La présente invention a trait à un perfectionnement aux moteurs à combustion interne, fonctionnant selon le cycle à deux temps, avec injection de combustible liquide pulvérisé sous haute pression, tels que les moteurs Diesel à deux temps. Plus particulièrement l'invention a trait à un système d'échange des gaz incorporé exclusivement dans la culasse et destiné notamment à organiser une stratification entre les produits de combustion du cycle précédent et l'air frais introduit dans la chambre de travail pour le cycle suivant dans le but de réduire les déperditions de chaleur aux parois et d'assurer les conditions d'un processus de combustion d'une qualité tout à fait remarquable tout en conservant un excellent rendement, dit rendement de balayage, du système d'échange de gaz.

Un problème bien connu des moteurs à deux temps à allumage par compression, est celui d'augmenter l'efficacité de l'échange des gaz. En effet, le remplacement des gaz brûlés par la charge d'air frais pose un problème particulier, dans le moteur à combustion interne à deux temps, car on n'y dispose que d'un temps réduit (correspondant à un angle de rotation d'environ 100 ^e à 140 ^e du vilebrequin) pour le réaliser alors que, dans le moteur fonctionnant selon un cycle à quatre temps, la période de temps, disponible à cet effet, est sensiblement plus grande et peut atteindre une durée correspondant à un angle de rotation d'environ 400 ^e de l'arbre-manivelle. Dans les moteurs à deux temps, on s'efforce en général d'améliorer l'échange des gaz, a) en augmentant la perméabilité du cylindre, c'est-à-dire en laissant passer le débit d'air requis par le moteur sous une différence de pression entre admission et échappement qui soit aussi petite que possible ; b) en diminuant le court-circuit d'air entre l'admission et l'échappement grâce à une orientation du courant d'air frais entrant dans le cylindre l'empêchant de passer directement de l'admission à l'échappement ; c) en empêchant, autant que possible, l'air frais admis dans le cylindre de se mélanger, pendant le balayage, aux gaz brûlés provenant du cycle précédent et quittant le cylindre ; et d) en créant dans la chambre de combustion, d'intenses mouvements d'air bien synchronisés avec l'injection de carburant pour améliorer le mélange entre air et carburant.

Il serait également désirable de diminuer, si

possible, la puissance motrice perdue dans 1 'actionnement des soupapes, et notamment des soupapes d'échappement qui doivent être levées à un moment où la pression des gaz moteurs dans le cylindre est élevée. Un autre facteur de diminution de rendement d'un moteur, notamment d'un moteur à deux temps, est lié à l'aire de la surface dite "surface mouillée" c'est-à-dire de la surface interne du volume où s'effectue l'amorçage de l'injection de combustible et le début de la combustion, et gui comprend généralement les surfaces du piston, de la culasse, des soupapes et de la partie du cylindre restant découverte au point mort ha„t. La surface mouillée pose, en effet, des problèmes de refroidissement et de déperdition d'énergie. Une diminution de la surface de la chambre de combustion a été recherchée, notamment par le brevet français n ^β 1 021 442 qui décrit un moteur à combustion interne à au moins un cylindre avec piston à mouvement alternatif, par exemple du type Diesel fonctionnant selon un cycle de travail à quatre temps, avec une distribution des fluides gazeux à chaque cylindre par une paire de soupapes en champignon respectivement d'admission et d'échappement à fermeture automatique par un ressort individuel de rappel antagoniste, disposées coaxialemenent l'une dans l'autre d'une façon dite télescopique ou concentrique dans la culasse du cylindre associé et coaxialement à celui-ci, de façon à permettre l'obtention d'un balayage axisymétrique du volume mort de la chambre de combustion du cylindre au voisinage du point mort haut du piston, c'est-à-dire selon une configuration de révolution du flux gazeux autour de l'axe longitudinal central du cylindre. Les deux soupapes

s'ouvrent vers l'intérieur du cylindre associé et, pendant la phase de balayage, pénètrent, en positions simultanément ouvertes, dans la chambre de combustion proprement dite constituée par un évide ent approprié de la tête du piston au point mort haut de celui-ci. Cette configuration est parfaitement adaptée à la solution du problème du balayage spécifique uniquement au cycle de fonctionnement à quatre temps. La soupape radialement externe est de forme annulaire creuse ouverte. La soupape radialement interne coopère avec un siège solidaire de la face sous tête de la soupape radialement externe et cette dernière coopère avec un siège fixe solidaire de la culasse.

La soupape radialement interne délimite un conduit annulaire avec et dans la soupape radialement externe. La soupape radialement interne sert de préférence à l'échappement tandis que la soupape radialement externe sert à l'admission : cependant la disposition fonctionnelle inverse est également possible mais toutefois sans procurer les mêmes avantages relatifs au balayage du volume mort du cylindre.

Ce document antérieur révèle également un moteur à combustion interne, par exemple Diesel, fonctionnant selon un cycle de travail à deux temps et dont chaque cylindre comporte une soupape d'admission disposée dans la culasse en tête du cylindre et des lumières d'échappement dans la partie inférieure de la paroi latérale du cylindre. Il peut être prévu un injecteur de combustible disposé dans la culasse en étant transversalement oblique à l'axe longitudinal médian de symétrie du cylindre ou plusieurs tels injecteurs uniformément répartis autour de la chambre de combustion du cylindre.

Dans le cas du cycle à quatre temps à soupapes concentriques, chaque soupape est actionnée séparément en ouverture de façon indépendante par son propre culbuteur contre la force antagoniste de son propre ressort de rappel automatique vers la position de fermeture et lors du mouvement individuel d'ouverture de la soupape radialement externe.

Le brevet FR-A-1 127 166 décrit une forme particulière de soupape creuse d'admission pour des moteurs de ce type.

D'autres dispositifs réduisant la surface mouillée sont décrits dans les brevets US-A-2 471 509 et 2 484 923 qui utilisent, dans des moteurs à deux temps, deux soupapes télescopées l'une dans l'autr et coulissant le long de l'axe géométrique de révolutio:. .--.u cylindre moteur pour des circulations axisy étriques des gaz, la soupape périphérique étant constituée de façon sensiblement tubulaire avec une extrémité incurvée radialement vers l'extérieur pour former une portée coopérant avec un siège conique de culasse alors Que la soupape centrale d'échappement, en forme de champignon, utilise, comme siège, une surface interne orientée vers le piston moteur de la soupape périphérique d'admission, de façon que l'ouverture deε deux soupapes s'effectue en direction de la chambre de combustion. Le conduit d'admission d'air, en amont de la soupape d'admission, est agencé avec des ailettes ou un aubage de déflexion, de façon à produire un mouvement d'air d'admission tourbillonnant destiné à descendre le long de la paroi du cylindre puis à remonter centralement, l'air tourbillonnant permettant d'améliorer le mélange d'air frais et de combustible en prévoyant des injecteurs de combustible

débouchant dans la périphérie de la chambre de combustion, selon un angle fortement incliné par rapport à la direction radiale. Dans cet agencement, les soupapes sont dimenεionnées, dans leur forme et dans leur course de levée, de façon que le passage offert, à l'admission, aux gaz frais soit nettement supérieur au passage offert, à l'échappement, aux gaz de combustion.

Ces constructions présentent cependant un certain nombre d'inconvénients dans le domaine de l'échange des gaz. Ainsi le débit des gaz, notamment à l'échappement, n'est pas facilité. Le court-circuit d'air entre l'admission et l'échappement est certes partiellement diminué grâce au mouvement de rotation imparti à l'air en direction du cylindre mais il subsiste néanmoins un passage préférentiel de l'admission à l'échappement grâce à un trajet de faible longueur, de surcroît orienté dans un sens favorable à la fuite des gaz, le balayage étant d'ailleurs conçu de façon à éliminer le plus possible les gaz de combustion du cycle précédent. La course de levée de la soupape centrale d'échappement doit être très importante, pendant la phase de balayage, pour une ouverture n'offrant qu'une surface de passage réduite. Enfin l'injection est effectuée à la périphérie directement dans l'air tourbillonnant qui, de ce fait, doit être à température suffisamment élevée pour provoquer l'auto-allumage, ce qui a pour effet d'augmenter la température de combustion dans un milieu riche en oxygène, favorisant la formation d'oxydes d'azote.

Il en est de même dans la construction ancienne décrite dans le document DE-A-1 056 872, qui vise à réaliser un dispositif d'échange de gaz compact, en prévoyant, dans la culasse, un moyeu central axisy étrique, susceptible de

présenter un injeσteur, ou une bougie d'allumage, central, et formant un siège tronconique pour l'extrémité inférieure d'une soupape tubulaire centrale d'admission délimitant un passage d'air d'admission entre le moyeu et la partie tubulaire de la soupape, qui se termine par une portée tronconique correspondante orientée vers le moyeu, cette soupape centrale étant entourée, à glissement, par une soupape cylindrique périphérique d'échappement dont la portée tronconique, orientée de façon radialement externe, vers un siège concentrique de la culasse, est destinée à assurer une évacuation des gaz de combustion par la périphérie de la culasse.

Un autre objectif de l'invention est d'augmenter l'efficacité de l'échange des gaz en chassant axisymétriquement une partie des gaz brûlés résiduels du cylindre en les remplaçant par un volume correspondant d'air frais, tout en empêchant ou en réduisant au maximum tout risque de passage direct d'air frais de la soupape d'admission à la soupape d'échappement, ou indirect par le mélange d'air frais avec les gaz brûlés quittant le cylindre, et ce avec une dépense d'énergie minimale. La dépense énergétique est minimisée par la recherche de la meilleure utilisation possible de l'air de balayage fourni au cylindre, mais également par l'obtention d'une grande perméabilité, c'est-à-dire par la réalisation de sections maximales d'écoulement offertes aux fluides gazeux, ne nécessitant ainsi qu'une différence de pression relativement faible entre la pression d'air de balayage et la contrepression à l'échappement pour assurer un débit d'air de balayage donné.

Un autre objectif de l'invention est d'assurer la

protection des parois latérales de la chambre de travail par la circulation centrifuge d'air frais le long de ces parois. Un autre objectif de l'invention est de minimiser, dans un moteur dans lequel est instaurée une stratification élevée des gaz dans le cylindre, la surface dite surface mouillée, c'est-à-dire la surface interne délimitée par la tête de piston, éventuellement la partie supérieure du cylindre, et l'ensemble de la surface interne du ciel de culasse, en contact avec les gaz chauds sous pression ce qui, non seulement évite une mauvaise combustion au voisinage des parois mais encore limite considérablement les déperditions thermiques et, par conséquent, entraîne une augmentation importante du rendement du moteur.

Un autre objectif de l'invention est de réduire les efforts appliqués aux moyens de commande de la soupape d'échappement alors que la pression régnant dans la chambre de travail est élevée.

Un autre objectif, particulièrement important, de l'invention est d'utiliser la solution à ces problèmes apportée par l'invention, pour réaliser un moteur dans lequel on améliore, de façon particulièrement importante, la phase même de la combustion, en supprimant les inconvénients classiques des moteurs à allumage par compression liés aux difficultés d'obtenir à la fois une combustion complète, sensiblement exempte d' imbrûlés et de fumées et une absence de polluants tels que les oxydes d'azote (NO ) .

On sait, en effet, que dans les moteurs à combustion interne du type défini ci-dessus, le combustible est injecté sous pression dans la chambre de combustion lorsque le piston est au voisinage du point mort haut (PMH), c'est-à-dire lorsque le volume variable est au voisinage de

sa valeur minimale. La compression adiabatique de l'air enfermé dans le cylindre échauffe cet air de telle sorte que sa température dépasse la température d'auto-inflammation du combustible injecté. Le combustible finement pulvérisé est introduit dans la chambre de combustion sous forme de gouttelettes. En pénétrant dans le milieu ambiant, chaque gouttelette se vaporise et la vapeur de combustible diffuse dans ce milieu en créant une zone où les conditions d'allumage spontané sont atteintes, l'inflammation du combustible s'y produisant alors spontanément. Le temps qui s'écoule entre le début de l'injection du combustible et le début de la combustion, au cours de chaque cycle, s'appelle "le délai d'inflammation".

Cette première phase de la combustion est très brutale : la vapeur de combustible, pré-mélangée à l'air chaud (dans les conditions de pression et de température requises pour 1 'auto-inflammation) , s'enflamme en masse. La vitesse de réaction est très élevée et, très rapidement, chaque gouttelette partiellement vaporisée a consommé la totalité de l'oxygène présent dans l'air qui est mélangé à la vapeur. En un temps si court, le mélange n'étant pas homogène, l'air non mélangé n'a pas le temps d'entretenir la combustion, compte tenu de son éloigne ent du centre (la gouttelette) de la combustion. Très rapidement, la réaction s'arrête donc ou du moins se ralentit du fait de la raréfaction de l'oxygène disponible. Cette phase de combustion en masse (combustion non contrôlée) s'appelle la "combustion en pré-mélange" (en anglais "pre-mix combustion") . Les mouvements d'air et de combustible pré-établiε ou induits par l'injection du combustible sous haute

pression, ou provoqués par l'expansion des gaz échauffés par la réaction chimique brutale durant cette première phase de la combustion permettent à la réaction exothermique de se poursuivre. Celle-ci se développe ensuite selon un mode contrôlé, grâce aux transferts de masse par diffusion des zones riches en combustible vers les zoneε pauvres en combustible, c'est-à-dire vers les zones où la teneur en oxygène est élevée. Cette phase de combustion par diffusion s'appelle "la combustion en flamme de diffusion". Elle est beaucoup plus lente et se poursuit au rythme des mélanges entretenus par les mouvements relatifs d'air et de combustible dans la chambre de travail.

Plus le délai d'inflammation est long, plus la quantité du combustible injecté avant inflammation est importante, ce qui entraîne les inconvénients suivants :

- combustion brutale, d'où bruits (σognementε du moteur Diesel) et vibrations créés par la variation brusque de la presεion dans la chambre de travail (entraînant fatigue des structures, claquements et bris des segments du piston) ;

- formation d'oxydes d'azote NO-, très polluantε (une partie importante des NO _χ étant formée dans la zone où la combustion se développe en pré-mélange et où deε températures élevées sont maintenues pendant une période prolongée) .

Les constructeurs de moteurs Diesel se sont donc efforcés de réduire le délai d'inflammation (par exemple en retardant l'instant où le combustible est introduit) tout en recherchant à refroidir l'air frais admis dans le ou les cylindres, de façon à en augmenter la densité et à ne pas dépasser autant que possible les températures de cycle

au-dessuε desquelles les oxydeε d'azote ont tendance à se produire en quantité excessive, ce qui tend à augmenter le délai d'inflammation. Les solutions qu'ils ont proposées jusqu'ici n'ont pas donné entière satisfaction, notamment du point de vue du rendement et de l'émission de particules et de fumées à l'échappement.

L'invention a pour but de résoudre de façon originale le problème du raccourcissement du délai d'inflammation, εanε pour autant dépasser les températures de cycle au-dessus desquelles la production des oxydes d'azote devient trop importante, non seulement en remédiant aux inconvénients rappelés ci-dessus, mais encore en permettant de brûler des combustibles plus "rustiques", ayant notamment un indice de cétane plus faible, et donc moins chers à produire.

L'invention a pour objet un moteur à combustion interne

- à au moins une chambre de travail de volume variable délimitée par une paroi cylindrique dans laquelle coulisse un piston, la face supérieure mobile dudit piston et une culaεεe fixe,

- qui comporte un diεpositif d'injection de combustible liquide pulvériεé sous haute preεsion dans ladite chambre de travail, - fonctionnant selon le cycle à deux temps, avec un système de balayage en boucle à travers la culasse, contrôlé par au moins une soupape d'admission coopérant avec un siège, de préférence conique, de manière à faire communiquer cycliquement la chambre de travail avec une

cavité d'admission communiquant avec les moyens d'alimentation en air frais du moteur, et au moins une soupape d'échappement coopérant avec un siège, de préférence conique, de manière à faire communiquer cycliquement la chambre de travail avec une cavité d'échappement communiquant avec le système d'échappement des gaz de combustion du moteur,

- lesditeε εoupapeε d'admission et d'échappement étant de forme de révolution et d'axes confondus, et de préférence confondus avec l'axe de la susdite paroi cylindrique, et montées coaxialement de telle façon que la soupape d'admission soit située à l'extérieur de la soupape d'échappement,

- le susdit siège de la soupape d'admission étant solidaire de la culasse, et orienté de manière que la pression du fluide moteur contenu dans la chambre de travail exerce une force qui tend à appuyer ladite soupape sur son siège, et étant situé au voisinage immédiat de la périphérie de la partie supérieure de la susdite paroi cylindrique dans laquelle coulisse le piston, et en contact avec la culasse,

- des moyens de rappel élastique étant prévus pour appliquer ladite soupape d'admiεεion contre le εusdit siège conique solidaire de la culasse,

- et des moyens générateurs d'une force, parallèle à l'axe de la soupape d'admiεεion et dirigée vers le piston et s'appliquant sur ladite soupape, étant prévus pour désolidariser cycliquement celle-ci de son siège, permettant de faire communiquer la chambre de travail du moteur avec la cavité d'admission communiquant avec les susdits moyens d'alimentation en air frais du moteur,

- des moyens inducteurs de rotation étant

interposés entre cette cavité d'admisεion et ledit siège de la soupape d'admission de façon à provoquer un mouvement de rotation d'ensemble, d'axe sensiblement confondu avec l'axe de la susdite paroi cylindrique, de l'air introduit dans la chambre de travail pendant le balayage du moteur, caractérisé en ce que la soupape d'échappement est de forme de révolution et comporte une partie inférieure de forme tubulaire dont la paroi intérieure coulisse, de façon étanche grâce à des oyenε d'étanchéité, autour d'un moyeu central porté par la σulaεse, et dont la partie inférieure présente une portée coaxiale à ladite partie tubulaire, de façon à pouvoir -coopérer avec un siège, de préférence conique, aménagé à l'intérieur de la partie inférieure de la εuεdite εoupape d'admisεion, permettant ainsi de faire communiquer la susdite cavité d'échappement avec la chambre de travail grâce à l'espace annulaire délimité radialement par la paroi intérieure de la soupape d'admission et par la paroi extérieure de la εoupape d'échappement, ~ des moyenε de rappel élastique étant prévus pour appliquer la susdite portée de la partie inférieure tubulaire de ladite soupape d'échappement contre le siège aménagé à la partie inférieure de la paroi intérieure de ladite εoupape d'admission, - et des moyens générateurs d'une force, parallèle à l'axe de la εoupape d'échappement et dirigée vers la culaεεe à 1 'oppoεé du piston et s'appliquant sur ladite εoupape, étant prévus pour désolidariser cycliquement celle- ci de son siège conique, permettant de faire communiquer la chambre de travail du moteur avec la εusdite cavité d'échappement communiquant avec le système d'échappement des

gaz de combustion dudit moteur, et en ce que le susdit dispositif d'injection de combustible liquide pulvérisé εouε haute pression comporte une buse d'injection qui débouche dans la chambre de travail sensiblement au centre du susdit moyeu central porté par la culaεεe.

Dans une forme de réalisation particulière, le εusdit moyeu central est fixe par rapport à la culasse.

De façon avantageuse le diamètre intérieur minimal de la susdite portée conique orientée vers l'extérieur de la partie inférieure de forme tubulaire de la εoupape d'échappement coopérant avec un siège aménagé à l'intérieur de la partie inférieure de la soupape d'admission, est inférieur au diamètre extérieur du coulissement des susdits moyens d'étancheité du moyeu central autour duquel couliεεe la paroi intérieure de la partie inférieure de forme tubulaire de la εoupape d'échappement pour la rendre légèrement autoclave.

Divers moyenε de rappel élaεtique de la εoupape d'admission et/ou de la εoupape d'échappement peuvent être prévus. Ces moyens peuvent notamment comporter des resεorts de type mécanique. Ces ressorts peuvent être constitués par une pluralité de ressorts montés en barillet et exerçant leur force de rappel sur une couronne solidaire de la partie supérieure de la soupape.

On peut aussi prévoir, ou associer auxdits moyenε de rappel telε que leε ressorts, des moyens de rappel élastique de la εoupape d'admission et/ou de la εoupape d'échappement comportant un piston solidaire de la soupape et couliεεant danε un cylindre délimitant une cavité de volume variable communiquant avec des moyenε générateurs de

presεion de fluide.

Afin d'actionner la εoupape d'échappement et/ou la soupape d'admiεεion dans le senε de l'ouverture, on peut rendre un piston solidaire de la εoupape, ce piston coulisεant danε un cylindre délimitant une première cavité de volume variable communiquant avec des moyens générateurs de pression de fluide, de préférence εenεiblement incompressible.

Lesditε moyens générateurs de pression de fluide peuvent, par exemple, être constitués d'un piston coulissant dans un cylindre formant une deuxième cavité de volume variable communiquant avec la susdite première cavité, le piεton étant actionné par un moyen moteur tel qu'un arbre à came tournant de façon εynchrone avec l'arbre moteur. Les pistons de rappel et d'actionnement dans le sens de l'ouverture de soupape peuvent être confondus en un seul et même piston à deux faces, leε pressions de fluide s'exerçant alors de part et d'autre dudit piston.

Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le piεton moteur, qui délimite la chambre de travail du moteur en coulisεant dans la paroi du cylindre, et qui est rendu étanσhe par une garniture d'étancheité n'offrant aucun passage au fluide moteur vers la partie inférieure du piston, peut être agencé de façon que sa partie supérieure épouse, avec un jeu suffisant pour éviter la formation de mouvements d'air radiaux εuεceptibles de détruire le mouvement de rotation axiεy étrique du fluide moteur, la partie de la culaεse située à l'extérieur du diamètre maximal de la soupape d'admission et la soupape d'admission elle-même lorsque le volume de la chambre de travail est minimal, c'est-à-dire au voisinage du point mort

haut, la partie de la culasse située à l'extérieur du diamètre maximal de la soupape d'admisεion et la εoupape d'admission, elle-même, délimitant une cavité annulaire périphérique dans laquelle sera emprisonnée une quantité d'air en rotation axisymétrique et ne participant pas à la combustion du combustible injecté dans la chambre de travail et qui se détendra pendant la course d'augmentation de volume de la chambre de travail.

De façon avantageuse les moyens d'étancheité de la paroi intérieure de la partie supérieure de forme tubulaire de la soupape d'échappement coulissant autour du susdit moyeu central peuvent comporter une garniture d'étancheité continue n'offrant aucun passage au fluide moteur comprimé dans la chambre de travail, la partie inférieure de forme tubulaire de la soupape d'échappement et la partie inférieure du moyeu central délimitant ainsi une cavité annulaire dans laquelle sera emprisonnée une quantité d'air ne participant pas à la combustion du combustible injecté danε la chambre de travail et qui se détendra pendant la course d'augmentation de volume de la chambre de travail.

Grâce à l'invention, on peut agencer les dimensionε, formes, sections de passage, pressions et dépressions et/ou actionner leε moyenε distributeurs constitués notamment par les susdites soupapes de telle façon qu'une part importante des gaz de combustion du cycle précédent soit retenue danε la chambre de travail pendant le processus consistant à évacuer leε gaz de combustion et à leε remplacer en partie par de l'air frais, par ouverture des soupapes d'échappement et d'admission, lors de la phase de balayage dans le moteur à deux temps.

La communication entre la cavité d'admission et la

chambre de travail, lorεque la εoupape d'admiεsion est en position d'ouverture, d'une part, et la forme des parois de la chambre de travail, d'autre part, εont agencéeε de manière que le flux d'air fraiε pénètre danε la chambre de combuεtion, alors que le volume de la chambre de travail devient minimal en raison du mouvement relatif du piston, de façon à provoquer un mouvement de rotation intense du fluide de travail à l'intérieur de la chambre de combustion, en empêchant autant que ->ssible, grâce à la centrifugation de l'air frais obtenue , _A r ce mouvement de rotation et à la différence de densité entre l'air fraiε et leε gaz de combustion, l'air frais de se mélanger à l'intérieur de la chambre de combustion aux gaz de combustion retenus dans celle-ci, et à former danε ladite chambre de combuεtion une zone centrale où la concentration des az de combuεtion et la température sont maximales et une zone périphérique où la concentration d'air frais est maximale et la température est minimale.

Grâce à sa position centrale dans le moyeu, 1 ' injecteur peut injecter le combustible directement danε la susdite zone centrale, au moins au début de chaque période d' injection.

De préférence, la masse des gaz de combustion retenus dans la chambre de travail, d'un cycle sur l'autre, est au moins égale à 10 %, de préférence à 15 %, de la masse du fluide de travail contenu dans cette dernière chambre au moment où les communications entre celle-ci et l'une et l'autre des susdites cavités d'admission et d'échappement viennent d'être interrompues au cours de chaque cycle, alors que le moteur fonctionne au moinε approximativement à sa vitesse nominale.

De cette façon, il est organisé une combustion dont le délai d'inflammation eεt extrêmement bref (même avec 1 'uti1iεation de co buεtibles peu raffinés, dits "rustiques"), voire nul, par augmentation considérable de la température du milieu danε lequel eεt injecté le combustible de façon à provoquer sa vaporisation quasi immédiate. Néanmoins, la température moyenne du fluide de travail est maintenue à des niveaux raisonnableε, ce qui permet une densité élevée et par conséquent une puiεsance spécifique élevée et un taux faible de production d'oxydes d'azote* De plus, le milieu gazeux surchauffé est maintenu à distance des parois de la chambre de combuεtion, par la présence d'une couche intermédiaire d'air fraiε, ce qui empêche une surcharge thermique du moteur et limite les pertes aux parois.

Il est à noter que l'invention va à l'encontre des idées généralement admises dans la construction des moteurs Diesel où leε spécialiεteε ε'efforcent de privilégier une pureté maximale en air fraiε du fluide de travail, plutôt Q e de privilégier une pureté relativement faible (90 %, voire 85 %, ou même moins en masse) et d'injecter le combustible danε une zone où la concentration en gaz de combuεtion retenus d'un cycle sur l'autre eεt maximale, étant rappelé que, danε un moteur à allumage par compression, leε gaz de combustion contiennent encore une proportion notable d'oxygène disponible.

Selon un perfectionnement particulièrement surprenant, on choisit la température de l'air admis et la proportion des gaz retenus dans la chambre de travail, d'un cycle εur l'autre, compte tenu des autres paramètres de fonctionnement du moteur, de façon telle que, si on

mélangeait les gaz retenus et l'air fraiε avant d'injecter le combustible, la température du mélange ainsi obtenu au moment de l'injection pourrait être inférieure à celle où l'auto-inflammation du combustible se produit de façon stable et sans production exceεεive d' imbrûlés. Ce perfectionnement a l'avantage de permettre à la fois de refroidir de façon intense l'air fraiε d'alimentation (pour limiter la charge thermique des parois et réduire les températures maximales du cycle à des valeurs inférieures à celles qui provoquent une formation excessive d'oxydes d'azote nocifs) et d'avoir un rapport volu étrique effectif réduit (pour limiter la charge mécanique des pièces), tout en conservant deε conditionε d'auto-inflammation parfaiteε, à délai d'inflammation réduit. II est également avantageux de choisir la température de l'air admis et la proportion des gaz retenus dans la chambre de travail, d'un cycle sur l'autre, compte tenu des autres paramètres de fonctionnement du moteur, de façon telle que la température moyenne maximale du fluide de travail ne dépasse par la valeur, de l'ordre de 1 500°C, à partir de laquelle la production de NO devient excessive.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au deεεin annexé dans lequel :

- la figure 1 représente une vue schématique en section axiale d'une partie d'un moteur selon une première forme de réalisation de l'invention ;

- la figure 2 représente une vue en section axiale selon une variante de cette forme de réalisation de

1 ' invention ;

- la figure 3 repréεente une vue en εection axiale d'une autre forme de réaliεation de l'invention.

- les figures 4, 5 et 6 représentent des vues en εection axiale d'une variante de la forme de réaliεation de la figure 3 en poεitionε, respectivement, d'échappement, de balayage et de combustion.

Selon l'exemple de réalisation repréεenté sur la figure 1, le repère 1 désigne un cylindre d'un moteur Diesel à deux tempε, d'axe longitudinal 2, contenant un piεton 3 et dont l'extrémité εupérieure eεt εurmontée et fermée par une culasse désignée d'une façon générale par le chiffre de référence 4, comportant un injecteur central de combustible liquide sous pression 5 coaxial au cylindre et entouré coaxialement par deux soupapes concentriques, respectivement interne d'échappement 6 et externe d'admission 7, délimitant entre elles un conduit généralement annulaire d'échappement

8 des gaz brûléε qui communique avec une pipe d'échappement

9 reliée au système d'échappement (non représenté) du moteur. La εoupape d'admiεεion 7 est de forme de révolution, creuse et ouverte à chaque extrémité, et dont l'extrémité inférieure 13 présente une forme de semelle et comporte extérieurement une portée annulaire conique d'étancheité 14 orientée vers l'extérieur et vers le haut, c'est-à-dire en direction de la σulaεεe, et coopérant avec un siège fixe 15 solidaire de la culasse 4, et intérieurement une surface annulaire conique 16, orientée vers l'intérieur et vers le haut, et servant de siège axialement mobile à une portée annulaire d'étancheité conjuguée 17 disposée à la partie terminale inférieure ou extrémité libre de la εoupape d'échappement 6. La soupape

d'admission 7 est guidée dans son couliεεement axial par la paroi latérale externe de εa queue tubulaire 18, danε un guide de εoupape 19 εolidaire de la culaεse 4.

La εoupape radialement externe d'admission 7 délimite avec la culasse 4, danε εa partie inférieure εituée au voisinage immédiat de sa portée coopérant avec le siège conique solidaire de la culasse, un dégagement annulaire d'admission 10 communic ¹ int avec une pipe 11 d'admission d'air frais reliée au t;/stème d'admission (non représenté) du moteur, par exemple un système de suralimentation.

L'extrémité supérieure de la queue 18 de la soupape d'admission 7 comporte une collerette 23 faisant office de piston annulaire couliεεant de façon étanche danε un cylindre coaxial 24 aménagé dans la culasεe 4, délimitant avec celui-ci une chambre 25 sur la face supérieure de ce piston, et une chambre 26 sous la face inférieure de ce piεton.

La εoupape radialement interne ou d'échappement 6 a sensiblement la forme de révolution d'axe confondu avec celui de la εoupape d'admisεion et de préférence confondu avec l'axe du εusdit cylindre moteur 1, d'un manchon tubulaire situé à l'intérieur de la soupape d'admisεion 7 et couliεεant axialement par εa εurface latérale interne sur un guide de soupape.20 faisant partie d'un moyeu central 21 solidaire de la culasse 4. Ce moyeu central 21 contient, par ailleurs, 1 ' injecteur de combuεtible 5, dont la buse de pulvériεation 22 débouche danε la chambre de combustion 40 afin de pouvoir y injecter des jetε de combuεtible εenεiblement radiaux et de préférence inclinés et répartis en étoile autour de la buse.

L'extrémité supérieure du manchon tubulaire constituant la soupape radialement interne ou d'échappement

6 comporte une collerette 12 faisant office de piston annulaire coulisεant de façon étanche danε un cylindre coaxial 31 aménagé dans la culasεe 4, délimitant avec celui-ci une chambre 32 εouε la face inférieure de ce piεton, et une chambre 33 sur sa face supérieure.

L'étanchéité entre la paroi latérale externe de la queue de soupape tubulaire 18 de la soupape d'admisεion 7 et le guide de εoupape 19 εolidaire de la culaεεe 4 d'une part, entre la paroi latérale interne du manchon tubulaire de la εoupape d'échappement et le guide de εoupape 20 solidaire du moyeu central 21 d'autre part, ainsi que l'étanchéité entre les susdites collerettes 12 et 23 faiεant office de piεton et les parois cylindriques 24 et 31 aménagées dans la culasse 4, est asεurée par un ensemble de une ou plusieurs garnitures annulaires, bagues ou joints, de préférence radialement extensibleε.

L'enεemble du piεton 23 de la εoupape d'admiεεion

7 et du cylindre 24 constitue un vérin à fluide εouε preεεion pour actionner ladite εσupape 7 danε le εens de la levée d'ouverture (vers le bas, c'eεt-à-dire en direction du piεton 3). Dans ce but, la chambre supérieure 25 de ce vérin est destinée à recevoir un fluide hydraulique εous preεsion, de préférence incompresεible, tel que de l'huile, qui aεεurera, de surcroît, la lubrification des pistes de glissement des garnitures d'étancheité, pour provoquer positivement la descente du piston 23, donc de la soupape 7, en position d'ouverture, tandis que la chambre inférieure 26 εous-jacente contient des moyens de rappel élastique 34 de la soupape en position de fermeture.

Ces moyens de rappel élastique pourront être constitués de ressorts mécaniques 29 comprenant, de préférence, une pluralité de ressorts montés en parallèle à la manière d'un barillet et angulairement régulièrement 5 répartis sur le pourtour de la collerette de façon à assurer une poussée uniforme sur l'intégrali é de son pourtour. Ils pourront être égal ment ou concurem ent constitués par un fluide sous pression, de préférence compressible, alimentant la susdite chambre inférieure 26. 0 La génération de la pression hydraulique dans la chambre supérieure 24 du susdit vérin pourra avantageusement être réalisée en faisant communiquer la susdite chambre 24, grâce aux passages 30, avec un cylindre de pompe (non représenté), rempli au liquide hydraulique incompressible et

→ →- fermé par un piεton de pompe actionné par un arbre à came tournant en εynchroniεme avec l'arbre principal du moteur.

11 va de soi que ce piston de pompe peut être actionné par tout autre moyen connu tel que actuateur à commande hydraulique, électromagnétique, ou autre.

20 °e manière similaire, l'ensemble de la collerette

12 faisant office de piston de la soupape d'échappement 6 et du cylindre 31, conεtitue un vérin à fluide εous pression pour actionner ladite soupape 6 dans le sens de la levée d'ouverture (vers le haut, c'est-à-dire en direction opposée

25 du piεton 3). Dans ce but, la chambre inférieure 32 de ce vérin est destinée à recevoir un fluide hydraulique sous pression, de préférence incompressible, tel que de l'huile, pour provoquer positivement la montée du piston 12, donc la levée de la εoupape 6, en position d'ouverture, tandis que

30 la chambre inférieure 33 souε-jaσente contient des moyenε de rappel élaεtique 34 de la εoupape en position de fermeture.

Ces moyens de rappel élastique pourront être, de la même manière, mécaniques, hydrauliques ou de préférence, et concurremment, pneumatiques.

Entre le dégagement annulaire d'admission 10 et la pipe d'admisεion d'air fraiε 11 εont interposés des moyens déflecteurs 37 destinés à conférer à l'air d'admission, lorsque la soupape d'admission est levée, un moment cinétique suεceptible d'engendrer un mouvement de rotation, d'axe εenεiblement confondu avec l'axe 2 du cylindre moteur, aεsurant un trajet hélicoïdal centrifuge aux filetε d'air fraiε pénétrant danε la chambre de travail.

Ceε moyenε défleσteurε pourront être constitués par la forme de ladite pipe d'admission. Il pourront plus simplement être constituéε d'aubages inclinés par rapport à l'axe dudit cylindre, ou plus simplement encore par des perçages angulaire ent régulièrement répartiε sur la périphérie dudit dégagement annulaire d'admission et d'axes de préférence perpendiculaires et non sécants par rapport à l'axe dudit cylindre. Cette dernière dispoεition eεt particulièrement avantageuεe pour faciliter la tranεmiεεion verε la culaεεe deε effortε verticaux dûε à la preεsion des gaz dans la chambre de travail.

Cette disposition en forme de manchon tubulaire de la soupape d'échappement 6 est particulièrement avantageuse en ce senε que, à la différence d'une εoupape conventionnelle en forme de champignon, la preεεion des gaz régnant dans la chambre de travail, au moment de l'ouverture de ladite soupape, ne ε'oppoεe paε, ou trèε peu, à cette ouverture : l'effort développé par l'organe de commande de la levée de la soupape d'échappement sera réduit en conséquence, ce qui facilitera la réalisation. En

particulier, l'on pourra sans difficulté utiliser le dispositif de commande de la εoupape d'échappement pour réaliser un frein moteur très important : en effet si l'on diεpoεe d'un dispositif de calage, variable au cours du fonctionnement du moteur, de la commande d'ouverture de la soupape, on pourra, en anticipant de façon importante l'instant de l'ouverture de la soupape d'échappement en début de la course descendante du piston (correspondant à 1 'aσcroissemenent du volume de la chambre de travail du moteur) faire chuter la pression régnant dans cette chambre de travail et réduira d'autant le travail positif du moteur et, par conséquence, augmenter le frein moteur. Cette ouverture anticipée de la soupape d'échappement, alors que la pression régant dans la chambre de travail est très importante, se fera sans peine du fait de la forme tubulaire de cette soupape.

On notera enfin le caractère particulièrement avantageux de l'ouverture dans des directionε opposés des soupapes d'admisεion et d'échappement. En effet, lorεque εeule la soupape d'échappement est ouverte (vers le haut) la pression danε la chambre de travail eεt élevée et l'évacuation des gaz de combustion se produira naturellement à grande vitesse (bouffée supersonique). En revanche, pendant la phase de balayage au cours de laquelle les deux soupapes εont ouverteε εimultané ent, de façon à avoir une perméabilité maximale permettant de minimiεer la différence de pression nécessaire entre la pipe d'admisεion 11 et la pipe d'échappement 9, la course de la εoupape d'admission s'ajoutant à celle de la soupape d'échappement, l'ouverture vers le bas de la soupape d'admission augmente considérablement la section de passage offerte aux gaz

d'échappement, ce qui facilitera auεsi la réaliεation de εon organe de commande.

La soupape d'admission périphérique 7 eεt fortement refroidie par l'air d'admission pendant la phase de balayage. En revanche, pour assurer le refroidissement de la soupape d'échappement tubulaire 6 et du moyeu central 21, on peut prévoir de donner à la surface cylindrique externe du moyeu un diamètre suffisamment inférieur au diamètre interne de la εoupape tubulaire 6 pour créer entre la soupape et le moyeu, à l'exception des zones de guidage 20, un espace annulaire 38 susceptible d'être parcouru par un fluide de refroidisεe ent, tel que par exemple de l'huile, qui participera de surcroît à la lubrification des portées de glissement des garnitures d'étancheité prévues dans leε zones de guidage 20. Le fluide de refroidissement sera avantageusement introduit grâce à des conduits d'amenée et de retour 39 qui irrigueront prioritairement la partie inférieure du moyeu central 21 au voiεinage du nez de 1 ' injecteur 5, puis sur le circuit de retour, l'espace annulaire 38.

Outre la protection naturelle des parois latérales de la chambre de travail par l'air frais centrifugé introduit pendant la période de balayage du moteur, la disposition axi-εymétrique de celle-ci permet de faire suivre aux filets d'air introduit des trajectoires hélicoïdale les éloignant le plus longtemps possible de la zone centrale proche de l'échappement et de réduire au maximum le mélange entre l'air frais introduit et leε gaz de combuεtion confinéε au centre de la chambre de travail. On obtient ainsi un rendement très élevé du processus de balayage en réduisant considérablement le court-circuit,

soit par passage direct depuis la soupape d'admisεion verε la soupape d'échappement, soit par mélange entre leε gaz de combustion quittant la chambre de travail et l'air frais introduit dans celle-ci.

Dans l'exemple représenté, le piston 3 présente, dans sa face supéri ^e ure, un évidement 40 de révolution d'axe confondu avec celui du piston et qui constitue pour l'essentiel la chambre de combuεtion, alors que le volume de la chambre de travail est minimal, le piεton étant au voisinage du point mort haut.

La buse 22 d'injection de combuεtible liquide εous presεion de 1 ' injecteur 5 est située senεiblement dans l'axe de la chambre de combuεtion de telle manière que le combustible soit injecté, de préférence sous la forme de jets radiaux inclinés et régulièrement répartis, dans la partie centrale de la chambre de combustion. Compte-tenu des dispoεitionε géométriqueε adoptées pour l'invention, les gaz de combustion retenus dans la chambre de travail à la fin du processus de balayage, et de ce fait recyclés, seront concentrés danε cette zone centrale de la chambre de combuεtion, alorε que l'air fraiε, animé d'un moment cinétique important pendant la période d'admiεεion, du fait de la disposition périphérique de la soupape d'admission 7 et de l'orientation des pasεageε d'air 37, sera confiné par centrifugation à la périphérie de la chambre de combustion, la rotation de l'air étant maintenue du fait de la conservation du moment cinétique pendant la course remontante du piston.

La quantité de gaz de combustion à très haute température et pauvres en oxygène, concentrés dans la zone centrale de la chambre de combustion pourra être obtenue et

réglée facilement. On peut, par exemple, compte tenu deε presεions d'admission dans la cavité d'admission 10 et d'échappement dans la cavité 9, donner aux sections de passage des soupapes des valeurs telles qu'une partie deε gaz de combuεtion n'a paε été évacuée à la fin de la phaεe de balayage, lorsque les deux soupapes 6 et 7 se referment. On peut également jouer sur la vitesse et la longueur du trajet hélicoïdal des gaz frais. Un autre moyen simple eεt de provoquer la fermeture de la soupape d'échappement suffiεamment tôt pour emprisonner une partie deε gaz de combuεtion.

A titre d'exemple, avec un taux de compreεεion de l'ordre de 6 et une proportion en masse de 20 % de gaz de combustion retenus d'un cycle sur l'autre, la température de la zone centrale peut être de l'ordre de 1 480 ^β C juste avant l'injection alors que la température de l'air frais périphérique en mouvement de rotation est de l'ordre de 430 ^β C.

Outre que cette disposition offre une protection naturelle des parois latérales de la chambre de travail (surface latérale du cylindre et de la chambre de combustion) permettant de réduire notablement les déperditions thermiques verε les parois et donc d'améliorer le rendement du moteur, elle présente, en ce qui concerne le déroulement de la combuεtion, leε avantages εuivantε :

- l'injection du combustible liquide finement pulvérisé dans la zone centrale très chaude et pauvre en oxygène entraîne la vaporisation et l'auto-allumage quasi-immédiat du combustible de façon à apporter l'oxygène nécessaire à la combustion du combustible à l'intérieur de deux tourbillons contra-rotatifs engendrés par l'injection

sous très haute pression du combustible danε la chambre, ce que l'on σonεtate en obεervant un délai d'inflammation extrêmement faible. Cette combustion s' initiant dans une zone très riche (puisque très pauvre en oxygène) et très chaude, leε atomeε d'hydrogène et de carbone εe combinent prioritairement avec l'oxygène disponible, empêchant par là la formation des oxydes d'azote en dépit des niveaux thermiques très élevés atteints en fin de compression au coeur de cette zone centrale ; - la combustion se poursuit danε la zone périphérique trèε riche en oxyg ≈- et relativement "froide" du fait de la stratification ntrifuge - ^" e l'air frais introduit dans la chambre de tr _^ il. On b _* erve que cette combustion se développe avec u e très grande vitesεe de réaction εanε toutefoiε provoquer de formation excessive d'oxydeε d'azote en raison des niveaux thermiques locaux faibles. La grande vitesεe de réaction permet de réaliser, entre l'instant où est initiée la combuεtion et l'instant où la soupape d'échappement commence à s'ouvrir, une σombuεtion complète εanε émiεsion excessive d' imbrûlés, de fumées et de particules nocives.

Cette disposition de l'invention présente par ailleurs des détails de réalisation qui peuvent se révéler particulièrement avantageux. Par exemple, la face supérieure du piston 3 située à l'extérieur de la chambre de combustion 40 est de préférence plate et vient épouser, avec un jeu que l'on déterminera de manière à minimiser l'importance des mouvements d'air radiaux lorsque le piston est au voisinage de son point mort haut, la face inférieure de la semelle 13 de la εoupape d'admission 7. Ce faiεant, elle vient, lorεque le piεton eεt au voiεinage du point mort haut, empriεonner

radialement à l'extérieur du siège conique 15 un petit volume annulaire 46. Si par ailleurs le piston 3 eεt équipé de garnitureε d'étancheité εanε coupe du genre de celles qui sont décrites dans le Brevet FR-A-2.602.827, on conçoit que ce petit volume annulaire 46 constitue un "σul-de-sac" dans lequel ε'établit, à chaque cycle de compreεεion du piston, une réserve d'air fraiε et tournant à l'abri de la combustion du combustible lorsque le piston est au voisinage du point mort haut. Lorsque le piston amorce sa course descendante, cette réserve d'air se détendra, protégeant ainsi thermiquement, par le développement d'une couche limite froide, la couronne supérieure du piεton 3 et la face inférieure de la εemelle 13 de la εoupape d'admiεεion 7.

En se référant maintenant à la figure 2, on voit une autre forme de réaliεation de l'invention qui se distingue de celle représentée sur la figure 1 par le fait que leε moyens de rappel élastique des soupapes d'admission et d'échappement sont ici purement pneumatiques, leε chambreε 26 pour la εoupape d'admiεεion et 33 pour la soupape d'échappement communiquant par deε paεsages 39a pour la soupape d'admission et 39e pour la soupape d'échappement avec une cavité (non représenté), alimentée en air sous pression.

Par ailleurs, on a représenté sur cette figure les moyens générateurs de forces verticales permettant de lever les soupapes d'admission et d'échappement pour leε désolidariser cycliquement de leur siège respectif. Ces moyenε εont eεsentiellement constitués par un arbre à came 50 tournant en synchronisme avec l'arbre principal du moteur et comportant une came d'admission 51a et une came d'échappement 51e. Ces cames actionnent les pistons de pompe

52a et 52e couliεεant librement axialement danε leε cylindres de pompe 53a et 53e, délimitant ainsi des cavités de volume variable 54a et 54e qui communiquent par des passages 55a et 55e avec leε cavitéε supérieures 25 du vérin ₅ de la soupape d'admission 7 et inférieure 32 du vérin de la soupape d'échappement 6. L'ensemble de ces circuits hydrauliques (54a, 55a, 25) et (54e, 55e, 32) sont remplis d'un fluide incompreεεible tel que de l'huile. On comprendra aisément que l'enfoncement de chaque piston de pompe 52,

•LO grâce à l'action de la came 51, entraînera la levée de la soupape correspondante d'une course égale à la course de la came multipliée par le rapport deε εectionε tranεverεaleε effectives du piεton de pompe et du vérin de εoupape. Lorεque le nez de la ca e aura dépassé la position angulaire

_1C . permettant de libérer le piston de pompe, leε moyenε de rappel élaεtiqueε de la soupape correspondante rappelleront à la fois la soupape sur son siège et le piston de pompe au contact avec la came.

En se référant à la figure 3 on voit une autre

20 forme de réalisation de l'invention qui se distingue de celle représentée sur la figure 1 tout d'abord par un certain nombre de détailε. Ainsi les conduits de refroidissements 39 sont diεposéε de façon différente. Le dégagement annulaire d'admiεεion 10 est aménagé danε la

2 partie inférieure externe de la soupape d'admiεεion 7 et non pas dans la culasse 4. Le piston 23a de la εoupape externe 7 eεt diεpoεé dans une position intermédiaire et le ressort 29 sollicite, vers le haut, une bague annulaire 41 portée par la soupape 7 au voisinage de son extrémité εupérieure. Leε

30 εoupapes d'échappement 6 et d'admisεion 7, préεentent, danε leur partie cylindrique, une double paroi laissant à

l'intérieur un espace libre, qui peut être éventuellement parcouru par un fluide de refroidissement.

On comprendra l'aspect avantageux de cette disposition particulière de l'invention consiεtant à incliner la εemelle de la partie inférieure de la εoupape d'admission 7 et à aménager le dégagement annulaire d'admission 10 dans la partie externe de cette εemelle. On voit en effet que cette disposition, dans laquelle les siègeε 15 et 16 deε εoupapeε d'admisεion et d'échappement εont axialement décaléε, permet de situer le conduit annulaire des gaz d'échappement au-dessus du susdit dégagement annulaire d'admiεεion 10, et, ce faisant, d'offrir une section transverεale pluε importante au paεsage deε gaz d'échappement danε le conduit annulaire 8 (son diamètre moyen étant de ce fait pluε important).

On remarquera également que les réεerveε d'air annulaires constituées à la périphérie du cylindre à l'extérieur du siège conique de la εoupape d'admission (Réserve annulaire 46) d'une part, et celle constituée autour du moyeu central 21 d'autre part, alimenteront en se détendant, lorsque le piston amorcera εa course deεcendante, les couches limites d'air frais mises en mouvement au cours de l'injection, grâce à la quantité de mouvement très élevée tranεférée au milieu environnant par leε jetε de combustible injectés sous de très haute preεεion. Ceε couches limites ainsi apirées protégeront les parois de la chambre de combustion et "nourriront" en air frais la périphérie des jets de combuεtible de façon à apporter l'oxygène néσeεsaire à la combustion du combustible à l'intérieur de deux tourbillons contra-rotatifs engendrés par l'injection εouε très haute presεion du combuεtible dans la chambre,

facilitant ainεi le mélange avec le combustible et de ce fait la rapidité et la qualité de la combustion.

Le fonctionnement du dispositif selon l'invention va être maintenant décrit, dans la forme de réalisation de la figure 3, en se référant aux figures 4 à 6.

Sur la figure 4, on a représenté le piston moteur 3 dans sa position basse, au voisinage du point mort bas, au moment où il commence à remonter pour réduire le volume interne libre dans le cylindre 1. A ce moment, les moyens de commande (non repréεentéε) introduisent du liquide hydraulique sous presεion danε la chambre 32, ce qui provoque inεtantanément la levée de la εoupape d'échappement 6 dont la portée 17a ε'écarte du siège 16 de la soupape d'admission 7 demeurée fermée, mettant en communication l'intérieur du cylindre, par le conduit 8 avec le conduit d'échappement 9, pendant que le reεεort de rappel 34 de la εoupape d'échappement est comprimé. On voit par ailleurs que la partie incurvée inférieure 42 de la soupape d'échappement eεt venue εenεiblement tangenter l'extrémité convexe inférieure du moyeu 21 de sorte que l'eεpace 43 n'eεt εensiblement plus en communication avec la chambre de combustion, de sorte que l'écoulement des gaz d'échappement s'effectue sans perturbation. Cet écoulement se poursuit progressivement au fur et à mesure que le piston 3 remonte et chaεεe une partie deε gaz de combuεtion.

Lorsqu'on parvient danε la poεition repréεentée εur la figure 5 les moyens de commande de levée de la soupape d'admission 6 sont actionnéε et la εoupape 7 s'abaiεse dans la position représentée εur la figure. La εoupape d'échappement 6 reεtant dans εa position levée, la section du passage entre la face interne, qui porte le siège

16 de la εoupape 7 et la portée 42 en regard de la εoupape 6 se trouve fortement agrandie, ce qui facilite la poursuite de la sortie des gaz de combuεtion à un moment où la preεεion danε le cylindre a déjà baiεsé.

Parallèlement, l'abaissement de la soupape 7 provoque l'ouverture du passage d'admisεion, de εorte que le dégagement annulaire 10 eεt iε en communication avec l'intérieur du cylindre par un paεsage 49 orientant graduellement l'air verε la paroi inférieure latérale du cylindre et vers le baε grâce, à la courbure concave de la surface externe de la soupape d'admiεεion 7 au niveau du dégagement 10, aidé en cela par la conicité ou la courbure, allant verε l'extérieur et verε le baε, de la partie de culaεεe au niveau du siège externe 14 de la εoupape d'admiεεion. L'air frais amené par le conduit s'engouffre à travers les organes déflecteurε 37 qui lui impriment un mouvement tourbillonnaire de rotation, qui εe pourεuit pendant que l'air deεcend à traverε le paεεage 49, l'air fraiε εubissant ainsi un effet de centrifugation qui le maintient sensiblement au voisinage de la paroi interne du cylindre pendant qu'il descend verε le piεton 3 de εorte que l'air fraiε reεte à l'écart de la partie interne du volume du cylindre 1 et de la chambre de σombuεtion et confine, danε cette partie, une quantité restante de gaz chauds de combustion, moins riches en oxygène. On obtient aussi une stratification deε gaz, à εavoir de l'air fraiε en mouvement hélicoïdal proche de la paroi du cylindre et deε gaz de combustion contenant une quantité réduite d'air ou d'oxygène et restant à température élevée danε la partie centrale du volume du cylindre. Cette εtratification reεte εensiblement présente au fur et à mesure que le volume diminue pendant la

remontée du piston 3, y compris après que l'on a refermé les εoupapeε d'admiεεion et d'échappement. Cette εtratification persiste encore dans la position représentée sur la figure 6, proche du point mort haut, dans laquelle le volume eεt maintenant limité à celui de la chambre de combustion 44, dont fait partie le volume de l'évide ent dans la εurface du piεton, l'air fraiε comprimé tournant à la périphérie de la chambre de combuεtion alorε que leε gaz chaudε pluε pauvreε en oxygène restent confinés dons le volume central de la chambre de combustion, c'est-à- dire au voisinage de la buse centrale 22 de l' injecteur. L' injecteur commence, verε la fin de la compreεεion, à pulvériser le combuεtible liquide, comme cela est illustré sur la figure 5, de sorte que, au début de l'injection, le combuεtible liquide se trouve au contact deε gaz chaudε de la partie centrale du volume où commence la combuεtion, laquelle s'effectue a-nεi dans les meilleures conditions. La combustion se poursuit alors depuis le centre vers la périphérie en direction de l'air frai , ce c réalise une combustion homogène pratiquement parî _^ .te, e. trapte de pollution et de formation d'oxydeε d'azote.

On comprend en outre que cette combuεtion ε'effectue dans deε conditions parfaitement axisymétriques dans un volume de chambre de combuεtion dont la surface eεt minimale puiεque réduite à la face apparente du moyeu 21, à la partie inférieure de la εurface interne de la εoupape d'admisεion, et à la εurface en regard du piεton 3.

L'élévation de preεsion due à la combustion provoque le mouvement moteur de descente du piston 3 et le cycle recommence.