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Perfectionnements aux moteurs à combustion interne.
L'invention se rapporte aux moteurs à combustion Interne -, du genre de ceux dans lesquels la chambre de combustion est située entre la tête du piston et la culasse du cylindre et présente en substance la forme d'un corps de révolution.
Jusqu'à présent la manière appropriée pour alimenter le combustible à ces moteurs était supposée être l'introduc- tion centrale dans la cnambre de combustion, en ce sens que
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cette méthode d'admission permet une répartition uniforme des combustibles dans la masse d'air.
Toutefois, dans les moteurs à combustion interne de peti- te dimension, et en général dans des moteurs à quatre temps à grande vitesse, il est cependant souvent impraticable de dispo- ses une soupape ou ajutage à combustible entre les soupapes à air et les soupapes d'échappement disposées dans la culasse du cylindre, surtout que ces soupapes doivent être le plus larges possible pour pouvoir modérer les vitesses des gaz.
Diverses tentatives ont été faites pour éviter la dispo- sition excentrique de la soupape à combustible, qui était ren- due nécessaire par les soupapes à air et d'échappement. C'est pourquoi par exemple on a proposé de disposer des soupapes à air et d'échappement en une position indiquée, afin de trouver un espace suffisant pour monter la soupape à combustible. Tou- tefois, avec cette disposition, la commande'de la soupape sera assez compliquée et le moteur sera couteux à fabriquer, on a proposé également de placer les soupapes à combustible horizon- talement dans la paroi du. cylindre et d'injecter le combusti- ble sous forme de pellicule sous le côté inférieur de la cu- lasse du cylindre parallèlement à cette culasse.
Dans cette disposition, qui est particulièrement désavantageuse pour les moteurs ayant des chemises de cylindres séparées, des cavités doivent être formées dans le piston et sont naturellement dé- savantageuses pour la force du piston et sa résistance à la déformation lorsqu'il est chauffé par'la combustion- De plus, il y aura toujours une tendance à ce que de l'essence coule accidentellement de la soupape et atteigne la paroi du piston où elle pourrait être nuisible en gênant le graissage. En ou- tre au point de vue de la combustion proprement dite la dis- position envisagée n'est Pas idéale par suite du fait qu'il est presque impossible d'empêcher la flamme, surtout à fortes charges, de refouler vers le côté inférieur froid de la cu-
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lasse du cylindre.
En somme jusqu' à présent il n'avait Pas été possible d'obtenir une grande puissance de machines de ce genre sans employer deux soupapes à combustible diamétralement opposées. Naturellement en pratique on rencontrait de grandes difficultés à distribuer convenablement les petites quantités de combustible à ces deux points d'admission. En particulier ces difficultés étaient particulièrement considérables dans les petits moteurs à grande vitesse.
La présente invention a pour'objet de fournir un disposi- tif simple permettant de surmonter les difficultés dans le placement de la soupape à combustible et permettant en marne temps une distribution-de combustible aussi uniforme que celle que l'on peut obtenir en employant une soupape central à combustible.
L'invention est caractérisée principalement par la com- binaison avec des dispositifs provoquant la rotation de l'air ' dans la chambre de combustion, de dispositifs injecteurs lo- gés dans la culasse du cylindre en un point situé entre le, centre du cylindre et la paroi intérieure du cylindre, ce dispositif injecteur étant construit et disposé de fagon à injecter le combustible dans une direction formant un angle à la fois avec un plan à angle droit par rapport à l'axe du cylindre et avec le plan passant à travers cet axe et le dis- positif.
Cette construction présente l'avantage au point. de vue fabrication, que le trou prévu pour recevoir la soupape d'in- jection peut se trouver dans la culasse du cylindre parallè- lement aux trous destinés à recevoir les autres soupapes.'
On peut employer de préférence un ajutage à combustible ayant une ouverture unique. Si on le désire, on peut employer un certain nombre d'ajutagesde ce genre pour un seul et même cylindre.
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Le dessin représente une forme d'exécution de l'invention:
Fig.l est une coupe verticale de la partie supérieure d'un moteur construit, selon l'invention; Tig.2. est une coupe horizontale suivant la ligne A-A Fig.l.
Fig.3 est une coupe verticale suivant la ligne B-B Fig.2.
Dans le dessin, pour plus de simplicité, le cylindre 1 du moteur est représenté comme faisant corps avec sa culasse.. La tête de piston 3 est construite de manière à former entre elle et la culasse du cylindre une chambre de combustion annulaire
4 de forme correspondant à celle d'un corps de révolution, comme par exemple un tore. Dans la culasse du cylindre sont montées la soupape d'admission d'air 5, et la soupape d'échap- pement 6 en la manière bien connue. La soupape d'admission est munie en 50 d'un écusson pour forcer l'air pénétrant dans le cylindre à tourner dans ce cylindre autour de son axe comme in- diqué par la flèche en Fig.2.
Il a été supposé que le moteur est du type à grande vitesse et par suite, les soupapes sont de grandes dimensions et il ne restera Pas d'espace suffisant entre elles pour recevoir une soupape à combustible. cette soupape doit donc être placée excentriquement, de préférence de façon à laisser assez d'espace autour des soupapes d'admis- sion et d'échappement pour permettre le refroidissement.
Dans le dessin, la soupape a combustible est désignée par 7 et l'ajutage correspondant Par 8. Cet ajutage est de préférence muni d'une ouverture unique, mais si on le désire, il peut avoir deux ou plusieurs ouvertures. L'ouverture ou les ouvertures sont dirigées de manière telle que le jet de combustible formé un angle à la fois avec un plan à angle droits par rapport à l'axe du cylindre et avec le plan qui peut être mené à travers cet axe et le dit ajutage..Comme on le voit en plan, le combustible est injecté dans la direction de l'air en rotation.
Par un choix adéquat des dits angles en même temps que de
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la vitesse de rotation de l'air alimenté par la soupape 5, c-a-d. de manière que chaque section radiale de l'air ne tra- verse le combustible qu'une seule fois, il a été reconnu possi- ble d'obtenir une combustion-complète et sans fumée en employant la même pression minime que dans les moteurs ayant une admis- sion centrale de combustible par des ouvertures multiples, ce- la @ s'applique particulièrement dans le cas de petits moteurs.
Dans le dessin, la direction du jet de combustible est choisie de telle f aqon qu'avec la position de l'ajutage et la forme de la chambre de combustion représentée au dessin, on puisse obtenir la plus grande longueur possible du jet de combustible. pour mieux faire comprendre les bons résultats auxquels il est fait allusion ci-dessus, on peut supposer le jet de com- bustible divisé en de nombreuses sections radiales le long des lignes a-b-c-d-e de Fig.2. En supposant que ces sections soient projetées sur le plan du dessin, elles donneront ensem- ble la surface ombrée.
Par un choix approprié des angles du jet de combustible, on pourra arriver au résultat que la majeure partie de la surface en coupe transversale de la chambre de combustion soit recouverte, c-à-d. que la totalité de l'air passant à travers le jet de combustible, soit saturée de com- bustibie. En pratique, le combustible sera soulevé jusque un certain point par le courant d'air, ce qui fait que cette ou- verture sera plus complète encore qu'on ne le voit au dessin.
Toutefois, il est nécessaire qu'il y ait toujours une certaine quantité d'air au-dessus du combustible pour l'empêcher de frapper directement le coté inférieur relativement froid de la culasse du cylindre. on pourra déjà obtenir ce résultat avec une dispersion très modérée du combustible, ce qui compor- te un avantage réel par suite du fait qu'un jet de combustible fortement dispersé sera moins stable, et pourra facilement chan-
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ger sa direction ou être facilement projeté vers la culasse du cylindre.
La forme annulaire de la chambre de combustion représen- tée au dessin, n'est pas absolument nécessaire, mais elle est d'une grande valeur pour le type de moteurs envisagé. Jusqu'à présent il n'était pas possible d'obtenir des résultats satis- faisants en employant un jet de combustible unique provenant d'une soupape a combustible placée concentriquement.
Comme il est certain que ce serait un grand avantage de pouvoir employer dans les petits moteurs des ajutages n'ayant qu'une seule ou- verture, cette disposition peut être également d'une import an- ce pratique pour les moteurs dans lesquels il n'y a pas de sou- papes dans la culasse du cylindre, empêchant le placement cen- tral des soupapes à combustible, comme par exemple dans les pe- tits moteurs a deux temps avec lumières d'échapp ornent dans la paroi du cylindre commandées par le piston et dans lesquels la culasse du cylindre ne contient pas de soupapes.
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