Dispositif d'injection du carburant dans la conduite d'alimentation d'un moteur à explosions. La présente invention a pour objet un dispositif d'injection du carburant dans la conduite d'alimentation d'un moteur à -explo sions.
Le dispositif d'injection suivant la pré sente invention se caractérise par une série d'injecteurs à commande électromagnétique, alimentés par une pompe volumétrique, le dosage du débit du carburant s'effectuant au moyen d'une conduite de bypass intercalée entre l'aspiration et le refoulement de cette pompe et munie d'un organe de réglage com- mandé en fonction de la pression régnant dans ,la conduite d'alimentation, les,
circuits des injecteurs électromagnétiques étant com mandés par un distributeur réglé en fonction de la vitesse -du moteur.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'objet -de l'in vention.
La fig. 1 est une vue ,schématique de cette forme d'exécution. La fig. 2 montre une variante -dedétail. Le dispositif représenté comprend plu- sieurs injecteurs dont un seul 1 est repré senté. Ces injecteurs sont commandés électro- magnétiquement.
Le carburant est fourni aux injecteurs par une pompe volumétrique 5 à engrenages, com- mandée par le moteur M et ayant par suite un débit pTop-ortionnel à la vitesse du mo teur.
Entre !le refoulement et l'aspiration de la pompe est intercalée une conduite de bypass munie d'un -organe d e réglage 6 servant à faune varier le débit indépendamment -dé, la vitesse. La pompe 5 aspire le carburant -du réservoir 7 à travers le tube 8 et le renvoie aux injecteurs desservant les différents cy- lindTes -du moteur, à travers la tuyauterie 9.
L'organe de réglage 6 est .commandé par une capsule manométrique à soufflet 10@. L'inté rieur de cette capsule est -en communication constante avec la conduite d'alimentation 21, au moyen du petit tube 11.
La capsule 10 agit sur l'organe 6 au moyen d'une tringle 12 reliée au levier 13 ayant son point d'ap pui en 13', de façon à faire diminuer !lie dé bit (en déchargeant dans l'aspiration. une partie du carburant pompé) avec lia diminu tion de la pression absolue de l'air d'alimen tation (c'est-à-dire avec l'augmentation de la dépression dans un moteur sans compresseur).
Les circuits des injecteurs, sont comman dés par un distributeur 14 entraîné par le moteur.
Le courant provient de la batterie 15 et peut être coupé au moyen de l'interrupteur 16. Un régulateur centrifuge 17 commandé par le moteur agit par la tringle 1$ et le le vier 19 sur un organe de réglage du distri buteur 14, de façon à faire varier la durée angulaire de fermeture des contacts propor- tionnrel!lement à la vitesse du moteur et cela de manière que la. .durée .de fermeture des circuits des injecteurs et, par suite, la durée de l'ouverture de ces injecteurs reste cons tante dans le temps.
Si la durée angulaire de fermeture des contacts restait constante aux différents ré gimes, la durée de Vouve.rture des, injecteurs diminuerait lorsque la vitesse du moteur augmente. Dans ce cas, à une augmentation de la vitesse du moteur correspondrait une augmentation de la. pression du carburant. dans les injecteurs, puisque le temps d'injec tion -diminuerait, tandis qu'augmente le dé bit de la pompe.
Donc, même si la pression du carburant était très basse au démarrage, ,elle deviendrait très haute à la plus grandie vitesse du moteur, ce qui provoquerait un abaissement excessif du rendement volumé trique de la pompe (par augmentation des fuites par les jeux existants), une usure ra pide de la pompe (avec, par conséquent, aug mentation des jeux), une forte diminution du coefficient du débit des tuyères des injec teurs et leur plus rapide usure (par augmen tation ide lia vitesse du débit),
une injection trop pénétrante (avec choc du combustible pulvérisé contre les parois et reconstitution de grosses gouttes) et une plus grande dif- ficulté d'étanchéité des tuyauteries et des raccords.
Le dispositif décrit élimine tous ces in convénients-, en en supprimant la cause, qui est l'augmentation de la pression. En effet, tandis que la pompe volumétrique débite pro- portionnell@ement à 'la vitesse du moteur, le régulateur centrifuge agit sur le distributeur pour maintenir constante dans le temps la durée de l'injection, de façon que la pression du carburant reste constante.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant: Quand l'organe de réglage d'alimentation en air \?0 est maintenu constamment dans la même position, les variations, du régime du moteur sont imposées par des variations de la charge extérieure (courbe de puissance) et le rapport des quantités d'air et de carbu rant pour chaque course d'alimentation du moteur reste constant.
La légère diminution, du remplissage d'air dies cylindres, qui a lieu lorsque la. vitesse du moteur augmenle, par suite de l'augmenta- tion des frottements dans la tuyauterie, crée une légère augmentation de la dépression dans la conduite d'alimentation et par suite dans la capsule manométrique 10. Cette der nière se raccourcit, agit sur l'organe 6 de la conduite de bypass de la pompe et cause la diminution du débit de lia pompe même.
Quand les variations de régime du moteur .sont obtenues en faisant varier l'alimentation en air en agissant sur l'organe de réglage \30, la capsule manométrique 10 a une action pré pondérante, puisque dans ce cas la variation de la pression dans la conduite d'alimentation est très forte: plus on ferme l'organe 20, plus on augmente lia dépression dans la conduite d'alimentation \?1 et plus la capsule<B>10</B> ouvre l'organe de réglage 6 diminuant ainsi le dé bit du carburant aux injecteurs.
Le dispositif susdécrit est naturellement également applicable aux moteurs surali- mentés.
Quand on ferme très rapidement l'obtura teur de l'air, on remarque que, tandis que l'alimentation de L'air cesse immédiatement et presque complètement, l'alimentation du combustible continue à être forte, ne pouvant diminuer que par suite du ralentissement du moteur, c'est-à-dire de la pompe et .du régu- lateur centrifuge.
Ce défaut .est .suffisam ment compensé par le fait que la dépression dans: la conduite d'alimentation augmente fortement et la capsule 10 ouvre complète ment le bypass de l%% pompe, en réduisant presque à zéro l'alimentation en carburant des injecteurs.
Ainsi que le montre la variante .de détail de la fig. 2, le dispositif décrit pourrait com- porter une chambre 22 d'accumulation du carburant communiquant avec la tuyauterie 9 par lie robinet 23.
Voici comment fonctionne cette chambre: L'arrêt d'un moteur muni du .dispositif -dé- crit s'obtient exclusivement en coupant lie courant de commande -des injecteurs.
Au moment où l'on coupe le courant, lia pression du .carburant dans la tuyauterie 9 monte, parce que les injecteurs restent fermés, tandis que la pompe continue à tourner, bien qu'en ralentissant et 1.e carburant est refoulé dans l'a chambre 22; si, au moment où le moteur s'arrête, on ferme le robinet 23, la communi cation entre la tuyauterie 9 et la chambre 22 étant interceptée, on pourra conserver dans cette chambre une réserve de carburant sur lequel agit un matelas d'air formé dans. cette chambre.
Ce carburant sous. pression sera très utile pour faire partir le moteur avec facilité même après un long arrêt sans avoir recours à des moyens extérieurs. Il: suffit en effet d'ouvrir le robinet 23. au moment opportun, pendant que 1;e moteur tourne doucement par effet du petit moteur de démarrage et que la pompe a un débit trop petit.
Device for injecting fuel into the supply line of an internal combustion engine. The present invention relates to a device for injecting fuel into the supply line of a combustion engine.
The injection device according to the present invention is characterized by a series of electromagnetically controlled injectors, supplied by a positive displacement pump, the fuel flow metering being carried out by means of a bypass line inserted between the suction and the delivery of this pump and provided with an adjustment member controlled as a function of the pressure prevailing in the supply pipe, the,
circuits of electromagnetic injectors being controlled by a distributor adjusted according to the speed of the engine.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a schematic view of this embodiment. Fig. 2 shows a detailed variant. The device shown comprises several injectors, of which only one 1 is shown. These injectors are electromagnetically controlled.
The fuel is supplied to the injectors by a positive displacement gear pump 5, controlled by the engine M and consequently having a flow rate oportional at the speed of the engine.
Between the delivery and the suction of the pump is interposed a bypass pipe fitted with an adjustment device 6 serving to vary the flow rate independently of the speed. The pump 5 sucks the fuel from the tank 7 through the tube 8 and returns it to the injectors serving the different cylinders of the engine, through the piping 9.
The adjustment member 6 is controlled by a bellows pressure capsule 10 @. The interior of this capsule is in constant communication with the supply line 21, by means of the small tube 11.
The capsule 10 acts on the member 6 by means of a rod 12 connected to the lever 13 having its support point at 13 ', so as to reduce the flow of bit (by discharging a part into the suction. pumped fuel) with the decrease in the absolute pressure of the supply air (that is, with the increase in vacuum in an engine without a compressor).
The injector circuits are controlled by a distributor 14 driven by the engine.
The current comes from the battery 15 and can be cut by means of the switch 16. A centrifugal regulator 17 controlled by the motor acts by the rod 1 $ and the lever 19 on an adjusting member of the distributor 14, so in varying the angular duration of closing of the contacts propor- tionrel! lement to the speed of the motor and this so that the. .duration .of closing of the injector circuits and, consequently, the duration of the opening of these injectors remains constant over time.
If the angular contact closing time remained constant at the different speeds, the injector opening time would decrease when the engine speed increases. In this case, an increase in engine speed would correspond to an increase in. fuel pressure. in the injectors, since the injection time would decrease, while the pump flow rate increases.
Therefore, even if the fuel pressure were very low at start-up, it would become very high at the highest engine speed, which would cause an excessive reduction in the volumetric efficiency of the pump (by increasing the leaks by the existing clearances). , a rapid wear of the pump (with, consequently, an increase in the clearances), a strong decrease in the coefficient of the flow rate of the injector nozzles and their more rapid wear (by increasing the speed of the flow),
injection that is too penetrating (with impact of the atomized fuel against the walls and reconstitution of large drops) and greater difficulty in sealing the pipes and fittings.
The device described eliminates all these inconveniences, by eliminating the cause, which is the increase in pressure. In fact, while the positive displacement pump delivers proportionally to the speed of the engine, the centrifugal regulator acts on the distributor to keep the duration of the injection constant over time, so that the fuel pressure remains constant. .
The operation of the device described is as follows: When the air supply regulator \? 0 is kept constantly in the same position, the variations in engine speed are imposed by variations in the external load (load curve). power) and the ratio of the amounts of air and fuel for each engine supply stroke remains constant.
The slight decrease in the air filling of the cylinders which takes place when the. The speed of the motor increases, as a result of the increased friction in the piping, creates a slight increase in the vacuum in the supply line and consequently in the manometric capsule 10. The latter becomes shorter, acts on the pressure. member 6 of the bypass line of the pump and causes the reduction of the flow rate of the pump itself.
When the variations in engine speed are obtained by varying the air supply by acting on the adjustment member \ 30, the manometric capsule 10 has a predominant action, since in this case the variation of the pressure in the supply line is very strong: the more the member 20 is closed, the more the vacuum in the supply pipe \? 1 is increased and the more the capsule <B> 10 </B> opens the adjusting member 6 decreasing thus the flow of fuel to the injectors.
The device described above is naturally also applicable to supercharged engines.
When we close the air shutter very quickly, we notice that, while the air supply ceases immediately and almost completely, the fuel supply continues to be strong, being able to decrease only as a result of the slowing down of the motor, that is to say of the pump and of the centrifugal governor.
This defect is sufficiently compensated by the fact that the vacuum in: the supply line increases sharply and the capsule 10 completely opens the bypass of the pump, reducing the fuel supply to the injectors almost to zero .
As shown in the detail variant of FIG. 2, the device described could include a fuel accumulation chamber 22 communicating with the pipe 9 by means of a valve 23.
This is how this chamber works: Stopping an engine fitted with the device -described is obtained exclusively by cutting off the control current of the injectors.
When the power is cut off, the pressure of the fuel in line 9 rises, because the injectors remain closed, while the pump continues to run, although slowing down and the fuel is pumped into the tank. 'a room 22; if, when the engine stops, the valve 23 is closed, the communication between the piping 9 and the chamber 22 being intercepted, it is possible to keep in this chamber a reserve of fuel on which a formed air mattress acts in. this room.
This fuel under. pressure will be very useful to start the engine with ease even after a long stop without having recourse to external means. It is sufficient to open the tap 23. at the appropriate time, while the motor rotates slowly by effect of the small starter motor and the pump has a too low flow rate.