Brevet FR2364330A1 — publié le 19780407

La présente invention concerne une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne du type a soupapes latérales. Les moteurs existants de ce type ont des chambres de combustion conformées comme il est représenté de façon caractéristique aux figures I et 30 La figure l est une vue spectrale d'une telle chambre telle que vue du dessus de la culasse, et la figure 3 est une vue en coupe prise suivant AA de la figure 1. Comme il est représenté, la soupape d'admission 2 et la soupape d'échappement 3 3 sont placées à une certaine dis- tance décalées W~cylindre l. L'évidement 5, constitué dans la culasse 4 > permet le passage du mélange combustible-air venant de la soupape d'admission 2 vers le cylindre 1 et du gaz d'échappement venant du cylindre et à ltenvers de la soupape d'e'- chappement 3.La configuration transversale de ltévidement 5 est pratiquement trapézoidale, en recouvrant les soupapes d'admission et d'échappement et une partie du cylindre, de façon que le gaz puisse s'écouler de la soupape d'admission 2 vers le cylindre et, après la combustion, vers la soupape d'échappement 3, dans l'un ou l'autre cas, le long d'un parcours généralement rectiligne. Comme il est indiqué à la figure 3, l'évidement 5 a pratiquement la meme proSondeur, ou hauteur, mesurée à partir des sièges des soupapes d'admission et d'échappement. L'évidement qui, avec la partie supérieure du cylindre 1, constitue une chambre de combustion, est plutôt plat et possède un volume par unité de surface des parois, bien plus petit que l'évidement correspondant d'un moteur à soupapes en têtes Le moteur du type à soupapes latérales/ par conséquent, possède les inconvénients suivants (l) Il exige un plus long temps de combustion du combustible et implique un taux de compression plus bas et un rendement plus faible par cylindrée. Il s'ensuit une plus grande consommation de combus tiblè. (2) Le taux de dépôt de combustible imbrulé sur la paroi de chambre de combustion est plus élevé, avec une augmentation conséquente de la teneur d'hydrocarbure de l'échappement. Dans une tentative pour éliminer ces inconvénients et augmenter la capacité de l'évidement par unité de surface de paroi, une disposition modifiée telle que représentée à la figure 2 > a été proposée. Comme à la figure 1, la figure 2 est une vue en plan spectrale de la culasse et une coupe suivant la ligne AA de la figure 2 est identique à ce qui est repré senté à la figure 3 représentant la disposition originelle. Comme on peut le voir à la figure 2 en comparaison à la figure 1, l'arrangement modifié réalise un parcours de passage rectiligne du gaz de remplissage venant de la soupape d'admission 2 vers le cylindre 1 à la figure 1, et la surface en coupe horizontale de l'évidement 5 est plus petite que celle de la figure 1. Cependant, la forme modifiée possède encore. l'inconvénient d'augmenter la résistance de passage du courant gazeux à cause du fait que l'on prévoit un angle saillant 5a, comme représenté à la figure 2, qui oblige le gaz aspiré à s'écouler en courbe, comme il est indiqué par les flèches en lignes pointillées. Un but de la présente invention est de prévoir un moteur à combustion interne de type à soupapes latérales qui élimine les inconvénients mentionnés ci-dessus et parvient à améliorer la consommation de combustible aussi bien que la réduc tion d'émission de gaz d'échappements nocifs alors qu'il atteint un rendement de puissance augmenté par cylindrée unitaire du cylindre en augmentant le volume de la chambre de combustion par unité de surface des parois qui l'entourent. Ce but de l'invention est atteint en prévoyant une chambre de combustion pour moteur à combustion interne du type à soupapes latérales dans lequel la culasse présente un évidement ou des évidements chacun d'eux étant assez grand pour permettre l'dcoulement alterné du gaz aspiré ou du gaz d'échappement entre la soupape d'admission ou la soupape d'échappement et le cylindre associé, ladite chambre étant caractérisée par le fait que la configuration en plan de l'évidement couvre les soupapes d'admission et d'échappement et une partie du cylindre, et que la soupape d'admission communique en droite ligne avec le cylindre tandis que la soupape d'échappement communique avec le cylindre par la zone au voisinage de la soupapeF'admission, la hauteur de l'évidement étant réduite dans la région au-dessus de la soupape d'échappement à un niveau inférieur au reste de l'évidement et, de façon adéquate, pour qu'il se situe le plus près possible delta soupape dléchappement lorsqu'elle est dans sa position de levée maximum. Les buts indiqués ci-dessus > ainsi que d'autres, les caractéristiques et les avantages de l'invention apparat tront plus clairement dans la description suivante prise en conjonction avec les dessins Joints dans lesquels Les figures l et 2 sont des vues spectrales de deux chambres de combustion différentes de moteurs à combustion interne du type à soupapes latérales classique , toutes les deux étant vues depuis le dessus de la cuXasse.;; la figure 3 est une vue en coupe réalisée suivant la ligne AA aussi bien de la figure 1 que de la figure 2 Les figures 4(a) et 4(b) sont des vues spectrales d'une chambre de combustion ir.cor,orant l'invention, toutes les deux étant vues depuis le dessus de la culasse, la figure 4(a) représentant la chambre au moment de la course d'admission et la figure 4(b) au moment de la course de compression ; les figures 5 et 6 sont des vues en coupe prise, respectivement, suivant les lignes BB et CC de la figure 4(ber La présente invention va maintenant être décrite en détail en référence aux figures 4 à 6 qui en représentent une réalisation. Comme représenté aux figures 4(a) et 4(b), la culasse 28 possède un évidement 20 qui y est constitué polir permettre l'écoulement alternatif du gaz d'admission ou d'échappement entre la soupape d'admission 22 ou la soupape d'échappen;ent 23 et le cylindre 21. Cet évidement 20, combiné avec l'espace 29a audessus du n piston 29, réalise une chambre de combustion. L'évidement 20 a une configuration en plan telle qu'il couvre la soupape d'admission 22, la soupape d'échappement 23 ét une partie du cylindre 21 et permet une liaison en droite ligne entre la soupape d'admission 22 et le cylindre 21 tandis qu'il connecte la soupape d'échappement 23 au cylindre 21 en passant par la zone au voisinage de la soupape d'admission 22, comme il est illustré aux figures 4(a) et 4(b). La. hauteur de l'évidement 20, pour la plus grande part, est pratiquement égale à celle des figures 1 à 3 mais, comme on peut le voir à la figure 6, cette hauteur diminue au-dessus de la soupape d'échappement 23 à un niveau inférieur aureste, pour venir très près de la soupape d'échappement 23 au zénith de son mouvement vers le hauto Pendant la course d'aspiration du piston 29, un mélange combustible-air est admis à partir de l'ouverture de la soupa p. d'admission 22, vers le cylindre au moyen d'un espace 25 immédiatement au dessus de la soupape, d'un passage de gaz 27 aussi bien d'admission que d'échappement, et d'un espace 24 au-dessus du cylindre 21 qui communique avec 1'espace 25 par le passage intermédiaire 27 suivant une relation en droite ligne, comme il est indiqué par les flèches en traits mixtes de la figure 4(a). Puisque le passage de courant est droit et plus court que celui de la figure 2, le remplissage rencontrera moins de résistanee de passage à l'écoulement. Le reste du remplissage précédent après la combustion, est laissé en arrière dans l'espace 26 au-dessus de la soupape d'échappement 23 et, à peine miscible avec le courant de remplissage frais, il reste dans le meme espace qui est hachuré à la figure 4(a). Âu cours de la course de compression du piston 29, le gaz de remplissage dans le cylindre 21 est comprimé et est envoyé, avec une pression croissante, dans la direction indiquée par les flèches en traits mixtes de la figure 4(b). Au même moments le gaz résiduel emprisonné dans l'espace 26 au-deesus de la soupape d'échappement 23 est comprimé, aussi, Jusqufà un volume réduit et est envoyé dans une région en coin de l'espa- ce 26 tel qu'il a été hachuré à la figure 4(b). Le gaz de remplissage comprimé est alors allumé pour être brulé. Avec la description telle qu'elle a été décrite Jusqu'd maintenant, la chambre de combustion dans la présente invention offre les avantages suivants : (1) La configuration en plan de l'évidement consitué dans la culasse, qui établit une communication rectiligne entre la soupaFe d'admission et le cylindre,réduit la perte de pression dans le passage d'écoulement de gaz d'admission ûe à la perte de charge dans ce passage. (2) Comme il a été Syndiqué, la configuration en plan de l'dvidement est également telle que la soupape d'échappement communique avec le cylindre en passant par la zone au voisinage de la soupape d'admission et la hauteur de l'é videment est réduite dans la région au-dessus de la soupape d'échappement à un niveau inférieur au reste de l'évidement et de façon adéquate à se situer très proche de la soupape d'échappe ment dans sa position la plus élevée.Ceci per met la rétention de gaz résiduels dans l'espace au-dessus de la soupape d'échappemente En consé quence, une partie substancielle du volume de la chambre de combustion pendant la procédure de combustion est constituée par l'espace s2iten- dant depuis la soupape d'admission vers le cylin dre en passant par le passage de gaz d'admission et d'échappement et le volume de. combustion par surface unitaire de parois entou rant la chambre est, de loin, plus grande que celle d'un moteur du type à soupapes latérales classique , en se rapprochant ainsi, à un certain degré de la chambre de combustion dénommée "sphé rique". Avec une chambre de combustion de construc tion décrite, la période de temps requise pour la combustion est plus courte que dans un moteur du type à soupapes la.térales ordinaire, et par conséquent, la pression dans le cylindre s'élève à un niveau plus élevé. En conséquence, les augmentations de pression effective moyenne, augmentent, de cette fanon, le rendement de puissance par cylindrée et économisent la consommation de combustible. En outre, le temps de combustion écourté réduit la quantité de com bustible laissée imbrûlée dont l'essentiel se compose d'hydrocarbures nocifs. A cause de la surface de paroi limitée sur laquelle le combustible imbrûlé peut se déposer, les teneurs d'hydrocarbures nocifs de l'échappement peuvent autre diminuées. REVENDICATION 10/ Chambre de combustion pour moteur à combustion interne du type à soupapes latérales dans lequel la culasse présente un évidement ou des évidements dont chacun d'eux est assez grands pour permettre l'écoulement alterné du gaz d'admission ou d'échappement entre la soupape d'admission ou la soupape d'échappement et le cylindre associé, c a r a c t é r i s é e par le fait que la configuration en plan dudit évidement couvre lesdites soupapes d'admission et d'échappement et une partie dudit cylindre, et que ladite soupape d'admission communique en ligne droite avec ledit cylindre tandis que ladite soupape d'échappement communique avec ledit cylindre en passant par la zone voisine de ladite soupape d'admission, la hauteur dudit évidement étant réduite dans la région au-dessus de ladite soupape d'échappement à un niveaXnférieur au reste dudit évidement et, de plus, tel que la surface supérieure de ladite soupape d'échappement et la surface de paroi dudit évidement de la culasse en face de ladite surface supérieure de ladite soupape soient conformes pour être, de façon adéquate, très proches l'une de liutre lorsque ladite soupape d'échappemenk se trouve dans sa position de levée maximum.