Chambre de combustion d'un moteur alternatif 2 temps et moteur faisant application

Abstract

 La présente invention concerne une chambre de combustion dans laquelle deux flux gazeux sont admis par lumières en bas de cylindre, l'un des flux étant un mélange carburé, l'autre étant un flux d'air pur, de manière que ces flux se rencontrent à l'intérieur de la chambre, à proximité de la paroi opposée à une lumière d'échappement (5) pour que le mélange soit confiné et ralenti dans une cavité (9) de la culasse tandis que le flux d'air pur soit divisé par une arête (12) que forme cette cavité avec la paroi inférieure (11) de culasse pour qu'une partie de ce flux d'air provoque le balayage inversé de la chambre de combustion (1) .

Description

[0001] Le moteur 2 temps est très employé, tant comme moteur à allumage ponctuel que comme moteur Diesel.

[0002] 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.

[0003] Le déficit de la puissance réelle par rapport à la puissance théorique est très important, du fait d'une perte de gaz frais par l'échappement, particulièrement à bas régime.

[0004] Dans les moteurs à allumage commandé, où l'ali­mentation s'effectue en mélange préalablement formé, c'est du mélange qui est perdu au détriment de la consommation et de la pollution.

[0005] 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'unë part, ladite dépression d'échappement et, d'autre part, la pression d'ad­mission.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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 retarder l'écoulement du mélange dans la chambre de combustion par rapport à celui du flux d'air contenu dans cette chambre, ce qui tend à éviter le risque de perte du mélange par l'échappement. La cavité consti­tue un espace de rétention, grâce à 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.

[0011] 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 êtant 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 la 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.

[0012] On comprend que la rencontre des déux 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'arëte de la cavité au milieu de la paroi de culasse. La partie de flux forcée ainsi à circuler à contre-courant 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, possédera 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.

[0013] Ces mesures permettent d'isoler efficacement le mélange de la lumière d'échappement tant qu'elle est découverte par le piston.

[0014] 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 maniére 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.

[0015] Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que 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.

[0016] Les dispositions de l'invention seront d'autant plus intéressante 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.

[0017] Dans un mode de réalisation simple, les alimentations en air pur et en mélange sont reliées par des canaux de trans­fert à un dispositif unique de surpression, qui peut être l'ensemble cylindre-carter pompe, sous le piston duquel on admet un mélange. 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.

[0018] Dans un mode de réalisation économique, la chambre de surpression est unique, sans séparation et comporte une ou­verture d'admission de l'un des fluides située dans le carter et une ouverture d'admission de l'autre fluide située en bas de ladite partie cylindrique, les sections du canal de trans­fert du mélange et de l'admission de ce mélange dans la cham­bre de surpression étant de dimensions relatives telles que la quantité de mélange transférée par le canal de transfert est au moins égale à la quantité de mélange admise dans la chambre.

[0019] 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 dés deux flux gazeux. Le rapport entre la quantité de mélange transféré et la quan­tité totale des flux transférés est aussi au moins égal 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 séparé.

[0020] 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 50 % 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 peut mettre en oeuvre par exemple un obturateur partiel ou réduire 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 addi­ tionnelle ne constitue pas directement une perte à l'échap­pement, puisque c'est la dépression d'échappement qui la dé­clenche. Pour éviter un tel phénoméne, il faut prévoir une admission additionnelle d'air séparatif. 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 facon que le flux le plus proche de l'échappement et tendant à s'échapper sous l'effet de l'aspiration qui y régne soit de l'air.

[0021] Le dispositif de surpression peut être également utilisé de manière inverse, c'est-à-dire pour comprimer du mélange dans l'enceinte définie par la partie cylindre située sous le piston et comprimer de l'air dans le carter.

[0022] Ces deux variantes de réalisation d'un disposi­tif surpresseur sont d'un cout négligeable pour des moteurs à graissage séparé ; le seul surcoût est celui d'une seconde admission au surpresseur, qui est largement compensé par un meilleur remplissage.

[0023] En effet, la combinaison du ralëntissement 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 au plus proche de l'échappement. Il s'ensuit que l'aspiration 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 derniére.

[0024] 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.

[0025] 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 les dis­positifs de 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 alimentations. 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.

[0026] 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.

[0027] 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 étant une membrane. Ce cylindre peut être ménagé à partir du carter moteur, qui constitue le carter pompe et le système de surpression pour l'un des flux, la manoeuvre de la membrane du système surpresseur séparé pour l'autre flux étant réalisée par un embiellage convenable de cette membrane au vilebrequin. Cet embiellage peut être bien entendu remplacé par une commande à cames ou tout dispositif mécanique satisfaisant.

[0028] D'autres dispositifs peuvent être envisagés. On peut effectivement séparer complétement du carter moteur le dispostif de surpression.

[0029] On peut également se servir du carter pompe de chacun des cylindres du 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 carburé.

[0030] On peut également grouper de la même maniére des cylindres qui comportent des systémes 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 de pompe par l'intermédiaire de canalisations de transfert pourvues d'obturateurs de non-retour, pour tenir compte du fonctionnement en opposition de phase de ces pistons de pompes

[0031] 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.

[0032] Enfin, dans le cas où une alimentation en flux du mélange est réalisée séparément par une membrane, un retard du point mort haut de la membrane du surpresseur par rapport au point mort bas du piston moteur compris entre 120 et 60° peut être assuré grâce à un décalage corres­pondant de la membrane du surpresseur par rapport au piston moteur. On peut également régler les courses de chaque membrane de surpression de manière que la pression du flux de mélange par exemple soit inférieure à celle de l'air plus proche de l'échappement.

[0033] Pour les moteurs dans lesquels chaque cylindre est alimenté en fluide par deux dispositifs différents, il est avantageux de munir la tubulure de transfert du mélange, prés de son débouché dans la chambre, d'un dispositif de controle de l'admission du mélange dans cette chambre. L'ouverture de ce dispositif de controle est retardée au moins jusqu'au point mort bas du piston moteur, pour permettre un transfert retardé du mélange. Ce dispositif pourra être constitué par un boisseau cylindrique entraîné en rotation synchrone avec la rotation du moteur et possédant un passage interne pour assurer un libre passage entre le point mort bas et la fermeture de la lumière d'admission du mélange.

[0034] L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires.

[0035] 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 à celle de l'invention,

- la figure 4 illustre une première variante de réalisation de la figure 3,

- la figure 5 illustre une seconde variante de réalisation de la figure 3,

- la figure 6 illustre un second mode de réalisation de ce moteur,

- la figure 7 est un schéma d'un moteur bicylindre dans lequel la surpression est assurée par deux carters-­pompes,

- la figure 8 est une vue d'un moteur à surpression par piston étagé.

[0036] 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.

[0037] 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, l, de la lumière d'admission 8, la cavité 9 comportant une paroi 10 sensiblement verticale, à l'opposé 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.

[0038] 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.

[0039] 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.

[0040] Sur les figures 1 et 2 les fléches 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 arête, 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 se contrarient. C'est ainsi qu'en fin d'échappement le fluide qui est aspiré par l'échappement est le flux d'air sans carburant qui a balayé la chambre de combustion.

[0041] Cet effet de confinement sera grandement amélioré 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.

[0042] La figure 3 illustre schématiquement une premiére application de la chambre de combustion selon l'invention, dans laquelle le dispositif surpresseur pour l'alimentation en carburant et en air pur est un carter pompe. On retrouve sur cette figure certains des éléments déjà décrits avec les mêmes références. La représentation est très schématique et on supposera que lorsque les lumières sont couvertes par le piston, elles sont fermées de manière étanche.

[0043] La carburation est réalisée à la pression atmosphé­rique.

[0044] Le système de surpression comporte deux encein­tes superposées, une première enceinte qui comprend une cham­bre de volume variable, délimitée par la face inférieure du piston 4, la partie inférieure du cylindre 3, et une cloi­son partielle 20 entre cette première enceinte et une seconde enceinte formée par le carter 15 du moteur. La premiére enceinte est alimentée 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 déboucant 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 partie 27 de la canalisation 14 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 canalisation 14 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.

[0045] 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 susdite, et de préférence au voisinage du conduit 21 d'alimentation de cette chambre, en aval du clapet 22.

[0046] 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 partielle 20, il s'opére 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'échappement 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 une aspiration d'air sans carburant par le conduit 13 qui provoque l'ouverture 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.

[0047] A la figure 4, on a représenté une variante de réalisation de la figure 3 dans laquelle le mélange carburé est introduit par le conduit 16 dans le carter 15 et à la partie inférieure de celui-ci, au travers d'un clapet 16a.

[0048] Dans une autre variante représentée en figure 5 sur laquelle on retrouve certains des éléments déjà 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 par le conduit 41 pourvu d'un clapet 41a. La canalisation 13 de transfert d'air est issue du carter 15 ou de la partie de canalisation 41' située en aval du clapet 41a et est avan­tageusement pourvue d'un filtre non représenté qui retiendra les liquides de graissage surtout sur les moteurs à graissage séparé. Enfin, la jupe de piston 4 comporte un orifice 42, destiné à coïncider avec une lumière du cylindre 43 de laquel­le est issue la canalisation 14.

[0049] Dans le cas de cette figure 5, il sera avantageux de prévoir des dimensions de section de canal de transfert du mélange et de conduit d'admission de ce mélange dans le sur­presseur telles que la quantité de mélange transférée est au moins égale à celle admise.On supprime ainsi le risque de diffusion du mélange dans l'air, on maintient la stratification des deux flux jusqu'au transfert et on peut réaliser une dou­ble alimentation séparée en air et en mélange. En outre, compte tenu du fait que les turbulences dans chaque étage de surpres­seur sont de natures différentes (rotative dans le carter et alternative dans la partie supérieure de la chambre) il se produit une séparation pneumatique empêchant l'interpénétra­tion du mélange dans l'air.

[0050] 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 du 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'embiellage 35a et la tige 35b.

[0051] 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 3.

[0052] En variante non représentée de cette disposition, on peut prévoir une paroi mobile de la chambre 31 constituée par une membrane de surpression d'air attelée par un embiella­ge au vilebrequin pouvant être disposée dans le prolongement de l'axe du cylindre 3. On peut également prévoir que le calage respectif du piston 4 et 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 à une capacité tampon qui permette de conserver le fluide sous pression jusqu'au point mort bas du piston 4, la canalisation 3 de transfert étant munie d'un clapet de non retour.

[0053] On notera, sur cette figure 6, la présence d'un obturateur commandé 17 en forme de boisseau rotatif qui permet de ne maintenir le canal 14 ouvert que pendant le temps séparant le point mort bas du piston et la fermeture de la lumière d'admission 8.

[0054] Cette disposition permet de retarder l'admission de mélange, ce qui offre des avantages supplémentaires du point de vue du remplissage. Elle permet également de s'affranchir de l'injection directe en offrant de meilleurs résultats à un coût de construction de même ordre que celui d'un moteur ordinaire à graissage séparé. Ce qui est décrit pour la figure 6 vaut également pour les autres modes de réalisation de l'invention. Le boisseau rotatif peut être remplacé par une soupape commandée.

[0055] 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 avec deux cylindres 50, 51, par exemple flat-twin, dont chaque carter-pompe 52, 53 est affecté, l'un : 52, à 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.

[0056] 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.

[0057] 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.

[0058] Bien entendu, l'invention peut également être appliquée avec des systémes 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...).

[0059] L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des moteurs à combustion interne.

Revendications

1. Chambre de combustion (1) d'un moteur à combus­tion interne alternatif, à allumage commandé du type 2 temps, comportant au moins un piston (4), un cylindre (3), une culasse (2) délimitant ladite chambre (1) et des lumières (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'arëte (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 du mélange au moyen du flux d'air à contre-courant 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 au voisinage de la paroi verticale de l'ouverture de la cavité (9), mesurée parallèlement à la dimension l horizontale de la lumière d'ad­mission (8) du mélange, est la plus grande dimension de la cavité et est plus grande que la dimension L susdite

3. 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 (13,33) et (14,23) respectivement connectées par canaux de transfert aux lumières (6,7) d'admission d'air et à la lumière (8) d'admission de mélange, constitué au moins par une chambre (15) à volume variable délimitée entre le piston (4) et le carter.

4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chambre susdite possède une partition (20) la divisant en deux enceintes.

5. Moteur selon la revendication 3 ou la revendica­tion 4, caractérisé en ce que les deux sorties susdites (13,33) sont disposées pour l'une à la base de la partie cylindrique et pour l'autre audit carter tandis qu'un canal (21, 40a) d'admission pour l'un des fluides débouche en bas de ladite partie cylindrique (3) et qu'un canal d'admis­sion (16,41) pour l'autre fluide est raccordé au carter, les sections du canal (14) de transfert du mélange et des conduits d'admission (21, 40a) du mélange dans la chambre à volume variable susdite étant de dimensions relatives telles que la quantité de mélange transférée par ledit canal de transfert est au moins égale à la quantité de mélange admise dans la chambre.

6. Moteur selon la revendicaion 5, caractérisé en ce que la partie de chambre logée dans le carter est affectée à la surpression du mélange et la partie cylindrique de la chambre logée sous le piston à la surpression de l'air pur.

7. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie cylindrique de la chambre logée sous le piston est affectée à la surpression de mélange admis, alors que la partie de chambre logée dans le carter est affectée à la surpression d'air pur

8. Moteur sélon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit d'admission (23) de la partie de chambre logée dans le carter est constituée 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 (25) et d'un clapet de non-retour (26).

9. Moteur selon la revendication 8, 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).

10. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de surpression comporte deux chambres (31) et (15) de volume variable, séparées par une membrane attelée à un organe d'entraînement (35) relié au vilebrequin.

11. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de surpression est constitué par un piston moteur étagé (60) définissant une chambre annulaire (61) de surpression de l'un des flux reliée à la chambre de combustion par l'intermédiaire d'une capacité tampon (62) avec un clapet de non-retour (63), l'autre flux étant comprimé entre le carter et le piston.

12. Moteur selon la revendication 3 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.

13. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un organe (17) de coupure du canal de transfert de mélange commandé à l'ouverture à partir du point mort bas du piston jusqu'à la fermeture de la lumière d'admission correspondante.

Dessins