FR2525275A1

FR2525275A1 - Moteur a combustion interne a allumage par flamme

Info

Publication number: FR2525275A1
Application number: FR8212556A
Authority: FR
Inventors: Fujii Isao; Nishimura Hiroyuki; Kato Masaaki; Nagahiro Kenichi; Yamamoto Yoshiharu
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1982-04-17
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1983-10-21
Also published as: CA1206827A; KR870000254B1; IT1189322B; IT8248842A0; ES8400537A1; JPS58180719A; SE8204391D0; AU548862B2; SE8204391L; US4491104A; AU8614982A; DE3226959C2; FR2525275B1; GB2118622A; DE3226959A1; KR840001298A; ES514128A0; JPS6212370B2; GB2118622B

Abstract

CE MOTEUR EST DU TYPE COMPORTANT POUR CHAQUE CYLINDRE UNE CHAMBRE DE COMBUSTION PRINCIPALE M ALIMENTEE EN MELANGE PAUVRE ET RELIEE PAR UN PASSAGE DE FLAMME 30 A UNE CHAMBRE DE COMBUSTION AUXILIAIRE A ALIMENTEE EN MELANGE RICHE ET POURVUE D'UNE BOUGIE D'ALLUMAGE P. LE PISTON 5 ET LA CULASSE 2 COOPERENT POUR DEFINIR UNE ZONE D'ECRASEMENT S AU-DESSOUS DE LA CHAMBRE AUXILIAIRE A; UNE CAVITE 6 DE LA CULASSE DEFINIT UNE PARTIE DE FAIBLE VOLUME DE LA CHAMBRE PRINCIPALE M PRES DE LA ZONE S, ET AU MOINS UN CONDUIT D'ASPIRATION 32 RELIE LA ZONE S A UN POINT INTERMEDIAIRE DU PASSAGE DE FLAMME AFIN DE RECYCLER DANS CE DERNIER LE MELANGE IMBRULE QUI SUBSISTE EN FIN DE COMPRESSION.

Description

La présente invention est relative aux moteurs à com-

bustion interne et à piston du type à allumage par flamme, moteurs dans lesquels une chambre de combustion principale reçoit un mélange relativement pauvre et une chambre de combustion auxiliaire reçoit un mélange relativement riche.

Un passage de flamme relie les deux chambres de combustion.

Une bougie d'allumage par étincelles allume le mélange se trouvant dans la chambre de combustion auxiliaire à la fin de la course de compression ou au voisinage de cette fin, IO et le mélange en cours de combustion est projeté à travers le passage de flamme pour allumer le mélange relativement

pauvre qui se trouve dans la chambre de combustion princi-

pale On a largement utilisé des moteurs de ce type général dans des automobiles ces dernières années, afin de réduire la quantité de polluants HC, CO et N Ox contenue dans les gaz d'échappement Ces dernières années, les impératifs

de protection de l'environnement et d'économie de fonc-

tionnement ont conduit à des recherches et des développe-

ments afin d'obtenir la forme et la configuration optimales

des éléments intervenant dans le processus de combustion.

On a cherché à développer un moteur à combustion interne à allumage par flamme hautement efficace, dont la puissance

de sortie est augmentée en plus de la réduction de la quan-

tité des émissions nocives et en plus de l'amélioration de

l'économie de combustile.

Dans le domaine des moteurs à combustion interne, il est connu de façon générale qu'une augmentation du rapport de compression du moteur améliore son rendement thermique et, par conséquent, améliore la puissance de sortie et l'économie de combustible Cependant, cette augmentation

du rapport de compression provoque une apparition plus fré-

quente du phénomène de cognement (à savoir une combustion anormale du mélange air-carburant), ce qui affecte de façon défavorable la puissance de sortie et impose une limite à

l'augmentation du rapport de compression.

On pe Ase généralement que le phénomène de cognement est provoqué par une combustion très brusque de la portion qui brûle en dernier, c'est-à-dire du gaz final,due à la propagation de la flanmedans le mélange aircarburant Il existe des mesures connues pour empêcher le cognement, et ces mesures sont énumérées ci-dessous à titre d'exemple: ( 1) réduire la température et la pression des gaz de combustion; ( 2) favoriser le refroidissement des parois de la

chambre de combustion, en particulier de la partie conte-

nant Ies gaz finaux F ( 3)augmenter la vitesse de la flamme afin d'accélérer Io la vitesse de combustion; ( 4) raccourcir la distance de propagation de la flamme.

On sait également que les moteurs à combustion inter-

ne et à piston du type à allumage par flamme possèdent une

I 5 excellente caractéristique anti-cognement.

Dans les moteurs à combustion interne du type à allu-

mage par flamme, les dispositions qui ont généralement été

adoptées pour empêcher l'apparition du cognement compren-

nent l'accroissement de la vitesse de la flamme afin de permettre à celleci d'atteindre la partie d'extrémité de la chambre de combustion principale et d'accroître la vitesse de combustion de l'ensemble du mélange air-carburant contenu dans la chambre de combustion principale Cependant, même dans un tel moteur du type à allumage par flamme, si l'on augmente le rapport de compression, il devient très difficile d'empêcher l'apparition du cognement, avec pour résultat une réduction de la puissance de sortie du moteur,

comme dans le cas d'un moteur de type classique.

En outre, si l'énergie de la flamme ou sa vitesse est notablement augmentée dans les moteurs à combustion

interne du type à allumage par flamme, il se produit par-

fois des bruits de combustion qui sont différents du cogne-

ment, dans certains modes de fonctionnement du moteur, par exemple dans le fonctionnement à basse vitesse et à forte

charge L'apparition de telsbruits de combustion ne s'ac-

compagne pas d'une influence néfaste sur les performances

du moteur.

L'invention a pour objet un moteur à combustion inter-

ne, caractérisé en ce qu'il comprend un piston monté coulis-

sant dans un cylindre et coopérant avec une culasse pour former une chambre de combustion principale, une chambre de combustion auxiliaire prévue dans la culasse et reliée par au moins un passage de flamme à la chambre de combustion principale, le piston et la culasse coopérant pour former une zone d'écrasement, une cavité ménagée dans la culasse et coopérant avec la face supérieure du piston pour former IO une partie de faible volume de la chambre principale de combustion adjacente à la zone d'écrasement, deux soupapes principales d'admission disposées sur un côté de ladite cavité et destinées a fournir un mélange air-carburant à ladite partie de faible volume de la chambre principale de I 5 combustion, une soupape d'échappement disposée sur l'autre côté de ladite cavité au voisinage de l'une des soupapes

principales d'admission, une bougie d'allumage par étincel-

les comportant des électrodes qui communiquent avec la chambre de combustion auxiliaire et avec l'extrémité amont du ou de chaque passage de flamme, et au moins un conduit d'aspiration coupant le ou chaque passage de flamme entre ses extrémités et partant de la zone d'écrasement de la

chambre de combustion principale.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

apparaîtront au cours de la description qui va suivre, don-

née uniquement à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Fig 1 est une vue en élévation et en coupe qui montre les parties concernées par l'invention d'un premier mode de réalisation d'Vn moteur suivant l'invention, la coupe étant prise suivant la ligne 1-1 de la Fig 2; la Fig 2 est une vue en coupe transversale prise à peu près suivant la ligne 2-2 de la Fig 1; la Fig 3 est une vue en élévation et en coupe avec arrachement partiel, prise à peu près suivant la ligne 3-3 de la Fig 2; la Fig 4 est une coupe de détail prise à peu près suivant la ligne 4-4 de la Fig 1; la Fig 5 est une vue en plan, partiellement en coupe, prise à peu près suivant la ligne 5-5 de la Fig 1;

la Fig 6 est une vue en coupe prise à peu près sui-

vant la ligne 6-6 de la Fig 5; la Fig 7 est une vue analogue à la Fig 2 d'une variante;

la Fig 8 est une vue en coupe prise à peu près sui-

vant la ligne 8-8 de la Fig 7; les Fig 9 à 12 montrent une autre variante La Fig 9 IO est une vue analogue à la Fig 1, prise en coupe suivant la ligne 9-9 de,la Fig 10; la Fig 10 est une vue prise en coupe à peu près suivant la ligne 10-10 de la Fig 9; la Fig 11 est une coupe de détail prise à peu près I 5 suivant la ligne 11-11 de la Fig 10; la Fig 12 est une coupe de détail prise à peu près suivant la ligne 12-12 de la Fig 9; les Fig 13 à 17 monteent une autre variante de l'invention La Fig 13 est une vue prise en coupe à peu près suivant la ligne 13-13 de la Fig 14;

la Fig 14 est une vue en coupe prise à peu près sui-

vant la ligne 14-14 de la Fig 13; la Fig 15 est une vue coupe prise à peu près suivant la ligne 15-15 de la Fig 14; la Fig 16 est une vue en coupe prise à peu près suivant la ligne 16-16 de la Fig 14; la Fig 17 est une coupe de détail prise à peu près suivant la ligne 17-17 de la Fig 13;

un autre mode de réalisation de l'invention est re-

présenté aux Fig 18 à 24 La Fig 18 est une vue en coupe prise à peu près suivant la ligne 18-18 de la Fig 19; la Fig 19 est une vue en coupe prise à peu près suivant la ligne 19-19 de la Fig 18; la Fig 20 est une vue en coupe prise à peu près suivant la ligne 20-20 de la Fig 18; la Fig 21 est une coupe de détail prise à peu près suivant la ligne 21-21 de la Fig 18; la Fig 22 est une coupe de détail prise à peu près suivant la ligne 22-22 de la Fig 18; la Fig 23 est une coupe de détail prise à peu près suivant la ligne 23-23 de la Fig 18; la Fig 24 est une coupe de détail prise à peu près suivant la ligne 24-24 de la Fig 19;

les Fig 25 à 29 montrent un autre mode de réalisa-

tion de l'invention La Fig 25 est une vue analogue à la Fig 18; Io la Fig 26 est une vue en coupe prise à peu près suivant la ligne 26-26 de la Fig 25; la Fig 27 est une coupe de détail prise à peu près suivant la ligne 27-27 de la Fig 6; la Fig 28 est une vue de dessus du piston représenté I 5 à la Fig 26; et la Fig 29 est une vue en élévation latérale et en

coupe du piston représenté à la Fig 28.

En se référant aux dessins, la forme de réalisation préférée de l'invention illustrée aux Fig 1 à 6 comporte un moteur E qui comprend un bloc-cylindre 1 et une culasse 2 présentant des faces plates conjuguées fixées l'une à l'autre avec interposition d'un joint 3 Le cylindre 4 prévu dans le bloc-cylindre 1 renferme un piston 5 animé d'un mouvement alternatif Une cavité 6 ménagée dans la culasse 2 coopère avec le piston 5 et avec un évidement 7 de la face supérieure de celui-ci pour formerune chambre

de combustion principale M de volume relativement faible.

Sur un côté de la cavité 6 sont'prévus des premier et second orifices 8 et 9 pour des soupapes principales d'admission, et ces orifices communiquent respectivement avec un premier et un second conduits principaux d'admission et 11 formés dans la culasse 12 Ces conduits principaux d'admission 10 et 1 i reçoivent un mélange air-carburant

relativement pauvre à partir d'un premier carburateur 12.

Les premier et second orifices 8 et 9 de soupape principale d'admission sont ouverts et fermés par une première et une

seconde soupapes principales d'admission 14 et 15, respec-

tivement, qui sont montées à-coulissement dans la culasse 2 au moyen de guides de soupape 13 Les soupapes 14 et 15

sont actionnées par des mécanismes classiques d'actionne-

ment de soupape.

Comme on le voit bien à la Fig 2, la chambre de combustion principale M comporte, sur son autre côté, un orifice 16 de soupape d'échappement qui communique avec un conduit d'échappement 17 formé dans la culasse 2 et qui est ouvert et fermé par une soupape d'échappement 18 On

comprendra, en considérant la Fig 2, que laseconde soupa-

JO pe principale d'admission 15 et la soupape d'échappement 18 sont disposées à peu près sur un diamètre du cylindre 4, dont l'axe O passe entre ces deux soupapes La première soupape principale d'admission 14 est disposée entre la seconde

soupape principale d'admission 15 et la soupape d'échappe-

I 5 ment 18, en un emplacement plus éloigné de l'axe O du

cylindre 4.

Lorsque le piston 5 se trouve à son point mort haut

comme représenté à la Fig 1, une première zone d'écrase-

ment Si, qui est grande, et des seconde et troisième zones d'écrasement 52 et 531 qui sont petites, sont formées dans les régions périphériques extérieures de la chambre de

combustion principale M Ces zones d'écrasement sont for-

mées par la coopération de la surface plate de la face supérieure du piston 5 (à l'exception de l'évidement 7) et des surfaces plates formées sur la face inférieure de la culasse 2 La grande zone d'écrasement 51 est formée entre la seconde soupape principale d'admission 15 et la soupape d'échappement 18 et comporte une partie centrale interne 19 s'étendant dans l'ensemble radialement vers l'axe O du

cylindre 4.

La se'conde zone d'écrasement 52 est formée dans la partie périphérique du cylindre 4, entre la première et la seconde soupapes principales d'admission 14 et 15, et la troisième zone d'écrasement 53 est également formée dans la région périphérique du cylindre 4, mais entre la première

soupape principale d'admission 14 et la soupape d'échappe-

ment 18.

Une chambre de combustion auxiliaire A est située

dans la culasse 2 au-dessus de la première zone d'écrase-

ment 51, et en un emplacement situé au-dessus de la cham-

bre de combustion principale M, une paroi de séparation 26 étant formée entre elles Une ouverture 20 de soupape

auxiliaire d'admission communique avec un conduit auxiliai-

re d'admission 21 formé dans la culasse 2 et alimenté avec un mélange aircarburant relativement riche provenant d'un carburateur auxiliaire 22 Un organe de retenue 23 IO est pourvu d'un-orifice 24 destiné à relier la chambre de combustion auxiliaire A au conduit auxiliaire d'admission 21 La soupape auxiliaire d'admission 25 coulisse dans

l'organe de retenue 23 et est ouverte et fermée par un mé-

canisme classique d'actionnement de soupape Lorsque la I 5 soupape auxiliaire d'admission 21 est ouverte, un mélange

air-carburant relativement riche est introduit par le con-

duit auxiliaire d'admission 21 dans la chambre de combus-

tion auxiliaire A. La chambre de combustion auxiliaire A présente la forme d'un cylindre auquel est adjointe une extrémité inférieure hémisphérique L'axe longitudinal 1 -1 de la chambre de combustion auxiliaire A est incliné vers le bas

de façon à rencontrer l'axe longitudinal L-L du cylindre 4.

Il est à noter qu'une partie de la chambre de combustion auxiliaire A est disposée au-dessus de la partie intérieure en saillie 19 de la première zone d'écrasement S Sous la chambre de combustion auxiliaire A est prévue une ouverture filetée 27 qui est décalée vers un côté de la

chambre A et est destinée au montage d'une bougie P d'allu-

mage par étincelles Une chambre à bougie 28 communique avec la partie inférieure de la chambre de combustion auxiliaire A La bougie P d'allumage par étincelles, qui est reçue dans l'ouverture filetée 27, a ses électrodes 29

positionnées dans la chambre à bougie 28, en saillie partiel-

le dans la chambre de combustion auxiliaire A.

La cloison de séparation 26 de la culasse 2 est pour-

vue d'un passage de flamme 30 dont l'extrémité amont communique avec la chambre à bougie 28 et avec la partie inférieure de la chambre de combustion auxiliaire A Les

électrodes 29 sont disposées sur la projection de l'extré-

mité amont du passage de flamme 30 L'extrémité aval du passage de flamme 30 débouche dans la cavité 6 de la culas- se 2 L'extrémité amont du passage de flamme 30 comporte a b

une partie cylindrique 30 Une partie divergente 30 di-

verge vers la partie centrale du volume de la chambre de

combustion principale M Les parties 30 a et 30 b sont coa-

IO xiales et disposées le long d'une ligne 12-12,et elles se rejoignent le long d'une jonction 30 C Le prolongement de l'axe longitudinal 12-12 du passage de flamme 30 passe entre la seconde soupape principale d'admission 15 et la soupape

d'échappement 18, puis passe juste au-dessous de la premiè-

I 5 re soupape principale d'admission 14, en un emplacement si-

tué plus près de la seconde soupape principale d'admission 15.

Un conduit d'aspiration 32 dont le diamètre est infé-

rieur à celui du passage de flamme 30 s'étend de la premiè-

re zone d'écrasement 51 à la jonction 30 c située entre les extrémités du passage de flamme 30 L'axe longitudinal 13-13 du conduit d'aspiration 32 coupe l'axe longitudinal 12-12 du passage de flamme 30 _ Comme représenté à la,

Fig 1, la distance a qui sépare l'extrémité amont du passa-

ge de flamme 30 des électrodes 29 de la bougie P est infé-

rieure à la distance-b qui sépare l'extrémité amont du pas-

sage de flamme 30 de la surface d'étanchéité de la soupape

auxiliaire d'admission 25 La distance a représente de pré-

férence environ 2/5 de-la distance b et,de plus,est de pré-

férence inférieure au triple du diamètre du passage de flam-

me à son extrémité amont Si on le désire,on peut prévoir

plus d'un conduit d'aspiration 32 partant de la zone d'é-

crasement 51 et coupant le passage de flamme 30.

Pendant le fonctionnement de la forme de réalisation de l'invention représentée aux Fig 1 à 6,un mélange rela-, tivement pauvre est aspiré dans la chambre de combustion principale M par l'intermédiaire des soupapes d'admission

14 et 15 pendant la course d'aspiration du piston 5 Pen-

dant la même course d'aspiration, un mélange relativement riche est aspiré dans la chambre de combustion auxiliaire A par l'intermédiaire de la soupape auxiliaire d'admission et est aspiré dans la chambre de combustion principale M à travers le passage de flamme 30 Pendant la course de compression suivante, les soupapes 14, 15 et 25 sont fer- mées, de sorte que le mélange pauvre et une partie du mélange riche sont repoussés dans la chambre de combustion auxiliaire A Lorsque les électrodes 29 de la bougie sont

excitées, au voisinage de l'extrémité de la course de com-

IO pression, le mélange contenu dans la chambre auxiliaire de

combustion A est allumé, et une flamme est projetée à tra-

vers le passage de flamme 30 jusque dans la chambre de

combustion principale M, pour brûler le mélange relative-

ment pauvre qui y est contenu On obtient les effets de I 5 combustion avantageux suivants: (I) Effet de flamme des gaz brûlés: Les électrodes 29 de la bougie P sont situées près de l'extrémité amont du passage de flamme 30 et sur le côté inférieur de la chambre de combustion auxiliaire A, le conduit d'aspiration 32 partant de la première zone d'écrasement 51 pour rencontrer le passage de flamme 30 entre ses extrémités Lorsque les électrodes de la bougie sont excitées, le mélange air-carburant relativement riche qui se trouve autour de ses électrodes 29 est tout d'abord

allumé, et la flamme de combustion se propage simultané-

ment vers l'intérieur de la chambre de combustion auxiliai-

re A et vers le passage de flamme 30 Les mélanges air-

carburant contenus dans la chambre de combustion auxiliai-

re A et dans le passage de flamme 30 sont allumés simulta-

nément, pour accélérer l'allumage du mélange air-carburant pauvre contenu dans la chambre de combustion principale M, et, de cette façon, la différence entre les pressions régnant dans les chambres principale et auxiliaire devient faible, afin de diminuer la propagation de la J 5 flamme Dans ce cas, la combustion du mélange est initiée au voisinage de l'extrémité amont du passage de flamme 30 et, par conséquent, le mélange brûlé qui se trouve autour

de l'extrémité amont du passage de flamme 30 est tout d'a-

bord projeté dans la chambre de combustion principale M, puis la flamme qui se trouve dans la chambre de combustion auxiliaire A est projetée dans cette chambre M de façon à suivre le mélange brûlé précédent La flamme est projetée

du passage de flamme 30 dans la chambre de combustion prin-

cipale M et prend la forme d'une fiamme de gaz en combus-

tion comprenant une faible quantité de mélange riche non brûlé Par conséquent, du fait de la propagation lente de

la flamme et de la durée relativement longue de la projec-

tion de la flamme (qui comprend une faible quantité de mélange riche non brûlé) dans la chambre de combustion principale, le mélange air-carburant qui se trouve dans la chambre de combustion principale M est alluinéret brûlé sans EU provoquer de turbulence intense du mélange Ceci réduit les bruits de combustion non liés au cognement La combustion du mélange qui se trouve dans la chambre de combustion principale M élève la pression de coxrbustion dans cette chambre, et cette pression se propage rapidement vers les zones d'écrasement L'écoulement de gaz en combustion dans le passage de flamme 30 produit un effet d'éjecteur pour diminuer la pression qui règne dans le conduit d'aspiration 32, ce qui a pour résultat que le mélange non brûlé qui se trouve dans les zones d'écrasement est aspiré, à travers

le conduit d'aspiration 32, dans le passage de flamme 30.

Le mélange est alors mélangé avec le gaz en combustion qui s'écoule dans le passage de flamme 30 et est brûlé pour être de nouveau projeté dans la chambre de combustion principale

M sous la forme de gaz brûlé Dans ce processus de combus-

tion, la pression de combustion maximale et la vitesse

d'accroissement de la pression dans la chambre de combus-

tion principale M sont maintenues à de faibles niveaux, les augmentationslocales -de température du gaz final provoquées par une compression adiabatique sont empêchées, et, par conséquent, même si le taux de compression est élevé,

l'augmentation excessive de la pression et de la températu-

re de combustion est évitée, de sorte que le phénomène de il cognement est efficacement évité La turbulence du mélange dans la chambre de combustion principale M ainsi que les bruits de combustion provenant de cette turbulence sont

rendus minimaux De plus, la fonction de circulation préci-

tée du conduit d'aspiration 32 renvoie le mélange non brêlé dans la chambre de combustion principale M, ce qui permet de réduire l'émission de composants nocifs tels que

HC et CO dans les gaz d'échappement.

(II) Effets de raccourcissement du temps de combus-

tion et de refroidissement des gaz finaux; Io Ces effets sont obtenus en réalisant la chambre de

combustion principale M sous une forme compacte, en pré-

voyant les zones d'écrasement autour de la chambre de com-

bustion principale M, en disposant le passage de flamme de

façon qu'il débouche vers le centre de la chambre de com-

I 5 bustion principale M, et en prévoyant le conduit d'aspira-

tion 32 qui relie une zone d'écrasement au passage de

flamme en un emplacement situé entre les extrémités de ce-

lui-ci La distance de propagation de la flamme à travers le passage de flamme est courte, et, de cette façon, la

combustion du mélange air-carburant pauvre est raccourcie.

La vitesse de combustion du mélange contenu dans la chambre de combustion principale M est accélérée, essentiellement sous l'effet de la première zone d'écrasement 51, ce qui permet d'éviter le phénomène de cognement et d'améliorer

le rendement thermique.

De plus, du fait que les parties de paroi des zones

d'écrasement 51152 et 53 sont maintenues à une faible tem-

pérature, et du fait de la fonction d'écrasement de ces zones, on évite le phénomène d'auto-allumage du mélange,

qui a autrement tendance à se produire autour de la cham-

bre de combustion principale M En outre, du fait que le conduit d'aspiration 32 débouche dans la première zone d'écrasement 51, la circulation du mélange non brûlé dans le passage de flamme 30 est accélérée, ce qui contribue

également à réduire le phénomène de cognement.

En outre, le positionnement particulier des soupa-

pes d'admission et d'échappement, la forme et la construction

compactes de la chambre de combustion principale M, l'empla-

cement du passage de flamme 30, l'emplacement de la chambre de combustion auxiliaire A, la manière dont est montée la bougie d'allumage P, et la présence des zones d'écrasement, sont des facteurs qui contribuent tous à améliorer de façon

notable les effets (l et(II)précités, ce avec une plus gran-

de efficacité de l'admission de la charge dans le moteur.

Dans la variante de l'invention représentée aux Fig 7 et 8, l'emplacement du passage de flamme 30 et la dimension Io de la première zone d'écrasement 51 sont différents de ceux indiqués plushaut L'extrémité aval du passage de flamme 30

se trouve en un emplacement décalé vers la soupape d'échap-

pement 18 De plus, l'axe longitudinal 12-12 du passage de

flamme 30 est dirigé vers le centre de la chambre de com-

I 5 bustion principale M, et le prolongement de cet axe passe immédiatement sous les parties périphériques de la soupape

d'échappement 18 et de la première soupape principale d'ad-

mission 14 qui sont adjacentes l'une à l'autre La première zone d'écrasement 51 est plus petite que celle du mode de réalisation décrit plus haut Ce second mode de réalisation des Fig 7 et 8 possède le même fonctionnement et les mêmes

avantages que ceux décrits en regard du mode de réalisation -

préféré des Fig 1 à 6.

Les Fig 9 à 12 montrent un troisième mode de réali-

sation qui diffère quelque peu du premier mode de réalisa-

tion en ce qui concerne la disposition du passage de flamme et la dimension de la première zone d'écrasement S L'extrémité amont du passage de flamme 30 débouche à la fois sur la chambre de combustion auxiliaire A et sur la chambre à bougie adjacente 28, tandis que l'extrémité aval

de ce passage de flamme 30 est décalée vers la soupape d'é-

chappement 18 d'une manière analogue à celle représentée dans le second mode de réalisation L'axe longitudinal 12-1 du passage de flamme 30 est dirigé vers la partie centrale de la chambre de combustion principale M, et son

prolongement passe juste au-dessous des parties périphéri-

ques adjacentes de la soupape d'échappement 18 et de la première soupape principale d'admission 14 La première zone d'écrasement 51 est plus petite que celle du premier

mode de réalisation Le mode de fonctionnement de ce troi-

sième mode de réalisation est analogue à celui du premier mode de réalisation. Un quatrième mode de réalisation de l'invention, représenté aux Fig 13 à 17, comporte deux passages de flamme 301 et 302 L'extrémité amont du passage de flamme

301 débouche à la fois sur la chambre de combustion auxi-

IO liaire A et sur la chambre à bougie, comme représenté à la Fig 15, tandisque son extrémité aval débouche sur une partie supérieure de la paroi latérale de la chambre de

combustion principale M, au voisinage de la soupape d'échap-

pement 18 Le prolongement de l'axe longitudinal 1 ' 2-1 '2 I 5 du premier passage de flamme 30, passe au-dessous de la

soupape d'échappement 18 L'extrémité amont du second pas-

sage de flamme 302 communique avec la surface inférieure

de la chambre de combustion auxiliaire A et, comme repré-

senté à la Fig 16, son extrémité aval débouche dans une partie supérieure de la paroi latérale de la chambre de

combustion principale M Le prolongement de l'axe longitu-

dinal 1 " 2-1 " 2 de se second passage de flamme 302 passe immédiatement au-dessous de la seconde soupape principale

d'admission 15.

Des premier et second conduits d'aspiration 32 et 32 coupent les passages de flamme 30 l et 302 respectivement, et ces deux conduits débouchent dans la première zone d'écrasement 51, en laissant un espace entre eux Dans ce

quatrième mode de réalisation de l'invention, la face supé-

rieure du piston 5 ne comporte pas de partie évidée et, au

contraire, est à peu près plate Par conséquent, les secon-

de et troisième zones d'écrasement 52 et 53 utilisées dans le premier mode de réalisation ne sont pas définies La

chambre de combustion principale M de ce mode de réalisa-

tion a un volume plus faible que ceux des modes de réali-

sation précédents décrits plus haut Dans ce mode de réali-

sation des Fig 13 à 17, des flammes sont projetées par les deux passages de flamme 30 î et 302 vers les parties inférieures de la soupaped'échappement 18 et de la seconde soupape d'admission 15 afin d'assurer une combustion rapide

et uniforme du mélange contenu dans la chambre de combus-

tion principale M La distance de propagation de la flamme est courte, ce qui raccourcit encore le temps de combustion,

ce qui constitue un facteur bénéfique pour éviter le phéno-

mène de cognement De plus, le fait de prévoir les conduits d'aspiration 321 et 322 permet de réduire la température et la pression du mélange combustible coime dans le cas du premier mode de réalisation, et ceci constitue d'autres

facteurs contribuant à éviter le phénomène de cognement.

Il est à noter que, dans ce quatrième mode de réali-

sation, les électrodes 29 de la bougie d'allumage se trou-

vent en dehors de la projection des extrémités amont des I 5 passages de flamme 30 et 302 de sorte que le coeur de flamme engendré autour des électrodes 29 n'est pas soufflé

par le mélange pauvre comprimé s'écoulant dans des passa-

ges de flamme 30 l et 302 en provenance de la chambre de combustion principale M au voisinage de la fin de course de compression du moteur On comprendra que plus d'un conduit d'aspiration peut couper chacun des passages de flamme 301 et 302 Un cinquième mode de réalisation de l'invention, représenté aux Fig 18 à 24, constitue une variante du quatrième mode de réalisation et diffère de celui-ci par les directions des premier et second passages de flamme 301 et 302 et des conduits d'aspiration 321, 322, et par la dimension de la première zone d'écrasement 51 En effet,

les deux extrémités des premier et second passages de flam-

me 301 302 sont espacées l'une de l'autre, et l'angle formé par les axes longitudinaux 1 '2-l'2 et 1 " 2-1 " 2 des

deux passages de flamme 301 et 302 est relativement faible.

En outre, les extrémités amont des passages de flamme 301

et 302 sont espacées l'une de l'autre par rapport aux élec-

trodes 29 de la bougie d'allumage P Le passage de flamme

301 débouche à la fois dans la chambre de combustion auxi-

liaire A et dans la chambre à bougie 28, tandis que le

second passage de flaiue 32 débouche dans la partie infé-

rieure de la chambre de combustion auxiliaire A La premi-

ère zone d'écrasement 51 est relativement petite, et les seconde et troisième zones d'écrasement (correspondant aux zones 52 et 53) ne sont pas prévues dans ce mode de réali- sation En outre, du fait que le piston 5 comporte dans sa face supérieure une partie évidée 7 ' de grand diamètre, représentée aux Fig 28 et 29, l'aire de la première zone d'écrasement 51 est relativement petite Cette forme de IO réalisation de l'invention fonctionne à peu près de la même manière que ce qui a été décrit en liaison avec le

quatrième mode de réalisation.

Les Fig,25 à 27 représentent un sixième mode de réa-

lisation qui constitue une variante du cinquième-mode de I 5 réalisation Les distances séparant les électrodes 29 de la bougie d'allumage P des extrémités amont des premier et second passages de flamme 301 et 302 sont à peu près égales

l'une à l'autre.

Ainsi, comme on l'a décrit en détail en liaison avec les premier et sixième modes de réalisation, l'invention fournit un moteur à combustion interne du type à allumage

par flamme qui comporte une chambre de combustion princi-

pale, une chambre de combustion auxiliaire, un passage de

flamme et un passage d'aspiration qui possèdent une cons-

* truction particulière,et dans lequel les éléments se

combinent pour améliorer la purification des gaz d'échap-

pement ainsi que la consommation spécifique en carburant, ce qui conduit à une augmentation de la puissance de sortie du moteur et à une élimination des bruits associés

au processus de combustion.

Ainsi, l'invention, au moins dans ses modes de réa-

lisation préférés, fournit un moteur à combustion interne et à piston du type à allumage par flamme qui présente des

performances élevées et dans lequel le rapport de compres-

sion est augmenté, tout en évitant le cognement mais en conservant les caractéristiques favorables en apportant au moteur des perfectionnements constructifs qui réduisent l'émission de composants nocifs tels que HC, CO et N Ox et qui améliorent l'économie en carburant et la performance

de sortie En outre, le moteur fonctionne de façon tran-

quille, légère et douce grâce à une diminution des bruits de combustion Le rapport de combustion peut être égal à

, ou supérieur.

1.7

Claims

REVENDICATIONS -

1. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce

qu'il comprend un piston ( 5) monté coulissant dans un cy-

lindre ( 4) et coopérant avec une culasse ( 2) pour former une chambre de combustion principale (M), une chambre de combustion auxiliaire (A) prévue dans la culasse et reliée

par au moins un passage de flamme ( 30; 301,302)à la cham-

bre de combustion principale, le piston et la culasse coopérant pour former une zone d'écrasement ( 51 y, une cavité ( 6) ménagée dans la culasse et coopérant avec la IO face supérieure du piston pour former une partie de faible volume de la chambre de combustion principale adjacente à la zone d'écrasement, deux soupapes principales d'admission ( 14,15) disposées sur un côté de ladite cavité et destinées

à fournir un mélange air-carburant à ladite partie de fai-

I 5 ble volume de la chambre principale de combustion, une soupape d'échappement ( 18) disposée sur l'autre côté de

ladite cavité au voisinage de l'une ( 14) des soupapes prin-

cipales d'admission, une bougie d'allumage par étincelles (P) comportant des électrodes ( 29) qui communiquent avec la chambre de combustion auxiliaire et avec l'extrémité amont du ou de chaque passage de flamme, et au moins un conduitd'aspiration ( 32; 321,322) coupant le ou chaque passage de

flamme entre ses extrémités et partant de la zone d'écra-

sement de la chambre de combustion principale.

2 Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux soupapes principales d'admission ( 14,15)

sont agencées pour fournir à la chambre de combustion prin-

cipale (M) un mélange air-carburant relativement pauvre, et en ce que des moyens ( 22,25) sont prévus pour fournir un mélange air-carburant relativement riche à la chambre

de combustion auxiliaire (A).

3. Moteur suivant l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que ladite partie de faible volume de

la chambre de combustion principale (M) est délimité par-

* 35 tiellement par un évidement ( 7) ménagé dans la face supé-

rieure du piston ( 5).

4. Moteur suivant l'une quelconque des revendications

1 à 3, caractérisé en ce que le piston ( 5) et la culasse ( 2) coopèrent pour former une série de zones d'écrasement ( 51, 52,53), la zone d'écrasement (S) mentionnée en premier lieu étant plus grande que l'autre ou que les autres zones d'écrasement ( 52, 53), et en ce que ladite partie de faible volume de la chambre de combustion principale (M)est située

radialement vers l'intérieur par rapport à ces zones d'é-

crasement.

Io 5 Moteur suivant l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un seul passage de flamme ( 30), qui communique avec ladite cavité ( 6) entre la soupape d'échappement ( 18) et l'autre ( 15)

desdites soupapes principales d'admission ( 14,15).

I 5 6 Moteur suivant l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend deux passages de flamme ( 301 302) , l'un ( 302) de ces passages de flamme communiquant avec la cavité ( 6) de la culasse ( 2) près de ladite autre soupape principale d'admission ( 15) tandis que l'autre passage de flamme ( 301) communique avec cette

cavité près de la soupape d'échappement ( 18).

7. Moteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les deux passages de flamme ( 301,302) divergent

à partir de la partie inférieure de la chambre de combus-

tion auxiliaire (A).

8. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce

qu'il comprend un piston ( 5) monté coulissant dans un cy-

par au moins un passage de flamme ( 30; 301,302) à la cham-

bre de combustion principale, le piston et la culasse coopérant pour former une zone d'écrasement (S une cavité ( 6) ménagée dans la culasse et coopérant avec la face supérieure du piston pour former une partie de faible volume de la chambre de combustion principale adjacente à la zone d'écrasement, au moins une soupape d'admission ( 14,15) disposée sur un côté de ladite cavité et destinée à fournir un mélange air-carburant à ladite

partie de faible volume de la chambre principale de combus-

tion, une soupape d'échappement ( 18) disposée de l'autre côté de ladite cavité, une bougie d'allumage par étincelles (P) comportant des électrodes ( 29) qui communiquent avec la chambre de combustion auxiliaire et avec l'extrémité amont du ou de chaque passage de flamme, et au moins un conduit d'aspiration ( 32; 321 l 322) coupant le ou chaque IO passage de flamme entre ses extrémités et partant de la

zone d'écrasement de la chambre de combustion principale.