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L'invention a pour objet un moteur à combustion inter ne à injection directe et à allumage par compression et se rapporte en particulier à la disposition d'un injecteur de carburant par rapport à la chambre de combustion, disposition qui assure une combustion sans fumée et non détonante. La chambre de combustion, dont l'axe de révolution coïncide entièrement ou approximativement avec l'axe du cylindre, est située soit dans le piston, soit dans la culasse du cylindre et est conformée de telle façon qu'elle contient la presque totalité du volume d'air aspiré, lorsque, pendant la course de compression, le piston occupe :
le point mort haut, cet air ayant été préalablement entraîné - comme il est connu en soi
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en un mouvement giratoire autour de l'axe de révolution de la chambre de combustion. L'injecteur est disposé excentriquement par rapport à l'axe de la chambre de combustion et projette le carburant, en au moins deux jets de longueur libre inégale, sur la paroi de la chambre de combustion. L'angle de projec- tion entre deux jets de carburant est choisi de telle façon que toujours l'un de ces jets rencontre¯la paroi de la chambre de combustion avant l'autre jet. Ceci signifie que, dans le cas d'un nombre de jets supérieur à deux, ceux-ci entrent temporairement en contact avec la paroi de la chambre de com- bustion l'un après l'autre et à des distances croissantes.
Dans cette disposition, une portion seulement du jet de car- burant le plus court asperge le bord supérieur de la chambre de combustion, au voisinage immédiat du point le plus,chaud de la paroi de cette chambre. Compte tenu de la construction et de la loi d'injection adoptée pour l'ajutage et la pompe d'in- jection, chacun de c:es jets de carburant subit l'atomisation requise, s'étale en partie après avoir rencontré la paroi de la chambre de combustion et, pour une autre part, rebondit sur cette paroi.
Dans l'état actuel de la technique, on connaît diverses espèces de chambre de combustion pour une combustion non dé- tonante d'un carburant injecté directement; on connaît entre autres une chambre de combustion de forme sphérique, à laquelle se raccorde un collet de forme cylindrique, également dans l'axe du cylindre. Dans ces chambres de combustion, on peut réaliser une combustion complète et presque entièrement non détonante du combustible injecté, au sein d'une charge d'air animée d'une rotation très rapide.
Cette combustion non dé- tonante du mélange air-carburant est assurée dans ces systèmes en principe par le fait que les jets de carburant dans la chambre de combustion sont aménagés de telle façon que le carburant,jaillissant d'un point situé au voisinage immédiat
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de la paroi de la chambre de combustion, est déposé sur cette paroi sous la forme d'un film, et il est évident que l'allu- mage est produit par le carburant fourni par le plus court des jets 'dont plusieurs sont situés les uns au-dessous des autres, lorsque ce jet rencontre le point le plus chaud de la paroi de la chambre de combustion.
Les autres jets de carburant sont allumés - pour autant 'qu'ils n'aient pas en- core atteint la paroi de la chambre de combustion -'par la flamme du jet d'allumage, grâce au déplacement de l'air dans la chambre de combustion. Dans ces constructions connues, le . jet d'allumage (jet le plus court) est situé - en regardant dans le sens du mouvement de l'air qui s'engouffre dans la chambre de combustion - devant et au-dessus des autres jets, auxquels la flamme d'allumage est communiquée par suite de son entraînement par le courant d'air
Les modes d'application connus à ce jour de ce prin- cipe,
judicieux en lui-mêmed'une combustin progressive du mélange air-carburant après l'auto-allumage d'une petite partie seulement du carburant injecté et après entraîne- ment de la flamme d'allumage par un courant d'air intense vert d'autres jets de carburant, présentent cependant des incon-, vénients sur le plan de la construction.
En raison de la super positionnes jets, les chambres de combustion connues pour ce processus de combustion présentent une profondeur relative- ment importante et exigent, pour assurer la compression, des pistons d'une hauteur accrue* Or, les pistons d'une grande hauteur augmentent inutilement le poids du moteur, ce qui est particulièrement anti-économique dans les moteurs à rapport course/alésage élevé, lorsque ce dernier s'impose en vue d'atteindre des vitesses.d'air plus élevées, requises pour favoriser la formation du mélange.
L'invention élimine ces inconvénients essentiels des chambres de combustion connues, ainsi que ceux des disposi- tions connues des jets de carburant, par le fait que, dans
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un système à auto-allumage, elle permet, en partant d'une surface très réduite, soit, ponctuelle, une combustion progressive du mélange air-carburant, cela même dans des chambres de combustion notablement plus plates, c'est-à-dire, avec des pistons d'un poids moins élevé. Ceci permet d'abais- ser le poids du moteur, et l'on peut appliquer des taux de compression plus favorables en vue de vitesses de rotation et de puissances plus élevées, sans que la vitesse optimum de l'air dans la chambre de combustion, nécessaire pour obte- nir une combustion complète, s'en trouve compromise.
Les avantages de l'invention énumérés ci-dessus sont réalisés graêce à une disposition inédite des jets de car- burant dans une chambre de combustion transformée en consé- quence, en partant du fait, démontré par les essais, à $avoir qu'un jet de carburant qui rencontre la paroi de la chambre de combustion s'allume avec la rapidité maximum lorsque les conditions suivantes sont remplies, a) lorsque le noyau du jet de carburant rencontre le point le plus chaud de la chambre de combustion à une faible distance au-dessous du bord,de la paroi de celle-ci. b) lorsque, en l'occurance une petite partie seule- ment de l'aire latérale de ce jet de carburant asperge ce bord de la chambre de combustion.
c Lorsque cette partie aspergeante de la nappe laté- rale du jet rencontre une surface qui délimite avec la sur- face de la paroi de la chambre de combustion, au point commun du bord de cette paroi, un angle inférieur à 180 , et d) lorsque, de ce' fait, le sens du flux d'air est également modifié en ce qui concerne la fraction de carburant fournie par cette nappe latérale du jet.
En ce qui regarde le ou les jets de carburant suivants (abstraction faitedu jet d'allumage), l'invention part égale- ment,d'un fait démontré expérimentalement, à savoir qu'un
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jet de carburant lancé sur une) paroi chauffee a nature tempé- rature ne s'enflamme qu'après avoir accompli un certain tra- jet. A ce propob, il convient de remarquer que le carburant ne s'étale en glissant le long de la paroi de la chambre de combustion qu'aussi longtems que l'ajutage émet un jet. A la fin de l'émission du jet par l'ajutage de l'injecteur, l'étalement le long de la paroi de la chambre de combustion cesse très rapidement étant donné que le jet de carburant est très rapidement freiné dans l'air comprimé.
Il s'ensuit que le laps de temps dans lequel il se produit un auto-allumage du jet de carburant - notamment lorsque ce dernier est pro- jeté sur la paroi de la chambre de combustion par un courant d'air qui s'écoule à une grande vitesse le long de cette paroi - dépend de la durée totale de l'injection, ainsi que du trajet libre effectué par le jet avant qu'il ne rencontre la paroi de la chambre de'combustion. On peut démontrer par des essais que l'on n'obtient une combustion sans fumée du carrant introduit, dans; le jet, que lorsque ce dernier pré- sente une longueur libre suffisante et n'est pas projeté sur la paroi de la chambre de combustion échauffée, à partir d'un point situé à proximité immédiate de cette paroi.
Dans, le cas contraire, il se forme déjà de la suie d'une façon constante avec. de très faibles quantités de carburant injecté, et cela quelle que soit l'intensité de la circulation de l'air dans la chambre de combustion, le long de la paroi de celle-ci. De toute apparence, l'air n'entraîne avec lui que du carburant atomisé ou évaporé, mais jamais la portion du. noyau du jet qui s'étale sur la paroi de la chambre de com- bustion. Il s'y produit alors un enrichissement excessif de la zone d'air en carburant autour du point où le noyau du jet rencontre la paroi de la chambre de combustion, étant donné que ce carburant ne peut pas s'évaporer suffisamment pendant le laps de temps disponible.
En raison de la température éle- vée de la paroi et de la saturation élevée de la zone d'air
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précitée en carburant, il se produit en plusieurs points du noyau, en cours d'étalement du jet de carburant, un allumage qui amorce une combustion avec. production de suie:. Pour ces raisons, un étalement persistant du carburant sur la paroi de la chambre de combustion (formation de film) est nettement préjudiciable à la qualité de la combustion.
Les constatations ci-dessus ont été mises à profit dans la présente invention comme suit :
Lorsque le bord de la paroi de la chambre de combus- tion n'est aspergé qu'en partie et lorsque la petite frac- tion en question de la nappe latérale plus parfaitement atomisée, du jet de carburant, parvient, au bout de sa. trajectoire) sur la surface portée à la température maximum et qui présènte en outre une autre inclinaison que la paroi de la chambre de combustion au point d'impact du noyau du jet, il se produit au point où le bord de la chambre de com- bustion est aspergée, et sous l'influence de la composante radiale du flux d'air dans cette chambre, un refoulement du carburant, c'est-à-dire une sursaturation de la zone d'air en carburant à cet endroit, ce qui aboutit, comme on le sait à un auto-allumage plus rapide.
Compte tenu de l'inclinaison de la surface située derrière le bord de la chambre de com- bustion, l'air qui s'engouffre radialement dans cette cham- bre refoule plus ou moins le brouillard de carburant proje- té à l'encontre de,cet air à partir de la nappe latérale du jet. Ce système connu en soi et consistant à injecter du car- burant à 1'encontre d'un courant d'air, est en outre utilisé avantageusement en vue de permettre un démarrage sûr à froid, car la sursaturation de la zone d'air avec le carburant éta- blit précisément la condition préalable pour un allumage sdr.
Le reste du carburant composant le jet, notamment le noyau de ce dernier, tombe sur'la paroi de la chambre de combustion proprement dite et s'étale sur celle-ci, à partir du point
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d'impact, en s'étendant à des zones de plus en plus froides de cette chambre, ce qui diminue son aptitude à l'évaporation ainsi qu'à un allumage rapide.
On obtient ainsi que l'auto- allumage se propage par préférence à partir d'une petite por- tion de'la nappe latérale du jet d'allumage, portion qui est projetée, à l'état d'atomisation d'extrême finesse, sur le bore de la paroi de la chambre de c ombustion. Après son inflammation cette minime portion de carburant en provenance du jet d'allu- mage, et qui représente désormais une flamme, est entraînée par l'air - qui, vers la fin de la course de compression, afflue avec une très grande vitesse de la chambre située au- dessus du piston à la chambre de combustion jusqu'au- dessous du bord de la chambre, de combustion, où cette fraction assure l'inflammation du reste du carburant de ce même jet.
Partant de ce jet, l'inflammation se communique, dans la chambre de combustion, à d'autres jets de carburant, ce qui est favorisé d'une façon déterminante par l'intenàe' mouve- ment de l'air. Afin d'empêcher un allumage prématuré de ces jets de carburant, et conformément à la présente invention, on donne à ces jets une longueur libre plus grande et on leur imprime d'autre part une orientation telle qu'ils ne puissent pas asperger le bord de la chambre de combustion et que, en rencontrant éventuellement la paroi de la chambre de combustion, ils entrent en contact avec des endroits moins chauds de cette paroi.
Dans les figs.l et 2, on a représenté le principe de la disposition, mentionnée plus haut, des jets de carburant 4 et 4' par rapport à la paroi 1 de la chambre de combustion, paroi qui, dans le cas de la fig.1 forme une intersection directe avec la surface de fond 2 ,du piston le long de l'arête vive 3 du bord, c'est-à-dire, sans surface de transition (collet). L'ajutage 5 de l'injecteur émet par exemple deux jets de carburant 4, 4' dont les axes sont représentés en traits /
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mixtes. Le jet d'allumage 4,.qui atteint le premier la paroi 1 de la chambre de combustion, arrose avec une partie de sa nappe latérale le bord de la chambre de c ombustion, c'est-à- dire, l'arête 3, où il produit une trace nette, désignée par 6, sur le fond du piston.
Le noyau du jet, situé dans l'axe du jet d'allumage 4, glisse - tant que le piston se déplace encore dans le sens de la flèche 7, pendant la compression - en tant que'carburant rebondi qui s'étend grâce au déplacement de l'air, vers le fond de la chambre de combustion, le long de la paroi 1 de celle-ci.
Selon l'invention, il est avantageux de faire en sorte que lesjets 4 et 4' sortant de l'ajutage 5 se situent non pas l'un derrière l'autre et l'un au-dessus de l'autre, dans un plan déterminé par les filets d'air, mais côte à côte, de telle manière qu'après avoir rencontré la paroi de la cham- bre de combustion, ces jets de carburant ne se confondent pas l'un avec l'autre. Grâce à cette disposition, on évite une concentration excessive de carburant en des points distincts de la paroi de la chambre de combustion et l'influence préju- diciable qui pourrait en résulter sur la combustion de l'en- semble du mélange.
Comme indiqué plus haut, au moment où l'air qui afflué de'l'espace situé au-dessus du piston, dans le sens des flèches' 8 vers la chambre de combustion contenue dans le piston, pénètre dans cette dernière, il se produit d'abord l'allumage de la partie 6 du jet 4, dans la mesure où celui-ci asperge le bord 3 de la paroi 1 de la chambre de combustion, après quoi cette partie enflammée du jet 4 assure d'abord l'inflammation du restant du jet 4 et puis celle du carburant formé par le jet voisin 4'. Ceci entraine une combustion progressive carburant injecté dans la chambre de ccmbustion en jets de longueur inégale.
La longueur libre des jets de carburant 4, 4 et, éventuellement., leur largeur, de même que l'angle de projection entre ces jets doivent être choisis
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de telle manière que la quantité maximum de carburant projetéé corresponde à peu près à la proportion stoechiométrique du volume d'air aspiré. En appliquant correctement ce principe, il devient possible, à la faveur d'un mouvement d'air appro- prié aux dimensions de la chambre de combustion, de se rappro- cher du coefficient idéal de l'excès d'air requis 1 = 1.
La fig. 2 représente la même disposition des jets de carburant 4 et 4' par rapport' au bord 3 de la paroi 1 de la chambre de combustion, sauf qu'ici on prévoit, dans la chambre' de combustion, un collet de transition 1' entre la paroi 1 de cette chambre et le fond 2 du piston ou de la culasse. Ici également, lorsque le bord 3 de la surface formant le collet 1 est aspergé par une partie 6 seulement du jet d'allumage 4, le changement de direction relatif du flux d'air suivant les flèches 8 aboutit à la sursaturation, décrite plus'.haut,de la zone du bord 3, située à la partie la plus chaude de la paroi de la chambre de combustion, en carburant refoulé et donc à un allumage plus rapide.
Il s'ensuit que, dans le cas représenté dans la fig.2, le jet d'allumage est dirigé non pas. sur le fond du piston mais - et cela seulement pour la plus petite partie - sur le collet de transition 1, tandis. que la partie restante du carburant injecté est dirigée ex- clusivement dans la chambre de combustion proprement dite.
La solution selon la fige 2 permet d'atteindre le même ré- sultat que la construction ci-dessus, décrite à propos de la fig. 1.
Rour assurer un démarrage aisé du moteur par temps de gel, la disposition des jets établie selon l'invention offre encore un avantage par le fait que le jet 4 ou, éven- tuellement, un autre jet supplémentaire, doit atteindre la paroi 1 de la chambre de combustion à un certain intervalle de temps après le jet d'allumage. L'angle de projection entre les deux derniers jets peut être choisi, par rapport à l'axe de révolution de la chambre de combustion, de telle façon que
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la nappe latérale du dernier jet vienne aborder la zone dite "morte", c'est-à-dire, la zone sans déplacement d'air qui entoure l'axe de la chambre de combustion et dans laquelle s'établit la température de compression la plus élevée.
Celle-ci peut seule assurer le démarrage du moteur même par temps de gel. Toutefois, lors d'un démarrage par temps de gel; et contrairement à ce qui se passe dans des condi- tions de fonctionnement normales, où les parois de la chambre de combustion sont portées à une température plus élevée, il se produit'd'abord l'allumage du carburant dans la nappe latérale du jet ayant la plus grande longueur libre, et cela seulement à la fin de l'injection, c'est-à-dire, avec un retard important à l'allumage.
Dans ces conditions, le jet de carburant est pour ainsi dire immobilisé dans l'espace libre de la chambre de combustion, étant donné qu'aux faibles vitesses de rotation qui correspondent au démarrage, vitesses auxquelles le déplacement d'air dans la chambre de combustion est encore peu important, les jets d'air ne sont pas encore influenc.és par ce déplacement.
Le dispositif décrit ci-dessus permet de réaliser une combustion du mélange air-carburant, analogue à celle , obtenue dans les moteurs à allumage ponctuel, c'est-à-dire, à allumage indépendant. Du point de vue de la marche non détonante et du fonctionnement exempt de fumée, le moteur Diesel selon l'invention équivaut pratiquement à un moteur à cycle Otto tout en offrant en outre l'avantage de pouvoir utiliser diverses espèces de carburants.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The invention relates to an internal combustion engine with direct injection and compression ignition and relates in particular to the arrangement of a fuel injector relative to the combustion chamber, which arrangement ensures smoke-free combustion and non-detonating. The combustion chamber, whose axis of revolution coincides entirely or approximately with the axis of the cylinder, is located either in the piston or in the cylinder head and is shaped in such a way that it contains almost the entire volume of suction air, when, during the compression stroke, the piston occupies:
the top dead center, this air having been previously entrained - as it is known per se
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in a gyrating movement around the axis of revolution of the combustion chamber. The injector is disposed eccentrically with respect to the axis of the combustion chamber and projects the fuel, in at least two jets of unequal free length, onto the wall of the combustion chamber. The angle of projection between two fuel jets is chosen such that always one of these jets meets the wall of the combustion chamber before the other jet. This means that, in the case of a number of jets greater than two, they temporarily come into contact with the wall of the combustion chamber one after the other and at increasing distances.
In this arrangement, only a portion of the shorter fuel jet sprays the upper edge of the combustion chamber, in the immediate vicinity of the hottest point of the wall of this chamber. Taking into account the construction and the injection law adopted for the nozzle and the injection pump, each of these fuel jets undergoes the required atomization, partly spread after having encountered the wall. of the combustion chamber and, on the other hand, bounces off this wall.
In the current state of the art, various types of combustion chamber are known for non-detonating combustion of a fuel injected directly; among other things, a spherical-shaped combustion chamber is known, to which a cylindrical-shaped collar is connected, also in the axis of the cylinder. In these combustion chambers, it is possible to achieve complete and almost entirely non-detonating combustion of the injected fuel, within an air charge which rotates very rapidly.
This non-detonating combustion of the air-fuel mixture is ensured in these systems in principle by the fact that the fuel jets in the combustion chamber are arranged in such a way that the fuel, gushing out from a point situated in the immediate vicinity
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of the wall of the combustion chamber, is deposited on this wall in the form of a film, and it is evident that the ignition is produced by the fuel supplied by the shorter of the jets, several of which are located one below the other, when this jet meets the hottest point of the wall of the combustion chamber.
The other fuel jets are ignited - as long as they have not yet reached the wall of the combustion chamber - by the flame of the ignition jet, thanks to the displacement of the air in the chamber. combustion. In these known constructions, the. ignition jet (shortest jet) is located - looking in the direction of movement of the air rushing into the combustion chamber - in front of and above the other jets, to which the ignition flame is communicated as a result of its entrainment by the air current
The methods of application known to date of this principle,
judicious in itself of a progressive combustion of the air-fuel mixture after the self-ignition of only a small part of the injected fuel and after entrainment of the ignition flame by an intense stream of green air. other fuel jets, however, have drawbacks in terms of construction.
Due to the superpositioned jets, the combustion chambers known for this combustion process have a relatively large depth and require, in order to ensure the compression, pistons of an increased height * However, the pistons of a great height increase engine weight unnecessarily, which is particularly uneconomical in engines with a high stroke-to-bore ratio, where the latter is required in order to achieve higher air speeds, required to promote gas formation. mixed.
The invention eliminates these essential drawbacks of known combustion chambers, as well as those of known fuel jet arrangements, by the fact that in
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a self-ignition system, it allows, starting from a very small surface, that is to say, punctual, a progressive combustion of the air-fuel mixture, this even in combustion chambers notably flatter, that is to say , with lower weight pistons. This allows the weight of the engine to be reduced, and more favorable compression ratios can be applied for higher rotational speeds and higher powers, without the optimum speed of the air in the combustion chamber. necessary to achieve complete combustion is compromised.
The advantages of the invention enumerated above are realized by virtue of an unprecedented arrangement of the fuel jets in a combustion chamber transformed as a consequence, starting from the fact, demonstrated by the tests, to have that a jet of fuel which meets the wall of the combustion chamber ignites with maximum rapidity when the following conditions are met, a) when the core of the jet of fuel meets the hottest point of the combustion chamber at a short distance below the edge, of the wall thereof. b) when, in this case, only a small part of the lateral area of this jet of fuel sprinkles this edge of the combustion chamber.
c When this spraying part of the lateral layer of the jet meets a surface which delimits with the surface of the wall of the combustion chamber, at the common point of the edge of this wall, an angle less than 180, and d) when, therefore, the direction of the air flow is also changed with regard to the fraction of fuel supplied by this side layer of the jet.
With regard to the following fuel jet (s) (apart from the ignition jet), the invention also starts from a fact demonstrated experimentally, namely that a
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jet of fuel launched on a heated wall at natural temperature does not ignite until after having completed a certain distance. In this connection, it should be noted that the fuel does not spread sliding along the wall of the combustion chamber until as long as the nozzle emits a jet. At the end of the emission of the jet by the nozzle of the injector, the spreading along the wall of the combustion chamber ceases very quickly since the fuel jet is very quickly braked in the compressed air .
It follows that the lapse of time in which the jet of fuel self-ignites - in particular when the latter is projected onto the wall of the combustion chamber by a stream of air flowing at a high speed along this wall - depends on the total duration of the injection, as well as the free path made by the jet before it meets the wall of the combustion chamber. One can demonstrate by tests that one obtains a combustion without smoke of the square introduced, in; the jet, only when the latter has a sufficient free length and is not projected onto the wall of the heated combustion chamber, from a point located in the immediate vicinity of this wall.
Otherwise, soot is already formed steadily with it. very small quantities of injected fuel, regardless of the intensity of the air circulation in the combustion chamber, along the wall thereof. Apparently, the air carries with it only atomized or evaporated fuel, but never the portion of. core of the jet which spreads over the wall of the combustion chamber. There then occurs an excessive enrichment of the air zone with fuel around the point where the core of the jet meets the wall of the combustion chamber, since this fuel cannot evaporate sufficiently during the lapse of time. available time.
Due to the high wall temperature and the high saturation of the air zone
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aforementioned in fuel, it occurs at several points of the core, during the spreading of the fuel jet, an ignition which initiates combustion with. soot production :. For these reasons, a persistent spread of the fuel on the wall of the combustion chamber (film formation) is clearly detrimental to the quality of the combustion.
The above findings have been put to good use in the present invention as follows:
When the edge of the wall of the combustion chamber is only partially sprayed and when the small fraction in question of the more perfectly atomized side layer, the jet of fuel reaches its end. trajectory) on the surface brought to the maximum temperature and which moreover presents a different inclination than the wall of the combustion chamber at the point of impact of the jet core, it occurs at the point where the edge of the combustion chamber bustion is sprayed, and under the influence of the radial component of the air flow in this chamber, a discharge of the fuel, that is to say a supersaturation of the air zone with fuel at this location, which results, as we know, in a faster self-ignition.
Taking into account the inclination of the surface located behind the edge of the combustion chamber, the air which rushes radially into this chamber pushes back more or less the fuel mist projected against it. , this air from the side web of the jet. This system, known per se and consisting in injecting fuel against an air stream, is also advantageously used with a view to allowing a safe cold start, since the supersaturation of the air zone with the fuel precisely establishes the precondition for sdr ignition.
The remainder of the fuel making up the jet, in particular the core of the latter, falls on the wall of the combustion chamber proper and spreads over it, from the point
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impact, by extending to colder and colder areas of this chamber, which reduces its ability to evaporate and to rapid ignition.
In this way, the self-ignition is preferably propagated from a small portion of the lateral layer of the ignition jet, which portion is projected, in the state of extremely fine atomization, on the boron from the wall of the combustion chamber. After its ignition, this small portion of fuel coming from the ignition jet, and which now represents a flame, is entrained by the air - which, towards the end of the compression stroke, flows with a very high speed of the chamber located above the piston to the combustion chamber to below the edge of the combustion chamber, where this fraction ignites the rest of the fuel in this same jet.
Starting from this jet, the ignition is communicated, in the combustion chamber, to other jets of fuel, which is favored in a decisive manner by the intenàe 'movement of the air. In order to prevent premature ignition of these fuel jets, and in accordance with the present invention, these jets are given a greater free length and on the other hand are given an orientation such that they cannot spray the edge. of the combustion chamber and that, possibly meeting the wall of the combustion chamber, they come into contact with less hot parts of this wall.
In figs.l and 2, there is shown the principle of the arrangement, mentioned above, of the fuel jets 4 and 4 'with respect to the wall 1 of the combustion chamber, which wall, in the case of FIG. .1 forms a direct intersection with the bottom surface 2 of the piston along the sharp edge 3 of the edge, that is to say, without a transition surface (collar). The nozzle 5 of the injector emits for example two fuel jets 4, 4 'whose axes are shown in lines /
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mixed. The ignition jet 4, which is the first to reach the wall 1 of the combustion chamber, with part of its lateral layer sprayed the edge of the combustion chamber, that is to say, the edge 3 , where it produces a clean mark, designated by 6, on the bottom of the piston.
The core of the jet, located in the axis of the ignition jet 4, slides - as long as the piston is still moving in the direction of arrow 7, during compression - as a rebound fuel which expands thanks to the displacement of the air, towards the bottom of the combustion chamber, along the wall 1 thereof.
According to the invention, it is advantageous to ensure that the jets 4 and 4 'coming out of the nozzle 5 are not located one behind the other and one above the other, in a plane determined by the air streams, but side by side, so that after meeting the wall of the combustion chamber these fuel jets do not merge with each other. By virtue of this arrangement, an excessive concentration of fuel at distinct points on the wall of the combustion chamber and the detrimental influence which could result therefrom on the combustion of the entire mixture is avoided.
As indicated above, as the air flowing from the space above the piston, in the direction of arrows' 8 towards the combustion chamber contained in the piston, enters the latter, it occurs firstly, the ignition of part 6 of jet 4, insofar as this sprays edge 3 of wall 1 of the combustion chamber, after which this flaming part of jet 4 first ensures ignition the remainder of the jet 4 and then that of the fuel formed by the neighboring jet 4 '. This causes a progressive combustion of fuel injected into the combustion chamber in jets of unequal length.
The free length of the fuel jets 4, 4 and, possibly., Their width, as well as the angle of projection between these jets must be chosen
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so that the maximum quantity of fuel sprayed corresponds approximately to the stoichiometric proportion of the volume of air drawn in. By correctly applying this principle, it becomes possible, by means of an air movement appropriate to the dimensions of the combustion chamber, to approach the ideal coefficient of the excess air required 1 = 1 .
Fig. 2 shows the same arrangement of the fuel jets 4 and 4 'with respect to the edge 3 of the wall 1 of the combustion chamber, except that here there is provided, in the combustion chamber, a transition collar 1' between the wall 1 of this chamber and the bottom 2 of the piston or the cylinder head. Here also, when the edge 3 of the surface forming the collar 1 is sprayed by only part 6 of the ignition jet 4, the relative change in direction of the air flow according to the arrows 8 results in the supersaturation, described more ' .high, from the edge zone 3, located at the hottest part of the wall of the combustion chamber, in the delivered fuel and therefore to a faster ignition.
It follows that, in the case shown in fig.2, the ignition jet is not directed. on the bottom of the piston but - and this only for the smallest part - on the transition collar 1, while. that the remaining part of the injected fuel is directed exclusively into the combustion chamber proper.
The solution according to fig. 2 makes it possible to achieve the same result as the construction above, described with regard to fig. 1.
To ensure easy starting of the engine in freezing weather, the arrangement of the jets established according to the invention offers a further advantage in that the jet 4 or, possibly, another additional jet, must reach the wall 1 of the jet. combustion chamber at a certain time interval after the ignition jet. The angle of projection between the last two jets can be chosen, relative to the axis of revolution of the combustion chamber, such that
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the lateral layer of the last jet comes to approach the so-called "dead" zone, that is to say, the zone without air movement which surrounds the axis of the combustion chamber and in which the compression temperature is established the highest.
This alone can ensure the starting of the engine even in freezing weather. However, when starting in freezing weather; and unlike what happens under normal operating conditions, where the walls of the combustion chamber are brought to a higher temperature, the fuel is first ignited in the side layer of the jet. having the greatest free length, and that only at the end of the injection, that is to say, with a significant delay in ignition.
Under these conditions, the fuel jet is almost immobilized in the free space of the combustion chamber, given that at the low rotational speeds which correspond to starting, speeds at which the movement of air in the combustion chamber is still not very important, the air jets are not yet influenced by this displacement.
The device described above makes it possible to achieve combustion of the air-fuel mixture, similar to that obtained in motors with point ignition, that is to say, with independent ignition. From the point of view of non-detonating operation and smoke-free operation, the diesel engine according to the invention is practically equivalent to an Otto cycle engine while also offering the advantage of being able to use various species of fuels.
CLAIMS.
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