FR2475141A1 - Procede d'injection et de formation de melange pour moteur diesel ainsi que dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents
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Abstract
DANS UNE CHAMBRE DE COMBUSTION 6 DE REVOLUTION FORMEE DANS LA TETE DU PISTON, L'AIR EST MIS EN ROTATION. LE CARBURANT 5 EST INJECTE OBLIQUEMENT PAR RAPPORT A L'AXE DE REVOLUTION, DANS LE SENS DU MOUVEMENT DE L'AIR, DE FACON QU'AVEC UNE CONFORMATION APPROPRIEE DU TROU D'INJECTION, IL SOIT FINEMENT PULVERISE ET DIVISE DANS LA ZONE COMPRISE ENTRE LA PAROI 2 ET LE 13 R DU RAYON DE LA CHAMBRE. LA PULVERISATION EST ADAPTEE A LA VITESSE ETOU A LA REPARTITION DE DENSITE DE L'AIR DE COMBUSTION.
Description
L'invention concerne un procédé d'injection et de for-
mation de mélange ainsi que le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, pour des moteurs à combustion interne à injection d.recte et à compression d'air, qui présentent dans la tête de piston une chambre de combustion de révolution dans lequelle l'air de combustion est mis en rotation autour de l'axe de la chambre, tandis que le combustible est injecté en biais par rapport à l'axe de la chambre et essentiellement en direction de l'air en rotation, grâce à un injecteur disposé dans la
zone du bord de la chambre formée dans la tête de piston.
Dans les moteurs à combustion interne, à injection
directe et à compression d'air, une série de procédés d'injec-
tion et de formation du mélange ainsi que les dispositifs cor-
respondants ont été développés au cours des années, mais tous avaient plus ou moins d'avantages et d'inconvénients. Parce
qu'ils présentent trop d'inconvénients, bon nombre de ces pro-
cédés ont été abandonnés peu de temps après, de sorte que pour
les experts d'aujourd'hui quelques procédés d'injection seule-
ment peuvent encore être considérés comme compétitifs.
Dans le cas de l'une de ces dispositions, le combus-
tible par exemple est injecté sous forme de plusieurs (au moins trois) jets orientés radialement vers l'extérieur dans l'air de combustion se trouvant qans la chambre, par un injecteur disposé centralement ou presque centralement par rapport à l'ouverture de la chambre de combustion. On ne donne à cet air
de combustion à l'entrée aucun ou presqu'aucun courant tourbil-
lonnaire dirigé; uniquement par l'effet d'étranglement se pro-
duit une formation de tourbillons essentiellement dans les cham-
bres de combustion à col rétréci ou même en forme d'Oméga. L'in-
jection à jets multiples dans ces tourbillons d'étranglement conduit à une plus ou moins bonne préparation du mélange et
donc à une combustion dans des conditions désordonnées d'écoule-
ment. Un inconvénient supplémentaire doit être vu dans le fait qu'après l'allumage initial a lieu une combustion spontanée dure et bruyante, étant donné que de nombreuses gouttelettes de combustible ne sont pas encore suffisamment échauffées ou évaporées, en raison de la courte durée de séjour dans l'air comprimé. En général, on mesure dans de tels moteursà combustion interne des variations de pression dp à pleine charge de 6 à 8 bars par degré de rotation du vilebrequin. En plage de charges partielles, le rapport dp/da est même supérieur ou au moins égal à 8 bars/ de rotation du vilebrequin, ce qui mène à ce cognement connu du Diesel. Les machines ne présentent avant la limite de fumée qu'une possibilité moyenne de mise sous charge, la consommation de combustible est moyennement bonne, étant donné l'apparition de pertes d'écoulement relativement élevées et une préparation du combustible non optimale. A charges et/ou à régimes faibles ainsi qu'au démarrage, le combustible, en raison des courtes longueurs de jet, parvient le plus souvent de façon presque perpendiculaire sur la paroi de la chambre, ce qui provoque la formation de gaz visibles, malodorants et irritants pour les yeux. Il y a une émission élevée d'hydrocarbures non brûlés
(HC-PS 175 433).
Dans le cas d'un autre procédé d'injection connu,-on
donne à l'air de combustion entrant'dans'la chambre de combus-
tion un mouvement rotatif relativement modéré autour de l'axe
de révolution de la chambre. L'injection de combustible s'ef-
fectue également avec plusieurs jets, qui, transversalement au mouvement d'air et dirigés radialement vers l'extérieur, proviennent d'un injecteur situé au centre par rapport à la chambre de combustion. La chambre est le plus souvent conçue de façon plate et présente à peine un rétrécissement au bord
de la chambre.
Après le démarrage, il se produit aussi dans un tel moteur une combustion spontanée, dure et bruyante, parce que là aussi une trop grande quantité de mélange inflammable se
trouve déjà dans la chambre de combustion au moment de l'allu-
mage. En général on calcule, comme dans le cas du procédé décrit en premier, avec, d -J = 6 à 8 bars/0 rotation vilebrequin' à pleine charge et d et P = 8 bars/0 rotation. vilebrequin à charges partielles d
donc qu'à nouveau le cognement Diesel ne se trouve pas éliminé.
La poss'bilit- de m-se sous charge avant la limite de fumée est par contre relativement bonne, étant donné qu'une agitation plus intense et mieux dirigée du combustible est possible avec l'air de combustion. On peut également considérer comme bonnes
l'exploitat'.cn et la consommation de combustible, vu que n'ap-
para^ssent dans l'ensemble que peu de pertes d'écoulement pour la production du tourbillon d'air et grâce à des pertes faibles d'étranglement au bord de la chambre. De même on peut considérer comme faibles les pertes de transmission de chaleur à la paroi de la chambre et ce grâce au tourbillon d'air comparativement faible. Pendant la marche en plage inférieure de régimes et/ou de charges ainsi qu'au démarrage on note pourtant les mêmes
inconvénieni que dans le procédé décrit précédemment.
Les brevets DE-PS 964 647 et DE-PS 969 826, décrivent un moteur à combustion interne, qui présente dans la tête de
piston une chambre de combustion en forme de corps de révolu-
tion avec un col rétréci, dans laquelle le combustible est in-
jecté en biais par un injecteur disposélatéralement au bord de la chambre. Un flux dirigé d'air n'est pas prévu. Pour le mélange du combustible avec l'air de combustion, on utilise les flux
d'étranglement et la pulvérisation par injecteur, d'o appari-
tion des mêmes inconvénients que décrits précédemment.
Fait finalement partie des procédés d'injection et de formation du mélange à différencier généralement, le procédé de l'application du combustible sur paroi (DE-PS 865 683). Là on utilise surtout une chambre de combustion de forme sphérique
avec un rebord de chambre rétréci, et le combustible est ap-
pliqué sur la paroi de la chambre en un ou plusieurs jets par un injecteur disposé excentriquement par rapport à la chambre, o il se répartit sous forme d'un mince film grâce à l'énergie cinétique et au tourbillon d'air régnant dans la
chambre. Du fait en particulier de la paroi chaude de la cham-
bre, il s'évapore et se mélange instensément à l'air de combus-
tion.
Après l'allumage initial, on obtient une combustion souple eL s.leLcleuse grâce à l'évaporation continue d'autres couches de combustible, ce qui provient déjà du seul fait que
l'on a à pleine charge une valeur pour dp/da = 3 à 4 bars/ ro- -
tation vilebrequin. En service à charges partielles, cette va-
leur est encore plus réduite, de sorte qu'il ne peut plus y
avoir de cognement.
Grace à l'intense formation du mélange, une bonne ca-
pacité de mise sous charge avant la limite de fumée et une bon-
ne exploitation du combustible sont possibles. Cependant il faut prendre en compte des pertes d'écoulement plus élevées à cause du fort tourbillon d'air (50% plus élevé que dans les lO moteurs à combustion interne à injection directe) et à cause du tourbillon d'étranglement au bord de la chambre. En raison du tourbillon d'air important il y a en outre encore des pertes
élevées de chaleur à la paroi de la chambre, en particulier -
dans la zone du bord rétréci, d'o forte sollicitation thermi-
que de celui-ci et aussi de la culasse.
En plage inférieure de charges et/ou de régimes ainsi qu'au démarrage, o la paroi de la chambre est encore froide ou relativement froide, le combustible appliqué sur la paroi
ne peut s'évaporer qu'insuffisamment, ce qui entraîne une com-
bustion incomplète avec formation de gaz d'échappement malodo-
rants et émission d'hydrocarbures non brûlés. Même en choisis-
sant unjet libre de combustible plus long, comme il est proposé dans le brevet DE-PS 20 38 048, ces inconvénients n'ont pas pu
être entièrement éliminés.
C'est là qu'intervient l'invention qui a pour objet de proposer un procédé et la disposition nécessaire à sa mise en oeuvre, grâce aux-quels les inconvénients inhérents à chaque procédé connu sont évités dans une large mesure et les avantages de chacun réunis. Le nouveau moteur doit donc avoir, aussi bien à l'état froid qu'à l'état chaud, une marche souple, tranquille,
un ternissement réduit des gaz d'échappement, une bonne possi-
bilité de mise sous charge avant la limite de fumée et une bon-
ne exploitation du combustible.
Conformément à la présente invention ce résultat est obtenu par le fait que grâce à une configuration correspondante
du trou (respectivement des trous) d'injection de l'injecteur -
de combustible et grâce à la production d'une pression suffi-
sante au trou (respectivement aux trous) d'injection, chaque gouttelette de combustible du jet (respectivement des jets) sortant est finement pulvérisée à toutes les plages de régimes
et/ou de charges du moteur, que l'ensemble du jet de combusti-
ble est éclate de telle sorte S l'entrée dans la chambre de combustion qui'l s'adapte à la géométrIe de la chambre depuis la -paro- de _hambra ius U't environ un tiers du rayon de la
ehambre, que d iniect!on du comhustible s'effectue par adapta-
tion la vltesse et/ou la réparttion de densité de l'air
de combust'onr toumnant dans la chambre.
_ Donc dis oua3 le combustible sort de l'injecteur, grâce
la conf![ur t'on cores ondante du trou d'injection, on at-
tache.r,édai.errent une Crande r'mportance S ce que le ou les
jets 1- cUfm-b"usthbi soint constitués de gouttelettes aussi fine-
ment pu] v-sées.Que -,oss ible, ce qul en grande partie ne sera !) 3ccsib'le dais toutes les [liages de régi"es et/ou de charges du soteur, gu an maintenant la presslon au trou d'injection toujours auss. constan!e que oss!bie et relativemientélevée. Les moyens pour ce:Ja-re sont connus. Les fnes gouttelettes sont ainsi,
en forme dce t et, in évitant auteant que possible une applca-
taon sur la paroi, enlevées plus facilement par le tourbillon d'alr, amenes à une temo-érature suffisante d'évaporation et
mélangées finalement l!air de oombustion.
L'éclatement du jet de combustible ainsi que l'adapta-
tion de celui-ci S la géométrie de la chambre de combustion
provoque finalement le mélange intense et une répartition uni-
forme dans l'air de combustion, de sorte au'Il ne reste que le Tr!l!.eu de la chambre aui soit pratiquement libre de combustible
pour faire place aux gaz br]és avant la sortie de la chambre.
Ainsi on obtient d'ores et déjà une combustion grandement ordon-
née, o le mélange est séparé des gaz d'échappement. L'injection
du combustible avec adaptation à la vitesse et/ou à la réparti-
t-'on de densité de l'air de combustion tournant dans la chambre a finalement pour conséquence que la répartition du combustible
dans l'aIr de comrbustion s'effectue de façon presqu'idéale.
Grâce au prccédé de préparation du combustible avec une 'vaporation au moins partielle dans l'air de combustion avant le mélange avec celui-cl, on obtient de bonnes caractéristiques techniques dans toutes les plages de fonctionnement du moteur
et il n'y a plus à compter avec des difficultés de démarrage.
La valeur dp/da est de 3,5 à 4 bars/ rotation vilebrequin, à pleine charge, ce qui signifie une combustion à amorçage et évolution souples. Comme cette valeur n'augmente pas non plus en plage de charges partielles, il n'y a pas apparition de co-
gnements. Pour terminerail faut encore signaler la bonne consom-
mation de combustible grâce au-déroulement commandé de la com-
bustion et peu de pertes d'écoulement, respectivement de cha-
leur. Selon une caractéristique complémentaire du procédé conforme à l'invention, on propose d'amener le combustible dans une chambre de combustion plate en forme de pot, de telle sorte que l'axe du jet éclaté de combustible, tout au moins du jet principal forme, vu du dessus de la chambre, une tangente à
un cercle, dont le diamètre est de 0,6 à 0,7 fois celui du dia-
mètre de la chambre, et que, vu en projection, le jet forme un angle'de 40 à 500 , et avec utilisation d'un injecteur à deux trous au maximum 35 à 50 , par rapport à l'axe de révolution
de la chambre.
Par le choix d'une chambre de combustion plate, en forme de pot et sans rétrécissement notable, la réalisation du procédé est la plus favorable. Les tourbillons d'étranglement
et par suite les pertes d'écoulement sont faibles, et la cham-
bre de combustion n'est pas sollicitée thermiquement outre
mesure, c'est-à-dire qu'elle n'est pas surchauffée.
La longueur libre du jet principal de combustible entrainé par le tourbillon d'aàir est utilement choisie supérieure ou égale à 0,8 fois le diamètre de la chambre, ce qui produit une combustion très continue, alors que l'angle au sommet du
cône du jet doit se situer entre 35 0 et 45 .
Selon encore une autre caractéristique du procédé con-
forme à l'invention, on propose que pour la soupape d'admission totalement ouverte et pour-une vitesse moyenne axiale du piston de 10 m/s, la fréquence de rotation de l'air de combustion dans le cylindre - rapportée au diamètre de mesure (0,7 fois le diamètre du piston) - se monte à 130 à 155 Hz et 140'à-165 Hz
dans les moteurs à combustion interne suralimentés.
Comme dispositif pour la réalisation du procédé con-
forme à l'invention, il est proposé que le rapport du diamètre de la chambre sur le diamètre'du piston se situe entre 0,44 et
0,5, que le rapport de la profondeur de la chambre sur le dia-
mètre de la chambre se situe entre 0,55 et 0,63, et que le dia-
mètre de la chambre, au fond de la chambre essentiellement plat, est en ce sens agrandi à un diamètre maximum, que la-paroi de la chambre, :nclinée sous un angle de 4 à 7 par rapport à
axe de révolution de la chambre, s'élargisse de façon continue.
La transition de la paroi au fondde la chambre est avantageu-
sement formée par une courbure, dont le rayon par rapport au
diamètre de la chambre se situe dans une relation de 0,2 à 0,25.
Il s'est avéré que de telles chambres de combustion
se prètent très bien à la répartition dans l'espace du combus-
tible de la façon décrite, bien que d'autres formes de chambres
puissent également être utilisées. Le nombre des trous d'injec-
tion dans l'injecteur dépend naturellement beaucoup de la forme et de la grandeur de la chambre, et c'est pourquoi il ne faut
pas se limiter à un nombre déterminé. Si l'on utilise par exem-
ple une injecteur à un seul trou, avec lequel on peut rendre possilbe la press-on d'injection nécessaire et l'éclatement ou la pulvérisation nécessaire du jet, alors on propose selon
l'invention, de situer le rapport du diamètre du trou d'injec-
tion sur la longueur du trou d'injection entre 0,55 et 0,75.
S'il est indiqué, en raison de la forme de la chambre de combus-
tion ou pour d'autres points de vue, d'utiliser un injecteur
à deux ou à davantage de trous, alors 1il semble utile de confi-
gurer les sections des trous d'injection de manière à produire
un jet de combustible principal et un ou plusieurs jets secon-
daires, situés dans un rapport entre 4:1 et 2:1, 5 a 10 de l'angle total d'éclatement de 35 à 45 étant formés par le ou
les jets secondaires.
Des détails de l'invention apparaitront au cours de la descr2ption ciaprès de deux exemples d'exécut-on donnés à
titre non limitatif et représentés sur dessins.
La figure 1 est un diagramme sur la variation de la
vitesse de l'air de combustion tournant dans la chambre de com-
bustion d'un moteur à combustion.interne en fonction du rayon de la chambre,
2475141.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale à tra-
vers une moitié de chambre, comme elle pourrait trouver appli-
cation dans le cas présent, o est esquissée la répartition de
densité du combustible injecté dans l'air de combustion, lors-
qu'un jet principal présente une longueur libre déterminée, La figure 2a est une vue en coupe analogue à-celle de
la figure 3, o la chambre de combustion présente un plus grand-
diamètre et o le combustible est injecté par deux jets,
La figure 3 est une vue en coupe longitudinale à tra-
vers la partie supérieure d'un piston avec une chambre de com-
bustion selon l'invention et une injection du combustible par un.seul trou d'injection, La figure 4 est une vue partielle d'en-haut du piston de la figure 3j
La figure 5 est une vue en coupe longitudinale à-tra-
vers le piston de la figure 3 avec une injection du combustible par deux trous d'injection, La figure 6 est une vue partielle d'en-haut du piston de la figure 5, et
La figure 7 est une vue en coupe longitudinale à tra-
vers la partie supérieure d'un piston avec une chambre de com-
bustion, telle qu'elle est proposée comme idéale selon l'inven-
tion. - Sur la figure 1, l'abscisse 1 représente le rayon de
la chambre de combustion rB, allant du centre x (axe de révolu-
tion ou longitudinal de la chambre) vers la paroi 2 de la cham--
bre. En ordonnée 3 est portée la-vitesse périphérique v de l'air
de combustion tournant dans la chambrie. Sur la courbe 4, repré-
sentée de façon amplifiée Pn peut reconnaître que cette vitesse périphérique directement contre la paroi 2 est égale à,zéro en
raison du frottement et, ce qu'il n'est pas nécessaire d'expli- -
quer plus en détail, également au centre x de la chambre de com-.
bustion. La plus grande vitesse périphérique vmax.apparaàt à
une distance r du centre x de la chaibre, distance qui corres-
w pond environ à 0,6 jusqu'à 0,7 fois le rayon rB de la chambre
de combustion. La'plus grande densité de'l'alr de combustion --
en rotation apparaît en tout cas entre vmax et la paroi de chambre 2, c'est pourquoi, à vmax et en zone suivante, la quan- _ max tité injectéede combustible va atteindre sa valeur maximale,
ce qui se passe presque obligatoirement, parce que le combus-
tible injecté à vmax se trouve dans tous les cas légèrement repoussé vers la paroi 2 à cause de la force centrifuge. Ce qui est cependant déterminant dans ce type d'injection, c'est
que les gouttelettes de combustible sont dès le début si fine-
ment pulvérisées qu'elles ne sont pas repoussées vers la paroi
de la chambre 2. Pour atteindre cela, on choisit pour un injec-
teur à un seul trou le rapport diamètre du trou d'injection
sur longueur du trou d'injection entre 0,55 et 0,75 et on veil-
le à ce que la pression au trou d'injection soit presque cons-
tante et suffisamment élevée dans toutes les plages de fonction-
nement du moteur.
- Dans la demi-chambre de combustion représentée sur la figure 2 on a esquissé, comment se répartit finalement le combustible 5 injecté par fine pulvérisation et éclatement
d'un seul jet de combustible pendant la formation du mélange.
Autour de l'axe x de la chambre 6, il se forme une zone 6 a,.
qui ne contient pratiquement que de l'air de combustion, ou des gaz d'échappement après la combustion. Cette zone 6 a est limitée par un cercle de rayon rn, qui est un tiers du rayon
rB de la chambre de combustion. Dans le reste 6 b de la cham-
bre 6, les gouttelettes de combustible 5 se répartissent et
s'adaptent totalement à la géométrie de la chambre. Une excep-
tion est formée par la zone située à une distance rw de l'axe longitudinal x de la chambre de combustion 6. C'est là que
règne la plus grande vitesse périphérique de l'air de combus-
tion et ensuite, vers la paroi 2 de la chambre, également la plus grande densité. Dans cette zone on injecte naturellement davantage de combustible. Il se produira donc la répartition représentée. Si l'on injecte le combustible dans une chambre de combustion plate ou dans une chambre 6 à rayon r B relativement grand, alors on prévoit avantageusement un jet principal de
combustible et un ou plusieurs jets secondaires, comme indi-
qué sur la figure 2 a. Pour le reste, il règne la même for-
mation de mélange que sur la figure 2.
Sur les figures 3 et 4 on indique comment s'effectue l'injection de combustible dans la chambre 6 prévue-dans le piston 7, avec un seul jet. Le tourbillon d'air est désigné
par une flèche 8. La direction du jet de combustible, c'est-à-
dire son axe, est désigné par 9, la pulvérisation du jet 9 sur
la fig.2 est simplement esquissée par les lignes 9 a, représen-
tées en traits interrompus. Ce qui compte, c'est de reconnaître que l'axe du jet de combustible 9, à-partir du trou d'injection , pénètre jusqu'au fond 11 de la chambre, jusqu'à ce qu'il se désintègre totalement et soit tangent à-un cercle 12, ayant
de 0,6 à 0,7 fois le diamètre DB de la chambre de combustion.
Si l'on dessine l'axe du jet de combustible 9 vu en projection
en direction z sur la figure 4, on obtient la ligne 9 b repré-
sentée sur la figure 3, formant un angle 6 de 40 à 50 sur l'axe longitudinal x de la chambre. La longueur de cette projection
9 b se monte à au moins 0,8 fois le diamètre DB de la chambre.-
Finalement il y a encore l'angle a au sommet du cône du jet de
combustible 9, qui se situe entre 35 et 45 .
Les figures 5 et 6 représentent la même chambre de
combustion 6 que les figures 3 et 4, mais l'njection du com-
bustible est faite au moyen d'un injecteur comportant deux trous
d'injection 10, 10 a, desquels le trou 10 produit le jet prin-
cipal 13 et le trou 10 a un jet secondaire 14. Le rapport des sections des trous d'injection 10:10 a se situe entre 4:1 et 2:1, l'angle total d'éclatement a reste entre 35 et 45 , dont environ 5 à 10 sont formés par le jet secondaire 14. Si l'on dessine ici l'axe du jet principal de combustible 13 et du jet secondaire 14 dans une projection vue en direction z sur la figure 6, on obtient les lignes 13 b et 14 b représentées sur la figure 5, l'axe du jet principal 13 b formant un angle 61 compris entre 40 et 50 et celui du jet secondaire 14 b formant un angle 62 entre 35 et 450 avec l'axe, longitudinal x de la chambre 'de combustion. L'axe du jet secondaire 14, qui n'est
pas tangent au cercle 12 (0,6 à 0,7.DB) est naturellement beau-
coup moins pénétrant et il n'a pas besoin de l'être, étant don-
né que dans sa zone d'injection il règne déjà une vitesse péri-
phérique et une densité moindres de l'air de combustion.
La figure 7 qui représente encore une fois une chambre de combustion, doit servir avant tout à la représentation claire du dimensionnement qu'uIne chambre de combustion doit avoir
d'après l'invention. Ceci semble nécessaire, parce que le pro-
cédé est particulièrement approprié à une telle chambre de combustion. La chambre 6 se trouve à nouveau dans la tête du
piston 7 et elle est essentiellement conçue en forme de pot.
Le rapport diamètre de la chambre de combustion DB sur d1amè-
tre du piston DK se situe entre 0,44 et 0,5, DB étant le dia-
mètre de chambre au bord 15 de cette chambre. La profondeur
totale T de la chambre est également dans une relation déter-
mi-née par rapport au diamètre de cette chambre DB, ce rapport devant se situer entre 0,55 et 0,63. Le fond de la chambre ll est conçu en majeure partie de façon horizontale. La paroi de la chambre 2 est inclinée de telle manière par rapport à l'axe longitudinal x de chambre, qu'elle s'élargit progressivement sous un angle Y de 4 a 7 à partir du diamètre de chambre DB en direction du fond 11 de la chambre, de sorte que le plus grand diamètre de chambre D se situe en fait à proximité du fond 11 de la chambre. Finalement il reste encore à signaler
que la transition de la paroi 2 de la chambre vers le fond 11.
de la chambre est formée par un arc de cercle, dont le rayon R par rapport au diamètre DB de la chambre se situe dans une
relation de 0,2 à 0,25.
En résumé on rappelle succinctement chaque rapport de dimension sous forme de formules:
DB/DK = 0,44 à 0,5
T/DB = 0,55 à 0,63
w = 4o à 70
R/DB = 0,2 à 0,25
Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier
notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sor-
tir pour cela du cadre de l'invention.
24-75141 -,
Claims (11)
1. Procédé d'injection et de formation de mélange
pour moteur à combustion interne et à compression d'air, le-
quel présente dans la tête du piston une qhambre de combustion à symétrie de révolution, dans laquelle l'air de combustion à amener est mis en rotation autour de l'axe de révolution ou
longitudinal de la chambre, alors que le combustible est injec- -
té'en biais par rapport à l'axe de cette chambre et essentiel-
lement dans le même sens que l'air de combustion rotatif, par,
un injecteur de combustible disposé dans la culasse dans la -
zone du bord de la chambre, procédé caractérisé par le fait -
que.grâce à une configuration adéquate du trou d'injection
(10) respectivement des trous d'injection (10, iOa) de l'injec-
teur, et grâce à la production d'une pression suffisante au
trou (10) respectivement aux trous d'injection (10, 10a), cha-
que gouttelette de combustible du jet (9) respectivement des jets (13, 14) sortant est finement pulvérisée pour toutes les plages de régimes et/ou de charges du moteur, que l'ensemble du jet (9, 13, 14) après entrée dans la chambre de combustion
(6) est éclaté de façon à s'adapter à la géométrie de la cham-
bre depuis la paroi de la chambre (2) jusqu'à environ un tiers
du-rayon de la chambre (rn), et que l'injection du combusti-
ble s'effectue avec adaptation à la vitesse (4) et/ou à' la répartition de densité de l'air de combustion (8) tournant
dans la chambre (6).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par-.
le fait que l'ensemble de l'air de combustion est enrichi en.
combustible en un temps déterminé dans la zone comprise - vu en coupe axiale à travers la chambre de combustion (6) - depuis la périphérie jusqu'à environ un tiers.du rayon de chambre (rn), depuis le fond(ll)de la chambre jusqu'au rebord (15) de
celle-ci. -
3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2, carac-
térisé par le fait que le combustible est amené dans une cham-
bre de combustion (6) plate et en forme de pot de telle manière
que l'axe du jet de combustible (9) tout au mo ns du jet prin- -
cipal de combustible (13), vu du dessus de la chambre, forme,
une tangente à un cercle (12), dont le diamètre (2.rw) est-0,6 -
r- à 0,7 fois celui de la chambre (DB), et qu'il se situe, vu en
projection, dans un angle (5) de 40 à 50 , et avec utilisa-
tion d'un injecteur à deux trous au maximum de 35 à 50
par rapport à l'axe longitudinal (x) de la chambre.
4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, carac-
térisé par le fait que la longueur libre du jet principal de
combustlble(9, 13) emmené par le tourbillon d'air (8) est su-
périeure ou au moins égale à 0,8 fois le diamètre de la cham-
bre (DB).
5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, carac-
térisé par le fait que l'angle (a)' du cône de l'ensemble du
jet de combustible se situe entre 35 et 45 .
6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que quand]a soupape d'admission est totalement ouverte et pour une vitesse axiale moyenne du piston de 10 m/s, la fréquence de rotation de l'air de combustion dans le cylindre -rapportée au diamètre de mesure (0,7 fois le diamètre du
piston DK) - s'élève à 130 à 155 Hz.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par lefàit que quand la soupape d-'admission est totalement ouverte et pour une vitesse axiale moyenne du piston de 10 m/s, la fréquence de rotation de l'air de combustion dans le cylindre
-rapportée au diamètre de mesure (0,7 fois le diamètre du pis-
ton DK) - se monte à 140 à 165 Hz dans les moteurs à combustion
interne suralimentés.
8.--Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon
une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le
rapport: diamètre de la chambre de combustion (DB) sur diamè-
tre du piston (DK) est situé entre 0,44 et 0,5; que le rapport
de profondeur de la chambre (T) sur diamètre de la chambre.
(DB) est situé entre 0,55 et 0,63, et que le diamètre de la
chambre (DB) en direction du fond de la chambre (11) essentiel-
lement plat est agrandi à un diamètre (D) maximal en ce sens que la paroi de la chambre (2), inclinée sous un angle de 4 à
7 par rapport à l'axe longitudinal (x) de la chambre, s'élar-
git de façon continue.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fast que la transition entre la paroi de la chambre (2) et le fond de la chambre (11) est formée par un arc de cercle, dont le rayon (R) par rapport au diamètre de la chambre (DB) se situe dans un rapport de 0,2 à 0,25 (R/DB = 0,2 à 0,25);
10. Dispositif selon une des revendications 8 ou 9,
avec utilisation d'un injecteur à un trou comme njecteur de
combustible, caractérisé par le fait que le rapport du diamé-
tre du trou d'injection sur la longueur du trou d'injection
est situé entre 0,55 et 0,75.
11. Dispositif selon une des revendications 8 ou 9,
avec utilisation d'un injecteur à au moins deux trous comme injecteur de combustible, caractérisé par le fait que les
sections des trous d'injection pour la formation du jet pr:n-
cipal de combustible (13) et d'un ou plusieurs jets secondai-
res (14) sont prévus dans un rapport compris entre 4:1 et s15 2:1, et qu'environ 5 à 10 de l'angle du cône de l'ensemble de jet (a) de 35 à 45 sont formés par les jets secondaires (14).
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