Brevet FR2539455A2 — publié le 19840720

FR 2539455 A2 19840720 FR 8400348 A 19840111 L'invention concerne un moteur à combustion interne à piston alternatif, à allumage commandé. Dans un moteur à combustion interne de ce type et décrit dans la demande de brevet principale 82 15970, il est possible de réduire la quantité de carburant néces- saire et l'émission des gaz en créant une turbulence inten- sive à la fin de la course de compression du fait de la forme spéciale donnée à la chambre de combustion et à la position des surfaces de compression La position de la bougie contribue également aux bons résultats de cette cham- bre de combustion, cette bougie étant disposée à proximité de la ligne formant l'axe de la chambre de combustion, c'est-à-dire la ligne de liaison entre les centres des cercles de courbure du pourtour de la chambre de combus- tion, entre le conduit d'échappement et le conduit d'ad- mission. Le but de l'invention est de réduire encore plus la consommation de carburant et l'émission de gaz tout en main- tenant la même puissance élevée par le choix optimal de la position de montage de la bougie dans la chambre de combustion. De façon surprenante, la solution à ce problème consiste à déplacer la bougie sur une petite distance s par rapport à la ligne formant l'axe de la chambre de combustion, dans la moitié de cette dernière qui contient le conduit d'échappement Ce résultat n'était pas attendu car on avait toujours considéré que la bougie devait être disposée sur la ligne formant l'axe de la chambre de com- bustion pour obtenir une même distance pour l'élargisse- ment de la flamme dans les deux moitiés de la chambre de combustion et réaliser ainsi une avance symétrique du front de flamme Il s'est maintenant avéré que l'on pouvait obtenir de meilleurs résultats en décalant la bougie d'environ 5 mm par rapport à la ligne formant l'axe de la chambre de combustion et en la rapprochant de cette distance de la soupape des gaz d'échappement En dehors d'une -253945 $ augmentation de rendements on obtient également une plus forte puissance car le conduit d'admission dispose alors de plus de place du fait du recul de la bougie. Comme l'air aspiré pénètre sans être soumis à un étran- glement, le cylindre se remplit plus complètement et il en résulte une augmentation du couple de rotation et de la puissance. Selon une autre forme de réalisation qui s'applique à un moteur à combustion interne à quatre cylindres - disposés en ligne, les bougies des deux cylindres internes sont décalées sur une distance S vers l'intérieur par rapport à la ligne formant l'axe des chambres de combus- tion, en direction de l'axe central du moteur; alors que les bougies des deux cylindres externes sont repoussées vers l'extérieur de la même distance S par rapport à la ligne formant l'axe des chambres de combustion Ce décalage alternatif des bougies vers la gauche et vers la droite par rapport à la ligne formant l'axe des chambres de combusion a pour but de rapprocher le plus possible et par paires les tubes d'aspiration individuels et les conduits d'admission pour que leur longueur soit égale et qu'ils puissent s'accorder sous forme d'un en- semble en ce qui concerne l'alimentation alternée. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin et sera décrit plus en détail ci-après Sur ce dessin La figqre 1 est une coupe verticale d'une culasse, d'un bloc-cylindre et d'un cylindre d'un moteur à combus- tion interne selon l'invention, dans la zone de la chambre de combusion; La figure 2 représente le piston de la figure l La figure 3 est une vue de dessus du piston de la figure 2, o sont indiqués le conduit d'admission et le conduit d'échappement; La figure 4 est une vue de dessous de la culasse de la figure 1, représentée schématiquement; La figure 5 représente un moteur à combustion interne à quatre cylindres et comprenant les chambres de combustion selon l'invention. Dans cet exemple de réalisation, la référence 1 désigne une culasse, la référence 2 un bloc-cylindre et la référence 3 un piston La culasse l comprend un conduit d'admission 5 coopérant avec une soupape d'admis- sion 4 et un conduit d'échappement 6 coopérant avec une soupape d'échappement qui n'est pas représentée La soupape d'admission 4 et la soupape d'échappement sont disposées verticalement et leurs axes sont parallèles à l'axe du piston 7. La chambre de combustion du moteur à combustion interne est constituée par une cuvette 9 formée dans le piston Cette cuvette 9 est disposée excentriquement dans le fond du piston et présente une forme conique avec une surface de fond 11 de forme elliptique et une surface d'ouverture 12 de forme elliptique La cuvette 9 est-munie d'une surface périphérique 23 comprenant deux sections coniques A et B de courbures différentes La section B est centrée sur le centre M alors que l'autre section A est centrée sur le centre Ml dans le piston 3 Les sections A et B passent sensiblement par un plan longitudinal 22 qui est parallèle au plan central longitudinal 19 du piston 3 et dans lequel la cu- vette 9 a sa dimension la plus large Dans ce plan longitudinal 22 sont disposées la soupape d'admission 4 et la soupape d'échappement, l'une contre l'autre dans la culasse 1. La chambre de combustion comprend une zone d'échap- pement par pression 18 et 18 a qui est constituée par une partie de la surface frontale 14 de la culasse 1 qui est perpendiculaire à l'axe 7 du piston et par une surface de fond correspondante 15 du piston, également perpendiculaire à l'axe 7 du piston. Dans le présent exemple de réalisation, l'ensemble de la zone d'échappement 18, 18 a est formé par une surface qui entoure la surface elliptique 12 de la cu- vette 9, cette surface étant constituée par lapartie 18 qui est la plus importante et en forme de faucille et la partie 18 a de forme annulaire, étroite et se raccordant à la première Cette région de forme annulaire 18 a s'étend 4, sensiblement jusqu'au plan longitudinal 22 du piston 3 puis se prolonge par la région en forme de faucille 18 La partie en forme de faucille 18 est limitée par un bord en-forme d'arc de cercle et possédant un rayon de courbure 21;la bougie 20 est montée à proximité du centre M 1 de ce cercle de courbure Elle est décalée de la distance S par rapport à la ligne 37 formant l'axe de la chambre de combustion et son centre est situé dans la moitié de la chambre de combustion qui contient le conduit d'échappement 6 L'autre partie 18 a de la zone d'échappement comprend un bord en forme d'arc de cercle qui est centré sur l'axe 7 du piston. A la figure 5 est-représentée l'utilisation de la chambre de combustion selon l'invention quand il s'agit d'un moteur à combustion interne à quatre cylindres en ligne Les cylindres 26 et 27 sont disposés sur la gauche d'un plan central 25 du bloc-cylindres 2 et les cylindres 28, 29 sur la droite de ce plan central 25 Sur le plan central 25 est également disposé le centre d'un tube d'aspiration collecteur 30 des deux-côtés duquel partent les tubes d'aspiration 31 et 32 qui sont courbés de façon symétrique par rapport au plan central 25 et forment des embranchements constituant les tubes d'aspiration indivi- duels 33, 34, 35, 36 qui débouchent dans le moteur à com- bustion interne et sont raccordés aux conduits d'admis- sion 5 Pour que les longueurs de tous les tubes d'aspira- tion et de ce fait que les rapports d'admission soient les mêmes, les conduits d'admission 5 des deux cylindres 26, 27 ou 28, 29 respectivement sont disposés les*uns contre les autres; les conduits d'échappement 6 des cylindres 27 et 28 sont donc disposés sur la gauche de l'axe 37 des chambres de combustion alors que les conduits d'échappement 6 des cylindres 26 et 29 sont sur la droite des axes 37 des chambres de combustion. Toutes le S bougies 20 sont décalées de la distance s par rapport à l'axe 37 des chambres de combustion et sont situées dans les moitiés de ces chambres qui con- tiennent les conduits d'échappement 6 Elles sont donc de ce fait décalées vers l'extérieur en ce qui concerne les deux cylindres externes 27, 29 et vers l'intérieur en ce qui concerne les deux cylindres internes 26, 28, par rapport aux axes 37 des chambres de combustion La distance S que l'on a constaté comme étant optimale est de 5 mm. 253 Y 9 ' 4 5: REVENDICATIONS 1 Teoteur à combustion interne a piston alternas tif et allumage piloté, comprenant des soupapes en tête et parallèles à l'axe du piston, avec une culasse plane, une cuvette de la chambre de combustion formÉeuniquement dans le piston et allant en s'élargissant en forme de c 6 ne en direction de la culasse, dont la surface d'ouverture forme dans la surface frontale du piston une zone d'échappement par compression dont une partie en forme de faucille com- prenant un premier bord en forme d'arc de cercle et un pre- mier rayon de courbure est séparée de la bougie par une partie importante de l'évidement de la chambre de combus- tion, et dont une autre partie de ladite zone d'échappement est munie d'un second bord en forme d'arc de cercle et centrée par rapport à l'axe du piston, comprenant un second rayon de courbure au moins comparable au premier dans la zone de la bougie, la cuvette de la chambre de combustion étant en outre excentréepar rapport à l'axe du piston et entouréecomplètement par la zone d'échappement et la bougie est disposée sensiblement au centre du cercle de courbure du premier bord, selon la revendication 4 du brevet principal, caractérisé en ce que la bougie ( 20) est décalée par rapport à la ligne ( 37) formant l'axe de la chambre de combustion d'une distance (s) et est dis- posée par son centre dans la moitié de-la chambre de-com- bustion qui contient le conduit d'échappement ( 6). 2 Moteur à combustion interne selon la revendi- tion 1, à quatre cylindres en ligne, caractérisé en ce que les bougies ( 20) des deux cylindres externes ( 27, 29) sont décalées vers l'extérieur d'une distance (s) par rapport aux lignes ( 37) formant les axes des chambres de combustion, et en ce que les bougies ( 20) des deux cylin- dres internes ( 26, 28) sont décalées vers l'intérieur de ladite distance (s) par rapport au plan central ( 25) du moteur à combustion interne. 3 Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé en ce que la distance (s) est d'environ 5 mm.