Brevet FR2527685A1 — publié le 19831202

"Procédé pour augmenter la température de l'air dans un cylindre au coure du démarrage du moteur Diesel surchargé, avec un faible rapport de compression et dispositif pour l'exécution de ce procédé." L'invention concerne l'obtention d'une température de l'air suffisante dans le cylindre à la fin de la compression, dans un moteur Diesel surcharché avec un faible rapport de compression. I1 est très difficile de faire démarrer les moteurs Diesel à grande puissance surchargés avec un faible taux de compression, car la température de l'air dans le cylindre à la fin de la course de compression, ctest-à- dire au moment de l'injection de carburant, n'est pas suffisamment élevée. On connaît le procédé qui consiste à chauffer l'air d'alimentation au moyen d'eau chaude qui s'écoule par le refroidisseur à air. Un inconvénient de ce procédé pour le démarrage du moteur réside dans la très grande complication du dispositif de refroidissement de l'air four ni et dans une perte de temps pour son exécution. Suivant l'invention, ces inconvénients indiqués ci-dessus sont supprimés par le procédé pour élever la température de l'air dans le cylindre, quand on fait démarrer un moteur Diesel surchargé où le taux de compression est faible, qui consiste en ce que l'on envoie l'air de démarrage dans le cylindre du moteur au commencement de la course de compression dans la zone du vilebrequin entre 1600 avant le point mort inférieur et dans la zone du piston entre 1600 après le point mort inférieur. L'idée qui est à la base du dispositif pour augmenter la température de l'air dans le cylindre du moteur lors du démarrage, repose sur l'utilisation d'un dis- tributeur supplémentaire sur l'arbre de commande du moteur afin de fournir de l'air de mise en marche au commencement de la course de compression. L'élévation de la température de l'air dans le cylindre à la fin de la course de compression dépend de l'augmentation de la pression de l'air qui est atteinte au commencement de la course de compression par la conduite d'amende de l'air de démarrage dans le cylindre. La courbe de l'augmentation de pression dans le cylindre est représentée, dans la figure 1, dans un diagramme pV, et par l'échelle horizontale qui montre le volume V du cylindre en fonction de la position du piston, entre le point mort supérieur HU et le point mort inférieur DU et l'échelle verticale qui montre la pression d'air p dans le cylindre. Le piston du moteur, qui est viré par l'air de démaflnge, avance du point mort inférieur DU au point 1 où les soupapes d'admission se ferment et où la soupape de démarrage s'ouvre et conduit l'air de démarrage dans le cylindre0 La pression d'air monte suivant la courbe a du point 2 où la soupape de démarrage se ferme. La longueur de la courbe a est fonction de la dimension de la section de passage entre la réserve d'air de démarrage et le cyin- dre du moteur, et correspond à mne rotation partielle du vilebrequin de 10 à 400. L'air peut etre fourni dans le moteur déjà avant le point 1, où les soupapes dgadreiss-on qui se ferment empêchent que l'air s'échappe du cylindre La courbe b entre les pointe 2 et 3 représente la eomprese sion de l'air dans le cylindre au point mort supérieur HU qui correspond au point 3. La pression, et par suite aussi la température de l'air à la fin de la compression, au point 3, est plus élevée qu'à la fin de la compression, stil n'y a pas eu d'alimentation en air de démarrage au commencement de la compressions c'est-à-dire suivant la courbe c, entre les points 1 et 4. L'élévation de la température de l'air obtenue, qui dépasse la température d'inflammation du carburant, cest-à-dire environ 725 Kt permet l'inflammation du carburant qui est injecté dans le cylindre. Au commencement de la course motrice, l'air se détend dans le cylindre du point 3 au point 5, où s'ouvre la soupape de démarrage qui envoie l'air de démarrage dans le cylindre. Entre les points 3 et 5, la pression d'air dans le cylindre peut être plus élevée que la pression dans la réserve d'air de démarrage. L'air de démarrage est envoyé dans le cylindre entre les points 5 et 6, suivant la courbe d, dont l'inclinaison dépend de la grandeur des sections de passage et de la vitesse de rotation du moteur. Au point 6 s'ouvrent les soupapes d'échappement et la pression de l'air qui s'échappe du cylindre par ces soupapes d'échappement baisse suivant la courbe f. On a établi en se basant sur le calcul thermodynamique qu'avec le rapport de compression 1 : 12, où un moteur surchargé avec l'air de démarrage 7 (figure 2) et qui est pourvu d'une soupape d'arrQt 8, est relié par un tuyau d'admission 9 avec la soupape de démarrage principale 10, d'où bifurque, d'une part, le premier tuyau distributeur 11, qui se divise en conduites d'admission séparées 12 allant aux soupapes de démarrage 4 des têtes des cylindres 5, et, d'autre part, le second tuyau distributeur 13, qui se termine d'un côté avec la première soupape 14 avant le distributeur 3, et, de -l'autre coté, avec la seconde soupape 15, avant le distributeur supplémentaire 6.Les sorties des deux distributeurs 3 et 6 débouchent dans le tiroir automaXique 16, dont les sorties sont reliées au moyen des tuyaux de commande 17, avec les parties de commande des soupapes de démarrage 4. Le tiroir automatique 16 est formé, dans la figure 3, par une chambre horizontale 18, dont une première face frontale 19 est reliée à la sortie du distributeur 3, et la seconde face frontale 20 avec la sortie du distributeur supplémentaire 6. Au milieu de la chambre 18 se trouve une saillie, qui est reliée avec la soupape de démarrage 4. Dans la chambre 18 se déplace librement une bille 22, qui, sous l'effet de la pression de l'air de démarrage, venant du distributeur 3 ou du distributeur supplémentaire 6, ferme la conduite d'alimentation du distri- buteur opposé et permet l'envoi de l'air de démarrage dans la soupape de démarrage 4. Le dispositif suivant l'invention fonctionne de la façon suivante : Du fait de l'ouverture de la soupape d'arrêt 8 de la réserve d'air de démarrage 7, de la soupape de démarrage principale 10 et de la première soupape 14, l'air sous pression venant de la réserve 7 est envoyé, par l'intermédiaire du distributeur 3 et du tiroir automatique 16, dans la soupape de commande de la soupape de démarrage 4 par laquelle l'air de démarrage est introduit, pendant la course d'expansion, dans le cylindre du moteur et provoque, de cette façon, sa rotation. En raison de l'ouver- ture de la seconde soupape 15, l'air sous pression est envoyé par le distributeur supplémentaire 6 et le tiroir automatique 16 dans la soupape de commande de la soupape de démarrage 4, par où l'air de démarrage est envoyé aussi au commencement de la course de compression dans le cylindre. En même temps, la dose de démarrage de carburant est réglée à la soupape d'injection. Quand le moteur est lancé, la première soupape 14 se ferme, de sorte que la fourniture d'air de démarrage dans le cylindre pendant la course d'expansion est terminée. la seconde soupape 15 reste ouverte et l'air de démarrage fourni pendant la course de compression dans le cylindre assure l'élévation de la pression de compression et la température. Après la mise en marche du turbo-ventilateur, cet appareil commence à fournir l'air d'admission à la pression et à la température nécessaires, et l'arrivée d'air de démarrage est fermée par la seconde soupape 15. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour augmenter la température de l'air dans le cylindre quand on fait démarrer un moteur Diesel surchargé avec un faible taux de compression, caractérisé en ce que l'on envoie l'air de démarrage dans le cylindre du moteur au commencement de la course de compression dans la zone du vilebrequin entre 1600 avant le point mort inférieur et dans la zone du piston entre 1600 après le point mort inférieur. 2.- Dispositif pour augmenter la température de l'air dans le cylindre du moteur Diesel suivant la revendication 1, au moyen d'un distributeur de l'air de démarrage (7), ou au moyen de tiroirs placés sur l'arbre de commande pour fournir 1' air de démarrage (7) dans le cylindre (5) pendant la course d'expansion, caractérisé en ce qu'il est prévu, sur l'arbre de commande du moteur, un distributeur supplémentaire (6) destiné à fournir l'air de démarrage (7) dans le cylindre (5) au commencement de la course de compression.