EP4045788A1 - Protecteur de nez d'injecteur direct d'essence avec bouclier thermique - Google Patents

Protecteur de nez d'injecteur direct d'essence avec bouclier thermique

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Publication number
EP4045788A1
EP4045788A1 EP20788806.6A EP20788806A EP4045788A1 EP 4045788 A1 EP4045788 A1 EP 4045788A1 EP 20788806 A EP20788806 A EP 20788806A EP 4045788 A1 EP4045788 A1 EP 4045788A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injector
cylinder head
thermal control
fuel
heat shield
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20788806.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Millon
Jerome PAILLARD
William POMMERY
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.)
Horse Powertrain Solutions SL
Original Assignee
Renault SAS
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 SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP4045788A1 publication Critical patent/EP4045788A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F02M53/046—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with thermally-insulating means
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • 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
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive

Definitions

  • the present invention relates to the cooling of a gasoline injector for a heat engine of a motor vehicle, in particular a dual-fuel engine.
  • the present invention also relates to the cooling of the environment of the gasoline injector of the heat engine.
  • the present invention relates more particularly to a thermal protection device for the gasoline injector nose for a dual-fuel engine.
  • a thermal or internal combustion engine can be powered by two types of fuel which are generally gasoline and gas known by the acronym of NGV for natural gas for vehicles.
  • the two fuels are injected into a combustion chamber of the engine.
  • the combustion chamber in known manner is delimited by the wall of a cylinder hollowed out in a cylinder block, a lower face of a cylinder head fixed against a parting line on the upper face of the cylinder block, and a piston movable in sliding along the axis of the cylinder in a reciprocating movement.
  • the fuel is injected into the combustion chamber using an injector which is fixed in the cylinder head with an injection nozzle opening from the underside of the cylinder head into the combustion chamber.
  • an injector which is fixed in the cylinder head with an injection nozzle opening from the underside of the cylinder head into the combustion chamber.
  • a known problem is the coking of the fuel in the injector with the destruction of the seal on the injector nose and also the destruction of the possible coating on the injector ball following a defect. thermal protection and / or cooling of the injector nose. It is also known to operate the dual-fuel engine with only one of the two fuels at a given time. More simply, only one of the two fuels is injected into the combustion chamber at a given time.
  • the first fuel which may be gasoline
  • the injector of the first fuel is subjected to very high temperatures and must be cooled accordingly. The most obvious way is to transfer a maximum of calories to the cylinder head which has a cooling circuit.
  • the publications FR2906576-A1 and FR 2907854-A1 propose an arrangement for cooling an injector in a housing of an engine element, said arrangement comprising a stack of washers or helical coils of spring surrounding said injector and disposed in the housing intended to accommodate the injector.
  • maintaining the stack in the housing results in strong tapping constraints to ensure contact of the stack on the one hand with the injector and on the other hand with the wall of the housing, and holding in position. of the stack with relative expansions of each of the components in contact, that is to say the injector, the stack and the wall of the cylinder head.
  • a thermal injector protection device comprising a metallic tubular sock inserted by hooping into the housing of the injector, said tubular sock being adapted to surround the downstream endpiece facing the combustion chamber of the injector, on the one hand to protect said injector from rising gas and on the other hand to transfer heat to the cylinder head.
  • the publication FR2473118-A1 discloses a device for protecting a nose of a fuel injector of a heat engine composed of a sleeve having an annular lip arranged vis-à-vis the combustion chamber and a locking ring. thermal protection arranged between said lip and the end part or injector nose.
  • a drawback is that the protection device relates to an injector for a mono-carburetion engine and does not include heat removal means to avoid an excessive rise in temperature of the environment of the injector nose which could lead to auto. -inflammations causing knocking phenomena.
  • the object of the invention is to remedy the problems cited in the prior art and one of the objects of the invention is a device for protecting an injection end of a fuel injector arranged in a cylindrical housing hollowed out in a cylinder head of a dual-fuel engine, said device is suitable for surrounding said injection end and pushed into the housing of the cylinder head.
  • the present invention relates more particularly to a thermal control device of an injection end of a fuel injector arranged in a cylindrical housing hollowed out in a cylinder head of a dual-fuel engine and opening into a combustion chamber, said device comprises a tubular capsule with high thermal conductivity cooperating via its cylindrical wall with the cylinder head, capable of surrounding said injection end and pressed with contact into the housing of the cylinder head,
  • the device comprises a heat shield covering the injection end of the injector.
  • the protection device comprises a capsule with high thermal conductivity and cooperating through its cylindrical wall with the cylinder head to rapidly transfer the heat accumulated at the injection end of the injector to the cylinder head in which a circuit is hollowed out. cooling.
  • the device comprises a heat shield or shield covering the injection end of the injector, capable of accumulating heat at the nose of the injector in order to transfer it to the cylinder head via the capsule with high thermal conductivity.
  • the capsule has its outer cylindrical wall resting against the cylinder head.
  • the first element is capable of exchanging heat with the cylinder head over its entire cylindrical wall, which allows said heat to be conveyed optimally.
  • the capsule comprises a tubular sleeve extended by a radial annular lip to surround the end of the injector.
  • the capsule makes it possible to cover the injection end of the injector in a simple manner, the outer wall of the sleeve being adapted to be mounted in contact with the cylinder head in the cylindrical housing.
  • the heat shield comprises an insulating flat washer disposed between the annular lip and the end of the injector resting against the radial lip over its entire radial surface.
  • the heat shield makes it possible to optimally insulate the injection end of the injector and to prevent too great a rise in temperature of this end. It can be formed of a flat washer which is mounted to bear against the radial lip to allow optimal heat transfer between the heat shield and the cylinder head thanks to the first element of high thermal conductivity.
  • the heat shield is made of a material of high resistivity, in particular ceramic.
  • the heat shield is ceramic of high thermal resistivity to allow blocking of heat generated from the combustion chamber towards the injection end of the injector.
  • the capsule is part of the cylinder head.
  • the capsule is part of the cylinder head. It is attached for example by shrinking its outer cylindrical wall in the cylindrical housing in the cylinder head to optimize the heat transfers between the capsule and the cylinder head.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a combustion engine cylinder head.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of the cylinder head with a conduit for housing a fuel injector nozzle.
  • a heat engine in particular for a motor vehicle, comprises a cylinder block surmounted by a cylinder head.
  • the cylinder block comprises cylindrical barrels in each of which a piston slides in a reciprocating movement.
  • a combustion chamber is then delimited by the piston, the wall of the barrel or cylinder and the lower part of the cylinder head.
  • Fresh air which can be mixed with recirculated flue gases is admitted into said combustion chamber through intake channels.
  • fuel is admitted to the same combustion chamber through an injector. After combustion, the burnt gases are expelled through exhaust channels and join an exhaust circuit.
  • the invention relates to a thermal or internal combustion engine with dual fuel, that is to say accepting two different types of fuel, for example a liquid fuel which may be gasoline and a gaseous fuel which may be gas. for vehicle known by the acronym of "NGV”.
  • a liquid fuel which may be gasoline
  • a gaseous fuel which may be gas. for vehicle known by the acronym of "NGV”.
  • the engine thus has two fuel inlet pipes corresponding to the two fuels used.
  • Our description is for a gasoline and gas-based engine, but the invention may relate to a dual-fuel engine with other fuels.
  • the subject of the invention is a device for protecting the injection end of an injector of a first fuel against the risk of excessive heating of said injection end, in particular when the engine is operating with the second. fuel. Said risks can for example lead to high temperature points which can generate auto-ignition or knocking leading to engine failures.
  • said injector 100 is fixed to the cylinder head 101 and has a cylindrical body 102 with a nozzle 103 or injector nose disposed downstream according to the direction of flow of the fuel.
  • the injector is attached to the cylinder head and is driven into a through channel 50 dug in the cylinder head and opening into the combustion chamber.
  • Said through channel 50 comprises a housing 10 of the nozzle 103 of the injector, said housing 10 is substantially cylindrical along a rectilinear axis X and opens into the combustion chamber 104.
  • a cooling circuit 105 is hollowed out comprising channels 106 for circulating coolant which pass preferably next to hot or particularly hot areas or requiring cooling of the cylinder head during engine operation.
  • channels 106 for circulating coolant which pass preferably next to hot or particularly hot areas or requiring cooling of the cylinder head during engine operation.
  • the object of the invention is the thermal control of the injection end 107 of the injector 100 facing the combustion chamber and relates more particularly to a thermal control device 70 to prevent excessive temperature rise of said. injection end 107.
  • the device 70 must form a thermal protection shield for said end against the heat generated in the combustion chamber, in particular during operation of the engine with the second fuel.
  • the device 70 comprises a capsule 11 formed by a tubular sleeve 12 extended by a radial lip 14.
  • the tubular sleeve is adapted to cooperate with the housing 10 of the cylinder head, that is to say that the outer cylindrical wall 15 of the sleeve 12 bears against the inner wall 13 of the housing 10 when the sleeve is mounted.
  • the capsule is part of the cylinder head 101: it is attached by hooping in the housing 10 of the cylinder head.
  • the sleeve is extended by a radial lip 14 which extends towards the X axis of the sleeve.
  • the lip 14 is annular to allow the outlet 108 of the injector 100. Said radial lip opens from the housing 10 into the combustion chamber 104.
  • the capsule 11 is adapted to surround the injection end 107 of the injector.
  • the capsule 11 has characteristics of high thermal conductivity to allow heat transfer to the cylinder head and in particular to the cooling liquid circulation channels 106. It is for example formed from an alloy of iron and copper or copper and beryllium.
  • the device 70 comprises an annular thermal protection washer 17 having an internal section suitable for the outlet 108 of the injector.
  • the diameter of the internal section of the washer 17 is substantially equal to the internal diameter of the radial lip 14 of the capsule 11.
  • the washer 17 is made of a material having a high thermal resistivity, for example ceramic.
  • the washer 17 is a protective heat shield or shield capable of blocking the heat coming from the combustion chamber 104.
  • the washer is mounted to bear over its entire lower radial surface 18 against the radial lip 14. It is also possible to deposit a layer of metal deposit to improve the contact between the two surfaces.
  • the injector 100 is mounted to bear against the upper radial surface 19 of the washer 17.
  • the injector 100 When operating the engine on the second fuel, the injector 100 is deactivated and is not cooled by the passage of the first fuel.
  • the heat generated in the combustion chamber is blocked by the washer 17 and accumulates in particular on the lower surface 18 which bears against the radial lip 16. Said heat is then transferred by the capsule 11 with high thermal conductivity towards the wall. cylindrical 15 from the sleeve and then to the cylinder head and to the circulation channels. Heat therefore does not accumulate at the injection end 107 of the injector 100.
  • the thermal control device 70 makes it possible to control the heat generated in the combustion chamber by blocking it at the level of the insulating washer 17 and to evacuate said heat and therefore to avoid an accumulation of heat. and an increase in the temperature at the injection end of the injector.
  • the capsule 11 may be part of the injector. It can for example be mounted around the injector.
  • the injector then includes a screen or heat shield at its injection end.

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Abstract

Dispositif (70) de contrôle thermique d'une extrémité d'injection (108) d'un injecteur (100) de carburant disposé dans un logement cylindrique (10) creusé dans une culasse (101) d'un moteur à bi-carburation et débouchant dans une chambre à combustion (104), ledit dispositif comprend une capsule tubulaire (11) avec une haute conductivité thermique coopérant par sa paroi cylindrique (15) avec la culasse, apte à entourer ladite extrémité d'injection et enfoncée avec contact dans le logement (10), caractérisé en ce que le dispositif (70) comprend un écran thermique (17) recouvrant l'extrémité d'injection (108) de l'injecteur.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Protecteur de nez d’injecteur direct d’essence avec bouclier thermique DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention concerne le refroidissement d’un injecteur d’essence pour un moteur thermique de véhicule automobile, notamment un moteur à bi-carburation.
La présente invention concerne également le refroidissement de l’environnement de l’injecteur d’essence du moteur thermique.
La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de protection thermique du nez d’injecteur d’essence pour un moteur à bi-carburation.
Etat de la technique
De manière connue, un moteur thermique ou à combustion interne peut être alimenté par deux types de carburant qui sont en général de l’essence et du gaz connu sous l’acronyme de GNV pour gaz naturel pour véhicule. Les deux carburants sont injectés dans une chambre à combustion du moteur. La chambre à combustion, de manière connue est délimitée par la paroi d’un cylindre creusé dans un carter-cylindre, une face inférieure d’une culasse fixée contre un plan de joint en face supérieure du carter- cylindres, et un piston mobile en coulissement selon l’axe du cylindre selon un mouvement de va-et-vient.
L’injection du carburant dans la chambre à combustion est effectuée grâce à un injecteur qui est fixé dans la culasse présentant un embout d’injection débouchant de la face inférieure de la culasse dans la chambre à combustion. Pour un moteur thermique bi carburation, il existe donc deux injecteurs, chacun desdits injecteurs permet l’injection dans la chambre à combustion d’un carburant différent l’un de l’autre.
Pour l’injecteur à essence, un problème connu est la cokéfaction du carburant dans l’injecteur avec la destruction du joint sur le nez d’injecteur et aussi la destruction de l’éventuel revêtement sur la bille de l’injecteur suite à un défaut de protection thermique et/ou de refroidissement du nez d’injecteur. Il est connu aussi de faire fonctionner le moteur bi-carburation avec un seul des deux carburants à un instant donné. Plus simplement, un seul des deux carburants est injecté dans la chambre à combustion à un instant donné. De manière générale, Lorsque le moteur fonctionne, le premier carburant qui peut être de l’essence circule dans l'injecteur et joue le rôle de fluide caloporteur pour limiter la montée en température de l’injecteur au-delà de la température critique de cokéfaction du carburant (environ 250*0). Cependant, lors la phase de fonctionnement du moteur avec le deuxième carburant, l’injecteur du premier carburant est soumis à de très hautes températures et doit être refroidi en conséquence. La manière la plus évidente est de transférer un maximum de calories vers la culasse qui dispose d’un circuit de refroidissement.
Les publications FR2906576-A1 et FR 2907854-A1 proposent un agencement de refroidissement d'un injecteur dans un logement d'un élément de moteur, ledit agencement comprend un empilement de rondelles ou de spires hélicoïdales de ressort entourant ledit injecteur et disposé dans le logement destiné à accueillir l’injecteur.
Un inconvénient est la mise en place dudit empilement sans augmenter considérablement les dimensions du logement destiné à accueillir l’injecteur.
De plus, le maintien de l’empilement dans le logement entraîne des contraintes de taraudage fortes pour assurer le contact de l’empilage d’une part avec l’injecteur et d’autre part avec la paroi du logement, et la tenue en position de l’empilement avec des dilatations relatives de chacun des composants au contact c’est-à-dire l’injecteur, l’empilement et la paroi de la culasse.
Un autre inconvénient est l’absence de protection thermique du nez de l’injecteur qui pointe dans la chambre de combustion.
On connaît aussi un dispositif de protection de l’injecteur thermique comprenant une chaussette tubulaire métallique insérée par frettage dans le logement de l’injecteur, ladite chaussette tubulaire étant adaptée pour entourer l’embout aval tourné vers la chambre à combustion de l’injecteur, pour protéger d’une part ledit injecteur des remontées de gaz et d’autre part de transférer de la chaleur vers la culasse. La publication FR2473118-A1 divulgue un dispositif de protection d’un nez d’un injecteur de carburant de moteur thermique composé d’une douille présentant une lèvre annulaire disposée en vis-à-vis de la chambre de combustion et d’une bague de protection thermique agencée entre ladite lèvre et la partie d’extrémité ou nez d’injecteur.
Un inconvénient est que le dispositif de protection concerne un injecteur pour un moteur à mono-carburation et ne comprend pas des moyens d’évacuation de chaleur pour éviter une montée en température trop importante de l’environnement du nez d’injecteur pouvant entraîner des auto-inflammations amenant des phénomènes de cliquetis.
Le but de l’invention est de remédier aux problèmes cités de l’art antérieur et un des objets de l’invention est un dispositif de protection d’une extrémité d’injection d’un injecteur de carburant disposé dans un logement cylindrique creusé dans une culasse d’un moteur à bi-carburation, ledit dispositif est apte à entourer ladite extrémité d’injection et enfoncé dans le logement de la culasse.
Présentation de l’invention
La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de contrôle thermique d’une extrémité d’injection d’un injecteur de carburant disposé dans un logement cylindrique creusé dans une culasse d’un moteur à bi-carburation et débouchant dans une chambre à combustion, ledit dispositif comprend une capsule tubulaire avec une haute conductivité thermique coopérant par sa paroi cylindrique avec la culasse, apte à entourer ladite extrémité d’injection et enfoncée avec contact dans le logement de la culasse,
Caractérisé en ce que le dispositif comprend un écran thermique recouvrant l’extrémité d’injection de l’injecteur.
De manière avantageuse, le dispositif de protection comprend une capsule à haute conductivité thermique et coopérant par sa paroi cylindrique avec la culasse pour transférer rapidement la chaleur accumulée à l’extrémité d’injection de l’injecteur vers la culasse dans laquelle est creusé un circuit de refroidissement. Le dispositif comprend un écran ou bouclier thermique recouvrant l’extrémité d’injection de l’injecteur, apte à accumuler de la chaleur au nez de l’injecteur pour la transférer vers la culasse par la capsule à haute conductivité thermique.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention :
-la capsule présente sa paroi cylindrique extérieure en appui contre la culasse.
De manière avantageuse, le premier élément est susceptible d’échanger de la chaleur avec la culasse sur toute sa paroi cylindrique ce qui permet de véhiculer ladite chaleur de façon optimale.
-la capsule comporte une douille tubulaire prolongée par une lèvre annulaire radiale pour entourer l’extrémité d’injecteur.
De manière avantageuse, la capsule permet de recouvrir l’extrémité d’injection de l’injecteur de façon simple, la paroi extérieure de la douille étant adaptée pour être montée au contact avec la culasse dans le logement cylindrique.
-l’écran thermique comprend une rondelle plate isolante disposée entre la lèvre annulaire et l’extrémité de l’injecteur en appui contre la lèvre radiale sur toute sa surface radiale.
De manière avantageuse, l’écran thermique permet d’isoler de façon optimale l’extrémité d’injection de l’injecteur et éviter une montée en température trop importante de cette extrémité. Il peut être formé d’une rondelle plate qui est montée en appui contre la lèvre radiale pour permettre un transfert de chaleur optimal entre l’écran thermique et la culasse grâce au premier élément de haute conductivité thermique.
-l’écran thermique est en matériau de forte résistivité notamment en céramique.
De manière avantageuse, l’écran thermique est en céramique de forte résistivité thermique pour permettre un blocage de chaleur générée depuis la chambre à combustion vers l’extrémité d’injection de l’injecteur.
-la capsule est partie de la culasse.
De manière avantageuse, la capsule est partie de la culasse. Elle est rapportée par exemple par frettage de sa paroi cylindrique extérieure dans le logement cylindrique dans la culasse pour optimiser les transferts de chaleur entre la capsule et la culasse. Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :
[Fig. 1] est une vue schématique de coupe d’une culasse de moteur thermique.
[Fig. 2] est une vue schématique de coupe de la culasse avec un conduit de logement d’une buse d’injecteur de carburant.
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.
De manière connue, un moteur thermique notamment de véhicule automobile comprend un carter-cylindres surmonté d’une culasse. Le carter-cylindres comprend des fûts cylindriques dans chacun desquels coulisse selon un mouvement de va-et-vient un piston. Une chambre de combustion est alors délimitée par le piston, la paroi du fût ou cylindre et la partie inférieure de la culasse. De l’air frais qui peut être mélangé avec des gaz brûlés recirculés est admis dans ladite chambre à combustion par des canaux d’admission. De même, du carburant est admis dans la même chambre à combustion par l’intermédiaire d’un injecteur. Après combustion, les gaz brûlés sont expulsés par des canaux d’échappement et rejoignent un circuit d’échappement.
L’invention concerne un moteur thermique ou à combustion interne à bi-carburation c’est- à-dire acceptant deux types de carburant différents, par exemple un carburant liquide qui peut être de l’essence et un carburant gazeux qui peut être du gaz pour véhicule connu sous l’acronyme de « GNV ».
Le moteur comporte ainsi deux conduits d’arrivée de carburants correspondant aux deux carburants utilisés.
Notre description porte sur un moteur à base d’essence et de gaz mais l’invention peut porter sur un moteur à bi-carburation avec d’autres carburants.
L’invention a pour objet un dispositif de protection de l’extrémité d’injection d’un injecteur d’un premier carburant contre des risques d’échauffement trop importants de ladite extrémité d’injection, notamment lors du fonctionnement du moteur avec le deuxième carburant. Lesdits risques peuvent par exemple entraîner des points à haute température pouvant engendrer des auto-inflammations ou cliquetis conduisant à des défaillances du moteur.
Selon les figures 1 à 2, ledit injecteur 100 est fixé à la culasse 101 et présente un corps cylindrique 102 avec une buse 103 ou nez d’injecteur disposé en aval selon le sens d’écoulement du carburant. L’injecteur est fixé à la culasse et est enfoncé dans un canal traversant 50 creusé dans la culasse et débouchant dans la chambre à combustion. Ledit canal traversant 50 comporte un logement 10 de la buse 103 de l’injecteur, ledit logement 10 est sensiblement cylindrique selon un axe rectiligne X et débouche dans la chambre à combustion 104.
Dans la culasse 101 , est creusé un circuit de refroidissement 105 comprenant des canaux 106 de circulation de liquide de refroidissement qui passent de manière préférentielle à côté des zones chaudes ou particulièrement chaudes ou nécessitant un refroidissement de la culasse lors du fonctionnement du moteur. Ainsi on peut voir des canaux de circulation 106 de liquide à proximité de la paroi inférieure ou face feu de la culasse et notamment à proximité de l’injecteur de carburant 100.
L’objet de l’invention est le contrôle thermique de l’extrémité d’injection 107 de l’injecteur 100 tournée vers la chambre de combustion et concerne plus particulièrement un dispositif de contrôle thermique 70 pour empêcher une montée en température trop importante de ladite extrémité d’injection 107. Le dispositif 70 doit former un bouclier de protection thermique de ladite extrémité contre la chaleur générée dans la chambre à combustion notamment lors du fonctionnement du moteur avec le deuxième carburant.
Le dispositif 70 comprend une capsule 11 formée par une douille tubulaire 12 prolongée par une lèvre radiale 14. La douille tubulaire est adaptée pour coopérer avec le logement 10 de la culasse c’est-à-dire que la paroi cylindrique extérieure 15 de la douille 12 est en appui contre la paroi intérieure 13 du logement 10 quand la douille est montée.
De manière préférentielle, la capsule est partie de la culasse 101 : elle est rapportée par frettage dans le logement 10 de la culasse. La douille est prolongée par une lèvre radiale 14 qui s’étend vers l’axe X de la douille. La lèvre 14 est annulaire pour permettre le débouché 108 de l’injecteur 100. Ladite lèvre radiale débouche du logement 10 dans la chambre à combustion 104.
La capsule 11 est apte à entourer l’extrémité d’injection 107 de l’injecteur.
La capsule 11 présente des caractéristiques de haute conductivité thermique pour permettre un transfert de chaleur vers la culasse et notamment vers les canaux de circulation 106 de liquide de refroidissement. Elle est par exemple formée d’un alliage de fer et cuivre ou de cuivre et béryllium.
Le dispositif 70 comprend une rondelle annulaire 17 de protection thermique présentant une section intérieure adaptée pour le débouché 108 de l’injecteur. De manière préférentielle, le diamètre de la section intérieure de la rondelle 17 est sensiblement égale au diamètre intérieur de la lèvre radiale 14 de la capsule 11 .
La rondelle 17 est en matériau présentant une forte résistivité thermique, par exemple en céramique.
La rondelle 17 est un écran ou bouclier thermique de protection apte à bloquer la chaleur venant de la chambre à combustion 104.
De manière préférentielle, la rondelle est montée en appui sur toute sa surface radiale inférieure 18 contre la lèvre radiale 14. On peut également déposer une couche de dépôt métallique pour améliorer le contact entre les deux surfaces.
L’injecteur 100 est monté en appui contre la surface radiale supérieure 19 de la rondelle 17.
Lors du fonctionnement du moteur avec le deuxième carburant, l’injecteur 100 est désactivé et n’est pas refroidi par le passage de premier carburant.
La chaleur générée dans la chambre à combustion est bloquée par la rondelle 17 et s’accumule notamment sur la surface inférieure 18 qui est en appui contre la lèvre radiale 16. Ladite chaleur est alors transférée par la capsule 11 à haute conductivité thermique vers la paroi cylindrique 15 de la douille et ensuite vers la culasse et vers les canaux de circulation. La chaleur ne s’accumule donc pas au niveau de l’extrémité d’injection 107 de l’injecteur 100.
L’objectif est atteint : le dispositif de contrôle thermique 70 permet de contrôler la chaleur générée dans la chambre à combustion en la bloquant au niveau de la rondelle 17 d’isolation et d’évacuer ladite chaleur et donc d’éviter une accumulation de chaleur et une augmentation de la température à l’extrémité d’injection de l’injecteur.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette prise, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
La capsule 11 peut être partie de l’injecteur. Elle peut par exemple être montée autour de l’injecteur. L’injecteur comprend alors un écran ou bouclier thermique à son extrémité d’injection.

Claims

Revendications
1. Dispositif (70) de contrôle thermique d’une extrémité d’injection (108) d’un injecteur (100) de carburant disposé dans un logement cylindrique (10) creusé dans une culasse (101 ) d’un moteur à bi-carburation et débouchant dans une chambre à combustion (104), ledit dispositif comprend une capsule tubulaire (11 ) avec une haute conductivité thermique coopérant par sa paroi cylindrique (15) avec la culasse, apte à entourer ladite extrémité d’injection et enfoncée avec contact dans le logement (10), caractérisé en ce que le dispositif (70) comprend un écran thermique (17) recouvrant l’extrémité d’injection (108) de l’injecteur.
2. Dispositif (70) de contrôle thermique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la capsule (11 ) présente sa paroi cylindrique extérieure en appui contre la culasse (101 ).
3. Dispositif (70) de contrôle thermique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la capsule (11 ) comporte une douille tubulaire (12) prolongée par une lèvre annulaire radiale (14) pour entourer l’extrémité (108) d’injecteur.
4. Dispositif (70) de contrôle thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’écran thermique (17) comprend une rondelle plate isolante (17) disposée entre la lèvre annulaire (14) et l’extrémité de l’injecteur (108), en appui contre la lèvre radiale sur toute sa surface radiale (18).
5. Dispositif (70) de contrôle thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’écran thermique (17) est en matériau de forte résistivité notamment en céramique.
6. Dispositif (70) de contrôle thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la capsule (11 ) est partie de la culasse.
7. Injecteur de carburant comprenant un dispositif de contrôle thermique avec un bouclier thermique selon l’une des revendications 1 à 5.
8. Moteur thermique à bicarburation muni de dispositif de contrôle thermique de l’extrémité d’injecteur de carburant selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
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