Brevet FR2752878A1 — publié le 19980306

L'invention se rapporte à un dispositif de déviation des gaz admis dans une chambre de combustion d'un moteur thermique. Elle concerne plus précisément un dispositif comprenant, dans un conduit d'admission débouchant dans une chambre de combustion par un orifice obturable par une soupape à tige, un déflecteur mobile propre à dévier de façon variable les gaz admis par cet orifice, notamment lorsqu'il s'agit d'un conduit conformé pour provoquer un tourbillonnement des gaz dit turbulence au droit de l'orifice. Le déflecteur est habituellement constitué d'un volet à inclinaison variable par pivotement sur un axe transversal au conduit. La déviation des gaz provoquée par ce volet nuit notablement à l'écoulement des gaz, réduisant la perméabilité du conduit et par suite la puissance du moteur, et la mise en place du volet sur son axe dans le conduit s'avère difficile. L'invention vise à réaliser un moyen de déviation réglable des gaz qui soit simple, facile à mettre en place, et n'affecte que faiblement la perméabilité du conduit d'admission. Le dispositif de déviation selon l'invention est du type susmentionné à déflecteur mobile dans un conduit d'admission et est caractérisé en ce que le déflecteur est constitué d'un boisseau cylindrique disposé près de l'orifice en étant sensiblement orthogonal à la tige de la soupape et muni d'un évidement traversant dit canal propre à recevoir et à guider une partie des gaz admis. Selon quelques dispositions intéressantes de l'invention: - la portion terminale du conduit parvenant à la soupape d'un seul côté de sa tige suivant une direction approximativement orthogonale à celle-ci, le boisseau s'étend dans cette portion de conduit à peu près parallèlement à cette direction; - le conduit et la soupape étant agencés dans une culasse du moteur, le boisseau est constitué par le prolongement d'un axe traversant une partie de la culasse; - une extrémité de cet axe saille de la culasse et est reliée à un organe de commande apte à faire pivoter le boisseau; - le canal comporte dans sa partie amont une paroi inclinée qui, pour une position déterminée du boisseau, est à peu près alignée, en direction de l'écoulement des gaz, avec une partie environnante de la paroi du conduit d'admission; - le canal comporte dans sa partie aval un bord incurvé qui, pour la position déterminée précitée du boisseau, est sensiblement superposé à une partie du bord circulaire de l'orifice. Un mode de réalisation du dispositif selon l'invention est décrit ciaprès avec référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe du dispositif agencé dans une culasse; - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe suivant la ligne ll-ll de la figure 1, le boisseau du dispositif étant respectivement dans l'une et l'autre de deux positions; - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1, le boisseau étant respectivement dans l'une et l'autre des positions des figures 2 et 3. On voit sur les figures, dans une partie d'une culasse 1 d'un moteur à combustion interne, un conduit d'admission 2 débouchant dans une chambre de combustion 3 par un orifice 4 obturable par une soupape 5 à tige 6, un siège circulaire 7 pour la soupape délimitant l'orifice 4. La portion terminale 2a du conduit 2 est, à proximité de la soupape, fortement inclinée par rapport à la tige 6, suivant une direction D presque orthogonale à celle-ci, et atteint la soupape d'un seul côté de sa tige (voir figure 4 et 5), de sorte que les gaz parvenant à l'orifice sont contraints à tourner autour de la tige 6 ainsi que, par suite, dans la chambre de combustion (flèches F), un tel tourbillonnement des gaz dit turbulence étant favorable au rendement thermique du moteur dans certaines conditions de fonctionnement. Selon l'invention, un boisseau cylindrique 8 traverse la portion terminale 2a du conduit 2 à proximité de l'orifice 4 et de la soupape 5 en étant sensiblement orthogonale à la tige 6 et à peu près parallèle ou peu inclinée par rapport à la direction D de la portion 2a Ce boisseau est constitué par le prolongement d'un axe 9 cylindrique de même diamètre et traversant une partie 1a de la culasse par un alésage 10 formant palier. L'extrémité 9a de cet axe saille de la culasse et porte un bras 11 de liaison à un organe de commande non représenté. Le boisseau 8 est aussi prolongé, du côté opposé à l'axe 9, par un embout cylindrique 12 de même diamètre tournant dans un alésage borgne aligné avec l'alésage 10. Le boisseau 8 est muni d'un évidement traversant 13 constituant un canal de guidage pour une partie des gaz s'écoulant dans le conduit, comme indiqué par des flèches blanches sur les figures. Ce canal est sensiblement aligné avec l'écoulement des gaz dans la portion 2a du conduit 2; il comporte dans sa partie amont une paroi inclinée 14 et dans sa partie aval un bord incurvé 15. Grâce au pivotement de l'axe 9 commandé au moyen du bras 11, en relation avec des conditions déterminées de fonctionnement du moteur, le boisseau peut être placé en diverses positions angulaires. Pour la position du boisseau représentée aux figures 2 et 4, la paroi amont 14 du canal est à peu près alignée, en l'affleurant dans la direction de l'écoulement des gaz, avec une partie environnante 2b de la paroi du conduit 2, et le bord aval 15 du canal suit un arc à peu près centré sur la tige de la soupape de manière à être sensiblement superposé à une partie du siège 7, donc du bord de l'orifice 4. Ainsi le canal 13 guide une large veine gazeuse V vers le bord de l'orifice 4, sans perturber l'écoulement tourbillonnaire amorcé par le conduit 2. La turbulence F est alors maximale dans la chambre de combustion. Pour la position représentée aux figures 3 et 5, le canal 13 du boisseau est incliné par rapport à l'écoulement des gaz et ne guide qu'une faible partie de ceux-ci (veine V1) en déviant une autre partie (veine V2), d'où résulte une turbulence réduite F1 dans la chambre de combustion. Cette variation commandée de la turbulence est obtenue par un boisseau qui, notamment grâce à son contour cylindrique, offre moins de résistance à l'écoulement de gaz qu'un volet déflecteur usuel. Par ailleurs sa mise en place dans le conduit est très facile par simple emmanchement dans l'alésage 10 de l'ensemble monopièce formé par l'axe 9 et le boisseau 8. Enfin, le dispositif décrit ci-dessus est aisément adaptable à la plupart des culasses de moteurs à turbulence des gaz d'admission. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de déviation des gaz admis dans une chambre de combustion d'un moteur thermique, comprenant un déflecteur mobile en rotation dans un conduit d'admission (2) débouchant dans la chambre de combustion (3) par un orifice (4) obturable par une soupape (5) à tige (6), caractérisé en ce que le déflecteur est constitué d'un boisseau cylindrique )disposé prÀs de l'orifice (4) en étant sensiblement orthogonal à la tige (6) de la soupape, et muni d'un évidement traversant dit canal (13) propre à recevoir et à guider une partie (V;V1) des gaz admis. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, la portion terminale (2a) du conduit (2) parvenant à la soupape (5) d'un seul côté de sa tige (6) suivant une direction (D) approximativement orthogonale à celle-ci, le boisseau (8) s'étend dans cette portion de conduit (2a) à peu prcs parallelement à cette direction (D); 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, le conduit (2) et la soupape (5) étant agencés dans une culasse (1) du moteur, le boisseau (8) est constitué par le prolongement d'un axe (9) traversant une partie (1 a) de la culasse 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une extrémité (9a) de cet axe (9) saille de la culasse (1) et est reliée à un organe de commande (11) apte à faire pivoter le boisseau (8); 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal (13) comporte dans sa partie amont une paroi inclinée (14) qui, dans une position déterminée du boisseau (8), est à peu pres alignée, en direction (D) de l'écoulement des gaz, avec une partie environnante (2b) de la paroi du conduit d'admission (2); 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal (13) comporte dans sa partie aval un bord incurvé (15) qui, dans la position déteminée précitée du boisseau (8), est sensiblement superposé à une partie du bord circulaire de l'orifice (4).