FR2507683A1 - Moteur a combustion interne a allumage par compression et a chambre de combustion dans le piston - Google Patents

Abstract

LA CHAMBRE DE COMBUSTION 4 DU PISTON 3 A UNE SURFACE LATERALE CONOIDALE S'ETRANGLANT VERS SON GOULOT 7, ET UN INJECTEUR 5 A CANAUX D'AMENEE DE CARBURANT VERS CETTE SURFACE, EXCENTRIQUE PAR RAPPORT A CE GOULOT. L'ANGLE G ENTRE LES PROJECTIONS, SUR LE PLAN TRANSVERSAL DE LA CHAMBRE 4, DES AXES 15, 16 DES CANAUX VOISINS AMENANT DU CARBURANT VERS LA PARTIE DE LA SURFACE CONOIDALE LA PLUS PROCHE DE L'INJECTEUR, ATTEINT 1,8 A 2,2FOIS L'ANGLE D ENTRE LES PROJECTIONS SUR LE MEME PLAN DES AXES 17, 18; 18, 19 DES CANAUX VOISINS AMENANT DU CARBURANT VERS LA PARTIE DE LA SURFACE CONOIDALE LA PLUS ELOIGNEE DE L'INJECTEUR. APPLICATION AUX MOTEURS A ALLUMAGE PAR COMPRESSION SURALIMENTES AYANT UN DIAMETRE DE CYLINDRES ALLANT JUSQU'A 145MM.

Description

La présente invention se rapporte au domaine des constructions mécaniques et plus particulièrement, des moteurs à combustion interne.

L'invention peut être appliqué, avec un bon résultat, à des moteurs à allumage par compression ayant un diamètre de cylindres allant jusqu'à 145 mm et suralimentés.

Une faible consommation de combustible et un échappement sans fumée des gaz brtlés, lors du fonctionnement d'un moteur à combustion interne, ne sont possibles qu'en cas de formation intense d'un mélange inflammable air-carburant.

Afin d'intensifier l'évaporation et le mélange du combustible amené au cylindre, on utilise largement le mouvement tourbillonnaire de la charge d'air par rapport aux parois de la chambre de combustion.

On connaît tres largement l'utilisation, pour former le mélange, du mouvement tourbillonnaire de la charge d'air dans la direction tangentielle par rapport à la paroi latérale de la chambre de combustion, ce mouvement étant créé avec un dispositif prévu dans des organes dtadmission, en cours d'aspiration. Ce mouvement tourbillonnaire de la charge d'air dans la direction tangentielle permet d'obtenir une formation uniforme du mélange et une éaalisation de la concentration des vapeurs de carburant à l'intérieur de la chambre de combustion dans le cas d'une distribution irréguliere des jets de combustible à l'intérieur de la chambre de combustion par un injecteur.Ceci contribue à une large application du mouvement tangentiel de la charge d'air dans des moteurs à faible encombrement dont les culasses ont deux soupapes chacune et où les injecteurs doivent entre décalés par rapport à l'axe du cylindre.

Un moteur type dans lequel on utilise, pour former le mélange, le mouvement tourbillonnaire de la charge d'air est le moteur à combustion interne décrit dans le brevet de
Grande-Bretagne n" 1 167 015 qui est un moteur à injection directe et à allumage par compression équipé d'une chambre de combustion prévue dans un piston et dont le centre coïncide avec l'axe du cylindre ou est proche dudit axe. La chambre de combustion est conçue de telle sorte que, dans le cas où le piston est au point mort haut, presque la totalité ae la charge d'air, à la fin de la course de compression, se trouve dans la chambre de combustion. I1 existe des dispositifs qui, lors de la course d'aspiration, engendrent un mouvement tourbillonnaire d'air dans le cylindre, en direction tangentielle par rapport à l'axe de la chambre de combustion.L'injecteur est éloigné de l'axe de la chambre de combustion et possède au moins deux canaux d'amenée de carburant disposés au-dessus du diametre maximal de la chambre de combustion lorsque le piston est au point mort haut. L'injecteur fournit des jets de combustible de différentes longueurs qui sont dirigés vers l'axe du cylindre et transversalement par rapport au tourbillon dans la chambre de combustion sans déborder le goulot de la chambre ae combustion.Une partie du combustible injecté est projetée sur la surtace latérale de la chambre ae combustion tandis qutune autre partie se disperse dans la charge d'air de cette chambre. Ltun des jets de combustible, le plus long, est dirigé vers la surface latérale de la chambre de combustion et sert à initier l'auto-allumage du combustible, tandis qu'un autre ou d'autres jets sont dirigés dans le sens opposé, de sorte qu'ils entrent en contact avec la surface latérale de la chambre de combustion, là où est disposé l'injecteur, approximativement, à la hauteur a laquelle le jet le plus long atteint le milieu de la surface latérale de la chambre de combustion.

Dans le cas où l'injecteur est muni d'au moins trois canaux, les projections de ceux-ci sur le plan perpendiculaire à l'axe du cylindre sont disposées de maniere asymétrique relativement au plan diametral passant par l'axe de la chambre de combustion et celui de l'injecteur. Si ce dernier n'est muni que de deux canaux, leurs axes se trouvent dans le plan diamétral passant par l'axe de la chambre de combus tion et celui de l'injecteur. Dans le moteur précité, le point d'intersection des axes des canaux d'amenée de carburant de l'injecteur est éloigné de l'axe de la chambre de combustion d'une distance égale a' au moins 1/5 du diametre maximal de la chambre de combustion.L'injecteur, dans ce moteur est monté de maniere excentrique par rapport a' l'axe de la chambre de combustion, ce qui permet d'agencer des soupapes admission et de sortie et des canaux qui ont des sections de passage de dimensions suffisantes. Gracie à la position centrale de la chambre de combustion, il s'établit dans la zone des gorges des segments du piston une température uniforme suivant le périmetre du piston. Dans le moteur indiqué, les jets de combustible sont dirigés de façon que dans le cas où ils subissent le mouvement rotatif de la charge d'air, aucun jet de combustible n'influe sur un autre jet.

Il se crée donc des conditions optimales pour former le mé- lange du combustible.

Cependant, dans le moteur indiqué, tout comme dans tous les autres moteurs å rotation tangentielle de la charge d'air, le mouvement tourbillonnaire dans la chambre de combustion s'affaiblit quand le piston descend du point mort haut au debut de la course de détente, au moment où le cycle d'amenée de carburant et celui de combustion, dans un moteur pousse en suralimentation, ne sont pas encore terminés. L'in densité de la formation du mélange et l'uniformité de la répartition des vapeurs du combustible fourni à ltintérieur de la chambre ae combustion s'en trouvent troublées.Le mouvement tourbillonnaire de la charge d'air starrête à l'instant où il est necessaire de prolonger la rotation pour améliorer l'efficacité de la combustion. La tendance à augmenter la vitesse de rotation de la charge d'air en vue de prolonger l'effet des courants tangentiels conduit à un accroissement de la différence de pression dans les organes d'admission, ce qui provoque une réduction du remplissage du cylindre en charge d'air frais. Dans ce cas, de hautes vitesses de tourbillonnement du courant au début de l'injection peuvent détériorer les conditions d'auto-allumage du combustible et élever la dureté de fonctionnement du moteur, c'esta-dire la vitesse d'accroissement de la pression pendant la combustion.

Il est connu, pour former un mélange en mouvement tour billonnaire, a' envoyer la charge d'air en direction radiale par rapport a une surface latérale, spécialement inclinée à cet effet, de la chambre de combustion. Le mouvement tourbillonnaire apparat pendant l'expulsion de la charge d'air depuis le cylindre vers la chambre prévue dans le piston lors de la course ascendante du piston, à la fin du cycle de compression, et pendant le transvasement de la charge d'air et des produits de combustion dans le sens inverse lors de la course descendante du piston, au début du cycle de détente.Le mouvement tourbillonnaire en direction radiale agit de la manière la plus efficace lors d'une répartition uniforme des jets de carburant à l'intérieur de la chambre de combustion, car les composantes tangentielles de la vitesse de -la charge d'air qui apparaissent dans le cas d'une répartition non uniforme des jets de combustible à l'intérieur de la chambre de combustion, ne sont pas capables de déplacer le carburant se trouvant dans la chambre de combustion en direction tangentielle et d'égaliser la concentration des vapeurs dudit carburant. De ce fait, la formation du mélange à l'aide du mouvement radial de la charge d'air est ttili- sée principalement dans des moteurs ou l'injecteur occupe une position centrale par rapport à la chambre de combustion et les jets de carburant sont répartis uniformément par rapport à l'injecteur et à la chambre, ainsi que par rapport aux courants radiaux dans la chambre de combustion.

Dans des moteurs à culasse à deux soupapes, il manque de place entre les soupapes pour y disposer un injecteur, et de ce fait les injecteurs sont déplacés par rapport à l'axe du cylindre et montés de maniere excentrique relativement à la chambre de combustion du piston, l'altération de la formation du mélange due au déplacement de l'injecteur étant alors compensée par une grandeur suffisante des sections de passage des soupapes et des canaux et une simplicité de construction de la culasse.

Un moteur type dans lequel la culasse a deux soupapes et l'injecteur est déplacé par rapport à l'axe du cylindre, et dans lequel on utilise le mouvement tourbillonnaire ae la charge d'air, est le moteur à combustion interne décrit dans le livre de N.N.Ivantchenko et al. "Cycle de fonctionnement des diesels ayant une chambre située dans le piston" publié en 1972, Editions "Machinostrolenié", Leningrad, pages 23 à 25, 29 à 36, moteur comportant dans le piston une chambre dont la surface latérale est conoidale et va en s'étranglant vers le goulot, et un injecteur å plusieurs canaux d'amenée de carburant répartis uniforme ment et symétriquement par rapport a' l'axe de l'injecteur, ces canaux faisant arriver du carburant sur la surface latérale de la chambre de combustion. Cet injecteur est disposé dans la culasse de telle sorte qu'il soit assuré une excentricité de 0,1 a 0,25 du rayon du goulot de la chambre de combustion. Le rapport optimal entre le volume ae la chambre de combustion du piston et le volume total ae la chambre de combustion constitue au moins 0,7tel à 0,tao ; quant au diamétre optimal du goulot, il constitue 0,35 à 0,37 du diamètre du cylindre.La carburation par pellicule-volume, dans ce moteur, est réalisée grâ- ce à l'influence, sur les jets de carburant et sur les pellicules de carburant portées sur la surface latérale de la chambre de combustion, des courants d'air radiaux et de petits tourbillons qui se forment lors de l'expulsion de la charge d'air de l'intérieur du cylindre vers la chambre du piston lors de la course ascendante du piston à la fin du cycle de compression, à l'instant de l'admission du combustible par l'injecteur dans le cylindre, et pendant le transvasement de la charge d'air et des produits de combustion dans le sens inverse, depuis la chambre du piston vers le cylindre, quand le piston effectue sa course descendante au début du cycle de détente.Dans le moteur indiqué, le mouvement de la charge d'air dans la chambre de combustion est réalisé pendant tout le cycle d'injection du combustible, ce qui améliore l'efficacité de la formation du mélange et de la combustion du carburant dans un moteur poussé en suralimentation.

Cependant, dans ledit moteur, tout comme dans dfautres moteurs identiques, le carburant est distribué d'une maniere non uniforme à l'intérieur de la chambre de combustion et relativement aux courants radiaux, ce qui provoque une irrégularité de la concentration du combustible et de ses vapeurs à l'intérieur de la chambre de combustion.Dans ce moteur, la formation du mélange et la combustion de la partie du carburant fourni par l'injecteur vers la surface latérale de la chambre de combustion qui est plus proche dudit injecteur, s'effectuent à l'intérieur d'une partie de la charge d'air qui est de façon disproportionnée plus petite que celle où s'effectuent la formation du mélange et la combustion de la partie du carburant injecté vers la surface latérale de la chambre de combustion qui est plus éloignée de l'injecteur, ce qui altere notablement l'efficacité de la formation du mélange et de la combustion de la totalité du carburant injecté au cylindre.Dans le cas des suI- charges en alimentation élevées, c'est-à-dire dans le cas des débits de combustible par cycle élevés, il est impossible d'assurer uniquement à l'aide des courants radiaux une formation efficace du mélange à partir des jets de carburant répartis d'une maniere non uniforme à l'intérieur de la chambre, tandis que les méthodes connues appliquées pour faire tourbillonner le courant dans le sens tangentiel provoquent des pertes supplémentaires de pression lors de l'admission de l'air au cylindre.Outre cela, les torches allongées, dans le cas des déDits de combustible par cycle élevés qui sont injectés à des angles égaux, en vue de dessus, par rapport à l'axe de l'injecteur, se répartissent à l'inté- rieur de la chambre de combustion de telle sorte que les produits de combustion, en sortant depuis la chambre du piston vers l'intérieur du cylindre, traversent les jets de combustible et empêchent l'arrivée de. l'air trais vers le combustible en détériorant la formation du melange et la combustion. La réduction du volume d'air dans la zone de combustion élève la température et les contraintes thermiques locales des parois de la chambre, ce qui contribue à une fissuration des bords du goulot de la chambre.

Le but de la présente invention est de prévoir une organisation dtun moteur à combustion interne dont l'injecté teur aurait une disposition des canaux dtamenée de carburant sur la surface latérale de la chambre de combustion telle que la formation du mélange et la combustion du carburant aient lieu avec une répartition uniforme de ce dernier dans la charge d'air à l'intérieur de la chambre de combustion et régulièrement pendant toute la période du cycle de combustion.

Le but posé est réalisé grâce au fait que dans un moteur à combustion interne comportant un cylindre, une culasse, un piston à chambre de combustion laquelle présente une surface latérale conoldale s'étranglant vers son goulot, et un injecteur à canaux d'amenée de carburant sur la surface latérale de la chambre de combustion, disposé dans la culasse de manière excentrique par rapport au centre du goulot, selon l'invention, l'angle ' < entre les projections, sur le plan de la section transversale de la chambre de combustion, des axes d'une paire de canaux disposés l'un à caté de l'autre et amenant du carburant vers la partie de la surface latérale de la chambre de combustion qui est la plus proche de l'injecteur, atteint 1,8 à 2,2 fois l'angle
entre les projections sur le meme plan des axes de tou -te paire de canaux disposés l'un à caté de l'autre et ame- nant du carburant vers la partie de la surface latérale de la chambre de combustion qui est la plus éloignée de l'injecteur.

On obtient, grtce à une telle solution, non seulement une répartition uniforme du combustible à l'intérieur de la chambre de combustion, mais aussi une arrivée régulière de l'air vers les jets de carburant pendant toute la période du cycle de formation du mélange et de combustion. Ce phénomene s'explique par le fait qu'à la fin du cycle de compression, les jets de combustible sont injectés dans la chambre de combustion sous des angles égaux par rapport aux courants radiaux de la charge d'air, qui apparaissent lors du transvasement de la charge de l'intérieur du cylindre à l'intérieur de la chambre de combustion du piston.Les courants radiaux, traversant les jets de combustible sous angle, déplacent les vapeurs de carburant vers le centre de la chambre et élèvent par là la concentration des vapeurs de carburant à l'intérieur de la chambre de combustion du côte de la surface latérale de la chambre ae combustion qui est la plus eloignée de l'injecteur, ce qui contribue à un auto-allumage au combustible, les pointes des torches qui contournent la partie arronaie de la surface latérale étant deviées vers les espaces situés entre les jets de combustible et quittant la chambre ae combustion sans traverser ces jets de combustible et sans empêcher l'amenée de ltair frais à la zone de combustion.Lors de la course descendante du piston, au début du cycle de détente, des courants radiaux apparaissant en cours de transvasement de la charge d'air et des produits de combustion de l'intérieur de la chambre du piston à l'in térieur du cylindre, en agissant sous angle sur les jets de combustible du côté du centre de la chambre de combustion, déplacent les vapeurs de combustible dans le sens inverse, vers la zone de la partie non utilisée de la charge d'air.

De ce fait, on obtient une utilisation plus complete de la charge d'air servant à la combustion du carburant.

L'idée de la présente invention ressortira plus clairement de la description détaillée qui suit d'exemples de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels
- la Fig. 1 représente d'une maniére schématique le moteur à combustion interne objet de l'invention, en coupe de la chambre de combustion du piston, lorsque celui-ci s'approche du point mort haut, à la fin du cycle de compression
- la Fig. 2 représente la coupe II-II de la Fig. 1
- la Fig. 3 représente la même vue que la Fi. 1, mais le piston, ici, accomplit sa course descendante au début du cycle de détente
- la Fig. 4 représente la coupe IV-IV de la Fig.3
- la Fig. 5 représente la même vue que la Fig. 1, mais le moteur, ici, est équipé dtun injecteur ayant quatre canaux d'amenée de carburant ;;
- la Fig. 6 représente la coupe VI-VI de la Fig. 5
- la Fig. 7 représente la même vue que la Fig. 5 mais le piston, ici, accomplit sa course descendante au début du cycle de détente
- la Fig. 8 représente la coupe VIII-VIII de la Fig. 7;
- la Fig. 9 représente la meme vue que la Fig.2, mais le moteur, ici, est équipe d'un injecteur ayant trois canaux d'amenée de carburant
- la Fig. 10 représente la mdme vue que la Fig. 9, mais le moteur, ici, est équipé d'un injecteur ayant deux canaux d'amenée de carburant.

Le moteur à combustion interne comporte un cylindre 1 (Fig.l), une culasse 2, un piston 3 muni dtune chambre de combustion 4, et un injecteur 5. La chambre de combustion 4 prévue dans le piston 3 présente une surface latérale conoïde 6 s'étranglant vers son goulot 7. La surface latérale 6 est inclinée suivant un angle v; de 300 à 600 en vue d'organiser un mouvement tourbillonnaire de la charge d'air en direction radiale. Les limites indiquées des angles se justi fient par le fait qu'une inclinaison de la surface latérale 6 inférieure à 30ù ne garantit pas un tourbillonnement intense, tandis qu'une inclinaison supérieure à 604 engendre une résistance élevée au mouvement de la charge d'air.La transition depuis la surface latérale conolde 6 au fond 8 de la chambre de combustion 4 est réalisée d'une manière progressive, avec un grand rayon. Les valeurs optimales pour cette chambre de combustion 4 dans le piston 3 sont les suivantes : inclinaison de la surface latérale de 400 à 50 , diamètre d du goulot 7 constituant 0,35 à 0,37 du diamètre
D du cylindre 1, volume de la chambre de combustion 4 du piston 3 de 0,78 à 0,80 de la totalité du volume de la chambre de combustion lorsque le piston 3 est au point mort haut.

Le diamètre D1 de la chambre de combustion 4 mesuré à une distance b du bord 9 du goulot 7 qui est égale à la moitié de la hauteur h de la chambre de combustion 4, est inférieur au diamètre maximal D2, qui se trouve plus bas.

L'injecteur 5 est monté dans le goulot 2 du cylindre 1 de telle sorte qu'il existe une excentricité a par rapport au centre du goulot 7 de la chambre de combustion 4. La valeur maximale de cette excentricité a est imposée par la possibilité de pénétration des jets de combustible vers l'in- térieur de la chambre de combustion 4 par le goulot 7 de diamètre d. L'injecteur 5 possède des canaux 10, 11, 12, 13 et 14 (Fig.2) d'amenée de carburant à la chambre de combustion 4.Les axes 15, 16, 1/, 18 et 19 des canaux respectifs 10, 11, 12, 13 et 14 traversent par leur prolongement la surface latérale 6 de la chambre de combustion 4 en des points 20, 21, 22 23 et 24 et passent au-dessus des points 25, 26, 27, 28 et 29 répartis uniformément sur la périphérie de diamètre D1 dont il a été fait mention ci-dessus.

Les canaux 10 et Il sont destinés à amener du carburant vers la partie de la surface latérale 6 de la chambre de combustion 4 qui est la plus proche de l'injecteur 5, aux points 20 et 21. Les canaux 12, 13, 14 ont pour but dca- mener du carburant vers la partie de la surface latérale o qui est la plus éloignée de l'injecteur 5, aux points 22, 23 et 24, l'angle f entre les projections sur le plan de la section transversale de la chambre de combustion 4 des axes 15 et 16 de la paire de canaux 10 et 11 atteignant 1,8 à 2,2 fois angle rentre les projections sur le même plan des axes 17 et 18 ou 18 et 19 des paires de canaux 12 et 13 ou 13 et 14, respectivement.

Les axes 15, 16, 17, 18 et 19 des canaux 10, 11, 12, 13 et 14 sont inclinés d'un angle P sur l'axe longitudinal de l'injecteur 5 (Fig.l) et se croisent en un point 30 si tué au niveau du bord 9 du goulot 7 lorsque le piston 3 est au point mort haut. Les axes de ces canaux de l'injecteur 5 sont des génératrices d'une surface conolde d'angle 2 p dont le sommet est au point 30. L'injecteur 5 est incliné par rapport à sa position verticale d'un angle 9 de telle sorte que, lorsque le piston 3 est au point mort haut, la surface conoïde croise la surface latérale 6 de la chambre de combustion 4, du coté du bord 9 le plus proche de l'injecteur 5, à une profondeur de 3/4 b du bord 9, et du côté du bord 9 le plus éloigné, à une profondeur de 1/2 b.

Dans le cas où l'injecteur 5 comporte cinq canaux, le but de l'invention est totalement atteint lorsque l'angle
entre les projections des axes 15 et 16 des canaux 10 et 11 est dans les limites de 104V et ll4V et l'angle ( entre les projections des axes 17 et 18 ou 18 et 19 des canaux 12 et 13 ou 13 et 14, respectivement, est dans les limites de 52U à 580, le rapport indiqué entre ces angles étant respecté.

Les Fig. 1 et 2 montrent le moteur lorsque le piston 3 est à proximité au point mort haut, a la fin du cycle ae compression et au début de la combustion du carburant.

Les Fig. 3 et 4 montrent la même situation que les
Fig. 1 et 2, mais le piston 3 effectue ici sa course descendante depuis le point mort haut, au début de la détente et à la fin de l'injection du carburant.

Les Fig. 5, 6, 7 et 8 montrent une variante où le moteur de l'invention comporte un injecteur S à quatre canaux d'année de carburant. L'organisation du moteur est analogue dans ce cas à celle dont la description a été donnée ci-dessus. La seule différence consiste en ce que l'injecteur 5 (Fig.6) n?a que les canaux 10, 11, 12 et 14, dont les axes respectifs 15, 16, 17 et 19 traversent, par leur prolongement, la surface latérale 6 de la chambre de combustion 4 aux points 20, 21, 22 et 24 et passent au-dessus des points 25, 26, 27 et 29 répartis régulièrement sur la périphérie de diamétre D1.

Dans ce cas, l'angle < entre les projections, sur le plan de la section transversale de la chambre de combustion 4, des axes 15 et 16 de la paire de canaux 10 et 11 atteint 1,8 à 2,2 fois l'angle S entre les projections sur le même plan des axes 17 et 19 de la paire de canaux 12 et 14.

Si l'injecteur 5 ne possède que quatre canaux, le but de l'invention est totalement atteint lorsque l'angle { entre les projections des axes 15 et 16 des canaux 10 et 11 est dans les limites de 130 à 1404 et l'angle Ç entre les projections des axes 17 et 19 des canaux 12 et 14 est dans les limites de 64v à 72U, le rapport indiqué ci-dessus entre ces angles étant respecté.

La Fig.9 montre un moteur comportant un injecteur 5 à trois canaux d'amenée de carburant. Dans ce cas, l'orga- nisation du moteur est analogue a celle dont la description a été donnée ci-dessus. La seule différence consiste en ce que l'injecteur 5 n'a que les canaux 10, 11 et 12, dont les axes respectifs 15, 16 et 18 traversent, par leur prolongement, la surface latérale 6 de la chambre de combustion 4 aux points 20, 21 et 23 et passent au-dessus des points 25, 26 et 28 répartis régulierement sur la périphérie de diametre D1.

Dans ce cas, 11 angle Y entre les projections, sur le plan de la section transversale de la chambre de combustion 4, des axes 15 et 16 de la paire de canaux 10 et Il atteint 1,8 à 2,2 fois l'angle g entre les projections sur le même plan des axes 16 et 18 ou 18 et 15 de la paire de canaux 11 et 13 ou 13 et 10, respectivement.

Si Itinjecteur 5 nta que trois canaux, le but de l'in- vention est totalement atteint lorsque l'angle d entre les projections des axes 15 et 16 des canaux 10 et 11 est dans les limites de 1700 à 1880 et l'angle g entre les projections des axes 16 et 18 ou 18 et 15 de la paire de canaux 11 et 13 ou 13 et 10 est dans les limites de 860 à 950, le rapport indiqué ci-dessus entre ces angles étant respecté.

La Fig. 10 montre une réalisation du moteur de l'invention comportant un injecteur 5 à deux canaux d' amenée de carburant. Dans ce cas, ltorganisation du moteur est également analogue à celle dont la description a été donnée cidessus. La seule difference consiste en ce que l'injecteur 5 nta que les canaux 10 et 11, dont les axes respectifs 15 et 16 traversent, par leur prolongement, la surface latérale 6 de la chambre de combustion 4 aux points 20 et 21 et passent au-dessus des points 25 et 26 répartis régulièrement sur la périphérie de diamètre D1.

Dans ce cas, les canaux 10 et ll servent à amener du combustible aussi bien vers la partie de la surface latérale 6 de la chambre de combustion qui est la plus proche de l'injecteur que vers la partie qui en est la plus éloignée.

Dans une telle construction, angle < entre les projections, sur le plan de la section transversale de la chambre de combustion 4, des axes 15 et 16 de la paire de canaux 10 et 11, mesuré du côté de la partie de la surface latérale 6 qui est la plus proche de l'injecteur 5, atteint 1,8 à 2,2 fois l'angle S entre les projections sur le même plan des axes de la même paire de canaux, mesuré du cô- té de la partie de surface latérale qui en est plus éloignée.

Lorsque l'injecteur 5 n'a que deux canaux, le but de l'invention est totalement atteint avec un angle g compris entre 232 et 248 ou un angle S compris entre 1129 et 128U.

Le moteur selon ltinvention fonctionne comme suit.

Lors de la course ascendante du piston 3 (Fig.l et 2), à la fin du cycle de compression, la charge d'air passe de l'intérieur du cylindre 1 à l'intérieur de la chambre de combustion 4 et prend un mouvement tourbillonnaire en direction radiale par rapport à la surface latérale 6. Les courants radiaux de la charge d'air sont désignés par des flèches interrompues. L'injecteur 5 effectue l'envoi des jets de combustible par les canaux 10, 11, 12, 13 et 14 vers les axes respectifs 15, 16, 17, 18 et 19 ; ces jets, apres contact avec la surface latérale 6 aux points 20, 21, 22, 23 et 24 et arrosage de celle-ci, sont déviés vers le fond 8 de la chambre de combustion 4. Les flèches continues montrent la direction des jets de combustible et des pointes des torches qui se forment à la suite de leur allumage.

Les courants radiaux de la charge d'air rencontrent les axes 15, 16, 17 et 19 des jets de combustible arrivant par les canaux 10, 11, 12 et 14 sous des angles t 1 et i 2 et font déplacer les vapeurs de combustible vers le centre de la chambre 4. Ceci accelére la formation des vapeurs de carburant et éleve leur concentration à l'intérieur de la chambre de combustion 4, du côté de la surface latérale 6 de cette chambre 4 qui est la plus éloignée de l'injecteur 5. De ce fait, il s'effectue une accélération de ltauto- allumage du carburant, et, après l'allumage, de sa combustion.

Les pointes des torches qui se forment après l'allumage des jets de combustible mentionnés, en cours de leur mouvement vers le fond 8, contournent en spirale la partie en arc de cercle de la surface latérale 6 et dévient sous un angle > des bases de ces jets de combustible pour passer dans les espaces qui les séparent. I1 s'ensuit que les produits de combustion sont chassés ae la chambre 4 par son goulot 7 sans traverser les jets de combustible et sans empêcher de fournir de l'air frais à la zone de combustion.

Lorsque le piston 3 (Fig. 3 et d) accomplit sa course descendante, au début du cycle de détente et à la fin de l'amenée de carburarit par l'injecteur 5, les courants radiaux qui se forment lors du transvasement de la charge d'air et des produits de combustion de l'intérieur de la chambre de combustion 4 à l'intérieur du cylindre 1, rencontrent les axes 15 16, 17 et 19 des jets de combustible arrivant par les canaux 10, 11, 12 et 14 sous des angles et et 2 et agissent sur les jets de combustible dans le sens inverse depuis le centre de la chambre de combustion 4.

Les courants radiaux déplacent alors les vapeurs de carburant vers la partie non utilisée de la charge dtair se trouvant du côté opposé, par rapport au centre de la chambre de combustion 4, des jets de combustible arrivant par des canaux 12 et 14, puis vers la partie non utilisée de la charge d'air située dans le secteur compris entre les jets de combustible arrivant par les canaux 10 et 11.

De ce fait, la combustion du carburant, à la fin de amenée de celui-ci, devient plus intense, grâce à quoi l'utilisation de a charge dtair destinée à assurer la combustion du carburant devient plus complète.

Lejet de combustible arrivant par le canal 13 de l'injecteur 5 suivant l'axe 18 prend part au cycle de formation du mélange et de combustion, tout comme dans un moteur connu ordinaire ayant une chambre dans le piston.

Les cycles de formation du mélange et de combustion du carburant organisés de la sorte permettent d'éviter un manque dtair dans la zone de combustion. Ceci empêche une élévation excessive de la température et évite l'apparition des contraintes thermiques locales dans les parois de la chambre de combustion 4, ce qui, à son tour, supprime le risque de fissuration des bords 9 du goulot 7 de la chambre de combustion 4.

Le fonctionnement dtun moteur comportant un injecteur 5 à quatre canaux (Fig. 5,6,7 et 81est analogue à celui dont la description a été donnée ci-dessus. La différence consiste en ce que seuls les jets de combustible arrivant par les canaux 10, 11, 12 et 14 prennent part à la formation du mélange et à la combustion du carburant.

Le fonctionnement d'un moteur comportant un injecteur 5 à trois canaux (Fig.9) est analogue à celui dont la description a été donnée ci-dessus. La différence consiste en ce que seuls les jets de combustible arrivant par les canaux 10, Il et 13 prennent part à la formation du mélange et à la combustion du carburant.

Le fonctionnement d'un moteur comportant un injecteur 5 à deux canaux (Fig.lO) est analogue à celui dont la description a été donnée ci-dessus. La différence consiste en ce que seuls les jets de combustible arrivant par les canaux 10 et 11 prennent part à la formation du mélange et à la combustion du carburant.

La réalisation des cycles décrits plus haut, à savoir de la vaporisation du combustible, de l'élévation de la concentration des vapeurs de carburant pendant la période de son auto-allumage, de l'expulsion des produits de combustion depuis la zone de combustion en contournant les jets de combustible et de déplacement des vapeurs de carburant vers la zone de la partie non utilisée de la charge d'air, ne peut avoir lieu que dans le cas où les canaux de l'injecteur sont disposés comme indiqué ci-dessus.

Dans tous les cas, lorsque le rapport entre l'angle et l'angle > est inférieur à 1,8, les cycles d'auto-alluma- ge et du début de combustion du carburant auront lieu avec un exces d'air dans la zone de combustion, tandis que la postcombustion s'observera en cas de manque dfairuLtexcédent dtair de la chambre de combustion, lors de la postcombustion du carburant, n'est pas utilisé, ce qui diminue l'efficacité du fonctionnement du moteur.

Dans tous les cas, lorsque le rapport entre l'angle et l'angle i est supérieur à 2,2, les cycles d'auto-allumage et du début de combustion du carburant auront lieu avec un manque d'air, tandis que la postcombustion s'observera en cas d'excès d'air. L'excédent d'air, lors de la postcombustion, n'est pas utilisé, ce qui diminue l'efficacité de fonctionnement du moteur.

Ltinvention peut être appliquée à tous les moteurs à combustion interne et à allumage par compression équipés de culasses à deux soupapes.

Elle est applicable d1 une manière très avantageuse à des moteurs poussés en suralimentation. Dans ce cas, l'accroissement du taux de suralimentation, ctest-à-dire lvélé- vation du débit d'injection par cycle et de la valeur de la charge dtair, a pour résultat que l'efficacité d'utilisation de Itinvention s'accroît.

Afin de réaliser la présente invention, il faut avoir une chambre de combustion dans le piston qui présente une surface latérale inclinée et une disposition excentrique, par rapport au goulot de la chambre de combustion, de ltin- jecteur dont les canaux d'amenée de carburant sont pratiqués comme indiqué dans la description ci-dessus.

Lesarantages du moteur de l'invention consistent en ce que l'économie de carburant dépasse de 3 à 5 S0 celle des moteurs connus d'organisation semblable, la température des gaz à la sortie des cylindres est plus basse et le fonctionnement du moteur est plus fiable lorsqu'il est pousse en suralimentation. De plus, la durée de service des pistons du moteur de l'invention est plus longue car le risque de fissuration du bord du goulot de la chambre de combustion est supprime.

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I O N

   moteur à combustion interne comprenant un cylindre, une culasse, un piston qui comporte une chambre de combustion dont la surface latérale est conoïdale et va en s'é- tranglant vers son goulot, et un injecteur à canaux d'amenée ae carburant sur la surface latérale de la chambre de combustion, situé dans la culasse de façon excentree par rapport au centre du goulot, caractérisé par le fait que l'angle ( d ) entre les projections, sur le plan de la section transversale de la chambre de combustion, des axes dtu- ne paire de canaux disposés l'un à côte de l'autre et amenant du carburant vers la partie de la surface latérale de la chambre de combustion qui est la plus proche de l'injec- teur, atteint 1,8 à 2,2 fois l'angle < ) entre les pro- jections sur le même plan des axes de toute paire de canaux disposés l'un à côté de l'autre et amenant du carburant vers la partie de la surface latérale de la chambre de combustion qui est la plus éloignée de l'injecteur.