Moteur à combustion interne La présente invention a pour objet un moteur à combustion interne, caractérisé par des canaux d'ad mission de section rectangulaire ménagés dans la paroi du cylindre et répartis circonférentiellement, l'une des parois latérales de chaque canal étant dis posée tangentiellement à la paroi interne du cylin dre, chaque canal étant muni d'une aube qui y est disposée suivant un plan parallèle auxdites parois latérales de ce canal.
Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du moteur selon l'invention. La fig. 1 est une coupe verticale partielle par 1-1 de la fig. 4 d'une première forme d'exécution ; la fig. 2 est une coupe horizontale faite par 2-2 de la fig. 1 ; la fig. 3 est une coupe horizontale d'une va riante du moteur des fig. 1 et 2 ; la fig. 4 est une coupe horizontale par 4-4 de la fig. 1 ;
la fig. 5, enfin, est une coupe verticale partielle de la deuxième forme d'exécution.
Le moteur des fig. 1, 2 et 4 comprend un cylin dre 12 avec une chemise de refroidissement 13, un piston 14 et une bielle 15, qui est articulé sur le vilebrequin. Le cylindre comporte deux orifices d'échappement 17 commandés par deux soupapes à champignon 18 commandées à partir du vilebrequin du moteur par l'intermédiaire d'un arbre à came et de poussoirs. Les orifices d'échappement 17 débou chent dans des passages d'échappement 19 allant à une conduite commune d'échappement.
Dans la paroi du cylindre 12 sont ménagés des canaux d'admis sion d'air 20 répartis circonférentiellement et com muniquant avec une conduite d'admission 21. Les orifices de sortie des canaux 20 sont disposés au voisinage de l'extrémité du cylindre opposée à celle qui comporte les orifices d'échappement 17 et légè rement au-dessus de la position de point mort bas du piston,
dont le mouvement de va-et-vient com mande ainsi l'ouverture et la fermeture de ces orifi ces d'admission d'air.
L'air admis à travers les orifices des canaux 20 tourbillonne autour du cylindre à une vitesse moyenne sensiblement constante par rapport à la vitesse du moteur en tours par minute, quelles que soient les variations de la vitesse du moteur. Des vitesses moyennes de tourbillonnement, de quatre à neuf fois la vitesse du moteur en tours par minute sont satisfaisantes. Une vitesse moyenne de tourbillonne ment de six ou sept fois la vitesse du moteur pen dant la période de combustion est préférable.
Un injecteur de combustible monté dans. un loge ment 27 est disposé de manière à débiter un jet pulvérisé de forme conique sur un côté d'un dia mètre de la chambre de combustion 25, qui est en forme de disque, dans le sens du tourbillonnement de l'air.
Le combustible est fourni par une pompe à com bustible commandée par le moteur et débitant dans la tuyauterie d'injection 28.
L'agencement est tel que l'injection du combus tible commence bien avant le point mort haut, par exemple avec un calage de cinquante à vingt degrés, et que, à puissance élevée, le combustible soit injecté dans le courant d'air pendant de 80 à 90 ()/o environ du temps nécessaire à l'air pour achever un mouver ment tourbillonnant autour du cylindre. On pourrait aussi choisir la disposition de telle façon que pour des conditions de charge réduites,
la vitesse d7injec- tion soit maintenue sensiblement à la même valeur, la quantité étant réduite en réduisant la durée rela tive de la période d'injection.
Une bougie d'allumage 30 est montée dans la paroi du cylindre, ses électrodes 31 étant disposées au voisinage de la périphérie de la chambre de com bustion 25. La bougie d'allumage est reliée par un conducteur 32 au circuit d'allumage. Les électrodes 31 sont placées à 450 du point d'injection de com bustible dans le sens du tourbillonnement.
Dans d'autres formes d'exécution, elles pourraient se trou ver à un autre endroit, par exemple à<B>300,</B> et d'une manière générale on a constaté que de bons résultats pouvaient s'obtenir en plaçant les électrodes à plus de 200 mais à moins de<B>750</B> du point d'injection.
L'injecteur est tel que le bord externe du cône de combustible pulvérisé se trouve très près des élec trodes 31. Etant donné que le bord externe du jet est généralement plus diffus, l'air tourbillonnant cueille cette portion du combustible qui se vapo rise rapidement pour former le mélange combustible venant en contact avec les électrodes 31 sensible ment dès sa formation.
Avec la disposition représen tée des électrodes 31, un calage de l'allumage d'en viron 4 à 10 degrés après le début de l'injection as surent un allumage et un étalement rapide de la flamme le long du segment imprégné localisé pour produire le front de flamme figuré en 34 et s'éten dant, d'une manière générale, suivant un rayon de la chambre de combustion.
Le but de cet agencement est d'obtenir un front de flamme unique se distinguant de la combustion hétérogène d'un grand nombre de gouttelettes de combustible dispersées qui se produit dans la com bustion Diesel. Au moment de l'allumage, ii n'y a de front de flamme que dans le petit segment loca lisé opposé à la bougie 30 au moment de l'allumage.
Le front de flamme s'étale ainsi à travers ce segment combustible et se déplace en sens inverse du tour billon d'air à travers des parties successives du mé- lange combustible formées immédiatement en avant du front de flamme au fur et à mesure que se pour suit l'injection. Les produits de combustion formés en premier lieu et représentés en 35 tournent avec la masse de gaz en s'éloignant du front de flamme 34.
Le front de flamme établi 34 tend à se déplacer vers l'ajutage 26, mais ce mouvement est empêché par le mouvement tourbillonnant de l'air et par le fait que le segment imprégné localisé le plus rapproché de l'ajutage est riche dans une mesure le rendant incombustible.
Le résultat net est que le front de flamme 34 reste relativement fixe par rapport à la paroi du cylindre, à l'ajutage de combustible et à la bougie d'allumage, bien qu'il se déplace à travers une mince couche de mélange combustible formée immédiatement en avant du front de flamme. Le moteur des fig. 1, 2 et 4 présente six canaux 20 de section transversale rectangulaire, l'une des parois latérales de chaque canal étant disposée tan gentiellement à la, paroi interne du cylindre.
Les parois adjacentes des orifices voisins sont disposées de manière à faire un angle d'environ 60p l'une avec l'autre. La hauteur de la section est d'environ les trois quarts de sa largeur.
Chaque canal est muni d'une aube 40 qui s'étend à partir de la paroi interne du cylindre et qui est parallèle aux parois latérales du canal. La longueur des aubes est d'environ un tiers de la longueur des canaux et chaque aube est disposée suivant un plan passant par un point situé à mi-chemin de l'étendue circonférentielle de l'orifice 20 correspondant.
Les aubes servent à renforcer la paroi du cylin dre autour de l'admission d'air et aussi à guider et à retenir les segments de piston. Elles servent aussi à guider le courant d'air pénétrant dans le cylindre, et permettent aussi d'adopter un petit nombre de canaux larges. On a constaté que le nombre de six canaux est le nombre optimum.
Dans la variante représentée sur la fig. 3, les bords avals des aubes sont légèrement arrondis de manière à supprimer un bord en biseau.
Dans le moteur de la fig. 1, les soupapes d'échap pement 18 sont ouvertes à environ 70,# avant le point mort bas. Les produits de la combustion s'échappent d'abord par les passages d'échappement 19 dans la conduite d'échappement, ce quia pour effet d'abaisser la pression sensiblement à la valeur de celle qui règne dans la conduite d'admission d'air 21.
A environ 50p avant le point mort bas, les ori fices des canaux d'admission d'air 20 commencent à s'ouvrir et ils restent ouverts jusqu'après la ferme ture des orifices d'échappement 17 à environ 45,, après le point mort bas. Pendant cette période, la colonne d'air tourbillonnante qui monte pousse de vant elle les produits de combustion restant à tra vers les orifices 17 vers les passages d'échappement.
Les orifices des canaux d'admission 20 sont ensuite fermés par le piston à environ 50 degrés après le point mort bas et la masse d'air tourbillonnante res tant dans le cylindre est alors comprimée dans la chambre de combustion 25 jusqu'au moment où débute l'injection de combustible pendant la course de compression: c'est là sensiblement la position des organes sur la fig. 1.
Pour le fonctionnement à pleine charge et à puissance maximum, le début de l'injection commence à environ 50 degrés avant le point mort haut, la combustion commençant presque immédiatement et avec une durée d'injection d'en viron 55 à 60,1, suivant la vitesse du tourbillonnement de l'air.
Le moteur représenté à la fig. 5 est un moteur à quatre temps.
Les canaux d'admission 20 ménagés dans la paroi du cylindre 12 et les aubes de guidage 40 sont agencés et disposés de la même façon que ceux re présentés sur les fig. 2 et 3, mais débouchent dans la partie supérieure du cylindre. La hauteur de la sec tion des canaux est plus faible du moment que l'air est introduit dans le cylindre pendant des périodes de temps plus grandes.
Un tiroir rotatif 50 sert à ouvrir et à fermer les canaux d'admission. Le déplacement du tiroir 50 est commandé par le vilebrequin au moyen d'un mécanisme non figuré. Une conduite d'admission d'air 51 sert à amener l'air qui est introduit dans le cylindre par les orifices du tiroir 50 correspondant aux ouvertures des canaux de la paroi du cylindre.