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Moteurs à combustion interne et procédé pour l'alimentation de ces moteurs.
On connait déjà des moteurs à combustion interne, comportant une chambre de vaporisation dans laquelle le combustible liquide est pulvérisé par un jet d'air additionnel.
Dans les moteurs connus, l'air additionnel est amené dans la chambre de pulvérisation par un conduit qui débouche dans le cylindre et c'est le piston lui-même qui refoule l'air du cylindre dans cette chambre de pul- vérisation; il en résulte que le mouvement tourbillon- naire de l'air additionnel est fonction de la marche du piston, de sorte que ce mouvement tourbillonnaire ne s'effectue pas d'une façon constante, ce qui est nuisible à une bonne pulvérisation du combustible.
On connait en outre des moteurs à combustion interne dans lesquels la chambre de combustion est disposée
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au-dessus du cylindre, et des jets d'air comprimé y sont envoyés tangentiellement par le piston. Dans ces moteurs la chambre de combustion est verticale, de sorte que mal- gré le courant d'air tourbillonnaire qui l'envahit, les gouttelettes de combustible qui ne se pulvérisent pas peuvent tomber sur la paroi du cylindre où elles s'infil- trent entre le cylindre et le piston, ce qui provoque la dissolution du lubrifiant et le grippage des surfaces frottantes.
On connait encore des moteurs dans lesquels l'air de balayage entre dans le cylindre avec un mouvement tourbillonnaire; ces moteurs comportent une chambre de combustion subdivisée et présentant des alvéoles qui sont envahies par des tourbillons secondaires, dans lesquels on injecte le combustible. Ces alvéoles ont, elles aussi, un axe vertical, de sorte qu'elles ne peuvent retenir les gouttelettes de combustible non volatilisées.
L'invention concerne un moteur à combustion à arrivée d'air additionnel pour pulvériser le combustible liquide et à chambre de pulvérisation, moteur caractérisé vis-à-vis des moteurs antérieurement connus par ce que,le courant d'air tourbillonnaire amené dans la chambre de pul- vérisation est produit par des moyens entièrement indépen- dants du piston et du cylindre, de telle sorte que l'ac- tion de pulvérisation de ce courant d'air tourbillonnaire sur le combustible srouve indépendante du fonctionne- ment dutit moteur et de la marche de son piston.
Suivant un mode de réalisation de cette disposi- tion, l'air entre en tourbillonnant dans la chambre de combustion, ce tourbillonnement, persistant pendant toute la phase de compression et de détente, cet air ne reçoit pas directement le combustible, mais une partie de cet air en mouvement est envoyée dans la chambre de pulvéri- sation où débouche l'injecteur; cet air provoquant dans cette chambre une turbulence qui pulvérise le combustible
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et le dirige dans la turbulence principale de la chambre de combustion.
En outre, l'huile rencontre à sa sortie de l'injecteur, une quantité d'air réduite; par suite, il n'y a pas de danger que, dans la marche au ralenti, l'hui- le injectée en quantité très réduite, se diffuse dans une quantité trop grande d'air et ne puisse par suite brûler convenablement. Au contraire, l'huile se mélange très intimement avec l'air contenu dans la chambre de pulvé- risation et brûle presque complètement dans cet air.
L'invention concerne aussi un moteur à combus- tion à arrivée d'air additionnel pour pulvériser le com- bustible liquide et à chambre de pulvérisation nettement séparée de la chambre de combustion, moteur caractérisé par ce que l'axe de cette chambre de pulvérisation est très fortement incliné par rapport à l'axe de la chambre de combustion, ou même perpendiculaire à cet axe, de telle sorte que les gouttes de combustible liquide qui échappent à la pulvérisation et tombent sur la paroi de cette cham- bre s'y trouvent retenues, ces gouttes étant alors happées par le courant d'air tourbillonnaire, ce qui assure dans les meilleures conditions la vaporisation de ces gouttes liquides avant leur admission dans la chambre de combus- tion,
cette disposition évitant autant que possible l'en- gagement des gouttes liquides entre le piston et le cylin- dre et la dissolution du lubrifiant interposé.
L'invention s'étend aussi à un procédé caracté- risé par ce qu'on injecte dans la chambre de pulvérisation deux jets d'air parallèles, que l'on réfléchit contre une portion convenablement façonnée de la paroi de la chambre de pulvérisation, de telle manière que ces deux jets d'air concentrent leurs effets sur le jet de combustible, ce qui assure la pulvérisation du combustible dans les condi- tions optimum d'homogénéité.
Suivant une variante de ce procédé, on réfléchit
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une veine d'air sur la paroi de la chambre de pulvérisa- tion de manière à donner naissance à deux veines élémen- taires tourbillonnaires qui entourent deux jets élémen- taires de combustible liquide et assurent la pulvérisa- tion de ces deux jets dt leur vaporisation, ce procédé permettant d'épanouir le jet de combustible pulvérisé, d'écarter ainsi ses molécules les unes des autres et d'as- surer par suite une homogénéité parfaite du mélange.
L'invention s'étend non seulement, aux procédés précédents quels que soient les moyens employés pour leur mise en oeuvre, mais aussi à des formes d'exécution de mo- teurs fonctionnant suivant ces procédés.
Des moteurs conformes à l'invention sont repré- sentés à titre d'exemple sur les dessins ci-joints, dans lesquels :
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un moteur à deux temps conforme à l'invention.
La fig. 2 est une coupe analogue d'un moteur à quatre temps.
La fig, 3 est une coupe schématique d'un moteur expliquant le procédé conforme à l'inwention.
La fig. 4 est une coupe longitudinale partielle d'un moteur conforme à l'invention.
La fig. 5 est une vue en perspective d'une réq- lisation du moteur de la fig. 1.
Les figs. 6 et 7 sont respectivement une coupe longitudinale et une coupe transversale d'un autre moteur conforme à l'invention.
La fig. 8 est une coupe longitudinale d'un au- tre moteur suivant une variante de l'invention.
La fig. 9 est une coupe transversale par l'axe de la chambre de vaporisation du moteur de la fig. 8.
La fig. 10 est une coupe longitudinale axiale d'une variante du moteur de la fig. 6.
Les figs, 11 et 12 sont respectivement une élé-
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vation et une vue en plan d'une pièce séparée dans laquelle est ménagée la chambre de pulvérisation.
Le moteur représenté sur la fig. 1 comporte un cylindre 1 dans lequel coulisse un piston 2 décou- vrant des lumières d'admission pourvues d'un appareil capable d'engendrer une turbulence de l'air de balayage; le cylindre 1 comporte dans sa partie supérieure une chambre de pulvérisation 3 dans laquelle est amené le combustible liquide par un injecteur 4. Cette chambre de pulvérisation 3 est pourvue, du coté où elle est en communication avec le cylindre, d'une cavité ou cannelure tangentielle 5, située du côté d'où vient l'air tour- billonnant dans le cylindre, de façon que cet air pénètre dans la chambre 3 et y tourbillonne, en entrainant avec soi le combustible injecté, après l'avoir finement pulvé- risé.
Comme il est représenté sur la figure, l'axe x x de la chambre de pulvérisation 3 est fortement incliné par rapport à l'axe y y du cylindre 1; par suite, lorsque le combustible est injecté dans la chambre de pulvérisa- tion 3, les gouttelettes de liquide qui ne sont pas pul- vérisées par le jet d'air se déposent sur la paroi incli- née de la chambre de combustion 3 et ces gouttelettes sont à ce moment balayées et pulvérisées par les veines d'air tourbillonnant et léchant les parois. Par suite, la combinaison d'une part de l'inclinaison donnée à l'axe de la chambre de pulvérisation et d'autre part de l'arrivée d'air tourbillonnaire a pour effet technique de favoriser la vaporisation du combustible liquide et de préparer par suite un nuage combustible d'une homogénéité aussi parfaite que possible.
De cette façon la quantité totale de liquide combustible injectée dans la chambre de combustion est happée et pulvérisée par le jet d'air sans qu'il soit pos- sible aux gouttelettes de s'égoutter le long de la paroi du cylindre 1 et de s'engager entre cette paroi et celle
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du piston 2; par suite le lubrifiant interposé entre ces deux surfaces frottantes n'est paq dissous par le liquide combustible et assure aux organes une bonne con- servation Mécanique.
Le moteur de la fig. 2 est complètement analo- gue à celui de la fig. 1, seulement il fonctionne à qua- tre temps et il est pourvu d'une valve 20 munie d'écran 21 pour engendrer la turbulence principale dans le cy- lindre.
L'invention s'étend à ces combinaisons particu- lières ci-dessus décrites, non seulement dans le cas où la chambre de vaporisation est horizontale, mais quel que soit l'angle d'inclinaison donné à l'axe de cette chambre de vaporisation.
Dans le cas particulier où l'axe de cette cham- bre de pulvérisation 3 est à 90 de l'axe du cylindre 1, comme il est indiqué sur les figs. de 4 à 12, l'axe de la chambre de vaporisation est horizontal, puisque l'axe du cylindre est vertical, on évite ainsi de façon efficace tout suintement de gouttelettes de combustible vers le cylindre 1.
Le nouveau procédé d'alimentation d'un moteur auquel s'étend l'invention est mis en oeuvre de la façon suivante, ainsi qu'il est représenté schématiquement sur la fig. 3.
On injecte dans la chambre de pulvérisation 3 du cylindre 1, deux jets parallèles f1 f2 dirigés de telle manière que ces jets se réfléchissent dans le fond de la chambre 3 et s'appliquent de part et d'autre du jet de fluide combustible injecté par l'injecteur 4.
Ces deux jets parallèles f1 f2 concentrent ainsi leurs effets sur le jet liquide combustible, se pénètrent l'un l'autre et assurent la pulvérisation dans des conditions optimum d'homogénéité.
Dans le moteur permettant de réaliser ce procédé
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et représenté sur les figs. 4 et 5 on voit clairement com- ment l'air, tourbillonnant dans le cylindre, entre dans la chambre 3 par les conduits 5', 5", comme il est indiqué par les flèches, sous l'effet de sa propre poussée.
Les deux courants d'air, qui parcourent le contour de la chambre 3 l'un en sens inverse de l'autre, se rencon- trent, ils se refoulent dans l'axe de la chambre et ils en sortent à peu près axialement, entraînant le combusti- ble injecté par l'injecteur 4 et en le pulvérisant fine- ment.
Dans le moteur représenté dans la fig. 5, l'air additionnel est amen$Par un canal 5 débouchant en di- rection sensiblement tangentielle dans la chambre de com- bustion sur la paroi interne du cylindre 1 et aboutissant aussi à peu près tangentiellement dans la chambre de pul- vérisation 3, de sorte que l'air de combustion tourbillon- nant dans le cylindre y entre par le canal 5, et se met à tourbillonner dans l'intérieur de ladite cavité, de laquel- le il sort selon une hélice, entraînant avec lui le combus- tible très finement pulvérisé.
On voit dans la fige 7 les trajets de l'air, et aussi celui du combustible 8, lequel sort de la chambre 3 et s'épanouit dans le tourbillon principal représenté par les flèches.
Dans une variante du procédé précédent, on forme deux veines d'air élémentaires avec un jet d'air primaire que l'on réfléchit convenablement dans le fond de la cham- bre de pulvérisation; ces deux jets d'air élémentaires viennent alors entourer deux jets de liquide combustible injectés dans cette chambre.
Le moteur représenté sur les figs. 8 et 9 assure la mise en oeuvre du procédé perfectionné, ci-dessus défini; dans ce moteur, la chambre de pulvérisation 3 présente une forme tronoonique évasée vers l'intérieur du cylindre 1 et l'injecteur 4 peut présenter un bec à deux orifices
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qui dirigent chacun un jet de combustible suivant 1* une direction plus ou moins inclinée. D'autre part, la veine d'air amenée par un canal 5 dans la chambre 3 est divisée au fond de la chambre 3 par la surface de sépara- tion 6 et forme deux veines élémentaires d'air tourbil- lonnaire 7' 7" entraînant respectivement les deux jets de liquide combustible.
Ce procédé permet d'épanouir le jet de liquide combustible, ce qui facilite sa pulvérisation complète avant son admission dans la chambre de combustion et d'obtenir par suite un mélange d'une homogénéité parfaite,
Dans les moteurs précédemment récrits, la cham- bre de pulvérisation 3 est ménagée par fabrication même dans le corps du cylindre moteur 1. Toutefois, on peut aussi prévoir (fig. 10) un anneau 9 rapporté dans ce cy- lindre moteur, la chambre de pulvérisation étant ménagée dans cet anneau.
Au lieu d'un anneau on peut évidemment prévoir un simple croissant (fig. 11 et 12) rapporté dans le cy- lindre moteur. Cette disposition facilite la fabrication du moteur et permet l'usinage précis de la chambre de vaporisation.