FR2527693A1 - Dispositif d'injection de carburant pour moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'INJECTION DE CARBURANT POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE. LEDIT DISPOSITIF COMPORTE UN CARTER 12 SOLIDARISE AVEC LE COLLECTEUR D'ADMISSION 10 DU MOTEUR. CE CARTER COMPORTE UNE CHAMBRE CYLINDRIQUE INTERNE 40 A PAROIS OPPOSEES 16, 42 ET IL PRESENTE UN ORIFICE 44 D'ADMISSION D'AIR ET UN ORIFICE 48 DE SORTIE DU MELANGE A BASE DE CARBURANT. UNE BUSE 52 D'INJECTION DE CARBURANT EST ALIGNEE AXIALEMENT AVEC LA CHAMBRE CYLINDRIQUE 40. CETTE DERNIERE LOGE UN TIROIR CYLINDRIQUE 54 PERCE D'ORIFICES OPPOSES 64, 66 ET POUVANT ETRE ORIENTE PAR ROTATION, EN FONCTION DU BESOIN EN CARBURANT DU MOTEUR, POUR AUGMENTER OU DIMINUER L'AIRE EFFICACE DES ORIFICES SUPERIEURS 64, 44 DUDIT TIROIR 54 ET DUDIT CARTER 12, RESPECTIVEMENT. APPLICATION AUX SYSTEMES D'INJECTION DE CARBURANT POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif permettant de transformer un carburant liquide, et en premier lieu de l'essence, en un mélange air-carburant gazeux devant être utilisé dans un moteur à combustion interne. Par essence même, ce dispositif remplace le carburateur de type classique que l'on rencontre dans la plupart des moteurs à combustion interne fonctionnant à l'essence.

Sensiblement tous les moteurs à combustion interne utilisant de l'essence en guise de carburant présen- tent aujourd'hui dans le monde entier un carburateur pour transformer le carburant liquide en un mélange air-carburant gazeux. Ce carburateur est fixé à un collecteur d'admission au moyen duquel le mélange air-carburant gazeux provenant dudit carburateur est distribué à chacun des cylindres du moteur. Un carburateur sert à réguler la quantité de carburant liquide qui s'y écoule, et à provoquer le passage de l'air à travers ce carburant liquide, afin de pulvériser au moins partiellement ce carburant liquide et de l'introduire dans le collecteur d'admission, donc dans les cylindres du moteur où il est brûlé pour fournir la puissance nécessaire au moteur.Bien que les carburateurs fonctionnent d'une manière satisfaisante pour remplir le but qui leur est assigné, tout carburant liquide non vaporisé et introduit dans les cylindres du moteur n'est pas complètement brûlé. I1 en résulte deux effets néfastes. Tout d'abord, une réduction de la performance du moteur, c'est-à-dire que ce dernier utilise une plus grande quantité d'essence pour fournir une quantité donnée de puissance de sortie. En second lieu, une pollution accrue de l'atmosphère à cause du carburant imbrûlé qui s'échappe du moteur.

La plupart des carburateurs comportent un équipement médiocre pour faire varier les proportions carburant-air et pour vaporiser convenablement le carburant en fonction des changements de régime du moteur. La présente invention propose un dispositif destiné à remplacer un carburateur classique. Ce dispositif produit un mélange carburant-air dans un agencement qui tient compte en permanence des différentes conditions de fonctionnement du moteur. En outre, pour déterminer de manière adéquate la proportion carburant-air et les quantités de carburant et d'air respectivement fournies dans chaque circonstance donnée, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir une meilleure pulvérisation du carburant, de sorte que la quantité d'hydrocarbures imbrûlés s'échappant du moteur est notablement réduite.Ainsi, l'invention vise à proposer un dispositif du type précité, qui atteigne deux objectifs fondamentaux, à savoir tout d'abord une meilleure efficacité du carburant (assortie d'une consommation de carburant réduite et, en second lieu, une pollution atmosphér que diminuée. Un troisième avantage de ce dispositif, sensiblement secondaire par rapport aux deux objectifs susmentionnés, consiste à proposer un dispositif du type précité permettant à un moteur de fournir sa puissance de sortie maximale en lui délivrant des proportions optimales de carburant et d'air à différentes vitesses de ce moteur, à des températures différentes et dans des conditions de fonctionnement différentes.

De ce fait, l'objet fondamental de la présente invention est de proposer un dispositif perfectionné d'injection équipant des moteurs à combustion interne fonctionnant à l'essence.

L'invention vise en particulier à obtenir un dispositif du type précité pour transformer de l'essence liquide en un mélange air-carburant gazeux dans lequel ces deux composants ont des proportions appropriées pour brûler dans des moteurs à combustion interne, les proportions respectives de carburant et d'air étant déterminées en fonction des besoins et de chaque condition de fonctionnement du moteur.

L'invention vise ainsi à obtenir un dispositif nouveau de transformation de carburant pour des moteurs à combustion interne. Ce dispositif nouveau comporte un carter présentant une première chambre de section cylindrique à parois extrêmes opposées. Cette chambre cylindrique est percée d'un orifice supérieur d'admission d'air ouvrant sur un volet dont il reçoit de l'air, ainsi que d'un orifice inférieur d'évacuation du mélange à base de carburant. Le carter est destiné à être fixé à un collecteur d'admission du moteur, de telle sorte que ledit orifice inférieur d'avacuation du mélange à base de carburant communique avec ledit collecteur. Ce carter loge une seconde chambre qui est séparée de la première chambre par une paroi ou cloison.Ladite seconde chambre est ouverte en direction du côté chaud du système d'échappement du moteur et une enveloppe de chauffage du carburant est incorporée dans cette seconde chambre, de telle sorte que l'extérieur de ladite enveloppe soit entourée par la chaleur des gaz d'échappement du moteur, l'intérieur de ladite enveloppe étant chauffé lorsque ledit moteur fonctionne. Un canal de désaérage est ménagé dans le carter pour diriger l'air provenant de l'extérieur dudit carter à l'intérieur de l'enveloppe de chauffage du carburant, de manière que cet air se mélange audit carburant et favorise le déplacement de ce dernier à travers l'enveloppe. Des moyens d'injection font saillie à l'intérieur de l'enveloppe pour y introduire le carburant et une buse d'injection de carburant est fixée à la cloison.

Une extrémité de ladite buse est ouverte vers l'intérieur de l'enveloppe et son extrémité opposée se prolonge jusqu'à l'intérieur de la première chambre de manière à constituer un orifice de sortie du carburant intercalé entre les orifices respectifs d'admission et d'évacuation de ladite chambre.

Un tiroir creux est monté rotatif dans la première chambre et son diamètre externe correspond au diamètre interne de cette chambre cylindrique, de manière qu'il soit intimement ajusté dans cette dernière. La paroi cylindrique du tiroir est percée d'ouvertures opposées qui sont alignées avec les orifices supérieur et inférieur de la chambre cylindrique lorsque ledit tiroir occupe une position résultant d'une rotation ; lesdites ouvertures accusent un mésalignement progressif par rapport auxdits orifices lorsque le tiroir tourne, ce qui permet de faire varier la superficie d'ouverture desdits orifices supérieur et inférieur.Le tiroir est doté d'un trognon solidaire qui fait saillie au-delà de l'une des parois extrêmes dudit tiroir et qui s'engage dans un orifice pratiqué dans l'extrémité de la première chambre, afin de constituer un moyen de liaison avec un tringlage de pédale d'accélération, la position qu'occupe ledit tiroir après une rotation étant déterminée en fonction de la performance exigée du moteur.

Une hotte d'admission d'air est fixée à la face supérieure du carter et elle entoure l'orifice supérieur d'admission de ce dernier. Cette hotte présente une ouverture par laquelle elle admet de l'air dans son espace interne, et le volet d'air pivote transversalement dans ladite ouverture afin de doser la quantité d'air s'écoulant vers l'orifice supérieur d'admission. L'air pénétrant dans cet orifice d'admission engendre un tourbillon dans la région supérieure de l'espace interne du tiroir et il traverse ce dernier en direction de l'orifice d'évacuation, dans lequel un second tourbillon est engendré. Le carburant injecté dans l'enveloppe de chauffage est chauffé par la chaleur environnante des gaz d'échappement et il est introduit dans le tiroir par la buse d'injection afin de se mélanger à l'air qui traverse ledit tiroir.Le chauffage et la détente du carburant dans l'enveloppe assurant son chauffage provoquent une pulvérisation sensiblement complète dudit carburant et la proportion carburant-air délivrée au collecteur d'admission par l'-orifice d'évacuation est maintenue à une valeur optimale correspondant au besoin du moteur.

Les moyens d'injection du carburant consistent en des valves d'injection commandées électriquement et montées en série avec la buse d'injection. Un potentiomètre est raccordé au tiroir pour émettre un signal analogique correspondant à la position de ce dernier. De la même manière, un potentiomètre est branché sur le volet d'air pour engendrer un signal analogique correspondant à la position de ce volet. Une sonde thermométrique émet un signal analogique indiquant la température du carburant et un détecteur de température engendre un signal analogique qui renseigne sur la température du bloc moiteur. Ces cinq signaux analogiques sont délivrés à un amplificateur de sommation qui produit un signal analogique correspondant au besoin en car burant.Ce signal est introduit dans un convertisseur analogique-numérique produisant un signal d'impulsions de courant continu qui est amplifié et appliqué aux injecteurs de carburant.

L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
la figure 1 est une vue en élévation d'un appareil utilisé dans le dispositif de la présente invention et monté sur le collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne
la figure 2 est une vue en plan du disposi- tif de la figure 1
la figure 3 est une vue en bout du disposi tif des figures 1 et 2
la figure 4 est une coupe longitudinale selon la ligne 4-4 de la figure 2, représentant le dispositif des figures 1 à 3
la figu-re 5 est une coupe selon la ligne 5-5 de la figure 4
la figure 6 est une coupe selon la ligne 6-6 de la figure 4
la figure 7 est un schéma synoptique d'un circuit utilisé dans le dispositif des figures 1 à 6 pour commander ce dispositif de manière à obtenir une économie maximale de carburant et une pollution atmosphérique moins importante ; et
la figure 8 est un graphique mettant en évidence la performance du générateur de fonctions du circuit de la figure 7 et représentant la tension préférée de sortie dépendant du signal analogique de la tension d'entrée du volet d'air
On se réfèrera tout d'abord aux figures 1, 2 et 3 qui illustrent une forme de réalisation préférée selon l'invention.

La figure 1 représente -un dispositif placé sur un collecteur d'admission 10 d'un moteur a comrust on interne. Les autres parties de ce moteur-ne sont pas repré sentées, car elles sont bien connues. Le collecteur d'admission a pour fonction d'aspirer un mélange carburant-air et de distribuer ce mélange à chacun des cylindres du moteur.

Le dispositif comporte un carter 12 qui, globalement de configuration rectangulaire, comprend une plaque de base 14 et des plaques extrêmes 16 et 18. Une hotte 20 d'admission d'air se trouve à la face supérieure dudit carter 12.

Des brides opposées de sortie 22 et 24, fixées au carter 12, assurent la jonction de tubes d' évacua tion respectifs 26A et 26B. Le tube 26A est raccordé au collecteur d'échappement du moteur et le tube 26B est relié au groupe de silencieux dudit moteur. Ainsi, les gaz d'échappement provenant du moteur traversent le carter et, après avoir passé par les silencieux et par les systèmes de contrôle de la pollution (pouvant consister en des convertisseurs catalytiques), ces gaz d'échappement sont rejetés dans l'atmosphère. Deux valves 28 et 30 d'injection de carburant sont raccordées à des ouvertures ménagées dans la plaque extrême 18. Un conduit 32 d'alimentation en carburant délivre ce carburant sous pression auxdites valves ou injecteurs 28 et 30.

Les figures 4, 5 et 6 représentent l'agencement interne du dispositif. Le collecteur d'admission 10 est solidarisé avec une plaque intermédiaire 34 percée d'une ouverture 36. Dans la forme de réalisation classique d'un moteur à combustion interne, un carburateur est fixé à ce collecteur 10 et, lorsque ce système est adapté au type de moteur à combustion interne concerné par la présente invention, ce carburateur est enlevé et remplacé par la plaque intermédiaire 34. Le carter 12 est fixé à cette plaque intermédiaire par des boulons 38 qui traversent des trous pratiqués dans la plaque de base 14.

Le carter 12 loge une chambre cylindrique 40 à parois extrêmes opposées, l'une de ces parois étant formée par la plaque extrême 16 et l'autre paroi consistant en une cloison 42. Ledit carter présente un orifice supérieur 44 d'admission d'air et un orifice inférieur 48 de sortie du mélange à base de carburant. Ces orifices 44 et 48 sont alignés et l'orifice 48 se trouve au-dessus de l'ouverture 36 de la plaque intermédiaire 34.

La plaque extrême 16 présente un orifice 50 qui est aligné axialement avec la chambre cylindrique 40.

Une buse tubulaire 52 d'injection de carburant fait saillie au-delà de la cloison 42 et se trouve dans l'alignement axial de l'orifice 50. Un ajutage 52A de cette buse est de préférence biseauté (comme illustré) et il débouche directement au-dessus de l'orifice 48 de sortie du mélange à base de carburant.

Un tiroir cylindrique 54 peut tourner à l'intérieur de la chambre 40. Ce tiroir, creux ou tubulaire et comportant une paroi extrême 56, est d'un diamètre lui permettant de s'ajuster intimement à l'intérieur de la chambre 40, tout en pouvant cependant effectuer une rotation.

Un trognon 58, saillant au-delà de la paroi extrême 56 dont il est solidaire, peut tourner dans l'orifice 50 pratiqué dans la plaque extrême 16 du carter. A l'extérieur de ce carter, une biellette 60 est fixée au trognon 58, par exemple au moyen d'un écrou 62. Cette biellette est destinée à être reliée à un câble d'accélération (non représenté) par l'intermédiaire duquel l'opérateur commande la performance exigée du moteur. Ainsi, le tiroir 54 remplit la même fonction que le papillon équipant normalement un carburateur classique et relié au tringlage d'accélération. Lorsque l'opérateur (conducteur d'un véhicule équipé du moteur) demande une performance plus grande, soit pour augmenter la vitesse, soit pour maintenir cette dernière sur une pente, ledit opérateur appuie sur la pédale et la biellette 60 est déplacée par un Câble (non illustré) pour faire tourner le tiroir 54.Lorsqu'une plus grande performance est exigée du moteur, l'aire efficace des ouvertures traversant le tiroir est augmentée. A cet effet, ledit tiroir présente des orifices supérieur 64 et inférieur 66. Lorsque ledit tiroir occupe une position résultant d'une rotation, les orifices 64 et 66 ont alic,zés a,e- 1 > -; @@ifices 44 et 48 du carter, en autorisant le passage d'une quantité maximale d'air. Lorsque le tiroir se trouve dans la position extrême opposée résultant de sa rotation, les orifices ne sont pas alignés, interdisant ainsi toute circulation d'air à travers le carter. Dans la pratique, lorsqu un moteur fonctionne, le tiroir n'occupe jamais sa position de fermeture totale.

Le carter 12 comporte une chambre 68 de chauffage préalable, qui est délimitée à une extrémité par la plaque extrême 18 et, à son autre extrémité, par la cloison centrale 42 subdivisant ledit carter. Des ouvertures 70 et 72 (voir la figure 6) ménagées dans ledit carter communiquent avec les brides 22 et 24, donc avec les tubes d'évacuation 26A et 268 au moyen desquels les gaz d'échappement traversent ladite chambre 68. La plaque extrême 18 présente deux orifices 74 d'admission de carburant (dont un seul est représenté sur la figure 4), grâce auxquels du carburant liquide est injecté dans le dispositif.

A l'intérieur de la chambre 68 de chauffage préalable, se trouve une enveloppe 76 assurant le chauffage du carburant. Cette enveloppe 76 est en un métal mince afin de conduire la chaleur, et elle constitue un canal fermé entre les orifices d'admission 74 et la buse 52. Un alésage 73 est percé dans la paroi supérieure du carter 12 pour établir la communication entre l'espace interne de la hotte 20 et l'espace interne d'un boîtier 75 fixé à la face interne de la paroi de la chambre 68, comme le montre la figure 4. Ce boîtier 75 est fermé, mais il est ouvert à l'une de ses extrémités pour communiquer avec un canal 77 ménagé dans la plaque extrême 18 du carter 12. Ce canal 77 raccorde l'espace interne du boîtier 75 à l'espace interne de l'enveloppe 76 de chauffage préalable, et il dirige l'air provenant de l'intérieur dudit boîtier vers l'intérieur de ladite enveloppe. L'air pénétrant dans le boîtier 75 par l'alésage 73 est en général l'air atmosphérique qui entoure le carter 12 et il est chauffé, lorsqu'il traverse ledit boîtier 75, par la chaleur régnant dans la chambre 68.

Par conséquent, l'air distribué à l'enveloppe 76 est préchauffé et il se mêle au carburant à l'intérieur de ladite enveloppe afin de faciliter le passage du carburant des in jecteurs 28 et 30 à la buse 52. En d'autres termes, l'air de purge pénétrant dans l'enveloppe 76 à partir du canal 77 détermine la direction prise par le carburant dans ladite enveloppe 76.

Lorsque les gaz d'échappement traversent la chambre 68, l'enveloppe 76 est chauffée de manière à faire croître la température du carburant liquide qui la traverse. Cela augmente notablement le taux de pulvérisation du carburant. La configuration de l'enveloppe 76 de chauffage du carburant peut subir de nombreuses modifications.

Dans l'agencement illustré, le boîtier est de section rectangulaire. I1 est fixé à la plaque extrême 18 par l'une de ses extrémités, ouverte et de petit diamètre ; son autre extrémité reçoit une partie saillante de la buse 52 d'injection de carburant.

En plus des orifices 74 d'admission du carburant, il est également prévu un trou 78 dans lequel s'engage une sonde thermométrique 80 (voir la figure 6)-.

Cette sonde 80 a pour fonction d'engendrer un signal de tension de sortie correspondant à la température du carburant à l'intérieur de la chambre de chauffage préalable. Ce signal de tension de sortie est qualifié de "signal analogique de température" et sa fonction sera décrite ci-après.

Les injecteurs de carburant 28 et 30 sont fixés par filetage à l'intérieur des orifices d'admission 74. Ces injecteurs 28 et 30 sont des injecteurs de type classique utilisé actuellement dans l'industrie automobile et ils consistent en de petites valves à commande électrique, qui s'ouvrent et se ferment en réponse à des signaux unidirectionnels de courant continu. La quantité de carburant parcourant ces valves est déterminée par le rapport entre la durée d'ouverture et la durée de fermeture des valves d'injection, étant donné que ces valves, de type classique le plus couramment utilisé, sont soit entièrement ouvertes, soit entièrement fermées.

Comme le montre la figure 3, un potentiomètre 86 est supporté par la plaque extrême 16 du carter et il est commandé au moyen d'une tige 88 en fonction de la position de la biellette 60, laquelle indique à son tour la position du tiroir 54. De ce fait, le potentiomètre 86 délivre une tension de sortie sous la forme d'un signal analogique renseignant sur la position du tiroir 54, et ce signal de tension de sortie sera qualifié de "signal correspondant au tiroir.

Un volet d'air 90 pivotant autour d'un axe 92 est supporté à l'intérieur de la hotte 20 d'admission d'air. Cette hotte 20 présente à l'une de ses extrémités une entrée d'air 94 qui est fermée pour l'essentiel lorsque le volet 90 est en position verticale. L'axe 92 fait saillie à l'extérieur de la hotte 20 (voir figure 1) et une biellette 95 lui est assujettie. Un ressort 96 pousse le volet d'air vers sa position fermée. Lorsque de l'air est attiré dans la hotte 20 par l'aspiration du moteur en service, le courant d'air déplace le volet et la position angulaire de la biellette 95 renseigne sur la quantité d'air qui s'écoule. Un potentiomètre 98 associé au volet 90 est monté sur le côté de la hotte 20 et une biellette 100 est fixée à ce potentiomètre. Une tige 102 relie le potentiomètre à la biellette 95.Le signal de tension de sortie du potentiomètre 98 est un signal analogique qui indique la position du volet, cette dernière renseignant à son tour sur la quantité d'air qui s'écoule, et ce signal de tension sera qualifié de "signal correspondant au volet d'air".

La figure 7 est un schéma synoptique représentant le circuit utilisé dans la présente invention pour commander les injecteurs de carburant 28 et 30. Bien que deux injecteurs 28 et 30 soient représentés, leur nombre importe peu étant donné que leur fonction est la même. Le nombre des injecteurs peut varier pour faire augmenter la quantité maximale de carburant pouvant être injectée, mais le circuit de commande desdits injecteurs reste le même indépendamment du nombre de ces injecteurs. Un réservoir de carburant 104 constitue une source de carburant alimentant le moteur et traversant un filtre 106 jusqu'à une pompe électrique de carburant 10R. Cette pompe constitue une source de carburant liquide sous pression alimentant un con duit 110.Pour faire en sorte que la pression du carburant soit permanente et constante, un régulateur de pression 112 est utilisé pour former une dérivation retournant au réservoir 104. Les éléments 104 à 112 représentent l'équipement classique utilisé dans la plupart des moteurs à combustion interne du type employé actuellement dans les voitures et les camions. La fonction du circuit de la figure 7 est de commander les injecteurs de carburant 28 et 30 d'une manière telle que le carburant délivré par le conduit 110 soit injecté avec un débit optimal pour obtenir une économie de carburant maximale et une pollution minimale.

A cet effet, on utilise une unité électronique de commande 114, qui est un appareil fonctionnant avec quatre signaux d'entrée, c'est-à-dire un signal correspondant au volet d'air, un signal correspondant au tiroir et deux signaux de température. Le signal correspondant au volet d'air est appliqué à un générateur de fonctions 116 qui modifie le signal analogique provenant du potentiomètre 98, pour émettre par un conducteur 118 un signal analogique correspondant au volet d'air. Le signal analogique provenant du potentiomètre 86 associé au tiroir est délivré à un circuit 120 différenciateur d'accélération et à un circuit 122 différenciateur de décélération.Le circuit 120 utilise le signal analogique provenant du potentiomètre 86 et il émet par un conducteur 24 un signal analogique qui correspond à l'accélération exigée du moteur et qui coïncide avec le changement de position du tiroir, commandé à son tour à la pédale par l'opérateur dans une voiture ou un camion.

De manière analogue, le circuit 122 produit par un conducteur 126 un signal analogique qui correspond à la variation de position du tiroir dans le sens opposé lorsque l'opérateur relâche sa pression sur la pédale pour décélérer le moteur. Les signaux des conducteurs 124 et 126 constituent conjointement un signal analogique correspondant au tiroir.

Un détecteur de température approprié 121 est monté à proximité du bloc moteur (non représenté) pour détecter la te mpér at u -1.- dernier. Cette température détectée est comparée à une température standard pré sélectionnée par un comparateur 123 de démarrage à froid connecté efficacement à une unité de commande appropriée 125 qui actionne un solénoïde approprié. Ce solénoïde 127 est monté à la face externe de la paroi du carter 12, à proximité de la tige 88 (comme le montre la figure 3).

Si la température comparée du bloc moteur ne s'avère pas conforme à la température standard (par exemple si ce bloc moteur est froid), le solénoïde 127 est automatiquement actionné pour venir mécaniquement en prise avec la biellette 60 et pour faire tourner le tiroir 54 dans le sens souhaité afin d'ajuster l'alignement entre les orifices du tiroir et ceux du carter, de manière à faire varier la superficie efficace des orifices d'admission et d'évacuation de l'air.

Lorsque la température du bloc moteur croît suffisamment pour que sa comparaison avec la température standard (ou avec la plage de températures intermédiaire autorisée) s'avère satisfaisante, le solénoïde est désactivé pour se dégager de la biellette 60. Le signal analogique de température du bloc moteur, provenant du détecteur 121, est dirigé vers un circuit 128 correcteur de température, qui, par un conducteur 130, émet un signal analogique de sortie correspondant à la température dudit bloc moteur. Ce circuit correcteur de température modifie le signal analogique d'entrée de manière que le signal analogique de correction de la température (conducteur 130) ne soit pas directement proportionnel à la température , mais délivre le signal d'entrée nécessaire à un fonctionnement approprié du moteur du fait de la température du bloc moteur au ralenti.

Un cinquième signal analogique d'entrée est appliqué à un conducteur 132 par un potentiomètre 134 de réglage du ralenti. Ce signal analogique d'entrée appliqué au conducteur 132 correspond à une exigence minimale de quantité de carburant permettant un fonctionnement convenable du moteur au ralenti lorsqu'il n'y a aucune autre demande.

Le signal analogique de tension provenant de la sonde 80 mesurant la température du carburant est dirigé vers un circuit 137 de conditionnement des signaux, puis à un amplificateur de sommation 131 dans lequel il est additionné au signal analogique de température du bloc moteur émis par l'intermédiaire du conducteur 129. Les signaux provenant de l'amplificateur 131 et du générateur de fonctions 116 sont transmis à un multiplicateur 133 qui introduit dans un amplificateur de sommation 136 le signal analogique passant par le conducteur 135. Le signal analogique de ce conducteur 135 assure une correction du signal initial correspondant au volet d'air en fonction des températures du bloc moteur et du carburant.

Les six signaux analogiques sont appliqués à l'amplificateur analogique de sommation 136 qui, par un conducteur de sortie 138, émet un signal analogique qui renseigne sur le besoin en carburant. Ce signal est transmis à un circuit 140 modulateur d'impulsions, qui applique à des unités de commande 142 et 144 un signal d'impulsions de courant continu. Le signal de sortie desdites unités 142 et 144 est délivré aux injecteurs de carburant par des conducteurs 146 et 148.

Comme l'illustrent les figures 4 et 6, il peut être souhaitable d'installer une bougie incandescente appropriée 150 dans la plaque extrême 18. Cette bougie 150 est en liaison efficace avec le système électrique du moteur de n'importe quelle manière connue, elle s'étend à l'intérieur de l'enveloppe 76 de chauffage du carburant et elle peut être utilisée pour engendrer une chaleur supplémentaire dans la chambre lorsque cela est nécessaire, par exemple par temps froid ou lorsque le moteur démarre à froid. De surcroit, il peut être souhaitable d'incorporer un chemisage ou boîtier interne 152 dans l'enveloppe 76. Les deux extrémités du boîtier 152 sont ouvertes (comme l'indiquent les références 154 et 156 et elles communiquent avec le caté évacuation du moteur produisant de la chaleur.De la sorte, on obtient une chambre de carburant sensiblement annulaire dans l'enveloppe 76. De la chaleur entoure la face externe de la paroi de cette enveloppe et il règne une atmosphère chaude dans le boîtier 152. Ainsi, une plus grande surface chauffante est exposée au carburant et le volume total de ce dernier est moins important que cette surface chauffante, d'où résulte une plus grande efficacité dans le chauffage dudit carburant.

De ce fait, la présente invention propose un dispositif remarquable et un procédé de commande de ce dernier à l'aide d'une unité électronique pour réguler l'écou- lement du carburant dans ce dispositif en fonction de l'admission d'air, de la position du tiroir correspondant à la performance exigée du moteur, à la température de ce moteur et à la température dudit carburant.

Le générateur de fonctions 116 produit un signal analogique de sortie présentant un rapport variable pour obtenir empiriquement un rendement maximal du moteur et une pollution minimale. La figure 8 illustre un rapport typique entrée-sortie dérivé empiriquement. Une tension d'entrée X représente la tension délivrée par le potentiomètre 98 associé au volet d'air. Une tension de sortie Y est la tension appliquée au conducteur 118 qui transmet le signal analogique correspondant-audit volet d'air et introduit dans l'amplificateur de sommation 136. Ce rapport fonctionnel entre l'entrée et la sortie s'est avéré améliorer notablement le rendement d'un moteur à combustion interne de type classique équipant actuellement les automobiles aux Etats-Unis d'Amérique.On peut constater que le générateur de fonctions 116 peut être modifié pour produire n importe quel rapport souhaité entre la sortie et l'entrée en fonction des caractéristiques et des exigences de performance du moteur. Bien qu'aucun rapport spécifique entrée-sortie ne soit illustré pour le circuit 128 correcteur de température, il est évident qu'on peut obtenir d'une manière analogue, par des raports dérivés empiriquement, le signal analogique de sortie appliqué au conducteur 130 en réponse à différents signaux d'entrée de température. Ces rapports ne sont pas dérivables d'expressions mathématiques, mais ils sont plutôt dérivés de tests expérimentaux.

L'inwention, telle que décrite préeedemment, atteint tous les objectifs mentionnés dans le préac-bule. Le dispositif qu'elle propose est totalernent différent d'un carburateur classique qui n'effectue pas d'ajustements sensibles permettant de faire varier les conditions de fonctionnement d'un moteur.

I1 v a de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIO.NS

1. Dispositif équipant un moteur à combustion interne comportant un collecteur d'admission (10) et une source (104, 108) de carburant liquide sous pression, dispositif destiné à concentrer le carburant liquide en un mélange air-carburant gazeux et caractérisé par le fait qu'il comprend : un carter (12) dans lequel se trouve une chambre cylindrique (40) à parois extrêmes opposées (16, 42), ledit carter comportant un orifice supérieur (44) d'admission d'air et un orifice inférieur (48) de sortie du mélange à base de carburant, qui communiquent avec ladite chambre cy cylindrique (40), un orifice axial (50) dans l'une (16) de ses parois extrêmes et, dans son autre paroi extrême, une buse tubulaire (52) d'injection de carburant, qui part de ladite autre paroi extrême et est alignée axialement avec ladite chambre cylindrique (40), I'ajutage (52A) de ladite buse (52) se trouvant au-dessus dudit orifice (48) de sortie du mélange à base de carburant et ledit carter (12) étant destiné à être solidarisé avec le collecteur d'admission (10) d'un moteur ; un tiroir cylindrique (54) dont le diamètre externe est tel qu'il puisse être ajusté intimement et de manière rotative dans ladite chambre cylindrique (40) dudit carter (12), ledit tiroir étant creux pour présenter des parois tubulaires cylindriques comportant un alésage central rectiligne ouvert en direction dudit collecteur d'admission (10) pour recevoir en permanence une dépression provenant de ce dernier lorsque le moteur fonctionne, ledit tiroir (54) présentant dans sa paroi cylindrique des orifices opposés (64, 66) qui, dans une position dudit tiroir (54), résultant d'une rotation, sont alignés avec lesdits orifices d'admission (44) et de sortie (48) du carter (12), ledit tiroir (54) comportant une paroi extrême (56) qui présente un trognon axial (58) saillant et pouvant tourner dans ledit orifice axial (50) dudit carter (12), ledit tiroir pouvant être orienté par rotation en fonction des besoins en carburant du moteur, de manière à augmenter et à diminuer l'aire efficace des passages formés par les orifices supérieurs (64, 44j dudit tiroir et dudit carter, respectivement ; ainsi que des moyens permettant l'écoulement du carburant à travers ladite buse (52).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le carter (12) comporte une chambre individuelle (68) de chauffage préalable du carburant, communiquant avec la buse (52) pour recevoir du carburant à l'état pulvérisé, ladite chambre (68) comportant une paroi extrême (18) qui, opposée à ladite buse (52), est percée d'un orifice (74) lui permettant d'être traversée par le carburant, ledit carter (12) comportant sur ses côtés oppose un orifice d'admission des gaz d'échappement et un orifice d'évacuation de ces gaz d'échappement ; ainsi qu'une envelor pe (76) de chauffage du carburant, qui, en une matière thermoconductrice et logée dans ladite chambre (68) de chauffage préalable incorporée dans ledit carter (12), établit une communication fermée entre la buse (52) et ledit orifice (74), et sert à chauffer le carburant qui y est injecté, à l'aide de la chaleur provenant des gaz d'échappement qui traversent ladite chambre (68) de chauffage préalable.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend une hotte (20) d'admission d'air, qui communique avec l'orifice d'admission (44) du carter (12) et qui délimite une entrée d'air (94) ; ainsi qu'un volet d'air (90) qui, monté pivotant dans ladite hotte (20) à proximité de ladite entrée d'air (94), peut occuper une position dans laquelle cette entrée d'air (94) est sensiblement fermée, ledit volet 90 étant déplacé vers sa position d'ouverture totale en réaction à la circulation de l'air qui y parvient.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend une valve ou injecteur de carburant (28 ; 30) commandé électriquement et intercalé entre la source (104, 108, 32) de carburant liquide sous pression et l'orifice d'admission (74) de la chambre (68) de chauffage préalable ; ainsi qu'un moyen (114) pour commander ledit injecteur (28 ; 30) de manière à réguler l'écoulement du carburant par ce dernier en fonction de paramètres présélectionnés déterminés par le positionnement du volet (90).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un potentiomètre (134) de réglage du ralenti, qui produit un signal analogique de ralenti en fonction du réglage de ce ralenti, le circuit émettant un signal analogique de besoin en carburant en fonction du signal correspondant à la position du tiroir (54), du signal correspondant à la position du volet d'air (90), du signal de température et dudit signal de ralenti.

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un générateur de for.cw tions (116) qui reçoit un signal correspondant à la position du volet d'air (90), et qui produit un signal analogique correspondant au volet d'air en fonction du signal de volet d'air reçu, ainsi qu'un rapport présélectionné de fonction des injecteurs, de manière à produire,à sa sortiejun un signal modifié de volet d'air qui est appliqué à un amplificateur de sommation (136).

7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait qu'il comporte un premier circuit différenciateur (120) présentant une entrée et une sortie, son entrée étant raccordée pour recevoir le signal correspondant à la position du tiroir (54) et sa sortie étant raccordée à l'amplificateur de sommation (136), le signal de sortie étant fonction de la variation de l'accélération due à la position du tiroir; ainsi qu'un second circuit différenciateur (122) présentant une entrée et une sortie, son entrée étant raccordée pour recevoir ledit signal correspondant à la position du tiroir (54) et sa sortie étant raccordée à l'amplificateur de sommation (136), le signal de sortie étant fonction de la variation de la décélération due à la position du tiroir, ledit signal correspondant à la position de ce tiroir (54) se présentant sous la forme de signaux analogiques individuels d'accélération et de décélération appliqués audit amplificateur de sommation (136).

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le carter comporte une chambre individuelle (68) de chauffage préalable du carburant, qui communique avec la buse (52), ainsi qu'un canal de désaérage (77) ménagé dans ledit carter (12) pour assurer la communication par air entre l'extérieur dudit carter (12) et l'intérieur de ladite chambre (68) de chauffage préalable, afin de favoriser la circulation du carburant par ladite chambre (68).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de préchauffage incorporés dans le canal de désaérage (77) pour chauffer l'air avant l'injection de ce dernier dans la chambre (68) de chauffage préalable du carburant.

10. Dispositif équipant un moteur à combustion interne et comportant un collecteur d'admission (10) et une source (104, 108) de carburant liquide sous pression, dispositif destiné à concentrer le carburant liquide en un mélange air-carburant gazeux et caractérisé par le fait qu'il comprend : un carter (12) logeant une chambre cylindrique (40) à parois extrêmes opposées (16, 42), ledit carter comportant un orifice supérieur (44) d'admission d'air et un orifice inférieur (48) de sortie du mélange à base de carburant, qui communiquent avec ladite chambre cylindrique (40), un orifice axial (50) étant ménagé dans l'une (16) des parois extrêmes et l'autre paroi extrême comportant une buse tubulaire (52) d'injection de carburant qui part de ladite autre paroi extrême et est alignée axialement avec ladite chambre cylindrique (40), l'ajutage (52A) de ladite buse (52) se trouvant au-dessus dudit orifice (48), ledit carter (12) étant destiné à être solidarisé avec le collecteur d'admission (10) du moteur ; un tiroir cylindrique (54) dont le diamètre externe est tel qu'il puisse être ajusté intimement et de manière rotative dans ladite chambre cylindrique (40) du carter (12), ledit tiroir étant creux pour présenter des parois tubulaires cylindriques et comportant dans sa paroi cylindrique des orifices opposés (64, 66) qui, dans une position dudit tiroir (54) résultant d'une rotation, sont alignés avec les orifices d'admission (44) et de sortie (48) dudit carter (12), ce tiroir (54) comportant une paroi extrême (56) dotée d'un trognon axial (58) saillant et logé de manière rotative dans l'orifice axial (50 dudit carter (12), ledit tiroir (54) pouvant effectuer une rotation pour augmenter et diminuer l'aire efficace des passages formés par les orifices supérieurs (64, 44) dudit tiroir et dudit carter, respectivement; des moyens pour assurer la circulation du carburant dans ladite buse (52) ; dispositif caractérisé en outre par le fait que ledit carter (12) comporte une chambre individuelle (68) de chauffage préalable du carburant qui, communiquant avec ladite buse (52), présente une paroi extrême (18) opposée à cette buse (52) et percée d'un orifice (74) permettant au carburant de la traverser, ledit carter (12) comportant sur ses côtés opposés un orifice d'admission des gaz d'échappement et un orifice de sortie des gaz d'échappement, et logeant une enveloppe (76) de chauffage du carburant, qui, en une matière thermoconductrice et logée dans la chambre (68) de chauffage préalable incorporée-dans ledit carter, établit une communication fermée entre ladite buse (52) et ledit orifice (74), et sert à chauffer le carburant qui y est injecté, à l'aide de la chaleur provenant des gaz d'échappement qui traversent ladite chambre (68) de chauffage préalable ; ledit dispositif étant enfin caractérisé par le fait qu'il comprend une hotte (20) d'admission d'air qui communique avec l'orifice d'admission (44) du carter (12) et qui délimite une entrée d'air (94) ; un volet d'air (90) qui, monté pivotant dans ladite hotte (20) à proximité de ladite entrée d'air (94), peut occuper une position dans laquelle il ferme sensiblement cette entrée d'air (94), ledit volet d'air (90) étant déplacé vers sa position d'ouverture totale par l'air qui y parvient une valve ou injecteur de carburant (28 ; 30) commandé électriquement et intercalé entre la source (104, 108, 32) de carburant liquide sous pression et ledit orifice (74) de ladite chambre (68) de chauffage préalable ; un moyen (114) pour commander ledit injecteur (28 ; 30) afin de réguler la circulation du carburant qui le traverse en fonction de paramètres présélectionnés ; un potentiomètre (86) qui, raccordé audit tiroir (54), produit un signal analogique en fonction de la position de ce tiroir ; un potentiomètre (98) qui, @ac@orde audit volet d'air (90), produit un signal analogique en fonetion de la position de ce volet ; une

sonde thermometrique (80), sensible à la temperature du car burant à l'inter@eur de ladite chambre (@8) de chauffage prealable, et produisant un signal analogique en fonction de la temperature détectée ; un amplificateur de sommation (136) émettant un signal analogique de besoin en carburant qui est fonetion du signal eorrespondant à la position dudit t@roir (@4), du signal correspondant à la position dudit @olet (90) et du signal de temperature ; et un convertisse@@ analogique-numer@que ou modulateur d'impulsions (140) engen drant un signal d'@mpulsions de courant continu applique audit injecteur (28 ; 30), afin de réguler la circulation du carburant qui le traverse.