FR2579271A1 - INJECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
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Abstract
CE DISPOSITIF EST DU TYPE QUI COMPREND, POUR CHAQUE CYLINDRE, DANS LA TETE DE CYLINDRE, DEUX COLLECTEURS D'ADMISSION SEPARES. LE COLLECTEUR INDIVIDUEL 1 DE CHAQUE CYLINDRE EST DIVISE, DANS LA REGION DE TETE DE CYLINDRE, EN DEUX SECTIONS SEPAREES 2, 3 PAR UNE CLOISON 4. UN INJECTEUR 11 EST MONTE SUR CE COLLECTEUR EN AMONT DE LA CLOISON. POUR STABILISER LA ROTATION DU MOTEUR AU RALENTI ET REDUIRE LES EMISSIONS SONORES AUX BAS REGIMES, CHAQUE CYLINDRE COMPORTE UN INJECTEUR SUPPLEMENTAIRE 6 EN AVAL DU PREMIER INJECTEUR 11, DANS LA REGION DE LA CLOISON,POUR INJECTER DU CARBURANT DANS UNE CHAMBRE DE MELANGE 8 DEFINIE DANS LA CLOISON 4 AUX REGIMES DE RALENTI ET DE CHARGE PARTIELLE. POUR LES REGIMES DE CHARGE PARTIELLE SUPERIEURE ET DE CHARGE TOTALE, L'INJECTEUR 11 EST MIS EN ACTION EN SUS DE L'INJECTEUR SUPPLEMENTAIRE 6. APPLICATION AU DOMAINE DES MOTEURS A INJECTION POUR VEHICULES AUTOMOBILES.THIS DEVICE IS OF THE TYPE WHICH INCLUDES, FOR EACH CYLINDER, IN THE CYLINDER HEAD, TWO SEPARATE INTAKE MANIFOLDS. THE INDIVIDUAL MANIFOLD 1 OF EACH CYLINDER IS DIVIDED, IN THE CYLINDER HEAD REGION, INTO TWO SECTIONS SEPARATED 2, 3 BY A BULKHEAD 4. AN INJECTOR 11 IS MOUNTED ON THIS MANIFOLD UPSTREAM OF THE BULKHEAD. TO STABILIZE ENGINE ROTATION AT IDLE AND REDUCE NOISE EMISSIONS AT LOW SPEEDS, EACH CYLINDER INCLUDES AN ADDITIONAL INJECTOR 6 DOWNSTREAM OF THE FIRST INJECTOR 11, IN THE BULKHEAD REGION, TO INJECT FUEL INTO A MIXING CHAMBER 8 BULKHEAD 4 AT IDLE AND PARTIAL LOAD. FOR THE SUPERIOR PARTIAL LOAD AND TOTAL LOAD SPEEDS, INJECTOR 11 IS SWITCHED ON ABOVE ADDITIONAL INJECTOR 6. APPLICATION TO THE FIELD OF INJECTION ENGINES FOR MOTOR VEHICLES.
Description
-1--1-
L'invention se rapporte à un dispositif d'injec- The invention relates to an injection device
tion pour moteur à combustion interne comprenant deux con- for an internal combustion engine comprising two
duits d'admission séparés, pour chaque tête de cylindre, separate intake ducts, for each cylinder head,
et comprenant, pour chaque cylindre, un collecteur indivi- and comprising, for each cylinder, an individual collector
duel d'admission pour les deux conduits d'admission qui est subdivisé en deux sections de collecteur séparées au moyen d'une cloison dans la région de la tête de cylindre, et comprenant également un collecteur général d'admission relié à chacun des collecteurs individuels d'admission, dual intake manifold for both inlet ducts which is subdivided into two separate manifold sections by means of a partition in the region of the cylinder head, and further comprising a general intake manifold connected to each of the individual manifolds intake,
ainsi que deux injecteurs associés à chacun desdits collec- as well as two injectors associated with each of the said
teurs individuels d'admission.individual intake units.
On connait, par le DE-A-24 14 022, un dispositif d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne à allumage commandé, qui comprend deux soupapes d'admission par cylindre. De la tubulure d'admission du DE-A-24 14 022 discloses a fuel supply device for a spark ignition internal combustion engine, which comprises two intake valves per cylinder. From the intake manifold of the
moteur à combustion interne, partent des collecteurs indi- internal combustion engine, from the collectors indicated
viduels d'admission, dans chacun desquels est agencée une admission videos, in each of which is arranged a
soupape de carburant, et qui mènent aux soupapes d'admis- fuel valve, and which lead to the intake valves
sion. Avec cette structure, il est prévu, pour chaque cy- if we. With this structure, it is planned, for each
lindre, une première soupape d'admission associée à la chambre de combustion principale, et une deuxième soupape d'admission associée à une chambre de combustion secondaire lindre, a first intake valve associated with the main combustion chamber, and a second intake valve associated with a secondary combustion chamber
qui est en communication avec la chambre de combustion prin- which is in communication with the primary combustion chamber
cipale par un canal de flamme. Dans la chambre de combustion secondaire, est disposée une bougie d'allumage qui enflamme le mélange constant carburant gras-air. Au moyen du front by a channel of flame. In the secondary combustion chamber is arranged a spark plug which ignites the constant fuel-air mixture. By means of the forehead
de flamme qui est conduit de la chambre de combustion auxi- flame which is led from the combustion chamber to
liaire à la chambre de combustion principale en passant par le canal de flamme, le mélange carburant-air présent dans to the main combustion chamber through the flame channel, the fuel-air mixture present in
cette chambre, et adapté aux conditions variables de fonc- this room, and adapted to the variable operating conditions
tionnement du moteur à combustion interne, est enflammé. combustion engine is ignited.
Toutefois, avec cette structure, un inconvénient réside dans le fait que, dans l'intervalle supérieur des valeurs -2- However, with this structure, a disadvantage lies in the fact that, in the upper range of values -2-
de la charge et l'intervalle inférieur des régimes du mo- of the load and the lower range of the diets of the
teur à combustion interne, le mélange carburant-air n'est internal combustion engine, the fuel-air mixture is
pas mélangé suffisamment, ceci en raison de la faible vi- not sufficiently mixed, because of the low vi-
tesse d'écoulement de l'air aspiré dans le collecteur in- flow rate of the air sucked into the collector
dividuel d'admission et en raison de l'éloignement de la of admission and because of the remoteness of the
soupape de carburant par rapport à la soupape de distri- fuel valve with respect to the distribution valve
bution des gaz, ce qui conduit à des fluctuations de la of gases, which leads to fluctuations in
vitesse de rotation et à des émissions sonores désagréables. rotational speed and unpleasant sound emissions.
On connaît déjà, par la revue allemande Moteur 11/84, un moteur à combustion interne muni d'un dispositif d'injection dans lequel, deux conduits d'admission séparés sont rassemblés, pour chaque cylindre, dans un collecteur individuel d'admission associé. Une cloison disposée dans le collecteur individuel d'admission dans la région de la tête de cylindre subdivise ledit collecteur individuel en deux sections de collecteur séparées. Un injecteur est agencé dans le collecteur individuel d'admissionen amont de la cloison. En raison de la disposition de l'injecteur, Already known from the German magazine Engine 11/84, an internal combustion engine equipped with an injection device in which two separate intake ducts are assembled, for each cylinder, in an associated individual intake manifold . A partition disposed in the individual intake manifold in the region of the cylinder head subdivides said individual manifold into two separate manifold sections. An injector is arranged in the individual intake manifold upstream of the partition. Due to the layout of the injector,
le moteur à combustion interne ne présente pas un compor- the internal combustion engine does not have a
tement de réponse satisfaisant en régime instationnaire, et ceci rend plus difficile le traitement ultérieur des satisfactory response in an unsteady state, and this makes it more difficult to
gaz d'échappement.exhaust gas.
Par ailleurs, on connaît, par le brevet GB- Furthermore, it is known from the GB
1 351 771, un dispositif d'admission pour moteur à combus- 1,351,771, an intake device for a combustion engine
tion interne, qui comprend un collecteur général d'admis- internal system, which includes a general collector of
sion d'o partent des collecteurs individuels qui mènent aux soupapes d'admission des cylindres. Des injecteurs de carburant sont agencés dans les collecteurs individuels, From there, there are individual manifolds that lead to the cylinder intake valves. Fuel injectors are arranged in the individual collectors,
en amont des soupapes de distribution des gaz. Dans le col- upstream of the gas distribution valves. In the col-
lecteur général d'admission, se trouve un injecteur de car- general admission reader, there is a car injector
burant à trous multiples qui sert pour l'amenée du carbu- multi-hole fuel which is used for the supply of fuel
rant pendant le fonctionnement au ralenti. during idle operation.
-3--3-
Un inconvénient réside dans le médiocre comporte- A disadvantage is the mediocre
ment du moteur à combustion interne en réponse aux change- of the internal combustion engine in response to changes in
ments de charge et dans la médiocre régularité de marche dans la gamme inférieure des vitesses de rotation, ce qui est à imputer à la position de l'injecteur de carburant à trous multiples éloignée de la soupape de distribution des and in the poor running in the lower range of rotational speeds, which is attributable to the position of the multi-hole fuel injector remote from the distribution valve of the valves.
gaz, et à son montage dans la collecteur général d'admis- gas and its installation in the general
sion. Pendant le fonctionnement au ralenti, la vitesse de if we. During idling operation, the speed of
l'air dans le collecteur général d'admission est trop fai- the air in the general intake manifold is too small
ble pour engendrer dans la chambre de combustion des tur- to generate in the combustion chamber
bulences qui soient suffisantes pour brasser le mélange carburant-air. Le but de l'invention est de faire en sorte que le brassage du mélange carburant-air dans le collecteur d'admission soit d'une qualité constante, même déjà dans bulences that are sufficient to stir the fuel-air mixture. The object of the invention is to ensure that the mixing of the fuel-air mixture in the intake manifold is of a constant quality, even already in
l'intervalle inférieur des charges et des vitesses de rota- the lower range of loads and rotational speeds
tion du moteur à combustion interne. internal combustion engine.
Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'un premier injecteur est agencé dans la région de According to the invention, this problem is solved by the fact that a first injector is arranged in the region of
la cloison d'o le carburant est injecté, au régime de ra- the partition from where the fuel is injected, at the rate of
lenti et de charge partielle, dans une chambre de mélange située à l'intérieur de la cloison, et est envoyé de cette chambre dans les deux sections de collecteur, et en ce que, lenti and partial load, in a mixing chamber located inside the partition, and is sent from this chamber in the two sections of collector, and in that,
pour la quantité de carburant nécessaire au régime de char- for the amount of fuel required for the fuel
ge partielle supérieure et au régime de pleine charge, l'autre injecteur, qui est monté en amont de la cloison, partial upper and at full load, the other injector, which is mounted upstream of the bulkhead,
est également mis en action.is also put into action.
Selon une autre caractéristique de l'invention, un canal d'air de ralenti, qui part de la face inférieure du According to another characteristic of the invention, an idle air channel, which starts from the underside of the
collecteur individuel d'admission en passant dans la cloi- individual intake manifold passing through the
son, débouche dans la chambre de mélange. sound, opens into the mixing chamber.
Selon une autre caractéristique de l'invention, des canaux de projection sont disposés dans le prolongement de l'axe longitudinal médian du premier injecteur, et selon une disposition en V. -4- According to another characteristic of the invention, projection channels are arranged in the extension of the median longitudinal axis of the first injector, and in a V arrangement.
Le dispositif d'injection selon l'invention pré- The injection device according to the invention
sente l'avantage résidant dans le fait que l'injecteur prévu pour le régime de ralenti et de charge partielle et the advantage residing in the fact that the injector provided for the idle and partial load and
qui est proche de la soupape de distribution des gaz pré- which is close to the pre-dispensing gas valve
sente un canal d'air de ralenti dans lequel l'air aspiré feels an idle air channel in which the air sucked
atteint une vitesse élevée, ce qui garantit un bon bras- reaches a high speed, which guarantees a good arm-
sage du mélange carburant-air dans le cylindre, et de sorte qu'on obtient une réduction des émissions sonores au régime de ralenti. Grace au fait que l'injecteur de carburant est balayé intensivement par l'air aspiré, il ne subsiste pas de résidus de carburant sur l'injecteur de carburant ni dans la chambre de mélange. Le mélange carburant-air pour le régime de ralenti est donc ainsi constamment homogène, de sorte que la vitesse de rotation de ralenti se stabilise, wise of the mixture fuel-air in the cylinder, and so that one obtains a reduction of the noise emissions at the idle speed. Due to the fact that the fuel injector is swept intensively by the sucked air, there are no fuel residues on the fuel injector or in the mixing chamber. The fuel-air mixture for the idling speed is thus constantly homogeneous, so that the idling speed of rotation stabilizes,
et que cette vitesse peut être réglée sur une valeur rédui- and this speed can be set to a lower value.
te.you.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion seront mieux compris à la lumière de la description will be better understood in the light of the description
qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation préférentiel, en se référant aux figures o: which follows and appended drawings, relating to a preferred embodiment, with reference to FIGS.
- la figure 1 représente un collecteur individuel d'admis- FIG. 1 represents an individual collector of
sion d'un dispositif d'injection de moteur à combustion interne, en coupe longitudinale axiale; - la figure 2 représente une coupe du collecteur individuel selon la ligne II-II de la figure 1; et sion of an internal combustion engine injection device, in axial longitudinal section; - Figure 2 shows a section of the individual collector along the line II-II of Figure 1; and
- la figure 3 représente la zone de réception de l'injec- FIG. 3 represents the zone of reception of the injection
teur de carburant, selon la ligne de coupe III-III de la fuel tank, according to section III-III of the
figure 1.figure 1.
Sur la figure 1, un collecteur individuel d'admis- In Figure 1, an individual collector of
sion faisant partie d'un dispositif d'aspiration (non re- part of a suction device (not
présenté) d'un moteur à combustion interne à quatre soupa- presented) of a four-point internal combustion engine
pes de distribution des gaz par cylindre, est désigné par 1, ce collecteur étant monté sur la tête de cylindre -5- au niveau des conduits d'admission. En amont du débouché du collecteur individuel 1, est agencée, parallèlement à The distribution of gases per cylinder is designated 1, this manifold being mounted on the cylinder head at the intake ducts. Upstream of the outlet of the individual collector 1, is arranged, parallel to
l'extension axiale dudit collecteur individuel 1, une cloi- the axial extension of said individual collector 1, a partition
son 4 qui subdivise le collecteur individuel 1 en une ré- its 4 which subdivides the individual collector 1 into one
gion de gauche 2 et une région de droite 3 du collecteur left 2 and right 3 of the collector
individuel d'admission. La cloison 4 s'étend dans la di- individual admission. Partition 4 extends into the
rection axiale, jusqu'à proximité du milieu du collecteur individuel d'admission 1. Dans le voisinage du débouché du collecteur individuel d'admission 1, est prévue, dans la axial rection, up to the vicinity of the middle of the individual intake manifold 1. In the vicinity of the outlet of the individual intake manifold 1, provision is made in the
cloison 4, une région pour la réception d'un premier injec- partition 4, a region for receiving a first injection
teur de carburant 6 simplement indiqué schématiquement sur le dessin. L'axe longitudinal médian 7 du premier injecteur fuel tank 6 simply indicated schematically in the drawing. The median longitudinal axis 7 of the first injector
de carburant 6 est pointé en direction des soupapes d'ad- 6 is pointed at the fuel valves
mission (non représentées). Des canaux de projection 13, mission (not shown). Projection channels 13,
14, prévus dans la cloison 4, sont disposés dans le prolon- 14, provided for in Part 4, are arranged in the
gement de l'axe longitudinal médian 7, et relient la région of the median longitudinal axis 7, and connect the area
de gauche 2 et la région de droite 3 du collecteur indivi- left 2 and the right-hand region 3 of the individual collector
duel d'admission à une chambre de mélange 8 située devant l'injecteur 6 et formée par les canaux de projection 13, 14, et dans laquelle débouche un canal d'air de ralenti 9 qui passe dans la cloison 4. Les canaux de projection 13, dual admission to a mixing chamber 8 located in front of the injector 6 and formed by the projection channels 13, 14, and in which opens an idle air channel 9 which passes into the partition 4. The projection channels 13
14 débouchent dans les sections 2, 3 du collecteur d'admis- 14 are entering sections 2, 3 of the intake manifold
sion directement dans la région de la jonction formée entre la tête de cylindre et le collecteur individuel 1, dans la région de l'axe longitudinal central 7. Le canal d'air de ralenti 9 traverse la paroi du collecteur individuel 1, directly in the region of the junction formed between the cylinder head and the individual manifold 1, in the region of the central longitudinal axis 7. The idle air channel 9 passes through the wall of the individual manifold 1,
jusqu'au côté qui est à l'opposé de l'injecteur de carbu- to the opposite side of the fuel injector
rant 6. Le canal d'air de ralenti 9 est dimensionné de fa- 6. The idle air channel 9 is dimensioned
son que, dans le cas d'un moteur à combustion interne d'une puissance de 136 kW, et d'une cylindrée de 2299 cm3, le flux d'air atteigne une vitesse d'environ 120 m/s, de sorte the fact that, in the case of an internal combustion engine with a power of 136 kW, and a displacement of 2299 cm3, the air flow reaches a speed of approximately 120 m / s, so
qu'on peut faire passer un débit massique d'environ 14 kg/h. that a mass flow of about 14 kg / h can be passed.
-6--6-
En amont de la cloison 4, est prévu un logement 10 pour re- Upstream of the partition 4, there is a housing 10 for
cevoir un deuxième injecteur 11, simplement indiqué schéma- see a second injector 11, simply indicated schematically
tiquement sur la figure 1, et qui peut être mis en action in Figure 1, and which can be put into action
en supplément, au régime de pleine charge. L'axe longitu- in addition, at full load. The long axis
dinal central 12 de l'injecteur de carburant 11 est égale- ment pointé en direction des soupapes d'admission (non représentées). Le collecteur individuel d'admission 1, représenté The central dinal 12 of the fuel injector 11 is also pointed in the direction of the intake valves (not shown). The individual intake manifold 1, shown
en coupe longitudinale centrale sur la figure 2, est sub- longitudinal section in Figure 2, is sub-
divisé par la cloison 4 en une région de gauche 2 et une divided by the partition 4 into a left 2 region and a
région de droite 3 de collecteur d'admission. Dans la cloi- intake manifold right area 3. In the room
son 4, est agencé le canal d'air de ralenti 9 qui traverse la paroi du tube d'aspiration individuel 1, jusqu'au côté its 4, is arranged the idle air channel 9 which passes through the wall of the individual suction tube 1, to the side
qui est à l'opposé de l'injecteur de carburant 6. which is the opposite of the fuel injector 6.
La région 5 de montage du premier injecteur de carburant 6 est représentée sur la figure 3. Le collecteur individuel d'admission 1 est subdivisé par la cloison 4 en The region 5 for mounting the first fuel injector 6 is shown in FIG. 3. The individual intake manifold 1 is subdivided by the partition 4 into
les régions de gauche et de droite de collecteur, 2, 3 res- the left and right collector regions, 2, 3 res-
pectivement. Les canaux de projection 13, 14, qui présen- tively. The projection channels 13, 14, which present
tent la même surface de section, relient les régions de the same section area, connect the regions of
gauche et de droite 2, 3, du collecteur individuel à l'in- left and right 2, 3, from the individual collector to the in-
jecteur de carburant 6, et forment devant cet injecteur une chambre de mélange 8 dans laquelle débouche également le canal d'air de ralenti 9. Les axes 15, 16 des canaux de projection 13, 14 se coupent sur l'axe longitudinal central 7 dans la chambre de mélange 8, et sont disposés en V l'un fuel jector 6, and form in front of this injector a mixing chamber 8 into which also opens the idle air channel 9. The axes 15, 16 of the projection channels 13, 14 intersect on the central longitudinal axis 7 in the mixing chamber 8, and are arranged in V one
par rapport à l'autre, avec un angle a aui est égal ou in- relative to the other, with an angle equal to or equal to
férieur à l'angle de cône qui est formé par le carburant à lower than the cone angle that is formed by the fuel at
la sortie de l'injecteur de carburant 6. the output of the fuel injector 6.
Selon une autre forme de réalisation, non représen- According to another embodiment, not shown
tée, de l'invention, le canal d'air de ralenti peut être également disposé dans la région de l'injecteur de carburant, la région d'extrémité de l'injecteur qui est dirigée vers of the invention, the idle air channel may also be disposed in the region of the fuel injector, the end region of the injector being directed to
l'air d'aspiration étant alors balayée par l'air aspiré. the suction air is then swept by the sucked air.
-7--7-
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IT8647786A0 (en) | 1986-03-18 |
FR2579271B1 (en) | 1988-10-14 |
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