Brevet FR2470257A1 — publié le 19810529

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE PERFECTIONNE La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux moteurs à essence en vue d'en améliorer le rendement et par suite de diminuer la consommation d'essence et la quantité de gaz toxiques qui résultent d'une combustion incomplète. Elle a;-trait plus particulièrement à un perfectionnement permettant d'améliorer l'homogénéité du mélange gazeux air/essence qui doit être introduit dans le cylindre des moteurs à essence possédant un collecteur d'admission adapté à un carburateur effectuant le mélange air-essence. Diverses solutions ont été envisagées à ce jour afin d'ameliorer le rendement des moteurs à explosion du type precité. Parmi celles-ci, l'une consiste à adapter, entre la sortie du carburateur et le collecteur d'admission, un ensemble permettant d'effectuer un brassage mécanique du mélange air/essencc Outre le fait que dans certains cas il est impossible d'in- tercaler un tel ensemble entre le le carburateur et le collecteur d'admission, ce genre de réalisation entraîne une augmentation de l'encombrement des?différentes pièces constituant le moteur De plus cette adaptation exige une main-d'oeuvre spécialisée, dont coûteuse, pour effectuer le montage.Par ailleurs, l'uti- libation d'éléments mécaniques pour brasser l'air implique nécessairement une usure et une détérioration de ces organes à l'usage De plus, s'ils apportent une certaine amélioration du m6- lange celui-ci n est cependant pas encore totalement homogène. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la-pré- sente invention, une solution simple,efficace, économique qui surmonte les inconvénients des solutions antérieures. D'une manière générale, l'invention concerne donc un moteur à combustion interne perfectionné du type comportant - un carburateur pour effectuer le mélange gazeux air/essence - un collecteur d'admission du mélange présentant des conduits pour amener le mélange gazeux dans chacun des cylindres du moteur, - des moyens assurant un brassage complémentaire dudit mélange gazeux en aval du carburateur, et il se caractérise par le fait que les moyens de brassage du mélange gazeux sont constitués par des éléments fixes, disposés à l'intérieur de chaque conduit collecteur d'admission, ces éléments étant formés par au-moins deux billes sphériques, présentant une surface lisse, montées espacées l'une de l'autre dans l'axe d'aspiration des gaz. Si, en général, chaque conduit du collecteur d'addition renferme seulement deux billes fixes permettant le brassage du mélange gazeux, il est évident que l'on pourrait éventuel- lement, en fonction du type de moteur --considéré, utiliser plus de deux billes. Bien-entendu le diamètre de ces billes doit être inférieur au diamètre des conduits dans lesquels elles sont disposées et l'on a constaté que l'on obtenait de bons résultats avec des billes ayant un diamètre égal à environ les 3/5 du diamètre du conduit qui les renferme. Ces billes devront être réalisées dans des matières parfaitement polies, résistant au mélange gazeux, et seront parexemple à base d'acier inoxydable, de bronze, de laiton, de verre, de matières vitrifiées Par ailleurs, la distance séparant lesdites billes sera en général faible, un écartement compris entre 30 et 35 mm convenant dans la plupart des cas. Bien-entendu cet écartement pourrait être modifié en fonction du type de moteur. De plus, il est avantageux , si l'on considère le sens d'écoulement du mélange gazeux, que la bille disposée en aval soit située le plus près possible de la tête du cylindre considéré. Le maintien des billes à l'intérieur de chaque conduit sera réalisé par tous moyens appropriés tels que par-exemple au moyen d'axes, ergots, systèmes à vis, en prenant soin, d'une part de ne pas détériorer l'étanchéité des conduits d'amenée des gaz et, d'autre part de perturber au minimum l'écou- lement du mélange gazeux à l'intérieur desdits conduits. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné qui après, à titre indicatif mais non limitatif, et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe partielle illustrant le principe de réalisation d'un moteur à explosion conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective, partiellement en coupe, d'un collecteur d'admission permettant l'amenée des gaz aux quatre cylindres d'un moteur, les figures 3 et 4 sont des vues partielles, en coupe, illustrant différents modes de montage des billes à l'intérieur de chaque conduit. Si l'on se reporte aux figures annexées, le moteur à combustion interne perfectionné selon l'invention est du type comportant - un carburateur 1 pour effectuer le mélange gazeux air/essence, - un collecteur d'admission 2 du mélange présentant des conduits 3 pour amener ledit mélange à l'intérieur de chacun des cylindres 4 du moteur, - des moyens assurant un brassage complémentaire du m6- lange gazeux en aval du carburateur 1. Conformément à l'invention les moyens de brassage du mélange gazeux sont constitués par des éléments fixes,définitifs et pm tiquement inusables, disposés à l'intérieur de chaque conduit 3 du collecteur d'admission 2. Ces éléments fixes sont constitués pa- au-moins deux billes 5, 6, sphériques, présentant une surface lisse et qui sont montées espacées l'une de l'autre à l'inté- rieur de chaque conduit. Ces billes sont disposés dans l'axe d'aspiration des gaz et ont bien-entendu un diamètre inférieur au diamètre des conduits 3. La fixation des billes est assurée par tous moyens appropriés. Ainsi, comme cela est représenté plus en détail à la figure 3 chaque bille peut entre maintenue au-moyen d'un axe 10 fixé dans la paroi 11 de chaque conduit à l'aide d'écrous 12. Bien-entendu des moyens d'étanchéité sont prévus pour éviter toute fuite de gaz. La figure 4 illustre l'autre exemple de fixation des billes 5, 6 Dans cet exemple les billes sont maintenues dans la paroi Il des conduits 3 au moyen d'ergots 13, 14 qui viennent s'encastrer dans des évidements 15, 16 internes à la paroi 11 obtenues lors du moulage du collecteur; et qui sont maintenus par-exemple auumoyen de l'action de ressorts 17. Grâce a un tel mode de réalisation, et ainsi que cela est schématisé par les flèches représentées à l'intérieur des conduits, lors de l'aspiration, le mélange gazeux air/essence sera dévié par les billes qui, du fait de leur forme sphérique et de leur disposition dans l'axe d'écoulement du fluide, ne formeront pas un écran mais provoqueront, grâce également au polissage de leur surface, un écoulement du fluide dont le spectre aérodynamique s'effectuera suivant le profil des billes, le courant gazeux subissant un choc contre les parois des conduits du collecteur ce qui améliorera l'homogénéité dudit mélange avant le temps dit explosion. il s'en suit une amélioration du rendement du moteur et' par suite une baisse du taux de gaz toxiques produits et une diminution de la consommation de l'essence. L'exemple donné ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, montre bien les avantages apportés par un tel mode de réalisation. Exemple Cet exemple de mise en oeuvre a été réalisé en modifiant, conformément à l'invention, le collecteur d'admission d'une automobile commercialisée sous la marque "504 Peugeotn. Le moteur de ce véhicule étant bien connu des spécialistes ne sera pas décrit en detåll, la seule remarque à formuler étant contrairement à ce qui est illustré aux figures 1 et 2 de la présente demande, que ce type moteur comporte un collecteur d'admission présentant seulement trois conduits d'aspiration étant donné que l'un des conduits sert à alimenter deux des cylindres du moteur. Sur ce type de moteur deux des conduits d'admission ont des diamètres de 35 mm le troisième qui alimente deux cylindres ayant un diamètre de 27 mm. Conformément à l'invention,dans les premiers conduits de diamètre 35 mm, on adapte deux billes en laiton de 20 mm de diamètre, espacées de 35 mm. Ces billes sont maintenues fixes dans'axe d'écoulement du fluide de la manière illustrée à la figure 3, au moyen d'une tige 10 ayant un diamètre de 4,75 mm maintenue par un système à écrous externes 12. On assure l'étan- chéité de manière conventionnelle. na bille 6 disposée le plus en aval dans le sens d'écoulement du mélange gazeux est disposée le plus près.gossible de l'entrée du conduit à -l'intérieur du cylindre qui est associé. De la même manière on fixe dans le conduit de diamètre 27 mm deux billes de laiton mais qui ont un diamètre de 17 mm qui sont également espacées de 35 mm. On a constaté, que grâce à un tel mode de réalisation, par rapport à un moteur similaire non modifié, qu'il se produisait une baisse du taux de gaz toxiques de l'ordre de 25 % du fait de la parfaite combustion du mélange gazeux.- De même il a été possible de réduire le débit du gicleur de marche, pour une puissance équivalente, ce qui a permis de diminuer notablement la consommation d'essence sans affecter le rendement du moteur. D'une manière générale on peut dire que cette réduction de consommation est de l'ordre de 5 à 7 %. L'exemple qui précède montre bien les avantages apportés par 1 a invention qui, d'une manière générale, peut être appli quée à tous les moteurs à essence possédant un collecteur d'admission adapté à un carburateur effectuant le mélange air/essence Bien-entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment mais en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. De même il serait possible d'améliorer encore l'efficacité d'une telle solution en traitant l1intérieur des conduits renfermant les billes sphériques en facilitant l'homogénéisation du mélange gazeux, par-exemple en émaillant lesdits conduits de manière à fac il liter encore l'écoulement des gaz. REVESDICATIONS 1/ Moteur à combustion interne perfectionné du type comportant - un carburateur 1 pour effectuer le mélange gazeux air/essence, - un collecteur d'admission 2 du mélange présentant des conduits 3 pour l'amener à l'intérieur de chacun des cylindres 4 du moteur, - des moyens assurant un brassage complémentaire dudit mélange gazeux en aval du carburateur 1, caractérisé par le fait que les moyens de brassage du mélange gazeux sont constitués par des éléments fixes, définitifs et pratiquement inusables, disposés à l'intérieur de chaque conduit 3 du collecteur d'admission 2,ces éléments étant formés par au-moins deux billes 5, 6-, sphériques, présentant une surface lisse,montées espacées l'une de l'autre dans l'axe d'aspiration des gaz. 2/ Moteur à combustion interne selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les billes sont en acier poli et ont un diamètre égal à environ les 3/5 du diamètre du conduit dans lequel elles sont disposées. 3/ Moteur à combustion interne selon l'une des revendu cations 1 et 2 caractérisé par le fait que l'écartement entre deux billes est de l'ordre de 30 à 35 mm. 4/ Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la bille, disposée le plus en aval dans le sens d'écoulement du mélange gazeux, est disposée le plus près possible de l'entrée du conduit dans le cylindre qui lui est associé.