Moteur à combustion interne à allumage par compression. La présente invention a trait à un mo teur à combustion interne à allumage par compression et à chambre de combustion re liée au cylindre par un seul canal.
Dans de tels moteurs dans lesquels, à la fin de la course de compression, tout ou pra tiquement tout l'air est comprimé dans la chambre de combustion, le mélange air- combustible étant. obtenu grâce à la forma tion d'un tourbillon qui résulte de la forme de la chambre et de la direction de l'air en trant dans cette chambre, on peut constater que le rendement du moteur augmente jus qu'à un certain point avec le nombre de tours du tourbillon. Pour obtenir le meilleur ren dement possible, il convient d'augmenter no tablement ce nombre de tours du tourbillon qui se forme dans la chambre de combustion.
Jusqu'ici une des meilleures dispositions pour favoriser la. formation du tourbillon en question dans la chambre de combustion, tour billon destiné à. parfaire le mélange air- combustible, consistait dans une forme sphé- rique ou cylindrique de la chambre de com bustion, le canal de jonction réunissant cette chambre au cylindre ayant une direction tangente intérieurement à la sphère ou au cylindre. C'est cette disposition connue de la chambre de combustion et du canal de jonction qu'on a représenté sur la fig. 1 à titre d'indication.
Mais cette position du canal par rapport è, la chambre sphérique ou cylindrique n'est pas celle qui donne les meilleurs résultats au point. de vue de la formation du tourbillon; en effet, dans ce cas, les veines du fluide ve- riant du canal de jonction dispose entre le cylindre et la chambre se présentent de la façon qui est représentée schématiquement sur la fig. 1 par les flèches.
Si l'on examine lesdites flèches, on voit immédiatement que le fluide qui tourbillonne et qui arrive en a au voisinage des veines de fluide qui pénè trent par le canal de jonction .dans la cham bre de combustion vient frapper lesdites veines sous un angle voisin de 90 .
Dans cette zone a, il y a donc choc entre le fluide tour- billonnant et l'air qui pénètre par le canal de jonction; autrement dit ce fluide tourbillon- r_ant rencontre dans la zone a une certaine résistance de la part des veines d'air entrant par le canal de jonction. La zone considérée constitue donc fatalement une zone de frei n age qui entraîne une diminution de la vi tesse de tourbillonnement.
Le tourbillon ne peut, par conséquent, pas atteindre sa pleine vitesse et le rendement du moteur, ainsi qu'on l'a expliqué précédemment, s'en trouve amoindri.
La présente invention a pour but de re médier à l'inconvénient ci-dessus signalé et par conséquent d'améliorer par rapport à ce lui des moteurs connus, le rendement du moteur à combustion interne faisant l'objet ,de l'invention. Ce but est réalisé dans lé moteur suivant l'invention par le fait que le canal de jonction entre la chambre de com bustion et le cylindre est tangent extérieure ment à une partie 'de la chambre de combus tion. Celle-ci pourra être, par exemple, de forme sphérique ou cylindrique.
Sur les fig. 2 et 3 du dessin annexé, on a représenté partiellement et schématiquement en coupe verticale deux formes d'exécution du moteur selon l'invention qui ne sont don nés qu'à titre d'exemples.
Ainsi qu'on le voit sur la fig. 2, le ca nal de jonction 1 qui réunit le cylindre 2 à la chambre (le combustion sphérique (ou cylindrique) 3 où se forme le tourbillon de fluide destiné à assurer un bon mélange air- combustible est tagent. à une partie de cette chambre, non pas intérieurement comme clans le cas des chambres de combustion de moteurs connus telles que celle qui est repré sentée sur la fig. 1, mais extérieurement.
En outre, la, partie externe 5 de la paroi de ce canal (le jonction 1 au lieu d'être raccordée directement à la partie de la paroi de la sphère ou du cylindre 3, qui la prolonge, comme dans le cas de la. fig. 1. est raccordée -'î ladite partie de cette paroi de la. chambre de combustion par l'intermédiaire .d'une sur face- courbe 6 dont la section par un plan ver- tical passant par l'axe du canal 1 et formant plan de symétrie de la partie 5 de la paroi de ce canal 1 est un arc de spirale.
On voit rue, dans ces conditions. l'air qui entre par le canal de jonction 1 dans la chambre de combustion ne coupe pas le tourbillon sous un angle voisin de 90 , comme dans le cas de la fig. 1 représentant une chambre de combus tion telle que celles qui sont actuellement en usage, mais sous des angles nuls ou presque nuls, ainsi qu'on l'a représenté clairement sur la fig. 2.
Par conséquent, avec la cham bre décrite, le tourbillon qui se forme dans la chambre de combustion 3 ne rencontrera plus de résistance due à la direction de l'air qui pénètre dans la chambre de combustion; cet air viendra -s'engager dans le tourbillon sous des angles pratiquement nuls et ne viendra, par conséquent, exercer sur ledit tourbillon aucune action (le freinage comme cela se pro duit dans le cas d'une chambre de combustion telle que celle qui est représentée sur la fig. 1.
Ce tourbillon pourra ainsi atteindre sa pleine vitesse, c'est-à-dire sa vitesse maxi- inum et le rendement du moteur s'en trou vera, en conséquence, amélioré puisque ce rendement dépend, dans une large mesure, de la vitesse du tourbillon qui se forme dans la chambre de combustion.
Comme on l'a dit dans ce qui précède, la forme idéale de la section par le plan verti cal susmentionné de la surface 6 serait une spirale, mais une telle forme serait difficile ment usinable; on la remplace en pratique par une surface dont la section par le plan vertical susmentionné est un arc de cercle tannent à la section circulaire (le la chambre de combustion par 1_e même plan, cet arc de cercle se rapprochant le plus possible de la spirale idéale;
le centre 7 de cet arc de cercle sera décalé par rapport au centre 8 de la sec tion circulaire de la. chambre 3 et cet arc de cercle 6 sera tangent à la fois à cette section circulaire et à la section de la partie exté- rieure 5 de la paroi du canal de jonction 1.
Pans la fig. 3, qui représente en coupe verticale, la partie supérieure de la. seconde forme d'exécution du moteur selon l.'inven- fion, la surface 6 de raccordement entre la partie extérieure de la paroi du canal de jonction 1 et la partie de la paroi sphérique ou cylindrique de la chambre de combustion 3 qui la. prolonge est formée sur un bouchon amovible 9 qui constitue une partie de la chambre de combustion et qui permet l'usi nage de la chambre sphérique et du raccor dement du canal 1 à cette chambre sphérique.
La section de cette surface 6 par un plan vertical passant par l'axe du canal 1 et for mant plan -de symétrie de la partie extérieure de la paroi de ce canal raccordée à la partie de la paroi de la chambre de combustion qui la prolonge par cette surface 6 peut être une spirale ou un arc de cercle. Dans ce bouchon peut être disposé l'injecteur 10 de combus tible, mais toute autre disposition peut être adoptée pour l'injecteur. Ainsi qu.'on l'a dit précédemment, la forme de la chambre de combustion est, de préférence, sphérique, mais elle peut être également cylindrique.
Internal combustion engine with compression ignition. The present invention relates to an internal combustion engine with compression ignition and a combustion chamber connected to the cylinder by a single channel.
In such engines in which, at the end of the compression stroke, all or almost all of the air is compressed in the combustion chamber, the air-fuel mixture being. obtained by the formation of a vortex which results from the shape of the chamber and the direction of the air entering this chamber, it can be seen that the efficiency of the motor increases up to a certain point with the number of turns of the vortex. To obtain the best possible efficiency, the number of revolutions of the vortex which forms in the combustion chamber should be significantly increased.
So far one of the best arrangements to promote. formation of the vortex in question in the combustion chamber, billon tower intended for. to perfect the air-fuel mixture, consisted in a spherical or cylindrical shape of the combustion chamber, the junction channel joining this chamber to the cylinder having a direction tangent internally to the sphere or to the cylinder. It is this known arrangement of the combustion chamber and of the junction channel that has been shown in FIG. 1 as an indication.
But this position of the channel with respect to the spherical or cylindrical chamber is not the one which gives the best results in the point. view of the formation of the vortex; in fact, in this case, the veins of the fluid coming from the junction channel placed between the cylinder and the chamber are presented in the manner which is shown schematically in FIG. 1 by the arrows.
If we examine said arrows, we immediately see that the fluid which swirls and which arrives in the vicinity of the fluid streams which enter through the junction channel. In the combustion chamber strikes said streams at a similar angle from 90.
In this zone a, there is therefore an impact between the swirling fluid and the air which enters through the junction channel; that is, this swirling fluid encounters in the area has some resistance from the air streams entering through the junction channel. The zone considered therefore inevitably constitutes a braking zone which results in a reduction in the vortex speed.
The vortex cannot, therefore, reach its full speed and the efficiency of the engine, as explained previously, is reduced.
The object of the present invention is to remedy the drawback pointed out above and consequently to improve compared with it known engines, the efficiency of the internal combustion engine forming the subject of the invention. This object is achieved in the engine according to the invention by the fact that the junction channel between the combustion chamber and the cylinder is tangent externally to a part of the combustion chamber. This could be, for example, of spherical or cylindrical shape.
In fig. 2 and 3 of the appended drawing, there is shown partially and schematically in vertical section two embodiments of the engine according to the invention which are given only as examples.
As can be seen in FIG. 2, the junction channel 1 which joins the cylinder 2 to the chamber (the spherical (or cylindrical) combustion 3 where the vortex of fluid intended to ensure a good air-fuel mixture is formed is attached to part of this chamber. , not internally as in the case of the combustion chambers of known engines such as the one shown in Fig. 1, but externally.
In addition, the external part 5 of the wall of this channel (the junction 1 instead of being connected directly to the part of the wall of the sphere or cylinder 3, which extends it, as in the case of the. Fig. 1. is connected to said part of this wall of the combustion chamber by means of a curved surface 6, the section of which is a vertical plane passing through the axis of the channel 1 and forming the plane of symmetry of part 5 of the wall of this channel 1 is a spiral arc.
We can see the street under these conditions. the air which enters through the junction channel 1 into the combustion chamber does not cut the vortex at an angle close to 90, as in the case of FIG. 1 showing a combustion chamber such as those currently in use, but at zero or almost zero angles, as has been clearly shown in FIG. 2.
Consequently, with the chamber described, the vortex which forms in the combustion chamber 3 will no longer meet resistance due to the direction of the air entering the combustion chamber; this air will come to engage in the vortex at practically zero angles and will therefore not exert any action on said vortex (braking as occurs in the case of a combustion chamber such as that which is shown in Fig. 1.
This vortex will thus be able to reach its full speed, that is to say its maximum speed, and the efficiency of the motor will consequently be improved since this efficiency depends, to a large extent, on the speed of the motor. vortex that forms in the combustion chamber.
As stated in the foregoing, the ideal shape of the section by the above-mentioned vertical plane of the surface 6 would be a spiral, but such a shape would be difficult to machine; it is replaced in practice by a surface whose section by the aforementioned vertical plane is an arc of a circle tan with the circular section (the combustion chamber by 1_e same plane, this arc of circle approaching as close as possible to the ideal spiral ;
the center 7 of this arc of a circle will be offset from the center 8 of the circular section of the. chamber 3 and this circular arc 6 will be tangent both to this circular section and to the section of the external part 5 of the wall of the junction channel 1.
In fig. 3, which represents in vertical section, the upper part of the. second embodiment of the engine according to the invention, the connection surface 6 between the outer part of the wall of the junction channel 1 and the part of the spherical or cylindrical wall of the combustion chamber 3 which is there. extension is formed on a removable plug 9 which constitutes a part of the combustion chamber and which allows the machining of the spherical chamber and the connection of the channel 1 to this spherical chamber.
The section of this surface 6 by a vertical plane passing through the axis of the channel 1 and forming a plane of symmetry of the external part of the wall of this channel connected to the part of the wall of the combustion chamber which extends it by this surface 6 can be a spiral or an arc of a circle. In this plug can be arranged the fuel injector 10, but any other arrangement can be adopted for the injector. As previously stated, the shape of the combustion chamber is preferably spherical, but it can also be cylindrical.