FR2589196A1 - Dispositif d'admission pour moteur a combustion interne a injection - Google Patents

Dispositif d'admission pour moteur a combustion interne a injection Download PDF

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Abstract

DISPOSITIF D'ADMISSION POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A INJECTION, COMPRENANT DEUX GROUPES 2, 3 DE CYLINDRES, CE DISPOSITIF COMPORTANT DEUX CAPACITES 6, 7 RELIEES, D'UNE PART A UN FILTRE A AIR PAR AU MOINS UN CONDUIT D'ENTREE CONTENANT UN PAPILLON, D'AUTRE PART CHACUNE A L'UN DES DEUX GROUPES 2, 3 DE CYLINDRES PAR DES TUBULURES D'ADMISSION 4, 5; LES DEUX CAPACITES 6, 7 SONT RELIEES ENTRE ELLES PAR AU MOINS UN CONDUIT 12 OU 13 DE LIAISON CONTENANT UN MOYEN D'OBTURATION 14 OU 15 ACTIONNE PAR DES MOYENS DE COMMANDE 16 OU 17, 18, 19, 20 DEPENDANT D'AU MOINS UN PARAMETRE DE FONCTIONNEMENT DU MOTEUR. CET AGENCEMENT PROCURE UN BON REMPLISSAGE DES CHAMBRES DE COMBUSTION, ET PAR SUITE UN COUPLE MOTEUR ELEVE, DANS UNE VASTE PLAGE D'UTILISATION DU MOTEUR.

Description

L'invention est relative aux dispositifs d'admission d'air équipant les moteurs à combustion interne munis de deux groupes de cylindres. par exemple disposés en V et alimentés par injection multipoint, c'est-å-dire au moyen d'injecteurs de carburant disposés au droit ou légèrement en amont des chambres de combustion associées aux cylindres.
Ces dispositifs comprennent généralement, entre un conduit d'entrée relié à l'atmosphère par un filtre à air et des tubulures d'admission reliées aux chambres de combustion, soit une seule chambre de répartition appelée ci-après capacité. de volume relativement important. soit deux capacités de moindre volume reliées chacune à l'un des groupes de cylindres.
Le débit d'air est contrôlé par un volet dit papillon. dispose dans le conduit d'entrée. Cet air étant admis dans les chambres de combustion de façon intermittente par bréve ouverture de soupapes à chaque cycle du moteur. il est soumis, entre le papillon et les chambres de combustion, à des pulsations de pression et de débit qui dépendent, non seulement de la vitese de rotation du moteur. mais aussi des dimensions des éléments du dispositif, en particulier de la longueur des tubulures et du volume de la ou de chaque capacité.
Ainsi, pour un dimensionnement donné des tubulures, par rapport au dispositif comportant une seule capacité. celui comportant deux capacités de moindre volume reliées chacune à un groupe de cylindres assure un remplissage des chambres de combustion plus important aux vitesses moyennes mais plus faible aux hautes vitesses. et procure donc un plus grand couple moteur à vitesse moyenne mais une moindre puissance maximale à vitesse élevée.
L'invention a pour but d'aménager, sur un moteur à combustion interne et à injection multipoint comportant deux groupes de cylindres. un dispositif d'admission procurant un bon remplissage des chambres de combustion. et par suite un couple moteur élevé, dans une vaste plage de vitesses d'utilisation du moteur.
Le dispositif d'admission selon l'invention comprend deux capacités reliées. d'une part à un filtre à air par au moins un conduit d'entrée contenant un papillon. d'autre part chacune à l'un des deux groupes de cylindres par des tubulures d'admission.
Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que les deux capacités sont reliées entre elles par au moins un conduit de liaison contenant un moyen d'obturation actionné par des moyens de commande dépendant d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur.
Le moyen d'obturation, tel qu'un volet, est placé en état d'ouverture quand la vitesse du moteur est supérieure à un seuil déterminé.
Les deux capacités sont de préférence reliées entre elles par deux conduits disposés en pa ralléle et munis chacun d'un volet, et les moyens de commande assurent l'ouverture respective des deux volets quand la vitesse du moteur dépasse successivement deux seuils déterminés, le conduit dont le volet s'ouvre pour une vitesse moins élevée étant avantageusement de plus petite section etlou de plus grande longueur que l'autre conduit.
Un exemple de réalisation d'un dispositif d'admission selon l'invention est décrit ci-après, avec référence aux dessins annexés, parmi lesquels
- la Figure 1 est une vue simplifiee en élévation d'un moteur à combustion interne équipé du dispositif selon l'invention,
- la Figure 2 en est une vue de dessus, certains éléments étant supprimés:
- la Figure 3 est une vue partielle, analogue à la Figure 2, de deux variantes de réalisation:
- et la Figure 4 est un graphique montrant la relation entre le couple et la vitesse de rotation du moteur.
On voit sur les Figures 1 et 2 un moteur a combustion interne 1 comportant deux groupes 2, 3 de cylindres, disposés en V. Les chambres de combustion, non visibles, associées à ces cylindres sont alimentées chacune par une tubulure 4 ou 5 d'un dispositif d'admission comprenant deux capacités 6, 7 reliées d'une part à un filtre à air 8 par un conduit d'entrée 9, d'autre part chacune à l'un des deux groupes de cylindres par les tubulures correspondantes X, 5.
Le filtre à air 8 communique avec l'atmos- phére du côté opposé au susdit conduit d'entrée 9, et celui-ci contient un volet 10, dit papillon. permettant classiquement de régler le débit de l'air admis dans les capacités 6, 7 et la charge du moteur.
En variante, comme visible à la Figure 3, deux conduits d'entrée 9a, 9b contenant chacun un papillon 10a, 1Ob relient chaque chambre 6. T au filtre à air B soit séparément (conduits lia, 11b) soit par un tronçon commun lic.
Des injecteurs, non représentés, débouchant dans chaque chambre de combustion ou dans la tubulure associée 4, 5, assurent l'introduction de carburant avec un dosage réglé de préférence. par un calculateur electronique sensible à plusieurs paramètres de fonc tionnement du moteur.
Les deux capacités 6, 7 sont reliées entre elles par deux conduits de liaison disposés en paral lèles : un conduit court 12 relativement éloigné du conduit d'entrée 9, et un conduit plus long 13 débouchant dans chaque capacité 6, 7 entre le conduit d'entrée 9 et le conduit court 12. Celui-ci présente de préférence une plus large section que le conduit 13 de manière à provoquer une moindre résistance au passage éventuel de gaz.
Chaque conduit de liaison 12, 13 contient un volet 14, 15, ou un autre élément d'obturation équivalent, actionnable par un & ectro-aimant 16, 17, ou par un moteur électrique, commandé au moyen d'un r & ula- teur 18 sensible à divers paramètres de fonctionnement du moteur tels que sa vitesse et sa charge. A cet effet, le régulateur est relié à deux capteurs 19, 20 affichant respectivement des signaux représentatifs d'une part de la vitesse de rotation du vilebrequin du moteur. d'autre part de la pression des gaz admis, donc de la charge du moteur.
Le régulateur est aménagé de façon que les actionneurs 16. 17 assurent la fermeture des deux volets 14. 15 quand la vitesse V du moteur est inférieure à un premier seuil V1 (par exemple 3000 t/m environ), l'ouverture des deux volets 14. 15, quand la vitesse est supérieure à un second seuil V2 (par exemple 4000 t/m environ), et 1 ouverture du seul volet 15 quand la vitesse est comprise entre les deux seuils V1, V2.
Le graphique de la Figure 4 montre la relation entre le couple C et la vitesse V de rotation du moteur selon que les deux volets 14, 15 sont tous deux fermés (courbe C1), tous deux ouverts (courbe C3 > , ou l'un 14 fermé et l'autre 15 ouvert (courbe C2). Le remplissage des chambres de combustion étant influencé par les pulsations de pression et de débit de l'air contenu dans le dispositif, d'une façon dépendant notamment du volume et de la forme de la capacité, il en résulte que lorsque les deux volets 14. 15 sont fermés, les deux capacités 6, 7 étant totalement séparées, le couple moteur est maximal pour les vitesses moyennes inférieures au seuil V1.Quand les deux volets 14, 15 sont ouverts, ls deux capacités 6, 7 communiquant largement et se comportant à peu prés comme une seuie grande capacités, le couple moteur est maximal pour de hautes vitesses supérieures à V2. Quand le volet 15 est seul ouvert, le couple est maximal pour des vitesses comprises entre les deux seuils V1 et V2.
Grace à l'ouverture et à la fermeture des volets 1X, 15 assurée par le régulateur 18 selon le mode indiqué plus haut en fonction de la vitesse du moteur, le fonctionnement de celui-ci s'effectue avec un couple maximal important dans une large plage de vitesses, comme visible en trait plein sur le graphique de la Figure 4.
La valeur des seuils V1 et V2 d'ouverture des volets est de préférence modifiée par le régulateur 18 en fonction du signal de pression 20, donc en fonction de la charge du moteur, suivant une loi optimale déterminée expérimentalement.
Une telle disposition s'avère particulièrement intéressante dans le cas d'un moteur dont l'injection s'effectue au moyen d'un calculateur électronique, car elle peut en utiliser non seulement divers éléments tels que des capteurs de vitesse ou de pression, mais aussi des aménagements cartographiques relatifs à la vitesse et à la charge du moteur.

Claims (3)

RtVENDICATIONS
1 - Dispositif d'admission pour moteur à combustion interne à injection, comprenant deux groupes (2. 3) de cylindres. ce dispositif comportant deux capacités (6, 7) reliées, d'une part à un filtre à air (8) par au moins un conduit d'entrée (9) contenant un papillon (10), d'autre part chacune à l'un des deux groupes (2, 3) de cylindres par des tubulures d'admission (4, 5), caractérisé en ce que les deux ca pacités (6, 1) sont reliées entre elles par au moins un conduit (12 ou 13) de liaison contenant un moyen d'obturation (14 ou 15) actionné par des moyens de commande (16 ou 11, 18, 19, 20) dépendant d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur.
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en cè que le moyen d'obturation (14 ou 15), par exemple un volet, est placé en état d'ouverture par lesdits moyens de commande quand la vitesse du moteur est supérieure à un seuil détermine.
3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2. caractérisé en ce que les deux capacités (6, 7) sont de préférence reliées entre elles par deux conduits (12, 13) disposés en parallèle et munis chacun d'un volet (14, 15), et les moyens de commande (16, 11, 18, 19, 20)assurent l'ouverture respective des deux volets (14, 15) quand la vitesse du moteur dépasse successivement deux seuils déterminés, le conduit (13) dont le volet (15) s'ouvre pour une vitesse moins élevée étant avantageusement de plus petite section et/ou de plus grande longueur que l'autre conduit (12).
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