FR2763642A1 - Moteur a combustion interne a deux temps de type a allumage par etincelle avec chambre de sous-combustion - Google Patents

Moteur a combustion interne a deux temps de type a allumage par etincelle avec chambre de sous-combustion Download PDF

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Abstract

Un moteur à combustion interne à deux temps (1), à allumage par étincelle et chambre de sous-combustion (18), comprend une chambre d'accumulation de pression (20) remplie d'air comprimé, une vanne de commutation (19) apte à relier librement les chambres (18, 20), un dispositif (34) pour injecter du carburant dans la chambre d'accumulation de pression (20), et un dispositif de commande (42) apte à ouvrir la vanne de commutation (19) à un angle de manivelle prédéterminé, correspondant à une quantité de variation de régime du moteur telle que le nombre de tours ou la charge du moteur, et apte à actionner le dispositif (34) d'injection du carburant pour interrompre cette injection à un angle de manivelle prédéterminé correspondant à une quantité de variation de régime du moteur.

Description

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A DEUX TEMPS DE TYPE A
ALLUMAGE PAR ETINCELLE AVEC CHAMBRE DE SOUS-COMBUSTION
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un moteur à combustion interne à deux temps de type à allumage par étincelle à rendement élevé (appelé ci-après moteur à combustion interne à deux temps) qui assure une condition de combustion stable et excellente pour une plus large plage de fonctionnement du moteur et produit une quantité moindre de rejet d'hydrocarbures.
Contexte de l'invention
En général, un moteur à combustion interne à deux temps exécute deux fois la combustion pendant le même nombre de tours qu'un moteur à combustion interne à quatre temps et obtient de ce fait près de deux fois la puissance de sortie de celui-ci pour une même course et un même volume. C'est pourquoi un moteur à combustion interne à deux temps peut produire une puissance de sortie élevée même s'il est de petite taille et de ce fait, il peut être fabriqué à bas prix avec un nombre réduit de pièces. Il en résulte qu'un tel moteur à deux temps se prête particulièrement bien à un moteur de véhicule. Cependant, puisque l'échappement et le balayage sont exécutés simultanément à un certain moment, le moteur génère facilement du gaz contournant le piston, il rejette une grande quantité d'hydrocarbures et la consommation de carburant est médiocre.
Le moteur à combustion interne présenté dans le brevet NO 2515276 a résolu le problème exposé ci-avant.
Dans ce moteur à combustion interne, il est prévu une chambre de sous-combustion (présentée comme interne au cylindre dans la spécification du brevet) ; un dispositif de retenue de carburant est également prévu à côté de la chambre de sous-combustion ; une chambre de retenue de carburant du dispositif de retenue de carburant est toujours remplie d'air pressurisé comprimé jusqu'à une pression prédéterminée ; une quantité prédéterminée de carburant est introduite à partir d'un dispositif de dosage de carburant en fonction de l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne pour un seul tour du vilebrequin ; une vanne de commutation du dispositif de retenue de carburant est ouverte à un angle de manivelle prédéterminé et la quantité prédéterminée de carburant dans la chambre de retenue de carburant est injectée dans la chambre de souscombustion en même temps que l'air comprimé.
Problèmes aue l'invention propose de résoudre
Dans le moteur à combustion interne avec le dispositif de retenue de carburant et le dispositif de dosage de carburant exposé ci-avant, puisque le dispositif de retenue de carburant est placé à coté de la chambre de sous-combustion devant être chauffée jusqu'à une température élevée, du carburant à haute température dans le dispositif de retenue de carburant est carbonisé quand il est en contact avec l'ouverture d'une vanne de commutation et de ce fait, de la suie adhère à l'ouverture, ce qui génère facilement une condition d'étouffement.
Par ailleurs, la vanne de commutation est prévue dans la partie inférieure de la chambre de retenue de carburant. Lorsque la vanne de commutation est fermée, le carburant est recueilli dans la partie inférieure de la chambre de retenue de carburant. Dès lors, quand la vanne de commutation est ouverte, le carburant recueilli dans la partie inférieure de la chambre de retenue de carburant est libéré dans la chambre de sous-combustion. Il en résulte que l'air de mélange fortement concentré s'échappe facilement d'un trou d'échappement dans la condition initiale de l'ouverture de la vanne de commutation ; l'efficacité de la commande de rejet des hydrocarbures est réduite ; de ce fait aucune amélioration suffisante de la consommation de carburant ne peut être espérée et cette tendance est particulièrement observable à régime élevé.
Movens sour résoudre le problème et conséauences
La présente invention concerne un moteur à combustion interne à deux temps de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre d'accumulation de pression qui est remplie d'air comprimé, une vanne de commutation apte à commuter de façon à relier librement la chambre d'accumulation de pression et la chambre de sous-combustion, un moyen d'injection de carburant pour injecter le carburant dans la chambre d'accumulation de pression et un moyen de commande pour commander l'instant de mise en communication de la chambre d'accumulation de pression et de la chambre de sous-combustion par une ouverture de la vanne de commutation, prédéfini en fonction de chaque quantité de variation de régime du moteur telle que le nombre de tours ou la charge du moteur, l'instant de mise en communication étant réglé de façon à être postérieur à l'instant d'injection de carburant.
Le moteur selon l'invention étant agencé comme exposé ci-avant, la vanne de commutation en position fermée est ouverte à l'instant de mise en communication prédéfini en fonction d'une quantité de variation de régime du moteur à combustion interne. Tout d'abord, l'air comprimé dans la chambre d'accumulation de pression est libéré ; de ce fait l'air comprimé dans la chambre d'accumulation de pression est injecté dans la chambre de sous-combustion pour introduire l'air dans cette chambre. Simultanément, le gaz qui a brûlé dans la chambre de sous-combustion est évacué vers la chambre de combustion principale et de ce fait, la chambre de combustion principale est suffisamment balayée sans qu'il y ait génération de gaz contournant le piston. Le carburant est injecté dans la chambre de souscombustion par le moyen d'injection de carburant à linstant d'injection prédéfini en fonction d'une quantité de variation de régime du moteur à combustion interne et de ce fait, l'air de mélange dense est introduit dans la chambre de combustion principale à partir de la chambre de sous-combustion. Il en résulte que l'air est introduit sous la forme d'une couche dans la chambre de combustion principale pour assurer une condition de combustion stable et excellente pour une large plage de charges, depuis une faible charge jusqu'à une charge élevée, et pour une large plage de fonctionnements, depuis un fonctionnement à faible vitesse jusqu'à un fonctionnement à grande vitesse. De ce fait, on peut obtenir une efficacité suffisante de la commande de rejet des hydrocarbures et améliorer notablement la consommation de carburant.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le moteur comprend - une chambre d'accumulation de pression qui est rem
plie d'air comprimé - une vanne de commutation apte à commuter de façon à
relier librement ladite chambre d'accumulation de
pression et ladite chambre de sous-combustion -un moyen d'injection de carburant pour injecter le
carburant dans ladite chambre d'accumulation de pres
sion ; et - un moyen de commande pour commander 1' instant de
coupure de la communication entre ladite chambre
d'accumulation de pression et ladite chambre de sous
combustion par la fermeture de ladite vanne de commu
tation prédéfini, en fonction de chaque quantité de
variation de régime du moteur telle que le nombre de
tours ou la charge du moteur, et également pour
commander l'instant d'arrêt d'injection pour arrêter
l'injection de carburant dans ladite chambre d'accu
mulation de pression à partir desdits moyens d'injec
tion de carburant ; ledit instant d'arrêt d'injection
étant réglé de façon à être postérieur audit instant
d'obturation.
Cet agencement permet aux moyens d'injection de carburant d'arrêter l'injection de carburant dans la chambre d'accumulation de pression à l'instant d'obturation prédéfini en fonction d'une quantité de variation de régime du moteur à combustion interne et de fermer la vanne de commutation en position ouverte à l'instant d'arrêt d'injection prédéfini en fonction d'une quantité de variation de régime du moteur à combustion interne. De ce fait, on évite la combustion dans la chambre d'accumulation de pression de façon à empêcher l'adhérence de suie à la paroi interne de la chambre d'accumulation de pression et on peut supprimer la condition d'étouffement par la suie au niveau de l'ouverture de la vanne de commutation.
Les mêmes effets peuvent être obtenus au moyen d'un moteur à combustion interne à deux temps de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion, caractérisé en ce qu'il comprend - une chambre d'accumulation de pression qui est rem
plie d'air comprimé - une vanne de commutation apte à commuter de façon à
relier librement ladite chambre d'accumulation de
pression et ladite chambre de sous-combustion -un moyen d'injection de carburant pour injecter le
carburant dans ladite chambre d'accumulation de pres
sion ; et - un moyen de commande pour commander l'instant de mise en communication et de coupure de la communication entre ladite chambre d'accumulation de pression et ladite chambre de sous-combustion par l'ouverture ou la fermeture de ladite vanne de commutation, prédéfini en fonction de chaque quantité de variation de régime du moteur telle que le nombre de tours ou la charge du moteur, et pour commander l'instant d'arrêt d'injection pour injecter le carburant dans ladite chambre d'accumulation de pression à partir dudit moyen d'injection de carburant et arrêter l'injection du carburant ; la période d'injection de carburant étant réglée de façon à être comprise dans la période de mise en communication en fonction de l'ouverture et de la fermeture de ladite vanne de commutation.
Cet agencement assure l'efficacité de la commande de rejet des hydrocarbures et une amélioration sensible de la consommation de carburant grâce à la combustion stable et excellente du fait de l'introduction d'air en couche pour une plus large plage et on peut éviter l'adhérence de suie à la paroi interne de la chambre d'accumulation de pression ainsi que la condition d'étouffement par la suie de l'ouverture de la vanne de commutation.
Avantageusement le moyen d'injection de carburant est agencé de manière à ce que l'air comprimé dans ladite chambre d'accumulation de pression soit en contact avec une extrémité d'injection dudit moyen d'injection de carburant dans la condition où ladite vanne de commutation s'ouvre de façon à faire circuler l'air comprimé de ladite chambre d'accumulation de pression vers ladite chambre de sous-combustion. Le carburant injecté à partir des moyens d'injection de carburant est suffisamment mélangé à l'air comprimé dans la chambre d'accumulation de pression pour assurer une excellente condition de combustion, le carburant n'adhère jamais à la surface externe des moyens d'injection de carburant en raison de la circulation d'air comprimé et on peut également empêcher le dépôt de suie à la surface externe.
De préférence, une pluralité de moyens d'allumage sont agencés à l'intérieur de ladite chambre de souscombustion suivant la direction dans laquelle circule un air de mélange dans ladite chambre de souscombustion. L'air de mélange circulant vers la chambre de sous-combustion à partir de la chambre d'accumulation de pression est ainsi en contact de manière séquentielle avec une pluralité de moyens d'allumage ou circule près de ces moyens d'allumage. Il en résulte que si l'air de mélange est dans une condition où il ne s'enflamme pas facilement, l'air de mélange peut sûrement être enflammé et de ce fait, on peut empêcher une détérioration de la consommation de carburant par une mauvaise combustion ainsi qu'une augmentation de la quantité d'hydrocarbures rejetée.
Enfin, la chambre d'accumulation de pression est avantageusement remplie d'air comprimé au moyen d'une pompe à air à piston alternatif couplée à un vilebrequin du moteur à combustion interne. De l'air comprimé à une pression comparativement élevée peut alors certainement être obtenu même dans un état de fonctionnement à faible vitesse et divers effets peuvent être assurés même dans un quelconque état de fonctionnement.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés.
La figure 1 est un diagramme schématique représentant les grandes lignes d'un mode de réalisation préféré du moteur à combustion interne à deux temps avec chambre de sous-combustion de la présente invention.
La figure 2 est un diagramme caractéristique représentant l'instant d'injection d'air comprimé et de carburant dans le mode de réalisation de la figure 1 en fonction d'une variation de la pression effective moyenne représentée sur la figure.
La figure 3 est un diagramme caractéristique représentant la quantité d'hydrocarbures rejetée dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1 et la quantité d'hydrocarbures rejetée dans un moteur à combustion interne existant, en fonction d'une variation de la pression effective moyenne représentée sur la figure.
La figure 4 est une vue en plan schématique illustrant de façon plus concrète le mode de réalisation de la figure 1.
La figure 5 est une vue en coupe le long de la ligne V-V de la figure 4.
La figure 6 est une vue en coupe verticale le long de la ligne VI-VI de la figure 5.
La figure 7 est une vue en coupe verticale le long de la ligne VII-VII de la figure 5.
La figure 8 est un diagramme caractéristique qui montre la différence entre les instants d'allumage d'une paire de bougies dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 7.
La figure 9 est une vue en coupe verticale illustrant une variante du mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 7.
Descriotion du mode de réalisation préféré
Les paragraphes suivants décriront un mode de réalisation préféré de la présente invention représenté sur la figure 1.
Un moteur à combustion interne à deux temps 1, de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion, prévu pour être monté sur une motocyclette de type scooter (non illustrée) est composé d'un carter 2, d'un bloc-cylindre 3 et d'une culasse 4 et ces éléments sont assemblés en une seule pièce.
Un vilebrequin 5 est supporté d'une manière permettant la rotation par le carter 2 ; un piston 7 est couplé de manière coulissante à un alésage 6 du bloccylindre 3 ; le piston 7 et le vilebrequin 5 sont couplés mutuellement par l'intermédiaire d'une bielle 10 et le vilebrequin 5 est entraîné d'une manière permettant la rotation grâce au mouvement vertical du piston 7.
Un épurateur d'air 13 est relié à la chambre de manivelle 11 dans le carter 2 par l'intermédiaire d'un passage d'alimentation en air 12 ; le passage d'alimentation en air 12 est pourvu d'un papillon 14, d'une soupape d'injection de carburant 15 et d'une valve directionnelle 16 orientée d'amont en aval. Quand la pression dans la chambre de manivelle 11 devient inférieure à la pression atmosphérique au moment où le piston 7 remonte, l'air est aspiré dans le passage d'alimentation en air 12 par l'intermédiaire de l'épurateur d'air 13 et il est mélangé aux particules de carburant injectées par la soupape d'injection de carburant 15.
De ce fait, l'air de mélange ténu est introduit dans la chambre de manivelle 11 en passant par la valve directionnelle 16.
Par ailleurs, une chambre de sous-combustion 18 est formée dans la culasse 4 d'une manière telle qu'elle se trouve à côté de la chambre de combustion principale 17 dans la partie supérieure de l'alésage 6 et communique également avec celle-ci. Une électrovanne d'injection directe 19 faisant office de vanne de commutation est placée à l'extrémité supérieure de la chambre de souscombustion 18. Une chambre d'accumulation de pression 20 de l'électrovanne d'injection directe 19 communique avec un réservoir de compensation 22 par l'intermé diaire d'un tuyau d'air 21. Le réservoir de compensation 22 est relié à des orifices d'échappement 24b d'une pompe à air 24 à piston alternatif, de type à double effet, par l'intermédiaire d'un tuyau d'air 23.
Des orifices d'admission 24a de la pompe à air à piston alternatif 24 sont reliés à l'épurateur d'air 13 par l'intermédiaire d'un tuyau d'air 25. Un robinet d'arrêt 26 est placé sur le tuyau d'air 25. La pompe à air à piston alternatif 24 est couplée mécaniquement au vilebrequin 5 et quand le vilebrequin 5 est mis en rotation, la pompe à air à piston alternatif 24 fonctionne ; de ce fait, l'air dans l'épurateur d'air 13 est comprimé puis introduit dans le réservoir de compensation 22 et l'air comprimé dans le réservoir de compensation 22 est ensuite introduit de façon à remplir la chambre d'accumulation de pression 20.
Un tuyau de retour d'air 27 est relié au tuyau d'air 25 et monté en parallèle avec celui-ci. Un robinet de réglage de pression d'air 28 est placé sur le tuyau de retour d'air 27 et quand la pression de l'air dans le réservoir de compensation 22 devient supérieure à la pression atmosphérique selon une valeur prédéfinie, l'air comprimé dans le réservoir de compensation 22 retourne à l'épurateur d'air 13 et la pression de l'air dans le réservoir de compensation 22 est maintenue à la pression prédéfinie par le robinet de réglage d'air 28.
Par ailleurs, une pompe à carburant 29 est couplée mécaniquement au vilebrequin 5 et un orifice d'admission 29a de la pompe à carburant 29 est relié à un réservoir de carburant 31. Un orifice d'échappement 29b de la pompe à carburant 29 est relié aux soupapes d'injection de carburant 34, 15 par l'intermédiaire d'un tuyau de carburant 33 ; la soupape d'injection de carburant 34 est en outre placée sur la chambre d'accumulation de pression 20 et quand le vilebrequin 5 tourne, la pompe à carburant 29 est entraînée de façon à envoyer le carburant contenu dans le réservoir de carburant 31 vers les soupapes d'injection de carburant 34, 15.
Un tuyau de retour de carburant 35 est relié au tuyau de carburant 33 et monté en parallèle avec celui-ci.- Un robinet de réglage de pression de carburant 36 est monté sur le tuyau de retour de carburant 35 et quand la pression du carburant dans le tuyau de carburant 33 devient supérieure à la pression de l'air dans le réservoir de compensation 22 selon une valeur de pression prédéfinie, le carburant dans le tuyau de carburant 33 retourne vers le réservoir de carburant 31 et la pression du carburant dans le tuyau de carburant 33 est maintenue à la pression prédéfinie par le robinet de réglage de pression de carburant 36.
Par ailleurs, une pompe à lubrifiant 37 est couplée mécaniquement au vilebrequin 5 et un orifice d'admission 37a de la pompe à lubrifiant 37 est relié à un réservoir de lubrifiant 39 par l'intermédiaire d'un tuyau de lubrifiant 38 ; un orifice de sortie 37b de la pompe à lubrifiant 37 est relié à la partie coulissante du moteur à combustion interne à deux temps de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation en lubrifiant 40. Une vanne de commande de lubrifiant 41 est placée sur le tuyau d'alimentation en lubrifiant 40 et quand le vilebrequin 5 tourne, la pompe à lubrifiant 37 est entraînée de façon à envoyer le lubrifiant, selon la quantité prédéfinie par la vanne de commande de lubrifiant 41, vers la partie coulissante du moteur à combustion interne à deux temps 1 de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion.
Par ailleurs, un dispositif de commande électronique 42 est adjoint au moteur à combustion interne à deux temps 1, de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion. Le dispositif de commande électronique 42 utilise une batterie 43 comme source d'alimentation et ce dispositif reçoit les signaux d'entrée provenant d'un capteur Ne 44 pour détecter le nombre de tours du moteur, d'un capteur d'angle de manivelle 45 pour détecter l'angle de manivelle, d'un capteur ith 46 pour détecter l'ouverture du papillon, d'un capteur TA 47 pour détecter l'air, d'un capteur PB 48 pour détecter la pression d'admission du côté aval du papillon 14 et d'un capteur Tw 49 pour détecter la température de l'eau de refroidissement du moteur à combustion interne à deux temps 1, de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion.
Par ailleurs, la chambre de sous-combustion 18 est également pourvue de bougies 50, 51 du côté amont et du côté aval de celle-ci. Les bougies 50, 51 sont respectivement pourvues de bobines d'allumage 52, 53 et des bornes de sortie du dispositif de commande électronique 42 sont respectivement connectées aux soupapes d'injection de carburant 15, 34, aux bobines d'allumage 52, 53, à l'électrovanne d'injection directe 19, au robinet d'arrêt 26 et à la vanne de commande de lubrifiant 41.
L'électrovanne d'injection directe 19 est ouverte et fermée en réponse à un signal de commande issu du dispositif de commande électronique 42 à l'instant d'angle de manivelle indiqué par une ligne continue sur la figure 2, correspondant à la pression effective moyenne PMI (=K.W/Ne.Vst, où W : puissance, Ne : nombre de tours du moteur, Vst : déplacement du moteur, K constante proportionnelle) représentée sur la figure et qui est correspond à un variation de régime du moteur à combustion interne à deux temps de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion ; la soupape d'injection de carburant 34 est également commandée de façon à déclencher ou à arrêter l'injection à l'instant d'angle de manivelle indiqué par une ligne discontinue sur la figure 2 en réponse au signal de commande issu du dispositif de commande électronique.
Les bougies 50, 51 sont également activées aux instants requis (allant de paire) correspondant à la pression effective moyenne PMI représentée sur la figure en réponse au signal de commande issu du dispositif de commande électronique 42 pour générer l'étincelle.
Puisque le mode de réalisation représenté sur la figure 1 est agencé comme exposé ci-avant, l'instant de fonctionnement de l'électrovanne d'injection directe 19 et de la soupape d'injection de carburant 34 est retardé en moyenne par rapport à la période d'ouverture du trou de balayage et à la période d'ouverture du trou d'échappement comme le représente la figure 2 dans la condition de ralenti où la pression effective moyenne
PMI est proche de 1 et son temps de fonctionnement est également court.
Lorsqu'une puissance du moteur à combustion interne à deux temps 1, de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion augmente et que, de ce fait, la pression effective moyenne PMI augmente jusqu'à 2, 3 ou 4 (bars), la période de fonctionnement de la soupape d'injection de carburant 34 augmente et la période de fonctionnement de l'électrovanne d'injection directe 19 augmente considérablement comparativement à l'augmentation de la durée de fonctionnement de la soupape d'injection de carburant 34.
Plus concrètement, l'instant de déclenchement de l'ouverture de l'électrovanne d'injection directe 19 est accéléré de façon presque linéaire pour atteindre une valeur importante à mesure que la pression effective moyenne PMI représentée sur la figure passe de 1 bar à 4 bars. Par contre, l'instant est accéléré de façon plus progressive à mesure que la PMI passe de 4 bars à 6 bars. Ensuite, l'instant devient presque constant quand la PMI dépasse 7 bars après être passée de 6 bars à 7 bars. Par ailleurs, la période d'ouverture de l'électrovanne d'injection directe 19 augmente notablement à mesure que la PMI passe de 1 bar à 4 bars, alors que le taux d'augmentation diminue à mesure que la PMI passe de 4 bars à 6 bars. Quand la PMI passe de 6 bars à 7 bars, le taux d'augmentation augmente temporairement, puis il devient quasiment constant.
La période d'injection de la soupape d'injection de carburant 34 augmente notablement à mesure que la pression effective moyenne PMI représentée sur la figure passe de 1 bar à 2 bars, mais elle devient presque constante à mesure que la PMI passe de 2 bars à 4 bars.
Par ailleurs, quand la PMI dépasse 4 bars, elle ne change pas aussi rapidement qu'entre 1 bar et 2 bars mais change progressivement.
Par ailleurs, l'instant d'injection de la soupape d'injection de carburant 34 est accéléré à un taux environ moitié de celui de l'instant d'ouverture de l'électrovanne d'injection directe 19 à mesure que la
PMI passe de 1 bar à 4 bars et quand la PMI dépasse 4 bars, l'instant devient presque constant.
Comme exposé ci-avant, puisque l'électrovanne d'injection directe 19 est ouverte pour injecter l'air comprimé dans la chambre de sous-combustion 18 à partir de la chambre d'accumulation de pression 20, avant l'injection de carburant dans la chambre d'accumulation de pression 20 à partir de la soupape d'injection de carburant 34 pendant toute la plage de fonctionnement du moteur à combustion interne à deux temps 1, de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion , le gaz qui a brûlé pour remplir la chambre de sous-combustion 18 est poussé vers la chambre de combustion principale 17 ; la chambre de souscombustion 18 est ensuite remplie avec l'air et le carburant injecté après par la soupape d'injection de carburant 34 de façon à former une alimentation en air par couches dans la chambre de sous-combustion 18 et la chambre de combustion principale 17. Il en résulte que l'air de mélange est enflammé de façon sûre par les bougies 50, 51 afin d'éviter une mauvaise combustion.
Par ailleurs, dans l'état de fonctionnement à charge élevée où la pression effective moyenne PMI représentée sur la figure est élevée, même si l'instant d'injection de la soupape d'injection de carburant 34 est accéléré, l'électrovanne d'injection directe 19 est ouverte avant l'instant d'injection de la soupape d'injection de carburant 34 et l'air comprimé est injecté dans la chambre de sous-combustion 18 à partir de la chambre d'accumulation de pression 20. De ce fait, l'échappement du gaz de brûlage dans la chambre de combustion principale 17 est facilité et la quantité de gaz qui doit être nouvellement introduite dans la chambre de combustion principale 17 augmente. Par conséquent, la puissance de sortie est facilement augmentée et une condition de brûlage stable peut être assurée. De ce fait, comme l'indique la courbe X sur la figure 3, le rejet d'hydrocarbures est réduit et la consommation de carburant peut être améliorée comparativement au rejet d'hydrocarbures d'un moteur à combustion interne A, d'un moteur à combustion interne sans chambre de sous-combustion B et d'un moteur à combustion interne avec chambre de sous-combustion C existants.
Par ailleurs, seul l'air est introduit dans la chambre de sous-combustion 18 par l'intermédiaire de la chambre d'accumulation de pression 20, après que le carburant a été introduit dans la chambre de souscombustion 18, par l'intermédiaire de la chambre d'accumulation de pression 20, à partir de la soupape d'injection de carburant 34 pendant toute la plage de fonctionnement du moteur à combustion interne à deux temps 1, de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion. On peut donc éviter l'adhérence de carburant aux surfaces de la chambre d'accumulation de pression 20 à température élevée et de la chambre de sous-combustion 18 et aux surfaces des bougies 50, 51 et, de ce fait, on peut aussi éviter l'adhérence de suie à ces surfaces, ce qui supprime la condition d'étouffement. De plus, ceci permet de simplifier l'entretien du moteur à combustion interne à deux temps 1, de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion et de maintenir un excellent état de fonctionnement.
Les figures 4 à 7 représentent plus concrètement la mise en oeuvre du mode de réalisation de la figure 1.
Le moteur à combustion interne à deux temps 61 de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion du mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 7 est réalisé d'un seul tenant, en même temps qu'une transmission à réglage continu à courroie trapézoïdale 62, avec un bloc moteur oscillant 60 d'une motocyclette de type scooter non illustrée. Dans ce cas, une culasse 64 est assemblée en une seule pièce à la partie supérieure du bloc-cylindre 63 du moteur à combustion interne à deux temps 61 de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion et le carter gauche 65 et le carter droit 66 séparés pour former les parties gauche et droite sont assemblés en une seule pièce à la partie inférieure du bloc-cylindre 63.
Le carter gauche 65 s'étend vers l'arrière. Le boîtier de la transmission à réglage continu à courroie trapézoïdale 62 est constitué du carter gauche 65 et d'un carter de transmission 67 qui est couplé de manière amovible au côté extérieur gauche de ce carter 65 ; ce boîtier est attaché en une seule pièce à un essieu 68 de roue arrière 69, qui forme l'arbre de sor tie de la transmission à réglage continu à courroie trapézoïdale 62 et de ce fait la puissance du vilebrequin 70 supporté par le carter gauche 65 et le carter droit 66 du moteur à combustion interne à deux temps de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion 61 est transmise à la roue arrière 69 par l'intermédiaire de la transmission à réglage continu à courroie trapézoïdale 62.
Par ailleurs, comme le représente la figure 6, un piston 72 est monté de manière coulissante dans un alésage 71 du bloc-cylindre 63, dans le moteur à combustion interne à deux temps 61 de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion ; les 82, une poulie menante 85 est en prise, comme le représente la figure 4, avec le vilebrequin 70 du moteur à combustion interne à deux temps 61 de type à allumage par étincelle avec chambre de sous-combustion, une courroie 86 s'étend entre la poulie menée 84 et la poulie menante 85 et quand le vilebrequin 70 tourne, le vilebrequin 83 de la pompe à air à piston alternatif 82 est mis en rotation.
Par ailleurs, dans la pompe à air à piston alternatif 82, le piston (non illustré) reçu dans le cylindre 87 de la pompe est entraîné de façon à fonctionner selon un mouvement alternatif grâce à la rotation du vilebrequin 83.
Comme le représente la figure 5, un passage d'air comprimé 88 est formé dans la culasse 64 dans une direction croisant la partie d'extrémité de la soupape d'injection de carburant 81, une extrémité d'un tuyau de communication 89 est mise en prise avec le passage d'air comprimé 88 dans le prolongement de l'axe longitudinal du passage d'air comprimé 88 et l'autre extrémité du tuyau de communication 89 est mise en communication avec une chambre de décharge 90 de la pompe à air à piston alternatif 82 ; l'air comprimé par la pompe à air à piston alternatif 82 est transféré de la chambre de décharge 90 à la chambre d'accumulation de pression 79 par l'intermédiaire du tuyau de communication 89, du passage d'air comprimé 88 et du passage d'air comprimé 80. Quand l'électrovanne d'injection directe 78 est ouverte et que la soupape d'injection de carburant 81 est activée, le carburant est injecté par la soupape d'injection de carburant 81 dans l'air comprimé s'écoulant à grande vitesse vers la chambre d'accumulation de pression 79 par le passage d'air comprimé 80 ; cet air et ce carburant sont mélangés et, de ce fait, cet air de mélange est introduit de force dans la chambre de sous-combustion 77 par l'ouverture 78a de l'électrovanne d'injection directe 78.
L'électrovanne d'injection directe 78 est composée d'un fourreau de soupape 91, d'un corps formant soupape en champignon 92 qui est mis en prise de manière coulissante avec le fourreau de soupape 91 de façon à ouvrir ou fermer l'ouverture 78a de l'électrovanne d'injection directe 78, d'un ressort hélicoïdal 93 destiné à activer le corps formant soupape en champignon 92 dans la direction de fermeture de l'ouverture 78a de l'électrovanne d'injection directe 78, d'un élément d'attraction magnétique 94 en prise avec l'extrémité supérieure du corps formant soupape en champignon 92, et d'une bobine électromagnétique 95 destinée à attirer l'élément d'attraction 94 vers le côté inférieur pendant son fonctionnement de façon à ouvrir l'électro- vanne d'injection directe 78. Quand un courant électrique traverse la bobine électromagnétique 95, l'électrovanne d'injection directe 78 en position fermée est alors ouverte.
Par ailleurs, des bougies 96, 97 sont agencées du côté amont et du côté aval dans la chambre de souscombustion 77 et ces bougies 96, 97 sont activées simultanément ou dans l'ordre 96, 97 par décalage dans le temps.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 7, le reste de la structure est agencé de la même manière que dans le mode de réalisation de la figure 1. C'est pourquoi on peut assurer un fonctionnement similaire à celui du mode de réalisation de la figure 1 et obtenir également un effet similaire.
Par ailleurs, puisque la chambre de sous-combustion 77 de ce mode de réalisation est elle-même en matériau ferreux, alors que le corps du moteur à combustion interne 61 qui l'entoure est en alliage d'aluminium, la chambre de sous-combustion 77 assure une excellente propriété de conservation de la chaleur, ce qui contribue à éviter l'adhérence du carburant à la surface circonférentielle de la chambre de sous-combustion 77.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 7, si, comme le représente la figure 8, une différence est produite entre les instants d'allumage (0in) des bougies 96, 97, notamment à faible PMI, la combustion est notablement améliorée pendant toute la plage de charge du moteur.
Par ailleurs, la figure 9 représente une électrovanne d'injection directe 98 basée sur l'agencement modifié dans lequel l'adhérence de carburant dans l'électrovanne peut être évitée de manière plus fiable, du fait qu'un passage d'air de mélange 99a est formé au centre du corps formant soupape en champignon 99 de l'électrovanne d'injection directe 98 ; une soupape d'injection de carburant 100 est agencée dans le prolongement de l'axe longitudinal du passage d'air de mélange 99a ; un passage d'air comprimé 101 est formé de façon à croiser perpendiculairement l'axe longitudinal du passage d'air de mélange 99a dans la chambre d'accumulation de pression 102 et le carburant injecté à partir de la soupape d'injection de carburant 100 passe à travers le passage d'air de mélange 99a du corps formant soupape en champignon 99.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes de réalisation, sans pour autant sortir de la portée de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Moteur à combustion interne à deux temps (1) de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion (18), caractérisé en ce qu'il comprend - une chambre d'accumulation de pression (20) qui est
remplie d'air comprimé - une vanne de commutation (19) apte à commuter de
façon à relier librement ladite chambre d'accumula
tion de pression (20) et ladite chambre de sous
combustion (18) ; -un moyen d'injection de carburant (34) pour injecter
le carburant dans ladite chambre d'accumulation de
pression (20) ; et -un moyen de commande (42) pour commander l'instant de
mise en communication entre ladite chambre d'accumu
lation de pression (20) et ladite chambre de sous
combustion (18) par une ouverture de ladite vanne de
commutation (19), prédéfini en fonction de chaque
quantité de variation de régime du moteur telle que
le nombre de tours ou la charge du moteur; ledit
instant de mise en communication étant réglé de façon
à être postérieur audit instant d'injection de carbu
rant.
2. Moteur à combustion interne à deux temps (1) de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion (18), caractérisé en ce qu'il comprend - une chambre d'accumulation de pression (20) qui est
remplie d'air comprimé - une vanne de commutation (19) apte à commuter de
façon à relier librement ladite chambre d'accumula
tion de pression (20) et ladite chambre de sous
combustion (18) -un moyen d'injection de carburant (34) pour injecter
le carburant dans ladite chambre d'accumulation de
pression (20) ; et un moyen de commande (42) pour commander l'instant de
coupure de la communication entre ladite chambre
d'accumulation de pression (20) et ladite chambre de
sous-combustion (18) par la fermeture de ladite vanne
de commutation (19), prédéfini en fonction de chaque
quantité de variation de régime du moteur telle que
le nombre de tours ou la charge du moteur, et
également pour commander l'instant d'arrêt
d'injection pour arrêter l'injection de carburant
dans ladite chambre d'accumulation de pression (20) à
partir dudit moyen d'injection de carburant (34)
ledit instant d'arrêt d'injection étant réglé de
façon à être postérieur audit instant d'obturation.
3. Moteur à combustion interne à deux temps (1) de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion (18), caractérisé en ce qu'il comprend une chambre d'accumulation de pression (20) qui est
remplie d'air comprimé - une vanne de commutation (19) apte à commuter de
façon à relier librement ladite chambre d'accumula
tion de pression (20) et ladite chambre de sous
combustion (18) un moyen d'injection de carburant (34) pour injecter
le carburant dans ladite chambre d'accumulation de
pression (20) ; et un moyen de commande (42) pour commander l'instant de
mise en communication et de coupure de la communica
tion entre ladite chambre d'accumulation de pression
(20) et ladite chambre de sous-combustion (18) par
l'ouverture ou la fermeture de ladite vanne de commu
tation (19), prédéfini en fonction de chaque quantité
de variation de régime du moteur telle que le nombre
de tours ou la charge du moteur, et pour commander
l'instant d'arrêt d'injection pour injecter le carbu
rant dans ladite chambre d'accumulation de pression
(20) à partir dudit moyen d'injection de carburant
(34) et arrêter l'injection du carburant ; la période
d'injection de carburant étant réglée de façon à être
comprise dans la période de mise en communication en
fonction de l'ouverture et de la fermeture de ladite
vanne de commutation (19).
4. Moteur à combustion interne à deux temps (1), de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen d'injection de carburant (34) est agencé de manière à ce que l'air comprimé dans ladite chambre d'accumulation de pression (20) soit en contact avec une extrémité d'injection dudit moyen d'injection de carburant (34) dans la condition où ladite vanne de commutation (19) s'ouvre de façon à faire circuler l'air comprimé de ladite chambre d'accumulation de pression (20) vers ladite chambre de sous-combustion (18).
5. Moteur à combustion interne à deux temps (1), de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une pluralité de moyens d'allumage sont agencés à l'intérieur de ladite chambre de sous-combustion (18) suivant la direction dans laquelle circule un air de mélange dans ladite chambre de sous-combustion (18).
6. Moteur à combustion interne à deux temps (1), de type à allumage par étincelle avec chambre de souscombustion (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite chambre d'accumulation de pression (20) est remplie d'air comprimé au moyen d'une pompe à air à piston alternatif (24) couplée à un vilebrequin (5) du moteur à combustion interne (1).
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