Dispositif d'allumage initial dans les moteurs<B>à</B> combustion interne <B>à</B> allumage de régime automatique. Cette invention a pour objet un dispositif d'allumage initial dans les moteurs<B>à</B> com bustion interne<B>à</B> allumage de régime auto matique, dans lesquels, au départ, quand la machine est froide, l'allumage est provoqué par un inflammateur électrique<B>à</B> filament incandescent, tandis qu'en marche normale, il s'établit le régime de l'allumage automa tique.
On a constaté que cet inflammateur doit répondre aux conditions suivantes<B>:</B> Au départ, la carburation étant très imparfaite, il faut que le combustible puisse atteindre Pinflammateur, les premiers allumage étant effectués, il faut ensuite que les tourbillons de gaz, qui prennent de Pimportance avec, la vitesse croissante du moteur ne puissent at teindre directement l'inflamnaateur, car ils le refroidiraient trop et l'allumage cesserait avant que le régime définitif ait pu s'établir.
Le dispositif cbjet de l'invention satisfait <B>à</B> ces conditions.
Le dessin annexé, représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution de Pobjet de l'invention dans un moteur<B>à</B> deux cylin- dres, <B>à</B> deux temps, ainsi qu'une variante de détail de l'inflammateur.
La fig. <B>1</B> représente une coupe longitu dinale de l'inflammateur de laclite forme d'exécution La fig. 2 donne le détail du filament de Fi nflammateur et de fiches de fixation-, La fig. <B>3</B> est une coupe de la partie su périeure du moteur montrant l'inflammateur en place et la disposition d'un robinet de décompression sur chaque cylindre (les ori fices distributeurs situés<B>à</B> la partie inférieure des cylindres ne sont pas représentés);
La fig. 4 représente les robinets de<B>dé-</B> compression des cylindres avec leur commande combinée<B>à</B> celle d'un interrupteur d'allumage #position de fermeture des robinets), La fig. <B>5</B> représente une variante de<B>dé-</B> tail de l'inflammateur électrique.
Le moteur représenté<B>à</B> la fig. <B>3</B> comporte deux cylindres<B>1</B> dans chacun desquels tra vaille ni) piston Z pourvu d'un prolongement cylindrique<B>3. -</B> Çelui-ci s'engage<B>à</B> fond de course<B>de</B> compression<B>du</B> piston (position représentée), dans une pièce annulaire 4 vis sée dans la chambre de combustion<B>6.</B> Un jeu annulaire<B>5.</B> reste libre entre le prolonge ment<B>3</B> et l'alésage de la pièce 4.<B>7</B> est le couvercle de la chambre de combustion et<B>8,</B> un pulvérisateur qui effectue l'injection du Combustible liquide.
Des circulations d'eau<B>9,</B> 91, sont prévues autour du cylindre et du pulvérisateur (les orifices d'entrée et de sortie de l'eau ne sont pas représentés).
L'inflammateur on bougie utilisée pour Pallumage initial comporte Lin corps tubulaire conducteur<B>10</B> qui se visse dans la chambre <B>6</B> et un filament métallique<B>à</B> incandescence<B>11,</B> de platine iridié ou alliage analogue, porté par clés fiches<B>'</B> de fixation 12 (fig. <B>1</B> et 2).
Une tige conductrice centrale<B>13</B> logée<B>à</B> l'intérieur du corps tubulaire<B>10</B> comporte<B>à</B> son extrémité interne une embase<B>37</B> qui s'appuie contre une bague isolante 14 (quartz, stéatite, etc.) Elle est entourée par une gar- niture isolante plastique<B>15</B> (amiante par exemple) et par une garniture analogue l5a maintenue en place par un presse-joint <B>16.</B> Une rondelle isolante<B>17</B> (en amiante, mica par exemple) isole le presse-joint <B>16</B> du corps tubulaire<B>10 de</B> la bougie.
Un ressort de pression<B>18</B> appuie sur le presse-joint <B>16</B> et maintient<B>la.</B> tige<B>13</B> en place en la tirant on sollicitant dans le sens axial. Ce ressort bute contre un écrou<B>19</B> formant en môme temps borne<B>à</B> pincette pour recevoir un at- tache-fil.
Dans la paroi de chaque cylindre est monté un robinet de décompression 20 (fig. <B>3)</B> qui peut mettre l'intérieur du cylindre en communication avec le collecteur des gaz d'échappement<B>23</B> par les conduits 21, 22. Le conduit 21 est masqué par le piston dans<B>la</B> position représentée. La distance ;v correspond<B>à</B> 1/s de la course du piston. Le robinet de décompression 20 de chaque cylin dre porte un bras<B>dé</B> commande 24.
Dans 15exemple représenté, où le moteur a deux cylindres, les bras de commande 24 des deux robinets sont accouplés par une tige<B>25</B> (fig. 4). Un câble<B>26</B> relié<B>à</B> cette tige et pourvu de l'anneau<B>26'</B> permet de tirer sur la tige <B>25</B> pour ouvrir les robinets qui sont rappelés par un ressort<B>27</B> dans leur position de fer- indure. La tige<B>25</B> actionne un bras inter rupteur<B>29</B> portant un charbon de contact <B>30</B> qui peut venir en contact avec une borne isolée<B>31</B> reliée par exemple au pôle négatif d'une batterie.
Avant d'expliquer le fonctionnement de cet ensemble, il convient de rappeler le fonc tionnement du moteur pour un cylindre, en régime normal.
Le moteur n adniet d'abord que de l'air seul dans le cylindre. Cet air est comprimé fortement dans le cylindre par la rentrée du piston. Quand le piston a effectué environ <B>0,93</B> de sa course de compression,<B>ou</B> en d'autres termes,<B>à</B> environ<B>2950</B> de manivelle avant le point mort interne, le bord 33 du prolongement de piston<B>3</B> vient<B>à</B> niveau avec Parête <B>32</B> de la partie évasée de la pièce annulaire 4 (position représentée en traits mixtes sur la fig. <B>3)</B> et l'air emprisonné dans la chambre 34 ainsi temporairement ménagée entre le piston et le fond du<B>cy-</B> lindre,
passe violemment dans la chambre de combustion<B>6</B> par l'espace annulaire<B>5</B> et tourbillonne suivant les flèches<B>35.</B> Pendant que ce transvasement s'opère, le pulvérisateur <B>8</B> projette, suivant les flèches<B>36,</B> le combus tible liquide en quantités égales autour de son axe.<B>Ce</B> combustible, qui est introduit sans air, est saisi par le jet d'air annulaire venant de l'espace<B>5</B> et est entraîné dans le tourbillon indiqué par les flèches<B>35.</B> Les parties les plus volatiles se vaporisent iirimé- diatement et se mélangent<B>à</B> l'air.
Les par- tics encore liquides sont projetées par la force centrifuge contre les parois de la cham bre de combustion<B>6,</B> qui sont très chaudes, étant dépourvues de circulation d'eau; elles s'y vaporisent<B>à</B> leur tour et les gaz engeii- drés rentrent dans la circulation de mélange suivant les flèches<B>35.</B> Alors, sous l'effet com biné de la chaleur de la compression et de celle des parois, l'allumage a lieu et une combustion pratiquement isoplérique s'accoin- plit. Le cycle s'achève suivant le mode connu.
On remarquera sans peine que ces condi tions de marche sont très défavorables pour la mise en train.<B>A</B> ce moment, en effet, la machine étant froide, une faible portion du combustible est vaporisée instantanément, le reste est projeté sur les parois froides et est perdu. Ces difficultés ont été vaincues par les dispositions suivantes qui permettent le démarrage<B>à</B> la main, sans combustible léger, aussi facilement qu'on pourrait le faire avec un moteur à gazoline du type courant,<B>à</B> égalité de dimensions naturellement.
Tout d'abord, ainsi que le montre la fig. <B>3,</B> l'inflammatour est disposé en face du jet de combustible, dans un renfoncement 42<B>de</B> la chambre de combustion<B>6 à</B> l'écart du tourbillon d'air, formant une cavité annexe<B>à</B> température élevée, et dès que le combustible atteint cette petite cavité, il se vaporise et s'enflamme. Une petite explosion se produit dans cette cavité annexe, une flamme sera projetée dans la chambre principale et t'élus- sira <B>à</B> enflammer le combustible qui s'y trouve encore liquide, mais assez divisé.
La mau vaise combustion qui en résultera sera ce pendant suffisante pour permettre la rotation du moteur<B>à</B> vide et, d'instant en instant les combustions deviendront meilleures par suite de l'échauffement très rapide des parois <B>(le</B> la chambre de combustion qui sont inten- tionriellement minces.
Les premiers allumages ont ainsi lieu, mais la vitesse croissant, il faut maintenant, comme on Pa dit dans<B>le</B> préambule, que les tourbillons d'air ne soufflent pas sur l'inflam- inateur au point de l'éteindre et il faut ce pendant que le mélange combustible vienne le lécher légèrement au moins pour renou veler le milieu ambiant. Ce résultat est en core obtenu grâce<B>à</B> l'emplacement de l'in- flammateur ou bougie. Le courant de gaz suivant les flèches<B>35</B> se meut devant l'entrée de la cavité 42 et les gaz autour du filament <B>Il</B> sont renouvelés seulement par les quelques remous qui se produisent<B>à</B> l'entrée.
L'expé- rience détermine facilement le degré d'enfon cement optimum de ce filament dans la cavité.
La température s'élevant dans la chambre de combustion, il est indiqué de couper le courant électrique qui traverse le filament, car celui-ci se trouvant chauffé par deux sources différentes ne tarderait pas<B>à</B> fondre quel que soit l'alliage employé. Pour éviter qu'on oublie de couper le courant, la corn- mande du robinet décompresseur des cylindres est conjuguée avec celle de l'interrupteur d'allumage comme le montre la fig. 4. On coupe donc forcément l'arrivée de courant électrique au filament<B>Il</B> en même temps qu'on ferme le robinet décompresseur.
On conçoit qu'il est vraiment peu probable qu'on puisse oublier de fermer le robinet décom pressent- puisque le moteur n'est pas utili sable dans ces conditions et que d'ailleurs on a, dans l'exemple représenté, nue ferme ture commandée par le ressort<B>'27</B> et une ouverture commandée par le câble<B>26</B> muni de l'anneau 26' que l'on tient<B>à,</B> la main. Si, cependant Lin opérateur avait la fantaisie de tenir Panneau indéfiniment,<B>ou</B> de l'attacher, il n'en résulterait rien quant<B>à</B> Pinflammate ur, car l'apport de chaleur au filament ne serait pas suffisant dans ces conditions pour le fondre.
Finalement, l'inflammateur lui-méme est établi d'une façon convenable pont- pouvoir résister<B>à</B> des températures considérables. Quand la chambre de combustion devient rouge, l'inflamniateur ou bougie exposée au feu fait de même. Aucune mesure de tempé rature exacte n'a- été faite., mais il est vrai semblable que les parties les plus avancées atteignent ou dépassent<B>1000</B> degrés centi grades d'après la couleur des parties visibles.
On conçoit que dans ces conditions, il est boit de prévoir des dispositions pour assurer la résistance mécanique, l'inoxydabilité, l'était- chéité et Fisolement électrique.
Cet isolement est heureusement facilité par le fait des très basses tensions utilisées (quelques volts).<B>En</B> ce qui concerne les matériaux métalliques, la métallurgie,<B>à</B> l'heure actuelle peut les fournir (alliages dits ni- chrome, stellite., etc.). Quant aux isolantsi il n'en paraît pas exister pouvant donner une sécurité suffisante contre la rupture.
Cette dernière difficulté est tournée de la façon suivante dans la forme d'exécution repré sentée<B>-</B> On voit sur la fig. <B>1</B> que la bague iso lante 14 travaillée et rectifiée comme une pièce mécanique est disposée et ajustée au fond d'une cavité du corps tubulaire principal <B>10.</B> La tige conductrice centrale, en alliage spécial, comnie le corps<B>10,</B> est elle-même ajustée dans la bague 14 avec seulement le jeu (non représenté) nécessaire<B>à</B> sa dilata tion.
Son embase<B>37</B> qui s'applique parfaite ment contre le bout de la bague 14 pénètre elle-même assez profondément dans la cavité réservée<B>à</B> l'extrémité interne du corps tubu laire de façon<B>à</B> ménager entre ces deux pièces métalliques, le corps et la tige cen trale isolée, un jeu<B>38</B> aussi petit que possi ble. On verra plus loin Finfluence de cette disposition sur l'isolement électrique. Au point <B>de</B> vue mécanique, le bénéfice en est immé diatement visible, si la bague 14 casse, les morceaux qui peuvent tomber dans<B>-</B> le mo teur sont forcémi#nt très petits, donc prati quement inoffensifs, niais cela ne se produit pas.
En effet, la bague casse, il est vrai, quelques fois lorsqu'elle est faite en certaines matières, telles que la stéatite, mais ces rup tures sont rares et en tout cas elles donnent toujours de gros fragments que l*on retrouve tous au démontage. La bougie, dans ces conditions est ou paraît exactement aussi bonne,<B>à</B> cause du faible voltage utilisé. C'est la même raison qui rend possible le faible jeu<B>38.</B> En effet, le fonctionnement de ce moteur est tel qu'il n'y a pas de dépôt de charbon possible quand la marche de ré gime est installée,<B>à</B> cause de la haute tem pérature.
Au début, quand<B>la</B> machine est froide, il s'en dépose assurément et le jeu<B>38</B> doit se trouver momentanément obstrué, mais il se débouche ensuite auto mati quement grâce <B>à</B> la haute température faisant brûler les<B>dé-</B> pôts de charbon. Pendant le temps de son séjour, le charbon de formation récente sem ble manquer de cohésion suffisante pour en faire Lu) corps assez conducteur pour créer une dérivation de courant électrique appré ciable. Le fonctionnement n'est pas troublé.
Le joint et lIsolement de la tige conduc trice centrale<B>13</B> sont assurés d'une façon appropriée. Quand la bougie est exposée au feu, la tige conductrice centrale<B>13</B> est dans sa longueur totale très sensiblement plus chaude que<B>le</B> corps tubulaire<B>10</B> qui est lui, refroidi par l'air atmosphérique dans toute sa partie extérieure amincie comme on le voit en fig. <B>3.</B> On ne petit donc employerni ciment ni joint par serrage en bout au moyen d'un simple filetage.
Suivant la construction adoptée, la tige conductrice traverse le corps tubulaire<B>10</B> avec interposition de la gaine isolante plas tique (amiante)<B>15</B> qui est faiblement pressée pour permettre un libre coulissement. En outre, le ressort<B>18,</B> par l'intermédiaire du presse-joint <B>16,</B> appuie sur le corps tubulaire <B>10,</B> de façon<B>à</B> maintenir la bague 14 cons tamment bien appuyée entre le corps<B>10</B> et l'embase<B>37</B> de la tige<B>13.</B> Si cette bague était libre de se déplacer, elle tic tarderait pas<B>à</B> se pulvériser.
La gaine<B>15</B> faiblement pressée n'assure pas l'étanchéité; celle-ci est obtenue par la rondelle<B>17</B> formant en même temps isolant électrique et par le presse-joint <B>16.</B> La surface de base du corps du presse- joint <B>16</B> est dimensionnée de telle sorte que la pression totale possible sur cette base, de par la pression intérieure du moteur et par conséquent la foi-ce du ressort<B>18</B> qui doit l'équilibrer, corresponde<B>à</B> une charge de traction de toute sécurité<B>à</B> la partie 13a de la tige centrale<B>13</B> (la plus fatiguée eu égard <B>à</B> la température)
et<B>à</B> nue charge de com pression également de toute sécurité de la bagne 14. Le ressort<B>18</B> est suffisamment écarté de la source de chaleur grace a la forme allongée et effilée de la bougie et suf fisamment refroidi par l'air pour ne pas se détremper. La borne d'attache du fil de la bougie ou inflammateur est préférablement une pincette<B>19</B> plutôt qu'une vis d'attache, car en tournant involontairement la tige<B>13</B> avec une telle vis on détériorerait le fila ment.
Le filament<B>Il</B> est fixé d'une part sur le corps tubulaire<B>10</B> et d'autre part sur l'em base<B>37</B> de la tice <B>13</B> au moyen de fiches de fixation 12 en un alliage<B>à</B> la fois réfrac taire, suffisamment inoxydable, conservant une résistance mécanique suffisante<B>à</B> chaud, et pratiquement de même dilatabilité que les <B>p</B> ièces, corps et tige, dans lesquelles elles s'ajustent par des cônes enfoncés comme des goupilles. Les têtes de ces fiches sont per cées transversalement de petits trous oit l'on ajuste les bouts du filament que l'on sertit ensuite avec une petite presse.
On peut, de plus, pour assurer un meilleur contact élec trique, pratiquer de petites soudures en 40 (fig. 2) mais non en 41, car le danger de fusion du fil dans ce cas obligerait<B>à</B> em ployer une soudure plus fusible.
La fig. <B>5</B> représente une variante<B>'</B> d'exé cution de la borne de la bougie. La tige conductrice centrale<B>13</B> présente une fente 48 <B>à</B> son extrémité extérieure pour assurer son contact avec une pièce 42 en forme de clo che, ajourée<B>de</B> trous 43 pour- le refroidis sement du ressort<B>18</B> et fixée solidement au corps<B>10</B> par la bague filetée 44. L'isolement de cette cloche 42 est assuré par les ron delles<B>17</B> et 45. Le tout se complète de l'écrou 46 avec lequel on peut serrer le<B>fil</B> 47 en place sans risquer de faire tourner la tige conductrice centrale<B>13,</B> dont la libre dilatation et l'étanchéité sont assurées par les mêmes organes que précédemment.
Il a été dit plus haut que le courant d'allumage est établi<B>à</B> l'aide d'un interrup- feur et on a vu que cet interrupteur est commandé en même temps que les robinets de décompression. Ceci suppose J'emploi de piles ou d'accumulateurs et c'est- la solution la plus simple mécaniquement. Mais dans certaines applications on peut juger préféra ble l'emploi d'une petite génératrice com mandée par le moteur.
Dans ce cas, la tige de -commande des robinets au lieu' de coni- mander un interrupteur commanderait préfé- rablement directement un dispositif de<B>dé-</B> brayage dont cette génératrice serait pourvue de façon<B>à</B> ne pas faire tourner inutilement cette petite machine, d'autant plus qu'elle devrait être très multipliée pour permettre l'alimentation des inflammateurs <B>à</B> une très faible vitesse du moteur. Cette génératrice qui ne fonctionnerait qu'exceptioniiellement serait avantageusement pourvue des moyens connus de régulation de la vitesse ail moyen d'une friction.