Brevet FR2282534A1 — publié le 19760319

La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne à quatre temps,à allumage indépendant, à compression du mélange, à stratification de la charge, dans lequel la plus grande partie de la charge est envoyée à une chambre de combustion principale par au moins une soupape d'admission, sous la forme de mélange pauvre en carburant, et la partie restante de la charge est envoyée à une chambre de combustion auxiliaire sous forme de mélange carburant - air riche en carburant, par au moins une soupape d'admission de mélange supplémentaire. On connatt des moteurs à combustion interne à quatre temps à allumage indépendant, à compression du mélange (publication allemande nO 2.b)9.462), dans lesouels la turbulence intense de la charge dans la chambre de combustion auxiliaire dans laquelle se trouve la bougie d'allumage a cependant des effets défavorables sur l'inflammation du mélange carburant-air, ainsi que sur la formation du dard. L'invention a pour but de réaliser un moteur à combustion interne à quatre temps à allumage indépendant à com et pression du mélange, a stratification de la charge présent*nt, en raison d'un écoulement plus tranquille et moins turbulent dans la zone de la bougie d'allumage que dans les autres parties des chambres à combustion, des conditions optimales pour l'allumage et le début de l'inflammation, et dans lequel, en outre, la phase principale de la combustion et la postcombustion soient assurées. Pour atteindre ce but, selon l'invention, la chambre auxiliaire comporte une chambre d'allumage y débouchant, dans laquelle est placée lq bougie d'allumage. La cambre d'allumage peut alors entre constituée par un conduit reliant la chambre de combustion auxiliaire à la chambre entourant le moteur à combustion interne, qui est obturé du coté opposé à la chambre de combustion auxiliaire par la bougie d'allumage oui y est vissée. I1 s'est avéré particulièrement avantageux que la chambre d'allumage soit constituée par un bottier de chambre de précombustion placé dans l'alésage de la culasse, qui est relié à la chambre de combustion auxiliaire par des canaux de petite section.Il est avantageux du point de vue de la technique de fabrication que le bottier de la chambre ae précombustion soit coulé dans la culasse du moteur a combustion interne et que la bougie d'allumage elle-même soit vissée dans le bottier ae la chambre de précombustion. Les avantages que permet d'obtenir l'invention consistent en particulier en ce que la turbulence intense de la charge de combustion auxiliaire est atténuée dans la chambre d'allumage, de sorte qu'il s'établit dans celle-ci un écoulement calme, moins turbulent, qui garantit des conditions a'al limage optimales, et qu'en outre la turbulence intense oui est assurée par la vitesse de sortie de la flamme de la chambre de combustion auxiliaire dans la chambre de combustion principale permet a'obtenir une phase de combustion principale et une post-combustion optimales. On a représenté sur le dessin annexé deux exemples de réalisation non limitatifs de la culasse selon 1 'in- vention la figure 1 représente une culasse de moteur à combustion interne à allumage indépendant, à combustion de mélange, à stratification de la charge comportant la chambre d'allumage selon l'invention, en coupe transversale la figure 2 est une coupe transversale partielle de la culasse avec un autre mode d'exécution de la chambre d'allumage selon S'invention, Selon la figure 1, une culasse 1 comporte une soupape d'admission 2, une soupape d'admission de mélange 3 et une soupape d'échappement, non représentée. Au lieu de la soupape d'admission de mélange 3, on pourrait aussi utiliser une soupape d'injection de type connu.L'actionnement des soupapes a lieu d'une façon appropriée connue, non essentielle pour la présente invention. a culasse 1 comprend une chambre de combustion principale 4 limitée par la soupape d'admission 2, la soupape d'échappement non représentée et un piston non représenté. d celle-ci se raccorde une chambre de combustion auxiliaire 5 dans laquelle se trouve la soupape d'admission de mélange 3. En outre, la culasse 1 comporte une chambre d'allumage 6 débouchant dans la chambre auxiliaire 5 qui est formée par un conduit 1d reliant la chambre de combustion auxiliaire 5 et la la chambre entourant le moteur à combustion interne, qui et obturé du coté opposé à la chambre de combustion auxiliaire 5 par une bougie d'allumage 8 vissée dans la culasse 1. La soupape d'admission 2 commande un canal d'arrivée ou d'as spiration de mélange 9, et la soupape d'admission de mélange commande un canal d'arrivéd de mélange 10. La chambre de combustion auxiliaire 5 est reliée par au moins un petit canal 11 à la chambre de combustion principale 4 et la chambre d'allumage 6 est reliée à la chambre de combustion auxiliaire par au moins un canal de petite section 12. Sur la figure 2, la chambre d'allumage 6 est formée par un bottier de chambre de précombustion 13 introduit dans l'alésage 7 de la culasse 1 ou bien relié rigidement à la culasse 1 par coulée, relié par au moins un petit canal 14 à la chambre de combustion auxiliaire 5. La bougie d'allumage 8 est vissée dans le bottier 13 de la chambre de précombustion. Bar le canal d'aspiration de mélange 9 et la soupape d'admission 2, il parvient à la chambre de combustion principale 4 au cours du fonctionnement du moteur à combustion interne de l'air pur ou pauvre en mélange, qui constitue, en quantité, la fraction principale de la charge du moteur à combustion interne. Par contre, par la soupape d'admission de mélange 3, il parvient à la chambre de combustion auxiliaire 5 du mélange air-carburant riche an carburant pendant le fonctionnement du motaur .La turbulence produite dans la chambre de combustion principale et la chambre de combustion auxiliaire est atténuée dans la chambre d'allumage elle-mme, de sorte qu'il s'y établit un écoulement calme, moins turbulent, ce qui crée les ccnditions optimales pour l'allumage et le début de l'inflas- mation. I1 résulte de ces états de fonctionnement une farte stabilité de l'allumage dans la chambre d'allumage et de la combustion dans la chambre de combustion auxiliaire. Une forte turbulence et des conditions optimales dans la chambre de combustion auxiliaire y produisent une combustion rapide après un retard d'allumage extrEmement court. La flamme passant dans la chambre de combustion principale produit, en raison de sa vitesse d'écoulement élevée,une forte turbulence dans la chambre de combustion principale et y enflamme le mélange carburant-air très pauvre, la vitesse de combustion étant également très élevée ici, en raison de la forte turbulence. Selon un autre exemple d'exécution de l'invention, on peut remplacer les soupapes d'admission par des injecteurs. a z V z S X I C ri' 1 W N S 1. moteur à combustion interne à quatre temps à allumage indépendant,à compression ce mélange, à stratification de la charge, dans lequel la plus grande partie de la charge est amenée par au moins une soupape d'admission, sous la forme de mélange pauvre en combustible, directement à une cnambre de combustion principale, et la partie restante de la charge est amenée sous forme de mélange air-carburant riche en carburant, par au moins une soupape d'admission de mélange supplémentaire, à une chambre de combustion auxiliaire, caractrisé en ce que la chambre de combustion auxiliaire 5 comporte une chambre d'allumage (6,6a) qui y débouche, dans laquelle se trouve la bougie d'allumage 8. 2. moteur à combustion interne selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chambre d'allumage 6 est constituée par un conduit 12 reliant la chambre de combustion auxiliaire 5 à la chambre entourant le moteur à combustion interne, qui ett obturé du c8té opposé à la chambre de combustion auxiliaire 5 par une bougie d'allumage 8 vissée. 3. rioteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre d'allumage 6a est formée par un boîtier de chambre de précombustion rattaché à la bougie d'allumage 8 placé dans l'alésage 7 de la culasse 1, qui est relié par des petits canaux 14 à la chambre de combustion auxiliaire 5. 4. moteur à combustion interne selon la revendication 3, caractrisé en ce que le boîtier de la chambre de précombustion 1n est coulé dans la culasse 1 du moteur à combustion interne, et en ce que la bougie d'allumage 8 est ellemême vissée dans le bustier 13 de la chambre de précombustion.