Moteur à combustion interne. L'invention se rapporte à un moteur à combustion interne, dont les pistons -de tra vail portent, à. leur extrémité supérieure, une saillie .dont. la surface périphérique forme, conjointement avec la paroi intérieure de la chambre de combustion, lorsque le. piston se trouve < < son point mort haut en arrivant à fin de course de compression, une chambre de combustion sensiblement torique, dans la quelle -se produit un tourbillonnement d'air, lors duquel les particules d'air se déplacent le long de ladite saillie à. partir de la base de celle-ci jusqu'à.
son sommet, ce moteur étant caractérisé en ce que le jet de combustible sortant de l'injecteur est dirigé sur le sommet de ladite saillie.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ples, trois formes d'exécution de l'objet. de l'invention.
La fig. 1 montre, en coupe verticale, la partie supérieure de l'ensemble cylindre- piston de la première forme d'exécution du moteur selon l'invention; La fig. ? montre, de même, ledit ensem ble cylindre-piston, ce dernier organe étant figuré au voisinage de son point mort bas; La, fig. 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 2 .du cylindre- représenté sur cette dernière figure;
Les fig. 4 et 5, enfin, montrent, sembla- blement à. la fig. 1, la partie supérieure de deux ensembles cylindre-piston de deux au tres formes d'exécution du moteur selon l'invention.
La construction du moteur représenté aux fig. 1 et 2 ne présente, à l'exception de sa. chambre de combustion et de ses lumières d'admission et d'échappement, rien -de parti culier.
Ladite chambre de combustion est ao,encée de manière telle que, lorsque le piston se trouve à son point mort haut, elle consti tue une capacité qui a. sensiblement la forme d'un tore, délimitée en partie par une cavité portée par la culasse et que l'on fait com muniquer avec le cylindre par une ouver ture présentant une surface de préférenee notablement supérieure à celle délimitée par la directrice de ladite capacité, et que, au même instant, la surface périphérique annulaire -du fond de piston se raccorde sans décrochement et tangentiellement avec la sus dite capacité en forme de tore -et vienne s'ac coler, à un très faible jeu près<B>(op,
</B> jeu pouvant varier entre le minimum mécaniquement ad missible, par exemple 0,5 mm, et une valeur de plusieurs millimètres, et étant, par exem ple encore, de 1 mm pour un moteur de 100 mm .d'alésage) avec la zone périphérique du fond de cylindre, afin que l'air, lors de la fin de la course montante dudit piston, soit refoulé vers l'axe du cylindre tangentielle ment aux parois de la chambre de combus tion.
Le fond ,de piston a une forme de révolu tion présentant en son centre une saillie 3 pro pre à délimiter la surface torique dans la partie voisine de son axe, cette saillie étant engendrée par la rotation autour dudit axe d'un arc .de courbe incurvé vers l'intérieur (par exemple de cercle) se raccordant tangen tiellement, c'est-à-dire sans former d'épaule ment avec les génératrices de la surface pé riphérique annulaire du fond -de piston.
La cavité 4 que .comporte la culasse du cylindre a une forme intérieure, également de révolution, -engendrée par une courbe prolon geant le susdit arc -de -courbe et se raccordant avec la zone périphérique 2 -de la culasse -du cylindre au droit de l'ouverture faisant com muniquer la cavité 4 avec le cylindre propre ment dit, cette ouverture étant de section su périeure à la surface délimitée par la. direc trice de la chambre torique par exemple au moins égale à 1,25 fois cette dernière surface.
L'injecteur 5 est disposé au fond et dans l'axe de la cavité 4, un passage conique 6 étant prévu pour assurer la communication entre le nez de l'injecteur et ladite cavité.
L'injecteur 5 est agencé de manière telle que le combustible qu'il projette -se répartisse dans toutes les directions par rapport à l'axe de l'ensemble. ce pourquoi il est établi de fa çon qu'il dirige son jet ou ses jets sur le som met de la saillie 3. afin que le combustible vienne se pulvériser sur ladite saillie et soit déflecté latéralement à son contact. .
Afin d'accentuer cet effet, on peut donner au sommet fle la saillie 3 une forme conique, de préférence à génératrice concave, -d'axe coïncidant avec. l'axe général de l'ensemble cylindre-piston. La pointe de la saillie est arrondie suivant un petit rayon, comme on peut le voir aux fig 1, 2 et 4.
On conçoit qu'alors, lârsque le piston. re monte, l'air qui se trouve dans l'espace com pris entre la surface 1 et la zone 2 se trouve violemment repoussé vers le centre selon les génératrices de la surface 1.
Les filets d'air remontent ensuite le long des parois incurvées de la saillie 3, parois qu'ils quittent pour venir s'appuyer tangen tiellement contre les parois .de la cavité 4.
Ainsi, lorsque le piston .est à son point mort haut, donc au moment de l'injection, il se produit un tourbillonnement -de l'air selon les cercles générateurs -du tore et les filets d'air en mouvement sont rencontrés par. les jets de liquide pulvérisé- qui se répartissent dans l'air de façon homogène.
La surface périphérique annulaire 1 du fond .de piston peut être soit tronconique en relief (fig. 1), soit plane (fig. 4), soit tron conique en creux (fig. 5).
De même, ses génératrices pourraient ne pas être rectilignes, mais présenter toutes formes incurvées appropriées, .de préférence une forme tournant sa concavité vers le fond du cylindre.
Quel que soit. le mode de réalisation adopté, on conçoit que l'on peut agencer et fixer en place la saillie 3 de n'importe quelle manière appropriée à condition, toutefois, de la constituer en un matériau résistant bien à la chaleur, ce qui en général amène @à la rap porter. sur le fond -de piston.
C'est ainsi que, dans la forme -d'exécution de la fig. 1., la saillie comporte une tige 7 fi letée à son extrémité et traversant le fond dc piston, un écrou -de serrage 8 étant vissé sur l'extrémité filetée.
Dans d'autres formes d'exécution, la base de la saillie peut avoir un diamètre plus im- portant (par exemple de l'ordre du tiers de '_' < Llésage), la tige 7 ayant un diamètre pres que aussi grand, cette tige pouvant alors être creuse (fig. 5), ou bien, ainsi que représenté en<U>fi*</U> 4, une embase tronconique peut être emboîtée dans le fond du piston, cette embase étant interposée entre la saillie 3 et sa tige 7.
Dans la forme d'exécution de la- fig. 5, l'écrou 8 sert à maintenir en place un élé ment 9' en métal bon conducteur -de la cha leur et ayant une forme intérieure ogivale, afin .de permettre un bon écoulement des ca lories du fond vers la jupe du piston.
Dans la forme d'exécution des fig. 1., 2 et 3, les lumières d'admission 9 sont orientées de manière telle que l'air pénètre dans le cylindre selon une direction oblique par rap port à l'axe dudit cylindre en se dirigeant vers la culasse.
Lesdites lumières d'admission sont dispo sées de manière telle qu'elles soient diamé tralement opposées deux à. deux pour que l'air entrant se rassemble dans la zone centrale du cylindre selon un courant ascendant Pé nétrant directement dans la cavité 4 e la ba layant parfaitement.
Les lumières d'admission ont la même inclinaison que les génératrices de la .surface périphérique du fond de piston. Dans d'autres formes d'exécution, par exemple lorsque le fond du piston est plat comme en fig. 4, on donnera à. ces lumières d'admission une incli naison de, par exemple, 35 à 70 par rap port aux plans perpendiculaires à l'axe.
Dans les différentes formes d'exécution, par suite de la. forme même de la. cavité 4, l'air qui y pénètre tend à prendre un mouvement de tourbillonnement .de même sens que celui qui sera causé par la. suite lorsque le piston sera. remonté jusqu'à. son point mort haut.
Dans la forme d'exécution des fig. 1, 2 el 3, les lumières d'échappement 10 sont dis posées également vers la base du cylindre, ce grâce à quoi, lorsque l'air admis, après être monté dans la zone centrale du cylindre, re- descendra par la zone périphérique en re poussant devant lui les gaz brûlés du cycle précédent, ces derniers seront ainsi dirigés vers lesdites lumières.
Afin d'éviter autant que possible le mé lange de l'air entrant avec le gaz sortant, il y aura intérêt, surtout si les lumières d'ad mission sont au moins en partie diposées à la même hauteur que celles d'échappement, à répartir ces dernières entre les lumières d'ad mission, de telle manière que, vues en plan, selon l'axe du cylindre, les lumières d'échap pement soient dans des zones angulaires dif férentes de celles occupées par les lumières d'admission.
Dans la première forme d'exécution, ainsi qu'on le voit en fig. 3, les lumières .d'échap pement sont disposées dans les zones subsis tant entre les lumières d'admission. Les gaz sortant auront ainsi un passage suffisant pour se diriger vers les lumières -d'échappe ment et n'auront avec l'air entrant que le mi nimum de surface .de contact.
Les moteurs tels que décrits et représen tés présentent, par rapport à ceux .dont la chambre de combustion est agencée -de ma nière telle que le tourbillonnement se pro duise en sens inverse de celui indiqué plus haut. dans une chambre également -en forme de tore, les avantages ci-après: plus grande légéreté du piston en raison des plus faibles dimensions de la saillie por tée par ce dernier;
moins grand échauffement du piston en raison -de la moins. grande surface exposée à la combustion et du fait que l'air rencontrant les jets .de combustible se dirige vers la cu lasse qui est refroidie et non vers le piston; température moins haute des arêtes que doit forcément .comporter l'un des éléments délimitant la chambre de combustion, ces arêtes étant portées par la culasse. qui est ef ficacement refroidie;
moins grande perte de charge, aussi bien pendant la compression que pendant la eom- bustion et la détente, le passage offert à l'air pour entrer .dans la cavité 4 n'étant restreint que tout à la. fin de la remontée du piston, moment où il se produit une impulsion vio- lente provoquant un tourbillonnement 6ner- gique. " Enfin, ainsi que déjà. .dit, le tourbillonne- ment amorcé lors -de l'entrée de l'air de ba layage dans la cavité 4 est du même sens que celui causé, à la fin de la remontée du pis ton, par les formes mêmes du piston -et de la culasse.
Dans les formes d'exécution représentées et décrites, au moment de l'injection, le jet -de combustible vient frapper une surface portée par le piston, et se brise en étant déflecté la téralement à son contact, l'injecteur étant à injection solide.
Ce genre d'injecteur, qui est très couram ment utilisé à l'heure actuelle, donne, par lui-même, une pulvérisation que l'on a intérêt à améliorer encore.
Or, on constate que si l'on dirige le jet d'un injecteur à injection solide sur une sur face relativement rapprochée dudit jet (si tuée, par exemple, à quelques millimètres. voire à. un ou deux centimètres), il se produit une pulvérisation complémentaire très pous sée et la combustion est plus rapide et plus complète.
Notamment, lorsque la chambre de com bustion est de forme sensiblement torique, par exemple affecte l'une des formes décrites plus haut, on a intérêt 'à disposer au eteur même de ladite chambre la surface sur la quelle doit se briser le jet, ce grâce à quoi le combustible injecté est régulièrement réparti tout autour de l'axe de cette dernière.
La surface contre laquelle doit venir se briser le jet de l'injecteur peut avoir une forme plane (fig. 5), ou conique et alors tour nant son sommet vers l'injecteur (fig. 1, 2 et 4).
Dans certaines formes d'exécution, la di-, rectrice de la chambre de combustion torique pourrait être autre qu'un cercle, par exemple une ellipse, un ovoïde, etc.