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Moteur à combustion interne. l'invention se rapporte aux moteurs à combustion interne et particulièrement aux moteurs à deux temps pour combustibles lourds tels que l'huile brute, l'huile à gaz, etc., dans lesquels le carter est utilisé comme pumpe de charge, et elle a pour objet d'améliorer la préparation du combustible et, par suite, les conditions dans lesquelles ce combustible pénètre dans le cylindre. A cet effet, la che- mise réfrigérante du cylindre est éloignée de la tuyère, de sorte que la paroi du cylindre demeure particulièrement chaude à l'embouchure de cette tuyère. De plus, la tuyère est reliée à la paroi du cylindre dans de bonnes conditions de conductibilité thermique.
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Le chauffage préalable du combustible par les moyens indiqués (éloignement de la chemise et liaison bonne conductrice de la tuyère avec la paroi du cylindre) porte celui-ci presque jusqu'à la température de vaporisation.
Mais comme, avec un échauffement aussi énergique du combust- ible, il pourrait se produire des bulles de vapeur qui in- flueraient sur le dosage, le combustible n'est échauffé à sa température maximum qu'après le dosage, c'est-à-dire qu'il atteint cette température qu'au point où la tuyère débouche dans la paroi du cylindre.
Dans les carburateurs de construction ordinaire, il y a un étranglement dans le passage d'air à l'embouchure de la tuyère tandis que, dans le cas présent, il n'existe pas d'étranglement notable de la conduite de passage à son entrée dans le cylindre, car il pourrait en résulter des accumula- tions et des variations nuisibles de pression qui influent défavorablement sur le dosage du combustible.
La position des tuyères à l'embouchure de la con- duite de passage est importante. Il ne faut pas que la tuyère soit disposée trop haut dans l'embouchure car, dans ce cas, elle demeure ouverte pendant une partie relativement con- sidérable du mouvement du piston et il faut, par suite, qu'elle soit étroite. Or, considérant les combustibles vis- queux utilisés de préférence dans le cas présent, il n'est pas désirable qu-e la tuyère soit étroite. Si, au contraire, la tuyère est disposée plus bas dans l'embouchure, on peut l'établir plus large et, en outre, améliorer le rendement du moteur, car le piston dégage avant la tuyère la partie de l'embouchure qui se trouve au-dessus de celle-ci et permet à
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de l'air frais de pénétrer.
Le combustible qui sort de la tuyère désormais dégagée se mélange aveo cet air et non pas avec le résidu de combustion, comme ce serait le cas si l'em- bouchure du passage d'air n'était pas dégagée avant la tuyère.
Il faut éviter que le combustible se mélange avec le résidu de combustion, oar le combustible s'échappe sans avoir été brûlé et le rendement en est défavorablement influenoé.
La tuyère est de préférence disposée au milieu de l'embouchure, mais l'invention ne se limite pas à cette dis- position.
Il convient d'éviter que l'air passant dans la con- duite de passage produise un effet d'injection sur le rac- cordement entre la conduite de passage et le réservoir de com- bustible, faute de quoi il se produirait à contre-temps une dépression sur le combustible. En conséquence, le raccorde- ment est établi de telle sorte qu'il soit placé dans le sens de la circulation de l'air dans la conduite de passage.
Une particularité de l'invention a pour objet de régler l'alimentation en combustible en fonction de la puis- sanoe fournie par le moteur. Il faut que le niveau du com- bustible varie en fonction de la puissanoe instantanée et l'on obtient ce résultat en disposant le réservoir de telle sorte que son niveau soit notablement plus bas que l'embouchure de la tuyère de oombustible. On a coutume de ne placer le ni- veau du combustible qu'à peine au-dessous de l'embouchure de la tuyère. Mais il s'ensuit que, par suite de la faible quan- tité de combustible, la tuyère doit être très étroite, ce qui présente les inoonvénients mentionné, plus haut.
En outre, l'étroitesse de la section de la tuyère rend plus difficile le ,
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réglage convenable de la tuyère pour une vitesse de rotation donnée et pour une puissance donnée, tandis qu'elle rend com- plètement impossible une régulation automatique de la consom- mation de combustible en fonction de la puissance. Lorsqu'on réduit les gaz, il faudrait que la quantité de combustible di- minue proportionellement. Mais comme ce n'est pas possible, le moteur travaille, à admission réduite, avec un mélange trop riche, c'est-à-dire de façon peu économique. Conformé- ment à l'invention, il est remédié à cet inconvénient en ce que le réservoir de combustible est disposé sensiblement au- dessous, environ 10 mm. ou même davantage, de l'embouchure de la tuyère.
Une partie de la puissance nécessaire pour envoyer l'air du carter dans le cylindre doit maintenant être utilisée pour refouler le combustible jusqu'à l'embouchure de la tuy- ère. Cette fraction de la puissance, qui est constante, dé- pent de la puissance totale disponible pour le refoulement de l'air. Lorsque la charge est réduite il n'en reste, par suita de la réduction proportionnelle de la puissance de refoulement , qu'une faible fraction disponible pour l'injection, de sorte qu'à charge réduite la quantité de combustible refoulée n'est pas excessive et que le mélange n'est pas de richesse exagérée.
Par suite du surbaissement du niveau de combustible, le passage destiné au combustible s'allonge notablement et sa surface chauffante devient, par suite, plus grande que lorsque le niveau du combustible et l'embouchure de la tuyère sont à la même hauteur. Ceci est particulièrement important en ce qui concerne les combustibles à point d'ébullition élevé envi- sagés avant tout, oar une pulvérisation mécanique est insuffi- sante pour amener leur décomposition, laquelle doit principale - ment s'effectuer par chauffage jusqu' u voisinage du point de vaporisation.
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L'invention se rapporte enfin à un régulateur desti- né à ce moteur et qui, conformément à l'invention, est du type à inertie et déplace dans le passage de combustible un organe de laminage soumis à une action d'inertie.
Le dessin représente des exemples d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe axiale à travers une partie du cylindre et du réservoir de combustible d'un moteur dans lequel le niveau de combustible se trouve à peu près à hauteur de la tuyère d'injection.
La fig. 2 représente l'embouchure de la conduite d'air dans le cas de ce moteur.
La fig. 3 est une coupe analogue à celle de la fig.l à travers un moteur dans lequel le réservoir de combustible se trouve notablement au-dessous de la tuyère d'injection.
La fig. 4 représente l'embouchure de la conduite d'air dans le cas de ce moteur.
La fig. 5 est une coupe axiale d'un régulateur, et
La fige 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 5.
Dans tous les dessins on n'a représenté qu'une par- tie de la paroi de cylindre 1 et une partie du piston 2, le- quel est muni comme à l'ordinaire de son talon 3. Le cylindre 1 est muni d'une chemise réfrigérante 4 et est fixé sur le carter 5 duquel part une conduite de passage 6 aboutissant à l'embouchure 7 qui s'ouvre dans le cylindre. La chemise 4 ne s'étend pas jusqu'au voisinage de la tuyère 8 de sorte qu'à cet endroit la paroi du cylindre demeure aussi chaude que pos- sible. Dans le cas du mode d'exécution suivant les fig. 1 et 2 un papillon 9 est, comme de coutume intercalé dans la con- duite de passage 6.
Le réservoir de oombustible peut, comme
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il est indiqué, être venu de fonderie avec la conduite de passage 6 ; ilcomporte une chambre 11 et un flotteur 12 dont l'axe 13 commande un clapet de retenue. Une conduite 15 qui amené le combustible d''un réservoir d'alimentation situé plus bas est commandée par le clapet de retenue 14. Du voisinage du papillon 9 part une conduite de raccordement 16 qui longe la conduite 6 et aboutit dans le réservoir 10 au-dessus du niveau de combustible. Dans le couvercle de la pièce coulée constituant lo réservoir il est formé, au-deusua de l'orlfloe de la conduite de raccordement 16, un dôme 17 qui permet à l'air de passer sans obstacle.
Le niveau de combustible dans le réservoir 10 n'est que légèrement au-dessous du point où la tuyère d'injection s'ouvre dans le cylindre. La tuyère est formée dans une nervure 18 de la paroi du cylindre laquelle, comme l'indique la fig. 2, occupe une partie de l'embouchure de la conduite de passage.
En service, le piston comprime l'air contenu dans le carter et cet air comprimé est admis dans le cylindre des que, dans son mouvement descendant, le piston a dégagé l'a. - rête supérieur de l'embouchure 7. Comme à l'ordinaire, le réglage de la puissance du moteur s'effectue au moyen du pa- pillon 9.
Le flotteur 12 maintient le niveau de combustible dans la chambre 11 et dans le réservoir 10 à une hauteur dé- terminée qui peut se trouver de 1 à 3 mm.au-dessous de l'ori- fice de la tuyère. les variations de pression dans la con- duite de passage 6 se propagent jusque dans l'espace situé au-dessus du combustible dans le réservoir 10 et la chambre 11 ; il en résulte que le combustible jaillit de la tuyère 8, @ dès que celle-ci a été démasquée par le piston, par suite de
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l'excédent de pression amené par la conduite 6. Mais comme l'orifice de la tuyère se trouve au-dessous de l'arête su- périeure de l'embouchure, de préférence en son centre, comme il a été indiqué (fig. 2), le piston dégage l'arête supérieure de l'embouchure avant de démasquer la tuyère.
Une partie de l'air pénètre avant le combustible et chasse le résidu de combustion avant que se produise l'injection du combustible dans le cylindre. Ce n'est qu'après que la tuyère 8 a été démasquée par le piston que, par suite de la différence de pression entre le réservoir 10 et l'orifice de la tuyère 8, le combustible est injecté dans le cylindre où il ne se mé- lange plus, désormais, avec le résidu de combustion mais avec l'air qui s'y trouve préalablement admis par le piston. Le combustible injecté s'échauffe immédiatement au contact du talon de piston 3 et de la partie de la paroi du cylindre dé- munie de chemise d'eau et, par conséquent, très chaude, et il se trouve instantanément vaporisé.
A ceci il faut encore a- jouter qu'à l'endroit où se produit l'injection il règne un courant et un tourbillonnement d'air très violents, de sorte que l'air et la vapeur de combustible se trouvent intimement mélangés. Dans sa course rétrograde, le piston 2 ferme d'abord la tuyère d'injection puis l'embouchure d'air 7.
L'extrémité inférieure de la conduite de raccordement 16 se trouve; au voisinage du papillon 9 mais sur un côté de la con- duite de passage 6, de sorte que le papillon ne réduit pas ou presque pas la section de passage de la conduite de raooorde- ment. Il s'ensuit que l'air provenant de la conduite de passage 6 arrive au-dessus du nivea du combustible dans le réservoir 10 sous une pression quin'est pas, ou presque, ré-
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duite par le papillon 9 ; la fermeture du papillon, un excès de combustible peut être injecté dans le cylindre.
Le prolongement de la conduite de raccordement 16 vers le bas a en outre pour objet d'éliminer l'effet d'in- jection dont il a été question. Lorsque la conuite de rac- cordement est disposée de façon défavorable par rapport au sens du courant d'air dans le passage 6, l'air peut exercer sur l'espace situé au-dessus du niveau de combustible un effet défavorable d'aspiration. On évite ceci en prolongeant vers le bas la conduite de raccordement.
Tandis que le piston effectue sa course d'aspira- tion, la pression diminue dans la conduite de passage 6.
Cette réduction de pression se transmet dans la chambre du réservoir 10 et une certaine quantité de combustible se trouve aspirée par la conduite 15 du réservoir d'alimentation dans la chambre 11, quantité qui est réglée par le flotteur 12 et retenue par le clapet 14 disposé à cet effet.
Dans le cas de la forme d'exécution suivant les fig. 3 et 4, le réservoir 10 et la chambre 11 sont disposé par rapport à l'orifice de la tuyère 8 de telle sorte que le niveau du combustible dans le réservoir et dans la chambre soit notablement plus bas que l'orifice de la tuyère. Comme on l'a déjà dit, la différence de niveau est normalement faible, de 1 à 3 mm. environ; le niveau du liquide se trouve donc à peu près à la même hauteur que l'orifice de la tuyère tandis que, dans le cas du mode d'exécution suivant les fig.
3 et 4, il se trouve notablement plus bas que cet orifice. La quantité de combustible amenée dans le cylindre se trouve, de ce fait, réglée en fonction de la puissance et, de plus, par suite de sa plus grande longueur, la surface chauffante du canal d'amenée de combustible est plus grande.
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Le canal d'amenée de combustible 20 est percé dans une nervure 19 venue de fonderie avec la partie supérieure de la conduite de passage 6 et qui fait une saillie telle qu'elle occupe le centre de l'embouchure 8 de la conduite d'air (fig.
4). Le canal 20 percé dans la nervure 19 se termine par la tuyère 8. L'orifice est réglé au moyen d'une soupape à pointeau 21 montée dans le réservoir 10 et qui vient se visser dans une cartie taraudée de la nervure 19. Un volant 23 per- met d'effectuer le réglage de la soupape à pointeau. La sec- tion commandée par la soupape se trouve au voisinage immédiat de l'orifice de la tuyère, ce qui évite qu'il se produise une retenue du combustible qui se traduirait par des perturbations dans le dosage. La conduite de raccordement 16 qui joint la conduite de passage 6 au réservoir 10 est disposée sur l'un des côtés de la nervure 19, et elle peut être prolongée vers le bas pour les raisons qui ont été indiquées précédemment.
Ce prolongement et le papillon 9 n'ont pas été représentés dans la présente figure. Ioi encore, la conduite 16 est dis- posée de telle sorte par rapport au sens du courant d'air cir- culant dans la conduite de passage que ce courant d'air ne puisse exercer aucun effet d'aspiration sur le combustible contenu dans le réservoir 10.
Le fonctionnement du moteur est le même que celui qui a été décrit à propos des fig. 1 et 2.
Considérant les fig. 5 et 6, le régulateur est de construction ramassée afin de simplifier le réglage et com- porte des pièces en nombre et de grandeur réduits afin de di- minuer autant que possible les effets d'inertie et de frotte- ment. A cet effet, il est prévu un organe de laminage 24
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qui en y pénétrant étrangle un canal 25 par lequel l'air ou le mélange est amené dans le cylindre 1. Pour réduire l'en- combrement, l'organe de laminage est monté à glissement sur l'axe 26 du régulateur; il constitue ce qu'on peut appeler le manchon de régulateur.
L'arbre 26 du régulateur reçoit son mouvement du vilebrequin 27 par l'intermédiaire d'une transmission 28 à pignons coniques. L'arbre est monté dans des paliers 30 et 31 fixés dans un support 32, lequel est lui-même fixé au cy- lindre. Un tiroir de laminage 33 permet, comme à l'ordinaire de régler à la main d'admission du moteur.
Sur l'arbre 26, à l'intérieur de l'organe de lami- nage 24 deux lests 34 et 35 sont fixés aux extrémités d'un levier à deux bras 36 oscillant autour d'un axe 38 fixé dans l'arbre. Un évidement au centre du levier s'ajuste sur un manchon 37 de l'arbre 26. L'axe 38 se prolonge de part et d'autre au delà du levier lesté 36 et pénètre dans des rai- nures 39 de l'organe de laminage 24. Sur la partie inférieur filetée du manchon 37 est vissé un écrou 40 en face duquel un écrou évidé 42 est vissé dans un manchon à la partie infé- rieure de l'organe de laminage 24. Entre l'écrou 40 et l'é- crou évidé 42 est disposé un ressort 41.
Un ergot 44 fixé dans l'un des lests 35 du régulateur pénètre dans deux autres rainures 45 pratiquées dans l'organe de laminage, ces rai- nures pouvant, comme il est indiqué, soit être parallèles aux faces extrêmes de l'organe soit faire avec elles un certain angle. Cette dernière disposition a pour objet d'augmenter la course de l'organe de laminage qui correspond à un certain déplacement du lest 35.
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Lorsque la machine est au repos, les pièces occupent la position représentée à la fig. 5 dans laquelle le ressort
41 maintient l'écrou évidé 42 aussi éloigné du manchon de ré- gulateur 37 que le permet l'axe 38 logé dans les rainures 39 de l'organe de laminage. Lorsque le moteur démarre, et par suite de la rotation de l'arbre 26, le levier 36 et ses lests 34 et 35 tendent à se placer dans la position horizontale.
De ce fait, l'ergot 44 avance l'organe de laminage 24 plus ou moins dans le passage 25, ce qui a pour effet de commander la section de passage en fonction du travail fourni par le mo- teur. On modifie la résistance au déplacement de l'organe de laminage en réglant la tension du ressort, en faisant pour cela varier la distance entre l'éorou 40 et l'écrou évidé 42.
Si l'on veut modifier la position de l'organe de laminage 24 par rapport au passage 25 sans changer la tension du ressort, il suffit de déplacer les deux écrous de la même quantité.