<Desc/Clms Page number 1>
HESSELMAN MOTOR CORPORATION LTD
L'invention concerne le mode d'injection de combustible liquide en deux jets au moins vers la fin de la course de compression dans les moteurs comportant un dispositif d'allumage particulier et dont la charge d'air effectue un mouvement giratoire dans la chambre de
EMI1.1
combuationg
<Desc/Clms Page number 2>
combustion jusqu'au début de l'allumage. Relativement aux moteurs de ce genre, en particulier lorsqu'il s'agit de moteurs à grande vitesse, il importe beaucoup que la char- ge d'air de chaque chambre de combustion soit utilisée complètement, pour obtenir le maximum possible de production de force avec le minimum de consommation de combustible.
L'invention permet d'améliorer l'injection du com- bustible principalement en ce qu'au moins un jet injecté à peu près dans le sens de la circulation de l'air effectuant un mouvement giratoire dans la chambre de combustion, jet qu'on appellera plus loin le jet concurrent, est injecté avec une force de pénétration moindre au sortir d'un organe d'injection agencé pour produire une pulvérisation plus fine que celle d'un ou plusieurs autres jets injectés dans un sens s'écartant davantage de celui du courant d'air de la chambre de combustion, dirigé par exemple contre ce courant d'air, et qu'on appellera plus loin les jets secondaires.
Un mode de réalisation de l'invention, qui a fait ses preuves pour des moteurs de véhicules à grande vitesse à injection du combustible dans une charge d'air animée d'un mouvement giratoire et comportant un dispositif d'allumage particulier, est caractérisé en ce que deux jets de combustible sont injectés au sortir d'un dispositif d'injection comportant des organes d'injection de plusieurs jets, c'est-à-dire d'un gicleur multiple, la force de pénétration des divers jets étant différente, de façon que le jet (concurrent) injecté à peu près dans le sens du mouvement de la charge d'air soit injecté avec une force de pénétration plus petite dans l'une des parties de la charge d'air, celle qui se trouve près du dispositif d'allumage au moment de l'allumage,
et que d'autres parties de la charge d'air soient chargées
<Desc/Clms Page number 3>
avec une força de pénétration plus grande par le jet secondaire plus compact. Les jets injectes à peu près avec le courant d'air doivent donc être injectés en générale conformément à l'invention, avec une pulvérisation plus fine que les jeta injectés en s'écartant davantage du sens du courant d'air, par exemple transversalement à ce courant ou contre ce courant et qui sont soumis par le courant d'air à une division plus grande que celle.. des autres jets.
Le type de dispositif utilise pour l'injection est sans importance quant à la réalisation de l'idée de l'inven- tion. On peut utiliser par exemple avantageusement un gi- cleur dit ouvert comportant un ou plusieurs trous d'injection et des soupapes de refoulement montées dans la conduite d'arrivée du combustible et empêchant le combustible et le gaz de rentrer dans la conduite de combustible. En donnant aux trous de sortie une forme et une disposition appropriées, on peut, ainsi que cela est généralement connu, donner toute force de pénétration désirée au jet de combustible qui sort. La force de pénétration est une mesure de la qualité de la pulvérisation du jet sortant; généralement, plus la force de pénétration est petite, meilleure est la pulvéri- sation.
Pour mesurer la force de pénétration d'un jet de combustible il y a plusieurs méthodes, par exemple le procédé de Riehm, décrit dans la Revue de la Société des Ingénieurs Allemands (Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure), Volume 68, 1924, Page 641, ou le procédé de Robertson Matthews, décrit dans Power, Volume 62, 1929, Page 667. Un troisième procédé approprié permettant de ju- ger indirectement de la force de pénétration utilise la con- centration relative d'un jet de combustible, concentration que l'on détermine en injectant le jet sur un p@nneau de losanges
<Desc/Clms Page number 4>
losanges produits par des ouvertures de vases et en comparant entre elles les quantités de combustible ayant pénétré dans± les différents vases.
L'invention permet de faire en sorte que la charge d'air animée d'un mouvement giratoire dans une chambre de combustion soit bien chargée de combustible par des jets de combustible injectés; en outre, les parties de la charge d'air qui se trouvent près du dispositif d'allumage au mo- ment de l'allumage peuvent recevoir un mélange riche et s'allumant bien. Ceci est important pour la marche à faible charge, lorsque la quantité de combustible injecté est petite.
Le bon mélange de l'air et du combustible a pour conséq@ence une combustion rapide et complète de toute la charge du cy- lindre, de sorte que la puissance et la consommation de com- bustible sont considérablement améliorées, notamment pour les moteurs à grande vitesse, par rapport aux resultats donnas jusqu'ici par des moteurs de même type, mais dans lesquels le combustible est injecté d'une autre façon.
On decrira maintenant l'invention en détail en se aérant aux exemples de réalisation représentés dans le des- sin annexé, dans lequel de nombreux progrès et de nombreux perfectionnements que l'on peut obtenir grâce à l'invention, sont également nettement visibles.
Fig. 1 est une coupe longitudinale axiale d'un moteur combustion interne à injection de combustible et à dispositif d'allumage particulier,
Fig. 2 est une vue par-dessous des fonds de cy- lindre par la ligne II-II de Fig. 1.
@@@@ 3 et 4 sont des croquis partiels d'un autre
<Desc/Clms Page number 5>
mode de realisation de l'invention.
Dans toutes les figures les signes pièces sont desi- gnées par les mêmes numéros de reference.
En Fig. 1, 1 désigne un cylindre de moteur dans le- quel se meut le piston 2, qui comporte le col 3. Dans le fond 11 de la chambre de combustion se trouvent le gicleur 4 pour l'injection du combustible et la bougie électrique d'allumage 5. L'air frais entre dans le cylindre 1, pendant la course d'aspiration du piston 2, en passant par le canal 6, qui dé- bouche tangentiellement, et par la soupape 7. Par suite de son introduction tangentielle la charge d'air effectue dans le cy- lindre, jusqu'au commencement de l'allumage, un mouvement giratoire continu dont le sens est indiqué par la flèche 8.
La position de la soupape d'ecnappement 17 a été indiquée en Fig. 2. Le gicleur pour l'injection du combustible est un gicleur dit multiple permettant d'injecter au moins deux jets.
Le gicleur 4, représenté en élévation, est un gicleur ouvert à deux trous d'injection. Le combustible, refoule au moyen d'une pompe non représentée, arrive par la conduite 12. Dans le porte-gicleur 13 se trouvent plusieurs soupapes de refou- lement non visibles, qui laissent le combustible arriver au gicleur, mais l'empêchent, ainai que les gaz, de retourner dans la conduite 12. L'un des deux trous d'infection du gic- leur, le trou du jet 9, a une forme telle que ce jet entre dans la charge d'air à peu près dans le sens du courant d'air, avec une force de pénétration relativement petite et se mé- lange très intimement avec l'air, par suite de sa fine pulvé- risation qui en resulte, sur son trajet du gicleur 4 à la bougie
<Desc/Clms Page number 6>
bougie 5.
Dans cet exemple de réalisation, le jet secondaire 10 est dirigé contre le courant d'air. S'il avait la même force de pénétration relativement faible que celle du jet d'allumage 9, il serait immédiatement divisé trop fortement par le courant d'air et il ne contribuerait pas à assurer une bonne pénétration du combustible dans lea autres parties de la charge d'air. Dans cet exemple l'allumage a lieu lorsque le brouillard formé par le jet concurrent est arrivé sur la bougie d'allumage 5.
Fige. 3 et 4 sont des coupes d'un moteur dont le piston 2 comporte un fond oblique, de façon que la profondeur de la chambre de compression entourée par le col 3 du piston au point mort intérieur de ce dernier augmente uniformément d'un côté à l'autre. Le dispositif d'allumage 5 est monté à peu près au point le plus bas dans le fond 11 de la chambre de combustion. Le gicleur multiple est monté à peu près en face du dispositif d'allumage. Pendant la course d'aspiration du piston, de l'air sortant du canal 6, qui débouche tangen- tiellement, entre dans le cylindre en passant par la soupape
7 ouverte et y effectue un mouvement giratoire dans le sens indiqué par la flèche 8. A la fin de la course de compression, de l'air venant de la partie la plus basse de la chambre de combustion entre dans la partie la plus profonde.16.
Le jet 9 injecté dans le sens du mouvement de la charge d'air a, comme cela est indiqué en Fig. 4 par le large brouillard de combus- tible 9, une force de pénétration plus petite que celle du jet secondaire 10. Les angtles c et d (Fig. 4) sont les angles dits de divergence, qui indiquent l'écart de la projection @ diamètre 14 du cylindre, diamètre
<Desc/Clms Page number 7>
passant par le gicleur et perpendiculaire à l'axe du cylin- dre. Les deux jets 9 et 10 ont des angles de divergence différents, qui toutefois se trouvent tous deux du même cote du diamètre 14.
La grandeur que doit avoir la difference entre la force de pénétration du jet concurrent et celle des jets se- condaires est determinée par les conditions de marche, car la grandeur et la forme de la chambre de combustion, la dis- position du dispositif d'injection et du dispositif d'allu- mage, la vitesse de rotation de l'air dans la chambre de combustion et la vitesse du piston, ont une influence consi- dérable sur cette différence.
L'application de l'invention aux moteurs à injection à allumage particulier et sépare n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation représentes dans les figures et l'inven- tion peut être appliquée avantageusement aussi à tous les moteurs à injection, munis de dispositif particulier d'allu- mage.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
HESSELMAN MOTOR CORPORATION LTD
The invention relates to the method of injecting liquid fuel in two jets at least towards the end of the compression stroke in engines comprising a particular ignition device and the air charge of which performs a gyratory movement in the chamber of
EMI1.1
combuationg
<Desc / Clms Page number 2>
combustion until ignition begins. With respect to engines of this kind, especially in the case of high speed engines, it is very important that the air charge of each combustion chamber is used completely, in order to obtain the maximum possible output of force. with minimum fuel consumption.
The invention makes it possible to improve the injection of the fuel mainly in that at least one jet injected approximately in the direction of the air circulation performing a gyratory movement in the combustion chamber, which jet the competing jet will be called later, is injected with a lower penetrating force on leaving an injection member arranged to produce a finer spray than that of one or more other jets injected in a direction deviating more from that of the air current from the combustion chamber, for example directed against this air current, and which will be called the secondary jets below.
An embodiment of the invention, which has proved its worth for high-speed vehicle engines with injection of fuel into a gyratory air charge and comprising a particular ignition device, is characterized in that two fuel jets are injected at the output of an injection device comprising injection members of several jets, that is to say of a multiple nozzle, the penetration force of the various jets being different, so that the (competitor) jet injected roughly in the direction of movement of the air charge is injected with a smaller penetrating force into one of the parts of the air charge, that which is near the ignition device at the time of ignition,
and other parts of the air charge are charged
<Desc / Clms Page number 3>
with greater penetration force by the more compact secondary jet. The jets injected roughly with the air stream must therefore be injected in general in accordance with the invention, with a finer spray than the jets injected by deviating more from the direction of the air stream, for example transversely to this current or against this current and which are subjected by the air current to a greater division than that of the other jets.
The type of device used for injection is irrelevant to the realization of the idea of the invention. For example, it is advantageously possible to use a so-called open nozzle comprising one or more injection holes and discharge valves mounted in the fuel inlet pipe and preventing fuel and gas from entering the fuel pipe. By giving the outlet holes a suitable shape and arrangement, it is, as is generally known, to impart any desired penetrating force to the exiting jet of fuel. The penetration force is a measure of the spray quality of the outgoing jet; generally, the smaller the penetrating force, the better the spray.
There are several methods to measure the penetration force of a jet of fuel, for example the Riehm method, described in the Revue de la Société des Ingénieurs Allemands (Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure), Volume 68, 1924, Page 641 , or the method of Robertson Matthews, described in Power, Volume 62, 1929, Page 667. A third suitable method for indirectly judging the force of penetration uses the relative concentration of a jet of fuel, which concentration one determines by injecting the jet on a p @ nneau of diamonds
<Desc / Clms Page number 4>
lozenges produced by openings in vessels and by comparing the quantities of fuel that have entered ± the different vessels between them.
The invention makes it possible to ensure that the charge of air driven by a gyratory movement in a combustion chamber is properly loaded with fuel by injected fuel jets; in addition, those parts of the air charge which are near the ignition device at the time of ignition may receive a rich mixture and ignite well. This is important for low load operation, when the amount of fuel injected is small.
The correct mixing of air and fuel results in rapid and complete combustion of the entire cylinder charge, so that power and fuel consumption are considerably improved, especially for gasoline engines. high speed, compared to the results given so far by engines of the same type, but in which the fuel is injected in a different way.
The invention will now be described in detail with reference to the exemplary embodiments shown in the appended drawing, in which numerous advances and numerous improvements which can be obtained by virtue of the invention are also clearly visible.
Fig. 1 is an axial longitudinal section of an internal combustion engine with fuel injection and with a particular ignition device,
Fig. 2 is a view from below of the cylinder heads taken on line II-II of FIG. 1.
@@@@ 3 and 4 are partial sketches of another
<Desc / Clms Page number 5>
embodiment of the invention.
In all the figures, the parts symbols are designated by the same reference numbers.
In Fig. 1, 1 designates an engine cylinder in which moves the piston 2, which includes the neck 3. In the bottom 11 of the combustion chamber are the nozzle 4 for the injection of fuel and the electric spark plug. ignition 5. The fresh air enters the cylinder 1, during the suction stroke of the piston 2, passing through the channel 6, which exits tangentially, and through the valve 7. As a result of its tangential introduction, the load of air performs in the cylinder, until the start of ignition, a continuous gyrating movement, the direction of which is indicated by arrow 8.
The position of the cover valve 17 has been shown in FIG. 2. The fuel injection nozzle is a so-called multiple nozzle allowing the injection of at least two jets.
The nozzle 4, shown in elevation, is an open nozzle with two injection holes. The fuel, delivered by means of a pump, not shown, arrives through line 12. In the nozzle holder 13 there are several non-visible discharge valves which allow the fuel to reach the nozzle, but thus prevent it. that the gases return to line 12. One of the two infection holes in the nozzle, jet hole 9, has a shape such that this jet enters the air charge roughly in the nozzle. direction of the air current, with a relatively small penetrating force and mixes very intimately with the air, owing to its resulting fine spraying, on its path from the nozzle 4 to the spark plug
<Desc / Clms Page number 6>
candle 5.
In this exemplary embodiment, the secondary jet 10 is directed against the air stream. If it had the same relatively low penetrating force as that of the ignition jet 9, it would immediately be divided too strongly by the air stream and it would not help to ensure good penetration of the fuel into the other parts of the gasoline. air charge. In this example, ignition takes place when the mist formed by the competing jet has reached the spark plug 5.
Freezes. 3 and 4 are cross-sections of an engine in which the piston 2 has an oblique bottom, so that the depth of the compression chamber surrounded by the neck 3 of the piston at the internal dead center of the latter increases uniformly from side to side. the other. The ignition device 5 is mounted approximately at the lowest point in the bottom 11 of the combustion chamber. The multiple jet is mounted approximately opposite the ignition device. During the suction stroke of the piston, air exiting channel 6, which emerges tangentially, enters the cylinder through the valve
7 open and there performs a gyratory movement in the direction indicated by the arrow 8. At the end of the compression stroke, air coming from the lower part of the combustion chamber enters the deepest part. 16.
The jet 9 injected in the direction of movement of the air charge a, as shown in FIG. 4 by the large fuel fog 9, a penetrating force smaller than that of the secondary jet 10. The angles c and d (Fig. 4) are the so-called divergence angles, which indicate the deviation of the projection @ cylinder diameter 14, diameter
<Desc / Clms Page number 7>
passing through the nozzle and perpendicular to the axis of the cylinder. The two jets 9 and 10 have different angles of divergence, which however are both on the same dimension of the diameter 14.
The magnitude which the difference between the penetrating force of the competing jet and that of the secondary jets must have is determined by the operating conditions, since the size and shape of the combustion chamber, the arrangement of the injection and ignition device, the speed of rotation of the air in the combustion chamber and the speed of the piston have a considerable influence on this difference.
The application of the invention to injection engines with particular and separate ignition is not limited to the exemplary embodiments shown in the figures and the invention can advantageously also be applied to all injection engines, provided with special ignition device.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.