequel appuie un anneau     Gz    vissé dans l'ou  verture de la poche. Une vis d'arrêt     G3,    vissée  perpendiculairement à la surface extérieure  du bouchon, s'engage dans une rainure de la    tête du cylindre, de manière à empêcher toute  rotation du bouchon dans la poche. Le jeu  prévu entre le bouchon et la paroi intérieure  de l'ouverture de la poche peut être, par  exemple, de l'ordre de     3/1o    de mm et un jeu  semblable sera     prévu    entre la paroi intérieure  de la bague     G2    et la partie adjacente de la  surface extérieure -du bouchon.  



  Le rebord     G'    sera. de préférence constitué  de manière à réduire autant qu'il est possible  le transport de chaleur par conduction du  bouchon à la paroi adjacente réfrigérée de la  poche, et les surfaces en contact de la bague       Gû    et -du rebord     Gl    seront de     préférence    aussi  petites qu'il est possible pour     rédiûre    la.  transmission de chaleur du     bouchon    G à la  bague     G2.     



       L'extrémité    intérieure du bouchon est  concave et pratiquement     hémisphérique,    de  manière à former, avec la partie     supérieure     sensiblement hémisphérique de la poche     F,          comme    on le voit sur le dessin, une chambre  de combustion approximativement sphérique.  Un canal     G'    est prévu, traversant     obliquement     le bouchon de la     partie    extérieure de ce der  nier qui se trouve au-dessus de l'alésage du  cylindre et jusqu'à l'intérieur dudit bouchon.

    Ce canal est dirigé     approximativement    tan  gentiellement par rapport à la paroi de la  chambre de combustion et son diamètre dimi  nue peu à peu de l'extérieur vers l'intérieur.  La section transversale -du canal peut être  circulaire sur toute la longueur de ce dernier  ou, par exemple, -de la forme indiquée à la       fig.    2, et la section vers l'extrémité intérieure  .de ce canal peut, dans certains cas, être ap  proximativement égale aux     -'/,    de la section  vers     l'extrémité        extérieure,    quoique dans cer  tains cas cette section transversale peut être  maintenue constante sur     toute    la. longueur du  canal.  



  Dans la partie supérieure de la poche se  trouve un manchon destiné à recevoir un pul  vérisateur H arrangé de manière -à envoyer  un jet simple et concentré de carburant dans  une direction telle que ce jet     atteigne    la sur  face intérieure du bouchon G en un point se      trouvant, dans la     fig.    1, immédiatement à  gauche de l'ouverture intérieure du canal     G',     la partie de cette surface du bouchon contre  laquelle le jet tend à frapper étant placée  aussi. près qu'il est possible -de l'extrémité in  térieure de ce canal, tout en empêchant une  injection directe du carburant dans     ce    der  nier.     Egalement    dans la. partie supérieure de  la poche se trouve un second manchon destiné  à .

   recevoir un organe électrique d'allumage 7,  du type à_ filaments     incandescents,    et destiné à  permettre le démarrage.  



       Le    moteur décrit fonctionne comme suit  Pendant la marche du moteur, le bouchon  G, étant donné la matière qui le constitue et  le peu de contact qu'il a avec les parois     réfri-          i;érées    de la. poche     F,    atteint une très haute  température et s'y maintient.

   Pendant la com  pression, toute la charge d'air est forcée à  peu de chose près par le canal     G'    au travers  du bouchon G et dans la chambre de combus  tion, la .direction tangente selon laquelle cette  charge entre dans la chambre de     combustion     avant pour effet de communiquer à toute       cette    charge un mouvement de rotation autour  d'un axe se trouvant approximativement à     an-          @;le    droit:

  ., perpendiculaire à. un plan passant       par    l'axe vertical de la poche et par l'axe du  cylindre.     Vers    la fin de la course de compres  sion, du carburant est injecté par le     prilvéri-          sateur   <I>II,</I> ce carburant frappant contre une  partie de la surface intérieure du bouchon  contre laquelle l'extérieur de la charge d'air  en rotation passe pour ainsi dire immédiate  ment avant d'atteindre l'extrémité intérieure  du canal G'. On voit due non seulement. la.

    partie extérieure de l'air en mouvement de  rotation balaye une surface relativement  grande de la partie concave intérieure très  chaude du bouchon avant d'atteindre le car  burant injecté, mais que des particules de ce  carburant que l'air pourrait emmener dans  son mouvement. de rotation, balayent égale  ment une très grande surface de la partie       concave    et chaude du bouchon G, ce qui a  pour effet une combustion très efficace du  carburant et une réduction ou élimination  complète -de l'odeur des gaz d'échappement.

      On remarquera en effet que la     surface    de  l'organe non réfrigéré contre laquelle la  charge d'air passe est disposée -de manière à  ce qu'elle s'étende, à partir -de l'endroit où  vient frapper la charge ,de carburant, sur une       grande    distance dans la direction du mouve  ment -de l'air sur cette surface et .sur une  grande distance dans la     direction    opposée, ce  qui a pour effet, d'une part, .d'obliger la  charge d'air à passer sur une relativement  grande surface de l'organe chaud et d'y at  teindre une haute température avant d'arriver  au point contre lequel le carburant est dirigé  et, d'autre part, d'obliger les particules de  carburant entraînées par l'air d'entrer en con  tact avec une surface chaude relativement  grande.  



  La partie de la surface hémisphérique du  bouchon G contre laquelle le jet 4e carburant  frappe est petite par rapport à la .surface to  tale hémisphérique de ce bouchon balayée  par la charge d'air.  



  Dans la seconde forme d'exécution repré  sentée à la     fig.    3, la disposition est la même  que dans la     construction    représentée aux       fig.    1 et 2, à cette exception près que la  partie     hémisphérique    intérieurs de la poche  est munie d'une     garniture        K    adjacente à la  paroi de la poche et .séparée de     cette    -der  nière par un jeu, par exemple de     3;1a    de mm,  cette garniture étant de préférence constituée  par un métal résistant à de hautes tempéra  tures, mais conduisant mal la chaleur.

   Cette  garniture     atteint    également une haute tempé  rature, étant donné le peu de chaleur qui peut  être     conduite    de cette garniture aux parois ré  frigérées de la. poche, -et elle constitue une sur  face supplémentaire contre laquelle la     portion          circonférentielle    de l'air en mouvement de ro  tation passe avant de rencontrer le jet  &  car  burant et contre laquelle     -des    particules éven  tuellement non consumées du carburant pas  seront également, ce qui a pour effet,d'assu  rer une     combustion    efficace de ces particules  et d'éliminer l'odeur des gaz d'échappement  du moteur.  



  On voit enfin que puisque la paroi de la  poche     F    est réfrigérée par une circulation      d'eau, cette paroi maintiendra sa résistance  inaltérée durant le fonctionnement du moteur;  de plus, les efforts, tels qu'ils     apparaîtraient     si des parties de la paroi étaient réfrigérées  et d'autres pas, comme c'est le cas dans les  moteurs du type à calotte     chaude,    ne peu  vent pas prendre naissance ici. Le     dispositif          d'injection    du combustible étant monté dans  la paroi réfrigérée, il n'est lui non plus pas  soumis à -des efforts dus aux grandes varia  tions de température pendant le fonctionne  ment.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I Procédé -de combustion -du carburant dans un moteur ià combustion interne, -du type à allumage par compression du carbu rant injecté, ayant en outre une chambre -de combustion en communication avec le cylindre, et dans laquelle chambre, en fin de course de compression, la charge d'air est mise en un rapide mouvement -de ro tation, caractérisé par le fait.que l'on pro jette le carburant contre une partie de la surface d'un organe non réfrigéré disposé dans une poche -à paroi réfrigérée et cons tituant une partie de la chambre de com bustion, surface,

   que balayent les portions périphériques extérieures de la charge d'air mise en mouvement -de rotation, en ce que l'on constitue cet organe en une matière résistant là de hautes températures et conduisant relativement mal la cha leur, et en -ce qu'on le dispose de telle manière qu'il ait le plus petit contact pra tiquement possible avec les parois réfrigé rées, la partie de la surface ,de cet organe- contre laquelle le carburant frappe étant petite par rapport à la surface totale de l'organe balayée par la charge .d'air.

   II Moteur à combustion interne pour la mise en aeuvre,du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le carburant li quide est injecté contre une partie de la surface -d'un organe non réfrigéré, qui est disposé entièrement dans une poche à pa roi réfrigérée et constitue une partie d'une chambre de combustion,

   surface qui est balayée par les portions circonférentielles de la charge d'air tournant dans la cham bre -de combustion, cet organe étant fait en une matière résistant à de hautes tempéra tures, mais conduisant relativement mal la chaleur, et étant disposé de telle ma nière qu'il ait le plus petit contact prati quement possible avec la paroi réfrigérée, la portion de la surface de cet organe con tre laquelle le jet de combustible frappe étant petite en comparaison de la surface totale -de l'organe balayée par la charge d'air.

   SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on dispose la surface de l'organe non réfrigéré contre laquelle la charge d'air passe, -de manière à ce qu'elle s'étende, à partir de l'endroit où vient frapper la charge de carburant, sur une grande dis tance dans la direction du mouvement de l'air sur cette surface, ce qui a pour effet que des particules de carburant entraînées en suspension dans l'air sont obligées d'en trer en contact avec une surface chaude relativement grande.

   2 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce que l'on dispose la surface de l'organe non réfrigéré contre laquelle la charge d'air passe, de manière -à ce qu'elle s'étende, à partir de l'endroit où vient frap per la charge de carburant, sur une grande distance dans la direction opposée au mou vement de l'air sur cette. surface, ce qui a pour effet d'obliger la charge d'air .de pas ser sur une relativement grande surface de l'organe chaud et d'y atteindre une haute température avant d'arriver au point contre lequel le carburant est dirigé.

   \3 Moteur selon la revendication II, caracté- risé en ce que la. surface de l'organe non. ré frigéré, que la charge d'air balaye dans son mouvement de rotation, s'étend à partir de la partie -de cet organe contre laquelle la charge de carburant est projetée, sur une très grande longueur dans la direction du mouvement de l'air sur cette surface, de telle manière que des particules :

   de earbu- rant qui. seraient entraînées en suspension dans l'air, balayent une très grande sur face se trouvant à, une haute température. 4 Moteur selon la revendication II, caracté risé en ce que la surface -de l'organe non réfrigéré que la charge d'air balaye dans son mouvement de rotation, s'étend à par tir de la partie de cet organe contre la quelle la, charge de carburant est projetée, sur une très grande longueur dans la di- rection opposée au mouvement de l'air ba layant cette surface,

   de telle manière que la portion extérieure de la charge -d'air en mouvement -de rotation passe sur une sur face relativement grande de l'organe chaud et s'y échauffe considérablement avant d'atteindre la partie contre laquelle le carburant est :dirigé.