Brevet FR2579267A1 — publié le 19860926

La présente invention concerne un moteur à combustion interne à deux temps avec au moins un cylindre, au moins une soupape d'échappement placée dans la culasse de celui-ci et avec, à l'autre extrémité du cylindre, installées dans la paroi de celui-ci, des lumières de balayage radiales et tangentielles, l'arrivée de l'air de balayage étant commandée par le mouvement de va-et-vient du piston dans le cylindre. Le système de balayage de ce moteur est également appelé balayage longitudinal. Un moteur à combustion interne de ce type avec une soupape d'échappement placée dans l'axe du cylindre est connu par le document CH - PS 199 869. Dans ce moteur, toutes les lumières de balayage radiales sont réparties en une rangée régulière sur la périphérie du cylindre, à proximité du point mort bas du piston, tandis qu'au contraire les lumières tangentielles se trouvent toutes en une rangée placée juste au-dessus de la première rangée. Avec ce dispositif de lumières de balayage, il se produit dans le cylindre, à l'aide des lumières tangentielles, un courant giratoire qui se dirige près de la paroi du cylindre vers le haut et vers la soupape d'échappement, tandis qu'un courant axial est créé avec le concours des lumières radiales dans la partie centrale du cylindre. Grâce à ce courant axial, une zone centrale située au-dessous de la soupape d'échappement, qui ne l'aurait pas été autrement, peut être également balayée et ainsi le rendement de balayage est amélioré et la combustion favorisée. L'objectif de la présente invention est de perfectionner encore le balayage du moteur à combustion interne mentionné plus haut. Cet objectif est atteint conformément à l'invention du fait que les lumières de balayage, aussi bien celles qui sont radiales que celles qui sont tangen tielles, réparties sur la périphérie du cylindre, sont placées par leur section transversale de sortie en une rangée commune. Grâce à cette disposition des lumières, les jets d'air de balayage - observés en direction de la périphérie du cylindre - se propagent côte à côte dans différentes directions et ainsi, dans les zones limitrophes de jets voisins, des microturbulences sont produites en forte proportion. De telles microturbulences accélèrent la vaporisation et la combustion des gouttelettes de carburant introduites dans la chambre du cylindre au moyen d'au moins un gicleur. L'accélération de ces phénomènes élève le rendement du moteur à combustion interne et réduit simultanément les émissions de fumée, de CO et de CH. Selon un perfectionnement de construction particulièrement simple de l'invention, les lumières de balayage radiales et tangentielles sont placées en alternance les unes avec les autres, cependant que l'axe de chaque lumière tangentielle forme un angle d'environ 10 à 20 avec le rayon du cylindre. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, trois lumières de balayage radiales sont réparties régulièrement sur la périphérie du cylindre et, entre deux de ces lumières, sont placées, respectivement, plusieurs lumières de balayage tangentielles. Ainsi, à l'intérieur du cylindre, il en résulte trois courants tourbillonnaires giratoires ascendants qui s'attirent mutuellement dans un même sens de rotation et provoquent de ce fait un balayage particulièrement intense de l'espace central sous la soupape d'échappement. Simultanément, la formation de microturbulences s'accroît encore. Deux exemples de réalisation de l'invention sont explicités dans la description qui suit à l'aide du dessin annexé sur lequel la figure 1 montre schématiquement, en coupe, un cylindre balayé longitudinalement avec des lumières de balayage la figure 2 est à plus grande échelle une coupe du cylindre de la figure 1 dans la zone des lumières de balayage ; et la figure 3 est une coupe d'un cylindre dans la zone des lumières de balayage ayant, par rapport à la figure 2, une configuration des lumières modifiée. Conformément à la figure 1, un moteur Diesel deux temps à combustion interne à piston alternatif, non représenté en détail, comporte un cylindre 1 qui se termine dans sa partie supérieure par une culasse ou un couvercle de culasse 2. Au centre de la culasse 2 est placée une soupape d'échappement 3 qui, dans la position dessinée, obture un canal d'échappement 4 dans la culasse 2 et qui peut être ouverte par une com- mande non représentée. Dans le cylindre 1 est placé un piston 5 à mouvement de va-et-vient qui, sur la figure 1, occupe sensiblement sa position de point mort bas. Sur la figure 1, un peu au-dessus du piston 5, sont prévus dans la paroi du cylindre des lumières de balayage radiales 6 et des lumières de balayage tangentielles 7 alternées. Toutes les lumières 6 et 7 sont placées dans la paroi du cylindre de telle façon que leur section transversale de sortie, débouchant à la surface intérieure du cylindre, se trouve en une rangée commune ou, en d'autres termes, que toutes les sections transversales de sortie se situent à la même hauteur dans le cylindre.Les lumières radiales 6, qui présentent une section transversale parfaitement rectangulaire, se projettent perpendiculairement à l'axe du cylindre, tandis qu'au contraire, d'une part les lumières tangentielles 7 sont inclinées du bas vers le haut sur l'axe du cylindre, et d'autre part - comme cela apparaît sur la figure 2 - leur axe 8 forme un angle d'environ 10O à 20 avec le rayon du cylindre. Tous les axes 8 des lumières s'étendent ainsi tangentiellement à un cercle 9 imaginaire et situé au centre du cylindre. En raison de l'inclinaison des axes 8 des lumieres tangentielles 7, la section transversale de celles-ci délimite un parallélogramme. Les surfaces des sections transversalés des lumières 6 et 7 sont sensiblement de même étendue. Dans le balayage longitudinal du cylindre 1, l'air de balayage pénètre par les lumières 6 et 7 dans la chambre du cylindre. La soupape d'échappement 3 est ouverte pendant le phénomène de balayage de telle sorte que l'air entrant par les lumières chasse du cylindre, par le canal 4, les gaz de combustion provenant du temps de travail antérieur. Le processus de balayage s'achève lorsque les lumières 6 et 7 sont totalement recouvertes par le piston 5 se déplaçant vers le haut, après quoi, la soupape d'échappement 3 étant fermée, la compression de l'air enfermé dans le cylindre s'effectue pendant le nouveau mouvement ascendant du piston. Dans la zone du point mort haut du piston 5, le carburant est alors injecté par des gicleurs non représentés sous une forme finement divisée dans l'air comprimé, il s'enflamme et brûle, à la suite de quoi le mouvement du piston vers le bas se déclenche. Dans les lumieres radiales 6 se forment, dirigés vers le centre du cylindre, des jets d'air qui sont déviés alors vers le haut dans une direction axiale (flèche A sur la figure 1), tandis que l'air entrant par les lumières tangentielles 7 effectue un mouvement giratoire dans le cylindre (flèche B sur la figure 1). Les jets d'air entrant côte à côte à la meme hauteur dans le cylindre créent dans leurs zones limitrophes des microturbulences qui favorisent la vaporisation et la combustion du carburant injecté. Pour le reste, la zone centrale en dessous de la soupape d'échappement 3 est bien balayée par les jets d'air produits dans les lumières radiales 6. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 3 sont prévues, régulièrement réparties sur la périphérie du cylindre, trois lumières de balayage radiales 6, c'est-à-dire que les axes des deux lumières forment un angle de 1200. Entre deux lumières radiales 6 sont placées, respectivement, six lumières tangentielles 7a à 7f, le rayon du cylindre formant avec l'axe 8 de la lumière 7a un angle de 5 , avec l'axe de la lumière 7b un angle de 10 et ainsi de suite, l'angle augmentant de 5 par rapport à la lumière précédente. il est en outre essentiel que la lumière 7f voisine de la lumière radiale 6 soit orientée avec son axe 8 dans la chambre du cylindre à partir de la lumière 6. Lors du fonctionnement du moteur, cette disposition des lumières tangentielles 7a à 7f produit à l'intérieur du cylindre 1 trois tourbillons tournant conjointement dans le même sens de rotation, ce qui fait que les trois tourbillons se concentrent vers le centre du cylindre et provoquent ainsi un balayage intense de l'espace central sous la soupape d'échappement. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne à deux temps avec au moins un cylindre (1), au moins une soupape d'échappement (3) placée dans la culasse (2) de celuici et avec, à l'autre extrémité du cylindre, situées dans la paroi de celui-ci, des lumières de balayage radiales et tangentielles (6, 7), l'arrivée de l'air de balayage étant commandée par le mouvement de vaet-vient du piston dans le cylindre, caractérisé par le fait que les lumières de balayage, aussi bien celles qui sont radiales que celles qui sont tangentielles, réparties sur la périphérie du cylindre, sont placées avec leur section transversale de sortie en une rangée commune. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les lumières radiales et tangentielles de balayage sont disposées en alternance les unes avec les autres. 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'axe (8) de chaque lumière tangentielle forme un angle d'environ 10 à 20 avec le rayon du cylindre. 4. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que trois lumières de balayage radiales sont réparties régulièrement sur la périphérie du cylindre et qu'entre deux de ces lumières sont placées respectivement plusieurs lumières de balayage tangentielles. 5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que d'une lumière radiale à l'autre la plus proche, la valeur de l'angle entre l'axe des lumières tangentielles et le rayon du cylindre augmente.