FR2582349A1 - Moteur a combustion interne a deux temps et procede pour faire fonctionner un tel moteur - Google Patents

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A DEUX TEMPS ET UN PROCEDE POUR FAIRE FONCTIONNER UN TEL MOTEUR. CE PROCEDE POUR FAIRE FONCTIONNER UN MOTEUR COMPRENANT UN CYLINDRE 14, UN PISTON 13 SE DEPLACANT DANS CE CYLINDRE ET FORMANT AVEC LUI UNE CHAMBRE DE COMBUSTION 17 ET UN ORIFICE D'ADMISSION DE L'AIR 20 ET UN ORIFICE D'ECHAPPEMENT 21, CONSISTE A ADMETTRE DE L'AIR, A LE COMPRIMER DANS LA CHAMBRE 17, A INJECTER LE CARBURANT DANS L'AIR ET A L'ALLUMER, A EVACUER LES PRODUITS DE COMBUSTION EN 21, A DETECTER LA CHARGE ET LA VITESSE DU MOTEUR ET A COMMANDER L'ECOULEMENT DU GAZ DANS LA CHAMBRE 17 SELON UNE RELATION PREDETERMINEE EN RAPPORT AVEC LA VITESSE ET LA CHARGE DU MOTEUR. APPLICATION NOTAMMENT AUX MOTEURS DEUX TEMPS POUR LA PROPULSION D'UN VEHICULE A MOTEUR OU D'UN BATEAU.

Description

La présente invention concerne les moteurs à com-
bustion interne fonctionnant sur un cycle à deux temps et
concerne en particulier la commande du processus de combus-
tion de manière que les composants dangereux des gaz d'échap-
pement du moteurboient maintenus dans des limites autorisées. ! Les moteurs fonctionnant selon un cycle à deux temps se sont avérés présenter de mauvaises performances à la fois dans le domaine de la consommation de carburant et en ce qui concerne le niveau d'émissions dangereuses dans les gaz d'échappement. Cependant il existe des avantages
substantiels que l'on peut obtenir en utilisant d'une ma-
nière plus conséquente des moteurs fonctionnant selon le cy-
cle à deux temps, et en premier lieu en raison de leur
construction relativement simple et, en second lieu, en rai-
son de leur rapport puissance/poids relativement élevé.
C'est pourquoi il existe un besoin de développer un moteur
deux temps, dans lequel les émissions des gaz d'échappe-
ment peuvent être réglées en-deçà des limites admissibles fixées par les différents gouvernements dans'l'ensemble du
monde.
Dans un moteur deux temps classique, à compression dans le carter, une charge de prémélange de carburant et d'air est envoyée au carter-moteur ou est préparée dans ce dernier
et est ensuite envoyée à la chambre de combustion par l'in-
termédiaire d'un ou de plusieurs orifices d'admission ou de transfert, qui mettent en communication la chambre de
combustion avec le carter-moteur, lorsque le piston effec-
tue-son déplacement de va-et-vient dans le cylindre. Compte tenu de l'étendue et la nature du déplacement de la
charge de -prémélange entre l'instant de-sa formation ini- -
tiale et son état-final comprimé dans la chambre de combus-
tion, immédiatement avant l'allumage, il s'établit un degré élevé de mélange entre le carburant et l'air. Ceci entraîne
une répartition relativement uniforme du carburant à l'in-
térieur de la charge d'air dans la chambre de combustion et ce prémélange est habituellement désigné comme étant une charge homogène. C'est pourquoi toute partie de cette
charge de prémélange, qui est transmise au système d'échap-
pement à l'état non brûlé, possède une teneur relativement élevée en hydrocarbures (HC) et pose un problème de contrô- le ou de réglage des émissions. La charge non brûlée peut être transmise au système d'échappement par un écoulement
de gaz "de court-circuitage" entre les orifices de trans-
fert et d'échappement, et également à partir de la charge
non brûlée subsistant une fois que la combustion est ter-
minée.
Une fois qu'une charge homogène possédant un rap-
port correct carburant/gaz a été allumée, comme par exem-
ple par une étincelle provenant d'une bougie, la combus-
tion se propage à travers la charge tant que la température de la charge est suffisante pour ne pas éteindre le front
de flamme. Dans un moteur, la charge est soumise à diffé-
rents effets de refroidissement brusque, par exemple par contact avec les parois du cylindre, qui peuvent réduire
la température de cette partie de la charge qui est à pro-
ximité directe de ces parois. C'est pourquoi il est usuel
d'utiliser un mélange carburant/gaz assez riche pour favo-
riser la combustion jusque dans les zones refroidies de la charge. Dans certains moteurs, ceci permet de réduire la
quantité effective de la charge non brûlée, mais cette par-
tie non brûlée est riche en carburant et par conséquent en hydrocarbures HC, et ainsi s'oppose, à des degrés variables,
à l'avantage d'une extension du front de flamme.
Il a également été proposé d'échelonner la dis-
tribution-de carburant dans. la charge d'un-moteur de manié-
re que la charge, qui est plus proche du point d'allumage,
soit riche en carburant et que la charge soit progressive-
ment plus pauvre au fur et à mesure que la distance par rap-
port au point d'allumage augmente. Cela signifie que les parties de la charge qui sont les plus éloignées du point d'allumage et par conséquent qui sont les plus susceptibles
de ne pas brûler, sont pauvres en carburant et par consé-
quent également en hydrocarbures. Cependant un mélange pau-
vre est plus susceptible d'éteindre le front de flamme et c'est pourquoi une partie importante de la charge peut res- ter à l'état non brûlé, avec pour résultat une augmentation
des hydrocarbures.
Le brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique n 3 817 227 au nom de Onishi concerne l'amélioration du
rendement de combustion d'un moteur deux temps et l'épura-
tion des gaz d'échappement sortant de ce moteur. Le
brevet Onishi décrit un moteur, dans lequel une char-
ge de carburant-air prémélangée est envoyée, sous l'effet
de la compression dans le carter, par des orifices de trans-
fert au cylindre du moteur. En raison de la manière dont est préparé la charge carburant-air, elle se présente sous la forme d'un prémélange et constitue essentiellement une
charge homogène lorsqu'elle est envoyée au cylindre du mo-
teur. Le brevet Onishi propose de règler
la vitesse de la charge carburant-air pénétrant dans le cy-
lindre et de régler de ce fait le degré de mélange de la charge air/carburant arrivante avec les gaz d'échappement résiduels subsistant dans le cylindre du moteur-. en liaison avec le cycle précédent du moteur. Dans le brevet
Onishi il- est indiqué que, lorsque l'on réduit la vi-
tesse du mélange carburant/air arrivant, on obtient une for-
me de superposition en couches entre le mélange -carburant/.
air et les gaz d'échappement résiduels. Ceci empêche que les gaz d'échappement n'appauvrissent le-mélange carburant/ air et réduisent ainsi -la- combustibilité dé ces derniers, et entraînent une concentration du mélange.carburant-air arrivant dans le renfoncement ménagé dans la culasse.:
Le réglage de la vitesse. du mélange de gaz arri-
vant, tel qu'il est proposé par Onishi, est obtenu au moyen d'un accouplement du papillon d'étranglement classique situé
dans le passage d'admission de l'air et d'un papillon d'étran-
glement semblable situé dans le passage des gaz d'&chappe-
ment, légèrement en aval de l'orifice d'échappement. La liai-
son mécanique accouplant les deux papillons d'étranglement est agencée de manière à fournir une relation non linéaire, mais fixe, entre le déplacement du papillon d'échappement et le déplacement du papillon d'admission. Cette relation fixe est illustrée graphiquement sur la figure 6 du
brevet Onishi et est décrite en référence à ce gra-
phique.
On notera que, dans un moteur chargé par un pré-
mélange comme cela est décrit par Onishi, la position du
papillon dans le passage d'admission de l'air détermine es-
sentiellement la charge du moteur. Pour une charge faible,
le papillon d'admission est presque fermé et pour une char-
ge maximale, il est. totalement ouvert, indépendamment de la vitesse du moteur. C'est pourquoi le système de commande
proposé par Onishi ne tient pas compte de la vitesse du mo-
teur, pour laquelle la charge particulière est mise en oeu-
vre. -
On considère que le fait que la proposition de
Onishi ne prenne pas en compte La vitesse du moteur, rédui-
rait fortement l'aptitude de ce moteur à régle de façon efficace l'émission des gaz-d'échappement, en particulier des hydrocarbures. Il est bien connu que le processus de balayage des moteurs deux temps, y compris la vitesse de la charge carburant-air arrivante et des gaz d'échappement
sortants, est fortement influencé par l'amplitude et la fré-
-30 quence des impulsions de pression présentes dans le système
d'échappement et que ces impulsions sont fortement influen-
cées par la vitesse du moteur et dépendent-de cette derni - -
re. L'étranglement de l'orifice d'échappement tel qu'il est
proposé par Onishi influe sur les impulsions de pression - -
présentes dans le système d'échappement et par conséquent
influe sur la vitesse des déplacements du gaz dans le cy-
lindre. Cependant, étant donné que cette action d'étran-
glement n'est pas associée à la vitesse du moteur, son ef-
ficacité est réduite et, dans certains cas, peut être nui-
sible pour l'obtention de l'état requis de l'écoulement des
gaz dans le cylindre du moteur.
C'est pourquoi le but principal de la présente invention est de fournir un procédé pour faire fonctionner un moteur à combustion interne deux temps, grâce auquel le
processus de la combustion peut être commandé dans l'ensem-
ble de la plage de travail du moteur de manière à fournir des niveaux admissibles d'émission des gaz d'échappement,
en particulier en ce qui concerne les hydrocarbures.
Compte tenu de cet objectif, il est prévu un pro-
cédé pour faire fonctionner un moteur à combustion interne
deux temps de manière à régler le niveau des éléments pol-
luants présents dans les gaz d'échappement, ce moteur com-
portant un cylindre, un piston monté dans le cylindre et
raccordé à un vilebrequin de manière à se déplacer en va-
et-vient dans le cylindre en réponse à la rotation du vile-
brequin, ledit piston et ledit cylindre définissant une cham-
bre de combustion dont le volume varie de façon cyclique
lorsque le piston se déplace en va-et-vient, un orifice d'ad-.
mission de l'air établissant une communication entre la cham-
bre de combustion et une source d'air, et un orifice d'échap-
pement établissant une communication entre la chambre de
combustion et un tuyau a'é chappement, lesdits orifices d'ad-
mission et d'échappement étant disposés de manière à être
ouvert et fermé par le piston lorsque ce dernier se dé-
place en va-et-vient dans le cylindre, en synchronisme avec la rotation du vilebrequin;-ledit procédé consistant à- admettre une charge d'air dans la. chambre de combustion par l'intermédiaire de l'orifice d'admission, à comprimer la charge d'air dans la chambre de combustion
sous l'effet du déplacement du piston une fois que les ori-
fices d'admission et d'échappement ont été fermés, à injec-
ter une quantité dosée de carburant dans la charge d'air,
à allumer ladite charge de carburant et à évacuer les pro-
duits de combustion par l'intermédiaire de l'orifice d'échap-
pement après leur expansion dans la chambre de combustion, a détecter la charge appliquée au moteur et la vitesse de ce dernier alors que le moteur fonctionne, et à régler le débit des
gaz dans la chambre de combustion selon une relation pré-
déterminée en rapport avec laviisset]achargeappliquée au: mo-
teur, tandis que l'orifice d'échappement est ouvert de ma-
nière a régler la masse des produits de combustion retenus
dans la chambre de combustion lors de la fermeture des ori-
fices, de sorte que la teneur en hydrocarbures présents dans
les produits de combustion évacués est inférieure à un ni-
veau prédéterminé.
De façon appropriée, le réglage de l'écoulement
du gaz est obtenu au moyen du réglage de l'écoulement à tra-
vers les orifices d'admission et d'échappement, et c'est
pourquoi non seulement ceci permet de régler de façon indi-
viduelle l'écoulement à travers chaque orifice, mais étant donné que dans le cycle du moteur il existe
- des périodes pendant lesquelles les deux orifices sont ou-
verts, on obtient également un effet synergique étant donné que les deux orifices influent sur les conditions de
pression régnant dans la chambre de combustion et-par con-
séquent sur l'écôulement de gaz à travers cette chambre.
De même} le réglage de l'écoulement dans l'orifice d'échap-
pement influe sur les impulsions de pression présentes dans-
le système d'échappementet qui peuvent être utilisées pour régler le. balayage dans la chambre de combustion et/ou-la
rétention de la charge dans cette chambre.
De préférence le réglage de l'écoulement du gaz
dans la chambre de combustion est obtenu grâce à l'uti-
lisation de dispositifs respectifs d'étranglement qui sont associés à chacun des orifices d'admission et d'échappement, et à la commande du dispositif d'étranglement au moyen d'une unité de commande électronique (ECU) qui reçoit des signaux
en réponse à la charge et à la vitesse du moteur. Les dis-
positif d'étranglement, en particulier un tel dispositif associé à l'orifice d'échappement, peuvent être agencés de
manière à réaliser également une modification du synchronis-
me de l'ouverture et de la fermeture des orifices.
Afin d'assurer la commande requise de la charge de gaz dans la chambre de combustion et de commander ainsi
les niveaux d'émission des gaz d'échappement, il est néces-
saire de disposer d'une commande indépendante de l'écou-
lement à travers les orifices d'admission et d'échappement.
Dans la gamme des vitesses de fonctionnement du moteur, il est nécessaire de pouvoir ouvrir le papillon d'échappement
lorsque le papillon d'entrée est ouvert ou que le taux d'in-
troduction de carburant (charge) est accru à une: vitesse particulière, tandis qu'à une autre vitesse, le papillon d'échappement est étranglé lorsque le papillon d'admission
est ouvert. Il peut être également nécessaire, à une cer-
taine vitesse dans la gamme des vitesses de fonctionnement, d'ouvrir puis d'étrangler le papilion d'échappement lorsque le papillon d'admission est ouvert afin de répondre à une
exigence d'augmentation d'admission de l'air. C'est pour-
quoi on concoit qu'il n'existe pas une relation fi-
xe ou permanente entre-la position du papillon d'admission et la position du papillon d'échappement-dans la gamme des
charges-vitesses du moteur.
Cette commande indépendante, mais associée de l'étranglement de l'orifice d'admission et de l'orifice
d-échappement fournit la souplesse requise de commande des -
fluctuations de-pression au niveau de l'orifice d'échappe-
ment et la souplesse corresponaant de commande du proces--
sus de balayage. Il est nécessaire de pouvoir modifier la variation de pression à la fois du point de vuesynchronisme
et du point de vue amplitude avec à la -fois la vitesse-et.
la charge du moteur, de manière à obtenir la variation re-
quise de la quantité des gaz d'échappement retenus dans la
chambre de combustion et par conséquent le réglage des émis-
sions d'hydrocarbures.
Un autre avantaqe peut être obtenu au moyen d'une
modification du synchronisme de l'ouverture et de la ferme-
ture des orifices d'échappement, qui influence également le synchronisme de la variation de pression au niveau de
l'orifice d'échappement. La commande du synchronisme de l'ori-
fice d'échappement est également utile pour l'amélioration
du couple dans la gamme des faibles vitesses, tout en con-
servant également la commande du niveau des émissions des
gaz d'échappement.
L'utilisation de l'injection directe de la quan-
tité dosée du carburant dans la chambre de combustion per-
met l'établissement d'une répartition du carburant à l'in-
térieur de la charge d'air, enforme de couches superposées, le
mélange plus riche étant à proximité directe du point d'al-
lumage, tandis que le mélange s'appauvrit progressivement
au fur et à mesure que la distance par rapport au point d'in-
jection augmente. Ceci permet de réduire le rapport total carburant-air de manière que -le moteur fonctionne avec un
mélange plus pauvre, tandis que le mélange situé au voisi-
nage. du dispositif d'allumage est suffisamment riche pour garantir un allumage fiable du mélange carburant-air. De
même, lorsque le mélange est plus riche au voisinage de l'al-
lumage de départ, le mélange situé dans la partie restante
de la charge de la chambre de combustion devient par con-
séquent plus pauvre et sera nettement plus pauvre qu'une
charge de prémélange homogène. C'est pourquoi, si la flam-
-me s'éteint -avant d'avoir franchi l'ensemble du volume du _
carburant présent dans la chambre de combustion, en raison -
de différents effets de refroidissement, la partie non brû-
lée de la charge sera très pauvre et contiendra par consé-
quent une quantité réduite d'hydrocarbures (HC) non brûlés, et par conséquent la teneur en hydrocarbure dans les gaz
d'échappement sera réduite.
Les avantages de la répartition en couches du carburant dans la charge d'air sont en outre rehaussés par le réglage actuel proposé de l'écoulement du gaz à travers les orifi- ces d'admission et d'échappement, qui permet de régler la quantité des gaz d'échappement retenus dans la chambre de
combustion lors de la fermeture de l'orifice d'échappement.
Ce gaz d'échappement retenu se situe à une température re-
lativement élevée et par conséquent accroît la température
de la nouvelle charge pénétrant dans la chambre de combus-
tion lors du cycle suivant.
L'accroissement de température obtenu de la nou-
velle charge carburant/gaz améliore l'inflammabilité de la partie pauvre de la charge de sorte que le front de flamme s'étend plus en avant à l'intérieur de la partie pauvre de
la charge et par conséquent la quantité finale de carbu-
rant non brûlé est réduite, ce qui entraine une réduction
correspondante des hydrocarbures dans les gaz d'échap-
pement.
La quantité des gaz d'échappement retenus est réglée, conformément à la charge et à la vitesse du moteur, de manière qu'en tout point de la plage de fonctionnement du moteur, la quantité de chaleur disponible fournie par
les gaz d'échappement retenus soit suffisante pour accroî-
tre la température de la charge afin d'obtenir le niveau admissible d'hydrocarbures HC dans -les gaz d'échappement
libérés. On notera que la partie restante des gaz d'échap-
pement présente dans le cylindre du moteur a pour effet que le gaz se trouve à une température plus élevée que si une partie des gaz d'échappement était recyclée dans la charge
d'air arrivante.
I1 est admis que, dans un moteur deux temps clas-
sique, la partie des gaz d'échappement, qui quitterait nor-
malement le cylindre tardivement pendant la période d'échap-
pement, possède une teneur relativement élevée en hydrocar-
bures. Par conséquent la rétention de cette partie des gaz
d'échappement ou d'une fraction de ces derniers dans le cy-
lindre apporte une contribution importante au réglage de l'émission d'hydrocarbures. Il a été admis antérieurement que le mélange des gaz d'échappement avec le mélange air/carburant contribue à réduire les éléments polluants NOx présents dans les gaz d'échappement d'un moteur. Dans de nombreuses propositions
antérieures, les gaz d'échappement étaient mélangés au mé-
lange air/carburant de manière à fournir une charge essen-
tiellement homogène. Cependant un accroissement du pourcen-
tage des gaz d'échappement dans une charge homogène peut conduire à une instabilité du fonctionnement du moteur. En particulier, il s'est avéré que le rapport air/carburant,
pour lequel il se produit un raté d'allumage par appauvris-
sement du mélange, devient plus riche lorsque la quantité
des gaz d'échappement dans la charge totale augmente.
Le processus de combustion et la préparation du
mélange, qui sont proposés conformément à la présente in-
vention, fournissent l'avantage d'une réduction des compo-
sants NOx grâce à la présence des gaz d'échappement dans la charge du moteur, tandis que ces gaz d'échappement n'ont
qu'un effet réduit sur la stabilité du moteur. Ceci est ob-
tenu grâce au fait que les gaz d'échappement ne sont pas remis en circulation dans la charge carburant-air arrivante, mais sont retenus dans la chambre de combustion à la fin du cycle précédent. Les gaz d'échappement retenus sont par
* conséquent mélangés à un degré moindre avec la nouvelle char-
ge d'air, ce qui fournit -un certain degré de disposition en -couches superposées de la nouvelle charge et des gaz d'échappement retenus, la nouvelle charge étant concentrée
dans les zones qui sont le plus rapprochées du point d'in-
jection du carburant. Ceci contribue à fournir un fonction-
nement plus stable du moteur, ce qui naturellement est as-
sisté par la forme d'une disposition en couches superposées de la charge du carburant. L'effet combiné réside dans le fait que le carburant est principalement disposé en cuches superposées dans la nouvelle charge d'air, qui à son tour est disposée en couches par rapport au gaz d'échappement retenus. Dans un moteur classique comportant une charge homogène de carburant, d'air et de gaz d'échappement, une
partie importante de la formation de NOx provient de la pre-
mière partie de la combustion, lorsque le front de flamme
se déplace à partir du point d'allumage. Ceci est dû prin-
cipalement à la température élevée atteinte pendant cet in-
tervalle de temps et également à la partie relativement im-
portante de la durée du cycle, pendant laquelle ces condi-
tions de température existent. De même dans un moteur com-
portant une charge classique de carburant en couches super-
posées, dans laquelle le rapporafbalr/carburant est proche de la valeur stoechiométrique et la disposition en couches correspond à une disposition allant d'un mélange riche à
un mélange pauvre par rapport au point d'allumage, la for-
mation de NOx se produit essentiellement pendant la partie
médiane du cycle de combustion, pendant lequel la.tempéra-
ture de flamme et par conséquent les conditions appropriées de formation de NOx sont grandes, et en partie en raison
du rapport carburant/air relativement élevé, et pendant le-
quel il existe une bonne disponibilité d'oxygène et un in-
tervalle de temps considérable disponible dans les condi-
tions plus appropriées pour favoriser la formation de NOx.
La commande de la préparation de la charge du cylindre, telle qu'elle est actuellement proposée, fournit
une charge qui n'est pas homogène du point de vue du car-
burant, de l'air et des gaz d'échappement. La charge com-
porte le carburant disposé en couches, avec une région ri-
che en carburant proche du point d'allumage, le reste des gaz d'échappement étant disposé en couches, avec une région pauvre en gaz d'échappement qui est également proche du
25823;49
point d'allumage. Cette distribution du carburant, de l'air
et des gaz d'échappement fournit une concentration de car-
burant et d'air dans la région d'allumage telle que l'on peut utiliser un rapport global carburant/air qui est en général plus pauvre (le gaz comporte de l'air plus des gaz d'échappement retenus) sans que ceci s'effectue aux dépens de la capacité d'allumage. En dépit de ce mélange global plus pauvre et de la température élevée régnant pendant la
première partie du cycle de combustion, le rapport carbu-
rant/gaz à proximité du point d'allumage est suffisamment
riche pour être aisément allumé et ne conduit pas à la for-
mation de NOx. Pendant la partie médiane de la phase de com-
bustion, pendant laquelle il se produit une formation im-
portante de NOx dans le cas o le carburant est disposé nor-
malement en couches, le présent processus entraîne un ap-
pauvrissement du rapport carburant/air et une réduction de la température, avec un accroissement du contenu en gaz d'échappement du mélange de combustion. Cette combinaison de 'conditions ne conduit également pas à la formation de NOx. Pendant la période finale de la phase de combustion,
la teneur élevée en gaz d'échappement, qui est due à la dis-
position en couchesde ce dernier dans la chambre de combus-
tion,supprime la formation de NOx.
La description précédente insiste sur la manière
dont la régulation de la répartition de la charge dans la chambre de combustion peut être utilisée pour réaliser la .. d'hvdrocatle
commande de la formation:y et de NOx pendant le proces-
sus de combustion. Cette régulation de la répartition de
la charge peut être obtenue grâce à la commande de la sé-
lection du degré d'étranglement des orifices d'admission
et d'échappement, et du synchronisme de la commande de l'ori-
fice d'échappement, réalisé dans-le-moteur-. L'étranglement peut être réalisé au moyen de vannesappropriées présentes
au niveau de l'orifice d'admission et de l'orifice d'échap-
pement ou bien- dans les conduits ou passages communiquant
avec ces orifices.
De façon appropriée, l'admission est étranglée en ménageant une soupape de type papillon dans un orifice- à travers lequel l'air est entraîné dans le carter-moteur avant d'être comprimé dans ce carter en vue d' être refoulé par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs
passages de transfert à la chambre de combustion. On choi-
sit cet agencement en raison des limitations d'espace en ce qui concerne la mise en place d'une vanne appropriée dans le passage de transfert interne qui est plus rapproché de la chambre de combustion réelle. De même il est usuel de prévoir plus d'un orifice de transfert pour chaque chambre
de combustion et il serait nécessaire de prévoir une soupa-
pe dans chaque orifice de transfert de ce type. L'étrangle-
ment de l'échappement peut être obtenu de façon similaire
au moyen d'une soupape située dans l'orifice d'échappement.
Les déplacements des soupapes respectives peuvent être réalisés à l'aide de moteurs respectifs qui peuvent
être mûs par voie électrique et commandés par'voie électro-
nique. Les soupapes peuvent être actionnés à l'aide de solé-
noides aDppropriés o des moteurs pas-à-pas commandés par
une unité de commande électronique. On peut pré-
voir des capteurs de position servant à renvoyer à l'unité de commande électronique,la position réelle de la soupape
concernée,? manire a améliorer la precision de positionne-
ment de la nolrune.
On conhoit que la stratégie requise pour attein-
dre un niveau particulier de substance polluants dans les gaz d'échappement et/ou dans la consommation de carburant varie pour les différents moteurs,en premier lieu parce que
la géométrie physique de base du moteur influe sur le pro-
cessus de combustion. Des facteurs tels que les dimensions
et les emplacements des orifices d'admission et d'échap-
pement, l'orientation de l'orifice d'admission et la forme
de la culasse et de la tête de piston ont des degrés d'in- fluence respectif variables sur l'écoulement du gaz dans le cylindre et
sur le processus de combustion. En second
lieu le système d'échappement en aval de l'orifice d'échap-
pement influe sur l'écoulement du gaz dans le cylindre en raison de la présence d'impulsions de pression créées au niveau de l'orifice d'échappement et qui peuvent varier du point de vue synchronisme et amplitude
C'est pourquoi le degré d'étranglement des écou-
lements de gaz dans les orifices d'admission et d'échappe-
ment doit être déterminé de façon expérimentale pour chaque type de moteur en fonction de la gamme et des charges et des vitesses de fonctionnement de ce moteur. Le degré
d'étranglement sera également lié au niveau requis de subs-
tances polluants dans les gaz d'échappement et/ou à la con-
sommation requise de carburant. Dans certaines applications, l'économie de carburant effectuée avec le moteur peut être plus importante que le niveau des éléments polluants des gaz d'échappement et de ce fait la stratégie de commande serait différente du cas o le niveau desproduits polluants
des gaz d'échappement serait réglé de façon sévère.
La discussion qui va suivre des effets de l'étran-
glement de l'écoulement dans les orifices d'échappement et d'admission d'un moteur fournit une appréciation sur la
manière dont ces écoulements peuvent être commandés de ma-
nière à régler la quantité des gaz d'échappement retenus dans la chambre de combustion. La discussion concerne un moteur à deux temps à trois cylindres d'une capacité de 1200 cm3 fonctionnant dans une gamme de vitesses allant de
- 800 à 3000 tr/mn et avec une gamme de charges de 0 à 25 Nm.
Le moteur comporte un-système direct d'injection du.carbu-
rant dans les cylindres et une alimentation d'air de com-
pression dans le carter. -.
1. Très faible vitesses(800 à 1000 tr/mn) Dans cette gamme, les impulsions de pression dans
le système d'échappement possèdent une période relativement-
longue, pendant laquelle elle diminue et possède une très faible amplitude, et ainsi les impulsions présentes dans le système d'échappement ont en général une faible influence sur l'écoulement traversant l'orifice d'échappement et par conséquent sur la commande du niveau de rétention des gaz d'échappement. Pour des charges élevées, l'orifice d'admis-
sion est seulement partiellement étranglé et les gaz d'échap-
pement sont totalement étranglés de sorte que la zone dis-
ponible pour le soutirage des gaz d'échappement hors du sys-
tème d'échappement et pour leur renvoi dans la chambre de combustion est réduite. Pour de faibles charges, l'orifice d'admission est étranglé et le moteur n'est pas sensible au degré d'étranglement de l'échappement, et le synchronisme est optimisé pour des charges élevées et pour des faibles
vitesses. L'orifice d'échappement est de préférence étran-
glé de manière à améliorer de façon secondaire la pureté
des gaz d'échappement.
Ainsi, dans la gamme des très faibles vitesses, la mise en oeuvre préférée de l'étranglement des orifices d'admission et d'échappement est:
(a) Charges élevées: Ouvrir le papillon d'étran-
glement de l'orifice d'admission et fermer le papillon d'étranglement de l'orifice d'échappement afin de réduire
la retenue des gaz d'échappement dans la chambre de combus-
tion. (b) Faibles charges: Papillon d'étranglement de l'orifice d'admission fermé: ceci accroît la rétention des gaz d'échappement dans la chambre de -combustion; papillon
d'étranglement de l'orifice d'admission ouvert: ceci ré-
duit la rétention des gaz d'échappement, indépendamment du
papillon d'étranglement de l'orifice d'échappement..
2. Faibles vitesses (1000 à 2000 tr/mn) Dans cette gamme, le papillon d'étranglement de l'orifice des gaz d'échappement est fermé à la fois pour
des charges élevées et pour des faibles charges, principa-
lement pour réduire l'effet d'impulsions indésirables trans-
mises en retour du système d'échappement. La fermeture du papillon d'étranglement de l'orifice d'échappement modifie l'instant d'arrivée et l'amplitude de l'impulsion au niveau de l'orifice d'échappement. A ces vitesses, l'étranglement de l'orifice d'échappement modifie le 5ynchroni. smede l'im- pulsion de retour de sorte que l'on peut obtenir des niveaux inférieurs de pression dans la chambre de combustion, lors
de la fermeture de l'orifice-d'échappement. A son tour ce-
ci signifie que le papillon d'étranglement de l'orifice d'ad-
mission peut être fermé pour le même écoulement d'air péné-
trant dans le moteur ou, sinon, le papillon d'étranglement
de l'orifice d'admission peut rester -dans sa position in-
changée et l'on obtient un vide supérieur, souvent avec un
léger accroissement de l'écoulement d'air.
Une pression réduite dans la chambre de combus-
tion lors de la fermeture de l'orifice d'échappement signi-
fie également qu'une moins grande quantité d'éléments di-
luants des gaz d'échappement est présente et que par con-
séquent le rapport gaz d'échappement/carburant est plus ri-
che, mais les rapports gaz d'échappement/air peuvent être supérieurs étant donné que les niveaux de dilution sont plus faibles. Ces caractéristiques sont obtenues à la fois pour des charges élevées et de faibles charges et en raison de
l'amplitude de l'impulsion de pression de--retour, qui dé-
pend de la vitesse, dans le système d'échappement.
- Ainsi, dans la gamme des faibles vitesses, le
fonctionnement préféré des papillons d'étranglement 'dadmis-
sion et d'échappement pour toutes les charges-est le-sui--
vant: -
- - Fermeture -du papillon d'étranglement de-l'orifi-
-ce d'échappement en vue de-retenir la quantité de gaz
d'échappement retenus. - - -
Fermeture du papillon d'étranglement de l'orifi-
ce d'admission en vue d'accroître la quantité de gaz d'échap-
pement retenus.
A pleine charge (en-dehors de la gamme nécessi-
tant la commande des émissions), l'orifice d'échappement est ouvert conformément à une valeur orécise dépendant de la vitesse, étant donné qu'un synchronisme plus rapide de l'impulsion positive d'un système d'échappement que celle qui est désirée pour le fonctionnement a pleine charge, est imposée. 3. Vitesses moyennes (2000 à 3000 tr/mn) Dans cette gamme, le papillon d'étranglement de
l'échappement peut commander de façon très précise la pres-
sion au niveau de l'orifice d'échappement lors de la ferme-
ture; en raison du synchronismeet de l'amplitude de l'im-
pulsion de pression dans le système d'échappement. Ce sera
en général le cas étant donné que l'amplitude et la possi-
bilité de réglage des variations de pression augmentent lors-
que la vitesse augmente, en raison de la réduction de la valeur de l'atténuation due à l'intervalle de temps réduit entre les impulsions, et des vitesses et des pressions du
gaz supérieures développées.
Pour de faibles charges, le mécanisme de comman-
de de la rétention des gaz d'échappement est le même que celui mentionné ci-dessus aux faibles vitesses. Le réglage du papillon d'étranglement d'échappement se déplace de la
position totalement fermée pour de faibles charges à la po-
sition totalement ouverte dans le cas de charges élevées,
étant-donné que ceci déplace l'impulsion de pression de tel-
le sorte qu'une impulsion positive arrive pendant l'inter-
valle de temps s'étendant entre la fermeture de l'orifice
de transfert et la fermeture de l'orifice d'échappement.
Ceci réduit -la quantité des gaz d'échappement dans le cy-
lindre étant donné que la nouvelle charge peut normalement
s'échapper à travers l'orifice d'échappement, à ces vites-
ses supérieures et pour ces réglages du papillon d'étran-
glement, et l'impulsion de pression empêche l'apparition de ce phén6mène. C'est pourquoi le niveau de pureté de la
charge piégée est élevé. Les réglages du papillon d'étran-
glement d'admission pour ces charges sont en général cri-
tiques étant donné que les teneurs en hydrocarbures et NOx
sont améliorées lorsque le moteur est étranglé.
Ainsi dans la gamme des vitesses moyennes, l'opé- ration préférée d'étranglement des orifices d'admission et d'échappement est: Faibles charges:l'étranglement de l'orifice d'échappement réduit les gaz retenus. L'étranglement de
l'orifice d'admission accroît les gaz retenus.
Charges élevées: la réduction de l'étrangle-
ment de l'orifice d'échappement réduit les gaz d'échappe-
ment retenus. L'accroissement de l'étranglement de l'orifi-
ce d'admission accroît les gaz d'échappement retenus.
On comprendra que la stratégie de fonctionnement
décrite ci-dessus doit être considérée comme étant un exem-
ple typique et peut être modifiée d'une manière générale
dans des zones spécifiques de manière à s'adapter à diffé-
rentes exigences, à différents moteurs et à différentes con-
ditions de fonctionnement.
L'invention sera plus aisément comprise dans la
description qui va suivre de stratégies typiques de fonc-
tionnement pour la commande de l'étranglement de l'orifice d'échappement et d'une forme de réalisation pratique d'un
moteur deux temps comportant un système d'étranglement com-
mandé des orifices d'admission et d'échappement.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré-
sente invention ressortiront de la description donnée ci-
après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - - la figure 1--est un diagramme tridimensionnel de la position du papillon de l'orifice d'échappement, en
fonction de la vitesse et de la charge;- -
-la figure 2 est un diagramme de position pré-
f érée du papillon de l'orifice d'échappemeht pour un ensem-
ble de points dans la gamme des charges'et des vitesses diun moteur; - la figure 3 est un diagramme semblable à celui de la figure 2 et montrant les effets de variations de la
position du papillon d'étranglement de l'orifice d'échap-
pement, en différents points de la gamme des charges et des vitesses du moteur;
- la figure 4 est un graphique comparant l'émis-
sion d'hydrocarbures d'un moteur fonctionnant conformé-
ment à la présente invention et de moteurs antérieurs pro-
posés; - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale
d'un moteur à un seul cylindre, équipé de manière à fonc- -
tionner conformément à la présente invention;
-- la figure 6 représente une vue en coupe du cy-
lindre et du papillon d'étranglement d'échappement,cqui sont montés dans le moteur représenté sur la figure 5;et - la, figure 7 est un schéma logique simplifié du système de commande électronique utilisé pour régler la position du papillon d'étranglement d'échappement et
commander l'introduction de carburant et l'allumage du moteur.
La figure 1 est un diagramme bidimensionnel mon-
trant une représentation typique du réglage du papillon d'étranglement de l'orifice d'échappement en fonction de la gamme des vitesses et des charges de fonctionnement du moteur/àeux temps à trois cylindres d'une capacité -de
- 1200 cm3, mentionné précédemment dans la présente descrip-
tion. Le diagramme a été développé pour le fonctionnement du moteur dans le cadre des. exigencesspécifiquesconcernant
les émissions de gaz d'échappement, pour des voitures auto-
mobiles. - -
La commande de la position de l'orifice- d'échap-
pement est effectuée par un signal délivré par une unité
de commande électronique qui reçoit des signaux d'entrée in-
diquant la vitesse du moteur et la consommation massique d'air
du moteur,qui est indicative de la charge du moteur.
L'unité de commande électronique con-erve en mémoire un diagramme tel que représenté sur la figure
1 et détermine sur la base du diagramme, à partir des si-
gnaux d'entrée de vitesse et de charge, le degré requis
d'étranglement de l'orifice d'échappement et envoie un si-
gnal approprié, à un mécanisme d'entraînement accouplé à
une soupape située dans l'orifice d'échappement.
Il faut noter en particulier sur la figure 1
qu'un degré important d'étranglement de l'orifice d'échap-
pement est requis dans la gamme des charges moyennes et des
O10 charges élevées, aux très faibles vitesses. Le degré d'étran-
glement diminue rapidement dans la partie supérieure de la gamme des faibles vitesses, en particulier pour une charge
élevée, puis augmente progressivement dans la gamme des vi-
tesses moyennes jusqu'à la gamme des vitesses élevées. La
variation importante de l'étranglement de l'orifice d'échap-
pement aux charges élevées entre les vitesses très faibles et très élevées est due aux effets du système d'échappement
réglé. C'est pourquoi on comprendra que le réglage de l'ori-
fice d'échappement peut être également utilisé pour régler les effets d'un système d'échappement réglé, dans le cas d'un fonctionnement à des vitesses se situant hors de la
gamme des vitesses accordées.
Il est bien connu d'utiliser un système d'échap-
pement réglé dans des moteurs a combustion interne deux temps de- manière que l'instant d'arrivée d'impulsions de
pression élevée et d'impulsions de pression faible au ni-
veau de l'orifice d'échappement puisse êtredéterminé de ma-
nière & améliorer le balayage des gaz d'échappement et le
piégeage de la nouvelle charge dans la chambre de combus-
tion. Cependant les systèmes d'échappement réglés dépendent de la vitesse et,-avec un'système d'échappement particulier, le synchronismecorrect ou presque correct des impulsions
de pression au niveau de l'orifice d'échappement n'est ob-
tenu-que sur une gamme relativement étroite de vitesses du -
moteur. La commande de l'écoulement de gaz & travers l'ori-
fice d'admission et le svnchronismede l'ouverture de l'ori-
fice d'échappement, telle qu'elle est couramment proposée, peut être utilisée pour modifier le rendement du système
d'échappement réglé, lorsque les conditions de fonctionne-
ment du moteur sont telles que le rendement normal du sys- tème d'échappement réglé peut avoir un effet défavorable sur la commande des éléments polluants présents dans les
*gaz d'échappement.
A titre d'exemple, on peut modifier l'étrangle-
ment de l'écoulement de gaz à travers l'orifice d'échappe-
ment,afin de modifier les impulsions à haute pression pré-
sentes dans le système d'échappement à l'instant de la fer-
meture de l'orifice d'échappement,de manière à réduire le degré avec lequel l'air de la nouvelle charge est renvoyé au cylindre et afin d'accroître de ce fait le rapport des gaz d'échappement au gaz de la nouvelle charge, piégée dans la chambre de combustion. Sinon, si une impulsion a basse pression est présente au niveau de l'orifice d'échappement à l'instant de sa fermeture, ce qui réduirait normalement
la pression dans la chambre de combustion, le degré d'étran-
glement de l'écoulement à travers l'orifice d'admission peut être réduit et l'orifice d'échappement peut être étranglé à un degré tel que ceci entraîne la fermeture substantielle de l'orifice, ce qui provoque également un accroissement
du rapport des gaz d'échappement piégés à l'air de la nou-
velle charge. C'est pourquoi on comprendra que la commande
de.l'étranglement de l'orifice d'échappement peut être uti-
lisée pour modifier les effets d'un système d'échappement réglé à la fois à l'intérieur et à l'extérieur de la gamme -des vitesses réglée, et pour améliorer ou contrecarrer ces
effets, comme cela peut s'avérer nécessaire pour le fonc-
tionnement du moteur ou le réglage des éléments polluants.
Le diagramme représenté sur la figure 1 a été - déterminé à partir d'une information de test obtenue avec
le moteur deux temps à trois cylindres mentionné précédem-
ment et, comme cela a été indiqué plus haut, la géométrie
physique des orifices et de la chambre de combustion du mo-
teur et d'autres paramètres influent sur le degré requis d'étranglement de l'orifice d'échappement dans la gamme des vitesses et des charges du moteur. Cependant les tendances générales de modification de l'étranglement de l'orifice
d'échappement tel que représenté sur la figure 1 s'appli-
quent à des moteurs deux temps à compression dans le carter
et à injection directe de carburant.
Sur la figure 2 on a représenté un diagramme des
réglages préférésdupapillondétranglemnent de l'orifice d'échap-
pement dans le moteur, auquel s'applique le diagramme de
la figure 1. Dans ce moteur, l'orifice d'échappement possè-
de une- surface de 1570 mm2 lorsqu'il n'est pas étranglé et
une surface de 200 mm2 lorsqu'il est totalement étranglé.
Le degré d'étranglement de l'orifice d'échappement est re-
présenté sur le diagramme par des chiffres s'étageant entre 0 et 10 et qui sont linéairement proportionnels au degré d'étranglement, le chiffre 10 désignant l'état totalement
étranglé. Lesréglagesdu papillon d'étranglement de l'orifi-
ce d'échappement sont représentés pour une gamme de vites-
ses allant de 1000 à 400 tr/mn et pour les couples allant
de 0 à 30 Nm.
La figure 3 est un diagramme concernant le même moteur que sur la figure 2 et qui montre les écoulements
d'air réels traversant l'orifice d'échappement pour des ré-
glages du papillon d'étranglement d'échappement représenté sur la figure 2. (L'origine de chaque graphique correspond
au point associé sur le diagramme).
Au niveau du point sélectionné sur le diagramme se trouve représenté un graphique indiquant le débit de gaz
en fonction du réglage du papillon d'étranglement de sortie.
Le chiffre central sur chaque graphique correspond au ré-
glage du papillon d'étranglement indiqué sur la figure 2 et les chiffres situés de part et d'autre de ce chiffre sont représentatifs d'une variation de 10 % de l'ouverture du
papillon d'étranglement d'un côté et de l'autre de ce ré-
glage. Les chiffres de gauche ont trait à un accroissement du degré d'étranglement et les chiffres de droite ont trait à une réduction de l'étranglement. On notera sur la figure 3 que-, dans la gamme des vitesses de 1500 à- 3000 tr/mn et dans la gamme des couples de 10 à 30 Nm, la variation de
% de l'étranglement de l'orifice d'échappement a un ef-
fet important sur l'écoulement du gaz traversant l'orifice d'échappement. Etant donné que cet écoulement de gaz est
indicatif des écoulements de gaz se produisant dans la cham-
bre de combustion et par conséquent du pourcentage de gaz d'échappement retenus, le diagramme de la figure 3 montre
l'importance d'une commande correcte et précise de l'étran-
glement de l'orifice d'échappement.
En ce qui concerne les figures 1, 2 et 3, on com-
prendra que le papillon d'étranglement.situé dans le passa-
ge d'admission de l'air est positionné, comme par exemple
au moyen d'un dispositif de commande actionné par un opé-
rateur, comme par exemple une pédale d'accélérateur ou ana-
logue, de manière à régler la demande de charge appliquée au moteur.
La charge du moteur ayant été ainsi établie,la
position du papillpn d'étranglement dans l'orifice d'échap-
pement est déterminée à partir d'un diagramme, comme celui de la figure 1, pour la vitesse actuelle du moteur, et le papillon d'étranglement d'échappement est amené dans cette
position. Par conséquent dans ce système de commande, l'uni--
té de commande électronique mentionnée p-r:cédemment ne com-
mande pas la-position du papillon d'étranglement dans le passa-
ge d'admission de l'air,mais reçoit un signal sensible à cette
position en tant uc signal d'entr-ée:pour déter., ier la -osi-
tion requize eu pdilron' -nglem t d' l'crf i d''échap-
pnmcn,,lz.. autres signaux d'entrée étant principalement-la
vitesse du moteur.
Dahs un système de commande plus perfectionné,
la position du papillon d'étranglement dans le passage d'ad-
mission d'air est également commandée par l'unité de.commande électronique au moyen d'un diagramme du même format que celui de la figure
1, indiquant la position du papillon d'étranglement en fonc-
tion du la charge et de la vitusaue du moteur. Un diagrammu tel que celui de la figure 1, est également mémorisé dans
l'unité..de commande-électronique.L'unité de commande électroni-
que reçoit un signal déclenché par un opérateur et indiquant la demande de charge sollicitée du moteur,et un signal associé à la vitesse du moteur et détermine, à partir de-ces signaux,sur
la base des diagrammes respectifs,la position correcte des-
papillons d'étranglement d'admission et d'échappement.
La figure 4 est un graphique représentant le taux d'émission d ' hydrocarbures en fonction de la puissance
de sortie pour trois réglages différents du moteur. La cour-
be A représente le niveau d'hydrocarbures en grammes par kilowatt-heure obtenus avec un moteur/Aeux temps classique à carburateur et à compression dans le carter. La courbe B
représente le niveau-d'hydrocarbures; obtenus fondamenta-
lement avec le même moteur dans le cas o on le fait fonc-
tionner conformément à la présente invention, c'est-à-dire que le moteur est équipé d'un système d'injection directe du carburant dans le cylindre, ce qui crée une charge du
carburant en couches superposées et que les organes de com-
mande des papillons d'étranglement situés sur les orifices d'échappement et d'admission sont actionnés conformément
à la présente invention. Les deux courbes A-et B sont ba-
sées sur une vitesse du moteur de 2000 tr/mn et la courbe
C a -été modélisée pour la même vitesse. -
La courbe C 4 été développée comme étant repré-
sentative du niveau de réglage des hydrocarbures, ob-
tenu dans un autre moteur à deux tempsdans lequel les orifi-
ces d'admission et d'échappement sont étranglés rapport25 selon une re. lît!on fixe en/avec la charge du moteur et d'une manière indépendante de la vitesse du moteur. La courbe C a été obtenue avec les informations publiées par la société Ricardo & Company Engineers (1927)Limnited et concernant le système de commande du moteur développé par la société Nippon Clean Engine Company, le moteur étant celui qui fait l'objet du brevet US n 3 817 227. La publication de Ricardo est intitulée "A Study of Stratified Charge Engines for Light Duty Power Plants" - rapport n E. P.A., 460/3/ 74/011/A. Les données utilisÈspour obtenir la courbe C sont
tirède la figure 7-7, à la page 272.
Bien que la courbe C représente une amélioration
substantielle par rapport à la courbe A, les niveaux d'hy-
drocarbures correspondant à la courbe C sont très supé-
rieurs aux niveaux admissibles pour des moteurs utilisés de tourisme
dans un véhicule automobile/conformément aux normes en vi-
gueur aux Etats Unis d'Amérique et en Australie. Cependant la courbe B indique un niveau qui satisferait à ces deux normes et représente un niveau d'hydrocarbures compris dans la gamme entre 3 et 4 grammes pax miles
(1609 mètres)lors du cycle de conduite indiqué dans ces nor-
mes.
En se référant maintenant à la figure 5 des des-
sins, on y voit représentée une vue en coupe transversale longitudinale d'un moteur à combustion interne deux temps utilisant unecotljres;icon dans le carter pour refouler À ns - la charge d'airfS cylindre. Cependant on comprendra que la présente invention peut être appliquée à des moteurs à deux temps dans lesquels l'alimentation en air est assurée par
une source de pression alternative comme par exemple-un tur--
bocompresseur ou un autre compresseur à suralimentation.
Le moteur comporte un carter-moteur 10 dans lequel est tou-
rillonné un vilebrequin 11 pouvant tourner autour de son axe et qui estaccouplé par la bielle 12 au piston 13. Le piston 13 se déplace en va-etvient dans le cylindre 14 de
manière à provoquer la rotation du vilebrequin 11 et pro-
duit, avec la culasse 15, une chambre de combustion 17 de
volume variable.
Dans les positions essentiellement diamétrale-
ment opposées dans le cylindre, il est prévu un orifice de
transfert 20 et un orifice d'échappement 21, qui sont ou-
verts et fermés par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre. L'orifice d'échappement 21 communique avec un système d'échappement 22 qui entraîne les gaz d'échappement en direction d'un point approprié de refoulement dans l'atmosphère. L'orifice de tranfert 20
est en communication avec l'intérieur du carter 10 par l'in-
termédiaire du passage de transfert 25. La canalisation d'ad-
mission d'air 26 communique avec l'intérieur du carter 10.
La soupape à merane28 est prévue dans la canalisation 26
de manière à s'ouvrir et à se fermer en réponse aux condi-
tions de pression dans le. carter 10.
Le papillon d'étranglement 30 est monté dans
l'orifice d'échappement de manière à pouvoir effectuer un mouve-
ment de pivotement autour de l'axe 31 de telle sorte qu'il peut modifier la surface efficace en coupe transversale de l'orifice d'échappement 21. Le papillon 30 de l'orifice d'échappement comporte une arête de commande 33 qui s'étend
suivant la direction circonférentielle de la face intérieu-
re du cylindre 14 et par conséquent, lorsque le papillon pivote autour de l'axe 31, l'arête 33 modifie la hauteur effective de l'orifice d!échappement suivant la. direction
axiale du cylindre. On notera donc que le mouvement de pi-
votement du papillon d'échappement 30 non seulement entrai-
ne un étranglement de l'orifice d'échappement, mais égale-
ment modifie le synchronisme de l'ouverture et de la ferme-
ture de l'orifice d'échappement 21.
Un plus grand nombre de détails du papillon d'é-
tranglement 30 de l'orifice d'échappement sont représentés sur la figure 6,sur laquelle on noteraque l'axe de pivotement 31 de la vanne papillon 30 est incliné dans la direction
générale de l'arête de commande 33 du papillon. Ceci en-
traîne que l'extrémité 35 de l'arête de commande possède un rayon plus important, par rapport à l'axe de pivotement 31, que l'autre extrémité 36 de l'arête de commande. Cette disposition inclinée entre l'arête de commande 33 et l'axe
de pivotement 31 du papillon de l'orifice d'échappement per-
met à ce papillon d'être initialement réglé alors que l'arê-
te de commande 33 est parallèle au bord supérieur 24 de l'o- rifice d'échappement 21. Cependant, dans le cas d'un dé-
placement angulaire du papillon, l'arête de commande 33
s'incline progressivement de plus en plus par rapport à l'a-
rête supérieure de l'orifice d'échappement. Ceci permet une modification de la surface d'ouverture effective de
l'orifice d'échappement, à un degré supérieur à la varia-
tion de la hauteur de l'orifice d'échappement. Par consé-
quent on peut obtenir différentes autres variations pour la 'surface de l'orifice d'échappement et le synchronisme de
commande de l'orifice d'échappement. Le degré de varia-
tion entre ces taux est réglé par l'angle d'inclinaison entre l'arête de commande 33 et l'axe de pivotement 31 du
papillon de l'orifice d'échappement.
L'écoulement d'air envoyé au moteur est réglé au moyen de l'ensemble à deux papillons 29 comprenant deux
passages 38, 39 disposés côte-à-côte et qui contiennent res-
pectivement des papillons d'étranqlement 40 et 41 accouplés de manière à faire fonctionner à l'unisson- sur au moins une partie de leur course de déplacement. Les passages 38 et 39 aboutissent à la chambre de collecte 42 à partir de laquelle l'air est réparti dans le carter 10, ou bien, dans
-le cas d'un moteur a plusieurs cylindres, dans les compar-
timents respectifs du carter qui sont associés aux cylin-
dres respectifs. Dans le cas d'un moteur à plusieurs cylin-
dres, une soupape à membrane28 serait également prévue pour
chaque compartiment du carter.
L'air envoyé au groupe de deux papillons 29 traverse le boîtier de filtre 44, dans lequel se trouve
disposé un capteur de l'écoulement d'air. Les papil-
lons 40 et 41 situes dans les passages d'air 38 et 39 sont accouplés par l'intermédiaire du système d'entraînement
et de la tringlerie 47 à la pédale d'accélération 48 ac-
tionnée par le conducteur.
La culasse 15 comporte une cavite 50 dans laquelle-
la majeure partie de la charge d'air est comprimée lorsque le piston se trouve dans la position de point mort haut de sa
course dans le cylindre. Une bougie d'allumage classique 51 et une bu-
se d'injection de carburant 52, qui fait partie d'une unité de dosage et d'injection de- carburant 53, fait saillie à l'intérieur de la cavité. Le papillon de l'orifice d'échappement est accouplé par l'intermédiaire du système
d'entraînement 55 au moteur 57.
Un capteur de température 58 est prévu dans les passages 56,refroidis par eau,de la culasse et le capteur de
vitesse et de position 59 est accouplé au vilebrequin de maniè-
re à envoyer un signal d'entrée à l'unité de commande électro-
nique 60. Le signal délivré par le capteur d'écoulement d'air situé dans le boîtier de filtre 44 et le signal délivré par le capteur de température 58 sont également envoyées à lunité de commande électronique 60.Le-capteur 59 détermine la vitesse
de rotation du vilebrequin du moteur et envoie un signal appro-
prié-à l'unité de commande électronique.Ce signal fournit éga-
lement une base à partir de laquelle la position du piston
dans le cycie du moteur peut être déterminée.
--On notera que ces trois signaux d'entrée envoûtés à!'unité
de commande-électronicue fournissent l'information nécessaire pour per,-
mettre - la détermination.de la charge requise et de la vi-
tesse du moteur ainsi que de la position du piston au cours de son déplacement alternatif dans le.cylindre. Le signal d'entrée délivré par le capteur de température disposé-dans
la culasse fournit une information indiquant l'état de fonc-
tionnement du moteur, par exemple pour savoir s'il est dans
sa phase démarrage à froid ou bien s'il fonctionne à sa tem-
pérature réglée-normale. A partir de ces signaux d'entrée, l'unité de commande électronique détermine,sur la base de diagrammes appropriés mémorisés dans cette unité,les exigences requises du moteur en carburant ainsi- que-l-'-i-nstant-correct du cycle du Moteur,auquel doit être effectuée l'inje'ction de
carburant dans le cylindre du moteur et auquel la bougie d'allu-
mage doit être activée. En outre l'unité--de commande électro-
nique détermine,sur la base d'un diagramme tel que celui de la
figure 1, la position appropriée du papillon de l'orifice d'é-
chappement de manière à fournir l'écoulement de gaz désiré à travers le cylindre afin d'obtenir le niveau désiré d'émissions dans les gaz d'échappement.L'unité de commande électronique
envoie au moteur 57 un signal approprié servant à activer la sou-
pape d'échappement pour l'amener dans la position déterminée.
La figure 7 des dessins montre, sous une forme
assez simplifiée, le schéma logique de l'unité de commande électro-
nique,que l'on va décrire maintenant.Le capteur 61 d'écoulement d'air, qui correspond au capteur mentionné précédemment est situé dans la voie d'écoulement d'air aboutissant au papillon
d'étranglement 62, ce qui a pour effet que le capteur d'écou-
lement d'air fournit une indication associée directement au débit d'alimentation en air envoyé au moteur. Le signal du sol iJ.u dtu (CpLuuIr ci'Ocou]licel U d'alr Lnt. uin l:ni1oll v"=
riant en fonction du débit d'air et ce signal est transfor-
mé initialement sous une forme acceptable pour l'unité de com-
mande électronique par le convertisseur 64.Le signal d'écoulement d'air con-
verti est ensuite traité avec un signal délivré par le cap-
teur 59 et indiquant la vitesse du moteur en nombre de tours - par minute de manière à fournir un signal de sortie APC qui indique la quantité d'air pour chaque cylindre et chaque cycle du moteur, qui est envoyé au moteur.. Ce signal APC est ensuite envoyé à quatre diagrammes préprogrammés-dans
l'unité de commande électronique,à savoir un diagramme AFR re-
latif au rapport air/carburant,,un diagramme d'avance à l'aillu-
maGe 5i,un diagramme de distribution de l'injection de carburant /eT un diagramme EVP relatif à la position de la soupape d'échappement. Chacun de ces diagrammes reçoit également un signal de la part du capteur 59, indiquant la vitesse de rotation du moteur et la position du piston au cours du
cycle du moteur.
Le signal de sortie fourni par le diagramme du rapport air/carburant est intégré avec le signal relatif à l'air envoyé par cylindre et par cycle, par le diviseur 67, de manière à fournir un signal indiquant la demande du moteur en carburant pour chaque cylindre et chaque cycle,
qui est à son tour envoyé à l'unité 53 de-dosage et d'injec-
tion du carburant de manière à régler la quantité de car-
burant injecté dans chaque cylindre lors de chaque cycle.
Le signal de sortie fourni par le diagramme de l'avance à
l'allumage est envoyé à un dispositif 65 de commande d'avan-
ce à l'allumage de sorte que la bougie s'allume à l'instant du cycle du moteur qui a été déterminé par le diagramme d'avance à l'allumage, en rapport avec la vitesse du moteur et le débit d'air. De façon similaire le signal de sortie du diagramme de distributionde l'injection de carburant est envoyé à l'unité 53 de dosage et d'injection du carburant de manière à régler l'instant auquel, pendant le cycle du cylindre, l'injection est commencée et se termine. Enfin le signal de sortie fourni par le diagramme -indiquant la position du papillon d'étranglement d'échappementest envoyé au moteur 57 de manière à placercep2illon d'échappement 30 de l'orifice d'échappement dans la position requise qui a été
déterminée en rapport avec le signal d'entrée d'air par cy-
lindre et par cycle (charges du moteur) et le signal d'en-
trée de la vitesse du moteur envoyés au diagramme d'échap-
pement. Il est préférable que le moteur 57 comporte un sys-
-tème de rétroaction- de position, permettant le renvoi, à l'unité de commande électronique, d'un signal indiquant la position réelle dudit papillon d'échappement,ce qui permet d'appliquer une correction supplémentaire au moteur 57 si la position réelle ne correspond pas à celle déterminée par le signal de sortie fourni par le diagramme indiquant la posi-
tion dudit papillon d'échappement. La distribution de l'in-
jection de carburant est commandée à partir du diagramme de synchronisme de l'injection et de l'unité de commande élec tronique. Selon une variante un orifice peut être commandé
par une soupape pouvant être actionnée par l'unité de com-
mande électronique.
Un procédé et dispositif de dosage et d'injection de carburant,qui conviennent pour le dosage et la fourniture de carburant à un moteur fonctionnant comme cela est décrit dans le cas présent,sont décrits de façon détaillée dans la demande de brevet australienne n 32 132/84 déposée le 3 Août 1984 au nom de Michael Leonard McKay,qui est incorporée
ici en référence.
Un autre procédé et un autre dispositif de dosage et d'injection de carburant sont décrits dans la demande de brevet déposée aux Etats Unis D'Amérique sur la base de la demande de brevet P.C.T-- N AU 85/00176 déposée en Australie,
au nom de Michael Leonard McKay et qui est incorporée ici en ré-
férence. Dans le' cadre d'une modification du système-de commande,le capteur 61 d'écoulement d'air est remplacé par un générateur de signaux de demande de charge du moteur actionné par l'opérateur et qui envoie à l'unité de commande électronique un signal d'entrée qui est associé directement à la demande en carburant. Il a: -été indiqué précédemment que le carburant est injecté dans la-chambre de combustion
de manière à former une distribution stratifiée ou. en cou-
ches superposées d'air et de carburant,la zone située -
au voisinage immédiat du dispositif d'allumage étant riche en carburant. Le carburant-est envoyé de préférence à la chambre de combustion en étant entraîné dans l'air, ce gui favorise un degré élevé d'atomisation du carburant. De façon appropriée l'unité 53 de dosage et d'injection de carburant comporte une chambre, dans laquelle une quantité dosée de carburant est collectée,
et le carburant est envoyé depuis cette chambre à la cham-
bre de combustion, au moyen d'une impulsion d'air. L'impul-
sion d'air peut ouvrir automatiquement un orifice de maniè-
re à établir une communication entre la chambre retenant le carburant et la chambre de combustion, et la disposition
en couches du carburant dans l'air à l'intérieur de la cham-
bre de combustion est facilitée par une conformation pré-
f érée de la cavité ménagée dans la culasse et par la régu-
lation du degré de pénétration du carburant dans la charge
d'air à l'intérieur de la chambre de combustion.
Une forme particulièrement avantageuse de la cavi-
i5 té 50 est d,écrite dans la demande de brevet conjointe dépo-
-sée--aux Etats-Unis d'Amérique sous le titre "Perfecftionne-
ments concernant les moteurs à combustion interne à deux temps",aux noms de Christopher Kim Schlunke et Robert Max
Davis et qui est ici incorporé en référence.

Claims (29)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour faire fonctionner un moteur à combustion interne selon le cycle à deux temps de manière à commander le niveau des éléments polluants présents dans les gaz d'échappement, le moteur comportant un cylindre (14), un piston (13) monté de manière à effectuer undéplacement en va-et-vient dans le cylindre, ledit piston et le cylindre définissant une chambre de combustion (17) dont le volume
varie de mnlière cyclique lorsque lepiston se déplace en va-et-
vient, un orifice d'admission d'air (20) établissant une communication entre la chambre de combustion et une source
d'air, et un orifice d'échappement (21) établissant une com-
munication entre la chambre de combustion et une tubulure
d'échappement (22), lesdits orifices d'admission et d'échap-
pement (20, 21) étant agencés de manière à être ouvert et fermés par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient
dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il consiste à admet-
tre une charge d'air dans la chambre de combustion(17)par l'intermédiaire de l'orifice d'admission, à comprimer la
charge d'air dans la chambre de combustion au moyen du dé-
placement du piston (13) une fois que les orifices d'admis-
sion et d'échappement (20, 21) ont été fermés, à injecter une quantité dosée de carburant dans la charge d'air située dans la chambre de combustion, à allumer ladite charge de
carburant et à évacuer les produits de combustion par l'ori-
fice d'échappement après expansion dans la chambre de com-
bustion, à- détecter la demande de chargeappliquée-au moteur
et la vitesse du moteur alors que ce dernier est. en fonc-
tionnement, à commander l'écoulement des gaz dans la cham-
bre de combustion selon une relation prédéterminée par rap-
port à la vitesse et la charge du moteur alors que.l'ori-
fice d'échappement (21) est ouvert de-manière à régler ainsi la masse des produits de combustion retenus dans
la chambre de combustion (17) lors de la fermeture des ori-
fices de manière que les hydrocarbures présents dans les
produits de combustion évacués se situent à des niveaux pré-
déterminés. 2. Procédé pour faire fonctionner un moteur à combustion interne selon le cycle à deux temps de manière à commander le niveau des éléments polluants présents dans les gaz d'échappement, le moteur comportant un cylindre (14), un piston (13) monté de manièreà effectuer déplacement en va-et-vient dans le cylindre, ledit piston et le cylindre définissant une chambre de combustion(17) dont le volume
varie de m.-.niere cyclique].orsci1e le piston se déplace en va-et-
vient, un oritice d'admission d'air (20) é Ablissant une communication entre la chambre de combustion et une source
d'air, et un orifice d'échappement (21) établissant une com-
munication entre la chambre de combustion et une tubulure
d'échappement (22), lesdits orifices d'admission et.d'échap-
pement (20, 21) étant agencés de manière à être ouverts et fermés par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il consiste à admettre une charge d'air
dans la chambre de combustion par l'intermédiaire de l'ori-
fice d'admission (20), à comprimer la charge d'air dans la chambre de combustion (17) sous l'effet du déplacement du
piston (13) une fois.que les orifices d'admission et d'échap-
pement ont été fermés, à injecter une quantité dosée dans la charge d'air présente dans la chambre de combustion, à
allumer ladite charge de carburant et à évacuer les pro-
duits de combustion par l'intermédiaire de l'orifice d'échap-
pement (21) après expansion dans la chambre de combustion, à détecter d'une manière indépendante la demande de charge -30 appliquée au moteur et la vitesse de ce dernier alors que le moteur fonctionne, à commander l'écoulement d'air envoyé
dans la chambre de combustion en fonction de la demande dé-
tectée de charge appliquée au moteur, et à commander l'écou-
lement à travers l'orifice d'échappement (21) conformément à une relation prédéterminée par rapport à la vitesse du
moteur détectée et à la demande de charge de manière à ré-
gler la masse des produits de combustion retenus dans la chambre de combustion lors de la fermeture des orifices de manière que les hydrocarbures présents dans les produits de combustion évacués se situent dans des limites prédéter- minées.
3. Procédé pour faire fonctionner un moteur se-
lon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que
l'écoulement d'air pénétrant dans la chambre de combustion (17) et l'écoulement des produits de combustion hors de la chambre de combustion sont commandés de manière à fournir ladite régulation de la masse des produits de combustion retenus.
4. Procédé pour faire fonctionner un moteur se-
lon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que
la commande de l'écoulement des gaz dans la chambre de com-
bustion (17) inclut le réglage du synchronisme de l'ouver-
ture et de la fermeture de l'orifice d'échappement (21) en liaison avec la vitesse du moteur et la demande de charge
appliquée au moteur.
5. Procédé pour faire fonctionner un moteur se-
lon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de l'écoulement des gaz dans la chambre de combustion (17)
est réalisée grâce à une commande indépendante de l'écou-
lement d'air pénétrant dans la chambre de combustion et de l'écoulement des produits de combustion sortant de ladite chambre, l'un desdits écoulements étant commandé selon une relation prédéterminée en rapport avec la vitesse détectée
du moteur et l'autre desdits écoulements étaht commandé se-
lon une relation prédéterminée en rapport avec la vitesse
détectée-du moteur et la demande'de charge appliquée au mo-
teur. -
6. Procédé pour faire fonctionner un moteur se-
ion l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que le carburant est injecté dans la chambré de com-
bustion (17) de manière à former une charge de carburant
et d'air en couches superposées dans la chambre de combus-
tion.
7. Procédé pour. faire fonctionner un moteur se-
ion l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé
en ce que le carburant est injecté dans la chambre de -com-
bustion (17) de manière à former une charge de carburant
et d'air en couches superposées dans la chambre de combus-
tion.
- 8. Procédé pur faire fonctionner un moteur se-
lon la revendication 6, caractérisé en ce que la quantité
dosée de carburant est injectée dans la chambre de combus-
tion en étant entraînée dans un gaz.
9. Procédé pour faire fonctionner un moteur se-
lon la revendication 7, selon lequel la quantité dosée de carburant est injectée dans la chambre de combustion en
étant entraînée dans un gaz.
10. Procédé pour faire fonctionner un moteur se-
lon la revendication 5, caractérisé en ce que la commande de l'écoulement des produits de combustion hors de ladite
chambre (17) inclut le réglage du synchronisme. del'ouver-
ture et de la fermeture de l'orifice, d'échappement (21) en
réponse à la vitesse détectée du moteur.
11. Moteur à combustion interne fonctionnant se-
lon le cycle à deux temps, comportant un cylindre (14), un piston (13) monté de maniêre à effectue? n-déolacement en va-et-vient dans le cylindre, ledit piston et le cylindre définissant une. chambre de combustion (17) dont le volume cyl lique
variede manière / rsque le piston se déplace en va-et-
vient, un orifice d'admission - d'air- (20)- établissant une -
- -communication entre la chambre de combustion et une source
d'air,-et un orifice d'échappement (2-1) établissant une com -
munication entre la chambre de combustion et- une tubulure
d'échappement (22), lesdits orifices d'admission et d'ëchap-
pement (20, -21) étant agencés de manière à être ouvert. et fermés par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient
dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il comporte des mo-
yens (29) servant à commander l'écoulement des gaz dans la chambre de combustion selon une relation prédéterminée en rapport avec la demande de charge appliquée au moteur et
la vitesse de ce dernier, tandis que l'orifice d'échappe-
ment (21) est ouvert de manière à régler ainsi la masse des
produits de combustion retenus dans la chambre de combus-
tion lors de la fermeture des orifices, de sorte que les hydrocarbures présents dans les produits de combustion à
évacuer se situent dans des limites prédéterminées.
12. Moteur à combustion interne selon la reven-
dication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens servant
à commander l'écoulement des gaz comrennentdes premiers mo-
yens (29) servant à commander l'écoulement de l'air péné-
trant dans ladite chambre, des seconds moyens (30) ser-
vant à commander l'écoulement des produits de combustion hors de ladite chambre, et des moyens (40, 41, 45; 55, 57) pouvant être actionnés en réponse à la demande de charge appliquée au moteur et à la vitesse du moteur de manière à actionner lesdits premiers et seconds moyens de commande
selon une relation prédéterminée de manière à régler la mas-
se des produits de combustion retenus dans la chambre de
combustion lors de la fermeture des orifices (20, 21). -
- 13. Moteur à combustion interne selon la reven-
dication 11,- caractérisé en ce que lesdits moyens servant à commander l'écoulement des -gaz comprennent des premiers moyens (29) commandant l'écoulement de l'air pénétrant dans ladite chambre (17), des seconds moyens (30) commandant
301'écoulement des produits de combustion hors de ladite cham-
-bre, des moyens (40, 41, 45; 55, 57) pouvant être action-
nés de manière-à commander l'un desdits premiers et seconds
moyens de commande selon une relation prédéterminée en rap-
port avec la demande de charge appliquée au moteur, et des
moyens (55, 57; 40, 41, 45) pouvant être actionnés de ma-
nière à commander les autres desdits premiers et seconds
moyens de commande selon une relation prédéterminée en rap-
port avec la demande de charge appliquée au moteur et avec la vitesse du moteur afin de régler la masse des produits de combustion retenus dans la chambre de combustion lors
de la fermeture des orifices.
14. Moteur à combustion interne selon la reven-
dication 11, caractérisé en ce que les moyens servant à com-
mander l'écoulement des gaz comprennent des moyens servant à régler le synchronisme de l'ouverture et de la fermeture de l'orifice d'échappement (21) en relation avec la vitesse
du moteur et la demande de charge appliquée à ce dernier.
15. Moteur à combustion interne selon l'une dès
revendications 12 Ol 13, caractérisé en ce que des-moyens
faisant partie desdits premiers et seconds moyens (29, 30) peuvent être actionnés de manière à régler le synchronisme
de l'ouverture et de la fermeture de l'orifice d'échappe-
ment (21) en rapport avec la vitesse du moteur et la deman-
de de charge appliquée au moteur.
16. Moteur à combustion interne selon la reven-
dication 11, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (59) servant à détecter la vitesse du moteur et à délivrer un signal représentatif de cette vitesse, des moyens (61) servant à détecter la demande de charge appliquée au moteur, une unité de commande électronique (ECU) agencée de manière
à recevoir lesdits signaux de vitesse et de demande de char-
ge et aptes à déterminer, à partir desdits signaux, ledit écoulement de gaz requis dans la chambre de combustion et à envoyer un signal représentatif dudit écoulement de gaz, des moyens (53) agencés de manière à recevoir ledit signal d'écoulement de gaz et pouvant être actionnés en réponse à ce signal de manière à commander l'écoulement. à travers au moins l'un desdits orifices d'admission et d'échappement
(20, 21).
17. Moteur à combustion interne selon la reven-
dication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens pouvant être actionnés en réponse audit signal d'écoulement de gaz commandent l'écoulement à travers ledit orifice de sortie (21). 18. Moteur à combustion interne selon l'une quel-
conque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que
des moyens (52) sont agencés de manière à injecter une quan-
tité dosée de carburant dans une charge d'air située dans
la chambre de combustion lors de chaque cycle du moteur.
19. Moteur à combustion interne selon la reven-
dication -18, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injec-
tion (52) sont aptes à injecter le carburant de manière à
former une charge de carburant et d'air en couches superpo-
sées dans la chambre de combustion.
- 20. Moteur à combustion interne selon la reven-
dication 19, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injec-
tion (52) peuvent être actionnés de manière à injecter le carburant dans ladite chambre, le carburant étant entraîné
dans un gaz.
21. Procédé pour faire fonctionner un moteur à combustion interne monté dans un bateau mû par ce moteur
et comportant-une coque,et pouvant fonctionner selon le cy-
cle à deux temps, ledit moteur comprenant un cylindre (14), - un piston (13) monté de manière! effectuer uiLn déplacement en
va-et-vient dans le cylindre, ledit piston et le cylindre -
définissant une chambre de combustion (17) dont le volume
varie de manière ciorsque le piston se déplace en va-et-
vient, un orifice d'admission d'air (20) établissant une communication entre la chambre de combustion et une source
d'air,-et un orifice d'échappement (21)Xétablissant une com-
munication' entre la chambre de combustion et-une tubulure
d'échappement -(22), lesdits orifices d'admissicin et d'échap-
pement (20, 21) étant agencés de manière à être- ouverts et fermé par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient
dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il consiste à admet-
tre une charge d'air dans la chambre de combustion (17)par l'intermédiaire de l'orifice d'admission, à comprimer la
charge d'air dans la chambre de combustion au moyen du dé-
placement du piston (13) une fois que les orifices d'admis-
sion et d'échappement -(20, 21) ont été fermés, à injecter une quantité dosée de carburant dans la charge d'air située dans la chambre de combustion, à allumer ladite charge de
carburant et à évacuer les produits de combustion par l'ori-
fice d'échappement après expansion dam la chambre de com-
bustion, à détecter la demande de chargeappliquéeau moteur
et la vitesse du moteur alors que ce dernier est en fonc-
tionnement, à commander l'écoulement des gaz dans la cham-
bre de combustion selon une relation prédéterminée par rap-
port à 1-a vitesse et la charge du moteur alors que l'ori-
fice d'échappement (21) est ouvert de manière à régler de ce fait la masse des produits de combustion retenus dans
la chambre de combustion (17) lors de la fermeture des ori-
fices de manière que les hydrocarbures présents dans les
produits de combustion évacués soient inférieurs à un ni-
veau prédéterminé.
22. Moteur servant à entraîner un bateau et fonc- -
tionnant conformément au procédé selon la revendication 21,
caractérisé en ce que ledit moteur est un moteur marin hors-
bord. - -
23; Moteur marin pouvant fonctionner selon le cycle à deux temps, du type comportant un cylindre (14), un piston (13) monté de manière à effectuer undéplacement en va-et-vient dans le cylindre, ledit piston et le cylindre définissant une chambre de combustion (17) dont le volume
varie de manière-cycliquelorane le piston se déplace en-va-et-
vient, un. orifice d'admission d'air (20) établissant une' - communication entre la chambre de combustion-et une source
d'air, et un orifice d'échappement (21) établissant une com-
munication entre la chambre -de combustion et une tubulure
d'échappement (22), lesdits orifices d'admission et d'échap-
pement (20, 21) étant agencés de manière à être ouvert et fermés par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre, caractérisé en ce que ledit moteur est apte à fonctionner selon un procédé consistant à admettre une charge d'air dans la chambre de combustion (17) par l'intermédiaire de l'orifice d'admission, à comprimer la
charge d'air dans la chambre de combustion au moyen du dé-
placement du piston (13) une fois que les orifices d'admis-
sion et d'échappement (20, 21) ont été fermés, à injecter une quantité dosée de carburant dans la charge d'air située dans la chambre de combustion, à allumer ladite charge de
carburant et à évacuer les produits de combustion par l'ori-
fice d'échappement après expansion dans la chambre de com-
bustion, à détecter la demande de chargeappliquéeau moteur
et la vitesse du moteur alors que ce dernier est en fonc-
tionnement, à commander l'écoulement des gaz dans la cham-
bre de combustion selon une relation prédéterminée par rap-
port à la vitesse et la charge du moteur alors que l'ori-
fice d'échappement (21) est ouvert de manière à régler de ce fait la masse des produits de combustion retenus dans
la chambre de combustion (17) lois de la fermeture des ori-
fices de manière que les hydrocarbures présents dans les
produits de combustion évacués soient inférieurs à un ni-
veau prédéterminé.
24. Moteur marin selon la revendication 23, ca-
ractérisé en ce qu'il s'agif d'un moteur marin hors-bord.
25. Procédé pour faire fonctionner- un moteur à combustion interne à injection de carburant entraînant un
véhicule à moteur comprenant une carrosserie, des roues sup-
portant la carrosserie du véhicule sur le sol, et ledit mo-: teur, cemoteur-comportant un cylindre (14), un piston (13) monté de manièreà effectuer undéplacement en va-et-vient dans le cylindre, ledit piston et ledit cylindre définissant une chambre de combustion (17)ont le volume varie de manière cyclique
ment lorsque le piston se déplace en va-et-vient, un ori-
fice d'admission d'air (20) établissant une communication entre la chambre de combustion et une source d'air, et un orifice d'échappement (21) établissant une communication
entre la chambre de combustion et une tubulure d'échappe-
ment (22), lesdits orifices d'admission et d'échappement
(20, 21) étant agencés de manière à être ouvert et fermé.
par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il consiste à admettre une
charge d'air dans la chambre de combustion (17) par l'in-
termédiaire de l'orifice d'admission, à comprimer la char-
ge d'air dans la chambre de combustion au moyen du dépla-
cement du piston (13) une fois que les orifices d'admission et d'échappement (20, 21) ont été fermés, à injecter une quantité dosée de carburant dans la charge d'air située dans la chambre de combustion, à allumer ladite charge de
carburant et à évacuer les produits de combustion par l'ori-
fice d'échappement après expansion dans la chambre de com-
bustion, à détecter la demande de chargeappliquée au moteur
et la vitesse du moteur alors que ce dernier est en fonc-
tionnement, à commander l'écoulement des gaz dans la cham-
bre de combustion selon.une relation prédéterminée par rap-
port à la vitesse et la charge du moteur alors que l'ori-
fice d'échappement (21) est ouvert de manière à régler de ce fait la masse des produits de combustion retenus dans
la chambre de combustion (17) lors de la fermeture des ori-
fices de manière que les hydrocarbures présents dans les
produits de combustion évacués soient inférieurs à un ni-
veau prédéterminé. -
26. Moteur à combustion interne à injection de.
carburant apte à fonctionner selon-le cycle à deux temps et monté dans un véhicule à moteur et comportant un cylindre (.14), un piston (13) monté de manière à avoir un déplacement
en va-et-vient dans le cylindre, ledit piston et le cylin-
dre définissant une chambre de combustion (17)dont le volu-
me varie de manière cyclique lorsque le piston se déplace en va-
et-vient, un orifice d'admission d'air (20) établissant une communication entre la chambre de combustion et une source
d'air, et un orifice d'échappement (21) établissant une com-
munication entre la chambre de combustion et une tubulure d'échappement (22), lesdits orifices d'admission et d'échap- pement (20, 21) étant agencés de manère à être ouverts et fermés par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre, caractérisé en ce que ledit moteur est apte à fonctionner selon un procédé consistant à admettre
une charge d'air dans la chambre de combustion (17) par l'in-
termédiaire de l'orifice d'admission, à comprimer la char-
ge d'air dans la chambre de combustion au moyen du dépla-
cement du piston (13) une fois que les orifices d'admission et d'échappement (20, 21) ont été fermés, à injecter une quantité dosée de carburant dans la charge d'air située dans la chambre de combustion, à allumer ladite charge de
carburant et à évacuer les produits de combustion par l'ori-
fice d'échappement après expansion dans la chambre de com-
* bustion, à détecter la demande de charge appli4eau moteur
et la vitesse du moteur alors que ce dernier est en fonc-
tionnement, à commander l'écoulement des gaz dans la cham-
bre de combustion selon une relation prédéterminée par rap-
port à la vitesse et à la charge du moteur alors que l'ori-
fice d'échappement (21) est ouvert de manière à régler de ce fait la masse des produits de combustion retenus dans
la chambre de combustion (17) lors de la fermeture des ori-
fices de manière que les hydrocarbures présents dans les
produits de combustion évacués soient inférieurs à un ni-
veau prédéterminé. ' - 27. Procédé pour faire fonctionner un moteur a
combustion interne selon l'une quelconque des revendications
2 à l10, caractérisé en ce que le moteur est utilisé pour
la propulsion d'un bateau.
28. Procédé selon la revendication 27, caracté-
risé en ce que le moteur est un moteur marin hors-bord.
29. Procédé pour faire fonctionner un moteur à
combustion interne selon l'une quelconque des revendications
2 à 10, caractérisé en ce que le moteur est utilisé pour
la propulsion d'un véhicule à moteur.
30. Moteur à combustion interne à injection de carburant utilisé pour entraîner un bateau muni d'une coque, et apte à fonctionner selon le cycle à deux temps, du type
comportant un cylindre (14), un piston (13) monté de maniè-
re à effectuer ln déplacement en va-et-vient dans le cylindre,
le piston et le cylindre définissant une chambre de combus--
tion (17) dont le volume varie de manière cyclique lorscue le pis-
ton se déplace en va-et-vient, un orifice d'admission d'air
(20) établissant une communication entre la chambre de com-
bustion et une source d'air, et un orifice d'échappement
(21) établissant une communication entre la-chambre de com-
bustion et une tubulure d'échappement (22), lesdits orifi-
ces d'admission et d'échappement (20, 21) étant agencés de manière à être ouvert et fermé par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre, caractérisé en
ce qu'il comporte des moyens (29) servant à commander l'écou-
lement.des gaz dans la chambre de combustion selon une re-
lation prédéterminée en rapport avec la demande de charge appliquée au. moteur et la vitesse de ce dernier, tandis que l'orifice d'échappement (21) est ouvert de manière à-régler ainsi la masse des produits de combustion retenus dans la chambre de combustion lors de la -fermeture des orifices, de sorte que les hydrocarbures présents dans les produits
de combustions évacués sont inférieurs à des limites pré-
déterminées.
-30 - 31. Moteur-selon la -revendication 30, caractéri-
sé en ce qu'il s'agit d'un moteur marin hors-bord.
- 32. Moteur marin à injection de carburant, pou- -
vant fonctionner selon le cycle à deux temps, du type com-
portant un cylindre (14), un piston (13) monté de manière
effectuer un déplacement en va-et-vient dans le cylindre, le-
dit piston et le cylindre définissant une chambre de com-
bustion (17) dont le volume varie de manière cycli e lorsque le piston se déplace en va-et-vient, un orifice d'admission d'air (20) établissant une communication entre la chambre
de combustion et une source d'air, et un orifice d'échap-
pement (21) établissant une communication entre la chambre de combustion et une tubulure d'échappement (22), lesdits
orifices d'admission et d'échappement (20, 21) étant agen-
cés de manière à être ouvert et fermé par le piston lors-
qu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre, caracté-
risé en ce qu'il comporte des moyens (29) servant à comman-
der l'écoulement des gaz dans la chambre de combustion se-
lon une relation prédéterminée en rapport avec la demande de charge appliquée au moteur et la vitesse de ce dernier,
tandis que l'orifice d'échappement (21) est ouvert de ma-
nière à régler ainsi la masse des produits de combustion retenus dans la chambre de combustion lors de la fermeture des orifices, de sorte que les hydrocarbures présents dans les produits de combustion évacués sont inférieurs à des
limites prédéterminées.
33. Moteur selon la revendication 32,' caractéri-
sé en ce qu'il s'agit d'un moteur marin hors-bord.
34. Moteur à injection de carburant pouvant fonc-
tionner selon le cycle à deux temps, monté dans la carros-
serie d'un véhicule automobile comportant une carrosserie et des roues supportant le véhicule au sol, de manière à entraîner ledit véhicule, du type comportant un cylindre (14),un piston (13) monté de manière a effectuer Ln déplacement
en va-et-vient danrs le cylindre, ledit piston et le cylin-
dre définissant une chambre de combustion (17) dont le vo-
le varie de manière cyclique lors:ue le piston se déplace en va- -
et-vient, un orifice d'admission d'air (20) établissant une communication entre la chambre de combustion et une source
d'air, et un orifice d'échappement (21) établissant une com-
munication entre la chambre de combustion et une tubulure
d'échappement (22), lesdits orifices d'admission et d'échap-
pement (20,21)étant agencés de manière à être ouvert et fermé par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre,caractérisé ence qu'il comporte des moyens (29)servant à commander l'écoulement des gaz dans la chambre de combustion selon une relation prédéterminée en rapport avec la demande de charge appliquée au moteur et la vitesse
de ce dernier,tandis que l'orifice d'échappement(21)est ou-
vert de manière à régler ainsi la masse des produits de com-
bustion retenus dans la chambre de combustion lors de la
fermeture des orifices, de sorte que les hydrocarbures pré-
sents dans les produits de combustion évacués sont inférieurs
à des limites prédéterminées.
35.Moteur à combustion interne à injection de carbu-
rant apte à fonctionner selon un cycle à deux temps et des-
tiné à être utilisé dans un véhicule automobile,du type com-
portant un cylindre (14),un piston (13)monté de manière à effectuer un déplacement en va-et-vient dans le cylindre,
ledit piston et le cylindre définissant une chambre de com-
bustion (17)dont le volume varie de manière cyclique lorsque 2le piston se déplace en va-et-vient,un orifice d'admission d'air (20)établissant une communication entre-la chambre de combustion et une source d'air,et un orifice d'échappement
(21)établissant une communication entre la chambre dé com-
bustion et une tubulure d'échappement (22),lesdits orifices d'admission et d'échappement (20,21)étant agencés de manière à être ouvert et fermé par le piston lorsqu'il se déplace en va-et-vient dans le cylindre, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (29)servant à commander l'écoulement des gaz dans la chambre de combustion selon une relation prédéterminée en rapport avec la demande de charge appliquée
30.... .
Àau moteur et la vitesse de ce dernier,tandis que l'orifice d'échappement (21)est ouvert de manière à régler ainsi
la masse des produits de combustion-.
retenus dans la chambre de combustion lors de la fermeture des orifices, de sorte que les hydrocarbures présents dans les produits de combustion évacués sont inférieurs à des
limites prédéterminées.
36. Moteur à combustion interne à injection de carburant fonctionnant selon le cycle à deux temps, selon
l'une quelconque des revendications 12 à 20, caractérisé
en ce que le moteur est utilisé pour la propulsion d'un ba-
teau. 37. Moteur à combustion interne à injection de carburant selon la revendication 36, caractérisé en ce que
le moteur est un moteur marin hors-bord.-
38. Moteur à combustion interne à injection de
carburant selon l'une quelconque des revendications 12 à
20, caractérisé en ce que le moteur est utilisé pour la pro-
pulsion d'un véhicule automobile.
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