*Perfectionnements apportés aux moteurs à combustion interne <EMI ID=1.1>
La présente invention concerne des perfectionnements
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elle vise plus précisément un procédé et un dispositif d'injection pour améliorer la combustion dans ce type de moteurs , notamment dans les moteurs Diesel puissants et rapides.
On sait qu'on rencontre-certaines difficultés dans'
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mique correspondant à la combustion de l'huile combustible
se produit relativement lentement à la température atteinte par l'air comburant dans les cylindres à la fin de ,la
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s'écoule un certain temps, dit délai d'allumage, entre
le début de l'injection et le moment où l'allumage se produit, si bien que, dans le cas des injections de très brève durée citées ci-dessus, une grande quantité de com- bustible a déjà été injectée lorsque l'allumage se produit, ce qui provoque une détonation et non pas la com- bustion progressive souhaitable.
Le principal remède apporté jusqu'à présent à cet inconvénient consiste à. utiliser des combustibles très inflammables de façon à réduire le délai d'allumage. Le remède qui consisterait à alimenter le moteur en air à haute température (pour obtenir une température plus élevée en fin de compression et par conséquent un allumage plus rapide) est inapplicable, car il entraînerait une réduction de la quantité d'oxygène introduite dans les cylindres, donc une diminution de la quantité de combustible qui pourrait être brûlée et l'on sait qu'au contraire, dans
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mettre dans les cylindres.
Un autre remède, qui consisterait à augmenter la température de l'air dans les cylindres en fin de compression par un accroissement du rapport de compression, est également inapplicable car les pressions atteintes seraient trop élevées, la pression croissant beaucoup plus vite que n'augmente la température En effet, l'élévation de température au cours d'une compression adiabatique est donnée par la formule approchée :
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qu'un relèvement appréciable de la température ne pourrait être obtenu qu'au prix d'une augmentation de pression énorme et inadmissible.
Le procédé suivant l'invention, pour améliorer la combustion dans un moteur à combustion interne à injection, consiste à surchauffer, au voisinage de la
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qui est enfermé dans la chambre de compression, puis à injecter dans le volume d'air ainsi surchauffé et surcomprimé une quantité de combustible appropriée à la puissance demandée au moteur, grâce à quoi le délai
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consiste à surchauffer l'air comburant "in situ" et feulement au moment où. cela est utile, c'est-à-dire juste avant l'injection de combustible motrice.
Suivant l'invention, la surchauffe, au voisinage de la fin de la phase de compression , de l'air qui est enfermé dans la chambre de compression et qui a été déjà échauffé adiabatiquement par la compression, est avantageusement produite par la combustion dans cet
air d'une quantité réduite de combustible qui est préinjectée quelques fractions de seconde avant l'injection <EMI ID=10.1>
La quantité de. combustible injectée, conformément à l'invention, au cours de la pré-injection, ou injec- tion pilote, peut être égale à quelques centièmes, et
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tible correspondant à l'injection totale. On choisit, suivant la puissance et la vitesse du moteur, le volume de l'injection pilote de façon à élever suffisamment la température pour annuler sensiblement le délai d'alluma-
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puissance de la détonation correspondant à l'inflamma- tion de cette injection pilote.
Suivant une forme de mise en oeuvre préférée du
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jection principale sont effectuées, dans chaque cylindre, au moyen de deux injecteurs distincts alimentés chacun
par une pompe d'injection usuelle.
Un dispositif d'injection conforme à l'invention comporte, pour chaque cylindre du moteur, un injecteur pilote alimenté par une pompe pilote commune ou non
tous les injecteurs pilotes du moteur et un injecteur principal alimenté par une pompe principale commune ou. non â tous les injecteurs principaux du moteur, ledit
<EMI ID=14.1> combustible représentant une faible fraction de la quantité totale de combustible injectée au cours d'un cycle.
Bien entendu, il est plus pratique que la pompe pilote et la pompe principale puisent un même conbustible dans un réservoir, mais on pourrait, sans sortir du cadre de l'invention, injecter des combustiblesdifférents au cours de l'injection pilote et au cours de
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pilote étant de préférence le plus inflammable.
Suivant une forme avantageuse do réalisation de l'invention, l'injection principale est faite suivant
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tion pilote est faite suivant le procédé connu de l'injection dans une pré-chambre.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de
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non limitatifs, certains modes de réalisation de l'invention.
Sur ces figures : - La figure 1 est une vue schématique de côté d'un <EMI ID=18.1>
conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue partielle en coupe verticale par un plai?. longitudinal du moteur représenté sur la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue partielle en coupe <EMI ID=19.1>
verticale d'un autre mode de réalisation de l'invention, La figure 5 est une coupe horizontale suivant <EMI ID=20.1> directe tandis que l'injection pilote est faite dans une pré-chambre.
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bustible dans la cylindrée, et d'un injecteur pilote
t
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jecteur principal.
Chacun des injecteurs principaux 6 est relit par
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voirs 14 auxquels elle est raccordée par une canalisation d'amenée 16.
De même les injecteurs pilotes 8 sont relias par
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ou pompe pilote, qui puise également le combustible dans le ou les réservoirs 14 auxquels elle est raccor- dée par une canalisation d'amenée 22.
On peut utiliser comme pompe et comme injecteurs principaux les appareils et accessoires annexes norma- lement prévus pour un moteur de la puissance considérée, tandis que la pompe et les injecteurs pilotes, qui <EMI ID=25.1>
une puissance d'environ 1/20 de la puissance du moteur considéré. C'est ainsi que pour équiper suivant l'invention un gros moteur Diesel de 3 à 4,000 Cv,,on pourra prendre comme pompe et injecteurs pilotes un appareillage d'injection courant pour camions. La pompe pilote 20 peut être
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dépourvue de régulateur.
La pompe pilote 20 est réglée pour injecter par avance dans chaque cylindre, par exemple quelques dizaines de
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principal 6, mais en fait, sa position excentrique ne présente pas d'inconvénient car la bonne répartition du combustible de l'injection pilote n'est pas indispensable. En effet, lorsque la faible dose de l'injection pilote s'enflamme dans l'air déjà échauffé par la compression
(cette inflammation se produisant avec un certain délai d'allumage par rapport au début de cette injection pilote), elle ne produit qu'une surchauffe locale d'une certaine quantité d'air, mais cette surchauffe locale, du fait de la dilatation qui en résulte, provoque une élévation de pression qui s'étend à tout le volume du gaz emprisonné dans la chambre de compression 26, et par conséquent éga- lise sensiblement la température, à un niveau beaucoup plus élevé que celui atteint adiabatiquement par la seule , oompression, dans toute la masse de gaz enfermé dans la chambre 26.
L'injection principale est alors déclenchée et le combustible injecté dans un milieu suffisamment chaud commence à brûler sensiblement dès le début de l'injection principale, pratiquement sans délai d'allumage, si bien que les phénomènes de détonation sont considérable- ment réduits, ou même supprimés, la combustion se faisant progressivement tout au long de l'injection principale.
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pal 6 et l'injecteur pilote 8 montés sur le cylindre 2 d'un moteur Diesel ayant une seule soupape d'échappement
28 et une seule soupape d'admission 30 par cylindre, mais on sait que les moteurs Diesel puissants à quatre temps ont généralement deux soupapes d'échappement 28 - 28'
(Figures 4 et 5) commandées par des culbuteurs 32 et deux soupapes d'admission 30 - 30' commandées par un ou deux culbuteurs 34, l'injecteur principal 6 étant disposé au centre.
Dans ce cas, si le dessin de la culasse le permet, on peut loger l'injecteur pilote, excentré par rapport à l'injecteur principal, entre les soupapes (comme dans le
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mais on peut également disposer latéralement l'injecteur pilote 8' dans le haut du cylindre 2, comme il est indiqua sur les figures 4 et 5, l'injection pilote étant faite directement dans la chambre de compression 26.
Sui/ant une autre variante, représentée schématiquement sur la figure 6 l'injection pilote, au lieu d'être <EMI ID=30.1>
cherche 4 favoriser l'allumage par l'injection du combustible dans une préchambre communiquant avec la chambre de compression par un ou plusieurs orifices de section réduite. Mais ces moteurs présentent parfois des difficultés de démarrage (la préchambre n'étant pas encore assez chaude à
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teurs à injection directe.
Dans un moteur équipé conformément à l'invention
de deux systèmes d'injection distincts., la disposition représentée sur la Figure 6 peut au contraire présenter de nombreux avantages. En effet, les difficultés de démarrage lorsque la préchambre 36 est froide n'apparaissent pas, puisque l'injection principale est faite directement dans le cylindre par l'injecteur 6. D'autre part la perte de
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téresse que la dose de combustible injectée par l'injecteur pilote 8", c'est-à-dire quelques centièmes seulement de la quantité totale de combustible injecté. Enfin l'allumage de l'injection pilote est facilité ,car cetta injection devant être faite avant l'injection principale, l'air n'a pas encore atteint la température de fin de compression et il est avantageux que la dose pilote de combustible soit injectée dans l'enceinte plus chaude de la pré-chambre 36,
Bien entendu la préchambre peut être disposée latéralement si les soupapes ne laissent pas un intervalle suffisant entre elles pour la loger dans la culasse, comme il est représenté sur la Figure 6.
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dans une préchambre, la tenue à la fatigue thermique de la préchambre pose de sérieux problèmes, En effet, la température de la préchambre dépend de la charge du moteur et il est difficile d'obtenir une température suffisamment élevée à faible charge sans atteindre des températures exagérées à pleine charge. Pour illustrer ces différences de fonctionnement, on peut rappeler que la consommation do combustible à chaque injection lorsque le moteur est <EMI ID=34.1> matiôn à pleine charge, Au contraire, avec un dispositif d'injection conforme �, l'invention dans lequel seule l'injection pilote est faite dans une préchambre, cette pré-
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et il est donc facile d'y obtenir et d'y maintenir la température optimale.
La température de la flamme sortant de la préchambre, sous l'effet de l'allumage de l'injection pilote, étant plus élevée que la température moyenne de la cylindrée, il est avantageux, dans un dispositif conforme à l'invention, de disposer et d'orienter l'orifice de sortie de la préchambre de façon que le jet de combustible de l'injection principale rencontre cette flamme, cette rencontre se produisant de préférence le plus près possible du ou de l'un des orifices de l'injecteur principal.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.