FR2609498A1 - Chambre de combustion d'un moteur alternatif 2 temps et moteur faisant application - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE CHAMBRE DE COMBUSTION DANS LAQUELLE DEUX FLUX GAZEUX SONT ADMIS PAR LUMIERES EN BAS DE CYLINDRE, L'UN DES FLUX ETANT UN MELANGE CARBURE, L'AUTRE ETANT UN FLUX D'AIR PUR, DE MANIERE QUE CES FLUX SE RENCONTRENT A L'INTERIEUR DE LA CHAMBRE, A PROXIMITE DE LA PAROI OPPOSEE A UNE LUMIERE D'ECHAPPEMENT 5 POUR QUE LE MELANGE SOIT CONFINE ET RALENTI DANS UNE CAVITE 9 DE LA CULASSE TANDIS QUE LE FLUX D'AIR PUR SOIT DIVISE PAR UNE ARETE 12 QUE FORME CETTE CAVITE AVEC LA PAROI INFERIEURE 11 DE CULASSE POUR QU'UNE PARTIE DE CE FLUX D'AIR PROVOQUE LE BALAYAGE INVERSE DE LA CHAMBRE DE COMBUSTION.

Description

Le moteur 2 temps est tres employé, tant comme moteur à allumage ponctuel que comme moteur Diesel.

Sous sa forme La plus simple, l'alimentation se fait par lumières. Théoriquement, à un régime donné, il devrait produire une puissance double d'un 4 temps, puisque le nombre de temps moteur est doublé.

Avec une alimentation par lumière, le déficit de la puissance réelle par rapport à cette puissance théorique est important, du fait d'une insuffisance de remplissage, conséquence d'une perte de gaz frais par l'échappement, particulibrement à bas régime.

Dans les moteurs à allumage commandé, où l'alimen- tation s'effectue en mélange préalablement formé, c'est du mélange qui est perdu au détriment de la consommation et de la pollution.

La construction de ces moteurs est restée, pour une grande part, empirique. On sait cependant que les pertes à l'échappement proviennent
- de L'aspiration par l'échappement dans la zone de dépression en forme de cône dans la chambre de combustion, du fait de la dynamique des gaz à ce niveau,
- de l'écoulement direct du contenu de l'admission vers l'échappement que provoquent d'une part, ladite dépression d'échappement et, d'autre part, la pression d'admission.

On a proposé pour remédier en partie à cette aspiration directe du mélange admis de constituer un déflecteur solide, par exemple une partie saillante du piston, pour former obstacle à ce passage direct. On a également proposé une déflexion pneumatique du flux de mélange admis, par la mise en oeuvre d'un courant d'admission dirigé du côté opposé à l'échappement.

Une solution efficace au problème des pertes par l'échappement réside dans l'injection directe de carburant.

Malheureusement, ce dispositif d'alimentation techniquement acceptable est économiquement inutilisable parce que d'un coût beaucoup plus élevé que celui du moteur lui-même. Il est donc nécessaire de continuer à utiliser des moteurs avec mélange préformé avant l'admission dans le cylindre
On a également pensé à réaliser un rideau d'air en alimentant la chambre de combustion d'une part, à l'opposé de l'échappement par un mélange carburé et, d'autre part, dans une direction sensiblement orthogonale à la ligne admission-échappement, par de l'air frais . On s'est cependant rendu compte que le rideau constitué soumis d'une part à la pression d'admission et d'autre part à la dépression d'échappement ne pouvait être que traversé.

On a également proposé une double admission, tota Lement séparée, c'est-a-dire de l'air dans Le cylindre et un mélange dans une cavité ménagée entre le piston et la culasse, le piston comportant alors une partie saillante qui forme un déflecteur séparation. Cette solution a cependant été abandonnée du fait de nombreux problèmes tenant à la présence de points chauds au sommet du piston et à un écoulement rapide du flux de mélange vers l'échappement.

Dans un brevet antérieur, le déposant a proposé une chambre de combustion comportant une admission multiple, c'est-à-dire d'un mélange formé préalablement à l'admission à l'opposé de l'échappement, et un flux d'air admis par deux lumières symétriques orientées vers la paroi opposée à l'échappement, pour contrebalancer la tendance du mélange à traverser diamétralement la chambre de combustion A ces dispositions était ajoutée une cavité dans la culasse pour provoquer une accumulation de mélange et une homogénéisation de la combustion au point mort haut.

Dans une étude récente, un institut japonais a montré le rôle important d'une telle cavité dans la culasse pour réduire les pertes par l'échappement d'un flux de mélange. Cette étude portait sur un moteur avec une alimentation unique en mélange carburant.

La présente invention concerne des mesures qui s'inscrivent dans la ligne de l'étude susdite et du brevet antérieur du déposant, de manière à allonger le parcours du mélange dans la chambre de combustion par rapport à celui du flux d'air contenu dans cette chambre, ce qui retarde le risque d'écoulement du mélange par l'échappement. La cavité peut alors jouer pleinement un rôle d'espace de rétention, en utilisant une réflexion du flux d'air qui vient s'établir à contre-courant du flux de mélange à l'intérieur de la cavité, arrêtant ainsi momentanément cet écoulement au sommet de la chambre.

A cet effet, l'invention a donc pour objet une chambre de combustion d'un moteur alternatif à combustion interne, à allumage commandé du type 2 temps, comportant au moins un piston, un cylindre, une culasse délimitant ladite chambre, et des lumières d'admission et d'échappement en bas de cylindre, dans laquelle on admet les constituants du mélange inflammable par deux dispositifs d'admission, l'air sans carburant étant admis par deux lumières proches de l'échappement et symétriques par rapport à ce dernier, et dont les axes sont concourants à l'intérieur de la chambre et orientés vers la portion de paroi opposée à l'échappement, tandis que le mélange contenant, dans de l'air, la totalité du carburant, est admis par au moins une lumière ménagée dans ladite portion de paroi du cylindre opposé à l'échappement.

Selon l'une des caractéristiques importantes de l'invention, la culasse comporte une cavité, limitée dans sa zone la plus éloignée de l'admission par une paroi sensiblement verticale, l'inclinaison des axes des dispositifs d'admission aboutissant aux lumières susdites étant telle que les flux admis se rencontrent sous un angle permettant une déviation dynamique du flux carburé vers la paroi de laquelle il est issu et du flux d'air pur en direction de l'arête inférieure de liaison de la paroi susdite de la cavité avec la surface de la culasse sur laquelle ledit flux d'air vient se diviser de manière à créer simultanément d'une part un confinement turbulent du mélange dans la cavité et, d'autre part, un balayage de la zone de la chambre voisine de l'échappement par de l'air pur, évitant ainsi des pertes de carburant par l'échappement.

On comprend que la rencontre des deux flux force le flux de mélange à recoller contre la paroi du cylindre et, s'écouler le long de cette paroi du fait de l'effet de
Coanda. On crée donc ainsi une certaine canalisation du flux de mélange qui est maintenu le plus éloigné possible de la lumière d'échappement. En outre, le flux d'air tend à revenir vers le centre de la chambre de combustion, et vient se diviser sur l'arête de la cavité au milieu de la paroi de culasse. La partie de flux forcée ainsi à circuler dans la cavité vient à la rencontre du flux de mélange en le freinant. On notera que la cavité, pour collecter la totalité du mélange circulant contre la paroi de la chambre, possèdera une ouverture sur la chambre dont la dimension mesurée parallèlement à la largeur horizontale de la lumière d'admission de mélange, est au moins aussi grande que cette largeur.

Ces mesures permettent d'isoler efficacement le mélange de L'échappement tant que La lumière d'échappement est découverte par le piston.

Pour améliorer le confinement à l'opposé de l'échappement, du flux de mélange, on peut orienter la canalisation aboutissant à la lumière d'admission de mélange de manière qu'elle soit la plus axiale possible. On évite également par cette disposition une interpénétration trop brutale du flux de mélange avec les deux flux convergents d'air, interpénétration qui pourrait créer des infiltrations de mélange dans l'air en direction de l'échappement.

Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de de prévoir une admission par deux lumières au lieu d'une ou de prévoir une admission de ce mélange par un orifice situé en haut de la chambre, diagonalement opposé à la lumière d'échappement, ledit orifice pouvant être pourvu d'un obturateur, notamment automatique, avec un ressort de rappel.

Les dispositions de l'invention seront d'autant plus intéressantes que Les deux flux alimentant la chambre de combustion sont surpressés. Ainsi, en fonction des différents types de surpression que l'on peut adapter à un moteur pourvu des chambres de combustion susdites, on obtiendra différents moteurs, et ce à différents coûts.

Dans un mode de réalisation économique, les alimentations en air pur et en mélange sont reliées par des canaux de transfert à un dispositif unique de surpression.

Ce dispositif unique de surpression peut être un carter pompe, l'alimentation en carburant pouvant alors s'effectuer en aval de ce carter pompe, sur le canal de transfert le reliant à la lumière d'admission de mélange.

On peut également mettre en oeuvre un seul ensemble surpresseur sous le piston, en utilisant le cylindre et Le carter pompe, dans lequel on admet un mélange très riche qui est formé à la pression atmosphérique en amont de l'ensemble surpresseur. Pour éviter dans cet ensemble surpresseur des mélanges entre l'air frais et l'air carburé, le carter pompe et le cylindre sous le piston forment chacun une enceinte distincte d'alimentation,qui comporte un orifice séparé d'admission, une cloison délimitant chacune des enceintes susdites. Cette cloison peut être parfaitement étanche ou non, compte tenu du fait qu'elle sera traversée par l'embiellage du piston.

Le rapport au point mort bas, entre le volume de l'enceinte contenant le mélange et le volume total comprimé sous le piston, est égal ou supérieur au rapport entre la quantité admise de mélange et la quantité totale des deux flux gazeux. Le rapport entre la quantité de mélange transféré et la quantité totale des flux transférés est aussi au moins égale à ce rapport de volumes.Ainsi La richesse du mélange transféré peut-elle être inférieure à celle du mélange initialement admis,par une petite dilution d'air dans le mélange. Pour réduire le risque de pénétration de mélange dans l'air, l'orifice de transfert d'air est pourvu d'un élément filtrant. Celui-ci est particulièrement utile lorsque le graissage est un graissage sépare.

Le carter peut être utilisé pour l'alimentation en mélange, et l'enceinte délimitée par le cylindre sous le piston peut être utilisée pour l'alimentation en air. Il faut cependant noter que la quantité de mélange transféré ne doit pas excéder : Zc de la quantité totale admise dans
La chambre de combustion. Comme La quantité aspirée dans
Le carter risque d'être largement supérieure, un dispositif limite la quantité admise en dessous de ce pourcentage. On mettra en oeuvre par exemple un obturateur partiel ou on réduira les dimensions du dispositif d'admission. En revanche, une admission additionnelle peut se faire pendant le transfert, le dispositif de carburation étant branché d'une façon connue avec un clapet d'admission, sur la canalisation de transfert de mélange.IL faut cependant prendre garde à ce que cette alimentation additionnelle ne constitue pas directement une perte à l'échappement, puisque c'est la dépression d'échappement qui la déclenche. Pour éviter un tel phénomène, il faut prévoir une admission additionnelle a i r séparation. Pour ce faire, la canalisation de transfert de l'air du bas de cylindre vers la chambre de combustion comporte également un piquage et une tubulure d'air pourvue d'un clapet d'admission. L'appel d'alimentation additionnelle par la dépression d'échappement suscitera également un appel d'air additionnel séparatif, de façon que le flux le plus proche de l'échappement et tendant à s'échapper sous l'effet de l'aspiration qui y règne soit de l'air.

Le dispositif de surpression peut être également utilisé de manière inverse, c'est-å-dire pour comprimer dru mélange dans l'enceinte définie par la partie cylindre située sous Le piston et comprimer de l'air dans le carter
Ces deux variantes de réalisation d'un dispositif surpresseur sont d'un coût négligeable pour des moteurs à graissage séparé; le seul surcoût est celui d'une seconde admission au surpresseur, qui est largement compensée par un meilleur remplissage.

En effet, la combinaison du ralentissement du flux de mélange dans la cavité avec une admission additionnelle directe d'air déclenchée par la dépression d'échappement favorise la suppression des pertes de mélange et L'amélioration du remplissage. Du fait des dispositions de l'invention, la dynamique des gaz est telle que du côté opposé à la lumière d'échappement, il existe une perte de charge plus importante pour le flux de mélange additionnel voulant pénétrer dans la chambre que pour le flux d'air additionnel pénétrant dans la chambre au plus proche de L'échappement. Il s'ensuit que l'asspiration créée par la dépression à l'échappement est essentiellement de l'air sans carburant. Le mélange additionnel quand même admis dans la chambre y reste et est un facteur de meilleur remplissage de cette dernière.

La chambre de combustion selon l'invention peut être utilisée également pour des moteurs dans lesquels les flux de chaque cylindre sont alimentés par deux dispositifs différents.

Dans ce cas, pour des moteurs à alimentation en mélange, celui-ci est formé à la pression normale en amont du dispositif d'alimentation. On s'arrangera pour que lesdispositifsde suralimentation soient regroupés en au moins un ensemble de surpression à usage multiple, afin d'assurer plusieurs fonctions ou pLusieurs utiLisations et de réaliser au moins deux alinentations. Le nombre d'ensembles surpresseurs sera au maximum une fois et demie le nombre de chambres de combustion pour éviter une augmentation du poids spécifique.

Sans entrer dans une description détaillée de ce type de réalisation, on mentionnera cependant une application particulièrement simple qui consiste à prévoir un piston étagé, dont la partie la plus large fonctionne avec le carter comme un carter pompe et dont la partie la plus étroite détermine avec Le cylindre de coulissement de la partie La plus large du point mort haut au point mort bas une chambre de volume variable qui constitue le deuxième système surpresseur. Comme la variation de cette chambre est à l'inverse de La variation de volume du carter pompe, il faudra prévoir une capacité tampon entre cette chambre et la lumière d'alimentation correspondante de manière que les deux types de flux arrivent surpressés au moment de l'alimentation de la chambre de combustion.

Un autre mode de réalisation d'un dispositif surpresseur séparé est constitué par une chambre à volume variable ménagée dans un cylindre différent de celui dans lequel se déplace le piston moteur, la paroi mobile de cette chambre à volume variable pouvant être une membrane ou un piston. Ce cylindre peut être ménagéà partir du carter moteur, qui constitue le carter pompe et le système de surpression pour l'un des flux, la manoeuvre du piston ou de la membrane du système surpresseur séparé pour l'autre flux étant réalisée par un embiellage convenable de ce piston ou de cette membrane au vilebrequin. Cet embiellage peut être bien entendu remplacé par une commande à cames ou tout dispositif mécanique satisfaisant.

D'autres dispositifs peuvent être envisagés. On peut effectivement séparer complètement du carter moteur le dispositif de surpression.

On peut également se servir du carter pompe de chacun des cylindres à piston moteur en tant que dispositif de surpression pour chaque flux, des canaux de transfert, des capacités tampons si nécessaire, des dispositifs de carburation étant prévus sur des conduits d'alimentation de ces carters pompes ou de certains d'entre eux. On peut en effet spécialiser certains carters pompes dans la surpression de L'air pur et d'autres dans la surpression du mélange carbure.

On peut également grouper de la même manière des cylindres qui comportent des systèmes surpresseurs plus complexes, tels que ceux à pistons étagés évoqués ci-dessus.

On peut en effet réunir ceux-ci par groupes bi-cylindres pour bénéficier de l'avantage d'avoir un seul carter et seulement deux paliers. Dans ce cas les deux pistons opposés par leur partie élargie sont reliés dans un carter unique au vilebrequin par des manetons calés à 180 et reliés par un flasque. Ce carter pompe unique sert à l'alimentation en l'un des fluides des deux cylindres lorsque leurs lumières sont simultanément découvertes. L'alimentation en autre fluide de chaque cylindre est réalisée par la partie élargie correspondante formant piston pompe par l'intermédiaire de canalisations de transfert pourvues d'obturateurs de nonretour, pour tenir compte du fonctionnement en opposition de phase de ces pistons-pompes.

Ainsi, d'une façon très avantageuse, ce groupe unique de pompage à double effet, fonctionnant d'un côté en carter pompe et de l'autre en double piston pompe d'alimentation, assure une double fonction d'alimentation en deux fluides, pour une quadruple utilisation, ces deux fluides étant distribués tous deux à deux cylindres
Enfin, dans le cas où une alimentation en flux du mélange est réalisée séparément par un piston, un retard du point mort haut du piston surpresseur par rapport au point mort bas du piston moteur compris entre 120 et 600 peut être assuré grâce à un décalage correspondant de ce piston surpresseur par rapport au piston moteur. On peut également régler les courses de chacun des pistons surpresseurs de minière que la pression du flux de mélange par exemple soit inférieure à celle de l'air plus proche de l'échappement.

L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires.

Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une chambre de combustion conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique en coupe diamétrale de cette même chambre de combustion,
- la figure 3 illustre un premier mode de réalisation schématique d'un moteur appliquant une chambre de combustion conforme à celle de l'invention,
- la figure 4 illustre un seconde mode de réalisation d'un même moteur,
- la figure 5 illustre une variante de réalisation de la figure 4,
- la figure 6 illustre un troisième mode de réalisation de ce moteur,
- la figure 7 est un schéma d'un moteur bicylindre dans lequel la surpression est assurée par deux carterspompes,
- la figure 8 est une vue d'un moteur à surpression par piston étagé.

En se reportant tout d'abord aux figures 1 et 2, on voit une chambre de combustion 1 limitée par une culasse 2, un cylindre 3, et un piston 4 représenté ici au point mort bas. Cette chambre 1 comporte de manière connue une lumière d'échappement 5 et un système de double admission.

Ce système comporte un premier dispositif constitué par deux lumières 6 et 7, symétriques par rapport au plan vertical contenant la lumière d'échappement, et un second dispositif constitué par une lumière 8, débouchant dans la chambre à l'opposé de la lumière 5 d'échappement, et dont le bord supérieur est à une altitude h inférieure à celle, H, des lumières 6 et 7.

La culasse comporte une cavité 9, voisine de la paroi de cylindre opposée à celle portant la lumière d'échappement, dont la dimension L - voir figure 2 - est supérieure à la largeur, I, de la lumière d'admission 8, la cavité 9 comportant une paroi 10 à l'opposé sensiblement verticale, de la paroi de cylindre pourvue de la lumière d'admission formant avec la surface restante 11 de la culasse une arête 12. Un organe d'allumage B est disposé en fond de cavité 9.

Les lumières 6 et 7 sont respectivement reliées à des tubulures d'admission issues d'un système de précompression qui peut être, dans le cas de figure, un carter pompe dans lequel la face inférieure du piston sert d'organe de refoulement, par une tubulure 13 de transfert, de l'air présent dans le carter.

La tubulure 14 débouchant dans la chambre de combustion par la lumière 8 est raccordée à un dispositif d'apport de carburant, directement ou indirectement. On verra, en regard des figures suivantes, plusieurs implantations sur la canalisation 14 de ce dispositif d'apport en carburant.

Sur les figures 1 et 2 les flèches noires symbolisent l'alimentation en mélange carburé, alors que les flèches blanches symbolisent l'alimentation en air pur. Si les canalisations 13 et 14 sont convenablement orientées et débouchent dans la chambre de combustion 1 de manière à converger en un point unique, les flux ont tendance à se rencontrer et se repousser. C'est ainsi que le flux de mélange est renversé contre la paroi de la chambre opposée à la lumière d'échappement, le long de laquelle il va continuer de s'écouler sans décollement du fait de l'effet
Coanda. L'air sans carburant au contraire se trouve renvoyé du côté de l'intérieur de la chambre de combustion et vers le'haut.C'est alors que le flux rencontre l'arête 12 susdite et,sur cette arete, se divise en deux branches, l'une s'enroulant dans la cavité 9 à l'encontre du flux de mélange, l'autre s'enroulant dans la chambre de combustion du côté de la lumière d'échappement 5, par réflexion sur la paroi 11 de la culasse 2. Cette disposition permet de confiner le mélange admis dans la partie de la chambre la plus éloignée de la lumière d'échappement, en créant dans la cavité une zone où les flux qui se contrarient possèdent une plus grande inertie à l'égard de l'aspiration due à la dépression d'échappement. C'est ainsi qu'en fin d'échappement le fluide qui est aspiré le premier par I 'échap- pement est le flux d'air sans carburant qui a balayé la chambre de combustion.

Cet effet de confinement sera grandement amé lioré par le dessin et l'orientation des dispositifs d'admission d'air carburé ou d'air pur dans la chambre de combustion . C'est ainsi qu'on s'arrangera pour que la tubulure 14 conduisant le mélange dans la chambre de combustion soit la plus verticale possible en partie terminale pour que le flux décolle Le moins possible de la paroi du cylindre.

La figure 3 illustre schématiquement une premi ère application de la chambre de combustion selon l'in- vention, dans laquelle le dispositif surpresseur pour I 'ali- mentation en carburant et en air pur est un carter pompe.

On retrouve sur cette figure certains des éléments déjà décrits avec les memes références. La représentation est très schématique et on supposera que lorsque les lumières sont couvertes par le piston, elles sont fermées de manière étanche. On voit que l'alimentation du carter pompe 15 est assurée par une conduite 16 s'ouvrant sur l'atmosphère pourvue d'un clapet 17, la canalisation 14 étant équipée d'un carburateur 18 communiquant avec la chambre du carter pompe 15 au moyen d'un clapet 19. La quantité relative de chacun des flux sera réglée par des dispositifs intervenant notamment sur les sections de passage. Dans ce type de réalisation, la carburation est assurée sous pression, ce qui constitue une légère complication au moteur et un surcoût de fabrication.

En revanche, à la figure 4 on a représenté une variante de réalisation dans laquelle la carburation est réalisée à la pression atmosphérique. On retrouve également sur cette figure certains des éléments déjà décrits avec les mêmes références.

Le système de surpression comporte ici deux étages superposés, un premier étage qui comprend une chambre de volume variable, délimitée par la face inférieure du piston 4, la partie inférieure du cylindre 3, et une cloison 20 traversée par l'embiellage du piston 4, qui forme néanmoins un organe d'isolement partiel de ce premier étage avec le second étage qui est, lui, constitué par le carter 15 du moteur. Le premier étage de surpression est alimenté par une canaLisation 21 pourvue d'un clapet 22 autorisant l'aspiration à l'intérieur de la chambre variable de l'air tout en en interdisant l'échappement. Le carter 15 est, quant à lui, relié par une canalisation 23 d'une part à la canalisation 14 débouchant dans la lumière 8 et, d'autre part, à une canalisation 24 sur laquelle un carburateur 25 est installé.Un clapet 26 interdit le refoulement dans la canalisation 24 du produit comprimé dans le carter 15. On notera que la canalisation 23 se termine en forme d'ajutage 23a dans une chambre 27 qui s'étend annulairement autour de cet ajutage 23a de manière que le mélange carburé aspiré dans la canalisation 23 subisse une certaine décantation dans l'espace annulaire que forme la chambre 27 autour de l'ajutage 23a. La section de l'ajutage 23a sera déterminée en fonction de la quantité de mélange carburé à surpresser et en fonction de la quantité d'air qui est surpressé dans le premier étage.

La lumière 6 d'admission dans la chambre de combustion d'air pur est connectée par le conduit 13' à la chambre de volume variable de l'étage susdit, et de prefé- rence au voisinage du conduit 21 d'alimentation de cette chambre, en aval du clapet 22.

La remontée vers le point mort haut du piston 4 provoque la mise en dépression d'une part de la chambre située sous lui et, d'autre part, du carter 15. Il se produit donc simultanément une aspiration d'air frais par le conduit 21 et une aspiration de mélange carburé par le conduit 23.

Compte tenu de la distance séparant ces deux aspirations et de la cloison de séparation 20, il s' opère une bonne stratification des deux mélanges aspirés qui, dans le système de surpression, ne se mélangent pratiquement pas. Lors de la course descendante du piston, les deux mélanges sont d'abord comprimés, puis expulsés simultanément en direction de la chambre de combustion 1. En outre, si la dépression à l'échap- pement est suffisante, il peut se créer d'une part une aspiration de mélange carburé directement à partir du conduit 24, ce mélange étant surcarburé par entraînement du combustible qui s'est déposé à la base de la chambre 27, et aspiration d'air sans carburant par le conduit 13' qui provoque l'ouver- ture du clapet 22.On voit que ce qui s'échappera dans l'échappement sera de l'air pur, car ce dernier se substituera au mélange additionnel admis sous l'effet de cette dépression et tendant à passer directement dans l'échappement.

Cette disposition permet avantageusement d'améliorer le remplissage de la chambre de combustion.

Dans une variante représentée en figure 5, sur laquelle on retrouve certains des éléments dejà décrits avec les mêmes références, le mélange est admis dans la chambre de volume variable 40 située sous le piston 4 par un conduit 40a pourvu d'un clapet unidirectionnel 40b et d'un carburateur 40c, alors que l'air est admis dans le carter 15. La tubulure 13 de transfert d'air depuis le carter jusqu'à la chambre de combustion est avantageusement pourvue d'un filtre qui retiendra les liquides de graissage surtout sur les moteurs à graissage séparé. Pour améliorer la séparation des deux flux dans un des systèmes de surpression, on peut, aux lieu et place de la cloison partielle 20 rigide, mettre en oeuvre une cloison souple 41 qui permet la transmission des variations de pression et le mouvement de l'embiellage du piston.

Par ailleurs la jupe de piston 4 comporte un orifice 42, destiné à coincider avec la lumière du cylindre 43 pour réaliser le transfert par la tubulure 14.

La figure 6 est une illustration schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le dispositif de surpression comporte le système de carter pompe classique et un système de chambre à paroi mobile, séparé du carter pompe. Dans le cas de figure, le système à paroi mobile est affecté à la surpression de l'air sans carburant aboutissant à la lumière 6 mais, bien évidemment, on peut inverser les rôles du carter pompe et du système de surpression à paroi mobile. Ce système est représenté comme étant une membrane déformable 30 pour faire varier le volume d'une chambre 31 possédant un conduit d'aspiration 32 et un conduit de refoulement 33 aboutissant à la lumière 6, la membrane déformable 30 étant attelée au vilebrequin 34 par l'embiel- lage 35a et la tige 35b.Le mouvement de l'embiellage est orthogonal à celui de l'embiellage du piston 4, et le déca image angulaire des manetons d'entrainement est tel que la chambre 31 atteint son volume minimal lorsque le piston 4 est au point mort bas.

Le dispositif de carburation disposé sur le conduit 36 d'alimentation du carter pompe 15 est représenté ici schématiquement mais peut être de la forme de celui, 25, représenté à la figure 4.

En variante non représentée de cette disposition, on peut prévoir une paroi mobile de la chambre 31 constituée par un piston formant pompe pour la surpression d'air pur, ce piston, ou la paroi mobile 30, pouvant être disposé dans le prolongement de l'axe du cylindre 3. On peut également prévoir que le calage respectif des pistons 4 et du piston ou de la membrane de la chambre de volume variable 31 soit tel que le plus petit volume de la chambre 31 soit atteint en même temps que le point mort haut du piston 4. Dans ce cas, on aura prévu que la chambre 31 soit associée avec une capacité tampon qui permette de conserver le fluide sous pression jusqu'au point mort bas du piston 4.

De nombreuses autres dispositions permettant d'assurer simplement la surpression d'alimentation d'un moteur équipé de chambres de combustion selon l'invention peuvent être mises en oeuvre. C'est ainsi que la figure 7 illustre un mode de réalisation dans lequel deux cylindres 50, 51, par exemple flat-twin, dont chaque carter pompe 52, 53 est affecté l'un, 5 2, pour la surpression du flux carburé admis par un conduit 54 équipé d'un clapet anti-retour 54a et d'un carburateur 54b, et l'autre, 53, affecté à la surpression de l'air pur, admis par un canal 55 pourvu d'un clapet 55a. Les canalisations de transfert 13a et 13b relient le carter 53 aux deux lumières 6a et 6b, alors que des canalisations de transfert 14a et 14b relient le carter pompe 52 de surpression de mélange aux lumières 8a 8b.

On mentionnera également - voir figure 8 - la possibilité de réaliser des systèmes de surpression au moyen d'un piston moteur étagé 60, qui définit avec le cylindre entre la chambre de combustion et le carter pompe un espace annulaire 61 de volume variable qui peut servir de chambre de compression de l'un ou l'autre des fluides admis dans la chambre de combustion (sur la figure le flux carburé). On prendra cependant la précaution d'adjoindre à cette chambre 61 une capacité tampon 62 pourvue d'un clapet de non retour 63, compte tenu du fait que son volume minimal correspond au point mort haut du piston 60 et donc à la fin de phase d'aspiration du carter pompe situé dessous.

Il est possible d'associer un ensemble de cylindres pistons étagés à un autre dans un arrangement du type flat-twin, qui auraient en commun le carter pompe.

Bien entendu l'invention peut également être appliquée avec des systèmes surpresseurs séparés pour distribuer les deux flux dans chacune des chambres de combustion que comporterait le moteur, constitués par des dispositifs connus alternatifs ou rotatifs (pompes à lobes, à palettes, ...).

L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des moteurs à combustion interne.

Claims (7)

1. R E V E N D I C A T I O hiS

   1 . Chambre de combustion (1) d'un moteur à combustion interne alternatif, à allumage commandé du type
2. 2 temps, comportant au moins un piston (4), un cylindre (3), une culasse (2) délimitant ladite chambre (1), et des lumière res (6,7,8) d'admission et d'échappement (5) en bas de cylindre, dans laquelle on admet les constituants du mélange inflammable par deux dispositifs d'admission, l'air sans carburant étant admis par deux lumières (6,7) proches de l'échappement (5) et symétriques par rapport à ce dernier, et dont les axes sont concourants à l'intérieur de la chambre et orientés vers la paroi opposée, tandis que le mélange contenant, dans de l'air, la totalité du carburant, est admis par au moins une lumière (8) ménagée dans une portion de paroi du cylindre opposée à l'échappement (5), caractérisée en ce que la culasse comporte une cavité (9) limitée dans sa partie la plus éloignée de la lumière d'admission (8) par une paroi sensiblement verticale (10), l'inclinaison des axes des dispositifs d'admission aboutissant aux lumières (6,7 et 8) susdites étant telle que les flux admis se rencontrent sous un angle permettant une déviation dynamique du flux carburé vers la paroi de laquelle il est issu et du flux d'air pur en direction de l'arête (12) inférieure de liaison de la paroi (10) susdite de la cavité avec la surface (11) de culasse, sur laquelle ledit flux d'air pur vient se diviser, de manière à créer simultanément d'une part un confinement turbulent du mélange dans la cavité (9) et d'autre part, un balayage de la zone de la chambre voisine de l'échappement (5), par de l'air pur évitant ainsi les pertes de carburant par l'échappement.

   2. Chambre de combustion selon la revendication 1, caractérisée en ce que la dimension L de l'ouverture de la cavité (9), mesurée parallèlement à la dimension I horizontale de la lumière d'admission (8) du mélange, est plus grande que cette dernière.

   L'altitude h de la lumière d'admission (8) du mélange.
3. 3. Chambre de combustion selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'altitude H des lumières (6, 7) d'admission d'air pur est supérieure à
4. 4. Moteur comportant au moins une chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de surpression unique comportant deux sorties (13,13', 33) et (14,23) respectivement connectées par canaux de transfert aux lumiè- res (6, 7) d'admission d'air et à la lumière (8) d'admission de mélange, constitué par au moins une chambre (15) à volume variable délimitée entre le piston (4) et le carter.
5. 5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre susdite possède une partition (20 41) la divisant en deux enceintes superposées.
6. 6. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'enceinte inférieure est affectée à la surpression du mélange et l'enceinte supérieure à la surpression de l'air pur.

   8. Moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la dérivation est raccordée de manière concentrique par une chambre (27) à la portion de canalisation (23) qui forme un ajutage (23a) dans cette chambre (27).
7. 7. Moteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit d'aspiration- (23) de l'enceinte infé rieur est constitué par une portion de canalisation de transfert (23-14) entre cette zone et la lumière (8) d'admission de mélange, sur laquelle est branchée une dérivation (24) pourvue d'un carburateur ("5) et d'un clapet de non-retour (26)

   9. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'enceinte supérieure (40) est affectée à la surpression de mélange admis par un conduit (40a) débouchant dans l'enceinte, alors que l'enceinte inférieure est affectée à la surpression d'air pur, la communication entre la canalisation de transfert (14) et l'enceinte supérieure (40) étant réalisée au travers d'un orifice (42) de la jupe de piston placée au point mort bas en regard d'une lumière (43) du cylindre.

   10. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de surpression comporte deux chambres (31) et (15) de volume variable, séparées par une cîpi- son pourvue d'un passage d'un organe d'entrainement (35) de la paroi mobile de la chambre (31).

   11. Moteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que cette paroi mobile est une membrane (30).

   12. Moteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que les canaux de transfert (13') reliant les lumières d'admission d'air pur aux disposi tifs de surpression comportent une ouverture d'admission d'air additionnel pourvue d'un clapet automatique ( 2c) sensible à la dépression dans le canal de transfert.

   13. Moteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que le canal de transfert (14) reliant la lumière d'admission (8) de mélange aux dispositifs de surpression comporte une ouverture d'admission de mélange additionnel pourvue d'un clapet automatique (26) sensible à la dépression dans le canal de transfert (14).

   14. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif unique de surpression est constitué par un piston moteur étagé (60) définissant une chambre annulaire (61) de surpression de l'un des f-lux reliée à la chambre de combustion par l'intermédiaire d'une capacité tampon (62), avec un clapet de non-retour (63).

   15. Moteur selon la revendication 4 comportant au moins deux cylindres fonctionnant en phase, caractérisé en ce que le carter pompe (52). de l'un constitue surpresseur de mélange pour les deux chambres de combustion, alors que le carter pompe (53) de l'autre constitue surpresseur d'air pur pour les deux chambres.