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PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
DU TYPE A INJECTION DE COMBUSTIBLE
L'invention est relative aux moteurs à combustion inter- ne du type dans lequel le combustible est injecté dans le moteur par un ou des ajutages d'injection de combustible, pendant la course de compression, et qui est pourvu d'une cnambre de com- bustion communiquant avec le cylindre du moteur par un passage de transfert ou de communication.
L'invention a pour objet de perfectionner ou d'améliorer le mélange du combustible et de l'air dans les moteurs de ce gen- re.
Conformément à la psente invention, l'ajutage d'injec- tion de combustible es disposé de telle manière (par exemple dans une paroi latérale du passage de transfert ou de communica- tion) que, durant la période d'injection, de l'air est refoulé par le passage de transfert ou de communication au-delà de l'aju-
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tage d'injection, et de ce fait mélangé avec le combustible issu de cet ajutage.
L'ajutage d'injection du combustible peut être organisé pour diriger le combustible suivant le passage de transfert ou de communication, dans la chambre de combustion, De préférence, également, il dirige une partie du combustible vers l'intérieur du cylindre du moteur.
Il est désirable d'assurer aussi complètement que possi- ble un mélenge de l'air comprimé et du combustible, et il est per suite avantageux que la cnarge possède un mouvement de tour- billon dans la chambre de combustion. A cet effet, le passage de transfert ou de communication peut être dirigé sur le côté ou en dehors du centre de la chambre de combustion, et son entrée dans celle-ci ( par exemple tangentiellement par rapport à la paroi de cette chambre) est disposée de façon que la charge qui pénètre dans la chambre soit obligée d'y tourbillonner, e préférence, la chambre de combustion est de forme circulaire, c'est à dire cy- lindrique, sphérique ou de forme analogue afin de faciliter le tourbillonnement.
Suivant une disposition constructive conforme à l'inven- tion le passage de transfert traverse la tête de cylindre, dans une direction inclinée vers le haut; la chambre de combustion est disposée à l'extrémité supérieure de ce passage, et l'ajuta- ge a combustible est placé dans une perforation inclinée péné- trant dans le passage de transfert ou de communication par le côté de ce dernier. uette disposition constructive procure l'ac- cessibilité des organes.
De préférence, la tête de cylindre est rendue amovible, et la perforation ou trou de l'ajutage à combustible est dispo- sé dans la tête au-dessus du passage de transfert; il est incli- né vers le bas pour le recouper.
Il peut quelquefois être désirable de retarder le passa ge de l'air suivant le passade de transfert ou de communication durant la course de compression jusqu'au moment où commence l'injection du combustible, ceci ayant pour effet d'assurer le
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passage d'une quantité maximum d'air dans le passage de transfert ou de communication pendant l'injection du combustible. Si l'on désire que cette condition soit assurée, on prévoit, conòrmément à l'invention, une valve ou soupape dans le passage de transfert ou de communication pour isoler la cnambre de combustion du cy- lindre de travail durant le commencement de la course de compres- sion.
Suivant une disposition constructive, la valve ou soupape est disposée dans la tête de cylindre, et elle est mécaniquement actionnée pour s'ouvrir durant l'injection du combustible. Alter- nativement, la valve ou soupape peut être maintenue normalement fermée grâce à un ressort, et automatiquement ouverte, tardive- ment durant la course de compression, par la pression du cylindre de travail, des moyens étant prévus pour maintenir la valve ou soupape ouverte jusqu'après la fin de la course de travail.
La présente invention comprend des moteurs à combustion interne tels que décrits précédemment dans lesquels: (a) une charge d'air est partiellement comprimée dans le cylindre du mo- teur, (b) l'air ainsi comprimé est amené par le passage de trans- fert ou de communication dans la chambre de combustion, (c) le combustible est injecté dans le passage tandis que l'air compri- mé traverse ce passage vers la chambre de combustion, et, (d) le mélange est explosé dans la chambre de combustion.
Ce qui suit est une description, donnée à titre d'exem- ple, de deux dispositions constructives de moteurs à combustion interne conformes à l'invention.
Dans les dessins annexés:
Fig. 1 est une coupe verticale pratiquée dans la partie supérieure du cylindre et la tête de cylindre d'une disposition constructive de moteur;
Fig. 2 est une vue analogue d'une deuxième disposition constructive.
En se référant à la figure 1, le moteur comprend un cylindre 11 dans lequel travaille un piston 12 et qui est fermé
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à l'extrémité supérieure par une tête de cylindre amovible 13 dans laquelle est formée une chambre de combustion 14. La chambre de combustion est en substance cylindrique en section droibe,com- me il est représenté dans le dessin, la coupe étant pratiquée sui- vant un plan parallèle à l'axe du cylindre 11.
La tête de cylin- dre comprend un passage de transfert ou de communication 15, qui se prolonge à partir de l'extrémité supérieure du cylindre, sui- vant une direction inclinée vers le iiaut., la cnambre de combus- tion étant disposée à l'extrémité supérieure de ce passage, et le passage de transfert ou de communication étant dirigé en dehors du centre ou milieu de la chambre de combustion de façon à dé- boucher tangentiellement dans cette dernière.
On remarquera que la disposition inclinée du passage de transfert ou de communication oblige les gaz qui, durant la cour- se d'explosion, débouchent de ce passage dans le cylindre., d'at- Geindre le piston suivant un certain angle.
Un trou incliné pénètre par le dessus dans le côté du passage de transfert ou de communication, et contient un ajutage d'injection de combustible 17. L'ajutage est maintenu en place par des prisonniers 18 et des écrous 19, et il est alimenté par un conduit à combustible 20. L'ajutage proprement dit est de construction Standard, tel qu'on peut l'obtenir dans le commerce, mais il est percé à son extrémité ou pointe de deux orifices ou de deux groupes d'orifices, l'un d'eux tourné vers le haut du passage de transfert ou de communication 15, vers la chambre de combustion, et l'autre tourné vers le bas du passage de trans- fert ou de communication, vers l'intérieur du cylindre, de sorte que du combustible est envoyé simultanément dans les deux direc- tions.
Le moteur est pourvu d'une valve ou soupape d'évacuation ou d'échappement 21, actionnée par un culbuteur 22 et l'intermé- diaire d'un poussoir 23 placé au-dessus d'une came 24. Une sou- pape analogue est prévue pour l'introduction, actionnée par un autre culbuteur, et l'ajutage d'injection de combustible 17 est
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placé entre les queues des deux soupapes. Il est à remarquer que l'ajutage d'injection de combustible est entouré d'un tube 25 servant à le séparer d'un espace ou chambre d'eau 26 et à empêcher l'écoulement ou sortie de l'eau dans l'éventualité de l'enlèvement de l'ajutage en vue de sa vérificétion ou du net- toyage.
Un couvercle 27 comprenant un conduit d'entrée d'air 28 est prévu par dessus la commande des soupapes. La tête de cylindre est maintenue en place de façon amovible par l'intermédiaire de prisonniers 29 et d'écrous 30.
On remarquera que la moitié externe de la chambre de com- bustion affecte la forme d'un couvercle amovible 33 qui est main- tenu en place, de façon détachable, par des prisonniers 31 et des écrous 32, et n'est pas refroidi à l'eau. La chaleur ou tempéra- ture atteinte par cette partie de la chambre de comoustion durant le fonctionnement du moteur, qui est moindre que la chaleur rouge, est telle qu'elle facilite l'inflammation du combustible.
On remarquera que la disposition inclinée du passage de transfert ou de communication sert à placer la chambre de com- bustion dans une position accessible du côté du moteur et à faci- liter la disposition de l'ajutage d'injection entre les queues des soupapes d'entrée et de sortie, avec l'extrémité postérieure de l'ajutage d'injection accessible, de sorte qu'il peut être aisément enlevé et remplacé. vette particularité est d'importan- ce pratique considérable, car l'ajutage peut nécessiter un net- toyage de temps à autre.
Ka longueur de la chambre de combustion 14, suivant une direction parallèle à l'axe du moteur, est relativement réduite, c'est à dire est plus faible que le diamètre de la chambre, et ceci permet d'employer une chambre de diamètre suffisant pour procurer au combustible un trajet de longueur considérable en direction circonférentielle ou tourbillonnaire dans la chambre de combustion. Il est à remarquer que la disposition tangentiel- le du passage de transfert ou de communication oblige les gaz
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refoulés dans la chamore de comoustion, lors de la course de com- pression du moteur, de tourbillonner lorsqu'ils pénètrent dans cette chambre, et la forme circulaire de la chambre facilite le mouvement de tourbillon.
L'ajutage, en dirigeant le combustible vers le haut.dans la chambre de combustion, oblige ce combustible à participer au mouvement tourbillonnant de l'air, pour être complètement mélangé à ce dernier, et pour parcourir dans la chambre de combustion un trajet de longueur suffisant à assurer sa combustion complète.
En même temps, la portion du combustible qui est injectée vers le bas, vers le cylindre de travail, attaque l'air comprimé et for- tement échauffé qui s'y trouve avant que cet air ne soit refroidi en passant dans l'étranglement ou col du passage de transfert ou de communication. Cette disposition contribue au démarrage à froid du moteur et assure en outre que l'air qui subsiste dans le cylin- dre principal, occupant l'espace mort, est utilisé pour la com- buszion. En conséquence on obtient plus de puissance.
L'ajutage peut être construit de façon telle que la por- tion principale du combustible passe vers le haut dans la chambre de combustion.
En se référant à la figure 2, cette figure montre un mo- teur qui, dans ses parties essentielles, est analogue à celui de la rigure 1, c'est à dire comprend un cylindre 11, un piston 12, un passade de transfert ou de communication 15, une chambre de combustion 14 et une soupape d'échappement 21. On a prévu égale- ment une soupape d'entrée, et les soupapes peuvent être action- nées par des culbuteurs en tête, comme décrit concurremment à la figure 1.
On prévoit toutefois une soupape additionnelle 34 ea- pable de Iermer le bas du passage de transfert ou de communica- tion 15, à l'endroit où ce dernier débouche dans le cylindre de travail 11, et l'ajutage d'injection 17 débouche dans ce passage par une perforation inclinée 35 s'ouvrant dans le côté inférieur du passage au lieu de pénétrer par le dessus.
La modirication dans la disposition de l'ajutage d'in- jection est réalisée à l'effet de ménager l'espace nécessaire
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pour la soupape 34, et cette soupape est maintenue fermée durant le commencement de la course de compression du moteur, mais elle est ouverte par un culbuteur de la commande des soupapes, non représentée dans la figure, lorsque l'injection de combustible est sur le point de commencer après que la course de compression est partiellement complétée.
Il s'en suit que la totalité de l'air @ qui s'engouffre par le passage de transfert ou de communication entraine avec lui du combustible et se mélange intimement au combustible préalablement à, aussi bien que durant le tourbillon- nement dans la chambre de combustion. sous d'autres rapports, le moteur représenté à la fig.2 fonctionne d'une manière analogue à celui représenté à la fig 1. bien que l'invention ait été décrite en se référant aux dispositions constructives particulières représentées aux figs.
1 et 2, il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes représentées. En particulier, la soupape 34 pourrait être actionnée d'une façon partiellement automatique en l'amenant à se reposer sur son siège à l'encontre de la pression et en la maintenant sur ce siège par un ressort qui est repoussé dès que le taux de compression atteint une valeur déterminée. Avec une disposition constructive de ce genre, la valve ou soupape sera de préférence maintenue ouverte mécaniquement durant la course d'inflammation. Egalement, une bougie chaude, une bougie d'inflam- mation électrique, un porte mèche ou autre dispositif analogue peut être prévu dans une ouverture appropriée de la chambre de combustion a@in de concourir à l'inflammation lors de la mise en marche ou en fonctionnement.
L'ajutage à combustible peut être disposé pour diriger le combustible obliquement en travers du passage de transfert ou de communication de manière qu'il rencon- tre la paroi opposée de ce passage, si on le désire.
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