CH383066A - Moteurs Diesel à chambre de turbulence - Google Patents

Description

  Moteurs     Diesel    à chambre de turbulence    L'invention est relative à un moteur Diesel à  chambre de turbulence sphéroïdale     communiquant     avec le cylindre du moteur par un canal de trans  fert, cette chambre et le canal de transfert ayant un  plan équatorial de symétrie passant par l'axe du ca  nal de transfert et par le débouché de     l'injecteur     dans la chambre, caractérisé en ce que la section in  térieure par ce plan équatorial de la chambre de tur  bulence a un rayon de courbure moyen plus grand  dans la zone comprise sensiblement entre l'un des  bords du canal de transfert et le débouché de l'in  jecteur qu'entre ce débouché et l'autre bord dudit  canal,

   le canal de transfert débouchant de façon sen  siblement tangentielle à la surface de la chambre  avoisinant le premier bord susdit.  



  Le dessin annexé, représente schématiquement  et à titre d'exemple, une forme d'exécution du mo  teur Diesel selon     l'invention.     



  La     fig.    1 de ce dessin montre, en coupe par son  plan équatorial, la chambre de turbulence de ce mo  teur.  



  La     fig.    2 est une vue, à plus grande échelle, du  bas de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une vue en plan partielle de la cou  pelle représentée à la     fig.    2.  



  Les lignes de niveau<I>i, j, k, ni, n,</I> o de cette     fig.    3  correspondent aux plans I, J, K, M, N, O de la       fig.    2.  



  De même, les lignes de niveau e,     f,   <I>g, h,</I> de la       fig.    2 correspondent aux plans de coupe E, F, G, H,  respectivement à la     fig.    3.  



  La     fig.    4 est une coupe selon le plan P de la       fig.    1. Les lignes de niveau p,<I>q, r</I> de la     fig.    4 corres  pondent aux plans P, Q, R de la     fig.    1.  



  Enfin, les lignes de niveau s, t, u, v, de la     fig.    5,  correspondent aux plans de coupe S, T, U, V de  la     fig.    3.    Ce moteur comporte un cylindre 1, où travaille  un piston 2, et une chambre de turbulence     sphéroï-          dale    3 qui communique avec ledit cylindre par un  canal de transfert 4 et où débouche     un    injecteur 5.  



  La chambre de turbulence 3 est agencée de ma  nière que, dans sa section intérieure par le plan  équatorial (c'est-à-dire dans la courbe montrée     fig.     1), le rayon de courbure moyen ait une valeur plus  grande dans la zone comprise sensiblement     entre     l'un des bords a du canal de     transfert    et le débouché  de l'injecteur 5 que dans le reste de la section,  c'est-à-dire que dans la zone     allant    jusqu'à l'autre  bord     b    dudit canal, le canal de transfert débouchant  de façon sensiblement tangentielle par rapport à la  surface de la chambre avoisinant le bord a.  



  Les sections de la surface A de la chambre, selon  les plans méridiens P, Q, R     perpendiculaires    au plan  de la     fig.    1, sont représentées par les courbes p,<I>q, r</I>  de la     fig.    4. Les sections des surfaces B et D de la  chambre, selon les plans méridiens I, J,     x,    M, N, O  perpendiculaires au plan de la     fig.    2, sont représen  tées par les courbes<I>i, j, k, m, n,</I> o de la     fig.    3. Les  sections de ces surfaces B et D, selon les plans E,  F, G, H perpendiculaires à celui de la     fig.    3, sont  représentées par les courbes<I>e,</I>     f,   <I>g, h</I> de la     fig.    2.

    Enfin, les sections de la surface D, selon les plans  S, T, U, V perpendiculaires au plan de la     fig.    3, sont  représentées par les courbes<I>s, t, u,</I> v de la     fig.    5.  



  On obtient ainsi une chambre qui peut être assi  milée à l'ensemble de deux surfaces, l'une A sensi  blement     hémisphérique,    de rayon     Rl    et de centre Ci ,  l'autre B partiellement sphérique, de rayon     R2    et de  centre     C2    , la surface B s'aplatissant progressivement  sous la forme d'une surface de révolution D, à géné  ratrices faiblement incurvées. Les centres     Ci    et     C2     sont disposés sensiblement sur l'axe     XX    de l'injec  teur, lequel passe     sensiblement    par le     centre    O.

        Comme dit plus haut, le rayon     Rz    est plus petit  que le rayon     Rl    et peut être compris entre 0,65 et  0,85     Rl    .  



  Le canal de     transfert    4 converge vers l'intérieur  de la chambre, son profil transversal étant     lentiforme     (comme visible à la     fig.    3), la grande dimension L  de ce profil étant perpendiculaire au plan équatorial.  La petite dimension est désignée par 1.  



  Le canal 4 débouche transversalement à la Pa  roi supérieure 6 du cylindre 1 (l'expression   supé  rieure   supposant que le cylindre est vertical et que  le point mort haut est le point mort extérieur).  



  La paroi 4a du canal 4 est sensiblement perpen  diculaire à la paroi 6 tandis que sa paroi 4b est in  clinée d'un angle a.  



  La paroi 4a est raccordée à la surface 6 par un  congé 4c de profil sensiblement circulaire dont le  rayon de courbure moyen est indiqué en r à la     fig.    1.  



  Le bec 7 qui limite la paroi 4b est situé à une  distance h de la paroi 6 au plus égale à la moitié du  rayon de courbure RI .  



  L'injecteur est orienté de manière que son axe  (considéré dans la direction du jet de combustible)  soit     incliné    par     rapport    à l'axe du     cylindre    1, dirigé  vers le canal de     transfert    4 et passe légèrement     au-          dessus    du bec 7 (angle     @).     



  La chambre de turbulence 3 est limitée de façon  usuelle, partie par un alvéole ménagé dans la cu  lasse 8, partie par une coupelle 9 rapportée dans cet  alvéole et présentant le canal de transfert 4. La cou  pelle 9, devant être maintenue à température élevée  pendant la marche du moteur, est isolée du     bloc-          cylindres    10 par un joint 11 à très faible     conducti-          bilité    thermique, par exemple en amiante.  



  Ledit alvéole ainsi que la coupelle 9 présentent  deux     portées    cylindriques d'axes parallèles mais dis  tincts de manière que la coupelle ne puisse être dis  posée dans son alvéole que selon la seule position  angulaire qui permet le contact simultané des deux  jeux de portées.  



  Comme visible aux     fig.    1 et 3, ces     portées    12 et  13 sont tracées sur des cylindres tangents.     Il    n'est  d'ailleurs nécessaire de rectifier que l'une des por  tées, de préférence la     portée    extérieure 12 de grand  diamètre. De toute façon,     ces    deux portées, de par  leur forme cylindrique, sont aisées à     réaliser.     



  Les dimensions peuvent être les suivantes       Rl    = 22,5 mm       R.,    = 17 mm  distance     C,C=        RI-R2    = 5,5 mm  L = 30 mm   1 = 12 mm  a = 781  r = 4 mm  h = 10 mm  = 80  angle au sommet du cône d'injection = 8-120  Le fonctionnement de la chambre est le suivant  Pendant la compression, l'air qui vient du cy  lindre 1 par le canal de     transfert    4 balaye la portion    de sphère A (circulation schématisée par des flè  ches en trait plein), puis arrive sur la     portion    de  sphère B (circulation schématisée par des     flèches     en traits obliques) et se trouve, de ce fait, fortement  accéléré et dévié vers le centre O de la chambre.

    De plus, la surface de révolution D épanouit les gaz  de part et d'autre de l'arête 7 qui constitue le som  met du canal de transfert. Cette disposition a pour  effet de   tirer   sur l'air débouchant du canal 4 et  de provoquer un remplissage maximum de la cham  bre.  



  En outre, le mélange étant constamment rejeté  vers le centre O de la chambre et vers la surface de  la coupelle 9, il ne mouille pas la paroi supérieure  froide A.  



  Dès le début de l'injection, le jet 14 de l'injec  teur 5 est projeté sur les parois B et D de la cou  pelle 9 par le violent tourbillon qui, grâce à la     forte     turbulence que le jet communique aux gaz,     permet     d'obtenir un mélange     air-combustible    extrêmement  homogène.  



  Pendant le temps de compression, la forme en       diffuseur    du canal de     transfert    facilite le     remplissage     de la chambre de turbulence en forçant l'air à se di  riger vers la paroi supérieure A de la chambre.     Lors     de l'expansion des gaz, cette forme facilite l'évacua  tion des gaz vers le cylindre 1, ce qui permet d'ob  tenir une bonne répartition des gaz et de la poussée  sur le sommet du piston 2 et un excellent rendement  de     transfert.     



  Enfin, l'isolation thermique de la coupelle 9 per  met d'amorcer la combustion sur les parois B et D  de ladite coupelle alors que le reste de la chambre  est refroidi par l'air entrant et par l'eau de refroi  dissement sur la paroi extérieure de l'alvéole mé  nagé dans la culasse 8.  



  En variante, chaque section par un plan méri  dien de la chambre de turbulence,     perpendiculaire     au plan équatorial de symétrie, et passant par le  point O de ce plan situé à mi-chemin entre le dé  bouché de l'injecteur et le bord b du canal 4, pré  sente sur la plus grande     partie    de     celle-ci    un rayon  de courbure sensiblement égal à celui que présente  la section par le plan équatorial au point     d7intersec-          tion    de celle-ci avec le plan méridien considéré.

Claims (1)

1. REVENDICATION Moteur Diesel à chambre de turbulence sphéroï- dale communiquant avec le cylindre du moteur par un canal de transfert, cette chambre et le canal de transfert ayant un plan équatorial de symétrie pas sant par l'axe du canal de transfert et par le dé bouché de l'injecteur dans la chambre, caractérisé en ce que la section intérieure par ce plan équato rial de la chambre de turbulence (3) a un rayon de courbure moyen plus grand dans la zone comprise sensiblement entre l'un des bords (a) du canal de transfert (4) et le débouché de l'injecteur (5)

   qu'en- tre ce débouché et l'-autre bord (b) dudit canal, le canal de transfert débouchant de façon sensiblement tangentielle à la surface de la chambre avoisinant le premier bord susdit (a). SOUS-REVENDICATIONS 1. Moteur Diesel selon la revendication, caracté risé en ce que chaque section intérieure par un plan méridien de la chambre de turbulence, perpendicu laire audit plan équatorial de symétrie et passant par un point situé dans ce plan à mi-chemin entre le dé bouché de l'injecteur et ledit autre bord (b) dudit canal présente sur la plus grande partie de celle-ci un rayon de courbure sensiblement égal à celui que présente la section par le plan équatorial au point d'intersection de celle-ci avec le plan méridien con sidéré. 2.

   Moteur Diesel selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les sec tions intérieures par des plans méridiens de la cham bre de turbulence ont des rayons de courbure qui augmentent à mesure qu'elles se rapprochent du se cond bord (b) du canal de transfert. 3.

   Moteur Diesel selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la portion (A) de la paroi de la chambre de turbulence (3) située du côté du plan perpendiculaire audit plan équatorial de symétrie, passant par le centre (O) de la chambre (3) et par le débouché de l'injecteur (5), opposé au canal de transfert (4), est partiellement de forme hémisphérique, le canal de transfert étant tangent à cette portion (A) de paroi, par son pre mier bord (a), la portion (B) de la paroi de la cham bre (3) située de l'autre côté de ce plan perpendicu laire au plan équatorial étant formée d'une seconde partie partiellement hémisphérique, de rayon infé rieur à celui de la première, adjacente au débouché de l'injecteur (5)

   et d'une partie d'une surface de révolution aplatie (D) adjacente au second bord (b) du canal de transfert (4) et ayant pour axe une per pendiculaire au plan équatorial. 4. Moteur Diesel selon la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les rayons de courbure des surfaces partiellement sphé riques ont un rapport compris entre 0,65 et 0,85. 5. Moteur Diesel selon la revendication, carac térisé en ce que le canal de transfert a une forme convergeant vers l'intérieur de la chambre de turbu lence, son profil transversal étant lentiforme. 6.

   Moteur Diesel selon la revendication et la sous-revendication 5, caractérisé en ce que le canal de transfert (4) débouche dans le cylindre (1) trans versalement à la paroi (6) d'extrémité de celui-ci (1) faisant face au piston (2). 7. Moteur Diesel selon la revendication et les sous-revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la paroi (4a) du canal de transfert qui se raccorde à la partie de grand rayon de la chambre de turbu lence est perpendiculaire à ladite paroi d'extrémité (6) du cylindre (1) et que sa paroi opposée (4b) est inclinée par rapport à ladite paroi d'extrémité (6) du cylindre (1). 8.

   Moteur Diesel selon la revendication, caracté risé en ce que la longueur (h) du canal de transfert (4) est au plus égale à la moitié du rayon de cour bure moyen (R1) de la première.zone (A) de grand rayon de courbure de la chambre de turbulence (3). 9.

   Moteur Diesel selon la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe (X-X) de l'injecteur est incliné par rapport à l'axe du cylindre (1), dirigé vers le canal de transfert (4) et passe au-dessus du bec (7)_ par lequel se raccorde la surface de révolution aplatie (D) de la chambre au canal de transfert.