FR2820783A1 - DIRECT INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH CONTROLLED IGNITION AND METHOD FOR OPERATING A ENGINE OF THIS TYPE - Google Patents

DIRECT INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH CONTROLLED IGNITION AND METHOD FOR OPERATING A ENGINE OF THIS TYPE Download PDF

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Abstract

L'invention se rapporte à une chambre de combustion d'un moteur à allumage par étincelles, à injection directe, avec une bougie d'allumage 2 disposée dans l'axe médian du cylindre 1, un injecteur 3 disposé latéralement dans la chambre de combustion, un piston 7, des conduites d'admission, des soupapes d'admission 4, 4a, des soupapes d'échappement 5, 5a et un fond de piston 8, présentant une cavité de piston 9 déportée par rapport à l'axe médian du cylindre 1, le déport latéral de la cavité du piston 9 permettant une meilleure réception du nuage de mélange en régime à charge stratifiée, en fonction du jet d'injection latéralement déporté 10. A cet effet, la majeure partie du carburant est injectée dans la cavité du piston 9 et une évaporation suffisante du carburant est obtenue grâce à un mouvement de rotation.The invention relates to a combustion chamber of a spark ignition engine, direct injection, with a spark plug 2 disposed in the median axis of the cylinder 1, an injector 3 disposed laterally in the combustion chamber , a piston 7, intake pipes, intake valves 4, 4a, exhaust valves 5, 5a and a piston base 8, having a piston cavity 9 offset with respect to the median axis of the cylinder 1, the lateral offset of the cavity of the piston 9 allowing better reception of the mixture cloud in stratified charge regime, as a function of the laterally offset injection jet 10. For this purpose, most of the fuel is injected into the cavity of the piston 9 and sufficient evaporation of the fuel is obtained by means of a rotational movement.

Description

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La présente invention se rapporte à moteur à combustion interne, à injection directe et allumage commandé, avec une bougie d'allumage située dans la culasse, dans la région de l'axe médian du cylindre, avec un injecteur situé latéralement dans la culasse, avec un piston et avec une cavité de piston, située dans le fond du piston, de manière déportée par rapport à l'axe médian du cylindre et à un procédé de création interne du mélange sur un moteur à combustion interne, à injection directe et à allumage commandé.  The present invention relates to an internal combustion engine, with direct injection and spark ignition, with a spark plug located in the cylinder head, in the region of the central axis of the cylinder, with an injector located laterally in the cylinder head, with a piston and with a piston cavity, located in the bottom of the piston, offset relative to the median axis of the cylinder and to a process for the internal creation of the mixture on an internal combustion engine, with direct injection and ignition ordered.

Habituellement, un moteur à injection directe est équipé d'au moins deux soupapes d'admission et de deux soupapes d'échappement, d'une bougie d'allumage située la plupart du temps au milieu du plafond de la chambre de combustion, d'un injecteur à carburant placé entre les soupapes d'admission et vis-à-vis du plan horizontal et d'un piston équipé d'une cavité qui délimite la partie inférieure de la chambre de combustion ainsi formée.  Usually, a direct injection engine is equipped with at least two intake and two exhaust valves, a spark plug located most of the time in the middle of the combustion chamber ceiling, a fuel injector placed between the intake valves and vis-à-vis the horizontal plane and a piston equipped with a cavity which delimits the lower part of the combustion chamber thus formed.

Dans le procédé de combustion stratifiée (le carburant est conduit dans la chambre de combustion au cours de la phase de compression), pour créer ou pour conduire le mélange, le moteur utilise la cavité du piston. A cet effet, le fond du piston est imprégné de carburant. La durée d'évaporation dont dispose le nuage de charge dans la chambre de combustion ou dans la cavité du piston est très courte, c'est pourquoi un courant de rotation qui assiste le procédé d'évaporation et le transport du nuage de mélange vers le lieu d'allumage est généré dans la chambre de combustion. Dans le procédé de combustion stratifiée, il faut veiller à ce que si possible la totalité du carburant injecté participe à la combustion, sous forme d'un nuage de charge stratifié et à ce qu'elle se soit évaporée le plus loin possible du fond du piston au moment de l'allumage.  In the stratified combustion process (the fuel is led into the combustion chamber during the compression phase), to create or to drive the mixture, the engine uses the piston cavity. For this purpose, the bottom of the piston is impregnated with fuel. The evaporation time of the charge cloud in the combustion chamber or in the piston cavity is very short, this is why a rotation current which assists the evaporation process and the transport of the mixture cloud to the ignition location is generated in the combustion chamber. In the stratified combustion process, it must be ensured that, if possible, all of the injected fuel participates in the combustion, in the form of a cloud of stratified charge and that it has evaporated as far as possible from the bottom of the piston at the time of ignition.

La publication DE 1987 35 863 Al décrit une chambre de combustion de ce type. Cette chambre de combustion est également délimitée par un piston qui présente une cavité. A cet effet, le centre de  The publication DE 1987 35 863 A1 describes a combustion chamber of this type. This combustion chamber is also delimited by a piston which has a cavity. To this end, the center of

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ladite cavité est déporté par rapport à l'axe du cylindre, de ce fait, l'air frais admis dans le cylindre avec une rotation plus ou moins marquée s'accumule dans la cavité du piston, est comprimé dans la bougie d'allumage située au centre du cylindre puis est allumé. Il n'est pas décrit ni prévu de concevoir ou de disposer la cavité du piston en fonction de la conformation du jet de carburant, c'est à dire en fonction du déplacement qui résulte du sens d'injection et du mouvement de rotation. Avec la position de la cavité décrite, le courant de rotation ne peut atteindre la cavité qu'en quantité insuffisante, car en raison du courant de rotation, la déviation du jet de carburant est telle qu'une partie du carburant n'atteint pas la région de la cavité du piston. Le nuage de charge et le carburant situé sur le piston ne s'évaporent pas suffisamment.
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said cavity is offset relative to the axis of the cylinder, therefore, the fresh air admitted into the cylinder with a more or less marked rotation accumulates in the piston cavity, is compressed in the spark plug located in the center of the cylinder then is lit. It is not described or planned to design or arrange the piston cavity as a function of the conformation of the fuel jet, that is to say as a function of the displacement which results from the direction of injection and from the rotational movement. With the position of the cavity described, the rotation current can only reach the cavity in insufficient quantity, because due to the rotation current, the deflection of the fuel jet is such that part of the fuel does not reach the region of the piston cavity. The charge cloud and the fuel on the piston do not evaporate sufficiently.

Le but de l'invention consiste à proposer une chambre de combustion permettant une combustion améliorée du mélange carburantair admis.  The object of the invention is to provide a combustion chamber allowing improved combustion of the admitted fuel air mixture.

Par ailleurs, le but de l'invention consiste également à proposer un procédé permettant une combustion améliorée du mélange carburant-air admis.  Furthermore, the object of the invention also consists in proposing a method allowing improved combustion of the admitted fuel-air mixture.

Ce but est atteint selon l'invention par un dispositif présentant les caractéristiques présentées ci-après ou par un procédé présentant les caractéristiques énoncées plus loin. D'autres formes de conception et d'autres avantages ou améliorations résultent des dispositions décrites et illustrées dans la présente demande de brevet.  This object is achieved according to the invention by a device having the characteristics presented below or by a method having the characteristics set out below. Other forms of design and other advantages or improvements result from the arrangements described and illustrated in the present patent application.

Dans la région de l'axe médian du cylindre, dans la culasse, la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne à injection directe et à allumage commandé présente une bougie d'allumage, un injecteur disposé latéralement dans la culasse, un piston, une soupape d'échappement, une cavité de piston disposée dans le fond du piston et déportée par rapport à l'axe médian du cylindre et au moins deux conduites d'admission, un système de générateur de rotation étant  In the region of the central axis of the cylinder, in the cylinder head, the combustion chamber of an internal combustion engine with direct injection and spark ignition has a spark plug, an injector arranged laterally in the cylinder head, a piston , an exhaust valve, a piston cavity disposed in the bottom of the piston and offset relative to the median axis of the cylinder and at least two intake pipes, a rotation generator system being

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disposé dans la première conduite d'admission. Lorsque le système générant la rotation se trouve dans une position ouverte, les conduites présentent un courant de base à tourbillon dont le coefficient de tourbillon intégral est au moins supérieur de 25 % au coefficient de tourbillon intégral d'une conduite de remplissage conventionnelle.  arranged in the first intake pipe. When the system generating the rotation is in an open position, the lines have a basic vortex current whose integral vorticity coefficient is at least 25% greater than the integral vorticity coefficient of a conventional filling line.

Le fort courant à tourbillon permet d'obtenir une combustion rapide avec une faible teneur en oxygène résiduel dans les gaz d'échappement, particulièrement à des vitesses élevées, sous pleine charge. A cet effet, la température des gaz d'échappement est basse, ce qui permet de préserver un système de traitement des gaz d'échappement situé en aval des températures trop élevées.  The strong vortex current allows rapid combustion with a low residual oxygen content in the exhaust gas, particularly at high speeds, under full load. To this end, the temperature of the exhaust gases is low, which makes it possible to preserve an exhaust gas treatment system located downstream of the excessively high temperatures.

Le carburant est injecté en direction de l'axe médian du cylindre, de manière à ce que la direction du jet de carburant résultant d'un dénommé sens d'injection géométrique de l'injecteur et du sens de déplacement de la charge montre en direction de la cavité latéralement déportée du piston. Le dénommé sens d'injection géométrique de l'injecteur est le sens dans lequel le carburant est injecté dans la chambre de combustion, en direction de l'axe de l'injecteur, lorsque la charge n'est pas en mouvement. Le déport latéral de la cavité du piston permet une meilleure réception du nuage de mélange, en fonction du jet d'injection latéralement déporté par le mouvement de rotation, ainsi, la majeure partie du carburant est injectée dans la cavité. On obtient à cet effet une évaporation suffisante du carburant, assistée par le mouvement de rotation et par le courant de base à tourbillon.  The fuel is injected in the direction of the central axis of the cylinder, so that the direction of the fuel jet resulting from a so-called geometric injection direction of the injector and the direction of movement of the load shows in the direction of the laterally offset cavity of the piston. The so-called geometric injection direction of the injector is the direction in which the fuel is injected into the combustion chamber, towards the axis of the injector, when the load is not in motion. The lateral offset of the piston cavity allows better reception of the mixing cloud, depending on the injection jet laterally offset by the rotational movement, thus, most of the fuel is injected into the cavity. To this end, sufficient fuel evaporation is obtained, assisted by the rotational movement and by the basic vortex current.

Par ailleurs, il est avantageux que la cavité du piston soit orientée par rapport à la direction du jet de carburant, résultant du sens d'injection géométrique de l'injecteur et du mouvement de rotation.  Furthermore, it is advantageous for the piston cavity to be oriented relative to the direction of the fuel jet, resulting from the geometric injection direction of the injector and the rotational movement.

La cavité du piston est composée d'une première partie plus grande, présentant une première paroi de délimitation sensiblement circulaire et d'une seconde partie plus petite, une seconde paroi de  The piston cavity is composed of a larger first part, having a first substantially circular delimiting wall and a second smaller part, a second

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délimitation de la seconde partie plus petite présentant une convexité conçue partiellement vers l'extérieur, en direction d'une paroi du cylindre.  delimitation of the second smaller part having a convexity designed partially outwards, towards a wall of the cylinder.

A cet effet, la convexité formée dans la cavité du piston sert à guider le courant en direction de la première partie de la cavité du piston. C'est là qu'une paroi de renvoi guide le nuage de carburant vers la bougie d'allumage, la paroi de délimitation sensiblement circulaire de la cavité du piston étant prévue dans la première partie de la cavité du piston, pour obtenir un renvoi et un guidage précis du nuage de mélange.  For this purpose, the convexity formed in the cavity of the piston serves to guide the current in the direction of the first part of the cavity of the piston. This is where a return wall guides the fuel cloud towards the spark plug, the substantially circular delimitation wall of the piston cavity being provided in the first part of the piston cavity, to obtain a return and precise guidance of the mixing cloud.

Sur les moteurs dont le cylindre présente un perçage de 82 mm environ, il est avantageux que la paroi de délimitation présente un rayon de 15 mm à 25 mm par rapport au point central de la première partie de la cavité du piston et que la paroi de délimitation de la seconde partie de la cavité du piston, y compris la convexité présente un rayon de 8 mm à 15 mm par rapport au point central de la seconde partie de la cavité du piston.  On engines whose cylinder has a hole of about 82 mm, it is advantageous for the delimiting wall to have a radius of 15 mm to 25 mm relative to the central point of the first part of the piston cavity and for the wall of delimitation of the second part of the piston cavity, including the convexity has a radius of 8 mm to 15 mm relative to the central point of the second part of the piston cavity.

Par ailleurs, il est avantageux que dans la région de la première partie de la cavité du piston, il y ait un rayon de 5 mm à 12 mm entre le fond de la cavité du piston et une paroi de renvoi de la cavité du piston. A cet effet, la cavité du piston est conçue de manière à ce que la paroi de renvoi présente une différence de hauteur de 10 mm au moins entre le fond et le bord de la cavité.  Furthermore, it is advantageous that in the region of the first part of the piston cavity, there is a radius of 5 mm to 12 mm between the bottom of the piston cavity and a return wall of the piston cavity. To this end, the piston cavity is designed so that the return wall has a height difference of at least 10 mm between the bottom and the edge of the cavity.

Selon une autre forme de réalisation préconisée de la solution selon l'invention, une contre-dépouille est prévue dans la cavité du piston. Cette contre-dépouille évite que le nuage de carburant ne s'échappe. A cet effet, il est important que dans la région de la bougie d'allumage, la paroi de renvoi soit conçue de manière à ce que le nuage de mélange soit renvoyé sans obstacle vers la bougie d'allumage, en suivant les contours du piston.  According to another recommended embodiment of the solution according to the invention, an undercut is provided in the cavity of the piston. This undercut prevents the fuel cloud from escaping. For this purpose, it is important that in the region of the spark plug, the return wall is designed so that the cloud of mixture is returned without obstacle towards the spark plug, following the contours of the piston. .

A cet effet, il est avantageux que le fond de la cavité du piston présente un rayon de 6mm à 12 mm dans la région de la contre-dépouille de la cavité du piston et que la contre-dépouille de la cavité du piston  For this purpose, it is advantageous that the bottom of the piston cavity has a radius of 6mm to 12 mm in the region of the undercut of the piston cavity and that the undercut of the piston cavity

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englobe avec un plan vertical par rapport à la surface du fond du piston un angle If situé entre 100 et 200, en particulier entre 130 et 170.  includes with a vertical plane with respect to the surface of the bottom of the piston an angle If located between 100 and 200, in particular between 130 and 170.

Par ailleurs, il est avantageux que la contre-dépouille de la cavité du piston soit disposée par rapport au centre du jet de carburant, dans une partie de la cavité du piston qui est opposée à la bougie d'allumage.  Furthermore, it is advantageous for the undercut of the piston cavity to be disposed relative to the center of the fuel jet, in a part of the piston cavity which is opposite to the spark plug.

De ce fait, le nuage de mélange est renvoyé par la contre-dépouille, du côté de la bougie d'allumage. De préférence, aucune contre-dépouille

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n'est prévue dans la région de la bougie d'allumage ou sur le côté de la bougie d'allumage, pour permettre la libre circulation du nuage de mélange. Therefore, the mixture cloud is returned by the undercut, on the side of the spark plug. Preferably, no undercut
Figure img00050001

is only provided in the region of the spark plug or on the side of the spark plug, to allow free circulation of the mixing cloud.

Selon une autre disposition avantageuse de la présente invention, la cavité du piston est orientée dans une direction qui résulte du sens d'injection de l'injecteur et d'un mouvement de rotation du mélange carburant-air.  According to another advantageous arrangement of the present invention, the piston cavity is oriented in a direction which results from the direction of injection of the injector and a rotational movement of the fuel-air mixture.

Selon une autre forme de réalisation préconisée de la solution selon l'invention, il est prévu que la soupape d'admission dans la région de la cavité du piston soit plus petite que l'autre soupape d'admission. Ceci permet de ménager l'espace requis pour la bougie d'allumage et cette dernière peut être déportée en conséquence par rapport au milieu de la cavité du piston, sans provoquer de collision avec la soupape d'admission directement voisine.  According to another recommended embodiment of the solution according to the invention, provision is made for the intake valve in the region of the piston cavity to be smaller than the other intake valve. This makes it possible to save the space required for the spark plug and the latter can be offset accordingly relative to the middle of the piston cavity, without causing a collision with the directly adjacent intake valve.

Dans le cas où le jet de carburant ne doit pas être injecté directement par l'intermédiaire de la cavité du piston, la cavité du piston est prévue avec une paroi la plus haute possible, selon une autre forme de réalisation préconisée de l'invention. Mais elle est limitée par le passage de la soupape, c'est pourquoi une réduction du temps de commande de la soupape correspondante permet d'obtenir une paroi de hauteur suffisante pour la cavité du piston. De ce fait, il est primordial pour la présente invention qu'au moins une soupape d'échappement ferme plus tôt que l'autre soupape d'échappement ou que le temps de commande soit défini  In the case where the fuel jet does not have to be injected directly via the piston cavity, the piston cavity is provided with the highest possible wall, according to another preferred embodiment of the invention. But it is limited by the passage of the valve, this is why a reduction in the control time of the corresponding valve makes it possible to obtain a wall of sufficient height for the cavity of the piston. Therefore, it is essential for the present invention that at least one exhaust valve closes earlier than the other exhaust valve or that the control time is defined.

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en conséquence. En corrélation avec la conception et la disposition selon l'invention, il est avantageux que le fond du piston présente une poche de soupape, pour assurer une sortie suffisante à la soupape, avec une hauteur de paroi optimale de la cavité du piston.  Consequently. In correlation with the design and arrangement according to the invention, it is advantageous for the bottom of the piston to have a valve pocket, to ensure sufficient outlet for the valve, with an optimal wall height of the piston cavity.

Selon une autre forme de réalisation, la cavité du piston est orientée par rapport à une direction résultant du jet de carburant, qui présente une projection du centre du jet de carburant en direction de l'axe médian du cylindre. Ce cas se présente lorsque la direction du jet de carburant qui résulte d'un sens d'injection géométrique de l'injecteur et d'une direction de déplacement de la charge montre en direction de l'axe médian du cylindre.  According to another embodiment, the piston cavity is oriented with respect to a direction resulting from the fuel jet, which has a projection from the center of the fuel jet in the direction of the median axis of the cylinder. This case arises when the direction of the fuel jet which results from a direction of geometric injection of the injector and a direction of displacement of the load shows in the direction of the median axis of the cylinder.

Par ailleurs, selon une autre forme de réalisation, il est avantageux de prévoir deux différentes conduites d'admission, une conduite d'admission générant un important déplacement de la charge et l'autre conduite d'admission générant un faible déplacement de la charge dans le cylindre. Le déplacement de la charge est soumis à différentes exigences, selon les différents régimes d'exploitation, comme la charge partielle stratifiée, la charge partielle homogène et la pleine charge. En cas de charge partielle stratifiée, le mouvement de rotation favorise l'évaporation du nuage de carburant et assiste son transport vers le lieu d'allumage.  Furthermore, according to another embodiment, it is advantageous to provide two different intake pipes, one intake pipe generating a large displacement of the load and the other intake pipe generating a small displacement of the load in the cylinder. The movement of the load is subject to different requirements, depending on the different operating conditions, such as the stratified partial load, the homogeneous partial load and the full load. In the event of a stratified partial charge, the rotational movement promotes the evaporation of the fuel cloud and assists its transport to the place of ignition.

Pour créer un nuage stable de charge stratifiée, un mouvement de rotation, superposé par les composantes du tourbillon en fonction du régime d'exploitation est nécessaire. Dans le cas d'une charge partielle stratifiée, la conduite d'admission qui génère un fort courant tourbillonnaire est donc entièrement ou partiellement fermée ou mise hors service par l'intermédiaire d'un clapet. Dans le cas d'une charge partielle homogène ou en cas de pleine charge, l'air de chargement s'introduit dans la chambre de combustion, par l'intermédiaire d'une ou des deux conduites d'admission, en fonction des points caractéristiques. Dans le cas d'une charge partielle homogène ou en cas de pleine charge,  To create a stable cloud of stratified charge, a rotational movement, superimposed by the components of the vortex according to the operating regime is necessary. In the case of a stratified partial load, the intake pipe which generates a strong vortex current is therefore entirely or partially closed or put out of service by means of a valve. In the case of a homogeneous partial load or in the event of full load, the loading air is introduced into the combustion chamber, via one or two intake pipes, depending on the characteristic points. . In the case of a homogeneous partial charge or in the event of full charge,

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particulièrement sur les moteurs dont le perçage du cylindre est de 82 mm environ et dont la course est de 85 mm à partir d'une vitesse de 2700 tours environ par minute, un fort courant par tourbillon est nécessaire dans la chambre de combustion.  particularly on engines with a cylinder bore of approximately 82 mm and a stroke of 85 mm from a speed of approximately 2,700 rpm, a strong current per vortex is required in the combustion chamber.

Pour entraîner également les gouttes de carburant résiduelles sur l'injecteur, une première entrée hélicoïdale avec une petite surface de compression est prévue sur la culasse, dans la région de l'injecteur. Par ce biais, les gouttes de carburant qui adhèrent sur l'injecteur sont éliminées par le courant intérieur dans le cylindre, à l'issue de l'injection. Ceci permet de minimiser la cokéfaction qui a lieu avec l'augmentation des durées de d'exploitation.  To also drive the residual fuel drops on the injector, a first helical inlet with a small compression surface is provided on the cylinder head, in the region of the injector. By this means, the drops of fuel which adhere to the injector are eliminated by the internal current in the cylinder, at the end of the injection. This minimizes the coking that takes place with the increase in operating times.

Selon l'invention, la première entrée hélicoïdale dans la culasse est un renfoncement qui s'abaisse jusqu'à l'injecteur en direction de la rotation de déplacement de la charge située dans la chambre de combustion, la petite surface de compression étant conçue à proximité de l'injecteur, en direction de la rotation de déplacement de la charge, pour diriger le courant dans la cavité du piston.  According to the invention, the first helical entry in the cylinder head is a recess which lowers up to the injector in the direction of the rotation of displacement of the charge located in the combustion chamber, the small compression surface being designed to close to the injector, in the direction of the load movement rotation, to direct the current in the piston cavity.

Par ailleurs, selon une autre forme de réalisation de la cavité du piston, une seconde entrée hélicoïdale est affectée à la cavité du piston dans le fond du piston, la seconde entrée hélicoïdale dans le fond du piston étant conçue sous forme d'un renfoncement situé à l'extérieur de la cavité du piston, de manière à ce qu'un courant guidé par ce renfoncement soit dirigé en direction de la seconde partie de la cavité du piston. Le courant de rotation est ainsi guidé de manière optimale dans la suite de la cavité du piston, ce qui améliore la préparation du mélange.  Furthermore, according to another embodiment of the piston cavity, a second helical inlet is assigned to the piston cavity in the bottom of the piston, the second helical inlet in the bottom of the piston being designed as a recess located outside the piston cavity, so that a current guided by this recess is directed towards the second part of the piston cavity. The current of rotation is thus guided optimally in the remainder of the piston cavity, which improves the preparation of the mixture.

Selon l'invention, les soupapes d'admission sont disposées à une certaine distance l'une par rapport à l'autre et par rapport au bord de la chambre de combustion, en particulier à proximité du bord de la chambre de combustion, pour qu'une plus petite distance entre les périphéries des deux soupapes d'admission soit de 9 mm au moins, en particulier sur les  According to the invention, the intake valves are arranged at a certain distance from one another and from the edge of the combustion chamber, in particular near the edge of the combustion chamber, so that '' a smaller distance between the peripheries of the two intake valves is at least 9 mm, in particular on the

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moteurs avec un perçage du cylindre de 82 mm et une course de 85 mm environ. Ceci devrait permettre de limiter l'humidification des soupapes d'admission en carburant, en cas d'injection par course d'aspiration. Par ailleurs, cette disposition devrait permettre un bon refroidissement de l'injecteur, par l'intermédiaire de conduites d'eau de refroidissement correspondantes, pour éviter la cokéfaction de l'injecteur.  motors with a cylinder bore of 82 mm and a stroke of approximately 85 mm. This should limit the humidification of the fuel intake valves in the event of injection by suction stroke. Furthermore, this arrangement should allow good cooling of the injector, by means of corresponding cooling water pipes, to avoid coking of the injector.

Selon l'invention, une direction d'injection de l'injecteur présente une inclinaison de 350 à 500, par rapport à une surface de séparation de la culasse, le jet présentant un angle au sommet de 600 au moins, à une distance de 10 mm par rapport à l'orifice d'évacuation du carburant, dans les conditions d'environnement.  According to the invention, an injection direction of the injector has an inclination of 350 to 500, relative to a separation surface of the cylinder head, the jet having an apex angle of at least 600, at a distance of 10 mm from the fuel drain hole, in environmental conditions.

Pour finir, selon une forme de réalisation préconisée de la solution selon l'invention, le fond de la cavité du piston présente une inclinaison par rapport à la surface de séparation de la culasse. Elle favorise un guidage ciblé du mélange en direction de la bougie d'allumage.  Finally, according to a recommended embodiment of the solution according to the invention, the bottom of the piston cavity has an inclination relative to the separation surface of the cylinder head. It promotes targeted guidance of the mixture towards the spark plug.

Selon l'invention, le mouvement de la charge (vu par le dessus) présente une rotation dans le sens anti-horaire et le jet de carburant, considéré à partir de l'injecteur, présente un mouvement de rotation dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre, le déplacement de la charge (vu par le dessus) pouvant présenter une rotation dans le sens horaire si le jet de carburant, considéré à partir de l'injecteur présente un mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre.  According to the invention, the movement of the load (seen from above) has a counterclockwise rotation and the jet of fuel, considered from the injector, has a rotation movement in the opposite direction to the needles of a watch, the movement of the load (seen from above) being able to present a clockwise rotation if the jet of fuel, considered from the injector presents a rotational movement in the direction of the hands of a shows.

L'invention prévoit un procédé de création du mélange, dans lequel un déplacement de la charge avec un mouvement de rotation est généré dans une conduite d'admission. Considérée par le dessus, la rotation de la quantité d'air admise présente une direction contraire aux aiguilles d'une montre. Une quantité de carburant est injectée dans l'air admis avec un mouvement de rotation, la rotation (considérée à partir de l'injecteur), c'est à dire dans le sens d'injection présentant également un sens contraire aux aiguilles d'une montre.  The invention provides a method of creating the mixture, in which a displacement of the charge with a rotational movement is generated in an intake pipe. Considered from above, the rotation of the quantity of air admitted has a counter-clockwise direction. A quantity of fuel is injected into the intake air with a rotational movement, the rotation (considered from the injector), that is to say in the direction of injection also having a direction opposite to the needles of a shows.

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En cas de régime à charge stratifiée, la génération du courant de rotation, en interaction avec le courant de base à tourbillon présent dans la chambre de combustion permet d'accélérer l'évaporation du carburant injecté, malgré la brève durée d'évaporation dont dispose le nuage de charge dans la chambre de combustion et d'assister le transport du nuage de mélange vers le lieu d'allumage.  In the case of a stratified charge regime, the generation of the rotation current, in interaction with the basic vortex current present in the combustion chamber, makes it possible to accelerate the evaporation of the injected fuel, despite the brief evaporation time available charge cloud in the combustion chamber and assist in transporting the mixture cloud to the ignition location.

Il est également envisageable de créer un mouvement de rotation dans une conduite d'admission, le déplacement de la charge étant généré avec une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, vue par le dessus, si la quantité de carburant est injectée de manière à ce qu'en aval, c'est à dire à partir de l'injecteur, le jet de carburant présente un mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre.  It is also conceivable to create a rotational movement in an intake pipe, the displacement of the charge being generated with a clockwise rotation, seen from above, if the quantity of fuel is injected from so that downstream, that is to say from the injector, the fuel jet has a rotational movement in a clockwise direction.

En cas d'exploitation à charge stratifiée, une superposition ciblée d'un courant à tourbillon et d'un mouvement de rotation permet de guider judicieusement le carburant injecté dans la chambre de combustion. A cet effet, on assiste à une interaction entre le carburant injecté avec une rotation et avec le courant interne du cylindre, assisté par une rotation et soumis à un tourbillon. Le nuage de mélange qui est généré est conduit vers la cavité du piston, par une entrée hélicoïdale située dans le fond du piston, puis transporté par un courant giratoire en rotation autour de l'axe du cylindre.  In the case of stratified charge operation, a targeted superposition of a vortex current and a rotational movement makes it possible to judiciously guide the fuel injected into the combustion chamber. To this end, there is an interaction between the fuel injected with a rotation and with the internal current of the cylinder, assisted by a rotation and subjected to a vortex. The cloud of mixture which is generated is led towards the cavity of the piston, by a helical entry located in the bottom of the piston, then transported by a gyratory current in rotation around the axis of the cylinder.

L'évaporation accélérée de carburant ainsi obtenue est avantageuse. L'entrée hélicoïdale disposée sur la culasse évite les résidus de carburant sur l'orifice d'évacuation de l'injecteur sous forme de gouttelettes, qui pourraient provoquer une cokéfaction de l'injecteur.  The accelerated evaporation of fuel thus obtained is advantageous. The helical inlet on the cylinder head prevents fuel residue on the injector discharge port in the form of droplets, which could cause coking of the injector.

Selon la charge du moteur, les deux conduites d'admission génèrent différents déplacements de la charge, la somme des vecteurs de vitesse issue du courant giratoire du jet d'injection et du courant interne du cylindre étant adaptée au régime d'exploitation, de manière à obtenir  Depending on the engine load, the two intake pipes generate different displacements of the load, the sum of the speed vectors coming from the gyratory current of the injection jet and the internal current of the cylinder being adapted to the operating regime, so to obtain

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un transport ciblé du nuage de charge vers le lieu d'allumage, situé au centre du cylindre.  targeted transport from the charge cloud to the ignition location, located in the center of the cylinder.

L'invention concerne un procédé pour la création du mélange dans un moteur à combustion interne, à injection directe et à allumage commandé, en particulier du type précité, avec une bougie d'allumage, disposée dans la culasse, quasiment dans la région de l'axe médian du cylindre, un injecteur, disposé latéralement dans la culasse, un piston, une soupape d'échappement, une cavité de piston, disposée dans le fond du piston et déportée par rapport à l'axe médian du cylindre, au moins deux conduites d'admission, qui se caractérise en ce que, dans une première conduite d'admission, une rotation est générée avec un mouvement de charge, dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre et une quantité de carburant est injectée de manière à ce que le jet de carburant soit formé dans la direction d'injection avec un mouvement de rotation, dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre.  The invention relates to a method for creating the mixture in an internal combustion engine, with direct injection and with spark ignition, in particular of the aforementioned type, with a spark plug, placed in the cylinder head, almost in the region of the median axis of the cylinder, an injector, arranged laterally in the cylinder head, a piston, an exhaust valve, a piston cavity, disposed in the bottom of the piston and offset relative to the median axis of the cylinder, at least two intake pipes, which is characterized in that, in a first intake pipe, a rotation is generated with a charge movement, in a counter-clockwise direction and an amount of fuel is injected so as to that the fuel jet is formed in the direction of injection with a rotational movement, anti-clockwise.

L'invention concerne également un procédé pour la création du mélange, sur un moteur à combustion interne, à injection directe et à allumage commandé, particulièrement un moteur du type précité, avec une bougie d'allumage, disposée dans la culasse, quasiment dans la région de l'axe médian du cylindre, un injecteur, disposé latéralement dans la culasse, un piston, une soupape d'échappement, une cavité de piston, disposée dans le fond du piston et déportée par rapport à l'axe médian du cylindre, au moins deux conduites d'admission, qui se caractérise en ce que, dans une première conduite d'admission, une rotation est générée avec un mouvement de charge, dans le sens des aiguilles d'une montre et une quantité de carburant est injectée de manière à ce que le jet de carburant soit formé dans la direction d'injection, avec un mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre.  The invention also relates to a method for creating the mixture, on an internal combustion engine, with direct injection and with spark ignition, particularly an engine of the aforementioned type, with a spark plug, placed in the cylinder head, almost in the region of the central axis of the cylinder, an injector, disposed laterally in the cylinder head, a piston, an exhaust valve, a piston cavity, disposed in the bottom of the piston and offset relative to the central axis of the cylinder, at least two intake pipes, which is characterized in that, in a first intake pipe, a rotation is generated with a load movement, clockwise and a quantity of fuel is injected so that the fuel jet is formed in the direction of injection, with a rotational movement in a clockwise direction.

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De préférence, selon une avantageuse disposition de l'un des procédés précités, en cas de charge partielle en régime à charge stratifiée, un passage d'air frais dans la conduite d'admission est réglé de manière variable, pour que le gaz frais s'introduise dans la chambre de combustion partiellement ou entièrement par l'intermédiaire de la première conduite d'admission et en cas de régime homogène, sous charge partielle ou sous charge complète, le gaz frais est introduit par l'intermédiaire des deux conduites d'admission, le système générateur de rotation étant commandé en fonction de la charge et de la vitesse de rotation, de manière à créer une turbulence suffisante ou un mouvement de charge suffisant dans la chambre de combustion.  Preferably, according to an advantageous arrangement of one of the abovementioned methods, in the event of partial charge in stratified charge regime, a passage of fresh air in the intake pipe is variably regulated, so that the fresh gas s '' introduce partially or entirely into the combustion chamber via the first intake line and in the event of a homogeneous regime, under partial or full load, fresh gas is introduced via the two supply lines intake, the rotation generator system being controlled as a function of the load and the rotation speed, so as to create sufficient turbulence or sufficient charge movement in the combustion chamber.

D'autres avantages et d'autres détails de l'invention sont explicités dans le descriptif et représentés dans les figures. Elles montrent :
Figure 1 : la coupe d'une culasse d'un moteur à allumage par étincelles (Otto) à injection directe, selon l'invention,
Figure 2 : le plan schématique d'un piston selon l'invention, avec une cavité de piston déportée,
Figure 3 : la représentation schématique d'une chambre de combustion selon l'invention, située du côté du cylindre avec une entrée hélicoïdale,
Figure 4 : la vue en plan d'un piston selon l'invention,
Figure 5 : la coupe du piston selon l'invention de la figure 4, le long de la ligne V-V,
Figure 6 : la coupe d'une autre forme de réalisation du piston de la figure 4, le long de la ligne VI-VI,
Figure 7 : la vue en plan de la chambre de combustion située du côté du cylindre, avec la première entrée hélicoïdale, et
Figure 8 : le schéma de principe d'un procédé selon l'invention. Other advantages and other details of the invention are explained in the description and shown in the figures. They show :
FIG. 1: the section of a cylinder head of a spark-ignition engine (Otto) with direct injection, according to the invention,
FIG. 2: the schematic plan of a piston according to the invention, with a remote piston cavity,
FIG. 3: the schematic representation of a combustion chamber according to the invention, located on the side of the cylinder with a helical inlet,
FIG. 4: the plan view of a piston according to the invention,
FIG. 5: the section of the piston according to the invention of FIG. 4, along the line VV,
FIG. 6: the section of another embodiment of the piston of FIG. 4, along the line VI-VI,
Figure 7: the plan view of the combustion chamber located on the cylinder side, with the first helical inlet, and
Figure 8: the block diagram of a method according to the invention.

La figure 1 représente une culasse 12 d'un moteur à combustion interne, à injection directe et à allumage commandé. La culasse 12  Figure 1 shows a cylinder head 12 of an internal combustion engine, direct injection and spark ignition. The cylinder head 12

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englobe un injecteur 3, une bougie d'allumage 2, ainsi que des conduites d'admission et d'échappement pour le fluide d'exploitation du moteur, qui ne sont pas désignées plus en détails.  includes an injector 3, a spark plug 2, as well as intake and exhaust lines for the engine operating fluid, which are not described in more detail.

La culasse 12 est disposée sur un bloc moteur de manière non représentée en détails, par l'intermédiaire d'une surface dénommée surface de séparation de la culasse 17. Dans le bloc moteur sont prévus deux perçages cylindriques (cylindre), dans lesquels sont conçues des chambres de combustion ou des espaces de travail pour le fluide d'exploitation du moteur, qui sont également délimitées sur leur partie supérieure par la culasse 12. Des pistons 7, qui délimitent la partie inférieure des chambres de combustion formées dans les cylindres sont guidés dans les cylindres. Le moteur proposé présente des chambre de combustion d'un volume de 0, 5 1 environ par cylindre.  The cylinder head 12 is arranged on an engine block in a manner not shown in detail, by means of a surface called the separation surface of the cylinder head 17. In the engine block are provided two cylindrical holes (cylinder), in which are designed combustion chambers or working spaces for the engine operating fluid, which are also delimited on their upper part by the cylinder head 12. Pistons 7, which delimit the lower part of the combustion chambers formed in the cylinders are guided in the cylinders. The proposed engine has combustion chambers with a volume of approximately 0.5 1 per cylinder.

L'injecteur 3 est disposé de manière inclinée par rapport à la surface de séparation de la culasse 17, de manière à ce que le sens d'injection de l'injecteur 3 présente une inclinaison de 350 à 500, par rapport à la surface de séparation de la culasse 17. A cet effet, l'injecteur 3 injecte le carburant dans la chambre de combustion, de manière à former au sommet du jet un angle a de 60 0 au moins, dans les conditions d'environnement, à une distance de 10 mm environ d'un orifice d'évacuation du carburant.  The injector 3 is arranged in an inclination with respect to the separation surface of the cylinder head 17, so that the direction of injection of the injector 3 has an inclination of 350 to 500, with respect to the surface of separation of the cylinder head 17. For this purpose, the injector 3 injects the fuel into the combustion chamber, so as to form at the top of the jet an angle a of at least 60 0, under environmental conditions, at a distance about 10 mm from a fuel drain hole.

La figure 2 représente le fond d'un piston 8 de la machine à combustion interne à injection directe et à allumage commandé, qui présente une cavité de piston 9. Le fond du piston 8 est une partie d'un piston 17, laquelle est disposée de manière coaxiale à un axe médian du cylindre 1, conformément à la figure 1.  FIG. 2 represents the bottom of a piston 8 of the internal combustion machine with direct injection and positive ignition, which has a piston cavity 9. The bottom of the piston 8 is a part of a piston 17, which is arranged coaxially to a central axis of the cylinder 1, in accordance with FIG. 1.

La cavité du piston 9 est constituée d'une première partie plus grande 9a et d'une seconde partie plus petite 9b, la seconde partie plus petite 9b étant conçue sous forme d'une convexité. Le carburant est injecté en direction de l'axe médian du cylindre 1, de manière à ce que le  The cavity of the piston 9 consists of a first larger part 9a and a second smaller part 9b, the second smaller part 9b being designed in the form of a convexity. The fuel is injected in the direction of the center line of cylinder 1, so that the

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sens du jet de carburant 18, résultant d'un dénommé sens d'injection géométrique de l'injecteur 18a et du sens de déplacement de la charge, montre en direction de la cavité 9 latéralement déportée du piston.  direction of the fuel jet 18, resulting from a so-called geometric injection direction of the injector 18a and from the direction of displacement of the load, shows in the direction of the cavity 9 laterally offset from the piston.

Conformément à la figure 3, l'injecteur 3 est situé à l'oblique dans la région de la culasse, sur le bord de la chambre de combustion, sur un côté, entre les soupapes d'admission 4,4a, de manière à ce qu'un angle de 350 à 500 soit compris entre l'injecteur 3 et la surface de séparation de la culasse 17. De l'air frais pénètre dans la chambre de combustion, par l'intermédiaire des soupapes d'admissions 4 et 4a, le lieu d'allumage étant situé sur ou à proximité directe de l'axe médian du cylindre 1. Selon l'invention, les conduites d'admission qui ne sont pas représentées sont conçues de manière à provoquer soit un seul courant par tourbillon ou un courant par tourbillon combiné à un courant rotatif.  In accordance with FIG. 3, the injector 3 is located at an oblique angle in the region of the cylinder head, on the edge of the combustion chamber, on one side, between the intake valves 4,4a, so that an angle of 350 to 500 is included between the injector 3 and the separation surface of the cylinder head 17. Fresh air enters the combustion chamber, by means of the intake valves 4 and 4a, the ignition location being located on or in close proximity to the median axis of the cylinder 1. According to the invention, the intake pipes which are not shown are designed so as to cause either a single current per vortex or a vortex current combined with rotary current.

La figure 3 représente une disposition selon l'invention d'une première entrée hélicoïdale 13 sur la culasse 12, à proximité de l'injecteur 3, servant à former des régimes de courant à l'injecteur, de manière à ce qu'aucun gouttelette n'adhère sur les orifices d'évacuation du carburant, après l'injection de ce dernier, ce qui permet de minimiser la cokéfaction de l'injecteur de carburant qui se forme avec l'augmentation des périodes d'exploitation.  FIG. 3 represents an arrangement according to the invention of a first helical inlet 13 on the cylinder head 12, near the injector 3, serving to form current regimes at the injector, so that no droplet does not adhere to the fuel discharge orifices, after the injection of the latter, which makes it possible to minimize the coking of the fuel injector which is formed with the increase in operating periods.

Une seconde entrée hélicoïdale 13a est conçue conformément à la figure 2 sur le fond du piston 8, sous forme d'un aplatissement concave dans la région de bordure du piston 7, sur le côté du fond de piston 8 qui est opposé à la cavité du piston 9 et dans la région de l'injecteur 3, qui débouche de manière tangentielle dans la cavité du piston.  A second helical inlet 13a is designed in accordance with FIG. 2 on the bottom of the piston 8, in the form of a concave flattening in the border region of the piston 7, on the side of the piston bottom 8 which is opposite the cavity of the piston 9 and in the region of the injector 3, which opens tangentially into the cavity of the piston.

Un courant rotatif qui est conduit vers la cavité du piston, dans la région d'une paroi de cylindre non représentée ou dans la zone de bordure du piston 7, le long de la seconde ouverture hélicoïdale 13a, conformément à la figure 2 est généré par l'air frais qui est conduit dans  A rotary current which is led towards the cavity of the piston, in the region of a cylinder wall not shown or in the border area of the piston 7, along the second helical opening 13a, in accordance with FIG. 2 is generated by fresh air which is led in

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la chambre de combustion (les conduites d'aspiration ne sont pas représentées).  the combustion chamber (the suction lines are not shown).

La cavité du piston 9 est déportée par rapport à l'axe médian du cylindre 1, de manière à ce que le jet de carburant injecté 10 présente une direction d'injection située dans la région du centre de la cavité du piston, superposée ou résultant du sens de courant rotatif et du sens d'injection du carburant.  The cavity of the piston 9 is offset relative to the median axis of the cylinder 1, so that the injected fuel jet 10 has an injection direction located in the region of the center of the piston cavity, superimposed or resulting the direction of rotary current and the direction of fuel injection.

Le déport latéral de la cavité du piston 9 permet une meilleure réception du nuage de mélange dans la cavité du piston 9, en fonction du jet d'injection 10 latéralement déporté. A cet effet, la majeure partie du carburant est injectée dans la cavité du piston 9, le mouvement de rotation et le courant de base par tourbillon permettant d'obtenir une évaporation suffisante du carburant.  The lateral offset of the cavity of the piston 9 allows better reception of the mixture cloud in the cavity of the piston 9, as a function of the injection jet 10 laterally offset. For this purpose, the major part of the fuel is injected into the cavity of the piston 9, the rotational movement and the basic current by vortex making it possible to obtain sufficient evaporation of the fuel.

La convexité formée dans la cavité du piston 9 sert à reconduire le courant guidé à travers la seconde ouverture hélicoïdale 13a en direction de la plus grande partie 9a de la cavité du piston 9. De ce fait, le courant rotatif pénètre plus facilement dans la cavité latéralement déportée, ce qui a pour effet d'accélérer l'évaporation du nuage de charge et du carburant situé sur le piston. En outre, le transport du nuage de charge à travers le courant rotatif est renforcé.  The convexity formed in the cavity of the piston 9 serves to conduct the current guided through the second helical opening 13a in the direction of the greater part 9a of the cavity of the piston 9. As a result, the rotary current penetrates more easily into the cavity laterally offset, which has the effect of accelerating the evaporation of the charge cloud and the fuel located on the piston. In addition, the transport of the charge cloud through the rotating current is reinforced.

A cet effet, il est avantageux que selon la figure 4, une paroi de délimitation 9c de la première partie 9a de la cavité du piston 9 présente un rayon R1 situé entre 15mm et 25mm et une paroi de délimitation 9c de la seconde partie 9b de la cavité du piston 9, convexité incluse, présente un rayon R2 situé entre 8mm et 15mm.  For this purpose, it is advantageous that according to FIG. 4, a delimiting wall 9c of the first part 9a of the cavity of the piston 9 has a radius R1 situated between 15mm and 25mm and a delimiting wall 9c of the second part 9b of the cavity of the piston 9, including convexity, has a radius R2 located between 8mm and 15mm.

Conformément à la figure 4, le fond du piston 8 présente deux poches de soupapes d'échappement 19, pour un passage suffisant de la soupape, lorsque le jet de carburant 10 ne doit pas être injecté par-dessus la cavité du piston 9 et si la paroi de la cavité du piston est relativement haute.  In accordance with FIG. 4, the bottom of the piston 8 has two pockets of exhaust valves 19, for sufficient passage of the valve, when the fuel jet 10 is not to be injected over the cavity of the piston 9 and if the wall of the piston cavity is relatively high.

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La cavité du piston 9 est conçue de manière à ménager une paroi de renvoi 9e d'une hauteur de 10 mm au moins entre le fond de la cavité 9d et le bord de la cavité 9f.  The cavity of the piston 9 is designed so as to provide a return wall 9e with a height of at least 10 mm between the bottom of the cavity 9d and the edge of the cavity 9f.

La figure 5 montre la coupe transversale V-V de la figure 4.  Figure 5 shows the cross section V-V of Figure 4.

Parallèlement à un oeil de tête de bielle 6, le piston 7 présente trois rainures périphériques 20 pour des segments de piston non représentés. Parallel to a connecting rod eye 6, the piston 7 has three peripheral grooves 20 for piston rings not shown.

Conformément à la figure 5, le nuage de carburant est conduit vers la bougie d'allumage à travers une paroi de renvoi 9e, la paroi de délimitation 9c sensiblement circulaire de la cavité du piston permettant d'obtenir un renvoi précis dans la première partie 9a. According to FIG. 5, the fuel cloud is led towards the spark plug through a deflection wall 9e, the substantially circular delimitation wall 9c of the piston cavity making it possible to obtain a precise deflection in the first part 9a .

Selon une autre forme de réalisation conformément à la figure 6, la cavité du piston présente une contre-dépouille 99, qui conformément à la figure 2 est prévue dans la région d'une partie 9j de la cavité du piston. La partie de la cavité du piston 9j est la partie de la cavité du piston 9 qui par rapport au centre du jet de carburant 11 est disposée à droite (selon la figure 2) de la bougie d'allumage 2. La contre-dépouille 99 est conçue sous forme de croissant, dans la vue en plan depuis le dessus (selon la figure 2).  According to another embodiment according to Figure 6, the piston cavity has an undercut 99, which according to Figure 2 is provided in the region of a portion 9j of the piston cavity. The part of the piston cavity 9j is the part of the piston cavity 9 which, relative to the center of the fuel jet 11, is arranged to the right (according to FIG. 2) of the spark plug 2. The undercut 99 is designed in the form of a crescent, in the plan view from above (according to Figure 2).

Conformément aux figures 2 et 6, le fond du piston 8 est limité sur le côté gauche par deux rayons R3 et R4 et sur le côté droit par le bourrelet 21 et par l'entrée hélicoïdale 13a, placée à l'arrière de celui-ci. Un passage permanent qui englobe avec la surface du fond de piston 8b ou avec le plan horizontal un angle ss compris entre 1500 et 1600 est prévu entre le bourrelet 21 et l'entrée hélicoïdale 13a.  In accordance with FIGS. 2 and 6, the bottom of the piston 8 is limited on the left side by two spokes R3 and R4 and on the right side by the bead 21 and by the helical inlet 13a, placed at the rear of it . A permanent passage which includes with the surface of the piston bottom 8b or with the horizontal plane an angle ss between 1500 and 1600 is provided between the bead 21 and the helical inlet 13a.

A partir du bourrelet 21, la cavité du piston 9 est délimitée sur le côté gauche par un rayon R5. A partir de ce rayon, à partir de la cavité du piston 9, une surface latérale de la cavité du piston 9 s'étend à l'intérieur du piston jusqu'à l'oil de la tête de bielle 6. Par l'intermédiaire de deux rayons du fond de piston 9h, le fond de la cavité 9c quasiment horizontal ou parallèle au fond du piston 8 est formé à partir de ces surfaces  From the bead 21, the cavity of the piston 9 is delimited on the left side by a radius R5. From this radius, from the cavity of the piston 9, a lateral surface of the cavity of the piston 9 extends inside the piston up to the eye of the connecting rod head 6. Via from two radii of the piston bottom 9h, the bottom of the cavity 9c almost horizontal or parallel to the bottom of the piston 8 is formed from these surfaces

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latérales. Il en résulte une section pratiquement ovale de la cavité du piston 9.  side. This results in a practically oval section of the cavity of the piston 9.

La contre-dépouille 99 est disposée sur le côté gauche, vis à vis de R5, de manière à éviter que le mélange de carburant qui se trouve dans la cavité du piston 9 ne s'en échappe. A cet effet, la région de la cavité située à proximité de la bougie d'allumage 2 n'est pas munie d'une contredépouille, pour permettre un renvoi si possible sans obstacle du nuage de charge stratifiée vers la bougie d'allumage, par l'intermédiaire des contours du piston. En outre, conformément à la figure 6, la contredépouille 9g de la cavité du piston 9 forme avec un plan 9k perpendiculaire, à la surface du fond du piston 8b, un angle y situé entre 100 et 200, en particulier entre 130 et 170.  The undercut 99 is arranged on the left side, opposite R5, so as to prevent the fuel mixture which is in the cavity of the piston 9 from escaping therefrom. For this purpose, the region of the cavity located near the spark plug 2 is not provided with an undercut, to allow a return, if possible without obstacle, of the stratified charge cloud to the spark plug, by through the contours of the piston. In addition, in accordance with FIG. 6, the undercut 9g of the cavity of the piston 9 forms, with a plane 9k perpendicular to the surface of the bottom of the piston 8b, an angle y between 100 and 200, in particular between 130 and 170.

Un autre segment de la partie horizontale 8 b du fond de piston 8 est adjacent à la conte-dépouille 9g ou relie la contre dépouille 9g avec le rayon précité R4.  Another segment of the horizontal part 8b of the piston bottom 8 is adjacent to the undercut 9g or connects the undercut 9g with the aforementioned radius R4.

La figure 7 montre une vue agrandie de la première ouverture hélicoïdale 13 et de la surface de compression 14. La première ouverture hélicoïdale 13 forme un renfoncement conçu dans la culasse, qui s'incline vers l'injecteur, en direction du courant rotatif situé dans la chambre de combustion, de manière à ce que la surface se rattache à fleur du bord de l'injecteur, tout autour de ce dernier. Une petite surface de compression 14 est conçue à proximité de l'injecteur, dans le sens du mouvement de rotation de la charge, de manière à ce que les résidus de carburant retirés de l'injecteur soient transportés du plafond de la chambre de combustion vers le centre de la chambre de combustion.  FIG. 7 shows an enlarged view of the first helical opening 13 and of the compression surface 14. The first helical opening 13 forms a recess designed in the cylinder head, which inclines towards the injector, in the direction of the rotary current located in the combustion chamber, so that the surface is flush with the edge of the injector, all around the latter. A small compression surface 14 is designed near the injector, in the direction of the load's rotational movement, so that the fuel residue removed from the injector is transported from the ceiling of the combustion chamber to the center of the combustion chamber.

Les soupapes d'admission 4 et 4a sont disposées dans la culasse 12, en direction du bord de la chambre de combustion 15, de manière à ce qu'une plus petite distance 16 entre les périphéries des deux soupapes d'admission correspondent au moins à 9 mm.  The intake valves 4 and 4a are arranged in the cylinder head 12, in the direction of the edge of the combustion chamber 15, so that a smaller distance 16 between the peripheries of the two intake valves corresponds at least to 9 mm.

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La figure 8 représente le sens du mouvement de charge dans la chambre de combustion du moteur à allumage par étincelles (Otto) selon l'invention. La masse d'air frais introduite dans la chambre de combustion présente un sens de rotation 22 dans un sens contraire aux aiguilles d'une montre, le carburant étant injecté de manière à ce que le jet de carburant
10, considéré à partir de l'injecteur 3, c'est à dire dans le sens d'injection présente un sens de rotation 23 dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre. Ce phénomène peut être inversé, c'est à dire que la masse d'air introduite par l'intermédiaire de la première soupape d'admission présente un sens de rotation 22 dans le sens des aiguilles d'une montre, la quantité de carburant étant injectée de manière à ce que le jet de carburant 10 présente dans le sens d'injection un mouvement de rotation dans le sens 23 des aiguilles d'une montre. FIG. 8 represents the direction of the charge movement in the combustion chamber of the spark ignition engine (Otto) according to the invention. The mass of fresh air introduced into the combustion chamber has a direction of rotation 22 in a counter-clockwise direction, the fuel being injected so that the jet of fuel
10, considered from the injector 3, that is to say in the direction of injection, has a direction of rotation 23 in the counterclockwise direction. This phenomenon can be reversed, that is to say that the mass of air introduced via the first intake valve has a direction of rotation 22 in a clockwise direction, the quantity of fuel being injected so that the fuel jet 10 has in the direction of injection a rotational movement in the direction 23 clockwise.

A charge partielle, le moteur à allumage par étincelles (Otto) selon l'invention est exploité par charge stratifiée, ce qui génère dans la conduite d'admission un courant rotatif qui peut être réglé de manière variable, par un clapet de rotation, de ce fait, le gaz frais pénètre partiellement ou totalement dans la chambre de combustion, par l'intermédiaire de la première conduite d'admission. Si le moteur sous charge partielle ou sous charge pleine fonctionne en exploitation homogène, le gaz frais est introduit dans la chambre de combustion par l'intermédiaire des deux conduites d'admission, le système générateur de rotation étant commandé en fonction de la charge ou de la vitesse de rotation, de manière à créer une turbulence suffisante ou un mouvement de charge suffisant dans la chambre de combustion. De ce fait, un mélange propre à !'allumage ( == 1) est présent dans la région d'allumage, dans toutes les étendues de charge, aussi bien en régime par charge stratifiée qu'en régime homogène et dans les meilleures conditions de charge, permettant de garantir un allumage en toute sécurité, tout en évitant la formation de suie sur la bougie d'allumage 2.  At partial load, the spark ignition engine (Otto) according to the invention is operated by stratified load, which generates in the intake pipe a rotary current which can be variably adjusted, by a rotation valve, of this fact, the fresh gas penetrates partially or completely into the combustion chamber, via the first intake pipe. If the engine under partial load or under full load operates in homogeneous operation, the fresh gas is introduced into the combustion chamber via the two intake pipes, the rotation generator system being controlled according to the load or the speed of rotation, so as to create sufficient turbulence or sufficient charge movement in the combustion chamber. As a result, an ignition-specific mixture (== 1) is present in the ignition region, in all the ranges of charge, both in regime by stratified charge than in homogeneous regime and under the best conditions of charge, ensuring safe ignition, while preventing the formation of soot on the spark plug 2.

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Liste des références 1. Axe médian du cylindre 2. Bougie d'allumage 3. Injecteur 3a Orifice d'évacuation du carburant 4. Soupape d'admission 4a. Soupape d'admission 5. Soupape d'échappement Sa. Soupape d'échappement 6. CEil de la tête de bielle 7. Piston 8. Fond du piston 8b. Surface du fond de piston 9. Cavité du piston 9a. Plus grande partie de la cavité du piston 9b. Plus petite partie de la cavité du piston 9c. Paroi de délimitation 9d. Fond de la cavité du piston 9e. Paroi de renvoi 9f. Bord de la cavité 9g. Contre-dépouille 9h. Rayon du fond de la cavité 9j. Partie de la cavité du piston, vis à vis de la bougie d'allumage 9k. Plan vertical, par rapport à la surface du fond de la cavité 10. Jet de carburant 11. Centre du jet de carburant 12. Culasse 13. Première entrée hélicoïdale 13a. Seconde entrée hélicoïdale List of references 1. Median cylinder axis 2. Spark plug 3. Injector 3a Fuel drain hole 4. Inlet valve 4a. Inlet valve 5. Sa exhaust valve. Exhaust valve 6. Connecting rod head 7. Piston 8. Piston bottom 8b. Piston bottom surface 9. Piston cavity 9a. Most of the piston cavity 9b. Smaller part of the piston cavity 9c. Boundary wall 9d. Bottom of the 9th piston cavity. Return wall 9f. Edge of the cavity 9g. Undercut 9h. Radius of the bottom of the cavity 9j. Part of the piston cavity, opposite the 9k spark plug. Vertical plane, in relation to the surface of the bottom of the cavity 10. Fuel jet 11. Center of the fuel jet 12. Cylinder head 13. First helical inlet 13a. Second helical input

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14. Surface de compression 15. Bord de la chambre de combustion 16. Plus petite distance 17. Surface de séparation de la culasse 18. Direction résultante du jet de carburant 18a. Direction géométrique du jet de carburant 19. Poche de la soupape d'échappement 20. Rainure périphérique 21. Bourrelet 22. Sens de rotation de l'air frais 23. Sens de rotation du carburant 14. Compression surface 15. Edge of the combustion chamber 16. Smallest distance 17. Cylinder head separation surface 18. Resulting direction of fuel jet 18a. Geometric direction of the fuel jet 19. Exhaust valve pocket 20. Peripheral groove 21. Bead 22. Direction of rotation of the fresh air 23. Direction of rotation of the fuel

Claims (23)

REVENDICATIONS 1. Chambre de combustion d'un moteur à combustion interne à injection directe et à allumage commandé avec - une bougie d'allumage (2), disposée dans la culasse, quasiment dans la région de l'axe médian du cylindre (1), - un injecteur (3), disposé latéralement dans la culasse, - un piston (7), - une soupape d'échappement (5, 5a), - une cavité de piston (9), disposée dans le fond du piston (8) et déportée par rapport à l'axe médian du cylindre (1), - au moins deux conduites d'admission (4,4a), - un système générateur de rotation étant disposé dans la première conduite d'admission (4) et - un courant de base à tourbillon avec un coefficient de tourbillon intégral, supérieur de 25% au moins à un coefficient de tourbillon intégral d'une conduite de remplissage conventionnelle étant présent dans chacune des deux conduites d'admission (4a).  CLAIMS 1. Combustion chamber of an internal combustion engine with direct injection and spark ignition with - a spark plug (2), placed in the cylinder head, almost in the region of the median axis of the cylinder (1) , - an injector (3), arranged laterally in the cylinder head, - a piston (7), - an exhaust valve (5, 5a), - a piston cavity (9), arranged in the bottom of the piston (8 ) and offset relative to the median axis of the cylinder (1), - at least two intake pipes (4,4a), - a rotation generator system being arranged in the first intake pipe (4) and - a vortex base current with an integral vortex coefficient, at least 25% higher than an integral vortex coefficient of a conventional filling line being present in each of the two intake lines (4a). 2. Chambre de combustion selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité du piston (9) est constituée d'une première partie plus grande (9a), qui présente une première paroi de délimitation (9c), sensiblement circulaire et d'une seconde partie plus petite (9b), une seconde paroi de délimitation (9c) de la seconde partie plus petite présentant une convexité partiellement conçue vers l'extérieur, en direction d'une paroi du cylindre.  2. Combustion chamber according to claim 1, characterized in that the piston cavity (9) consists of a larger first part (9a), which has a first delimiting wall (9c), substantially circular and of a second smaller part (9b), a second delimiting wall (9c) of the second smaller part having a convexity partially designed towards the outside, towards a wall of the cylinder. 3. Chambre de combustion selon la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi de délimitation (9c) de la première partie (9a) de la cavité du piston présente un rayon situé entre 15mm et 25mm et la paroi de délimitation (9c) de la seconde partie (9b) de la  3. Combustion chamber according to claim 2, characterized in that the delimiting wall (9c) of the first part (9a) of the piston cavity has a radius between 15mm and 25mm and the delimiting wall (9c) of the second part (9b) of the <Desc/Clms Page number 21><Desc / Clms Page number 21> cavité du piston, y compris la convexité présente un rayon situé entre 8mm et 15mm.  piston cavity, including the convexity, has a radius between 8mm and 15mm. 4. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que, entre le fond de la cavité du piston (9d) et une paroi de renvoi de la cavité du piston (9e), la première partie (9a) de la cavité du piston présente un rayon situé entre 5mm et 12mm.  4. Combustion chamber according to any one of claims 2 and 3, characterized in that, between the bottom of the piston cavity (9d) and a return wall of the piston cavity (9e), the first part ( 9a) of the piston cavity has a radius between 5mm and 12mm. 5. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité du piston (9) est conçue de manière à ménager une paroi de renvoi (9e) d'une hauteur de 10 mm au moins entre le fond de la cavité (9d) et le bord de la cavité (9f).  5. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the piston cavity (9) is designed so as to provide a return wall (9e) with a height of at least 10 mm between the bottom of the cavity (9d) and the edge of the cavity (9f). 6. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité du piston (9) présente une contredépouille.  6. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the piston cavity (9) has an undercut. 7. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans la région de la contre-dépouille (9g) de la cavité du piston (9), le fond de la cavité du piston (9d) présente un rayon (9h) situé entre 6mm et 12mm.  7. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that in the region of the undercut (9g) of the piston cavity (9), the bottom of the piston cavity (9d) has a radius (9h) located between 6mm and 12mm. 8. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la contre-dépouille (9g) de la cavité du piston (9), englobe avec un plan vertical (9k) par rapport à la surface du fond du piston (8b) un angle (x) situé entre 100 et 200, en particulier entre 13 et 170.  8. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the undercut (9g) of the piston cavity (9), includes with a vertical plane (9k) relative to the bottom surface of the piston (8b) an angle (x) located between 100 and 200, in particular between 13 and 170. 9. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes,  9. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, <Desc/Clms Page number 22><Desc / Clms Page number 22> caractérisée en ce que la contre-dépouille (9g) de la cavité du piston (9) est disposée de préférence dans une partie (9j) de la cavité du piston (9) qui est opposée à la bougie d'allumage, par rapport au centre du jet de carburant (11).  characterized in that the undercut (9g) of the piston cavity (9) is preferably arranged in a part (9j) of the piston cavity (9) which is opposite the spark plug, relative to the fuel jet center (11). 10. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité du piston (9) est orientée dans une direction qui résulte du sens d'injection de l'injecteur (3) et d'un mouvement de rotation du mélange carburant-air.  10. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the piston cavity (9) is oriented in a direction which results from the direction of injection of the injector (3) and from a movement of rotation of the fuel-air mixture. 11. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la soupape d'admission (4) dans la région de la cavité du piston (6) est plus petite que l'autre soupape d'admission (4a).  11. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the intake valve (4) in the region of the piston cavity (6) is smaller than the other intake valve (4a ). 12. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une soupape d'échappement se ferme plus tôt que l'autre soupape d'échappement.  12. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one exhaust valve closes earlier than the other exhaust valve. 13. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la culasse (12) présente dans la région de l'injecteur une première ouverture hélicoïdale (13) avec une petite surface de compression (14).  13. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the cylinder head (12) has in the region of the injector a first helical opening (13) with a small compression surface (14). 14. Chambre de combustion selon la revendication 13, caractérisée en ce que la première ouverture hélicoïdale (13) dans la culasse est un renfoncement qui s'abaisse en direction de la rotation de déplacement de la charge située dans la chambre de combustion jusqu'à l'injecteur (3), la petite surface de compression (14) étant conçue à proximité de l'injecteur (3), en direction de la rotation de déplacement de la charge.  14. Combustion chamber according to claim 13, characterized in that the first helical opening (13) in the cylinder head is a recess which is lowered in the direction of the rotation of movement of the charge located in the combustion chamber until the injector (3), the small compression surface (14) being designed close to the injector (3), in the direction of the rotation of displacement of the load. <Desc/Clms Page number 23> <Desc / Clms Page number 23> 15. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisée en ce qu'une seconde ouverture hélicoïdale (13a) est affectée à la cavité du piston (9) dans le fond du piston (8). 15. Combustion chamber according to any one of claims 13 and 14, characterized in that a second helical opening (13a) is assigned to the piston cavity (9) in the bottom of the piston (8). 16. Chambre de combustion selon la revendication 15, caractérisée en ce que la seconde ouverture hélicoïdale (13a) dans le fond du piston (8) est conçue sous forme d'un renfoncement à l'extérieur de la cavité du piston (9), de manière à ce qu'un courant guidé par ce renfoncement soit dirigé en direction de la seconde partie (9b) de la cavité du piston.  16. Combustion chamber according to claim 15, characterized in that the second helical opening (13a) in the bottom of the piston (8) is designed in the form of a recess outside the cavity of the piston (9), so that a current guided by this recess is directed towards the second part (9b) of the piston cavity. 17. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les soupapes d'admission (4,4a) sont disposées à distance !'une de l'autre et par rapport au bord de la chambre de combustion (15), de manière à ce qu'une plus petite distance (16) entre les périphéries des deux soupapes d'admission corresponde à 9 mm au moins.  17. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the intake valves (4,4a) are arranged at a distance from each other and relative to the edge of the combustion chamber ( 15), so that a smaller distance (16) between the peripheries of the two intake valves corresponds to at least 9 mm. 18. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une direction d'injection de l'injecteur présente par rapport à une surface de séparation de la culasse (17) une inclinaison de 350 à 500, un angle de 600 au moins étant présent au sommet du jet (a), à une distance de 10 mm environ d'un orifice d'évacuation du carburant (3a).  18. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that an injection direction of the injector has an inclination of 350 to 500 relative to a separation surface of the cylinder head (17). angle of at least 600 being present at the top of the jet (a), at a distance of approximately 10 mm from a fuel discharge orifice (3a). 19. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fond de la cavité du piston (9d) présente une inclinaison, par rapport à la surface de séparation de la culasse (17).  19. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, characterized in that the bottom of the piston cavity (9d) has an inclination, relative to the separation surface of the cylinder head (17). 20. Chambre de combustion selon l'une quelconque des revendications précédentes,  20. Combustion chamber according to any one of the preceding claims, <Desc/Clms Page number 24><Desc / Clms Page number 24> en ce que le mouvement de la charge, vu par le dessus, présente une rotation dans le sens (22) horaire si le jet de carburant, considéré à partir de l'injecteur, présente un mouvement de rotation dans le sens (23) des aiguilles d'une montre.  in that the movement of the load, seen from above, has a clockwise rotation (22) if the jet of fuel, considered from the injector, has a rotation movement in the direction (23) of the Clockwise.
Figure img00240001
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 caractérisée en ce que le mouvement de la charge présente une rotation dans le sens (22) anti-horaire, vu par le dessus, et le jet de carburant (10) présente un mouvement de rotation dans le sens (23) contraire aux aiguilles d'une montre, considéré à partir de l'injecteur, ou  characterized in that the movement of the load has a counterclockwise rotation (22) seen from above, and the fuel jet (10) has a counterclockwise rotation movement (23) '' a watch, considered from the injector, or 21. Procédé pour la création du mélange dans un moteur à combustion interne, à injection directe et à allumage commandé, en particulier selon la revendication 1, avec - une bougie d'allumage (2), disposée dans la culasse, quasiment dans la région de l'axe médian du cylindre (1), - un injecteur (3), disposé latéralement dans la culasse, - un piston (7), - une soupape d'échappement (5, 5a), - une cavité de piston (9), disposée dans le fond du piston (8) et déportée par rapport à l'axe médian du cylindre (1), - au moins deux conduites d'admission (4,4a), caractérisé en ce que, dans une première conduite d'admission (4) une rotation est générée avec un mouvement de charge, dans un sens (22) contraire aux aiguilles d'une montre et une quantité de carburant est injectée de manière à ce que le jet de carburant (10) soit formé dans la direction d'injection avec un mouvement de rotation, dans un sens (23) contraire aux aiguilles d'une montre.  21. A method for creating the mixture in an internal combustion engine, with direct injection and with spark ignition, in particular according to claim 1, with - a spark plug (2), placed in the cylinder head, almost in the region from the central axis of the cylinder (1), - an injector (3), arranged laterally in the cylinder head, - a piston (7), - an exhaust valve (5, 5a), - a piston cavity (9 ), arranged in the bottom of the piston (8) and offset relative to the median axis of the cylinder (1), - at least two intake pipes (4,4a), characterized in that, in a first pipe d admission (4) a rotation is generated with a load movement, in a counterclockwise direction (22) and a quantity of fuel is injected so that the fuel jet (10) is formed in the injection direction with a rotational movement, in a direction (23) anti-clockwise. 22. Procédé pour la création du mélange, sur un moteur à combustion interne, à injection directe et à allumage commandé, particulièrement selon la revendication 1, avec - une bougie d'allumage (2), disposée dans la culasse, quasiment dans la région de t'axe médian du cylindre (1),  22. Method for creating the mixture, on an internal combustion engine, with direct injection and with spark ignition, particularly according to claim 1, with - a spark plug (2), placed in the cylinder head, almost in the region the median axis of the cylinder (1), <Desc/Clms Page number 25> <Desc / Clms Page number 25> - un injecteur (3), disposé latéralement dans la culasse, - un piston (7), - une soupape d'échappement (5, Sa), - une cavité de piston (9), disposée dans le fond du piston (8) et déportée par rapport à l'axe médian du cylindre (1), - au moins deux conduites d'admission (4,4a), caractérisé en ce que, dans la première conduite d'admission (4) une rotation est générée avec un mouvement de charge, dans un sens (22) des aiguilles d'une montre et une quantité de carburant est injectée de manière à ce que le jet de carburant (10) soit formé dans la direction d'injection, avec un mouvement de rotation dans un sens (23) des aiguilles d'une montre.  - an injector (3), arranged laterally in the cylinder head, - a piston (7), - an exhaust valve (5, Sa), - a piston cavity (9), arranged in the bottom of the piston (8) and offset relative to the median axis of the cylinder (1), - at least two intake pipes (4,4a), characterized in that, in the first intake pipe (4) a rotation is generated with a charge movement, in a clockwise direction (22) and a quantity of fuel is injected so that the fuel jet (10) is formed in the direction of injection, with a rotational movement in a clockwise direction (23).
Figure img00250001
Figure img00250001
 23. Procédé pour la création du mélange sur un moteur à combustion interne selon la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce qu'en cas de charge partielle en régime à charge stratifiée, un passage d'air frais dans la conduite d'admission est réglé de manière variable, pour que le gaz frais s'introduise dans la chambre de combustion partiellement ou entièrement par l'intermédiaire de la première conduite d'admission et en ce qu'en cas de régime homogène, sous charge partielle ou sous charge complète, le gaz frais est introduit par l'intermédiaire des deux conduites d'admission, le système générateur de rotation étant commandé en fonction de la charge et de la vitesse de rotation, de manière à créer une turbulence suffisante ou un mouvement de charge suffisant dans la chambre de combustion. 23. A method for creating the mixture on an internal combustion engine according to claim 21 or 22, characterized in that in the case of partial load in stratified charge regime, a passage of fresh air in the intake pipe is variably regulated, so that the fresh gas is introduced into the combustion chamber partially or entirely via the first intake pipe and in that in the case of a homogeneous regime, under partial load or under full load , the fresh gas is introduced via the two intake pipes, the rotation generator system being controlled as a function of the load and the rotation speed, so as to create sufficient turbulence or sufficient charge movement in the combustion chamber.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006017866A2 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Avl List Gmbh Internal combustion engine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4147981B2 (en) * 2003-03-13 2008-09-10 トヨタ自動車株式会社 Injector arrangement structure for direct cylinder injection engine
US7434564B2 (en) * 2004-08-19 2008-10-14 Avl List Gmbh Internal combustion engine
DE102011106803A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Audi Ag Internal combustion engine e.g. diesel engine for motor vehicle, has injection valve that is provided for injecting fuel into cylinder in direction of combustion chamber recess of piston
CN115199398B (en) * 2022-07-25 2023-12-19 东风汽车集团股份有限公司 Engine capable of igniting compression ignition

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0694682A1 (en) * 1994-07-27 1996-01-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha A spark-ignited direct fuel injection engine
EP0921287A1 (en) * 1997-12-08 1999-06-09 Renault Spark ignited internal combustion engine with direct fuel injection
EP0990779A1 (en) * 1998-09-28 2000-04-05 Ricardo Consulting Engineers Limited Direct injection gasoline engines
EP0997622A1 (en) * 1998-10-30 2000-05-03 Renault Spark ignited direct injection combustion engine with improved piston
US6062192A (en) * 1997-10-16 2000-05-16 Avl List Gmbh Internal combustion engine with spark ignition

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685432A (en) * 1983-10-31 1987-08-11 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Method and device for forming mixture gas in direct injection type internal combustion engine
CN1084829C (en) * 1995-03-28 2002-05-15 三菱自动车工业株式会社 Cylinder injection type IC engine
JP3365257B2 (en) * 1997-06-10 2003-01-08 日産自動車株式会社 In-cylinder direct injection spark ignition engine
US6286477B1 (en) * 1999-12-21 2001-09-11 Ford Global Technologies, Inc. Combustion chamber for direct-injected spark-ignited engines with swirl airflows
US6267096B1 (en) * 2000-01-07 2001-07-31 Ford Global Technologies, Inc. Three-valve cylinder head system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0694682A1 (en) * 1994-07-27 1996-01-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha A spark-ignited direct fuel injection engine
US6062192A (en) * 1997-10-16 2000-05-16 Avl List Gmbh Internal combustion engine with spark ignition
EP0921287A1 (en) * 1997-12-08 1999-06-09 Renault Spark ignited internal combustion engine with direct fuel injection
EP0990779A1 (en) * 1998-09-28 2000-04-05 Ricardo Consulting Engineers Limited Direct injection gasoline engines
EP0997622A1 (en) * 1998-10-30 2000-05-03 Renault Spark ignited direct injection combustion engine with improved piston

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006017866A2 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Avl List Gmbh Internal combustion engine
WO2006017866A3 (en) * 2004-08-19 2006-08-10 Avl List Gmbh Internal combustion engine

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