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Perfectionnements aux moteurs à. combustion interne à allumage par compression.
Cette invention se rapporte aux moteurs à combustion interne du type à allumage par compression, qui comportent des dispositifs destinés à leur fournir pour le démarrage un com- bustible ayant une température d'allumage spontanée sensiblement inférieure à celle du combustible utilisé normalement, de ma- nière à faciliter la mise en marche à froid de ces moteurs qui est fréquemment difficile avec le combustible normal, parti- culièrement dans les petits moteurs, par suite du refroidisse- ment excessif de la charge pendant la compression.
La présente invention a pour objet un moteur perfec- tionné du type général mentionné ci-dessus, dans lequel l'appa-
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reil à l'aide duquel le combustible de démarrage est introduit dans le moteur est de construction simple et permet néanmoins d'effectuer facilement le démarrage à froid en ne risquant guère de provoquer des pressions exagérément élevées dans le ou les cylindres du moteur à combustion interne.
Suivant la présente invention, un moteur à. combustion interne à. allumage par compression comporte un conduit d'ad- mission d'air dont on peut faire varier le débit et un dispo- sitif destiné à fournir au moteur pendant la période d'aspi- ration, en vue du démarrage, un mélange de combustible et d'air susceptible d'être allumé par la chaleur de compression, la disposition étant telle que ce mélange ne peut être fourni au moteur que lorsque l'arrivée de l'air par le conduit d'admis- sion est réduite ou coupée.
De préférence, la disposition est telle que lorsque le mélange de démarrage est fourni au moteur, la densité de la charge gazeuse dans le ou les cylindres à la fin de chaque course d'aspiration est notablement plus faible que lors de la marche normale par injection de combustible liquide, de sorte que les risques de produire une pression excessive dans le ou les cylindres pendant la période de démarrage sont considérablement réduits.
L'arrivée de l'air à travers le conduit d'admission d'air peut avantageusement être réduite ou coupée pendant la période de démarrage par une soupape d'étranglement et dans ce cas, l'ajutage'qui débite le combustible de démarrage dé- bouche avantageusement dans le conduit d'admission d'air et est disposé par rapport à la soupape d'étranglement de telle manière que lorsque cette soupape est fermée ou partiellement fermée, une dépression s'exerce sur l'ajutage pendant chaque course d'aspiration, de façon à aspirer le combustible et à @
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fournir ainsi un mélange de combustible et d'air au moteur.
Lorsque la soupape d'étranglement est ouverte, cette dépres- sion est réduite de telle manière qu'au delà d'un degré d'ouverture déterminé, le combustible n'est plus aspiré par l'ajutage.
En outre, il est avantageux dans beaucoup de cas, pour assurer un démarrage facile, de disposer l'appareil qui débite le combustible de démarrage au moteur de telle manière qu'une plus grande quantité de combustible de démarrage soit aspirée pendant la rotation initiale de démarrage du moteur que pendant le restant de la période de démarrage, Pour obtenir ce résul- tat, on peut débiter le combustible de démarrage par exemple à travers un tuyau qui plonge dans le combustible de démarrage à l'intérieur d'un petit réservoir à combustible,
ce tuyau étant pourvu d'un ajutage ou orifice d'admission inférieur à travers lequel le combustible peut pénétrer à son extrémité inférieure et d'un autre orifice supérieur ménagé dans sa paroi à une certaine hauteur au-dessus de l'extrémité inférieu- re du tuyau, en un endroit- qui se trouve en dess du niveau du combustible lorsque le réservoir à combustible de démarrage est rempli, mais qui est découvert lorsque le niveau du com- bustible dans ce réservoir descend en dessous d'un certain point.
Grâce à cette disposition, une quantité de combustible relativement grande est aspirée à travers le passage d'ad- mission du combustible de démarrage pendant la rotation ini- tiale de démarrage du moteur alors que l'orifice supérieur du tuyau se trouve en dessous du niveau du combustible, mais lorsqu'une quantité de combustible suffisante pour que l'ori- fice supérieur soit dé couvert a été extraite du réservoir, le l'air peut être aspiré par cet orifice mais il ne passe
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plus que la quantité relativement faible de combustible de démarrage qui peut pénétrer pari'orifice ou ajutage , combus- tible intérieur.
Dans cette disposition, de même que dans celle décri- te ci-dessus, le passage d'admission du combustible de démar- rage débouche avantageusement dans le conduit d'admission d'air en un point tel, par rapport à la soupape d'étrangle- ment, qu'il est soumis à une dépression lorsque la soupape d'étranglement est fermée ou à. peu pies fermée, mais que.. cet- te dépression est réduite lorsqu'on ouvre la soupape d'étran- glement et qu'au delà. d'un degré d'ouverture déterminé de celle-ci le combustible de démarrage cesse d'être aspiré par ce passage.
Dans l'une ou l'autre des dippositions ci-dessus décri- tes dans lesquelles l'ajutage ou le passage à combustible de démarrage débouche dans le conduit d'admission d'air en un point oh il est soumis à une dépression lorsque la soupape d'étranglement est fermée ou à peu près fermée, on constate que si, par suite de la trop faible vitesse à laquelle on fait tourner le moteur pour le mettre en marche, ou par suite de la trop grande ouverture de la soupape d'étranglement pen- dant la période de démarrage, une charge de trop forte densi- té est entrainée dans le cylindre, cette charge est néanmoins tellement faible, qu'elle ne peut pas s'allumer par compres- sion ou bien que-, si elle s'allume, elle ne peut produire des pressions excessives,
étant donné qu'une trop faible vitesse du moteur ou une trop grande ouverture de la soupape d'étran- glement pendant la période de démarrage tend à réduire l'aspi- ration sur l'ajutage à combustible de démarrage et par consé- fluent la quantité de combustible de démarrage introduite. Cette
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disposition tend donc à empêcher automatiquement l'explosion dans le cylindre, par compression, d'une charge de démarrage capable de produire des pressions excessives.
L'invention peut être réalisée de différentes manié- res, mais un seul mode d'exécution est représenté quelque peu schématiquement, à titre d'exemple, sur le dessin annexe dans lequel :
Figure 1 est une vue en élévation d'un cylindre de moteur et de l'appareil d'alimentation de combustible établi 'suivant cette invention.
Figure 2 est une coupe transversale h plus grande- échelle suivant la ligne 2 - 2 de la figure 1, montrant l'ap- pareil qui fournit le combustible en vue de l'allumage.
Figure 1 montre schématiquement un cylindre A d'un moteur qui peut être monocylindrique ou polycylindrique, pour- vu d'un appareil d'injection de combustible liquide comprenant, par exemple, une pompe à combustible B qui envoie le combus- tible par un tuyau B1 à un pulvérisateur indique en B2 dans. la tête du cylindre. Un mécanisme permet de faire varier le débit de cet appareil d'alimentation de combustible, d'une manière connue.
Par exemple un levier B3 peut agir par l'in- termédiaire d'un arbre B4 et d'une manivelle B5 sur un organe en forme de coin C intercalé entre la tige Ci de la soupape de by-pass de la pompe à combustible et le taquet C2 servant à actionner cette soupape, de manière que la période d'ouverture de celle-ci puisse être commandée pour faire varier la quantité de combustible injectée à chaque course de débit de la pompe.
On peut employer un conduit d'entrée d'air distinct pour chaque cylindre ou bien lorsqu'il s'agit d'un moteur
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polycylindrique, un certain nombre de cylindres peuvent commu- niquer par un organe d'Admission multiple avec un conduit d'admission d'air commun.
Dans l'un ou l'autre cas le conduit d'entrée d'air , ou chacun des conduits d'entrée d'air D est commandé par une soupape d'étranglement E, par exemple un papillon comme c'est représenté, susceptible d'être actionné à la main par un levier E1 calé sur sa tige E2, de manière que la quantité d'air passant par le conduit D puisse être réglée.
Dans la paroi du conduit d'admission d'air D est vissé un bouchon F pourvu d'un passage F1 par lequel le com- bustible de démarrage arrive d'un appareil d'alimentation de combustible de démarrage G ,ce passage F1 débouchant en un point tel du conduit D que lorsque le papillon E est presque fermé, il s'y produit une dépression qui tend à y aspirer le combustible. Ainsi, le passage F1 débouche avantageusement dans le conduit.d'arrivée d'air D en un point légèrement plus rapproché du cylindre A que le point où le papillon E rencon- tre la paroi du conduit D lorsqu'il est complètement fermé.
L'appareil G qui débite le combustible de démarrage dans le passage F1 peut varier mais il est de préférence cons- truit et disposé de telle manière qu'une plus grande quantité de combustible de démarrage est fournie pendant les premiers tours du moteur qu'ultérieurement. Ainsi, comme c'est représen- té sur la figure 2, le combustible de démarrage peut être as- piré d'un petit réservoir H par un tuyau J formant un prolon- gement descendant du bouchon F.
Le tuyau J est pourvu d'un orifice ou d'un ajutage d'entrée J 1 à son extrémité inférieure et d'un orifice d'entrée supérieur ménagé dans la paroi en un point qui se trouve au-dessous du niveau du combustible quand
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le réservoir H est rempli avant le démarrage, de façon que lors du démarrage, du combustible seul soit aspiré par le tuyau J et le passage F1 dans le conduit d'arrivée d'air E, tandieque lorsque le niveau du combustible dans le réservoir H est descendu en dessous de l'ouverture J2, de l'air peut. être aspiré à travers cette ouverture et le combustible de démarrage ne passe que par l'ajutage J1, de sorte que la quantité de combustible débitée dans le conduit d'admission d'air du moteur est réduite.
Dans cette disposition,, le ré- servoir à combustible de démarrage H, ne doit possèder que les dimensions suffisantes pour contenir le combustible nécessaire à un démarrage, il doit être rempli pour chaque démarrage et est vidé avant que le papillon 3 soit entièrement ouvert.
Toutefois, on peut employer d'autres dispositions dans lesquelles le réservoir de combustible de démarrage pré- sente des dimensions telles qu'il peut contenir assez de combustible pour deux ou plusieurs démarrages, ou dans les- quelles aucun dispositif n'est prévu pour réduire automatique- ment la quantité de combustible de démarrage débité pendant le restant du démarrage.
Dans des dispositions telles que celles représentées sur les dessins, où le combustible de démarrage est admis dans le conduit d'entrée d'air D en un point qui se trouve près du bord du papillon lorsque celui-ci est complètement fermé, l e combustible de démarrage n'est aspiré en quantité appréciable que lorsqu'il existe une dépression considérable dans le tuyau ou le collecteur d'admission d'air, de sorte qu'il n'est pas possible d'aspirer une charge complète du mélange de combus- tible et d'air pendant la période de démarrage, ce qui a pour effet de réduire les risques de production de pressions exoes-
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sives dans le ou les cylindres par suite de l'explosion d'une telle charge complète du mélange de combustible et d'air .
Dans des dispositions telles que celles décrites ci- dessus, le démarrage du moteur à froid s'effectue de la ma- niére suivante:
On immobilise la ou les pompes à. combustible en action- nant le levier B 3 et on amène le papillon dans sa position presque fermée, On fait alors tourner le moteur, par exemple à l'aide d'un moteur de démarrage électrique.
Ceci a pour effet de créer une forte dépression dans le passa- ge d'entrée du combustible de démarrage Fl pendant la pério- de d'aspiration, de sorte que le combustible est aspiré par ce passage et se mélange à de l'air arrivant par la faible ouverture du papillon. Toutefois, comme le papillon E est presque fermé, la densité de la charge ainsi aspiréedans le ou les cylindres est beaucoup plus faible à la fin de la course d'aspiration que celle de la charge d'air normal qui serait aspirée si lepapillon était complètement ouvert .
La charge de démarrage ainsi introduite est alors comprimée et le combustible de démarrage, dont la nature est telle que sa température d'autoallumage est plus basse que celle des combustibles normalement employés dans les moteurs à allu- mage par compression, s'enflamme et provoque le démarrage du moteur. Lorsque le moteur à. commencé à fonctionner sous l'ac- tion du combustible de démarrage, on peut ouvrir légèrement le papillon E et l'appareil d'injection de combustible principal peut être réglé, par exemple au moyen de la poignée B 3, pour permettre l'injection d'une petite quantité de combustible nor- mal.
Le mélange de combustible de démarrage agit alors comme charge d'allumage pour le combustible principal jusqu'à ce @
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que le moteur ait atteint une température à laquelle il peut marcher d'une manière nprmale sans l'aide du combustible de démarrage, le papillon pouvant alors être entièrement ouvert.
Cette ouverture du papillon a pour effet de supprimer pour ainsi dire complètement la dépression dans le passage de com- bustible de démarrage F1, de sorte que ce combustible n'est plus aspiré à ce passage et que le moteur continue à fonctionner comme un moteur à allumage par compression normal, avec,, injection de combustible liquide.
Comme on I'a dit ci-dessus, le réservoir de combusti- ble de démarrage peut présenter des dimensions suffisantes pour permettre plusieurs démarrages, mais de préférence des dimen sions sont calculées uniquement pour lui permettre de conte-. nir le combustible nécessaire à un seul démarrage, le réser- voir étant vide lors du démarrage avant que le papillon d'air E soit entièrement ouvert.
Le combustible employé pour le démarrage peut varier, mais on peut employer avantageusement, par exemple, de l'éther éthylique, du nitrite d'amyl et du nitrate d'amyl. Ces combus- tibles peuvent être employés soit isolement, soit en mélange avec d'autres liquides tels que de l'huile combustible normale.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'intro- duction du combustible de démarrage dans le conduit d'admission d'air principal, mais le combustible peut être introduit par un conduit séparé si on le désire; Vautras détails de construc- tion peuvent aussi être modifiés sans s'écarter de l'invention*