Brevet FR2420033A1 — publié le 19791012

La présente invention concerne un moteur thermique à cycle Beau de Rochas (ou Otto) à allumage commandé, muni d une chambre de combustion à évidement. On connatt des brevets pour moteurs thermiques à cycle Beau de Rochas comprenant au moins un piston en mouvement alternatif dans un cylindre, des moyens servant à introduire le mélange carburé dans ce cylindre, une chapelle de combustion parallélépipédique, qui est située à l'extérieur du cylindre, une lumière de passage qui met en communication cette chapelle avec ledit cylindre et par laquelle ledit mélange, aspiré puis comprimé par le piston, passe dans cette chapelle, et des moyens servant à déclencher l'étincelle d'allumage du mélange dans la chapelle de combustion. Une bougie d'allumage, intercalée entre la chambre de combustion et la chapelle,définit une zone intermédiaire de premiere combustion du mélange carburé dans la bande de vitesse maximale d'écoulement de mélange carburé. De cet agencement résulte une suppression partielle de produits non brûlés dans les gaz de la combustion. Les formes de réalisation du moteur de technique antérieure consistent en des moteurs à cycle Beau de Rochas (ou Otto) comportant une première chambre de combustion située au-dessus du piston et un évidement ou chapelle, sensiblement parallélépipédique, agencé dans la culasse du moteur, sur le côté de la chambre de combustion et ayant une position inclinée d'environ 600 par rapport å l'axe médian de celle-ci, lequel cdincide avec celui du cylindre. Les expériences effectuées sur divers moteurs présentant lesdites caractéristiques ont montré que, tout en assurant une bonne diminution des émissions nocives, ils ne permettent pas de produire une quantité élevée de chaleur de la zone de la chapelle. Cela implique aux puissances élevées un endommagement des éléments les plus sujets à échauffement (soupapes d'échappement, évi devent, bougies d'allumage); de plus, en abaissant la température de la chapelle, on obtient la diminution de possibilités de détonation, du fait qu'en abaissant la température du front de flamme on diminue ces possibilités. L'importance de l'invention réside donc dans l'allure régulière et rapide du front de flamme, en provoquant une diminution de la durée pendant laquelle les gaz sont maintenus à températures élevées et, par suite, l'abaissement de la température maximale de combustion. I1 en résulte en dernière analyse une diminution des niveaux d'émission d'oxydes d'azote nocifs sans aucun préjudice de consommation. Selon l'invention, le moteur thermique à cycle Beau de Rochas et allumage commandé, comportant une chambre de combustion ménagée dans la culasse du moteur, est caractérisé en ce qu'il comprend - un évidement, ou chapelle, pour la combustion préalable du mélange carburé, cet évidement étant obtenu au moulage dans ladite culasse du moteur et servant diminuer la durée pendant laquelle les gaz sont maintenus à température élevée; - une ouverture, ou lumière, mettant en communication la partie infé rieure de l'évidement avec la partie supérieure de la chambre d'explo sion, de manière augmenter la vitesse d'entrée du mélange carburé en augmentant la turbulence d'écoulement; et - une bougie d'allumage du mélange carburé, donnant sur la lumière de passage de ce mélange et placée au milieu de la partie supérieure de la chapelle, de manière à assurer l'allure régulière et rapide du front de flamine en direction de la chambre de combustion. D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme préforée de réalisation. Sur ces dessins - les figures 1 4 sont des coupes transversales d'un moteur à cycle Beau de Rochas (ou Otto) selon l'invention. Le moteur, tel que représenté sur ces figures, comprend un piston 1 en mouvement alternatif dans un cylindre 2 du bloc 3 de moteur. Un évidement 4, ou chapelle, de forme parallélépipédique, servant b la combustion préalable du mélange carburé, est agencé à l'intérieur de la partie supérieure 5 de la culasse du moteur et audessus de la voûte du piston 1, extérieurement au cylindre 2. La partie inférieure de l'évidement 4 présente une lumière 6, ou ouverture, qui met en communication l'intérieur de cet évidement 4 avec la partie supérieure de la chambre de combustion 7. Une bougie 8 d'allumage du mélange carburé est montée en regard de la lumière 6 et permet d'amorcer l'allumage du mélange carburé au moment où le piston 1 atteint le point mort haut. Ce piston 1 est mis en mouvement par sa bielle 9 oscillant sur son axe 10. On décrira le fonctionnement du moteur b cycle Beau de Rochas, tout en se reportant aux figures. Un carburateur (non représenté) alimente le cylindre en mélange air-essence pauvre, ou encore à des taux supérieurs aux limites d'allumage actuellement possibles avec les moteurs normaux à allumage commandé. Pendant le temps de compression, une partie du mélange aspiré est introduite dans l'évidement 4. L'allumage de ce mélange aspiré, dont le rapport airessence est supérieur au rapport stoechiométrique, est rendu possible par le régime de forte turbulence engendré dans l'évidement, par suite de l'augmentation de la vitesse d'écoulement du mélange au cours de son passage par la lumière, ou ouverture,6. 6. La combustion étant achevée, la différence de pression engendrée entre les deux zones délimitées, l'une, par l'évidement 4 et, l'autre, par la chambre de combustion 7 provoque un fort jet de flamme grande énergie dans ladite chambre de combustion 7, ce qui, en meme temps, augmente le niveau de turbulence dans la charge restante de mélange non encore brillée. De la sorte, plusieurs points d'amorçage de combustion sont obtenus dans la chambre de combustion, lesquels stabilisent et assurent l'uniformité du front de flamme, en diminuant le temps nécessaire b la combustion. Un premier avantage de l'invention réside dans l'allure régulière et rapide du front de flamme ainsi assuré. Un second avantage de l'invention est la diminution de la durée du maintien des gaz haute température avec, en conséquence, la diminution de l'émission d'oxydes d'azote nocifs. REVENDICATION Moteur 9 cycle Beau de Rochas et allumage commandé, comportant une chambre de combustion, ménagée dans la culasse, et caractérisé en ce qu'il comprend - un évidement, ou chapelle, pour la combustion préalable du mélange carburé, cet évidement étant obtenu au moulage dans ladite culasse du moteur et servant 9 diminuer la durée pendant laquelle les gaz sont maintenus & température élevée; - une ouverture, ou lumiere, mettant en communication la partie inférieure de l'évidement avec la partie supérieure de la chambre d'explosion, de manière augmenter la vitesse d'entrée du mélange carburé en augmentant la turbulence d'écoulement; et - une bougie d'allumage du mélange carburé, donnant sur la lumière de passage de ce mélange et placée au milieu de la partie supérieure de la chapelle, de manière assurer l'allure régulière et rapide du front de flamme en direction de la chambre de combustion.