FR2794800A1 - COMBUSTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE, OPERATING WITH A GASEOUS FUEL - Google Patents

COMBUSTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE, OPERATING WITH A GASEOUS FUEL Download PDF

Info

Publication number
FR2794800A1
FR2794800A1 FR0005034A FR0005034A FR2794800A1 FR 2794800 A1 FR2794800 A1 FR 2794800A1 FR 0005034 A FR0005034 A FR 0005034A FR 0005034 A FR0005034 A FR 0005034A FR 2794800 A1 FR2794800 A1 FR 2794800A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
charge air
gas
chambers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0005034A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2794800B1 (en
Inventor
Reiko Haase
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of FR2794800A1 publication Critical patent/FR2794800A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2794800B1 publication Critical patent/FR2794800B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10216Fuel injectors; Fuel pipes or rails; Fuel pumps or pressure regulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/02Engines characterised by means for increasing operating efficiency
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/1045Intake manifolds characterised by the charge distribution between the cylinders/combustion chambers or its homogenisation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1015Air intakes; Induction systems characterised by the engine type
    • F02M35/10157Supercharged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/16Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by use in vehicles
    • F02M35/164Heavy duty vehicles, e.g. trucks, trains, agricultural or construction machines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Un moteur à combustion interne suralimenté, fonctionnant avec un combustible gazeux, présente plusieurs chambres de combustion, au moins une conduite et au moins un carter pour l'amenée d'air de suralimentation aux chambres de combustion. A chaque chambre de combustion (7))est associée au moins une soupape d'amenée de gaz (5) pour amener du gaz à la chambre de combustion (7) respective. Le au moins un carter (2) ou la au moins une conduite (13) d'amenée d'air de suralimentation est subdivisé(e), par au moins un élément séparateur (10), en au moins deux chambres (2a, 2b) avec des canaux d'entrée d'écoulement (11a, 11b) associés, ou bien en au moins deux conduites (13a, 13b).A supercharged internal combustion engine, operating with a gaseous fuel, has several combustion chambers, at least one pipe and at least one casing for the supply of supercharging air to the combustion chambers. With each combustion chamber (7)) is associated at least one gas supply valve (5) for supplying gas to the respective combustion chamber (7). The at least one housing (2) or the at least one line (13) for supplying charge air is subdivided (e), by at least one separating element (10), into at least two chambers (2a, 2b ) with associated flow inlet channels (11a, 11b), or else in at least two conduits (13a, 13b).

Description

Moteur à combustion interne suralimenté. fonctionnant avec un combustibleSupercharged internal combustion engine. running on fuel

gazeux L'invention concerne un moteur à combustion interne suralimenté, fonctionnant avec un carburant gazeux, du type  The invention relates to a supercharged internal combustion engine, operating with a gaseous fuel, of the type

défini plus en détails au préambule de la revendication 1.  defined in more detail in the preamble of claim 1.

De tels moteurs à combustion interne, qui sont appelés également des moteurs à gaz et, en particulier, sont utilisés dans des véhicules utilitaires, sont connus par l'état général de la technique. Pour pouvoir obtenir une plus grande puissance, dans la plupart des cas ils sont équipés d'un turbocompresseur entrainé par les gaz d'échappement et sont alors qualifiés de moteurs à  Such internal combustion engines, which are also called gas engines and, in particular, are used in utility vehicles, are known from the general state of the art. To be able to obtain greater power, in most cases they are equipped with a turbocharger driven by the exhaust gases and are then qualified as

combustion interne suralimentés.supercharged internal combustion.

La plupart du temps, de tels moteurs à combustion interne présentent un carter à air de suralimentation, devant lecuel, dans le tube d'air de suralimentation, s'effectue la formation du mélange, en mélangeant à l'air de suralimentation du gaz, amené au moyen d'un dispositif d'amenée de gaz ou d'un dispositif de mélange de gaz. Au moyen du carter d'air de suralimentation et des canaux d'admission s'y raccordant le mélange homogène air-gaz généré est amené individuellement au chambre à combustion  Most of the time, such internal combustion engines have a charge air casing, in front of the latter, in the charge air tube, the mixture is formed, by mixing with the gas charge air, supplied by means of a gas supply device or a gas mixing device. By means of the charge air casing and the inlet channels connected to it, the homogeneous air-gas mixture generated is individually brought to the combustion chamber.

du moteur a combustion interne.of the internal combustion engine.

Des moteurs à combustion interne ayant ce type de mélange de gaz ont cependant un comportement en réaction relativement inerte, du fait que le chemin qui mène le mélange air-gaz depuis la carburation jusqu'au chambre de combustion est relativement long. Un autre problème, se posant avec les moteurs à combustion interne d'aujourd'hui, est la distribution plus ou moins irrégulière du- mélange air-gaz vers les différentes chambres de combustion. Ceci mène à un rendement désavantageux du moteur à combustion interne, sachant que le problème augmente encore lorsque l'on a une suralimentation plus fortement poussée. Du fait de la distribution, mauvaise et inégale, du mélange air- gaz vers les chambres à combustion, on obtient également des inconvénients, concernant les émissions émises par le moteur à combustion interne, du fait que le point d'allumage concerné pour les émissions et pour le rendement, du mélange dans la chambre de combustion respective, ne peut être réglé conjointement pour toutes les chambres de combustion et qu'ici il faut toujours prendre en compte l'inflammabilité de la chambre de  Internal combustion engines having this type of gas mixture, however, have a relatively inert reaction behavior, since the path which leads the air-gas mixture from carburetion to the combustion chamber is relatively long. Another problem with today's internal combustion engines is the more or less irregular distribution of the air-gas mixture to the different combustion chambers. This leads to a disadvantageous efficiency of the internal combustion engine, knowing that the problem increases even more when one has a more strongly boosted supercharging. Due to the poor and uneven distribution of the air-gas mixture towards the combustion chambers, drawbacks are also obtained, concerning the emissions emitted by the internal combustion engine, due to the fact that the ignition point concerned for the emissions and for the efficiency, the mixture in the respective combustion chamber, cannot be adjusted jointly for all the combustion chambers and that here always take into account the flammability of the combustion chamber

combustion la plus désavantageuse.most disadvantageous combustion.

Le but de la présente invention est de créer un moteur à combustion interne suralimenté, fonctionnant avec un carburant gazeux, qui présente un meilleur comportement en réaction, un meilleur rendement et un plus faible taux d'émission de substances nocives aue les moteurs à combustion interne suralimentés connus jusqu'ici,  The aim of the present invention is to create a supercharged internal combustion engine, operating on a gaseous fuel, which exhibits better reaction behavior, better efficiency and a lower rate of emission of harmful substances to internal combustion engines. supercharged known so far,

fonctionnant avec un carburant gazeux.  operating on gaseous fuel.

Selon l'invention, ce problème est résolu par les propriétés indiquées dans la partie caractérisante de la  According to the invention, this problem is solved by the properties indicated in the characterizing part of the

revendication 1.claim 1.

Grâce à l'association d'au moins une soupape d'amenée de gaz à chaque chambre de combustion spécifique du moteur à combustion interne, on obtient une carburation séparée pour chaque chambre de combustion. Ceci permet avantageusement d'obtenir une distribution plus régulière du gaz ou du carburant vers les différentes chambres de combustion. L'expulsion de substances nocives et le rendement du présent moteur à combustion interne dépendent du rapport d'air de combustion et du moment de l'allumage, qui sont impliqués en une relation en fonction de la capacité d'allumage du mélange air-carburant. Pour cette raison, pour chaque état de fonctionnement du moteur à combustion interne, un rapport optimal d'air de combustion doit être recherché dans toutes les chambres de combustion. Grâce à l'élément séparateur selon l'invention, qui subdivise le carter ou la conduite d'amenée d'air de suralimentation en au moins deux chambres avec des canaux d'entrée d'écoulement associés, ou bien en au moins deux conduites, l'influence exercée sur le cadencement d'aspiration d'une chambre de combustion par les autres chambres de combustion est minimisée, ce qui mène à l'obtention d'une distribution régulière de l'air de suralimentation vers toutes les chambres de combustion pour réaliser des conditions d'air de combustion identiques dans toutes les chambres de  Thanks to the association of at least one gas supply valve to each specific combustion chamber of the internal combustion engine, a separate carburetion is obtained for each combustion chamber. This advantageously makes it possible to obtain a more regular distribution of the gas or of the fuel towards the different combustion chambers. The expulsion of harmful substances and the performance of this internal combustion engine depend on the combustion air ratio and the timing of ignition, which are involved in a relationship depending on the ignition capacity of the air-fuel mixture. . For this reason, for each operating state of the internal combustion engine, an optimum ratio of combustion air must be sought in all the combustion chambers. Thanks to the separating element according to the invention, which subdivides the casing or the charge air supply pipe into at least two chambers with associated flow inlet channels, or else into at least two pipes, the influence exerted on the suction timing of a combustion chamber by the other combustion chambers is minimized, which leads to obtaining a regular distribution of the charge air to all the combustion chambers for achieve identical combustion air conditions in all the

combustion.combustion.

On peut par exemple, pour un moteur à combustion interne ayant six chambres de combustion, chaque fois grouper trois chambres de combustion ne s'allumant pas directement les unes après les autres avec une chambre pour amener de l'air de suralimentation, faisant que l'on minimise toute influence mutuelle entre le cadencement d'aspiration des différentes chambres de combustion par les  One can for example, for an internal combustion engine having six combustion chambers, each time group three combustion chambers which do not ignite directly one after the other with a chamber for supplying charge air, so that the '' we minimize any mutual influence between the timing of suction of the different combustion chambers by the

écoulements d'air et les tourbillonnements d'air.  air flows and air vortices.

L'espacement temporel auquel le mélange air-carburant est allumé dans une chambre, alors qu'il se trouve dans deux chambres de combustion successives, peut être précisément prévu de manière qu'il soit supérieur au temps d'ouverture respectif des soupapes d'admission des différentes chambres de combustion. De ce fait, le mélange air-gaz qui se trouve dans un canal d'admission ne peut arriver qu'à la chambre de combustion chaque fois prévue pour cela. Ainsi, l'amenée de la même quantité d'air et de gaz à chaque chambre de combustion est obtenue, ce qui assure une très bonne combustion. En adoptant les chemins les plus courts, que le gaz doit parcourir depuis le lieu de sa carburation jusqu'aux chambres de combustion, on obtient un comportement en réaction plus rapide et ainsi une meilleure dynamique du  The time spacing at which the air-fuel mixture is ignited in one chamber, while it is in two successive combustion chambers, can be precisely provided so that it is greater than the respective opening time of the pressure valves. admission of the different combustion chambers. Therefore, the air-gas mixture which is in an intake channel can only reach the combustion chamber each time provided for this. Thus, the supply of the same amount of air and gas to each combustion chamber is obtained, which ensures very good combustion. By adopting the shortest paths, which the gas must travel from the place of its carburation to the combustion chambers, we obtain a faster reaction behavior and thus better dynamics of the

moteur à combustion interne.internal combustion engine.

Des modes de réalisation et des perfectionnements avantageux de l'invention résultent des sous  Advantageous embodiments and improvements of the invention result from the following

revendications, ainsi que des exemples de réalisation  claims, as well as exemplary embodiments

représentés dans leur principe ci-après à l'aide du dessin.  shown in principle below using the drawing.

Dans le dessin: La Fig. 1 est une vue de dessus d'un moteur à combustion interne selon l'invention La Fig. 2 est une vue de dessus représentée schématiquement d'une variante de réalisation du moteur à combustion interne selon l'invention; La Fig. 3 est une coupe selon la ligne III-III de la Fig. 1; et La Fig. 4 est une représentation en coupe analogue à la Fig. 3, avec une variante d'agencement de la  In the drawing: FIG. 1 is a top view of an internal combustion engine according to the invention; FIG. 2 is a top view shown schematically of an alternative embodiment of the internal combustion engine according to the invention; Fig. 3 is a section along line III-III of FIG. 1; and Fig. 4 is a sectional representation similar to FIG. 3, with a variant arrangement of the

soupape d'amenée de gaz.gas supply valve.

Sur la Fig. 1 est représenté en vue de dessus un moteur à combustion interne 1 à six cylindres, fonctionnant avec un carburant gazeux. Le moteur à combustion interne 4 prévu pour des véhicules utilitaires, utilisable théoriquement cependant également pour des voitures particulières, est suralimenté au moyen d'un turbocompresseur entraîné par les gaz d'échappement, non représenté, et présente à cette fin un carter 2 pour l'amenée d'air de suralimentation dans des canaux d'admission 3, carter désigné ci-après comme étant le carter d'air de suralimentation 2. Les canaux d'admission 3 sont représentés sur les Figs. 3 et 4. Concernant le gaz, il peut s'agir par exemple de gaz naturel ou bien de gaz liquide. En outre, sur le moteur à combustion interne 1 est disposée une conduite d'amenée de gaz 4 pour amener du gaz  In Fig. 1 is shown in top view of an internal combustion engine 1 with six cylinders, operating with a gaseous fuel. The internal combustion engine 4 provided for commercial vehicles, which can theoretically also be used for passenger cars, is supercharged by means of a turbocharger driven by the exhaust gases, not shown, and has for this purpose a casing 2 for the supply of charge air into intake channels 3, housing designated hereinafter as the charge air housing 2. The intake channels 3 are shown in FIGS. 3 and 4. With regard to gas, it may for example be natural gas or else liquid gas. In addition, on the internal combustion engine 1 is arranged a gas supply pipe 4 for supplying gas.

à des soupapes d'amenée de gaz 5.gas supply valves 5.

La conduite d'amenée de gaz 4 s'étend sur toute la longueur du moteur à combustion interne et est reliée à chaque soupape d'amenée de gaz 5. Le gaz, lors de la détente, est de nouveau refroidi et est amené au moteur à combustion interne 1 à une température relativement faible, ce qui mène à une plus basse température de mélange et, ainsi, à un plus haut rendement du moteur à combustion interne 1. Ceci se reflète par exemple par le fait que, pour la même quantité de NOx expulsé, on choisit un moment  The gas supply line 4 extends over the entire length of the internal combustion engine and is connected to each gas supply valve 5. The gas, upon expansion, is again cooled and is supplied to the engine with internal combustion 1 at a relatively low temperature, which leads to a lower mixing temperature and, thus, to a higher efficiency of the internal combustion engine 1. This is reflected for example by the fact that, for the same quantity expelled NOx, we choose a time

plus précoce pour l'allumage.earlier for ignition.

L'agencement des soupapes d'amenée de gaz 5 est mieux visible sur les Figs. 3 et 4, les variantes se distinguant par le mode de fonctionnement des soupapes d'amenée de gaz 5. Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, chaque soupape d'amenée de gaz 5 envoie du gaz prélevé de la conduite d'amenée de gaz 4 en utilisant l'impulsion du gaz détendu, directement dans le canal d'admission 3 respectif, qui mène à une soupape d'admission 6, connue en soi, et dans une chambre de combustion 7, lorsque la soupape d'admission 6 est en position ouverte. La chambre de combustion 7 se trouve, de manière connue, à l'intérieur d'une culasse 8 du moteur à combustion interne 1, dans laquelle la soupape d'admission ou plusieurs soupapes d'admission 6 sont disposées. Il serait en variante également possible de disposer les soupapes d'admission de  The arrangement of the gas supply valves 5 is better visible in Figs. 3 and 4, the variants being distinguished by the operating mode of the gas supply valves 5. In the embodiment of FIG. 3, each gas supply valve 5 sends gas withdrawn from the gas supply line 4 using the pulse of the expanded gas, directly into the respective intake channel 3, which leads to an intake valve 6, known per se, and in a combustion chamber 7, when the intake valve 6 is in the open position. The combustion chamber 7 is, in known manner, inside a cylinder head 8 of the internal combustion engine 1, in which the intake valve or several intake valves 6 are arranged. It would alternatively also be possible to arrange the intake valves of

gaz 5 dans la culasse 8.gas 5 in cylinder head 8.

Dans le mode de réalisation de la Fig. 4, la conduite d'amenée de gaz 4 est intégrée dans le carter d'air de suralimentation 2 et est réalisée sous la forme d'un perçage 4 s'étendant au moins à peu près sur toute la longueur du moteur à combustion interne 1, perçage disposé au-dessous des soupapes d'amenée de gaz 5 et alimentant celles-ci en gaz. Un perçage de prélèvement ou piquage 9 part des soupapes d'amenée de gaz 5 et mène chaque fois dans le canal d'admission 3. Le reste de l'agencement  In the embodiment of FIG. 4, the gas supply pipe 4 is integrated in the charge air casing 2 and is produced in the form of a bore 4 extending at least roughly over the entire length of the internal combustion engine 1 , hole arranged below the gas supply valves 5 and supplying the latter with gas. A sampling or tapping hole 9 starts from the gas supply valves 5 and leads each time into the intake channel 3. The rest of the arrangement

correspond à celui de la Fig. 3.corresponds to that of FIG. 3.

Dans les deux formes de réalisation, la formation de mélange, donc la mise en mélange du gaz amené par les soupapes d'amenée de gaz 5 avec l'air amené par le carter d'air de suralimentation 2, s'effectue ainsi déjà partiellement dans les canaux d'admission 3. Les deux formes de réalisation ont également en commun 'que les soupapes d'amenée de gaz 5 sont disposées dans le carter d'air de suralimentation 2. En tout cas il serait également envisageable d'adopter un agencement de celles-ci dans la  In both embodiments, the mixture formation, therefore the mixing of the gas supplied by the gas supply valves 5 with the air supplied by the charge air casing 2, is thus already partially in the inlet channels 3. The two embodiments also have in common that the gas supply valves 5 are arranged in the charge air casing 2. In any case it would also be possible to adopt a arrangement of these in the

culasse 8.cylinder head 8.

Du fait que le moteur à combustion interne 1, comme déjà mentionné cidessus, présente six chambres de combustion 7, globalement on a prévu six soupapes d'amenée  Since the internal combustion engine 1, as already mentioned above, has six combustion chambers 7, generally six supply valves have been provided

de gaz 5.gas 5.

Ainsi qu'on peut le voir de nouveau sur la Fig. 1, dans le carter d'air de suralimentation 2 se trouve un élément séparateur 10 au moyen duquel le carter d'air de  As can be seen again in FIG. 1, in the charge air casing 2 there is a separating element 10 by means of which the air casing of

suralimentation 2 est subdivisé en deux chambres 2a et 2b.  supercharging 2 is subdivided into two chambers 2a and 2b.

En d'autres termes, le carter d'air de suralimentation 2 est réalisé à deux flux. L'élément séparateur 10 est réalisé en forme de paroi de séparation et s'étend jusqu'à une zone d'entrée, réalisée sous forme de canal d'entrée 11 du carter d'air de suralimentation 2, que subdivise également l'élément séparateur 10. Dans la zone d'entrée dans le carter d'air de suralimentation 2 sont montés en amont les chambres 2a et 2b ainsi que les canaux d'entrée d'écoulement lla et llb. Les canaux d'entrée d'écoulement lla et llb sont ici réalisés de manière à empêcher toute arrivée d'écoulement directe des canaux d'entrée d'air de suralimentation dans les canaux d'entrée  In other words, the charge air casing 2 is made with two flows. The separating element 10 is made in the form of a dividing wall and extends to an inlet zone, produced in the form of an inlet channel 11 of the charge air casing 2, which is also subdivided separator 10. In the inlet zone into the charge air casing 2, the chambers 2a and 2b are mounted upstream as well as the flow inlet channels 11a and 11b. The flow inlet channels 11a and 11b are here designed so as to prevent any direct flow arrival from the charge air inlet channels in the inlet channels

d'admission 3.admission 3.

Les chambres 2a et 2b présentent au moins à peu près le même volume, ce qui assure que chaque fois on fournit les mêmes rapports d'air aux chambres de combustion 7 individuelles, pendant la course d'aspiration. Le dosage de la quantité de gaz identique pour chaque chambre de combustion 7 est assuré par les soupapes d'amenée de gaz 5 par le prélèvement du gaz depuis la conduite d'amenée de  The chambers 2a and 2b have at least approximately the same volume, which ensures that each time the same air ratios are supplied to the individual combustion chambers 7, during the suction stroke. The metering of the identical quantity of gas for each combustion chamber 7 is ensured by the gas supply valves 5 by the withdrawal of the gas from the supply line of

gaz 4 commune.gas 4 common.

L'injection l'air de suralimentation dans les deux chambres 2a et 2b s'effectue ici de façon à peu près parallèle à l'axe longitudinal du moteur à combustion interne 1, faisant qu'on évite toute arrivée d'écoulement directe dans les différents canaux d'admission 3 et on assure un remplissage à peu près identique des chambres de combustion 7 par des rapports d'air à peu près identiques  The injection of the charge air into the two chambers 2a and 2b takes place here in a manner approximately parallel to the longitudinal axis of the internal combustion engine 1, so that any direct flow arrival in the different inlet channels 3 and almost identical filling of the combustion chambers 7 is ensured by almost identical air ratios

dans les chambres 2a et 2b.in rooms 2a and 2b.

Le carter d'air de suralimentation 2, ainsi que la conduite d'amenée de gaz 4 reliée à celui-ci, peuvent par exemple être fabriqués selon un procédé de moulage au sable, en aluminium, et constituent conjointement un composant modulaire qui, comme représenté sur la Fig. 3 et la Fig. 4, peut être monté de manière simple par des vis 12  The charge air casing 2, as well as the gas supply pipe 4 connected thereto, can for example be manufactured according to a sand casting process, from aluminum, and jointly constitute a modular component which, like shown in Fig. 3 and FIG. 4, can be easily mounted with screws 12

sur la culasse 8 ou sur des culasses 8 de genre différent.  on cylinder head 8 or on cylinder heads 8 of different types.

D'une manière non représentée, on peut également intégrer, les conduites électriques destinées à la commande des soupapes d'amenée de gaz 5 dans le carter d'air de suralimentation 2. La taille du carter d'air de suralimentation 2 permet d'avoir un grand volume d'air de suralimentation, ce qui assure un remplissage bon et  In a manner not shown, it is also possible to integrate, the electrical conduits intended for the control of the gas supply valves 5 in the charge air casing 2. The size of the charge air casing 2 makes it possible to have a large volume of charge air, which ensures good filling and

régulier des chambres de combustion 7.  regular combustion chambers 7.

Pour empêcher toute influence de l'amenée du mélange sur les chambres de combustion 7 associées à l'une des chambres 2a ou 2b, à chacune des chambres 2a ou 2b ne sont  To prevent any influence of the supply of the mixture on the combustion chambers 7 associated with one of the chambers 2a or 2b, each of the chambers 2a or 2b are not

à chaque fois associées que trois chambres de combustion 7.  each associated with only three combustion chambers 7.

Les soupapes d'admission 6 sont ouvertes pour l'amenée du mélange air- gaz aux chambres de combustion 7 qu'à une valeur maximale de 240 pendant un angle de vilebrequin, sachant que le mélange air-gaz s'écoule dans les chambres de combustion 7 du fait que les soupapes d'admission 6 sont en position ouverte. Pour un angle de vilebrequin global de 7200 Dar cycle du moteur à combustion interne 1 ainsi chaque fois seulement les soupapes d'admission 6 d'une chambre de combustion 7 par chambres 2a ou 2b est ouverte et une évacuation par aspiration du mélange air- gaz prévu pour une chambre de combustion 7 déterminée est empêchée au moyen de l'écoulement d'air amené à une autre chambre de combustion 7. De façon générale, il faut toujours seulement associer un nombre de chambres de combustion. 7 à l'une des chambres 2a ou 2b tel que l'espacement entre les allumages des chambres de combustion 7, associées aux chambres 2a ou 2b, est inférieur au temps d'ouverture des soupapes d'admission 6, sachant que, concernant le temps d'ouverture, des courses de soupape inférieur de 10 % à la  The inlet valves 6 are open for bringing the air-gas mixture to the combustion chambers 7 only to a maximum value of 240 during a crankshaft angle, knowing that the air-gas mixture flows in the combustion chambers combustion 7 due to the fact that the intake valves 6 are in the open position. For an overall crankshaft angle of 7200 Dar cycle of the internal combustion engine 1 so each time only the intake valves 6 of a combustion chamber 7 by chambers 2a or 2b is open and an evacuation by suction of the air-gas mixture provided for a specific combustion chamber 7 is prevented by means of the air flow supplied to another combustion chamber 7. In general, it is always necessary only to associate a number of combustion chambers. 7 to one of the chambers 2a or 2b such that the spacing between the ignitions of the combustion chambers 7, associated with the chambers 2a or 2b, is less than the time of opening of the intake valves 6, bearing in mind that, concerning the opening time, valve strokes 10% lower than the

course de soupape globale ne sont pas déterminantes.  overall valve stroke is not critical.

On a représenté sur la Fig. 2 un moteur à combustion interne 1 équipé de huit chambres de combustion 7 en V. Ici, comme dans la forme de réalisation de la Fig. 1, une conduite appelée la conduite d'air de suralimentation 13 mène dans ce cas à deux carters d'air de suralimentation 2a et 2b. Dans la conduite d'air de suralimentation 13 est également disposé l'élément séparateur 10 et il divise celle-ci ainsi en deux conduites 13a et 13b. Ce faisant, on a une association entre les deux carters d'air de  There is shown in FIG. 2 an internal combustion engine 1 equipped with eight combustion chambers 7 in V. Here, as in the embodiment of FIG. 1, a line called the charge air line 13 leads in this case to two charge air housings 2a and 2b. In the charge air line 13 is also disposed the separating element 10 and it divides the latter thus into two lines 13a and 13b. In doing so, we have an association between the two air housings of

suralimentation 2a et 2b et les deux conduites 13a et 13b.  supercharging 2a and 2b and the two lines 13a and 13b.

En variante à cela, il serait également possible, pour des moteurs à combustion interne 1 équipés de chambres de combustion 7 agencées en V, de ne prévoir seulement qu'un carter d'air de suralimentation 2 commun et de réaliser celui-ci à plusieurs flux. Le carter d'air de suralimentation 2 pourrait alors présenter un ou plusieurs éléments séparateurs 10 qui peuvent subdiviser le carter  As an alternative to this, it would also be possible, for internal combustion engines 1 equipped with combustion chambers 7 arranged in a V, to provide only one common charge air casing 2 and to produce this with several flux. The charge air casing 2 could then have one or more separating elements 10 which can subdivide the casing

d'air de suralimentation 2 en deux chambres 2a, 2b, 2c...  charge air 2 in two chambers 2a, 2b, 2c ...

ou plus.or more.

Dans le cas d'un moteur à combustion interne 1 ayant quatre chambres de combustion 7, le carter d'air de suralimentation 2 pourrait également être doté de l'élément séparateur 10 et on pourrait associer deux chambres de combustion 7 à chacune des chambres 2a ou 2b. En se basant sur le faible nombre de chambres de combustion 7, il serait en tout cas également envisageable de ne prévoir aucun élément séparateur 10 du fait que l'influence, suite au grand espacement entre les allumages d'un angle de 180 de vilebrequin pour un temps d'ouverture de soupape simultanément déterminant de 180o- 200 d'angle de vilebrequin, pourrait être minimisée en adoptant des  In the case of an internal combustion engine 1 having four combustion chambers 7, the charge air casing 2 could also be provided with the separating element 10 and two combustion chambers 7 could be associated with each of the chambers 2a or 2b. Based on the small number of combustion chambers 7, it would in any case also be possible not to provide any separating element 10 because the influence, following the large spacing between the ignitions of an angle of 180 of crankshaft for a simultaneously determining valve opening time of 180–200 crankshaft angle, could be minimized by adopting

dispositions de construction.building arrangements.

Comme déjà mentionné ci-dessus, il y a dans le canal d'admission 3 formation de mélange du fait de l'air de suralimentation amené au carter d'air de suralimentation 2 et du gaz introduit dans le canal d'admission 3 par la soupape d'amenée de gaz 5. Pour obtenir un certain mélange entre le gaz et l'air déjà avant l'introduction du mélange air-gaz dans la chambre de combustion 7, la soupape d'amenée de gaz 5 est ouverte pendant une durée déterminée avant la soupape d'admission 6 et également la fermeture de la soupape d'amenée de gaz 5 s'effectue avant la fermeture de la soupape d'admission 6. Grâce à ce que l'on appelle ce décalage d'avancement, on amène à la chambre de combustion 7 d'abord seulement de l'air, puis un mélange air-gaz relativement riche, et enfin de nouveau uniquement de l'air. Ceci assure que l'ensemble du gaz arrive dans la chambre de combustion 7 et qu'il n'y a pas de perte de balayage, concernant le gaz, par le fait qu'il y a  As already mentioned above, there is in the intake channel 3 mixture formation due to the charge air supplied to the charge air casing 2 and the gas introduced into the intake channel 3 by the gas supply valve 5. To obtain a certain mixture between the gas and the air already before the introduction of the air-gas mixture into the combustion chamber 7, the gas supply valve 5 is open for a period determined before the intake valve 6 and also the closing of the gas supply valve 5 takes place before the closing of the intake valve 6. Thanks to what is called this displacement offset, brings to the combustion chamber 7 first only air, then a relatively rich air-gas mixture, and finally again only air. This ensures that all of the gas arrives in the combustion chamber 7 and that there is no loss of sweep, concerning the gas, by the fact that there is

croisement des cycles de soupape.valve cycles crossing.

Pour constater l'état thermodynamique du gaz dans la conduite d'amenée de gaz 4 sont disposés dans celle-ci un capteur de température de gaz 14 et un capteur de pression de gaz 15, afin de mesurer la température de gaz et la pression de gaz, capteurs dont les valeurs de mesure peuvent être amenées à une unité de commande ou de régulation, non représentée, du moteur à combustion interne 1. En outre est prévu un capteur d'air de suralimentation 16 pour effectuer la mesure de la température et de la pression de l'air de suralimentation qui dans ce cas est disposé dans la chambre 2a. Ces valeurs de mesure sont utilisées pour le calcul et le réglage du  To observe the thermodynamic state of the gas in the gas supply line 4, a gas temperature sensor 14 and a gas pressure sensor 15 are arranged therein, in order to measure the gas temperature and the pressure of gases, sensors, the measurement values of which can be brought to a control or regulation unit, not shown, of the internal combustion engine 1. Furthermore, a charge air sensor 16 is provided for measuring the temperature and the pressure of the charge air which in this case is arranged in the chamber 2a. These measurement values are used for calculating and adjusting the

rapport optimal d'air de combustion.  optimal combustion air ratio.

Dans le présent moteur à combustion interne 1, travaillant selon le principe de Otto, le débit masse d'air est régulé au moyen d'un dispositif d'étranglement non représenté. Selon l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, ceci mène à des pertes par étranglement plus ou moins importantes et, ainsi, à des dégradations du rendement. Pour augmenter le rendement, le débit masse d'air est régulé dans la plage de charge moyenne et haute du moteur à combustion interne 1, au moyen du turbocompresseur entraîné par les gaz d'échappement, déjà mentionné ci-dessus, qui présentent une géométrie de turbine variable. Le turbocompresseur entraîné par les gaz d'échappement doit ici ne véhiculer que la quantité d'air nécessaire au moteur à combustion interne 1, si bien que l'on fournit au processus thermodynamique plus d'énergie venant des gaz d'échappement et qu'il n'y a pas de perte  In the present internal combustion engine 1, working according to the Otto principle, the mass air flow is regulated by means of a throttling device not shown. Depending on the operating state of the internal combustion engine 1, this leads to more or less significant throttling losses and, thus, to degradations of the efficiency. To increase the efficiency, the mass air flow is regulated in the medium and high load range of the internal combustion engine 1, by means of the exhaust gas turbocharger, already mentioned above, which have a geometry variable turbine. The turbocharger driven by the exhaust gases must here convey only the quantity of air necessary for the internal combustion engine 1, so that the thermodynamic process is supplied with more energy from the exhaust gases and that there is no loss

d'étranglement imputable au dispositif d'étranglement.  the throttling system.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne suralimenté, fonctionnant avec un combustible gazeux, présentant plusieurs chambres de combustion, au moins une conduite et au moins un carter pour l'amenée d'air de suralimentation aux chambres de combustion, caractérisé en ce qu' à chaque chambre de combustion (7) est associée au moins une soupape d'amenée de gaz (5) pour amener du gaz à la chambre de combustion (7) respective, et en ce que le au moins un carter (2) ou la au moins une conduite (13) d'amenée d'air de suralimentation est subdivisé(e), par au moins un élément séparateur (10), en au moins deux chambres (2a,2b) avec des canaux d'entrée d'écoulement (lla, llb) associés, ou bien en au moins deux  1. Supercharged internal combustion engine, operating with a gaseous fuel, having several combustion chambers, at least one pipe and at least one housing for supplying charge air to the combustion chambers, characterized in that at each combustion chamber (7) is associated with at least one gas supply valve (5) for supplying gas to the respective combustion chamber (7), and in that the at least one casing (2) or the at least a charge air supply pipe (13) is subdivided by at least one separating element (10) into at least two chambers (2a, 2b) with flow inlet channels (lla , llb) associated, or at least two conduites (13a,13b).pipes (13a, 13b). 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux d'entrée d'écoulement (lla,llb) sont réalisés de manière à empêcher tout arrivée d'écoulement directe d'air de suralimentation  2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the flow inlet channels (lla, llb) are produced so as to prevent any direct flow of charge air flow. aux canaux d'entrée (3).to the input channels (3). 3. Moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que les différentes chambres (2a,2b)  3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the different chambers (2a, 2b) présentent chacune au moins à peu près le même volume.  each have at least about the same volume. 4. Moteur à combustion interne selon l'une des  4. Internal combustion engine according to one of revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins une  claims 1, 2 or 3, characterized in that at least one conduite d'amenée de gaz (4) est prévue pour l'amenée de  gas supply line (4) is provided for supplying gaz aux soupapes d'amenée de gaz (5).  gas to the gas supply valves (5). 5. Moteur à combustion interne selon la revendication 4, caractérisé en ce que la au moins une conduite d'amenée de gaz (4) est réalisée sous la forme de perçage ménagé dans  5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the at least one gas supply pipe (4) is produced in the form of a bore formed in le carter (2), pour l'amenée d'air de suralimentation.  the casing (2), for the supply of charge air. 6. Moteur à combustion interne selon la revendication 4, caractérisé en ce que la au moins une conduite d'amenée de gaz (4) est réalisée sous la forme de conduite, disposée  6. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the at least one gas supply pipe (4) is produced in the form of a pipe, arranged 12 -12 - séparément sur le carter (2), pour l'amenée d'air de suralimentation.  separately on the housing (2), for the supply of charge air. 7. Moteur à combustion interne selon l'une des7. Internal combustion engine according to one of revendications 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la conduite  claims 4, 5 or 6, characterized in that the pipe d'amenée de gaz (4) constitue, conjointement avec le carter (2), un composant modulaire pour l'amenée d'air de suralimentation.  gas supply (4) constitutes, together with the housing (2), a modular component for supplying charge air. 8. Moteur à combustion interne selon l'une des8. Internal combustion engine according to one of revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les soupapes  Claims 1 to 7, characterized in that the valves d'amenée de gaz (5) sont disposées à l'intérieur du  gas supply (5) are arranged inside the carter (2) pour l'amenée d'air de suralimentation.  casing (2) for the supply of charge air. 9. Moteur à combustion interne selon l'une des  9. Internal combustion engine according to one of revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'aux chambres de  Claims 1 to 8, characterized in that at the combustion (7), qui sont allumées directement les unes après les autres, sont chaque fois associées des  combustion (7), which are lit directly one after the other, are each associated with chambres (2a ou 2b) différentes.different rooms (2a or 2b).
FR0005034A 1999-04-23 2000-04-19 SUPERCHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE, OPERATING WITH GASEOUS FUEL Expired - Fee Related FR2794800B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19918510A DE19918510B4 (en) 1999-04-23 1999-04-23 With a gaseous fuel powered, supercharged internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2794800A1 true FR2794800A1 (en) 2000-12-15
FR2794800B1 FR2794800B1 (en) 2001-12-28

Family

ID=7905649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0005034A Expired - Fee Related FR2794800B1 (en) 1999-04-23 2000-04-19 SUPERCHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE, OPERATING WITH GASEOUS FUEL

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE19918510B4 (en)
FR (1) FR2794800B1 (en)
IT (1) IT1315901B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9004047B2 (en) * 2013-03-27 2015-04-14 GM Global Technology Operations LLC Engine assembly having a baffle in the intake manifold

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5125369A (en) * 1990-03-30 1992-06-30 Mazda Motor Corporation Intake system for multi-cylinder engine
US5427078A (en) * 1992-09-28 1995-06-27 Mazda Motor Corporation Supercharging apparatus for use in an internal combustion engine
EP0672824A1 (en) * 1994-03-14 1995-09-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Gas-fuelled engine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6922952U (en) * 1969-06-09 1969-10-16 Karl Fr Rathgeber Kg TOY COUNT STAIRS
EP0510585B1 (en) * 1991-04-20 1999-07-07 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Gas engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5125369A (en) * 1990-03-30 1992-06-30 Mazda Motor Corporation Intake system for multi-cylinder engine
US5427078A (en) * 1992-09-28 1995-06-27 Mazda Motor Corporation Supercharging apparatus for use in an internal combustion engine
EP0672824A1 (en) * 1994-03-14 1995-09-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Gas-fuelled engine

Also Published As

Publication number Publication date
ITRM20000202A1 (en) 2001-10-17
DE19918510A1 (en) 2000-11-02
DE19918510B4 (en) 2006-02-16
IT1315901B1 (en) 2003-03-26
ITRM20000202A0 (en) 2000-04-17
FR2794800B1 (en) 2001-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2846046A1 (en) Ignition device for an internal combustion engine, incorporating a precombustion chamber separated from the main combustion chamber by a head incorporating some passages
FR2763639A1 (en) Fuel injection internal combustion engine with pre-combustion chamber
FR2617240A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR THE PRESSURIZED INTRODUCTION OF A CARBIDE MIXTURE IN THE CYLINDER OF AN ENGINE
US20090007860A1 (en) High-power engine and vehicle
FR2864578A1 (en) Two stroke engine, has injector for spraying fuel jet into combustion chamber, where jet is diffused at angle lying between specific degrees, and fuel injection starts when crankshaft is situated at specific angle
FR2473631A1 (en) FOUR-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR2794800A1 (en) COMBUSTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE, OPERATING WITH A GASEOUS FUEL
WO2000009872A1 (en) Piston with active guiding head, and associated combustion chamber
FR2720113A1 (en) Carburetted mixture preparation system for 4=stroke IC engine
FR2672667A1 (en) COMBUSTION CHAMBER FOR TURBOREACTOR WITH LOW LEVEL OF POLLUTING EMISSIONS.
EP1489283A1 (en) Supercharged engine with indirect injection , EGR and process for supercharged air admission
EP1861596B1 (en) Internal combustion engine, in particular with direct injection, with a piston provided with a trough comprising a dog point
FR2549897A1 (en) INTAKE DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR2776708A1 (en) NEW FOUR-TIME INTERNAL COMBUSTION ENGINE, CONTROL IGNITION AND DIRECT INJECTION
EP1348847A1 (en) Method of injecting fuel for an internal combustion engine having high sensibility injection and engine using such a method
EP0042841B1 (en) Internal combustion engine with turbulence chamber
EP0406078A1 (en) Two-stroke engine with rotating valves and operation of said engine
FR2487009A1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING A SECONDARY INTAKE CIRCUIT
FR2912465A1 (en) Piston-type internal combustion engine for motor vehicle, has cylinder containing gas assembly with volume of burnt gas and load, and progressive inlet unit introducing load in chamber in order to confine and develop combustion in chamber
FR3106619A1 (en) Multi-site pre-room
FR2538031A2 (en) Two-stroke engine with complementary pistons and separate chambers in the area of top dead centre
BE501582A (en)
FR3132734A1 (en) Pre-combustion four-stroke engine
FR2712028A1 (en) Internal combustion engine with indirect fuel injection
FR3132735A1 (en) Pre-combustion four-stroke engine

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20061230