Brevet FR2355996A1 — publié le 19780120

La présente invention concerne un dispositif de chambre de combustion séparée pour un moteur a combustion interne. On connaît des dispositifs comprenant une chambre de combustion et une chambre d'accumulatîon qui sont séparées d'une chambre de compresson et de de tente par une soupape de transfort. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet français dépose le 16 avril 1975 sous le numéro 75 12 422 au nom du présent Demandeur. La préserfte invention a pour but de réaliser un dispos sitif dc chambre de combustion séparée d'un type nouveau qui pormette d'adopter des rapports volumétriques de compression plus 'levés, en améliorant ainsi le rendement du moteur. Un dispositif de chambre de combustion séparée suivant l'inventåon comprend une chambre de combustion et une chambre d'accumulation associées à une chambrc de compression et de dé- tente, et il est caractérisé on ce que la chambre de combustion est isolée de la chambre d'accumulation par une soupape de transfert. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la soupape de transfert est mue par un circuit hydraulique qui en contrôle le mouvement. Suivant une variante de l'invention, la soupape de trans- Sert est constamment rappelée sur son siège par un organe las tique, tandis quelle est susceptible de @ 'ouvrir sous ltepfet de la pression régnant dans la chambre de combustion. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inven- tion, l'organe de rappel élastique est constitué par une chambre délimitée par la soupape de transfert dans un alésage à l'tinté rieur duquel elle coulisse, cette chambre étant pleine d'un gaz comprim-2. Suivant une variante de l'inventions les chambres d'accumulation des différents cylindres d'un même moteur sont toutes reliées entre elles, pour accroître l'effet de régulation de pression. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'inven- tion. Figure I est une coupe transversale du dispositif destinée à montrer l'architecture générale. Figure 2 est une porticn agrandie de la figure 1 desti- née à montrer le détail d'une soupape de transfert à commande hydraulique. Figure 3 est une même portion agrandie de la figure 1 destinée à montrer, suivant une variante, le détail d'une soupape de transfert à commande pneumatique. Figure 4 est une section montrant la mise en parallèle de plusieurs chambres d'accumulation sur un moteur à plusieurs cylindres. On a représenté sur la figure 7 un moteur qui comporte de façon connue un mecanisme de bielle-manivelle 3 solidaire d'un piston moteur 2 qui se déplace à l'intérieur d'un cylindre 1 du carter principal. Une culasse 4, fixée au-dessus du carter principal, renZ ferme une chambre de compression et de détente 5, une tubulure d'admission 6, une tubulure d'échappement 7, une chambre de combustion 8 et une chambre d'accumulation 9. Dans cette culasse, sont placées les soupapes d'admis- sion 10 et d'échappement 11 mues par un arbre à came non repré- senté du moteur, ainsi qu'une soupape de transfert 12 manoeuvrée par une commande 13. TJn injecteur 54 de combustible est placé sur le côté de la chambre de combustion. La commande 13 représentée sur la figure 2 comprend essentielle::ient un piston vérin 15 qui est fixé sur la tige de la soupape 12 pour coulisser dans un cylindre 16 on déterminant dans ce cylindre des capacités 17 et 18 alimentées respectivement par des canalisations 19 et 20. En position inférieure, la soupape 12 repose sur le siège 21 situé à l'entrée de la chambre 9. Le fonctionnerent est le suivant. Dès le démarrage du moteur, le piston 2 refoule et comprime l'air dans la chambre de combustion 8. Un dispositif hydraulique semblable à celui qui est décrit en détail dans la demande de brevet n 75 12 422 précitée envoie une impulsion dans la canalisation 19 et met à la décharge la canalisation 20 bien avant que le piston 2 atteigne son point mort haut Cela a pour effet d'ouvrir la soupape 12 et de permettre à l'air refoulé de remplir la chambre d'accumulation 9. Quand le piston 2 a atteint son point mort haut, le dispositif hydraulique envoie une impulsion dans la canalisation 20, et met à la décharge la canalisation 19.Cela a pour effet de fermer la soupape 12, et l'air refoulé est retenu N l'intérieur de la chambre d'accu mutation 9. Lorsque la chambre d'accumulation 9 est remplie à la pression dásiree, les points d'ouverture et de fermeture de la soupape sont alors fixés pour un fonctionnement en marche normale. Ainsi, la soupape 12 s'ouvre lorsque le vilebrequin est en avance d'environ 200 par rapport à a position correspondant au point mort haut du piston, tandis que la soupape 12 se refor- me lorsque le vilebrequin a dépassé cette position d'environ 300. En fonctionnement normal, le piston 2 comprime ains@ l'air dans le cylindre 1, c'est-à-dir@ dans la chambre 5, ainsi que dans la chambre de combustion 8, jusqu'au moment où la sou pape de transfert 12 s'ouvre. L'air comprimé pénètre en partie dans la chambre d'accumulation 9, et la pression de compression se trouve ainsi limitée. La combustion se produit dans la chambre 8, ot dès que le piston 2 amorce son mouvement de descente, l'air qui a pénétré dans l'accumulateur 8 cn rcssort pour ali- menter la combustion jusqu'à ce que la soupape 12 se referme. La combustion s'effectue donc à une pression sensible ment constante, grâce à 12 chambre 9. cela permet d'adopter un rapport volumétrique de compression élevé, et d'aboutir ainsi à un excellent rendement. Dans le cas d'un moteur suralimenté, on adoptera les angles d'ouverture et de fermeture différents. Ces angles doivent correspondro a pression maximale choisie. Suivant une variante illustrée sur la figure 3, la commande 13, qui est réalisée en version pneumatique, comprend essentiellement une soupape piston de transfert 22 coulissant dans un als-ge 23 ct reposant en position basse sur le siège 24. La soupape piston 22 est creuse, et elle délimite dans l'alé@rage 23 une capacité de commande 25 qui est isolée de la chambre d'accumulation 9. Dans ce cas, le fonctionnement est le suivant. L'ouverture et la fermeture de la soupape 22 se font automatiquement. En effet, dès que la pression dans la chambre de combustion 8 devient supérieure à la pression dans la champ bre de commande 25, la soupape piston 22 se soulève du siège 24. La chambre de combustion 8 et la chambre d'accumulation 9 sont alors mises en communication. Les pressions stegalisent entre ces deux chambres, par échanges d'air.La combustion s'ef- fectue comme précédemment avec l'aide de la chambre d'accumulatien 9 qui limite la pression maximales La soupape piston 22 se ferme lorsque la pression dans la chambre 8 est égale à celle qui règne dans la chambre de commande 25 e Dans les deux cas, la chambre de combustion communique toujours en permanence avec la chambre dc compression 5 par l'intermédiaire d'un simple étranglement 27. Suivant une variante, on a représenté sur la figure 4 un motcur à plusieurs cylindres où les soupapes de transfert 12 sont placcs en parallèle sur le même accumulateur constitué par une canalisation 26 à haute pression. Il en résulte une réduc- tion très importante de l'encombrement du système, et un accroîs- sement de l'effet de régulation de pression. REVENDICATIONS i. Dispositif comprenant une chambre de combustion et une chambre d'accumu- lation associées a une soupape de transfert et å une chambre de compression et de détente où se déplace le piston moteur, caractérisé en ce que la chambre de compression et de détente est séparée de la chambre de combustion par un simple étranglement, tandis que la chambre de combustion est isolée de la chambre d'ac- cumulation par une soupape de transfert. 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la soupape de transfert qui isole la chambre de combustion de la chambre d'accumulation est mue par un circuti hydraulique qui en contrôle le mouvement en fonction de l'orientation angulaire du vilebrequin. 3. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en oe que la soupape de transfert qui isole la chambre de conbustion de la chambre d'accumulation est constamment rappelée sur son siège par un organe élastique constitué par une chambre délimitée par la soupape de transfert à ltintérieur d'un alésage dans lequel elle coulisse1 cette chambre étant remplie d'un gaz comprimé. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, ca racterisé en ce que les chambres dlaccumulation des différents cylindres d'un même moteur sont toutes reliées entre elles.