Chambre de combustion de moteur à combustion interne. La présente invention se rapporte à une chambre de combustion de moteur à combus tion interne à soupapes latérales.
Jusqu'à ce jour, il était admis de façon générale qu'un haut rendement ne pouvait être obtenu qu'avec un moteur à soupapes en tête, et en pratique le rendement de ces der niers était nettement supérieur à celui des moteurs à soupapes latérales.
La présente invention vise à obtenir avec un moteur à soupapes latérales un rendement égal, sinon supérieur, à celui des moteurs à soupapes en tête connus, et dans ce but, la chambre de combustion qui en fait l'objet est conformée de façon que sa projection sur un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre ait la forme d'un triangle à angles arrondis, l'un de ces angles recouvrant en partie la projec tion sur ce même plan de la section droite du cylindre et les projections des lumières étant disposées dans les deux autres angles.
Cette chambre comporte une zone principale de plus grande profondeur située au-dessus de la soupape d'admission et du piston et une autre zone de profondeur moindre située au- dessus de la soupape d'échappement, la pro fondeur de la zone principale augmentant progressivement en allant de la partie située au-dessus de la soupape d'admission jusqu'à un point situé au-dessus du piston, la paroi du fond de la zone principale étant raccor dée à la paroi du fond de la zone de pro fondeur plus petite par des arrondis, l'ouver ture pour la bougie d'allumage étant prati quée de manière à situer le point d'allumage dans la zone de plus grande profondeur.
On voit qu'au moyen de la chambre de combustion selon l'invention, on peut aug menter considérablement le taux de compres sion sans diminuer dans de trop .grandes proportions l'épaisseur de la charge, ce qui permet d'obtenir une forte augmentation du rendement, contrairement à ce qui se passe dans ce cas dans les moteurs connus.
Dans ces derniers, en effet, une forte augmentation du taux de compression entraîne une dimi- nution considérable de l'épaisseur de la charge, ce qui fait perdre une partie de l'avantage découlant de cette augmentation de compression, du fait qu'une quantité excessive de chaleur peut alors se dissiper par radiation à, partir du milieu de la charge, qui perd par conséquent son homogénéité. Dans ces conditions, la. combustion se fait mal, ce qui diminue le rendement.
Dans la chambre de combustion selon l'in vention par contre, malgré u:ie augmentation du taux de compression, une grande partie de la charge, celle se trouvant dans la zonf- de plus brande profondeur, conserve une cer taine épaisseur, ce qui. l'expose moins aria pertes de chaleur par radiation, et ainsi, cette partie de la charge tendra à rester plus homo gène.
De plus, la turbulence provoquée par la disposition (le la chambre de combustion se conservera plus longtemps dans cette par tie de la charge se trouvant dans la zone de plus grande profondeur, ce qui contribue à conserver son homogénéité, le point d'allu mage étant disposé en outre dans la zone de plus grande profondeur est situé ainsi à un endroit où se trouve une masse homogène et turbulente de la charge,
de sorte qu'en défini tive l'allumage et la combustion se feront dans de meilleures conditions au moins pour la plus grande partie de la charge. On pourrit ainsi obtenir un bon rendement.
Le dessin annexé représente schématique ment, à titre d'exemple, une forme d'exécu tion de l'objet de la présente invention.
La. fi--. 1 est une coupe verticale suivant la ligne 1-I de la fi-. ? de cette chambre de combustion; La fi-,. ? montre la projection de cette chambre sur un plan perpendiculaire ;t l'axe du cylindre; La fig. 3 est une coupe suivant la ligne II-II de la fi-. ?.
Dans la description qui suit, on ne compte naturellement pas comme faisant par tie de la chambre de combustion l'espace compris entre le piston à soit point mort su périeur et cette partie de la culasse qui ii'e#t séparée du piston que par un jeu minimum nécessité par des considérations d'ordre cons tructif.
La chambre de combustion représentée est conformée de façon que sa projection sur un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre ait la, forme générale d'uri triangle à angles ar rondis, l'un des angles recouvrant en partie, ainsi que le montre la fib. ?, lit projection sur ce même plan de la section droite du<B>cy-</B> lindre. La chambre communique donc avec le cylindre par une ouverture 18 dont l'aire est plus petite que celle de la. rection droite dit cylindre.
Les projections de la lumière d'ad mission commandée par la soupape 13 et de la lumière d'échappement commandée par la soupape 14 sont disposées dans les autres angles. La chambre comprend une zone prin cipale A située au-dessus de la soupape d'ad mission et dit cylindre 16 et qui est plus pro fonde que 1 < t -none E située au-dessus de la soupape d'éeliappenient. La profondeur de la zone A augmente progressivement en allant de la partie située au-dessus de la soupape ? <RTI
ID="0002.0049"> jusqu'à. un point situé aii-dessits du piston, de sorte que lit partie F de la zone @l située <B>.</B> ait -dessus du piston, qui est. la plus froide, étant la plus profonde, est sujette il une moindre déperdition de chaleur.
En vue d'éviter la tendance <B>il</B> la détona tion, la profondeur de la zone E de la chambre de combustion augmente vers la partie F de lit zone A. Ainsi, une coupe par un plan vertical 111-11I, passant par l'axe de la soupape 14 et un point I', présente une section de la zone E légèrement croisante vers le point F. Cette augmentation de pro fondeur est d'au moins 1(1 5î.
Le point I pa.rtabe la partie dit bord de l'ouverture 18 comprise entre les points G, <I>H.</I> approxima tivement en parties égales.
Comme indiqué a la fig. 1. la paroi du fond de la zone E est raccordée à la paroi du fond de la, zone _I par des arrondis.
La réduction de profondeur de la chambre de combustion au-dessus de la soupape d'échappement réduit ainsi l'épaisseur de la couche gazeuse au-dessus de cette dernière, afin d'assurer une dispersion maxima de chaleur de cette couche, par radiation à la culasse 11. La profondeur de la zone au- dessus de la soupape d'échappement est juste assez importante pour permettre à la soupape 14 de se soulever.
De plus, en vue de favori ser une dispersion maxima de chaleur par radiation dans cette zone E (dans le cas d'une culasse refroidie à l'air), la paroi de la cu lasse située immédiatement au-dessus de la soupape d'échappement est plus épaisse que les autres parties de la culasse, ce qui assure un meilleur écoulement de la chaleur vers les ailettes. Dans le cas d'une culasse à refroi dissement à l'eau, on ferait agir à cet endroit un plus grand volume ou courant d'eau.
On voit que la disposition de la chambre représentée tend à régler la déperdition de chaleur par radiation dans les différentes parties de façon à assurer, au moment de l'allumage, sensiblement une même tempéra ture dans tout le volume de la chambre de combustion. Ainsi dans la partie dans la quelle il faut réduire la perte de chaleur par radiation au minimum, c'est-à-dire au-dessus du cylindre 16, la chambre de combustion présente une grande profondeur. La plus grande partie de la charge se trouvant dans la zone A et ayant de ce fait une plus grande épaisseur, elle subira moins de pertes par radiation et restera ainsi plus homogène.
On voit qu'étant données la forme et la disposition de la chambre de combustion, il se créera. pendant la course de compression une turbulence dans cette chambre. D'autre part, la disposition de la zone de plus grande profondeur tend à diriger la charge vers la soupape d'admission pendant la course de compression et la turbulence tendra à se maintenir plus longtemps dans cette zone.
L'ouverture 15 de la chambre de combus tion, destinée à recevoir la bougie, est dispo sée dans la partie de raccordement entre les zones A et E, de façon que le point d'al lumage X soit situé dans la zone A. Ainsi, la combustion est initiée dans une partie de la charge à grande turbulence et très homogène, grâce au fait de sa plus grande épaisseur qui s'oppose aux trop fortes pertes de chaleur par radiation. Ainsi, on obtient une bonne combustion pour la plus grande partie de la charge au moins. Le point X est situé environ à égale distance des parois latérales de la chambre.
Comme on le voit à la fig. 2, les soupapes sont disposées excentriquement par rapport aux parois de la chambre de combustion. Le bord de la soupape d'échappement est le plus rapproché de la paroi du côté D opposé à la zone A par rapport à cette soupape. Quant à la soupape ld@, elle est disposée de façon que la distance entre le bord de cette soupape et la paroi augmente à mesure que l'on s'éloigne de la zone E où règnent les tem pératures plus élevées. De cette façon, on permet à la charge de passer dans le cy lindre avec un minimum de contact avec des parois chaudes en vue d'éviter un échauf fement de cette charge entrante.
Pour obte nir des résultats optima, la distance entre le bord de la soupape et la paroi de la chambre, prise suivant un angle de 90 par rapport au plan passant par les axes du cy lindre et la soupape d'admission, doit être d'au moins 10.% supérieure à la course de la soupape.
Grâce à la disposition de la zone de plus grande profondeur A, la charge entrante et admise avec un échauffement minimum par le fait qu'elle est soustraite presque entière ment à la radiation de la soupape d'échappe ment et des parties chaudes adjacentes à celles-ci. Le refroidissement de la soupape d'échappement a lieu au cours de la course de compression, lorsque la turbulence s'éta blit, par le fait que le mélange froid est forcé dans l'espace situé au-dessus de la sou pape d'échappement.
Un bon refroidissement de la soupape d'échappement est assuré par le fait qu'en position ouverte, elle s'approche très près du fond de la zone E, de sorte que la couche gazeuse étant très faible, sa perte de chaleur par radiation vers la culasse est très grande.
Pour conserver à la partie de la charge contenue dans la zone A son homogénéité, il est avantageux d'éviter le refroidissement des parois de cette zone r1, en diminuant, par exemple, la circulation d'eau autour de cette partie dans les moteurs à refroidissement à eau.