EP1072789A1 - Circuit d'alimentation perfectionné - Google Patents

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EP1072789A1
EP1072789A1 EP00402155A EP00402155A EP1072789A1 EP 1072789 A1 EP1072789 A1 EP 1072789A1 EP 00402155 A EP00402155 A EP 00402155A EP 00402155 A EP00402155 A EP 00402155A EP 1072789 A1 EP1072789 A1 EP 1072789A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
pressure
valve
air
axial
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00402155A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Ozenfant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SA
Original Assignee
Renault SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SA filed Critical Renault SA
Publication of EP1072789A1 publication Critical patent/EP1072789A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
    • F02M69/54—Arrangement of fuel pressure regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
    • F02M67/02—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being compressed air, e.g. compressed in pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/08—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by the fuel being carried by compressed air into main stream of combustion-air

Definitions

  • the invention relates to a circuit for supplying fuel mixture for a motor vehicle engine.
  • the invention relates more particularly to a circuit supplying a fuel mixture to a vehicle engine automobile, of the type which includes an injection circuit for fuel and an air injection system, of the mixed type in which the fuel injection circuit comprises at least, mounted in series from upstream to downstream, a tank, a pump low fuel pressure, a filter and at least one injector of fuel, of the type in which the air injection circuit at least, mounted in series from upstream to downstream, a filter, an air compressor and an air injector, and of the type in which a fuel pressure limiting device, which is interposed between the filter and the injector, is likely to regulate fuel flow when fuel pressure reaches a determined maximum value, which corresponds to the value of the air pressure downstream of the compressor, increased of a determined constant differential pressure.
  • these are circuits in which circulates a liquid fuel which is sent under pressure determined in an injection ramp which supplies injectors associated with each of the combustion chambers of the engine.
  • the injection rail includes means for fuel pressure regulation that allow return excess fuel to a storage tank in the vehicle.
  • circuits which also have an air injection system to improve spraying fuel into the combustion chambers of the motor.
  • the fuel injectors inject fuel into air injectors which are powered by an air compressor and which, in turn, inject the fuel mixture in the combustion chamber of the engine.
  • the pressure air is regulated at a constant pressure, and the fuel pressure value corresponds to the value of the air pressure downstream of the compressor, increased by determined differential constant pressure.
  • fuel pressure i.e. limiting devices the pressure difference between air and fuel, which are interposed in the fuel supply circuit between the filter and injector rail.
  • Such a fuel pressure limiting device is likely to divert part of the fuel, which circulates from the filter to the injector in the fuel injection circuit, towards the vehicle's fuel storage tank when the value of the fuel pressure risks exceed that of the air pressure downstream of the compressor increased by the determined constant differential pressure.
  • the heating of the fuel under pressure in return tends to favor its evaporation and requires the implantation of an activated carbon filter, or "canister", which is intended to ensure the recovery of residual vapors from fuel.
  • the fuel is returned to the engine air intake upon restart.
  • This solution has the disadvantage of require a large volume canister, since the volume gas recovered is generally important. This makes the canister of an inappropriate size for its compact layout in a private vehicle.
  • the invention proposes a supply circuit without return circuit fuel.
  • the invention provides a supply circuit in a fuel mixture of the type previously described, characterized in that the pressure limiting member fuel has a valve which is interposed between the filter and the injector and which is controlled by the air pressure in downstream of the compressor so as to interrupt the circulation of fuel when the fuel pressure crossing the valve reaches the determined maximum value.
  • FIG. 1 shows a conventional circuit 10 fuel mixture feed for a vehicle engine automobile (not shown).
  • the circuit 10 for supplying fuel mixture includes a circuit 12 for injecting fuel and an air injection circuit 14.
  • the fuel injection circuit 12 comprises at minus, mounted in series from upstream to downstream, a reservoir 16 of fuel inside which a low pump 18 is arranged pressure, a filter 20 which is connected to an outlet of the pump low pressure 18, and at least one fuel injector 22.
  • such a circuit 12 for injecting fuel suitable for a combustion engine comprising several combustion chambers includes in particular a ramp 24 for supplying the injectors 22 of fuel.
  • the low pressure pump 18 of the tank 16 of fuel storage is including a pump 18 which is submerged in fuel 26 and which includes a member 28 regulating its outlet pressure.
  • Organ 28 of regulating the outlet pressure of pump 18 can in particular be a valve arranged at the outlet of the pump low pressure 18 and which is likely to open when the pressure at the outlet of the low pressure pump 18 exceeds one threshold value determined.
  • the air injection circuit 14 comprises, mounted in series from upstream to downstream, a filter 30 which is intended to filter the air of admission.
  • the intake air is then compressed in a compressor 32 which supplies at least one air injector 34.
  • the vehicle engine has as many air injectors 34 than fuel injectors 22.
  • each engine combustion chamber comprising only an air injector 34 which injects directly the fuel mixture in the combustion.
  • the pressure of the air leaving the compressor 32 is regulated by a device 36 for limiting air pressure.
  • This member 36 can for example be consisting of a valve which is resiliently biased against its seat and whose elastic return means are tared with way that it opens at a determined threshold value of the air pressure, and then causes the air to escape from the air injection circuit.
  • the air pressure is therefore constant at the outlet of the air injectors 34.
  • the circuit 12 for injecting fuel includes a pressure limiting device 38 fuel, which is interposed between the filter 20 and the rail 24 supplying fuel injectors 22.
  • Organ 38 of fuel pressure limitation is likely to regulate the fuel flow 26 so as to drop the fuel pressure when it reaches a maximum value determined, which corresponds to the value of the air pressure in downstream of compressor 32, increased by a pressure constant differential determined.
  • such an organ 38 of fuel pressure limitation includes a housing 40 substantially axial which comprises a first chamber 52 of air pressure and a second pressure chamber 54 of fuel isolated from each other.
  • the second bedroom 54 of fuel pressure includes a conduit 42 for inlet fuel which is connected to the filter outlet 20 previously described, a fuel outlet conduit 44 to which the injector rail 24, and a fuel return valve 46 which is connected to the fuel storage tank 16 26 by via a return duct 48 shown in the figure 1.
  • the fuel pressure limiting device 38 is likely to divert fuel circulation 26 when the fuel pressure passing through the valve 46 reaches the maximum value determined corresponding to the value of the air pressure downstream of compressor 32, i.e. the air pressure in the air pressure chamber 52, increased by constant differential pressure determined.
  • the valve 46 is integrated into the housing 40 of the device 38 for limiting the pressure of fuel.
  • the fuel return valve 46 comprises a movable membrane 50, which separates the interior volume from the housing 40 according to the first air pressure chamber 52 and the second fuel pressure chamber 54.
  • the movable membrane 50 has a first face 58, turned to the air pressure chamber 52, which is recalled elastically against fuel pressure forces circulating in the opposite pressure chamber 54 fuel, and a second face 56, facing the second fuel pressure chamber 54 which is susceptible shut off the fuel return line 48 to the tank.
  • a spring 62 exerts on the first face 58 of the membrane 50 the elastic return action corresponding to the value of the differential pressure that one wish to maintain between air pressure and fuel.
  • the fuel line 48 can be closed by the membrane 50, it is arranged substantially coaxially to the housing 40 and enters the interior of the second fuel pressure chamber 54 so that its end 64 is flush with the second face 56 of the membrane 50 when the latter is in the rest position, as shown in Figure 2.
  • the first air pressure chamber 52 is supplied in air by an air inlet duct 60 which is supplied by the pressurized air taken downstream from the compressor 32, and the fuel inlet pipe 42 and fuel outlet pipe 44 fuel and the second fuel pressure chamber 54 both lead into the second bedroom 54 of fuel pressure.
  • Part of the fuel 26 which circulates in the second fuel pressure chamber 54 is then diverted into this fuel return line 48 which has the effect of instantly drop the fuel pressure in the second fuel pressure chamber 54 and drive again a closure of the end 64 of the conduit 48 of fuel return through the membrane 50.
  • the invention proposes a fuel mixture supply circuit 10 such as shown in Figure 3.
  • the fuel mixture supply circuit 10 is analogous to that described previously in reference to Figure 1, except that it does not include fuel return line analogous to line 48 previously described, and in that it comprises a member 38 of limitation of the fuel pressure which is intended for interrupt the flow of fuel 26 between the filter 20 and the injector supply ramp 24 when the pressure of the fuel 26 which passes through it reaches the maximum value previously determined.
  • the member 38 of fuel pressure limitation achieved in accordance with the invention comprises, in a similar manner to the member 38 of limitation of the fuel pressure previously described, the substantially axial pressure box 40 which includes the first axial chamber 52 of air pressure divided by the membrane 50 according to the first air pressure chamber 52 52 and the second fuel pressure chamber 54.
  • the first axial air pressure chamber 52 is delimited by the first face 58 of the membrane 50 and by the walls of the pressure unit 40, and the second chamber 54 fuel pressure axial is delimited by the second face 56 of the membrane 50 and through the walls of the housing pressure 40.
  • the first face 58 of the membrane 50 turned from the side of the first axial air pressure chamber 52, is in support on one end of the spring 62 which is on the other hand in support on a bottom wall 66 of the first chamber 52 of air pressure and the second face 56 of the membrane 50, turned to the side of the second pressure chamber 54 of fuel is rigidly linked to an actuating rod 68 a valve 70 for interrupting the circulation of the fuel whose operation will be described later, which is outside the housing 40 and which feeds the second chamber 54 fuel pressure thereof.
  • the air intake duct 60 opens into the wall 66 bottom of the first air pressure chamber 52, coaxially with it.
  • the fuel inlet duct 42 is arranged at the inlet of the valve 70 opposite its part which opens into the second chamber 54 pressure of fuel. In this way, as we will see later, actuation of the valve 70 selectively allows the passage of fuel or interruption of circulation of the fuel.
  • spring 62 is calibrated according to a stiffness corresponding to determined constant differential pressure which must be maintained between the prevailing air pressure in the air pressure chamber 52 and the pressure of fuel in the second pressure chamber 54 fuel.
  • valve 70 is coaxial with case 40 and a fuel outlet port 72 of the valve 70 coincides with a fuel inlet port 74 of the second fuel pressure chamber 54. Port 74 fuel inlet is likely to be blocked by the valve 70 in response to movement of the rod 68 actuating valve 70.
  • valve 70 comprises an axial housing 71 cylindrical shutter which is mounted coaxially to the housing 40.
  • the rod 68 for actuating the valve 70 is also coaxial with the housing 40 and passes through the inlet orifices 74 of the second fuel pressure and outlet chamber 54 valve 70 to penetrate inside the housing 71 axial cylindrical shutter.
  • Rod 68 controls actuation a valve 76 which is arranged inside the element valve 70.
  • the valve 76 inside the valve 70 is constituted a ball 78 which is capable of blocking the orifice 72 outlet of the shutter housing 71.
  • one end 80 of the shutter housing 71 which comprises the orifice 72 comprises an inner frustoconical bearing 82 with a diameter substantially corresponding to that of ball 78, one of which end diameter coincides with the outlet port 72 of the shutter box.
  • Ball 78 is likely to be recalled elastically against the frustoconical bearing 82 by a spring 84, which rests on the ball 78 and on an inner wall 86 opposite an opposite end 88 of the housing 71.
  • This opposite end 88 of the housing 71 comprises the conduit fuel inlet 42.
  • Ball 78 can be pushed back to against the spring 84 by the free end of the rod 68 actuating valve 70 which passes through the outlet orifice 72 and therefore the frustoconical bearing 82.
  • Fuel circulation is then interrupted in valve 70.
  • valve 70 has the effect of making drop the fuel pressure inside the second fuel pressure chamber 54.
  • the invention makes it possible to have a circuit 10 fuel mixture supply which has a simple and inexpensive fuel pressure regulation 26 upstream of the injectors 22.

Landscapes

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Abstract

L'invention propose un circuit (10) d'alimentation d'un moteur comportant circuit (14) d'injection d'air et un circuit (12) d'injection de carburant (26) qui comporte au moins, en série d'amont en aval, un réservoir (16), une pompe (18) basse pression, un filtre (20) et au moins un injecteur (22) de carburant, du type dans lequel le circuit (14) d'injection d'air comporte, en série d'amont en aval, un filtre (30), un compresseur (32) d'air et un injecteur (34) d'air, et du type dans lequel un organe (38) de limitation de la pression de carburant (26) interposé entre le filtre (20) et l'injecteur (22) peut réguler le débit de carburant (26) lorsque sa pression atteint une valeur maximum déterminée, caractérisé en ce que l'organe (38) de limitation de la pression de carburant comporte une vanne (70) qui est commandée par la pression de l'air en aval du compresseur (32) de façon à interrompre la circulation de carburant (26) lorsque la pression de carburant (26) qui traverse la vanne (70) atteint la valeur maximum déterminée.

Description

L'invention concerne un circuit d'alimentation en mélange carburé pour un moteur de véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un circuit d'alimentation en mélange carburé d'un moteur de véhicule automobile, du type qui comporte un circuit d'injection de carburant et un circuit d'injection d'air, du type mixte dans lequel le circuit d'injection de carburant comporte au moins, montés en série d'amont en aval, un réservoir, une pompe basse pression de carburant, un filtre et au moins un injecteur de carburant, du type dans lequel le circuit d'injection d'air comporte au moins, montés en série d'amont en aval, un filtre, un compresseur d'air et un injecteur d'air, et du type dans lequel un organe de limitation de la pression de carburant, qui est interposé entre le filtre et l'injecteur, est susceptible de réguler le débit de carburant lorsque la pression de celui-ci atteint une valeur maximum déterminée, qui correspond à la valeur de la pression d'air en aval du compresseur, augmentée d'une pression différentielle constante déterminée.
On connaít de nombreux exemples de circuits d'injection de carburant.
Conventionnellement, il s'agit de circuits dans lesquels circule un carburant liquide qui est envoyé sous une pression déterminée dans une rampe d'injection qui alimente des injecteurs associés à chacune des chambres de combustion du moteur. La rampe d'injection comporte des moyens de régulation de la pression du carburant qui permettent un retour du carburant en excès vers un réservoir de stockage du véhicule.
Certains de ces circuits sont des circuits mixtes qui comportent aussi un système d'injection d'air afin d'améliorer la pulvérisation du carburant dans les chambres de combustion du moteur. Dans de tels circuits, les injecteurs de carburant injectent le carburant dans des injecteurs d'air qui sont alimentés par un compresseur d'air et qui, à leur tour, injectent le mélange carburé dans la chambre de combustion du moteur.
Dans les circuits d'alimentation de ce type, la pression d'air est régulée suivant une pression de valeur constante, et la valeur de la pression de carburant correspond à la valeur de la pression d'air en aval du compresseur, augmentée d'une pression constante différentielle déterminée.
Pour effectuer la régulation de la pression de carburant, on a utilisé jusqu'à maintenant des organes de limitation de la pression de carburant, c'est à dire des organes de limitation de la différence de pression entre l'air et le carburant, qui sont interposés dans le circuit d'alimentation de carburant entre le filtre et la rampe d'injecteurs.
Un tel organe de limitation de la pression de carburant est susceptible de dévier une partie du carburant, qui circule du filtre vers l'injecteur dans le circuit d'injection de carburant, en direction du réservoir de stockage de carburant du véhicule lorsque la valeur de la pression de carburant risque de dépasser celle de la pression d'air en aval du compresseur augmentée de la pression différentielle constante déterminée.
L'inconvénient d'un tel circuit d'alimentation est de comporter un circuit de retour de carburant vers le réservoir du véhicule.
En effet, l'échauffement du carburant sous pression en retour tend à favoriser son évaporation et nécessite l'implantation d'un filtre à charbon actif, ou "canister", qui est destiné à assurer la récupération des vapeurs résiduelles de carburant. Dans certains modes de réalisation de cette solution, le carburant est restitué à l'entrée d'air du moteur lors du redémarrage. Cette solution présente l'inconvénient de nécessiter un canister de volume important, puisque le volume de gaz récupéré est généralement important. Ceci rend le canister d'une taille inappropriée à son implantation compacte dans un véhicule particulier.
Par ailleurs, le retour du carburant impose l'implantation sous le véhicule de conduites de retour coûteuses et encombrantes.
Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un circuit d'alimentation dépourvu de circuit de retour de carburant.
Dans ce but, l'invention propose un circuit d'alimentation en mélange carburé du type précédemment décrit, caractérisé en ce que l'organe de limitation de la pression de carburant comporte une vanne qui est interposée entre le filtre et l'injecteur et qui est commandée par la pression de l'air en aval du compresseur de façon à interrompre la circulation de carburant lorsque la pression de carburant qui traverse la vanne atteint la valeur maximum déterminée.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
  • la vanne est commandée par un boítier de pression sensiblement axial qui comporte une première chambre de pression axiale alimentée en air et une seconde chambre de pression axiale alimentée en carburant qui sont délimitées par les parois du boítier de pression et par une paroi mobile transversale commune dont une première face, tournée vers la première chambre de pression d'air, est en appui sur un élément élastique axial lié à une paroi de la première chambre de pression d'air pour s'opposer à la pression de carburant, et dont une deuxième face, tournée vers la seconde chambre de pression de carburant, comporte une tige axiale d'actionnement de la vanne,
  • l'élément élastique axial est un ressort qui prend appui sur un fond transversal de la première chambre de pression d'air du boítier de pression, et qui est taré suivant une raideur correspondant à la pression différentielle constante déterminée,
  • la vanne comporte la deuxième chambre de pression à l'intérieur de laquelle circule le carburant,
  • la deuxième chambre de pression de carburant comporte un orifice d'entrée de carburant, qui est susceptible d'être obturé par une soupape commandée par la tige axiale d'actionnement de la vanne, et un conduit de sortie de carburant,
  • la soupape d'obturation de l'orifice d'entrée de carburant est agencée à l'extérieur du boítier de pression,
  • la tige axiale d'actionnement de la vanne fait saillie hors du boítier de pression pour commander la soupape d'obturation de l'orifice d'entrée de carburant,
  • l'orifice d'entrée de carburant coïncide avec un orifice de sortie de carburant d'un boítier axial cylindrique d'obturation qui est fixé extérieurement au boítier de pression, dont une première paroi comporte le conduit d'entrée de carburant relié au circuit de carburant en aval du filtre pour permettre l'admission du carburant, et dont une deuxième paroi tronconique comporte l'orifice de sortie de carburant de carburant du boítier, qui est traversé par la tige axiale d'actionnement de la vanne, une bille d'un diamètre sensiblement égal à un diamètre moyen de la paroi tronconique étant rappelée d'une part élastiquement contre celle-ci et étant d'autre part en appui sur l'extrémité libre de la tige axiale d'actionnement de la vanne pour constituer la soupape d'obturation de l'orifice d'entrée de carburant du boítier,
  • la pression d'air est régulée en aval du compresseur par un régulateur de pression indépendant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue schématique d'un circuit d'alimentation conforme à l'état de la technique ;
  • la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un organe de limitation de la pression de carburant pour un circuit d'alimentation selon la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue schématique d'un circuit d'alimentation conforme à l'invention ;
  • la figure 4 est une vue schématique en coupe d'un organe de limitation de la pression de carburant pour un circuit d'alimentation, conforme à l'invention, selon la figure 3, représenté dans position dans laquelle il autorise la circulation du carburant ; et
  • la figure 5 est une vue schématique en coupe d'un organe de limitation de la pression de carburant pour un circuit d'alimentation, conforme à l'invention, selon la figure 3, représenté dans position dans laquelle il interrompt la circulation du carburant.
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.
On a représenté à la figure 1 un circuit 10 conventionnel d'alimentation en mélange carburé pour un moteur de véhicule automobile (non représenté).
De manière connue, le circuit 10 d'alimentation en mélange carburé comporte un circuit 12 d'injection de carburant et un circuit 14 d'injection d'air.
Le circuit 12 d'injection de carburant comporte au moins, montés en série d'amont en aval, un réservoir 16 de carburant à l'intérieur duquel est agencé une pompe 18 basse pression, un filtre 20 qui est relié à une sortie de la pompe basse pression 18, et au moins un injecteur 22 de carburant.
De manière connue, un tel circuit 12 d'injection de carburant adapté à un moteur thermique comportant plusieurs chambres de combustion (non représentées), comporte notamment une rampe 24 d'alimentation des injecteurs 22 de carburant.
La pompe 18 basse pression du réservoir 16 de stockage de carburant est notamment une pompe 18 qui est immergée dans le carburant 26 et qui comporte un organe 28 de régulation de sa pression de sortie. L'organe 28 de régulation de la pression de sortie de la pompe 18 peut notamment être une soupape agencée en sortie de la pompe basse pression 18 et qui est susceptible de s'ouvrir lorsque la pression en sortie de la pompe basse pression 18 dépasse une valeur de seuil déterminée.
Le circuit 14 d'injection d'air comporte, montés en série d'amont en aval, un filtre 30 qui est destiné à filtrer l'air d'admission. L'air d'admission est ensuite comprimé dans un compresseur 32 qui alimente au moins un injecteur d'air 34.
De préférence, le moteur du véhicule comporte autant d'injecteurs d'air 34 que d'injecteurs de carburant 22.
L'obtention du mélange carburé destiné à permettre le fonctionnement du moteur du véhicule peut être obtenu de différentes façons.
Selon une première conception, il est connu de disposer un injecteur de carburant 22 et un injecteur d'air 34 dans chaque chambre de combustion du moteur de façon que le mélange carburé s'effectue directement dans la chambre de combustion.
Selon une autre conception (non représentée), il est aussi connu d'injecter le carburant, au moyen des injecteurs 22 de carburant, dans le circuit d'air 14 en amont des injecteurs d'air 34. chaque chambre de combustion du moteur comportant uniquement un injecteur d'air 34 qui injecte directement le mélange carburé dans la chambre de combustion.
De manière connue, la pression de l'air en sortie du compresseur 32 est régulée par un organe 36 de limitation de la pression d'air. Cet organe 36 peut par exemple être constitué d'une soupape qui est rappelée élastiquement contre son siège et dont les moyens de rappel élastique sont tarés de façon qu'elle s'ouvre à une valeur de seuil déterminée de la pression d'air, et provoque alors l'évacuation de l'air hors du circuit d'injection d'air. La pression d'air est par conséquent constante en sortie des injecteurs d'air 34.
De manière connue, le circuit 12 d'injection de carburant comporte un organe 38 de limitation de la pression du carburant, qui est interposé entre le filtre 20 et la rampe 24 d'alimentation des injecteurs 22 de carburant. L'organe 38 de limitation de la pression de carburant est susceptible de réguler le débit de carburant 26 de façon à faire chuter la pression de carburant lorsqu'elle atteint une valeur maximum déterminée, qui correspond à la valeur de la pression d'air en aval du compresseur 32, augmentée d'une pression différentielle constante déterminée.
Comme l'illustre la figure 2, un tel organe 38 de limitation de la pression de carburant comporte un boítier 40 sensiblement axial qui comporte une première chambre 52 de pression d'air et une deuxième chambre 54 de pression de carburant isolées l'une de l'autre. La deuxième chambre 54 de pression de carburant comporte un conduit 42 d'entrée de carburant qui est relié à la sortie du filtre 20 précédemment décrit, un conduit 44 de sortie de carburant auquel est relié la rampe 24 d'injecteurs, et une vanne 46 de retour de carburant qui est reliée au réservoir 16 de stockage de carburant 26 par l'intermédiaire d'un conduit de retour 48 représentés à la figure 1.
L'organe 38 de limitation de la pression de carburant est susceptible de dévier la circulation de carburant 26 lorsque la pression de carburant qui traverse la vanne 46 atteint la valeur maximum déterminée correspondant à la valeur de la pression d'air en aval du compresseur 32, c'est à dire la pression de l'air qui règne dans la chambre de pression d'air 52, augmentée de la pression différentielle constante déterminée. De manière connue, la vanne 46 est intégrée au boítier 40 de l'organe 38 de limitation de la pression de carburant.
A cet effet, la vanne 46 de retour de carburant comporte une membrane mobile 50, qui sépare le volume intérieur du boítier 40 suivant la première chambre 52 de pression d'air et la deuxième chambre 54 de pression de carburant. La membrane mobile 50 comporte une première face 58, tournée vers la chambre de pression d'air 52, qui est rappelée élastiquement à l'encontre des forces de pression du carburant circulant dans la chambre opposée 54 de pression de carburant, et une deuxième face 56, tournée vers la deuxième chambre 54 de pression de carburant qui est susceptible d'obturer le conduit 48 de retour de carburant vers le réservoir.
En particulier, un ressort 62 exerce sur la première face 58 de la membrane 50 l'action de rappel élastique correspondant à la valeur de la pression différentielle que l'on souhaite maintenir entre la pression d'air et la pression de carburant..
Pour que le conduit 48 de carburant puisse être obturé par la membrane 50, celui-ci est agencé sensiblement coaxialement au boítier 40 et pénètre à l'intérieur de la deuxième chambre 54 de pression de carburant de façon que son extrémité 64 affleure la deuxième face 56 de la membrane 50 lorsque celle ci est en position de repos, comme représenté à la figure 2.
La première chambre 52 de pression d'air est alimentée en air par un conduit 60 d'arrivée d'air qui est alimenté par de l'air sous pression prélevé en aval du compresseur 32, et le conduit 42 d'entrée de carburant et le conduit 44 de sortie de carburant et la deuxième chambre 54 de pression de carburant débouchent tous deux dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant.
De la sorte, tant que la pression du carburant 26 qui circule dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant est inférieure aux pressions conjointes exercées par le ressort 62 et par la pression de l'air au sein de la première chambre 52 de pression d'air sur la première face 58 de la membrane 50, celle-ci est dans une position de repos et obture l'extrémité 64 du conduit 48 de retour de carburant. Le carburant circule alors normalement dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant, du conduit d'entrée 42 vers le conduit 44 de sortie.
Lorsque la pression du carburant 26 qui circule dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant et qui s'exerce sur la deuxième face 56 de la membrane 50 tend à être supérieure aux pressions conjointes exercées par le ressort 62 et par la pression de l'air sur la première face 58 de la membrane 50, la pression du carburant 26 repousse la membrane 50 en direction de la première chambre 52 de pression d'air, et la décolle ainsi de l'ouverture supérieure 64 du conduit 48 de retour de carburant.
Une partie du carburant 26 qui circule dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant est alors déviée dans ce conduit 48 de retour de carburant, ce qui a pour effet de faire chuter instantanément la pression de carburant dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant et d'entraíner à nouveau une obturation de l'extrémité 64 du conduit 48 de retour de carburant par la membrane 50.
L'inconvénient d'un tel circuit 10 d'alimentation en mélange carburé réside principalement dans l'existence du conduit 48 de retour de carburant vers le réservoir 16 qui est d'une part encombrant, et qui entraíne d'autre part, lors de la fabrication du véhicule comportant un tel circuit 10, un surcoût de fabrication.
Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose un circuit 10 d'alimentation en mélange carburé tel que représenté à la figure 3.
Le circuit 10 d'alimentation en mélange carburé selon l'invention est analogue à celui décrit précédemment en référence à la figure 1, à cette différence qu'il ne comporte pas de conduit de retour de carburant analogue au conduit 48 précédemment décrit, et en ce qu'il comporte un organe 38 de limitation de la pression de carburant qui est destiné à interrompre la circulation du carburant 26 entre le filtre 20 et la rampe 24 d'alimentation des injecteurs 22 lorsque la pression du carburant 26 qui le traverse atteint la valeur maximum déterminée précédemment.
De la sorte, il est possible d'éviter que ne règne une surpression de carburant 26 dans la rampe 24 d'alimentation des injecteurs 22 en interrompant la circulation du carburant 26 dans le circuit 12 d'injection de carburant, sans faire appel à une dérivation du carburant par un quelconque conduit de retour de carburant, la pression du carburant 26 chutant d'elle-même à mesure que le carburant 26 est consommé par les injecteurs 22 de carburant.
Comme l'illustrent les figures 4 et 5, l'organe 38 de limitation de la pression de carburant réalisé conformément à l'invention comporte, d'une façon similaire à l'organe 38 de limitation de la pression de carburant précédemment décrit, le boítier de pression 40 sensiblement axial qui comporte la première chambre 52 axiale de pression d'air divisé par la membrane 50 suivant la première chambre 52 de pression d'air 52 et la deuxième chambre 54 de pression de carburant.
La première chambre 52 axiale de pression d'air est délimitée par la première face 58 de la membrane 50 et par les parois du boítier de pression 40, et la deuxième chambre 54 axiale de pression de carburant est délimitée par la deuxième face 56 de la membrane 50 et par les parois du boítier de pression 40.
La première face 58 de la membrane 50, tournée du côté de la première chambre 52 axiale de pression d'air, est en appui sur une extrémité du ressort 62 qui est d'autre part en appui sur une paroi 66 de fond de la première chambre 52 de pression d'air et la deuxième face 56 de la membrane 50, tournée du côté de la deuxième chambre 54 de pression de carburant est liée rigidement à une tige 68 de actionnement d'une vanne 70 d'interruption de la circulation du carburant dont le fonctionnement sera décrit ultérieurement, qui est extérieure au boítier 40 et qui alimente la deuxième chambre 54 pression de carburant de celui-ci.
Le conduit d'arrivée d'air 60 débouche dans la paroi 66 de fond de la première chambre 52 de pression d'air, coaxialement à celle-ci. Le conduit 42 d'entrée de carburant est agencé en entrée de la vanne 70 à l'opposé de sa partie qui débouche dans la deuxième chambre 54 pression de carburant. De la sorte, comme on le verra ultérieurement, l'actionnement de la vanne 70 permet sélectivement le passage du carburant ou l'interruption de la circulation du carburant.
D'une façon analogue à la conception de l'état de la technique, le ressort 62 est taré suivant une raideur correspondante à pression différentielle constante déterminée qui doit être maintenue entre la pression de l'air qui règne dans la chambre de pression d'air 52 et la pression de carburant qui règne dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, et de façon non limitative de celle-ci, la vanne 70 est coaxiale au boítier 40 et un orifice 72 de sortie de carburant de la vanne 70 coïncide avec un orifice 74 d'entrée de carburant de la deuxième chambre 54 de pression de carburant. L'orifice 74 d'entrée de carburant est susceptible d'être obturé par la vanne 70 en réponse à un mouvement de la tige 68 d'actionnement de la vanne 70.
En effet, la vanne 70 comporte un boítier 71 axial cylindrique d'obturation qui est monté coaxialement au boítier 40. La tige 68 d'actionnement de la vanne 70 est aussi coaxiale au boítier 40 et traverse les orifices d'entrée 74 de la deuxième chambre 54 de pression de carburant et de sortie 72 de la vanne 70 pour pénétrer à l'intérieur du boítier 71 axial cylindrique d'obturation. La tige 68 commande l'actionnement d'une soupape 76 qui est agencée intérieurement à l'élément cylindrique de la vanne 70.
La soupape 76 intérieure à la vanne 70 est constituée d'une bille 78 qui est susceptible de venir obturer l'orifice 72 de sortie du boítier 71 d'obturation. A cet effet, une extrémité 80 du boítier 71 d'obturation qui comporte l'orifice 72 comporte une portée tronconique 82 intérieure d'un diamètre sensiblement correspondant à celui de la bille 78, dont un diamètre d'extrémité coïncide avec l'orifice 72 de sortie du boítier d'obturation. La bille 78 est susceptible d'être rappelée élastiquement contre la portée tronconique 82 par un ressort 84, qui prend appui sur la bille 78 et sur une paroi intérieure 86 opposée d'une extrémité 88 opposée du boítier 71. Cette extrémité 88 opposée du boítier 71 comporte le conduit d'entrée 42 de carburant. La bille 78 peut être repoussée à l'encontre du ressort 84 par l'extrémité libre de la tige 68 d'actionnement de la vanne 70 qui traverse l'orifice de sortie 72 et par conséquent la portée tronconique 82.
De la sorte comme illustré à la figure 5, lorsque la pression de carburant atteint la valeur maximum déterminée, cette pression repousse la membrane 50 en direction de la chambre de pression d'air 52 à l'encontre du ressort 62 intérieur à ladite première chambre 52 de pression d'air, ce qui a pour effet de rétracter la tige 68 d'actionnement dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant et de permettre au ressort 84 de repousser la bille 78 contre la portée tronconique 82 en obturant l'orifice 72 de sortie du boítier 71 d'obturation.
La circulation du carburant est alors interrompue dans la vanne 70.
Or, le carburant contenu dans la deuxième chambre 54 de pression de carburant étant consommé par les injecteurs 22 au fur et à mesure de fonctionnement du moteur du véhicule, la fermeture de la vanne 70 a pour conséquence de faire chuter la pression de carburant à l'intérieur de la deuxième chambre 54 de pression de carburant.
De la sorte, comme illustré à la figure 4, lorsque la pression de carburant a suffisamment chuté à l'intérieur de la deuxième chambre 54 de pression de carburant, la pression de l'air à l'intérieur de la première chambre 52 de pression d'air, conjuguée à l'action du ressort de rappel 62 repousse la membrane 58 vers sa position de repos et repousse la tige de actionnement 68 de sorte que la bille 78 est à nouveau décollée de la portée tronconique 82. La soupape 76 est alors à nouveau ouverte et la circulation de carburant à travers la vanne 70 reprend du conduit d'entrée 42 de carburant vers le conduit 44 de sortie de carburant.
Ainsi, l'invention permet de disposer d'un circuit 10 d'alimentation en mélange carburé qui dispose d'une régulation simple et peu onéreuse de la pression du carburant 26 en amont des injecteurs 22.

Claims (9)

  1. Circuit (10) d'alimentation en mélange carburé d'un moteur de véhicule automobile, du type qui comporte un circuit (12) d'injection de carburant (26) et un circuit (14) d'injection d'air, du type mixte dans lequel le circuit (12) d'injection de carburant comporte au moins, montés en série d'amont en aval, un réservoir (16), une pompe (18) basse pression de carburant, un filtre (20) et au moins un injecteur (22) de carburant, du type dans lequel le circuit (14) d'injection d'air comporte au moins, montés en série d'amont en aval, un filtre (30), un compresseur (32) d'air et un injecteur (34) d'air, et du type dans lequel un organe (38) de limitation de la pression de carburant (26), qui est interposé entre le filtre (20) et l'injecteur (22), est susceptible de réguler le débit de carburant (26) lorsque la pression de celui-ci atteint une valeur maximum déterminée, qui correspond à la valeur de la pression d'air en aval du compresseur (32), augmentée d'une pression différentielle constante déterminée,
       caractérisé en ce que l'organe (38) de limitation de la pression de carburant comporte une vanne (70), qui est interposée entre le filtre (20) et l'injecteur (22), et qui est commandée par la pression de l'air en aval du compresseur (32) de façon à interrompre la circulation de carburant (26) lorsque la pression de carburant (26) qui traverse la vanne (70) atteint la valeur maximum déterminée.
  2. Circuit (10) d'alimentation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la vanne (70) est commandée par un boítier (40) de pression sensiblement axial qui comporte une première chambre (52) de pression axiale alimentée en air et une seconde chambre (54) de pression axiale alimentée en carburant (26) qui sont délimitées par les parois du boítier (40) de pression et par une paroi (50) mobile transversale commune dont une première face (58), tournée vers la première chambre (52) de pression d'air, est en appui sur un élément élastique axial lié à une paroi de la première chambre (52) de pression d'air pour s'opposer à la pression de carburant (26), et dont une deuxième face (56), tournée vers la seconde chambre (54) de pression de carburant, comporte une tige axiale (68) d'actionnement de la vanne (70).
  3. Circuit (10) d'alimentation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément élastique axial est un ressort (62) qui prend appui sur un fond transversal de la première chambre (52) de pression d'air du boítier (40) de pression, et qui est taré suivant une raideur correspondant à la pression différentielle constante déterminée.
  4. Circuit (10) d'alimentation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la vanne (70) comporte la deuxième chambre (54) de pression à l'intérieur de laquelle circule le carburant (26).
  5. Circuit (10) d'alimentation selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième chambre (54) de pression de carburant comporte un orifice (74) d'entrée de carburant, qui est susceptible d'être obturé par une soupape (76) commandée par la tige (68) axiale d'actionnement de la vanne (70), et un conduit (44) de sortie de carburant.
  6. Circuit (10) d'alimentation selon la revendication précédente caractérisé en ce que la soupape (76) d'obturation de l'orifice (74) d'entrée de carburant est agencée à l'extérieur du boítier (40) de pression.
  7. Circuit (10) d'alimentation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la tige axiale (68) d'actionnement de la vanne (70) fait saillie hors du boítier (40) de pression pour commander la soupape (76) d'obturation de l'orifice (74) d'entrée de carburant.
  8. Circuit (10) d'alimentation de carburant selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'orifice (74) d'entrée de carburant coïncide avec un orifice de sortie (72) de carburant d'un boítier (71) axial cylindrique d'obturation qui est fixé extérieurement au boítier (40) de pression, dont une première paroi comporte le conduit (42) d'entrée de carburant relié au circuit (12) de carburant en aval du filtre (20) pour permettre l'admission du carburant (26), et dont une deuxième paroi (82) tronconique comporte l'orifice de sortie (72) de carburant de carburant du boítier (71), qui est traversé par la tige (68) axiale d'actionnement de la vanne (70), une bille (78) d'un diamètre sensiblement égal à un diamètre moyen de la paroi (82) tronconique étant rappelée d'une part élastiquement contre celle-ci et étant d'autre part en appui sur l'extrémité libre de la tige (68) axiale d'actionnement de la vanne (70) pour constituer la soupape (76) d'obturation de l'orifice d'entrée (74) de carburant du boítier (40).
  9. Circuit (10) d'alimentation en carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression d'air est régulée en aval du compresseur (32) par un régulateur (36) de pression indépendant.
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