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Perfectionnements aux moteurs 'brûlant des huiles lourdes, ayant fait l'objet d'une demande de brevet déposée en FRANCE le 18 Juillet 1936 N 403.216.-
Cette invention est relative à des perfectionnements apportés aux moteurs à huile lourde, soit:
1 ceux dans lesquels l'air pur comprimé dans le cylindre moteur a subi une élévation de température suf- fisante pour provoquer l'inflammation de l'huile lourde lorsqu'elle est injectée dans cet air à l'état finement pulvérisé-,
2 ceux comportant une chambre de préallumage commu- niquant par un ou plusieurs orifices avec la chambre prin- cipale de combustion.
Les moteurs à huile lourde,fonctionnant suivant les directives du ler et du 2ème cas précités,présentent de nombreux avantages (ils utilisent un combustible peu in- @
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flammable, ils n'emploient pas d'allumage électrique,ils ont un rendement thermique supérieur à celui des moteurs à explosion ), mais ils ont l'inconvénient d'être très lourds, par suite des épaisseurs de métal qu'il faut donner aux cylindres, aux bâtis et aux carters pour qu'ils puissent résister aux fortes pressions nécessaires pour réaliser l'auto-allumage du combustible lourd employé.
Le but principal de la présente invention est de remédier à cet inconvénient grâce à un dispositif qui permet de donner aux cylindres moteurs, ainsi qu'aux autres parties mécaniques, des épaisseurs normales et de réduire ainsi le poids du moteur au minimum.
Ce dispositif consiste essentiellement à adjoindre au moteur une petite chambre auxiliaire, de faible diamètre et de petite course dans laquelle on comprime l'air ou le mélange principal à une pression suffisante pour provoquer l'inflammation du combustible.
C'est donc seulement cette chambre auxiliaire de petit diamètre qui devra comporter des parois d'épaisseur suffisante pour résister à la forte compression de l'air ou du mélange qu'il contient.
Dans les moteurs à combustion utilisant une préchambre toujours en communication avec le cylindre par les orifices d'introduction du combustible, la pression de compression dans la préchambre est toujours plus faible que dans la chambre principale de compression. On est donc obligé, dans ce type de moteur actuellement très répandu, de comprimer l'air dans le cylindre principal à une pression supérieure à celle nécessaire pour obtenir l'allumage du combustible choisi. Cette obligation augmente considérablement le poids de ce type de moteur. Cet inconvénient disparait en appliquant le dispositif décrit, le piston du cylindre auxiliaire.faisant varier comme il est nécessaire
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le volume de la préchambre pour obtenir la pression d'allumage et d'insufflation du combustible.
Le dessin ci annexé, donné à titre d'exemple, montre schématiquement deux modes d'exécution de cette invention.
La fig, 1 est relative à l'agencement d'un cylindre auxiliaire parallèle au cylindre principal moteur 1.
La Fig. 2 est relative à l'application du dispositif à un moteur à préchambre en coupe transversale par l'axe du cylindre.
1 désigne le cylindre moteur.
2 le cylindre auxiliaire de petit diamètre dans lequel stopérent la forte compression de l'air ou du mélange primaire riche et l'auto-allumage qui se transmet à la masse totale. Le cylindre 2 peut aussi être placé dans le prolon- gement de l'axe du cylindre principal 1.
Le cylindre 2 communique avec le cylindre 1 par un canal supérieur 3 et un canal inférieur 17, Ces canaux servent au remplissage du cylindre 2 par le piston 7 du cylindre 1. La pompe à combustible peut, par un conduit 18 refouler dans le cylindre 2 .
Dans le cas d'un cycle à 4 temps le cylindre 1 comporte une soupape d'aspiration 5 et une soupape d'échappement 6 disposées de la façon usuelle.
Le piston 7 du cylindre moteur 1 est relié par la bielle 8 au vilebrequin 9 ; l'arbre10 porte un pignon 11 transmettant le mouvement par le pignon 12 à l'arbre auxiliaire 13. Sur celui-ci est calée une came 14 d'un profil approprié qui commande le piston plongeur 15 du cylindre auxiliaire 2. Un ressort 16 assure la descente du piston 15 et son contact continu avec la came 14. Le piston 15 peut aussi être commandé positivement, hydrauliquement, par exemple, pour les machines puissantes.
Le fonctionnement de cet ensemble est le suivant :
Le piston 7 aspire de l'air par la soupape 5. Le piston 15 est en bas de course à la moitié environ de ce temps
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d'aspiration par les conduits 3 et 17 et, pendant la cour- se de compression, le cylindre 2 est facilement rempli d' air comprimé à une pression assez élevée, car lorsque le piston 7 recouvre l'orifice 17, l'orifice 3 aide encore au remplissage du cylindre 2. Le refoulement de combusti- ble plar le conduit 18 peut, comme l'exéprience le montre, être effectué pendant une grande partie du temps de com- pression dans le cylindre auxiliaire 2.
La came 14 remonte rapidement et brusquement le pis- ton 15 qui comprime dans le cylindre 2 l'air et le com- bustible depuis la pression de remplissage,environ 20 kilogs par centimètre carré, jusqu'à 40 kilogs d'abord, avant d'atteindre sa fin de course.A ce moment le combusti- ble déjà injecté dans le cylindre 2 s'enflamme en partie, la pression augmente brusquement, l'excès de combustible réchauffé et pulvérisé est introduit dans le cylindre 1 par le conduit 3 unique ou multiple, grâce à une forte augmen- tation de pression résultant de la fin de course du piston
15.
Le piston 15 du cylindre 2 reste en fin de course de refoulement jusqu'à la fin de la période d'échappement et ensuite progressivement il reprend sa position inférieu- re en démasquant le canal de remplissage 17, et le cycle se renouvelle de la même façon indéfiniment.
La figure 2 montre l'invention appliquée à un moteur à préchambre, en coupe longitudinale par l'axe du cylindre moteur 1 et par l'axe du cylindre auxiliaire 2. La précham- bre 20 est remplie par le piston 7, grâce au canal 17 et à l'orifice 5, le piston 15 étant au bas de course. Un pulvé- risateur de construction connue 19 assure la division du combustible ou des vapeurs de combustible avant leur entrée dans le cylindre principal 1. Le combustible est intro- duit au commencement de la compression par la soupape de forme connue 18 dans la préchambre 20 soit directement par la pompe à combustible, soit en utilisant l'énergie ciné- tique d'une certaine quantité de gaz comprimé.
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Le fonctionnement de cet ensemble est le suivant :
Le piston moteur 7 étant dans le voisinage de la fin de sa course de compression, le piston 15 ayant obturé l'orifice du canal de remplissage 17, le combustible est brusquement introduit dans la préchambre 20 où grâce au déplacement du piston 15 règnera une pression suffisante pour provoquer l'auto-allumage , d'une partie du combus= tible et créer une nouvelle augmentation de pression dans la chambre 20. Le piston 15 continue sa course et l'achève rapidement en réduisant le plus possible le volume de la chambre 20 .Le maximum du combustible injecté'par la soupape 18 est introduit dans le cylindre moteur 1, une partie en ignition, l'autre a l'état de vapeurs surchauf'- fées qui brûlent au contact de l'oxygène de l'air contenu dans le cylindre 1.
C'est ici qu'intervient également le rôle du piston 15, qui évite l'inconvénient du manque d'atomisation en créant une grande augmentation de température et de pression assurant la combustion correcte des faibles quantités de combustible mal atomisées.
Le cylindre auxiliaire pourrait être disposé dans le prolongement de l'axe du cylindre principal moteur.