Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INTAKE AND EXHAUST MANIFOLDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1984/004782
Kind Code:
A1
Abstract:
The improvements to internal combustion engines are more particularly intended to manifolds for the intake of the carburated mixture and for the exhaust of burnt gas, as well as to means for heating the carburettors. The intake manifold (1) is characterized in that a bore, of oblong cross-section, is helical and fine-shaped and in that the cross-section area of its inlet under the carburettor (3) is larger than that of its outlet to the cylinder (2) so as to twist and calibrate the gas vein. The exhaust manifold is characterized in that it comprises a conoidal elbow (9) connected to an oblique cylindrical detent muffler (12) prolonged by a flattened and perpendicular megaphone (15). The assembly comprised of the elbow (9), the detent muffler (12) and the megaphone (15) is arranged ahead of the carburettor (3) and of the intake manifold (1) for heating them and the megaphone (16) opens out close to said assembly.

Inventors:
CAMPS DANIEL (FR)
Application Number:
PCT/FR1984/000136
Publication Date:
December 06, 1984
Filing Date:
May 24, 1984
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
CAMPS DANIEL
International Classes:
F02M35/104; F02M35/10; (IPC1-7): F02M35/10
Foreign References:
FR2145042A51973-02-16
US2991057A1961-07-04
Download PDF:
Claims:
Revendications
1. Tubulure d'admission pour moteur à explosion bicylindre à plat comprenant un corps (1) surmonté d'une bride (5) de réception d'un carburateur (3) et comportant une bride (4) de fixation à un cylindre (2) du moteur, caractérisé par le fait que son alésage (é), de section oblongue, est hélicoïdal et sinusoïdal et que la section de son entrée (7) sous le car¬ burateur (3) est plus grande que celle de sa sortie (8) vers le cylindre (2) de manière à vriller et calibrer la veine ga¬ zeuse du mélange carburé.
2. Tubulure d'admission suivant la revendication 1, carac¬ térisée par le fait que la bride (4) de fixation au cylindre (2) est incliné par rapport à la bride (5) de fixation du carburateur (3) sensiblement horizontale.
3. 3 Tubulure d'échappement pour moteur à explosion bicylindre à plat 'équipé d'une tubulure d'admission suivant la revendi¬ cation 1, comprenant un coude tubulaire (9) équipé d'une bride (13) de fixation à un cylindre (2) du moteur et débouchant dans un pot de détente cylindrique (12) prolongé d'un mégapho¬ ne (15) formé d'un cône divergent aplati, caractérisée par le fait que la tubulure (9) est conoïde avec une entrée oblongue (10) des gaz brûlés de section plus grande que celle circulai¬ re de la sortie (11) dans le pot de détente (12).
4. Tubulure d'échappement suivant la revendication 3, ca¬ ractérisée par le fait que l'entrée (11) des gaz dans le pot de détente (12) est décalée et diamétralement opposée à la sortie (14) des gaz dans le mégaphone (15).
5. Tubulure d'échappement suivant les revendications 3 et 4, caractérisée par le fait que le pot de détente (12) est en position oblique par rapport au coude tubulaire (9), alors que le mégaphone (15) est perpendiculaire à l'axe dudit pot de détente.
6. Dispositif de réchauffage d'un carburateur de moteur bi¬ cylindre à plat équipé d'une tubulure d'échappement selon la revendication 3 , caractérisé par le fait que l'ensemble coudé (9), pot de détente (12) et mégaphone (15) est disposé en avant du carburateur (3) et de la tubulure d'admission (1) pour réchauffer la colonne d'air puisé autour du carburateur et que le mégaphone (15) débouche à proximité des prises d'air dudit carburateur. Dispositif de réchauffage suivant la revendication 6, caractérisé par le fait qu'une durite (18) conduit l'air chaud évacué par le reniflard d'huile jusqu'à une prise d'air (19) du carburateur (3) pour le réchauffer de l'intérieur. OMPI , IPO.
Description:
Tubulures d'admission et d'échappement.

La présente invention est relative aux moteurs à explosion et elle concerne plus particulièrement les tubulures d'admis¬ sion du mélange carburé et d'échappement des gaz brûlés, ainsi que les moyens de réchauffage du carburateur. Actuellement, dans les moteurs à explosion multicylindres à quatre temps, les tubulures d'admission et d'échappement sont généralement regroupées au-dessus ou au-dessous de la partie centrale du bloc-moteur pour alimenter les cylindres et réchauffer, par récupération thermique des gaz d'échappement, ' le carburateur, mais seulement par la base de celui-ci. Ces tubulures d'admission s'avèrent toujours d'une longueur trop importante et nécessitent une compensation volumétrique à l'échappement trop encombrante et lourde. De plus, lorsque le bloc-moteur est très chaud, la déformation de l'ensemble des tubulures occasionne un dérèglement de la timonerie de com¬ mande des gaz et quelquefois du starter. A cause de la lon¬ gueur et de la forme de la section des tubulures d'admission, le mélange carburé subit des variations de température pen¬ dant son transfert aux cylindres et la géométrie de la veine gazeuse est déformée et les ruptures de modulation de cette dernière ne peuvent être supprimées. Ainsi, le rendement thermique du moteur est rendu instable d'où il résulte des altérations du régime de rotation et de la puissance et l'amplitude de l'onde pulsatoire décroît à cause des trop importants coefficients de frottement de la veine gazeuse, dûs à la trop grande longueur de la tubulure d'admission. On constate des phases de désaccord de chaque tubulure avec le système d'ondes généré par le moteur et une variation du couple de ce dernier lorsque ce moteur travaille à des régi- mes élevés, ce qui est considérablement dangereux pour un moteur d'aérodyne à hélice.

Pour pallier ces inconvénients, un premier but de l'inven¬ tion vise la nécessité de développer au maximum le phénomène

IPO

de turbulence calibrée d'admission en créant une zone de pré- turbulence dynamique capable d'amplifier la rapidité de vrillage sur elle-même de la veine gazeuse à partir du profil intérieur de la tubulure, afin que cette veine su- bisse le minimum de déformations au moment de sa pénétration dans le cylindre par la soupape d'admission.

Un deuxième but de l'invention vise à prendre en compte les phénomènes pulsatoires, au point de mettre parfaitement en phase l'onde de pression et l'onde de dépression. A cet effet, on dote chaque cylindre d'un carburateur et d'une tubulure d'admission spéciale et indépendante permet¬ tant d'atteindre les buts sus-visés.Cette tubulure d'admission se caractérise par des profils intérieurs hélicoïdal et sinusoïdal susceptibles de précontraindre la géométrie de la veine gazeuse 7 tant sur les plans longitudinaux que transver¬ saux, dont la modulation d'amplitude varie en fonction de la réduction maximale de la longueur de la tubulure et de la différence entre la section d'entrée sous le carburateur et la section de sortie vers la soupape d'admission. A la sortie du carburateur et sous l'action de l'aspira¬ tion issue du cylindre, les gaz sont vrillés par le profil intérieur de la tubulure, en même temps qu'ils sont calibrés par cette préturbulence tout au long de leur parcours avant leur entrée dans le cylindre. La perte de charge est prati- quemeπt nulle parce que la propagation des ondes longitudi¬ nales appuie, sans décroissance d'amplitude, l'onde de dépression du cycle énergétique suivant.

Au moment de la levée de la soupape d'admission et avant l'entrée du mélange carburé dans le cylindre, la veine ga- zeuse est totalement calibrée et sa pression modulée de façon qu'elle soit guidée sans défaut par le raccordement queue-flanc de cette soupape d'où il résulte une absence totale de saut des gaz au niveau de la portée de la soupape et de décollement des filets de ces mêmes gaz au voisinage du siège de ladite soupape. D'autre part, le profil interne de cette tubulure évite tout désamorçage et par conséquent tout phénomène de "vapour-loc ".

Un troisième but de l'invention vise à obtenir le maximum

OMPI IPO

d'écoulement des gaz brûlés tout en conservant suffisamment de frein moteur pour ne pas détruire la soupape d'échappe¬ ment, à diminuer considérablement le défaut sonore du moteur et à permettre une combustion résiduelle intégrale des gaz évacués tout en supprimant toute flamme extérieure.

A cet effet, on dote chaque cylindre d'une tubulure d'échappement coudée de section intérieure conoïde raccordée à un cylindre de détente-écho soudé en position oblique et qui se termine par une sortie mégaphone aplatie en queue d'hirondelle soudée selon la perpendiculaire formée par l'axe du pot de détente-écho et l'axe longitudinal du mégaphone. La position oblique de ce cylindre, ainsi que ses dimensions in¬ ternes, utilisent la fréquence de résonnance de l'onde retour déflagrante et renvoient celle-ci sur la "tête" de la soupape d'échappement en agissant comme un ressort acoustique qui évite à. la soupape d'échappement de s'affoler à haut régime.

Un dernier but de l'invention vise à améliorer le réchauf¬ fage des carburateurs, notamment ceux équipant les moteurs utilisés en aviation dotés des tubulures d'admission et d'échappement objet de l'invention, par exemple les moteurs bicylindres opposés à plat, mais non exclusivement.

A cet effet ; on crée une colonne d'air chaud puisée par la rotation de l'hélice vers chaque carburateur, ses trompettes d'air frais et le haut de la tubulure d'admission du mélange carburé. Cette colonne d'air chaud emprunte, par récupération, les calories dégagées par l'ensemble tubulure-pot de détente- écho et sortie mégaphone. Un réchauffage d'appoint permanent de l'intérieur du carburateur est réalisé par récupération de l'air chaud sortant du reniflard d'huile et débarassé de ses impuretés et vapeurs graisseuses par l'interposition d'un filtre entre ce reniflard et chaque carburateur à réchauffer. Une durite armée véhicule l'air chaud entre la sortie du reniflard d'huile et le filtre susmentionné, puis une autre durite conduit l'air chaud vers chaque carburateur. Les détails de ces perfectionnements seront mieux compris par la description qui va suivre se référant aux dessins annexés sur lesquels :

La figure 1 est une vue en perspective de la tubulure

d r admission objet de l'invention équipant le cylindre d'un moteur à explosion.

La figure 2 en est une vue de profil et la figure 3 une vue en plan par-dessus. La figure 4 est une vue en coupe d'élévation de la tubu¬ lure précédemment représentée et la figure 5 en est une vue en coupe de côté.

La figure 6 est une vue en perspective de la tubulure d'échappement avec son pot de détente-écho et son mégaphone. La figure 7 est une vue schématique du système de réchauf¬ fage du carburateur, objet de l'invention.*

Sur les" figures 1 à 5 des dessins, le repère 1 désigne la tubulure d'admission fixée sur le cylindre 2 d'un moteur à- explosion et surmontée d'un carburateur traditionnel 3. La tubulure dont il s'agit, réalisée par exemple par moulage d'alliage léger sous pression, comporte une bride 4 de fixation au cylindre 2 et une bride 5 de réception du carburateur 3. Dans l'exemple représenté, cette tubulure est destinée à doter le cylindre d'un moteur bicyliπdre à plat "Citroen" d'où la nécessité d'avoir une bride 4 inclinée par rapport à celle 5 , recevant le carburateur 3, sensiblement horizontale.

Comme le montrent les figures 1 à 5, l'alésage 6 qui creuse la tubulure est à la fois hélicoïdal et sinusoïdal ? sa section est oblongue, avec une entrée 7 sous le carbura¬ teur plus grande que la sortie 8 vers le cylindre de sorte que les génératrices convergent de manière à vriller la veine gazeuse du mélange carburé tout en réduisant son volume de¬ puis l'entrée de la tubulure jusqu'à sa sortie. La tubulure d'échappement représentée figures 6 et 7 est constituée d'un coude tubulaire 9 de forme cαnoïde à savoir que sa section d'entrée 10 des gaz brûlés est plus grande que la section de sortie 11 dans le pot de détente 12. L'entrée 10 est oblongue et comporte une bride 13 de fixation au cylindre 2 du moteur. La sortie 11 est circulaire au niveau de son raccord au pot de détente 12. Cette tubulure 9 est de préférence en acier inoxydable réfractaire.

Le pot de détente 12 est un cylindre en acier inoxydable

O PI

réfractaire fermé par deux fonds d'extrémité 20,, dans lequel on a pratiqué une première ouverture circulaire correspon¬ dant à la section interne de sortie 11 de la tubulure coudée 9 et, décalée par rapport à la précédente et diamétralement opposée, une seconde ouverture circulaire 14 à laquelle se raccorde un mégaphone 15 formé d'un cône divergent aplati réalisé par emboutissage et soudage d'une tôle matricée en acier inoxydable réfractaire. Comme on le constate sur les figures 6 et 7, le pot de détente 12 est fixé à l'extrémité 11 du coude tubulaire 9 selon un axe oblique pour former un angle aigu avec ladite tubulure, alors que l'axe du..-, méga¬ phone 15 est perpendiculaire à l'axe du pot de détente cylin¬ drique 12.

Comme l'illustre la figure 7, la tubulure d'échappement 9, le pot de détente 12 et le mégaphone 15 concourent au réchauffement du carburateur 3 par la forme et la disposi¬ tion de l'ensemble. On constate en effet que l'ensemble 9, 12 et 15 se situe en avant du carburateur dotant le cylindre 2 d'un moteur bicylindre à plat et qu'il se trouve sur le chemin de la colonne d'air puisée, par exemple, par l'hélice d'un aérodyne équipé de ce moteur.La chaleur dégagée par l'ensemble 9, 12 et 15 réchauffe la colonne d'air qui envelop¬ pe le carburateur 3 empêchant son givrage.

L'intérieur du carburateur est en outre réchauffé par l'air chaud évacué par le reniflard d'huile du moteur véhicu¬ lé par une durite 16 jusqu'à un filtre 17 d'où partent deux durites 18 conduisant chacune l'air chaud épuré vers la prise d'air 19 d'un carburateur 3 du moteur.

Les tubulures d'admission et α ' échappement, ainsi que le système de réchauffage du carburateur sont particulièrement destinés à des moteurs du genre "Fiat Tωin" type "Citroen" V06/630 par exemple, mais non exclusivement . susceptibles d'équiper des aérodynes.