Brevet FR2666849A2 — publié le 19920320

FR 2666849 A2 19920320 FR 9011367 A 19900914 PRECHAMBRE ISOLE POUR MOTEUR DIESEL La présente invention se rapporte à une préchambre isolée pour moteur diesel. On connaît les avantages, sur les moteurs diesel à injection indirecte, de la préchambre de turbulence de type RICARDO. Le tourbillon engendré dans cette préchambre lors du transfert de l' air de la chambre vers la préchambre assure un bon mélange de l' air et du carburant sur une large plage de régimes et de charges. Dans ce type de préchambre, une partie du carburant arrive nécessairement au voisinage de la paroi. La température de cette dernière a par suite, une grande importance sur le déroulement de la combustion (contrôle du taux de vaporisation du carburant) et sur la formation de polluants (hydrocarbures, particules). Cela a été déjà vérifié et utilisé par divers constructeurs. La demanderesse a de son côté commercialisé des moteurs avec une préchambre dont le dôme supérieur est aussi constitué d' acier réfractaire et séparé de la volte en aluminium de la culasse par une lame d' air. Des préchambres isolées peuvent, d' autre part, permettre d'améliorer le comportement à froid (compromis fumées/bruit). Parmi les inconvénients des réalisations connues, figurent les suivants : a) Mauvais raccordement entre le débouché d'injecteur et la préchambre. b) Création de volumes morts communicant avec la préchambre et pouvant être une source de formation d' hydrocarbures (notamment si le débouché de ces volumes morts se trouve au voisinage de l' injecteur). c) Difficultés liées à la dilatation de la préchambre - Si cette dernière est fixée par la partie inférieure, il faut prévoir un espace pour la dilatation à la partie supérieure, d' où les difficultés mentionnées aux paragraphes (a) et (b) ci-dessus. - Si la préchambre est en appui sur la culasse sur sa partie supérieure, il y a des problèmes de tenue du joint de culasse (la dilatation portant sur toute la hauteur de la préchambre). d) Répartition des températures de parois à l' intérieur de la préchambre : il est souhaitable d' avoir les températures les plus élevées vers le bas de la préchambre (zone d'impact du jet, et aussi canal de transfert pour limiter les pertes thermiques), par suite d' évacuer les calories plut8t par le haut de la préchambre (zone de l'injecteur et de la bougie). L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients tout en conservant : - le principe de génération du tourbillon des préchambres de type RICARDO, - l' isolation de l' ensemble de la préchambre, - la fixation par la partie supérieure de la préchambre pour éviter les inconvénients (a), (b) et (d) cités précédemment, et en évitant les problèmes mentionnés ci-dessus au paragraphe (c). A cet effet, elle propose une préchambre isolée qui comporte, suivant une particularité essentielle, une collerette à sa partie supérieure coopérant avec une douille pour sa fixation à une culasse, d' une part, et qui est isolée de cette douille par une lame d' air, d' autre part. D' autres particularités et avantages de 1' invention ressortiront plus clairement de la description qui suit, de modes de réalisation, donné à titre d' exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: La figure l est une vue en coupe partielle d'une culasse montrant une telle préchambre. Les figures 2a et 2b sont des vues en coupe partielle d' une préchambre et d' une douille selon une première variante de réalisation. La figure 3 est une vue en coupe partielle de la préchambre et de la douille selon une seconde variante de réalisation. Comme illustré sur la figure 1, la fixation de la préchambre 2 qui est munie d'une collerette 4 à sa partie supérieure, est réalisée au moyen d' une douille 6. Cette douille qui se trouve d' une part, en contact avec l' aluminium de la culasse 1, et d'autre part, sans contact direct avec la combustion, est portée à une température plus faible que la préchambre, et peut par conséquent, être réalisée dans un matériau ayant un coefficient de dilatation modéré. Cette douille ne provoque donc pas d'incidence sur le joint de culasse 7. La préchambre est isolée de la douille par une lame d' air 8. Elle est serrée par sa collerette supérieure entre la douille (avec interposition d'un joint cuivre 10 assurant l' étanchélté et la répartition de l'appui) et la culasse 1. Un contact circulaire à la partie inférieure assure une étanchéité entre la douille et la préchambre tout en limitant le transfert thermique. La préchambre est libre en dilatation vers le bas, où un espace 12 est prévu pour cela entre cette préchambre et le bord du cylindre. On remarque que le joint de culasse 7 ne va pas jusqu' au bord du cylindre de façon à ne pas appuyer sur la préchambre. Par suite, cette dernière peut présenter une partie dépassant légèrement du plan de culasse pour éviter un volume mort. La figure 2 décrit une variante de réalisation utilisant un segment 13 pour assurer l' étanchéité entre la préchambre 2 et la douille 6 dans la partie basse de la préchambre 2. L' emploi d' un segment, à coupe droite (ou oblique) permet une dilatation relative importante entre la préchambre 2 et la douille 6 tout en limitant les transferts thermiques dans la partie basse. Pour faciliter le montage, dans la douille 6, de la préchambre 2 équipée de son segment 13, on peut prévoir le chanfrein 14. La figure 3 concerne une autre variante de réalisation utilisant un joint élastique 15 pour assurer 1' étanchéité entre la préchambre 2 et la douille 6 dans la partie basse de la préchambre 2. Ce joint 15 est un joint métallique qui de par sa déformation réalise ltétanchéité sur toute la circonférence de la préchambre. Le Joint 15 est un joint torique, contenant de l'azote sous pression, disposé entre l' épaulement 16 de la douille 6 et 1' évidement annulaire 17 de la préchambre 2. Lors du montage le joint 15 est déformé et conserve de par son élasticité un effort de contact douille préchambre dans toute la plage de fonctionnement du moteur. REVENDICATIONS le Préchambre isolée pour moteur diesel, caractérisée en ce qu' elle comporte une collerette (4) à sa partie supérieure, qui coopère avec une douille (6) pour sa fixation à une culasse (1), d' une part, et en ce qu' elle est isolée de cette douille (6) par une lame d' air (8), d'autre part, en ce qu' elle est serrée par cette collerette (4) entre la douille (6) et la culasse (1) avec interposition d' un joint (10), en ce qu' elle est libre en dilatation vers le bas où un espace (12) est prévu entre cette préchambre et le bord du cylindre, et en ce que des moyens d' étanchéité sont disposés entre elle et la douille (6) dans sa partie basse. 2. Préchambre isolée pour moteur diesel selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité sont réalisés par un segment d' étanchéité (13) disposé à sa périphérie. 3. Préchambre isolée pour moteur diesel selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité sont réalisés par un joint élastique (15) disposé entre un évidement annulaire (17) de la préchambre et un épaulement complémentaire (16) de la douille.