Brevet FR2697581A1 — publié le 19940506

CHAMBRE DE COMBUSTION POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne une chambre de combustion améliorée pour moteurs à combustion interne, utilisant le cycle Diesel et capables de bruler un carburant liquide d'origine autre que des carburants obtenus par la distillation du pétrole brut. Cette chambre de combustion est particulièrement adaptée pour bruler des huiles végétales telles que de lthuile de ricin ou de l'huile de tournesol' par exemple, qui peuvent être facilement produites en Inde et en Afrique, permettant ainsi à ces pays de trouver une solution intéressante pour résoudre leur problème de manque de ressource pétrolière, disponible dans le pays. Suivant l'invention,cette chambre de combustion comporte une partie fixe qui est coulée intégralement avec la culasse du moteur et une partie amovible, vissée sous ladite partie fixe; cette partie amovible est retenue par quatre points de soudure (non montrés sur le dessin),pour éviter le dévissage de ladite partie amovible pendant le fonctionnement du moteur. Une réalisation préférentielle de l'invention sera décrite maintenant, avec référence au dessin ci-joint, dans lequel: la figure 1 représente une vue en coupe sectionnant verticale- ment la chambre de combustion par un plan passant par: l'axe du cylindre, une portion de la culasse (11) et la tête du piston (14), qui sont profilées de façon à pouvoir travailler en combinaison avec ladite culasse et la chambre de combustion. La chambre de combustion illustrée sur la figure 1 est divisée en cinq zones différentes, où la zone (1) a une forme hémisphérique, qui est coulée intégralement avec le reste de la culasse(11) et est refroidie efficacement par l'eau contenue dans l'espace de refroidissement (10) formé dans la culasse (11). La culasse est prévueavec un premier passage (12) pour le logement de l'injecteur de carburant et un deuxième passage pour loger une bougie de réchauffage électrique C13) connut, pour faciliter le démarrage à froid du moteur. La zone (2) a une forme cylindrique et est placée dans la partie amovible (7) de la chambre de combustion.Les zones (3) et (4) sont aussi placées dans la portion amovible (7) de la chambre de combustion, juste en dessous de la portion cylindrique de la zone (2) et elles ont une forme de cône tronqué. Les dites zones (3) et (4) sont combinées de façon à pouvoir former une tuyère convergente-divergente,travaillant dans les deux sens,pour les gaz entrant ou sortant de la chambre de combustion. Suivant la zone (4),il est prévu une zone (5) ayant un profil parti-culi- ex ,tel qu'il est dessiné sur la figure 1 et cette zone communique directement avec l'espace mort situé entre la culasse et la surface supérieure de la tête du piston. Comme illustré sur la figure 1, la portion amovible (7) de la chambre de combustion est munie d'une rainure annulaire (8),pour prévenir le contact de ladite portion avec la surface refroidie de la culasse qui l'entoure et de cette façon la zone (3) peut être maintenue à une température bien plus élevée par rapport à la surface refroidie qui entoure la zone (1) de la chambre de combustion,pendant le fonctionnement du moteur. Les deux tiers du volume du carburant pulvérisé pendant chaque cycle par l'injecteur de carburant positionjdans le passage (12),dans la culasse, sont dirigés sur cette 'surface chaude, produisant ainsi une vaporisation instantanée du carburant injecté.La portion amovible (7) de la chambre de combustion est fournie avec un élément annulaire (6) en cuivre, qui est placé sur la partie supérieure de la portion amovible (7),avec un jeu suffisant, permettantlexpansion,mais restant emprisonné entre les parties fixe et amovible de la chambre de combustion, lorsque ladite chambre est assemblée proprement,en vissant la partie filetée (9) dans la partie filetéeprévuedans la culasse pour cette opération. La surface intérieure dézltélément annulaire (6) constitue la partie supérieure de la zone (2) de la chambre de combustion. Environ un sixième du volume du carburant pulvérisé pendant chaque injection cyclique par la pompe à carburant est distribué sur cette surface de la zone (2) de la chambre de combustion. Comme l'élément annulaire (6), en cuivre, chauffe plus rapidement que la partie restante de la chambre de combustion, après le démarrage du moteur, et il reste toujours à une température supérieure à la surface restante de la chambre de combustion. pendant le fonctionnement du moteur, ceci permet d'améliorer la combustion et d'arrêter l'échappement des fumée blanches,très rapidement, pendant la période d'échauffement du moteurtaprès un démarrage à froid de celui-ci, et en même temps permet d'obtenir une marche au ralenti très stable et silencieuse. La partie restante du carburant injecté pendant chaque cycle moteur est introduite directement dans l'espace mort disponible entre la culasse et la surface supérieure de la tête du piston travers la zone (5) de la chambre de combustion. Comme illustré sur la figure 1, la surface interne de la zone (4) est prévue avec quatre rainures inclinées (15) distribuées symétriquement et positionnées de façon à se trouver l'une en face de l'autre diamétralement opposées. Ces rainures intro-: duisent un mouvement de rotation très élevé aux gaz entrant dans la chambre de combustionvpendant la course de compression du moteur, aidant ainsi à réaliser un mélange amélioré de carburant avec de l'airnavant le commencement de la combustion dans la chambre de combustion.La surface supérieure de la te te du piston (14)est conçue avec un profil en forme de cône tronqué, laissant ainsi une surface plate juste en face de la partie amovible (7) de la chambre de combustion; et un espace ayant une profon - denruniforme est prévu: entre la tête du piston (14) et la culasse (11) avec sa chambre de combustion, lorsque le moteur est assemblé correctement. Le type d'injecteur utilisable pour l'injection du carburant dans cette chambre de combustion peut être:soit un injecteur à trous multiples, soit un injecteur à téton ayant un profil de téton tel qu'on puisse produire un angle de jet nécessaire pour obtenir la distribution du volume de carburant dans les zones(1, 2, 3, 4 et 5)de la chambre de combustion, suivant les proportions précitées. La chambre de combustion telle qu'elle est décrite et illustrée sur la figure 1 peut être utilisée dans les moteurs Diesel, fonctionnant:soit suivant un cycle deux temps, soit un cycle quatre temps. Par ailleurs, on peut baisser le taux de compression à 12 au lieu de 20 qui est couramment utilisé dans les moteurs Diesel actuels. Ceci permet d'augmenter les tolérences de fabrication des pièces constitutives du moteur et en conséquence de réduire le prix de revient du moteur. REVENDICATIONS 1. Chambre de combustion pour un moteur à combustion interne fonctionnant suivant le cycle Diesel et capable de bruler un combustible autre que les carburants obtenus par la transformation du Pétrole brut à savoir:de l'huile de Ricin ou de l'huile de Tournesol', la dite chambre de combustion est caracterisée en ce que: elle comporte principalement une partie fixe qui est coulée intégralement avec la culasse (11) du moteur et une partie amovible (9), vissée sous ladite partie fixe (11), et retenue par quatre points de soudure (non dessinés) pour prévenir le dévissage de ladite partie (9),lors du fonctionnement du moteur ; en ce que la culasse du moteur (11) et la tête du piston (14)sontproLlees de façon à pouvoir travailler en combinaison avec ladite chambre de combustionnlorsqutelle est installée dans la culasse; en ce que ladite chambre de combustion est subdivisée en cinq zones différentes, à savoir (1), (2), (3), (4) et (5); où la zone (1) a une forme hémisphérique et est coulée intégralement avec la culasse (11); en ce que ladite zone (1) est munie de deux trous (12) et (13) dont le trou (12) est réservé pour l'injecteur de carburant m le trou (13) est réservé pour une bougie de reF chauffage électrique utilisable pour le démarrage à froid du moteur, et. la zone (1) est refroidie efficacement par l'eau de refroidissement contenue dans l'espace de refroidissement (10), prévu dans la culasse (11); en ce que la zone (2) a une forme cylindrique et comporte un élément annulaire (6) en cuivre, placé dans la partie amovible (7) de la chambre de combustion;en ce que les zones (3) et (4) sont aussi placées dans la partie amovible (7), juste en dessous de la partie cylindrique (2) et ces deux zones ont une forme de cône tronaué et elles sont combinées de façon à former une tuyère convergente-divergente,travaillant dans les deux sens pour les gaz entrant ou sortant de la chambre de combustion; en ce que la surface conique de la zone (4) est pourvue de quatre rainures inclinées (15) qui sont espacées de 900 l'une par rapport à l'autre sur la circonférence, de façon qu'une rainure se trouve dans une position diamétralement opposée et en face de l'autre; en ce que la zone (4) est suivie d'une zone (5) communicant directement avec l'espace mort disponible entre la culasse et là surface supérieure de la tête du piston. 2. Chambre de combustion pour un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que- la partie amovible (7) est pourvue d'une rainure annulaire (8) ainsi que d'une partie filetée (9)pour pouvoir visser ladite partie (7) dans la partie fixe (11), qui comporte aussi une partie filetée pour cette opération de vissage. 3. Chambre de combustion pour un moteur à combustion interne selon les revendications 1 et 2 caracterisée en ce que les deux tiers du volume du. combustible injecté par cycle, par l'injecteur de carburant placé dans le trou (12) de la culasse, sont dirigés sur la surface de la zone (3), un sixième du carburant injecté pendant chaque injection est distribué sur la surface de la zone (2) de la chambre de combustion et la partie restante du combustible injecté pendant chaque cycle est introduite directement dans l'espace disponible entre la culasse et la surface supérieure de la tete du piston, à travers la zone (5) de la chambre de combustion.