FR2745848A1

FR2745848A1 - Two-stroke spark ignition internal combustion engine with combustion control

Info

Publication number: FR2745848A1
Application number: FR9702743A
Authority: FR
Inventors: Shinishi Isomura; Yoshihiro Takada; Yuji Tsushima
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1997-09-12
Anticipated expiration: 2017-03-07
Also published as: FR2745848B1; CN1162693A; JPH09242570A; AU710603B2; AU1516597A; CN1100940C; TW311968B

Abstract

The two-stroke internal combustion engine has a rotary supplementary chamber (20) at the top of the cylinder space. The chamber can rotate between a position where it is open to the cylinder and a position where it is closed off from the cylinder. This allows the effective volume of the cylinder to be varied. The effective cylinder volume is varied as a function of the state of the engine. A valve (24) controls the area of the exhaust passage in response to engine speed. The cylinder volume is controlled to allow fuller combustion through auto-ignition of the part-burnt gas.

Description

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A DEUX TEMPS ET A ALLUMAGE PAR
ETINCELLES, EQUIPE DrUN DISPOSITIF DE COMMANDE DE COMBUSTION
La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne à deux temps et à allumage par étincelles, équipé d'un dispositif de commande de combustion qui assure, durant au moins un fonctionnement sous faible charge, une combustion par auto-inflammation d'un mélange renouvelé situé dans une chambre de combustion, c'est-à-dire une combustion active dans un environnement thermique.TWO-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
SPARKS, EQUIPPED WITH A COMBUSTION CONTROL DEVICE
The present invention relates to a two-stroke internal combustion engine with spark ignition, equipped with a combustion control device which ensures, during at least operation under low load, combustion by self-ignition of a renewed mixture located in a combustion chamber, that is to say active combustion in a thermal environment.

Dans un moteur classique à combustion interne, à deux temps et à allumage par étincelles, un passage d'échappement et un passage de balayage, dont l'ouverture et la fermeture sont activées par un piston, sont pratiqués dans la surface périphérique intérieure d'un alésage cylindrique. Un mélange renouvelé précomprimé dans une chambre de vilebrequin est délivré, à partir du passage de balayage, à une chambre de combustion ménagée au sommet de l'alésage de cylindre ; des gaz brûlés dans la chambre de combustion sont expulsés de ladite chambre vers le passage d'échappement ; et du mélange renouvelé, comprimé dans ladite chambre, est enflammé à l'aide de la bougie d'allumage. In a conventional two-stroke spark-ignition internal combustion engine, an exhaust passage and a sweep passage, the opening and closing of which are activated by a piston, are formed in the inner peripheral surface of a cylindrical bore. A renewed mixture precompressed in a crankshaft chamber is delivered, from the sweep passage, to a combustion chamber provided at the top of the cylinder bore; gases burned in the combustion chamber are expelled from said chamber to the exhaust passage; and the renewed mixture, compressed in said chamber, is ignited using the spark plug.

Un tel moteur classique accuse les inconvénients consistant en ce que les gaz d'échappement contiennent une grande quantité d'hydrocarbures imbrûlés, et en ce que la consommation de carburant est élevée. Such a conventional engine suffers from the drawbacks that the exhaust gases contain a large amount of unburnt hydrocarbons, and that the fuel consumption is high.

Pour résoudre ces problèmes, les auteurs de la présente invention ont inventé un moteur à combustion interne dans lequel est effectuée une commande adéquate de la pression régnant, dans une chambre de combustion, au stade auquel un piston obture un orifice d'échappement ; du mélange renouvelé, situé dans la chambre de combustion, est activé par l'énergie thermique de gaz brûlés subsistant dans ladite chambre de combustion. Ainsi, du mélange renouvelé logé dans la chambre de combustion peut être auto-enflammé à l'instant de l'allumage qui est optimal pour le fonctionnement du moteur à combustion interne. Un brevet (brevet japonais n" Hei 7-71279 soumis à l'inspection publique) a été par conséquent déposé. To solve these problems, the authors of the present invention have invented an internal combustion engine in which an adequate control of the pressure prevailing in a combustion chamber is carried out, at the stage at which a piston closes an exhaust orifice; the renewed mixture, located in the combustion chamber, is activated by the thermal energy of burnt gases remaining in said combustion chamber. Thus, the renewed mixture housed in the combustion chamber can be self-ignited at the time of ignition which is optimal for the operation of the internal combustion engine. A patent (Japanese Patent No. Hei 7-71279 subject to public inspection) has therefore been filed.

Dans le moteur à combustion interne du type précité, équipé d'un dispositif de commande de combustion, par exemple lorsqu'un papillon d'étranglement est faiblement ouvert, comme lors d'un fonctionnement au ralenti, même si une valve de commande de l'échappement est étranglée pour accroître la quantité résiduelle de gaz brûlés dans la chambre de combustion, au cours du cycle susmentionné, en vue d'augmenter la température des gaz brûlés et en vue d'auto-enflammer le mélange renouvelé, la température du mélange renouvelé, contenant des gaz brûlés résiduels situés dans la chambre de combustion, n'atteint pas la température d'auto-inflammation. In the internal combustion engine of the aforementioned type, equipped with a combustion control device, for example when a throttle valve is slightly opened, such as during idling, even if a valve for controlling the exhaust is throttled to increase the residual quantity of burnt gases in the combustion chamber, during the aforementioned cycle, in order to increase the temperature of the burnt gases and in order to self-ignite the renewed mixture, the temperature of the mixture renewed, containing residual burnt gases located in the combustion chamber, does not reach the auto-ignition temperature.

Il peut advenir que le mélange renouvelé ne soit pas autoenflammé suite à l'étranglement de la valve de commande, d'où une diminution correspondante de l'alimentation en carburant.It may happen that the renewed mixture is not self-ignited following the throttling of the control valve, resulting in a corresponding reduction in the fuel supply.

Une modification visant à résoudre le problème susmentionné, selon laquelle la température régnant dans la chambre de combustion, au voisinage du point mort haut, est accrue en réduisant le volume de la chambre de combustion afin d'augmenter le taux de compression alors même que la cylindrée est maintenue inchangée, se traduit par un cognement lors d'un fonctionnement sous forte charge et ne peut pas être mise concrètement en pratique. A modification aimed at solving the above-mentioned problem, according to which the temperature prevailing in the combustion chamber, near the top dead center, is increased by reducing the volume of the combustion chamber in order to increase the compression ratio even as the displacement is maintained unchanged, results in knocking during operation under heavy load and cannot be put into practice in practice.

La présente invention concerne un moteur à combustion interne perfectionné à deux temps et à allumage par étincelles, équipé d'un dispositif de commande de combustion exempt de tels problèmes. Plus particulièrement, ledit moteur est équipé d'un dispositif de commande de combustion dans lequel la section de l'ouverture d'écoulement de l'admission d'un passage d'échappement, ou dans ledit passage d'échappement, est commandée au moins en fonction de la vitesse angulaire du moteur à combustion interne ou de l'ouverture d'un papillon d'étranglement, par actionnement d'une valve de commande de l'échappement, de telle sorte qu'un mélange renouvelé, situé dans une chambre de combustion, soit brûlé par auto-inflammation durant au moins un fonctionnement sous faible charge, ledit moteur étant caractérisé par le fait qu'un moyen de réglage du volume de la chambre de combustion est prévu pour faire varier le volume de ladite chambre de combustion en fonction de l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne. The present invention relates to an improved two-stroke spark ignition internal combustion engine equipped with a combustion control device free from such problems. More particularly, said engine is equipped with a combustion control device in which the section of the flow opening of the intake of an exhaust passage, or in said exhaust passage, is controlled at least depending on the angular speed of the internal combustion engine or the opening of a throttle valve, by actuation of an exhaust control valve, so that a renewed mixture, located in a chamber combustion, or burnt by self-ignition during at least one operation under low load, said engine being characterized in that a means for adjusting the volume of the combustion chamber is provided for varying the volume of said combustion chamber depending on the operating state of the internal combustion engine.

Du fait que la présente invention possède l'agencement structurel décrit ci-dessus, le volume de la chambre de combustion précitée est réduit afin d'augmenter le taux de compression, à l'aide du moyen susmentionné de réglage du volume de ladite chambre de combustion lors d'un fonctionnement sous faible charge, notamment lors d'un fonctionnement au ralenti lorsque la valve de commande est étranglée, en vue de réduire l'alimentation en air et l'alimentation en carburant. Du mélange renouvelé renfermant des gaz brûlés résiduels dans la chambre de combustion est soumis à une forte compression adiabatique, d'où il résulte que le mélange renouvelé, situé dans la chambre de combustion, est auto-enflammé et brûle selon un mode de combustion active dans un environnement thermique, ce qui implique une suppression de l'émission d'hydrocarbures imbrûlés et une amélioration de la consommation de carburant. Since the present invention has the structural arrangement described above, the volume of the aforementioned combustion chamber is reduced in order to increase the compression ratio, using the above-mentioned means for adjusting the volume of said combustion chamber. combustion during operation under low load, in particular during idling when the control valve is throttled, in order to reduce the air supply and the fuel supply. Renewed mixture containing residual burnt gases in the combustion chamber is subjected to strong adiabatic compression, from which it follows that the renewed mixture, located in the combustion chamber, is self-igniting and burns according to an active combustion mode. in a thermal environment, which involves suppressing the emission of unburnt hydrocarbons and improving fuel consumption.

De surcroît, conformément à la présente invention, à l'état de fonctionnement normal lorsque le papillon d'étranglement est ouvert, en particulier à l'état de fonctionnement sous forte charge et à faible vitesse, lorsque le moteur est susceptible de cogner, le volume de la chambre de combustion est accru à l'aide du moyen précité de réglage du volume de la chambre de combustion, afin de diminuer le taux de compression, si bien qu'un cognement est empêché et que le fonctionnement s'opère en siLence. Furthermore, in accordance with the present invention, in the normal operating state when the throttle valve is open, in particular in the operating state under high load and at low speed, when the engine is liable to knock, the volume of the combustion chamber is increased by means of the aforementioned means for adjusting the volume of the combustion chamber, in order to decrease the compression ratio, so that knocking is prevented and the operation takes place in silence .

Comme décrit ci-avant, une application de la présente invention a pour effets d'étendre le champ de combustion active dans un environnement thermique tout en empêchant un cognement, d'améliorer la consommation de carburant et de supprimer une émission d'hydrocarbures imbrûlés. As described above, an application of the present invention has the effect of extending the active combustion field in a thermal environment while preventing knocking, improving fuel consumption and suppressing an emission of unburnt hydrocarbons.

L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une élévation latérale, avec coupe verticale, d'une forme de réalisation d'un moteur à combustion interne à deux temps et à allumage par étincelles, équipé d'un dispositif de commande de combustion conforme à la présente invention, à l'état de fonctionnement normal
la figure 2 est une élévation latérale avec coupe verticale de la forme de réalisation de la figure 1, à l'état de fonctionnement sous faible charge et à faible vitesse
la figure 3 est une coupe verticale fragmentaire d'une autre forme de réalisation
la figure 4 est une coupe verticale fragmentaire d'une forme de réalisation encore différente
la figure 5 est un graphique visant à décrire la limite entre le champ de combustion active dans un environnement thermique et le champ de combustion normale, lorsque le tiroir rotatif est ouvert à l'état de fonctionnement sous faible charge et à faible vitesse dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 1 et 2
la figure 6 est un graphique visant à décrire la limite entre le champ de combustion active dans un environnement thermique et le champ de combustion normale, lorsque le tiroir rotatif est fermé dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 et 2 ; et
la figure 7 est un graphique de commande visant à décrire la commutation du tiroir rotatif dans la forme de réalisation montrée par les figures 1 et 2.The invention will now be described in more detail, by way of non-limiting examples, with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is a side elevation, in vertical section, of an embodiment of a two-stroke internal combustion engine with spark ignition, equipped with a combustion control device according to the present invention, normal operating state
FIG. 2 is a side elevation with vertical section of the embodiment of FIG. 1, in the operating state under low load and at low speed
Figure 3 is a fragmentary vertical section of another embodiment
Figure 4 is a fragmentary vertical section of an even different embodiment
Figure 5 is a graph to describe the boundary between the active combustion field in a thermal environment and the normal combustion field, when the rotary slide is open in the operating state under low load and at low speed in the form illustrated in Figures 1 and 2
Figure 6 is a graph for describing the boundary between the active combustion field in a thermal environment and the normal combustion field, when the rotary slide is closed in the embodiment shown in Figures 1 and 2; and
FIG. 7 is a control graph intended to describe the switching of the rotary slide in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2.

Une forme de réalisation de la présente invention fait l'objet d'une description, ci-après, en regard des figures 1 et 2. An embodiment of the present invention is described below, with reference to FIGS. 1 and 2.

Un moteur 1 à combustion interne, à deux temps et à allumage par étincelles, équipé d'un dispositif de commande de combustion, est destiné à être monté sur un cycle motorisé non illustré sur les figures. Dans ledit moteur 1, un bloc-cylindre 3 et une culasse 4 sont placés l'un sur l'autre et combinés d'un seul tenant au-dessus d'un carter 2 de vilebrequin. L'ouverture d'un papillon d'étranglement et une vitesse angulaire du moteur à combustion interne présentent des caractéristiques reportées sur des courbes Z des figures 5 et 6. A two-stroke spark-ignition internal combustion engine 1, equipped with a combustion control device, is intended to be mounted on a motorized cycle not illustrated in the figures. In said engine 1, a cylinder block 3 and a cylinder head 4 are placed one on the other and combined in one piece above a crankcase 2. The opening of a throttle valve and an angular speed of the internal combustion engine have characteristics shown on curves Z of FIGS. 5 and 6.

Un piston 6 est engagé, à coulissement dans le sens vertical, dans un alésage 5 du cylindre usiné dans le bloccylindre 3 ; le piston 6 et un vilebrequin 8 sont reliés l'un à l'autre par une bielle 7 ; et le vilebrequin 8 est mené en rotation lorsque ledit piston 6 monte et descend. A piston 6 is engaged, sliding in the vertical direction, in a bore 5 of the cylinder machined in the cylinder block 3; the piston 6 and a crankshaft 8 are connected to each other by a connecting rod 7; and the crankshaft 8 is rotated when said piston 6 goes up and down.

L'on a façonné un passage d'admission 10 communiquant avec une chambre 9 du vilebrequin dans le carter 2 dudit vilebrequin. Un carburateur (non illustré sur les figures) et une soupape 11 à lamelles sont raccordés en série au passage d'admission 10, des orifices de balayage 12 sont prévus sur la surface périphérique de l'alésage 5 du cylindre, une sortie d'échappement 13 est ménagée au-dessus desdits orifices 12, lesdits orifices 12 communiquent avec la chambre 9 par l'intermédiaire de passages de balayage 14, et ladite sortie 13 communique avec un passage d'échappement 15. An intake passage 10 communicating with a chamber 9 of the crankshaft has been shaped in the casing 2 of said crankshaft. A carburetor (not illustrated in the figures) and a valve 11 with lamellae are connected in series to the intake passage 10, scanning orifices 12 are provided on the peripheral surface of the bore 5 of the cylinder, an exhaust outlet 13 is formed above said orifices 12, said orifices 12 communicate with the chamber 9 via scanning passages 14, and said outlet 13 communicates with an exhaust passage 15.

Une bougie d'allumage 17 est installée au sommet d'une chambre de combustion 16, au-dessus de l'alésage 5 du cylindre. Du mélange renouvelé, mêlé à du carburant situé dans le carburateur (non représenté) , est aspiré dans la chambre 9 du vilebrequin dans laquelle une dépression est engendrée par la soupape 11 à lamelles lors de la course ascendante, puis est comprimé lors de la course descendante. A spark plug 17 is installed at the top of a combustion chamber 16, above the bore 5 of the cylinder. Renewed mixture, mixed with fuel located in the carburetor (not shown), is sucked into chamber 9 of the crankshaft in which a vacuum is generated by the valve 11 with lamellae during the up stroke, then is compressed during the stroke descending.

Le mélange renouvelé comprimé est délivré à la chambre de combustion 16 à partir des passages de balayage 14 lorsque le piston 6 descend, et lorsque les orifices de balayage 12 sont ouverts. Des gaz brûlés dans la chambre de combustion 16 sont partiellement expulsés dans le passage d'échappement 15 à partir de la sortie d'échappement 13, sous l'action du mélange renouvelé comprimé. Les orifices de balayage 12, puis la sortie d'échappement 13, sont fermés lorsque le piston 6 monte ; le mélange logé dans la chambre 16 est comprimé lorsque ledit piston 6 monte ; et, à l'approche du point mort haut, le mélange est enflammé par la bougie 17 ou sous l'effet d'une auto-inflammation favorisée par l'énergie thermique de gaz résiduels générés au cours du cycle précédent.The compressed compressed mixture is delivered to the combustion chamber 16 from the scanning passages 14 when the piston 6 descends, and when the scanning orifices 12 are open. Burnt gases in the combustion chamber 16 are partially expelled in the exhaust passage 15 from the exhaust outlet 13, under the action of the compressed compressed mixture. The scanning orifices 12, then the exhaust outlet 13, are closed when the piston 6 rises; the mixture housed in chamber 16 is compressed when said piston 6 rises; and, when approaching top dead center, the mixture is ignited by the spark plug 17 or under the effect of self-ignition favored by the thermal energy of residual gases generated during the previous cycle.

Un évidement cylindrique 18 communiquant avec la chambre de combustion 16 est façonné, dans la culasse 4, au voisinage direct de la bougie d'allumage 17. Un tiroir rotatif 19 est logé à rotation dans l'évidement cylindrique 18, une cavité 20 est ménagée dans ledit tiroir 19 et ce tiroir 19 est raccordé à une fiche mobile d'un solénoïde (non illustré), avec interposition d'un levier non représenté. Des capteurs (non illustrés) sont prévus pour détecter la vitesse angulaire du moteur 1 à combustion interne et l'ouverture d'un papillon d'étranglement non représenté. A cylindrical recess 18 communicating with the combustion chamber 16 is shaped, in the cylinder head 4, in the immediate vicinity of the spark plug 17. A rotary drawer 19 is housed in rotation in the cylindrical recess 18, a cavity 20 is formed in said drawer 19 and this drawer 19 is connected to a movable plug of a solenoid (not shown), with the interposition of a lever not shown. Sensors (not shown) are provided for detecting the angular speed of the internal combustion engine 1 and the opening of a throttle valve not shown.

Un ordinateur exécute les opérations ci-après, en réponse à la réception de signaux provenant de ces deux capteurs dans un champ opératoire A de la figure 7, dans lequel la vitesse angulaire du moteur 1 est inférieure à 5 000 tr/min et l'ouverture du papillon d'étranglement est inférieure à 8 %, le solénoïde susmentionné est en fonction, la cavité 20 du tiroir rotatif 19 est obturée et isolée d'avec la chambre de combustion 16, d'où un volume réduit de ladite chambre 16 ; ainsi, le taux de compression apparent de la chambre 16 est préréglé sur environ 8. En revanche, dans un champ opératoire B différant du champ opératoire A sur la figure 7, le solénoïde susmentionné n'est pas en fonction et la cavité 20 du tiroir rotatif 19 communique avec la chambre de combustion 16 par l'entremise d'une ouverture 21, comme illustré sur la figure 1, d'où un volume accru de la chambre de combustion 16 ; ainsi, le taux de compression apparent de ladite chambre 16 est préréglé sur environ 6.A computer performs the following operations, in response to the reception of signals from these two sensors in an operating field A of FIG. 7, in which the angular speed of the motor 1 is less than 5000 rpm and the opening of the throttle valve is less than 8%, the aforementioned solenoid is in operation, the cavity 20 of the rotary slide 19 is closed and isolated from the combustion chamber 16, hence a reduced volume of said chamber 16; thus, the apparent compression ratio of the chamber 16 is preset to approximately 8. On the other hand, in an operating field B different from the operating field A in FIG. 7, the aforementioned solenoid is not in operation and the cavity 20 of the drawer rotary 19 communicates with the combustion chamber 16 through an opening 21, as illustrated in FIG. 1, hence an increased volume of the combustion chamber 16; thus, the apparent compression ratio of said chamber 16 is preset to around 6.

Dans le moteur précité 1 à combustion interne, à deux temps et à allumage par étincelles, lorsque la cavité 20 du tiroir rotatif 19 communique avec la chambre de combustion 16 par l'entremise de l'ouverture 21, pour prérégler le taux de compression apparent sur environ 6, un champ X de combustion active dans un environnement thermique se situe dans une plage représentée sur la figure 5 ; et, lorsque la cavité 20 du tiroir 19 est isolée d'avec la chambre 16, pour prérégler le taux de compression apparent sur environ 8, un champ Y de combustion active dans un environnement thermique est étendu de la manière illustrée sur la figure 6. In the aforementioned internal combustion engine, two-stroke and spark ignition, when the cavity 20 of the rotary drawer 19 communicates with the combustion chamber 16 through the opening 21, to preset the apparent compression ratio out of approximately 6, an active combustion field X in a thermal environment lies within a range shown in FIG. 5; and, when the cavity 20 of the slide 19 is isolated from the chamber 16, in order to preset the apparent compression ratio to around 8, a field Y of active combustion in a thermal environment is extended as illustrated in FIG. 6.

Par ailleurs, en mode fonctionnement du moteur 1 à combustion interne, à deux temps et à allumage par étincelles, lorsque le contacteur d'allumage est coupé, une valve 24 de commande de l'échappement est ouverte vers le haut, ou bien le solénoïde susmentionné est hors fonction ; le taux de compression apparent est préréglé sur 6, ou bien le papillon d'étranglement est réglé sur une ouverture inférieure à l'ouverture d'étranglement au ralenti (de 5 %). Furthermore, in operating mode of the internal combustion engine, two-stroke and spark ignition, when the ignition switch is off, an exhaust control valve 24 is open up, or the solenoid above is out of function; the apparent compression ratio is preset to 6, or the throttle valve is set to an opening smaller than the throttle opening at idle (by 5%).

Un logement 22 contenant la valve est en outre ménagé au-dessus du passage d'échappement 15, et la base de ladite valve 24 de commande de l'échappement est supportée, à pivotement dans le sens vertical, par un axe 23 inséré à travers le bloc-cylindre 3, parallèlement au vilebrequin 8, en aval dudit logement 22. A housing 22 containing the valve is further provided above the exhaust passage 15, and the base of said valve 24 for controlling the exhaust is pivotally supported in the vertical direction by a pin 23 inserted through the cylinder block 3, parallel to the crankshaft 8, downstream of said housing 22.

De surcroît, un trou oblong 25 est pratiqué le long du méplat de la valve 24 de commande de l'échappement, dans la partie haute de cette valve 24 ; des rotors 26 sont intégrés avec faculté de rotation autour de l'axe, parallèlement au vilebrequin 8, de part et d'autre du passage d'échappement 15 précité ; et les deux extrémités d'un téton de liaison 27, engagé dans le trou oblong 25 de la valve de commande 24, sont emboîtées excentriquement dans les deux rotors 26 susmentionnés. In addition, an oblong hole 25 is made along the flat part of the valve 24 for controlling the exhaust, in the upper part of this valve 24; rotors 26 are integrated with the possibility of rotation about the axis, parallel to the crankshaft 8, on either side of the aforementioned exhaust passage 15; and the two ends of a connecting stud 27, engaged in the oblong hole 25 of the control valve 24, are fitted eccentrically in the two rotors 26 mentioned above.

Les rotors 26 sont reliés à un régulateur (non représenté) détectant une vitesse angulaire du vilebrequin en vue d'un actionnement. Lorsque la vitesse angulaire du vilebrequin est faible, la valve 24 de commande de l'échappement pivote vers le bas comme illustré sur la figure 2, tandis qu'en revanche, lorsque la vitesse angulaire dudit vilebrequin est élevée, les rotors 26 tournent en sens inverse des aiguilles d'une montre et ladite valve 24 pivote vers le haut, comme illustré sur la figure 1 (à la place d'une commande de la rotation des rotors 26 à l'aide du régulateur, la rotation desdits rotors 26 peut être commandée par un servomoteur de commande de l'échappement qui est piloté par un signal de commande d'une unité centrale de traitement, en vue d'un calcul fondé sur un topogramme de commande prescrit, en réponse à des signaux d'entrée tels que la vitesse angulaire du vilebrequin, l'ouverture de l'étranglement et la pression d'aspiration). The rotors 26 are connected to a regulator (not shown) detecting an angular speed of the crankshaft for actuation. When the angular speed of the crankshaft is low, the valve 24 for controlling the exhaust pivots down as illustrated in FIG. 2, while on the other hand, when the angular speed of said crankshaft is high, the rotors 26 turn in direction counterclockwise and said valve 24 pivots upwards, as illustrated in FIG. 1 (instead of controlling the rotation of the rotors 26 using the regulator, the rotation of said rotors 26 can be controlled by an exhaust control servomotor which is controlled by a control signal from a central processing unit, for calculation based on a prescribed control topogram, in response to input signals such as the angular speed of the crankshaft, the opening of the throttle and the suction pressure).

La forme de réalisation illustrée sur les figures 1 et 2 présente l'agencement structurel décrit ci-avant, d'où l'exécution d'opérations décrites ci-après. The embodiment illustrated in Figures 1 and 2 shows the structural arrangement described above, hence the execution of operations described below.

Dans le détail, étant donné qu'aucune charge n'est imposée au moteur en phase de démarrage, le papillon d'étranglement (non illustré) est ouvert ; et, bien que la vitesse angulaire du moteur croisse le long des courbes Z des figures 5 et 6 au fur et à mesure que l'ouverture augmente, l'ouverture du papillon d'étranglement est inférieure à 8 % et la vitesse angulaire du moteur est inférieure à 5 000 tr/min. La cavité 20 du tiroir rotatif 19 est isolée d'avec la chambre de combustion 16 et la valve 24 de commande de l'échappement pivote vers le bas, de sorte que le taux de compression apparent est porté à 8 du fait d'une réduction de volume de la chambre de combustion 16. La synchronisation du début d'obstruction de la sortie d'échappement 13 est avancée lors de la course ascendante du piston ; la synchronisation du début d'ouverture de ladite sortie 13 est avancée lors de la course descendante dudit piston ; et de telles opérations se traduisent par le fait qu'un mélange renouvelé est suffisamment chauffé jusqu'à une température élevée, suite à la compression adiabatique avec un fort taux de compression, même si la température de la chambre de combustion 16 est basse. En conséquence, la combustion active dans un environnement thermique est favorisée, une émission d'hydrocarbures imbrûlés est supprimée et la combustion est améliorée. In detail, since no load is imposed on the engine during the starting phase, the throttle valve (not shown) is open; and, although the angular speed of the engine increases along the curves Z of FIGS. 5 and 6 as the opening increases, the opening of the throttle valve is less than 8% and the angular speed of the engine is less than 5,000 rpm. The cavity 20 of the rotary slide 19 is isolated from the combustion chamber 16 and the valve 24 for controlling the exhaust pivots downwards, so that the apparent compression ratio is increased to 8 due to a reduction volume of the combustion chamber 16. The synchronization of the start of obstruction of the exhaust outlet 13 is advanced during the upward stroke of the piston; the synchronization of the start of opening of said outlet 13 is advanced during the downward stroke of said piston; and such operations result in the fact that a renewed mixture is sufficiently heated to a high temperature, following adiabatic compression with a high compression ratio, even if the temperature of the combustion chamber 16 is low. As a result, active combustion in a thermal environment is promoted, emission of unburnt hydrocarbons is suppressed, and combustion is improved.

A l'état de fonctionnement normal, lorsque le papillon d'étranglement (non représenté) est ouvert d'une ouverture excédant 8 %, en fonctionnement sous forte charge ou à grande vitesse excédant une vitesse angulaire du moteur de 5 000 tr/min, la valve 24 de commande de l'échappement pivote vers le haut comme illustré sur la figure 1, la cavité 20 du tambour rotatif 19 communique avec la chambre de combustion 16 par l'entremise de l'ouverture 21, et le volume de ladite chambre 16 est accru. Il en résulte que la synchronisation du début d'obstruction de l'ouverture d'échappement 13 est retardée lors de la course ascendante du piston 6, et que la synchronisation du début d'ouverture de ladite sortie 13 est avancée lors de la course descendante dudit piston 6. Une grande quantité de gaz est ainsi échangée en douceur, sans aucun cognement, et la puissance fournie est accrue de manière silencieuse. In the normal operating state, when the throttle valve (not shown) is open with an opening exceeding 8%, in operation under heavy load or at high speed exceeding an angular speed of the engine of 5000 rpm, the exhaust control valve 24 pivots upward as illustrated in FIG. 1, the cavity 20 of the rotary drum 19 communicates with the combustion chamber 16 via the opening 21, and the volume of said chamber 16 is increased. It follows that the synchronization of the start of obstruction of the exhaust opening 13 is delayed during the upward stroke of the piston 6, and that the synchronization of the start of opening of said outlet 13 is advanced during the downward stroke of said piston 6. A large quantity of gas is thus exchanged smoothly, without any knocking, and the power supplied is increased silently.

Dans le moteur à combustion interne classique à deux temps, au voisinage du point de réglage de ralenti auquel l'ouverture de l'étranglement est réglée sur environ 5 %, la combustion active dans un environnement thermique est impossible avec un taux de compression apparent de 6. Dans cette zone, le moteur est susceptible de provoquer une combustion irrégulière qui engendre une émission contenant une grande quantité d'hydrocarbures imbrûlés. Toutefois, dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 1 et 2, le taux de compression apparent est augmenté jusqu'à 8 par fermeture du tiroir rotatif 19, comme représenté sur la figure 2. Il en résulte que le champ de combustion active dans un environnement thermique est étendu de celui de la figure 5 à celui de la figure 6, si bien que la combustion active dans un environnement thermique est possible, que la consommation de carburant est améliorée et que l'état de fonctionnement est stabilisé. In the conventional two-stroke internal combustion engine, in the vicinity of the idle adjustment point at which the throttle opening is set to approximately 5%, active combustion in a thermal environment is impossible with an apparent compression ratio of 6. In this area, the engine is likely to cause irregular combustion which generates an emission containing a large amount of unburnt hydrocarbons. However, in the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the apparent compression ratio is increased to 8 by closing the rotary slide 19, as shown in Figure 2. As a result, the active combustion field in a thermal environment is extended from that of FIG. 5 to that of FIG. 6, so that active combustion in a thermal environment is possible, that the fuel consumption is improved and that the operating state is stabilized.

Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 1 et 2, une pluralité de tiroirs rotatifs 19, dont la cavité 20 présente des volumes différents, peuvent être prévus et activés sélectivement à l'ouverture et à la fermeture, si bien que le taux de compression apparent peut être modifié de manière échelonnée. In the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, a plurality of rotary drawers 19, the cavity 20 of which has different volumes, can be provided and selectively activated on opening and closing, so that the rate of apparent compression can be changed in stages.

Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 et 2, le volume de la chambre de combustion 16 est modifié par rotation imprimée au tiroir rotatif 19. A la place, comme illustré sur la figure 3, un évidement 28 communiquant avec la chambre 16 est ménagé dans la culasse cylindrique 4 et un clapet obturateur 30, actionné à l'ouverture et à la fermeture par un moyen d'activation à l'ouverture et à la fermeture, tel qu'un solénoïde non représenté, est prévu sur une ouverture 29 dudit évidement 28. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the volume of the combustion chamber 16 is modified by rotation printed on the rotary drawer 19. Instead, as illustrated in FIG. 3, a recess 28 communicating with the chamber 16 is formed in the cylindrical cylinder head 4 and a shutter valve 30, actuated at the opening and at the closing by an activation means at the opening and at the closing, such as a solenoid not shown, is provided on an opening 29 of said recess 28.

La forme de réalisation montrée par la figure 3 prodigue le même effet que la forme de réalisation illustrée sur les fi gures 1 et 2. En variante, ledit clapet obturateur 30 peut être remplacé par une soupape à champignon.The embodiment shown in Figure 3 has the same effect as the embodiment illustrated in Figures 1 and 2. Alternatively, said shutter valve 30 may be replaced by a mushroom valve.

Le dispositif de commande de combustion peut être structurellement organisé de la manière illustrée sur la figure 4. Dans le détail, un alésage 31 de cylindre secondaire communiquant avec l'alésage 5 du cylindre est pratiqué dans la culasse 4 ; un piston secondaire 32 est logé à coulissement dans l'alésage 31 de cylindre ; et l'extrémité extérieure dudit alésage 31 est obturée par un couvercle 33, afin de former une chambre 34 à pression d'huile. En admettant de l'huile pressurisée dans la chambre 34, ou en l'en évacuant, il est possible de faire varier le volume d'un compartiment secondaire 35 de l'alésage 31 du cylindre secondaire, c'est-à-dire le volume de la chambre de combustion 16. Cette forme de réalisation procure le même effet que les formes de réalisation susmentionnées, de même qu'une variation en continu du taux de compression apparent. The combustion control device can be structurally organized as illustrated in FIG. 4. In detail, a bore 31 of the secondary cylinder communicating with the bore 5 of the cylinder is formed in the cylinder head 4; a secondary piston 32 is slidably housed in the cylinder bore 31; and the outer end of said bore 31 is closed by a cover 33, so as to form an oil pressure chamber 34. By admitting pressurized oil into the chamber 34, or by evacuating it, it is possible to vary the volume of a secondary compartment 35 of the bore 31 of the secondary cylinder, that is to say the volume of the combustion chamber 16. This embodiment provides the same effect as the above-mentioned embodiments, as well as a continuous variation in the apparent compression ratio.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au moteur à combustion interne décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that many modifications can be made to the internal combustion engine described and shown, without departing from the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Moteur (1) à combustion interne à deux temps et à allumage par étincelles, équipé d'un dispositif de commande de combustion dans lequel la section de l'ouverture d'écoulement de l'admission d'un passage d'échappement (15), ou dans ledit passage d'échappement (15), est commandée au moins en fonction de la vitesse angulaire du moteur (1) à combustion interne ou de l'ouverture d'un papillon d'étranglement, par actionnement d'une valve (24) de commande de l'échappement, de telle sorte qu'un mélange renouvelé, situé dans une chambre de combustion (16), soit brûlé par auto-inflammation durant au moins un fonctionnement sous faible charge, moteur caractérisé par le fait qu'un moyen (19, 20) de réglage du volume de la chambre de combustion (16) est prévu pour faire varier le volume de ladite chambre de combustion (16) en fonction de l'état de fonctionnement du moteur (1) à combustion interne. 1. Spark ignition two-stroke internal combustion engine (1), equipped with a combustion control device in which the cross section of the inlet flow opening of an exhaust passage ( 15), or in said exhaust passage (15), is controlled at least as a function of the angular speed of the internal combustion engine (1) or of the opening of a throttle valve, by actuation of a valve (24) for controlling the exhaust, so that a renewed mixture, located in a combustion chamber (16), is burnt by self-ignition during at least one operation under low load, engine characterized by the fact that a means (19, 20) for adjusting the volume of the combustion chamber (16) is provided for varying the volume of said combustion chamber (16) according to the operating state of the engine (1) to internal combustion.

2. Moteur (1) à combustion interne à deux temps et à allumage par étincelles, équipé d'un dispositif de commande de combustion dans lequel la section de l'ouverture d'écoulement de l'admission d'un passage d'échappement (15), ou dans ledit passage d'échappement (15), est commandée au moins en fonction de la vitesse angulaire du moteur (1) à combustion interne ou de l'ouverture d'un papillon d'étranglement, par actionnement d'une valve (24) de commande de l'échappement, de telle sorte qu'un mélange renouvelé, situé dans une chambre de combustion (16), soit brûlé par auto-inflammation durant au moins un fonctionnement sous faible charge, moteur caractérisé par le fait que la synchronisation du début de l'auto-inflammation peut être ajusté en faisant varier le volume de la chambre de combustion (16) en fonction de l'état de fonctionnement du moteur (1) à combustion interne. 2. Spark-ignition two-stroke internal combustion engine (1), equipped with a combustion control device in which the cross section of the inlet flow opening of an exhaust passage ( 15), or in said exhaust passage (15), is controlled at least as a function of the angular speed of the internal combustion engine (1) or of the opening of a throttle valve, by actuation of a valve (24) for controlling the exhaust, so that a renewed mixture, located in a combustion chamber (16), is burnt by self-ignition during at least one operation under low load, engine characterized by the fact that the timing of the start of self-ignition can be adjusted by varying the volume of the combustion chamber (16) according to the operating state of the internal combustion engine (1).

3. Moteur (1) à combustion interne à deux temps et à allumage par étincelles, équipé d'un dispositif de commande de combustion dans lequel la section de l'ouverture d'écoulement de l'admission d'un passage d'échappement (15), ou dans ledit passage d'échappement (15), est commandée au moins en fonction de la vitesse angulaire du moteur (1) à combustion interne ou de l'ouverture d'un papillon d'étranglement, par actionnement d'une valve (24) de commande de l'échappement, de telle sorte qu'un mélange renouvelé, situé dans une chambre de combustion (16), soit brûlé par auto-inflammation durant au moins un fonctionnement sous faible charge, moteur caractérisé par le fait qu'au moins une chambre de combustion secondaire (20 ; 35) communiquant avec la chambre de combustion principale (16) et un moyen (19 ; 30) d'ouverture et de fermeture, prévu pour l'actionnement à l'ouverture et à la fermeture de ladite chambre de combustion principale (16) et de ladite chambre de combustion secondaire (20 ; 35), sont prévus à l'extérieur de la coiffe du cylindre de ladite chambre de combustion principale (16), et ledit moyen (19 ; 30) d'ouverture et de fermeture est manoeuvré en fonction de l'état de fonctionnement du moteur (1) à combustion interne, de telle sorte que la synchronisation du début de l'auto-inflammation puisse être ajusté. 3. Spark ignition two-stroke internal combustion engine (1), equipped with a combustion control device in which the cross section of the inlet flow opening of an exhaust passage ( 15), or in said exhaust passage (15), is controlled at least as a function of the angular speed of the internal combustion engine (1) or of the opening of a throttle valve, by actuation of a valve (24) for controlling the exhaust, so that a renewed mixture, located in a combustion chamber (16), is burnt by self-ignition during at least one operation under low load, engine characterized by the fact at least one secondary combustion chamber (20; 35) communicating with the main combustion chamber (16) and an opening and closing means (19; 30), provided for actuation upon opening and the closing of said main combustion chamber (16) and said communication chamber secondary bustion (20; 35), are provided outside the cylinder cover of said main combustion chamber (16), and said means (19; 30) for opening and closing is operated as a function of the operating state of the engine (1) internal combustion, so that the timing of the start of auto-ignition can be adjusted.

4. Moteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'au moins une chambre de combustion secondaire 4. Engine according to claim 1 or 2, characterized in that at least one secondary combustion chamber

(20 ; 35) communiquant avec la chambre de combustion principale (16) et des moyens (19 ; 30) d'ouverture et de fermeture, conçus pour l'actionnement à l'ouverture et à la fermeture de ladite chambre de combustion principale (16) et de ladite chambre de combustion secondaire (20 ; 35), sont prévus à l'extérieur de la coiffe du cylindre de ladite chambre de combustion principale (16). (20; 35) communicating with the main combustion chamber (16) and opening and closing means (19; 30), designed for actuation on opening and closing of said main combustion chamber ( 16) and of said secondary combustion chamber (20; 35), are provided outside the cap of the cylinder of said main combustion chamber (16).

5. Moteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le moyen d'ouverture et de fermeture comprend au moins un tiroir rotatif (19) communiquant avec la chambre de combustion principale (16) et prévu dans la coiffe du cylindre, et la chambre de combustion secondaire (20) se trouve dans l'espace interne du corps dudit tiroir rotatif (19) 5. Engine according to claim 3, characterized in that the opening and closing means comprises at least one rotary drawer (19) communicating with the main combustion chamber (16) and provided in the cap of the cylinder, and the secondary combustion chamber (20) is located in the internal space of the body of said rotary drawer (19)

6. Moteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le moyen d'ouverture et de fermeture est une soupape à champignon ou un clapet obturateur (30). 6. Motor according to claim 3, characterized in that the opening and closing means is a mushroom valve or a shutter valve (30).