Procédé d'injection du combustible dans un moteur à combustion interne, et dispositif pour sa mise en #uvre. La présente invention comprend un pro cédé d'injection du combustible dans un mo teur à combustion interne, ainsi qu'un dispo sitif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on introduit le combus tible dans le moteur à travers des moyens in jecteurs à commande électromagnétique, dans lesquels le combustible est présent sous une pression qui est influencée par la pression existant, au moment de l'injection, dans la chambre de combustion, de façon que la dif- férence entre la pression de sortie du combus tible hors des moyens injecteurs et celle du milieu dans lequel il est injecté soit pratique ment constante.
Le dispositif que comprend l'invention, pour la mise en #uvre dudit procédé, com porte des moyens d'injection à commande électromagnétique, des moyens pour la com mande périodique de l'injection et des moyens pour transmettre au combustible, présent dans les moyens d'injection, une pression qui est influencée par la pression existant dans la chambre de combustion, de façon que le com bustible puisse entrer dans le moteur dès que s'ouvrent les moyens d'injection, en vertu d'une différence de pression pratiquement constante.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution du dispositif que comprend l'invention, ainsi que des variantes de certaines parties de ces- for mes d'exécution.
La fig. 1 est une section générale d'une première forme d'exécution du dispositif; les fig. 2, 3 et 4 représentent trois va riantes du mécanisme de commande électro magnétique de la soupape -d'injection; la fig. 5 est une vue générale d'une autre forme d'exécution du dispositif; la fig. 6 est une vue partielle d'une forme d'exécution du dispositif d'injection, appli quée à un moteur à quatre temps;
la. fig. 7 est une coupe suivant la ligne 1-7 de la fi-.<B>6;</B> la fig. 8 montre en détail, développée en plan, une lumière triangulaire réglable d'ad mission d'air; les fi-. 9 et 10 montrent, en partielles coupes longitudinale et transversale respecti- vement, un moteur à deux temps muni d'une forme d'exécution du dispositif que comprend l'invention, ce dispositif n'étant que partielle ment représenté; la fig. 1.1 est un diagramme qui explique le fonctionnement d'un mécanisme de réglage montré dans la fig. 12 et pouvant faire partie d'une forme d'exécution du dispositif selon l'invention;
les fig. 13 et 14 montrent un interrupteur qui comporte une forme d'exécution du dispo sitif selon l'invention, destinée à être appli quée à un moteur à deux cylindres; les fig. 15 et 16 montrent partiellement une autre forme d'exécution du dispositif, appliquée à un cylindre de moteur à quatre temps avec. soupapes latérales; les fi-. 17 et 18 montrent l'application d'une forme d'exécution du dispositif, repré sentée partiellement, à un cylindre de moteur à quatre temps avec soupapes en tête; la fig. 19 montre une autre forme d'exé cution du dispositif d'injection que comprend l'invention _;
la. fig. 20 montre une dernière forme d'exécution de ce dispositif d'injection.
Bien que certaines formes d'exécution du dispositif que comprend l'invention ne soient représentées que partiellement, il est entendu que toutes ces formes d'exécution comportent des moyens d'injection à commande électro magnétique, des moyens pour la commande périodique de l'injection et des moyens pour transmettre au combustible, présent dans les moyens d'injection, une pression qui est in fluencée par la pression existant dans la chambre de combustion.
Dans la première forme d'exécution du dispositif représentée en fig. 1. le combustible est fourni par un réservoir 5 à un injecteur comprenant un corps 6 dans lequel une sou- pape à tige 7 peut se déplacer longitudinale ment, étant. normalement poussée par un res sort 12, de façon que l'extrémité 8 de la sou pape s'applique contre une ouverture 9 de l'injecteur.
'Vin noyau central 10 est prévu en alignement avec l'axe de la soupape 7 et il se prolonge vers l'intérieur d'une enveloppe 11 vissée au corps 6, le ressort 12 s'appuyant contre l'extrémité interne du noyau 10. Dans l'enveloppe 11 est disposé un enroulement 13 pour solénoïde, convenablement isolé et entou rant le noyau 10 et l'extrémité renflée de la soupape 7 adjacente.
On voit donc que la soupape à tige 7 forme le noyau du solénoïde, le circuit ma gnétique étant interrompu seulement par le ,jeu qui. existe normalement entre l'extrémité interne du noyau 10 et l'extrémité adjacente de la soupape 7. Des petits canaux 15 éta blissent une communication entre l'extrémité creuse de la soupape 7 qui reçoit le ressort 12 et une chambre annulaire 16 entourant l'ex trémité antérieure de ladite soupape, tandis que des rainures 18, établies dans un organe qui sert de guidage pour l'extrémité anté rieure de la.
soupape, établissent une commu nication entre la chambre 16 et un espace 17. immédiatement adjacent au gicleur de l'in jecteur.
1"n moyen de commande à contact tour nant est schématiquement indiqué en 4. la forme d'exécution représentée en fig. 1 étant destinée à un moteur monocylindrique.
Le moyen de commande à contact tour nant comporte un tambour 21 en matière iso lante, monté à l'extrémité d'un arbre tournant dans un support 23 fixé au carter 24 du mo teur, l'arbre étant disposé de façon à tourner, moyennant un dispositif ,de transmission, en synchronisme avec le moteur, c'est-à-dire à la vitesse de l'arbre moteur s'il s'agit d'un mo teur à deux temps et à une vitesse réduite de la moitié s'il s'agit d'un moteur à quatre temps.
Sur la surface cylindrique du tambour 21 est prévu un contact métallique 25 de forme trapézoïdale, en communication électrique avec un bouton central 26 fixé au tambour. Un support 27 en matière isolante est monté sur le manchon 23 et peut glisser longitudina lement par rapport à ce dernier; le support 27 est pourvu de deux brosses, dont une, 28, est en contact permanent avec le bouton 26, tan dis que l'autre, 29, est poussée par un ressort contre la surface cylindrique du tambour 21.
Les brosses 28, 29 sont reliées en série avec le circuit d'une batterie 3 et l'enroule ment du solénoïde 13.
Quand le tambour tourne dans le sens de la flèche, pendant la marche du moteur, il est clair que la durée de la période de l'injection, c'est-à-dire la durée de l'excitation de l'en roulement 13, sera égale à la durée du contact entre le contact 25 et la brosse 29-, en -dépla çant axialement le support 27 par rapport au tambour, la durée de contact peut être variée, en variant le moment où commence le contact, tandis que le moment où finit ce contact reste invariable.
Dans une forme d'exécution destinée à un moteur polycylindrique, -le moyen de com mande à contact sera analogue à celui indiqué plus haut, mais il sera construit comme distri buteur; dans ce cas, il est seulement nécessaire de prévoir des brosses supplémentaires telles que 29 sur le support 27, une brosse pour cha cun des cylindres du moteur, et de placer les brosses dans une position angulaire en rap port avec celle des coudes de l'arbre moteur correspondant aux divers cylindres du mo teur, chaque brosse étant électriquement re liée au solénoïde d'un des injecteurs. Puis qu'on utilise un seul contact trapézoïdal 25, il est clair que la période d'injection,
et toutes ses variations pouvant être effectuées, seront les mêmes pour tous les cylindres du moteur.
La forme d'exécution représentée en fig. 1 est telle que la pression absolue d'injection va en augmentant exactement comme la pression absolue régnant,dans la chambre de compres sion du moteur, de façon que leur différence reste constante. Cela est obtenu moyennant un piston différentiel pour chaque injecteur, actionné automatiquement par la pression de la chambre de compression sur la paroi de grand diamètre du piston différentiel, tandis que la paroi à diamètre inférieur agit sur le combustible contenu dans l'injecteur.
Dans la fig. 1, le dispositif d'alimentation est montré -comme formant une partie inté grante de l'injecteur dans le but d'éliminer les tuyaux extérieurs.
Au corps 6 de l'injecteur est fixé latérale ment un corps -de pompe 30 dans lequel peut glisser un piston différentiel, avec deux extré mités 31, 32 de différents diamètres dans des cavités cylindriques dûment dimensionnées dans le corps 30.
Un ressort 33 sollicite constamment ce pis ton différentiel vers le haut. L'espace de com pression 34 -du cylindre moteur est mis en communication constante, par l'intermédiaire d'un canal 35, avec la cavité cylindrique sur la face externe de l'extrémité de plus grand diamètre 31 du piston, tandis que l'espace du cylindre 38 sous l'extrémité plus petite 32 du piston est constamment en communication par l'intermédiaire d'un canal 36, avec l'espace annulaire 16 autour de la soupape à tige de l'injecteur. Une ouverture 3 7 d'aspiration est prévue dans la cavité cylindrique 38 et est mise en communication avec le réservoir 5 du.
combustible, tandis qu'une ouverture 40, se trouvant dans une position intermédiaire entre les deux extrémités du piston, sert à déchar ger les infiltrations au delà des pistons.
Les surfaces des deux pistons 31, 32 sont établies dans, le rapport que l'on veut obtenir entre les pressions absolues du combustible et du comburant. Si le dispositif est appliqué à un moteur à quatre temps, le fonctionnement est le suivant: pendant la course d'aspiration du moteur, le piston différentiel 31, 32 reste à fin de course, poussé par le ressort 33 et sou mis à l'aspiration causée par la dépression dans la chambre 34;
pendant la course de compression, la pression dans la chambre 34, en augmentant, surmonte la pression du res sort 33, le piston 31, 32 en se déplaçant re foule un peu de combustible à travers 37 vers le réservoir 39 et, à partir de l'instant où le piston 32 referme le trou 37, en 38, 36,
16 s'établit une pression qui est telle que le rap- part de cette pression à celle existant dans la chambre 34 est le même que celui qui existe. entre les surfaces des petits pistons 31 et 32. Au moment voulu, l'interrupteur com mandé par le moteur (analogue à celui décrit plus haut) fait ouvrir électromagnétiquement l'injecteur et l'injection commence.
La pres sion absolue du combustible augmente auto matiquement comme celle,de la chambre 34 et ensuite l'injection s'effectue à pression effec- tive constante; l'injection cesse avec l'inter ruption du courant. Le petit piston 31, 32 s'arrête dans la position<B>où</B> il se trouve en ce moment jusqu'à. la. fin de la décharge du mo teur. A ce moment, la pression en 34 s'annu lant. il est sollicité en arrière par le ressort 33 et découvre le trou 37, de façon à créer une dépression dans la chambre 38, laquelle s'alimente à nouveau en combustible pour le cycle suivant.
La pression commence ainsi à agir sur le combustible longtemps avant l'ouverture de l'interrupteur, et se termine longtemps après sa. fermeture, de façon qu'il existe une très grande liberté de déplacement de la période d'injection.
Lorsque le dispositif est appliqué à un moteur à. deux temps, le fonctionnement est absolument analogue.
La pompe automatique à pression effec tive constante que comporte le dispositif re présenté en fig. l., n'a ni tuyauteries soumises à pressions élevées, ni soupapes, ni com mandes mécaniques; l'usure du piston n'a pas d'effet sur la précision de l'injection, puisque cette dernière dépend uniquement de la ,com mande électrique de l'injecteur, et les fuites sont compensées par l'augmentation des cy lindrées du petit piston 32.
Dans les fi* 2 à 4 sont illustrées des va riantes concernant: la disposition du ressort de rappel qui agit sur la tige de la soupape d'injection, ou la. suppression du ressort même en provoquant aussi bien l'ouverture que la fermeture de la soupape par action électro magnétique; ou la variation de la portée du gicleur à chaque ouverture, obtenue en ren dant variable la lumière de l'injection ou en variant la pression du liquide à injecter au lieu de varier la durée de l'injection.
Tandis que dans la forme d'exécution de la fig. 1 la tige de la. soupape de l'injecteur était normalement sollicitée par un ressort unique contre le siège interne du corps de l'injecteur même qu'elle ouvrait par attrac tion du solénoïde, dans la variante suivant la fig. 2, une petite soupae 8a externe (de forme différente suivant les caractéristiques demandées par le jet du combustible) est nor malement sollicitée sur son propre siège sur le corps 6a par un ressort 12a.
Cette soupape 8a ouvre le gicleur annulaire 9a, quand elle est sollicitée en dehors par l'attraction du so lénoïde 13a sur le noyau 42 fixé à la tige 7a de la petite soupape 8a.
Suivant la fig. 3, la commande de la. tige, ou soupape obturatrice, peut avoir lieu par ac tion électromagnétique aussi bien à l'ouver ture qu'à la fermeture sans l'intervention d'un ressort. A cet effet, deux solénoïdes 43 et 44 sont prévus, dont l'un a un noyau fixe 45 et l'autre agit sur un noyau mobile 46 relié à la tige ou petite soupape obturatrice 47.
Dans un des solénoïdes, le courant passe toujours dans le même sens, tandis que dans l'autre, il est in versé alternativement de façon que, la. polarité réciproque des deux solénoïdes changeant de signe, les deux noyaux s'attirent ou se re poussent réciproquement. en provoquant l'ou verture ou la fermeture de la petite soupape ou vice versa.. Dans ce cas, l'organe qui doit contrôler le passage du courant dans les so lénoïdes est constitué par un interrupteur qui commande le solénoïde à polarité invariable, et par un commutateur ou inverseur qui com mande celui à polarité variable.
Dans les formes d'exécution précédentes, la variation de la quantité de combustible in troduite par chacun des injecteurs était obte nue en variant la durée de l'injection, c'est-à- dire la durée du contact électrique de l'inter rupteur tournant. Mais cette variation peut être aussi obtenue en variant la section effec tive du gicleur de l'injecteur, comme c'est le cas dans la variante de la fig. 4.
Dans ce cas, l'injecteur est dans son ensemble analogue à celui précédemment décrit, sauf que la con duite d'amenée 14b du combustible est située latéralement et que la tige 7 b se termine avec un cône 8b plus pointu, sa course étant varia ble moyennant le déplacement d'un axe d'arrêt 10b qui peut être vissé plus ou moins à fond dans la cloche 11b. Il est évident qu'en va riant la course d'ouverture de la tige 7b, on varie la section de passage du combustible entre le cône 8b de la tige et son propre siège.
L'axe 10b est muni d'un presse-étoupe 48 ou d'un autre dispositif quelconque servant à empêcher les fuites du combustible sous pres sion contenu dans l'injecteur, et porte à l'exté rieur un levier de commande 49.
Dans d'autres formes d'exécution, la va riation de la quantité du liquide injecté peut être obtenue par la modification de la pres sion dans le réservoir d'alimentation.
Enfin, on pourrait prévoir des formes d'exécution dans lesquelles la variation de la quantité de liquide injectée est obtenue par des combinaisons diverses de deux ou des trois facteurs indiqués ci-dessus (variation de la durée, @de la section, de la pression), suivant les exigences pratiques.
La forme d'exécution du dispositif repré senté en fig. 5 comporte une pompe à piston différentiel analogue à celle que comporte le dispositif de la fig. 1, mais actionnée par la dépression créée par l'aspiration du moteur, ou bien par la différence de pression qui se produit dans les espaces de la conduite d'ali mentation avant et après le papillon de ré glage de l'air.
Dans cette figure, 51 est le cylindre du moteur, 52 la soupape d'alimentation, 53, 53' la conduite correspondante avec le papillon 54 de réglage de l'air commandé par un levier 55. La conduite peut s'ouvrir à l'air libre ou bien être reliée à un compresseur, et sur elle est fixé l'injecteur électromagnétique 56 du dispositif qui, avec un interrupteur 57, est inséré dans le circuit d'une batterie 58 et masse 1Y1.
La pompe qui pourvoit à l'alimentation en combustible de l'injecteur est constituée par un piston .à deux diamètres 59, 60 glissant dans son corps fixe 61, 62, de façon à for mer deux chambres 63, 64. La chambre 63 est en communication constante avec la partie 53 de la conduite d'alimentation, en aval du papillon 54, au moyen d'un tuyau 65 et d'une prise statique 66;
le dos du piston 59 est en communication constante avec l'atmosphère par un trou 67, si le moteur est alimenté par aspiration, et par un tuyau 68 et une prise dynamique 69 avec la partie 53' -de la con duite en amont du papillon 54, si le moteur est alimenté au moyen d'un compresseur; la chambre 64 est en communication constante avec l'intérieur de l'injecteur 56, au moyen d'un tuyau 70 et est mise en communication avec le réservoir 71 de combustible au moyen d'un tuyau 72 quand l'ouverture 73 est déga gée par le piston 60 à fin de course.
Un res sort 74 sollicite continuellement le piston 59, 60 vers la position inférieure, en compri mant un deuxième ressort 75 plus faible que le premier et qui peut être réglé en tournant une vis 76 au moyen d'un levier 77.
Le fonctionnement du dispositif repré- semé en fig. 5 est le suivant: La soupape d'alimentation 52 s'ouvrant, il se forme dans la partie 53 de la conduite une dépression si le moteur fonctionne par as piration; ou bien une pression absolue plus petite que dans la partie 53' si le moteur est alimenté par un compresseur;
dans tous les cas, le piston 59, 60 est sollicité à se déplacer vers le haut en détendant le ressort 75 et en comprimant dans l'injecteur le combustible contenu dans la chambre 64, dés que l'orifice 73 est fermé; à un moment donné, l'interrup teur 57 ferme le circuit, ouvre l'injecteur et l'injection commence; à un moment donné aussi, l'interrupteur 57 coupe à nouveau le circuit, ferme l'injecteur et l'injection cesse; le piston 59, 60 s'arrête et un instant après la soupape d'alimentation 52 se ferme aussi.
La dépression dans la conduite 53 ou la diffé rence de pression entre 53 et 53' cesse alors, le piston 59, 60 est ramené en bas vers le ressort 74 créant une dépression dans la chambre 70 de façon que, l'orifice 73 se découvrant, une aspiration du combustible a lieu du réservoir 71 par le tuyau<B>72.</B>
La pompe a pour but de préparer et main tenir sous pression dans l'injecteur le combus tible seulement pendant la période d'injection, mais la durée de cette période est déterminée uniquement par la. commande électrique.
La pression donnée au combustible par la. pompe susdite varie suivant le régime du mo teur et le degré d'ouverture du papillon de l'air. Si la vitesse diminue par augmentation de la résistance extérieure, le papillon de l'air restant complètement ouvert, la pression de l'injection diminue, comme il convient qu'il soit; si la, vitesse diminue par l'étranglement de l'air, la pression d'injection augmente, et il est nécessaire de la diminuer: cette correc tion est obtenue en dévissant la vis 76, la quelle en détendant le ressort. 7 5 renforce le ressort 74. Le levier 77 de la vis 76 peut être commandé à. la main ou automatiquement.
Dans les fi-. 6 à 10 est représentée l'ap plication d'un dispositif selon l'invention à un moteur à explosion à quatre et à deux temps, le dispositif n'étant que partiellement représenté. Il est tenu compte, en particulier, de la position relative de l'injecteur du com bustible et de l'organe régulateur de l'alimen tation de l'air, de la direction et des caracté- ristiques des jets de combustible et d'air en considération du meilleur mélange et du ré glage des deux jets eu égard au meilleur do sage aux différents régimes du moteur et aux diverses conditions atmosphériques.
L'injecteur injecte le combustible dans la conduite d'alimentation, oblique par rapport au cylindre, en directions presque radiales par rapport à la conduite même, de façon à don ner lieu à une série de jets en spirales du combustible qui sont frappés par les jets d'air d'alimentation, lesquels sortent en sens opposé par les fentes d'injection de l'air, périphé riques et coaxiales avec l'injecteur du com bustible.
Ces fentes sont réglables elles-mêmes de façon que les deux ordres de jets (combusti ble et air) puissent être réglés et dosés réci proquement. Ceci pour le moteur à quatre temps; pour le moteur à deux temps, on prévoit une posi tion particulière de l'injecteur par rapport au cylindre et par rapport aux fentes de lavage et d'injection d'air.
Comme le montrent les fig. 6, 7 et 8, le cylindre 81 d'un moteur à quatre temps porte en tête une soupape 82 d'aspiration et une soupape 83 d'échappement.
Le conduit 84 de la soupape d'aspiration est très court et à son embouchure circulaire est fixé un manchon 85, portant au centre l'injecteur 86 d'une forme d'exécution du dis positif selon l'invention. Dans la paroi du manchon se trouvent des fentes 8 7 en direc tion tangentielle (fig. 7) et de forme triangu laire (fig. 8); ces fentes qui servent à l'admis sion de l'air peuvent être ouvertes ou fermées par le déplacement angulaire d'un anneau obturateur 88.
Avec l'obturateur plus ou moins ouvert. l'air d'alimentation entre dans le manchon directement par l'extérieur, aspiré par le moteur; si ce dernier est suralimenté, l'air est forcé par un compresseur le long d'une conduite supplémentaire 89 en spirale. L'anneau obturateur 88, au lieu de tourner sur le manchon, peut glisser longitudinale ment si cela est plus commode; dans ce cas, la forme des fentes varie en conséquence.
Pendant le temps d'ouverture de la sou pape d'alimentation, le combustible sort pul vérisé en très petits jets tangentiels sur tout le pourtour de la tête de l'injecteur, suivant les flèches a, en correspondance de l'embou chure de la conduite; ce tourbillon de com bustible pulvérisé est complètement frappé et entraîné par l'air qui entre dans le manchon à travers les fentes tangentielles et se dirige vers la soupape suivant un rapide mouvement hélicoïdal (suivant les flèches b) en tournant en sens inverse de la direction du combus tible;
il en résulte un mélange intime du combustible avec l'air.
Le mélange ainsi formé étant amené en contact avec la soupape et son siège à tempé rature élevée, la vaporisation du combustible s'accomplit au moment même de son entrée dans le cylindre, et toute possibilité de con- densation ultérieure est exclue, car il est im médiatement utilisé.
La. loi de variation de la. quantité du com bustible injecté suivant le régime du moteur est mise en relation avec celle de la quantité d'air injecté, de façon que le mélange ait tou jours un très bon dosage.
A cet effet, l'injecteur du combustible peut être celui réglable montré dans la fig. 4 et le côté incliné des fentes 87 de l'air peut avoir un profil droit ou courbé le plus apte à suivre la loi de variation désirée.
Le cas d'un moteur à deux temps est re présenté d'une façon générale dans les fig. 9 et 10. Le cylindre 90 a des lumières 91 de balayage et d'alimentation, et l'échappement s'accomplit par d'autres lumières et une sou pape qui n'ont pas été représentées, car elles n'intéressent pas l'invention.
L'injection se fait au moyen d'un injecteur 92, d'une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, cet injecteur étant fixé à la conduite 98, qui sert de collecteur de l'air de balayage, d'alimen tation et de suralimentation; le jet du com bustible se produit en éventail et le plus près possible du bord d'une lumière, du côté de la fermeture, dans le but de prolonger l'injection jusqu'à la dernière minute avant que le piston 94 ne la referme dans sa course de retour.; le jet est aussi incliné par rapport à l'axe du cy lindre pour empêcher que le fond du piston, généralement convexe, vienne le frapper avant son mélange complet avec l'air.
Si les lu mières de balayage et d'alimentation sont tan gentielles, le mouvement hélicoïdal de l'air qui entre dans le cylindre favorisera davan tage son mélange avec le combustible. L'injec tion est très brève et s'accomplit à la. fin de l'alimentation d'air; s'il s'agit d'un moteur dans lequel les lumières de balayage se fer ment après l'échappement (moteur surali menté), l'injection s'accomplit dans l'inter valle entre deux fermetures.
Aussi bien dans les moteurs à quatre temps que dans ceux à deux temps, chaque cylindre peut avoir deux ou plusieurs injec teurs. Par exemple dans un moteur à quatre temps avec deux soupapes d'aspiration, cha- que soupape peut avoir son propre injecteur et chacun être alimenté avec un combustible différent, ou bien l'un peut être alimenté avec du combustible et l'autre avec de l'air.
L'injecteur électromagnétique des disposi tifs décrits peut avoir une portée variable pendant le fonctionnement du moteur au moyen de la variation de la course de la pe tite soupape.
Avec un tel injecteur, une fois que les deux leviers qui commandent la variation de la portée de l'injecteur et la variation de l'en trée de l'air sont convenablement reliés entre eux, en laissant constantes la pression du com bustible et la durée angulaire de l'injection, on peut obtenir par la manoeuvre de ces le viers ce qu'on appelle la "courbe d'utilisation U", à laquelle correspond une courbe des con sommations spécifiques minima 2c représentées dans la fig. 11.
Si par contre on laisse les leviers dans la position correspondant à la puissance maxi- mum (point < 11) et si l'on augmente graduel lement la résistance pour diminuer la. vitesse du moteur, on obtient ce qu'on appelle la courbe de puissance P" à laquelle correspond une courbe des consommations spécifiques p;
ces consommations augmentent graduelle ment avec la diminution de la vitesse par le fait que, tandis que le remplissage d'air du cylindre est à peu près constant, la durée absolue de l'injection augmente; et cette aug mentation est encore plus forte pour un ré gime suivant la courbe de puissance car, dans ce cas, l'injection se faisant dans un milieu où la pression absolue est plus petite, s'ef fectue sous une pression absolue plus grande.
L'inconvénient peut être complètement éliminé, de façon à réduire la consommation au minimum théorique pour chaque condition de fonctionnement, en diminuant, avec la vi tesse du moteur, la durée ou la pression d'in jection ou les deux ensemble; mais cela ne peut être obtenu automatiquement. I1_ est pos sible au contraire de réduire de beaucoup le défaut automatiquement de deux façons:
la première consiste à réduire la consommation au minimum théorique dans le cas qui inté- resse le plus, c'est-à-dire quand le moteur marche de préférence ou suivant la courbe de puissance ou suivant celle d'utilisation (le choix dépendant de l'usage auquel est destiné le moteur); la seconde consiste à réduire la consommation dans les deux cas, mais en pro portions plus petites.
La première façon peut être avantageuse du fait qu'en diminuant la vitesse d'un mo teur, pendant. la course d'alimentation, la dif- férence entre les pressions absolues existantes dans la conduite d'alimentation avant et après le papillon de réglable obéit aux lois sui vantes:
elle croît si l'on marche suivant la courbe d'utilisation (ligne C) et diminue si i 'on marche suivant la courbe de puissance ( ligne D), mais elle se maintient toujours de même signe, c'est-à-dire que la pression absolue entre le papillon et le moteur est toujours inférieure à celle qui existe entre le papillon et l'atmosphère ou entre le papillon et le compresseur. Le dispositif peut être réa lisé, par exemple, comme indiqué dans la fig. 1.2.
Une capsule manométrique 101 est renfermée dans une boîte 102 et elle est fixée d'un côté au fond de la boîte; l'autre côté, libre, porte une tige 103 qui sort du fond de la boîte et, moyennant une tringle 104, est reliée à un levier 105 qui commande la varia tion de la durée du contact dans l'interrupteur destiné à fournir les courants à l'injecteur électromagnétique,
ou bien le dispositif de va riation de la pression du combustible. L'inté rieur de la capsule 101 est en communication constante avec la conduite d'alimentation d'air 106 au moyen d'un tuyau<B>107</B> et d'une prise statique 108 qui y débouche entre le papillon régulateur 109 et le moteur; l'inté rieur de la boîte 1(12 est en communication constante avec cette même conduite 106 au moyen d'un tuyau 110 et d'une prise dyna mique 111 qui y débouche toutefois entre le papillon et l'atmosphère ou entre le papillon et le compresseur.
Le levier 105 est disposé de façon que la diminution de la durée ou de la pression d'injection correspond à l'al longement de la capsule, et vice versa. Une vis 112 sert d'arrêt au levier 105, afin de limiter le raccourcissement de la capsule.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant: admettons que le papillon 109 soit tout ou vert et que le moteur tourne au régime maxi mum et à pleine puissance (point<B>M</B> des cour bes<I>P et U)</I> avec consommation minimum; la tringle 104 étant réglée pour la position la plus opportune du levier 105 en relation aux caractéristiques élastiques de la capsule 101 et à la différence des pressions agissant sur la capsule même et que dans ces conditions la vis soit réglée de façon qu'elle touche à peine le levier 105.
Si l'on diminue la vitesse du moteur sans varier la position du papillon <B>109,</B> c'est-à-dire en augmentant la résistance extérieure (courbe de puissance P), la diffé rence entre les pressions agissant sur la cap sule diminue (ligne D) et la capsule s'allonge, diminuant la durée ou la pression d'injection et par conséquent la consommation;
si, par contre, on diminue la vitesse du moteur en étranglant l'alimentation par le papillon 1(19 (courbe d'utilisation U), 1a différence entre les pressions agissant sur la capsule augmente (ligne C), mais la capsule ne peut se raccour cir par effet de l'arrêt 112 et il n'y a pas de correction dans l'alimentation du combusti ble, laquelle restera celle déterminée par la liaison entre les leviers du papillon d'air et de l'injecteur. Dans le cas où l'on préférerait réduire la consommation au minimum dans la courbe d'utilisation au lieu de le faire dans celle de puissance,
la prise dynamique 111 devra agir à l'intérieur de la capsule et la prise statique 108 .devra agir à l'extérieur de ladite capsule, tout le restant du dispositif étant inaltéré.
La deuxième façon consiste à relier le le vier qui commande la variation de la durée ou de la pression d'injection, avec un régula teur à force centrifuge commandé par le mo teur, de manière que, au régime maximum (point<I>dl</I> des courbes), ledit levier soit. dans la position correspondant à la consommation spé cifique minimum, et que, le moteur ralentis sant, la durée ou la pression d'injection soit diminuée.
Naturellement, de cette façon, si l'apauvrissement du mélange est exactement celui voulu par la courbe d'utilisation, il sera un peu faible dans la courbe de puissance et si c'est celui voulu par la courbe de puissance, il sera un peu excessif dans la courbe d'uti lisation; le résultat sera toutefois pratique ment efficace.
Certaines formes d'exécution du dispositif selon l'invéntion peuvent présenter un inter rupteur comportant un contact fixe et un mo bile, commandé par une came, tel que celui représenté dans les fig. 13 et 14. Des petits le viers 121 (en nombre égal à celui des cylin dres du moteur-et situés à égale distance an gulaire autour de la came centrale) s'appuient par leur extrémité interne sur une came 122, qui tourne à -demi-vitesse du moteur si ce der nier est à quatre temps, et à la même vitesse si le moteur est à deux temps.
Les petits le viers 121, fabriqués en matière isolante, os cillent autour d'axes 123; des ressorts 124 tendent à les maintenir appuyés sur la came, comme il a été dit; à l'autre extrémité, ils portent des contacts 125 qui sont en commu nication électrique au moyen des ressorts 124 avec des bornes 126, fixées à une carcasse 127 de l'appareil. Des contacts réglables 128 se trouvent en face des contacts 125 et, contre eux, s'arrêtent les petits leviers 121 quand la came 122 leur présente la partie rentrante de son profil. Les contacts 128 sont fixés à un anneau 129 qui peut être tourné d'un petit angle autour d'un support 130, au moyen d'un excentrique 131 commandé par un levier 132.
Quand une paire de contacts 125-128 se touche, le courant d'une batterie 133 entre dans l'appareil par la masse 31 et par le res sort 124 et la borne 126, traverse l'injecteur 134, pour revenir à la, batterie 133. Les dif férents injecteurs du moteur sont naturelle ment reliés aux bornes de l'interrupteur dans un ordre cyclique convenable.
La durée angu laire du passage du courant dans chaque in jecteur dépend du profil de la came et du jeu laissé entre les contacts 125 et 128; et pour cela, en faisant tourner d'un très petit angle l'anneau qui porte le contact 129, on peut varier le susdit jeu et par conséquent la durée angulaire des courants envoyés aux injecteurs. La rotation de l'anneau 129 peut être obtenue comme il a été dit, en déplaçant à la main le levier 132, mais aussi automatiquement en re liant ce levier avec une capsule manomé- trique.
Les fig. 15 à 18 se rapportent à l'applica tion d'un dispositif selon l'invention sur des moteurs, le dispositif étant représenté partiel lement et étant disposé de façon que l'injec tion -du combustible est faite pendant l'ali mentation de l'air, mais directement dans le cylindre après la soupape au lieu de la faire dans la conduite qui le précède.
Comme représenté en fig. 15 et 16, la tête 141 d'un cylindre 142 est du type dit "tur- bulent" et forme une conduite 143 de passage de l'air provenant d'une soupape 144 et di- rigé suivant les flèches 145 au cylindre 142.
L'injecteur 146 d'une forme d'exécution du dispositif selon l'invention est situé en tête du cylindre au-dessus des soupapes, et son extré mité est façonnée de manière à produire un jet de combustible en éventail 1.47 dirigé vers le cylindre obliquement à travers la conduite 143; de cette façon, ce jet 147 de combustible et celui 145 de l'air sont obligés de se ren contrer et de se traverser pendant la course d'alimentation, principalement dans la zone étranglée qui constitue la conduite 143, et à se mélanger ainsi intimement;
le tourbillon qui se produit pendant la compression successive, par la présence de la conduite 143, complète le brassage.
Comme représenté en fig. 17 et 18, l'injec teur 148 d'une forme d'exécution du disposi tif selon l'invention est situé d'un côté de la chambre de combustion 149 du cylindre, et a son extrémité conformée de façon à produire un jet de combustible 150 en éventail au dessous d'une soupape 151 divisant en deux parties la chambre 149 même; de cette façon, ce jet de combustible 150 et celui 152 de l'air provenant de la soupape sont obligés de s'entre-croiser et se mélanger intimement; même dans ce deuxième cas, le brassage se complète pendant la compression successive.
Les fig. 19 et 20 montrent deux autres formes d'exécution partielles du dispositif que comprend l'invention.
La forme d'exécution de la fi g. 19 com prend un interrupteur actionné par les varia tions de pression qui se produisent dans la partie de la conduite d'alimentation de chaque cylindre comprise entre ce dernier et l'obtura teur de l'air, relativement à la pression exis- tante dans la partie de conduite au delà. de l'obturateur, soit qu'elle débouche dans l'at mosphère (cas de moteurs alimentés par sim ple aspiration), soit qu'elle soit reliée avec un compresseur (cas de moteurs suralimentés).
Comme représenté en fig. 19, l'alimenta tion en air du cylindre<B>161</B> se fait à. travers une soupape 162 par un conduit 163, 163' dans lequel est intercalé un papillon régula teur 164 commandé par un levier 165; le con duit, dans sa partie 163' est de section plus grande que dans la partie<B>163</B> et peut débou cher à l'atmosphère ou être relié à un com- presseur. Un injecteur électromagnétique 166, semblable à celui que comportent les formes d'exécution précédentes reçoit le combustible sous pression.
L'interrupteur est constitué par une mem brane métallique élastique 168 serrée par son bord extérieur entre deux demi-boîtes 169 et 170, de façon à, former deux chambres sépa rées; une chambre 171 est. en communication constante avec la partie 163 du conduit d'ali mentation au moyen d'un tuyau 172 et d'une prise statique 173, tandis qu'une chambre 174 est en communication constante avec la partie 163' du conduit au moyen d'un tuyau 175 et d'une prise dynamique 176.
La membrane 168 est isolée dans la boîte et fait partie du circuit électrique; au centre, elle porte d'un côté un contact 177 qui correspond à un autre contact 178 fixé et isolé à la demi-boîte<B>169,</B> et de l'autre côté, elle porte une butée isolante 179 qui s'appuie sur la demi-boîte 170 par effet de sa propre élasticité. Une vis 180 com mandée par un levier 181 peut comprimer plus ou moins un ressort 182 contre la mem brane, de façon à. varier les caractéristiques élastiques de cette dernière.
Pendant la course d'alimentation du moteur, la pression absolue dans la partie 163 est toujours moindre que celle dans la partie l63', et cela d'autant plus que le moteur tourne plus vite ou que le pa pillon 164 étrangle le conduit davantage;
la différence de section du conduit dans les deux parties peut servir à assurer que la différence de pression soit sensible même si le moteur tourne lentement ou si le papillon est com plètement ouvert, tandis que la présence des deux prises statique 173 et dynamique 176 sert à l'amplifier. Cette différence entre les deux pressions agit sur la membrane 168, la quelle, en se déplaçant, réunit les deux con tacts 177 et 178 qui ferment le circuit de la batterie 183 dans lequel est inséré l'injecteur <B>166,</B> et l'injection du combustible a lieu.
A la fin de la course d'alimentation, l'équilibre de pression dans les deux parties 163 et 163' du conduit se rétablit, la membrane 168, par son élasticité, revient à la position normale, ouvre le circuit et l'injection cesse.
La différence de pression entre les deux parties du conduit va rie depuis zéro jusqu'à un maximum pendant chaque course d'alimentation, tandis que la valeur absolue de cette différence varie sui vant le régime du moteur et la position du papillon obturateur de l'air; il faut donc un réglage de 1a durée du contact, de façon à obtenir dans chaque cas une durée de l'injec tion telle que la quantité du combustible in jecté soit proportionnelle à la quantité d'air admise.
Cette régulation est obtenue moyen nant le déplacement de la vis 180, laquelle, en comprimant plus ou moins le ressort 182 con tre la membrane 168, rend celle-ci plus ou moins sensible à la différence entre les pres sions agissant sur ses deux faces et, par con séquent, augmente ou diminue la durée du contact, c'est-à-dire de l'injection.
<B>Si</B> le moteur ralentit, le papillon étant. tout ouvert, à cause de l'augmentation de la résis tance externe, il se produit une diminution de la différence entre les pressions agissant sur le diaphragme et automatiquement aussi de la durée de l'injection, sans qu'il soit nécessaire de faire intervenir la vis 180. Si le moteur ralentit par étranglement de l'air, la diffé- reiice entre les pressions agissant sur le dia phragme croît ainsi que la durée de l'injec tion; il faut alors que la vis 180 intervienne pour la diminuer.
Cette intervention peut être obtenue à la main en agissant sur le levier 18l., ou bien automatiquement en reliant ce levier â un dispositif quelconque. La fig. 20 représente une forme d'exécution du disposi tif qui comporte un interrupteur actionné par les organes de commande de la soupape d'ali mentation.
Etant donné qu'à cet effet, on peut utili ser un quelconque des organes à mouvement alternatif qui commandent la soupape d'ali mentation de chaque cylindre, dans l'exemple représenté il a été supposé d'utiliser la pièce 184, laquelle, au moyen d'une petite bague 185 qui en est solidaire, fait osciller un petit levier 186 autour de son appui 187, de façon que quand la pièce 184 se soulève pour ouvrir la soupape 188, le levier 186 pousse un or gane intermédiaire élastique qui doit fermer le circuit électrique de l'injecteur. Cet organe est constitué par deux pièces 189 et<B>190</B> cou lissant l'une dans l'autre et maintenue à une longueur totale maximum prédéterminée par un ressort 191.
Un deuxième ressort 192, plus faible que le précédent, maintient l'organe élastique 189, 190, 191 en contact avec le levier 186. La pièce 190 porte à sa partie in férieure un contact 193 qui fait face à un autre contact 194 fixé à une vis 195 comman dée par un levier 196. L'organe élastique 189, 190, 191 et la vis 195 sont maintenus dans des supports 197 et 198 isolés de la masse moyennant des épaisseurs- 199 et, au moyen de bornes 200 et 201, ils sont intercalés dans le circuit d'un injecteur 202 et d'une batterie 203.
Le fonctionnement du dispositif repré senté en fig. 20 est le suivant: Au moment où la soupape 188 s'ouvre, le levier 186 fait coulisser l'organe 189, 190, 191 en comprimant le ressort 192 (qui est plus faible que 191) jusqu'à ce que le contact 193 vienne s'appuyer contre le con tact 194;à partir de ce moment, le circuit se ferme et l'injection du combustible com- mence. La soupape continuant à s'ouvrir, l'or gane élastique 189, 190, 191 se raccourcit en comprimant le ressort 191, et au moment où la fermeture commence, il s'allonge jus qu'à ce que les deux bornes 193 et 194 se sé parent et l'injection cesse.
En faisant tourner d'un certain angle la vis 195, on varie la dis tance entre les contacts 193 et 194 à soupape fermée, et ainsi on varie la durée du passage du courant par rapport à la durée d'ouverture de la soupape; le levier 196 peut être com mandé à la main ou automatiquement comme il a été dit pour l'interrupteur du dispositif de la fig. 19.