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perfectionnements aux moteurs à combustion interne .
Las moteurs à injection d'huile lourde connus jusqu'à présent peuvent être divisés d'une manière générale en deux catégories: ceux du type "Diesel", dans lesquels le combusti- ble est injecté dans une charge d'air comprimée au point que sa température soit suffisamment élevée pour provoquer l'auto- allumage de ce combustible, et ceux dits "semi-Diesel" dans lesquels la température de la charge d'air est élevée par compression pour rendre possible l'allumage du combustible au contact d'un organe porté à l'incandescence.
Dans ces deux types de moteurs connus, le combustible est injecté et pulvérisé par un brusque coup: de pompe qui le met sous pres- sion au moment de l'injection et produit lors de son intro- duction dans le cylindre une dissociation ou "cracking" de @
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ses molécules provoquant l'explosion du mélange d'huile et d'air, mais le combustible ne s'allume que si les conditions de température et de pression élevées de la charge d'air sont réalisées, Elles ne peuvent l'être que si les cylindres du moteur possédant une étanchéité parfaite permettant un taux de compression élevé, aussi n'a-t-on pu jusqu'ici appliquer en pratique l'injection d'huile lourde aux moteurs à marche rapide tels que les moteurs d'automobiles, qui perdent assez vite leur étanchétié par suite d'usure.
Or, suivant la présente invention, on a trouvé qu'il est possible d'obtenir l'allumage et la combustion des huiles lourdes dans un milieu non comprimé ou à pression relative- ment faible, en mettant le combustible sous pression avant l'injection et en maintenant sa pression constante pendant toute la durée de l'injection. En procédant de cette manière, on a constaté ce fait surprenant que la dissociation molécu- laire de l'huile à l'entrée dans le cylindre ne se produit que pour les premières gouttés de combustible injectées et que le restant du jet s'allume et brûle sans explosion, en "fusant", au fur et à mesure de son entrée dans' le cylindre où les gaz de combustion se détendent d'une façon analogue à la vapeur en produisant un fonctionnement extrêmement "souple" du moteur à toutes les allures.
Pour obtenir l'injection sous pression constante, on utilise une pompe qui refoule continuellement l'huile d'un {réservoir dans une capacité où elle comprime de l'air, un ressort ou des parois élastiques, et d'où elle est admise dans le cylindre à travers un injecteur commandé par une came ou un distributeur rotatif ou autre. L'huile injectée dans le cylindre un pair,- avant la course motrice, y est al-
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lumée par une étincelle électrique, au moyen d'une bougie d'allumage qui peut fonctionner d'une façon continue.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple différents modes de réalisation de l'invention.
Fig. 1 est une vue schématique d'une installation pour l'injection de l'huile sous pression constante.
Fig. 2 montre un injecteur à commande par came et une bougie d'allumage,, Fige 3 est une vue en coupe verticale de 1'injecteur re- présenté sur la Fig.2.
Fig. 4 montre un détail d'une forme modifiée de cet in- jecteur.
Fig. 5 représente un support double pour injecteur et bougie d'allumage susceptible d'être vissé à la place de la bougie d'un: moteur à combustion ordinaire pour le transformer en moteur à injection suivant l'invention,.'
Fig. 6 montre une variante du dispositif'd'allumage.
Figs. 7 et 8 sont des détails de la commande par came
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de l'inj eoteur) et Fig. est une vue schématique d'un injecteur commandé par un distributeur rotatif réglable.
Sur la Fig. 1, l désigne une pompe à fonctionnement continu telle qu'une pompe centrifuge.par exemple, qui aspire l'huile d'un réservoir 2 et la refoule à travers un clapet de retenue 3 dans un bélier à air 4 et dans une conduite 5 abou- tissant à l'injecteur 6. Une conduite 7 branchée sur cette conduite 5 et commandée par une soupape 26 à ressort taré laisse revenir une partie de l'huile au réservoir 2 lorsque la pression dépasse une valeur déterminée.
Grâce au bélier 4 et à la soupape de trop-plein 26, la
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pression de l'huile dans la conduite d'admission 5 peut être maintenue constante sans que l'ouverture ou la fermeture de l'injecteur 6 l'affecte sensiblement. Lorsque cet injecteur est ouvert par la came 8 au moyen du culbuteur 9, l'injection du combustible dans le cylindre 10 du moteur a donc lieu sous pression constante pendant toute la durée de l'ouverture.
L'huile pulvérisée par l'injecteur s'allume au contact de l'étincelle de la bougie d'allumage 11 et brûle sans explo- sion comme on l'a dit ci-dessus.
Pour'que l'allumage et la combustion de l'huile se pro- duisent dans ces conditions, il sufftt que la pression de l'huile soit légèrement supérieure à celle'de la charge d'air dans laquelle elle est injectée, cet air pouvant même être à la pression atmosphérique s'il est en quantité suffisante pour alimenter la combustion complète de l'huile injectée.
Toutefois, comme la capacité des cylindres de moteurs est toujours réduite, il est nécessaire en pratique de comprimer plus ou mains l'air pour pouvoir injecter la quantité de combustible suffisante pour obtenir un bon rendement du mo- teur, mais la compression que peut donner un moteur d'auto- mobile dont les cylindres sont plus ou moins usés suffit pour obtenir, avec l'injection d'huile, un rendement au moins-- égal à celui que fournirait ce même moteur fonctionnant a -l'essence. La compression n'intervient donc que pour fournir la quantité d'air nécessaire à la combustion complète de l'huile et non pour élever la température de l'air comme dans les moteurs à injection connus, aussi réchauffement des mo- teure suivant la présente invention est-il relativement très faible, ce qui facilite leur refroidissement.
L'injecteur 6 représenté en détails sur les Figs. 2 et
3 comprend un pointeau 12 qui est normalement pressé par un ressort 13 vers un orifice capillaire 14 et obture celui-ci.
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La pression de l'huile agissant sur un épaulement 46 contribue à maintenir le pointeau appliqué sur l'orifice 14.
La tige 45 du pointeau se prolonge à l'extérieur de l'injec- teur où elle est attaquée par le culbuteur 9 qui soulève le pointeau sous l'action de la came 8 ( Fige. il 7 et 8) quand celle-ci tourne. L'huile qui se trouve sous pression dans le corps de l'injecteur peut alors s'échapper par l'crifice 14 qui l'envoie dans le cylindre 10 sous forme de jet finement pulvérisé, De part et d'autre de l'orifice 14, la base de l'injecteur est percée de conduits radiaux 15 à travers les- quels de l'air conteu dans le cylindre est aspiré par le jet de combustible et se mélange à celui-ci en augmentant encore sa dispersion.
Ces conduits 15 peuvent déboucher à l'extérieur de l'injecteur tout près de l'orifice 14 (fig.3) ou bien à l'intérieur de l'injecteur, entre l'orifice 14 qui est éva,sé de haut en bas et un petit conduit 16 évasé de bas en haut (Fig.4).
Le jet de combustible ainsi mélangé d'air rencontre sur son chemin les électrodes d'allumage 17, 18 entre lesquelles jaillit une étincelle qui allume le combustible au fur et à mesure de son entrée dans le cylindre où il brûle sans explo- sion comme on l'a dit ci-dessus. L'étincelle électrique peut être continue, ce qui simplifie la construction du moteur en supprimant tout rupteur ou distributeur d'allumage, ou bien elle peut être interrorapue par tout dispositif approprié, mais dans ce dernier cas on la fera jaillir de préférence un peu ayant l'injection du combustible, de façon à ozoniser @ la charge d'air. Cette ozonisation de l'air, que l'on obtient à un plus haut degré encore avec l'étincelle continue, favo- rise l'allumage et la combustion du jet d'huile pulvérisée.
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Dans la forme de réalisation de la Fig.2, l'électrode 17 de la bougie d'allumage 11 et l'électrode 18 de la masse sont longues et recourbées de façon que leurs extrémités li- bres, entre lesquelles jaillit l'étincelle, se trouvent sur la trajectoire du jet d'huile sortant de l'injecteur 6. On peut aussi adopter la disposition représentée sur la Fig.6 où l'électrode de masse est constituée par deux fils métalli- ques 19, en nickel par exemple, disposés de part et d'autre de l'électrode de bougie 17 et convergeant de la bougie vers l'orifice d'injection, de façon que l'étincelle tende à jaillir en regard de celui-ci, ou les électrodes sont le plus rapprochées.
Quand le jet d'huile atteint l'étincelle,celle- ci peut voyager le long des électrodes pour ne pas être étouffé?, mais elle tend toujours à revenir vers le sommet de l'angle formé par les fils 19, dans la trajectoire du jet d'huile.
L'injecteur 6 et la bougie d'allumage 11 peuvent être vissés directement dans la culasse du cylindre, ou bien montés sur un bouchon 20 vissé sur la culasse comme sur la
Fig.2, ou bien encore sur un raccord à deux branches diver- gentes 21 (Fig.5) destiné à être vissé sur la culasse du cylindre dans l'orifice habituellement occupé par la bougie d'allumage seule, ce qui permet de transformer facilement et à peu de frais un moteur à explosionsordinaire en un moteur à injection d'huile suivant la présente invention.
De préférence, l'injecteur et la bougie d'allumage forment entre eux un certain angle de manière à rapprocher le plus Possible les électrodes d'allumage de l'orifice d'injection pour obtenir l'inflammation du combustible dès son entrée dans le .cylindre.
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Le règlage de l'avance et de la durée de l'injection d'huile s'obtient de préférence en rapprochant ou en écartant le culbuteur 9 de la came de commande 8. A cet effet, le culbuteur peut être-monte à rotule dans un bras de support
22 terminé par une douille filetée intérieurement qui monte ou descend le long d'une tige filetée 23 quand on fait tour- ner celle-ci au moyen du levier 24 (Figs. 7 et 8). La came 8 tourneala moitié de la vitesse du vilebrequin du moteur et il y a autant de cames que ce dernier comporte de cylindres, ceux-ci étant munis chacun d'un injecteur et d'une bougie d'allumage.
Au lieu d'injecteurs à commande par cames, on peut aussi employer un distributeur et des injecteurs à fonctionnement automatique comme c'est montré schématiquement sur la Fig.9.
Dans ce cas, la conduite d'admission d'huile 5 aboutit par exemple à un distributeur rotatif comprenant une enveloppe fixe 25 percée d'orifices 27 en nombre correspondant à ce- lui des cylindres, un anneau perforé 28 susceptible d'obtu- rer plus ou moins ces orifices 27, et une bague intérieure
29 pourvue d'une ouverture 30 et mise en rotation de toute manière appropriée. Quand cette bague 29 tourne, son ouver- ture 30 démasque successivement les orifices 27 correspondant aux divers cylindres et l'huile qui se trouve sous pression constante dans le distributeur est admise par l'une ou l'au- tre des conduites 31 dans un injecteur 32 dont chaque cylin- , dre est muni.
Le pointeau 33 de cet injecteur qui est norma- lement appliqué par un ressort taré 34 contre l'orifice d'in- jection capillaire 35, comporte un épaulement 36 sur lequel l'huile sous pression agit comme sur un piston pour soulever le .pointeau et dégager l'orifice 35. L'huile est alors in- n -----
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jectée à travers celui-ci dans la cylindre tant que l'orifice
27 correspondant du distributeur reste ouvert, et elle aspire de l'air par les petits conduits radiaux 37 comme dans le cas de l'injecteur 6 décrit ci-dessus. Dès que la bague tournante 29 obture l'orifice 27 du distributeur, la pression d'huile cesse d'agir sur l'épaulement 36 et le ressort 34 ra- mené le pointeau 33 dans la position de fermeture.
L'avance et la durée de l'injection se règlent en obturant plus ou moins les orifices 27 du distributeur au moyen de l'anneau réglable 28 que l'en peut déplacer à l'aide d'une vis sans fin 38 par exemple.
L'air nécessaire à la combustion de l'huile peut être admis dans les cylindres de toute manière convenable, par un simple clapet ou par la ou les soupapes d'admission existan- tes s'il s'agit d'un moteur ordinaire transformé. Les varia-- tions d'allure et de puissance du moteur s'obtiennent en ré- glant la durée de l'injection de l'huile de l'une ou l'autre des façons décrites ci-dessus, cette injection se faisant, en marche normale, pendant à peu près la moitié de la durée de la course motrice, mais pouvant être beaucoup plus brève quand le moteur tourne au ralenti par exemple.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux détails d'exécution décrits ci-dessus à titre d'exemple et l'on pour- rait modifier les dispositifs représentés sur les dessins sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS.
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