FR2833645A1 - Moteur a combustion interne a injection directe - Google Patents

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Abstract

Dans un moteur à combustion interne à injection directe, on obtient une chambre de combustion comportant deux zones différentes dans lesquelles les compositions sont différentes. La première zone de chambre de combustion est remplie essentiellement d'un mélange air/ gaz d'échappement. Il s'y introduit une masse d'air mélangée à des gaz d'échappement issus d'une recirculation, le mélange air/ gaz d'échappement formé s'écoule dans la chambre de combustion avec un déplacement de la charge giratoire accentuée. Une deuxième zone de la chambre de combustion est d'abord remplie par de l'air à l'aide d'un canal de remplissage orienté sur le centre de la chambre de combustion, du carburant étant ensuite injecté dans la deuxième zone de chambre de combustion. Un mélange air/ carburant formé est entouré par un mélange air/ gaz d'échappement, de sorte que le mélange air/ carburant inflammable ne se mélange pratiquement que très légèrement au mélange air/ gaz d'échappement.

Description

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L'invention concerne un procédé de fonctionnement d'un moteur à combustion interne muni d'une injection directe, en particulier d'un moteur à combustion interne à injection directe muni d'un allumage extérieur ou commandé, pour lequel le fonctionnement s'effectue au choix avec une stratification de la charge ou avec une combustion homogène.
Dans le cas d'un fonctionnement à stratification de la charge, ce que l'on appelle le fonctionnement en couche stratifiée, l'injection du carburant se fait pendant la course de compression, sachant que, de préférence, le mélange air/carburant est préparé avec un net excès d'air, c'est-à-dire . > 1. Dans ce cas, le carburant est stratifié dans la chambre de combustion, de sorte que le mélange air/carburant, malgré d'excès d'air, peut être allumé de façon fiable. Si le mélange est allumé par un allumage extérieur, alors la stratification du carburant est effectuée de manière que, à proximité de la source d'allumage, on ait un mélange air/carburant stoechiométrique.
Le fonctionnement d'un moteur à combustion interne à stratification de la charge permet d'avoir une faible consommation en carburant par rapport à une formation extérieure classique du mélange, en particulier du fait du plus faible changement de charge et des plus faibles perte de chaleur par les parois. Dans le cas de moteurs à combustion interne à allumage extérieur commandé et à injection directe, le fonctionnement se fait de préférence avec une recirculation des gaz d'échappement (AGR) pour minimiser la formation des oxydes d'azote grâce au fait d'éviter des pointes de température pendant la combustion.
Ceci conduit de nouveau à une marche du moteur qui n'est pas calme et présente de fortes fluctuations de la pression moyenne.
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Par le US 5918577, on connaît un moteur à combustion interne ayant des temps de commande de soupape variables dans le but d'obtenir un mélange AGR/air/carburant stratifié, moteur pour lequel les gaz d'échappement sont retenus dans la chambre de combustion en utilisant un régleur d'arbre à came et un canal de gaz d'échappement à forme hélicoïdale, de manière que les gaz d'échappement soient concentrés dans la zone de la paroi du cylindre et de la surface du piston. De ce fait, les gaz d'échappement, qui sont ré-aspirés dans la chambre de combustion, ne sont transportés que dans des zones déterminées de la chambre de combustion, sans qu'il y ait pratiquement mélange avec le mélange air/carburant.
Dans le DE 19833325Al est décrit un moteur à combustion interne alternatif à piston à injection directe de carburant, qui comprend un premier et un deuxième agencement de canaux d'échappement partant d'un collecteur d'admission pour chaque cylindre. Le premier agencement de canal d'injection est réalisé sous la forme de canal de remplissage, et le deuxième agencement de canal d'admission est réalisé sous la forme de canal de mise en rotation. L'agencement de canal de remplissage présente un premier clapet de commutation, pour couper le canal de remplissage en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne, sachant qu'un deuxième clapet de commutation est disposé dans le trajet du canal de recirculation des gaz d'échappement, devant des ouvertures allant au canal de mise en rotation respective, de sorte que le deuxième clapet de commutation est relié mécaniquement au premier clapet de commutation à chaque fois du premier système d'admission et, lorsque le premier clapet de commutation est fermé, le deuxième clapet de commutation est ouvert et, lorsque le premier clapet de commutation est ouvert, le deuxième clapet de commutation est fermé.
Dans les variantes indiquées ci-dessus, il est impossible d'éviter d'avoir un taux élevé de recirculation
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des gaz d'échappement si on ne veut pas risquer de fluctuations de la pression moyenne du moteur à combustion interne ou bien d'avoir une plus haute formation de NOx. La retenue des gaz d'échappement dans la chambre de combustion ne permet pas de réaliser de façon optimale la concentration des gaz d'échappement dans une plage déterminée, du fait que la réalisation d'un écoulement giratoire effectif au moyen du canal de gaz d'échappement ne peut être obtenu et que le mélange air/carburant, formé dans le tube d'aspiration, est transporté dans l'ensemble de la zone de la chambre de combustion. En plus, dans le cas où l'on a une retenue élevée des gaz d'échappement, on subit une telle augmentation des températures de mélange qu'il faut s'attendre à avoir une plus forte formation de NOx. Dans le cas du deuxième agencement, un fort taux de recirculation des gaz d'échappement, sans fluctuation de la pression moyenne du moteur à combustion interne, n'est pas non plus possible, du fait que les fortes proportions de gaz d'échappement dans le mélange ont comme effet de dégrader la tranquillité du mouvement.
Le but de la présente invention est de créer un moteur à combustion interne à injection directe pour lequel on puisse avoir une combustion optimisée avec de forts taux de recirculation des gaz d'échappement, sachant que simultanément on diminue les fluctuations de la pression moyenne et la formation de NOx.
Ce problème est résolu par un procédé de fonctionnement d'un moteur à combustion interne avec une chambre de combustion, un dispositif d'injection de carburant, au moins un canal d'échappement, au moins deux canaux d'admission par unité de cylindre, où de l'air est aspiré pour être introduit dans la chambre de combustion en passant par les canaux d'admission, où des gaz d'échappement sont recyclés dans un premier canal d'admission à l'aide d'un dispositif de recirculation des gaz d'échappement et sont mélangés à de l'air pour former un mélange air/gaz d'échappement, et un déplacement
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giratoire de la charge est généré dans la chambre de combustion à l'aide du premier canal d'admission, caractérisé en ce que le mélange air/gaz d'échappement s'écoulant à l'intérieur de la chambre de combustion est guidé dans une première zone de chambre de combustion, de préférence radialement extérieure, en ce que de l'air est aspiré par un deuxième canal d'admission et est guidé vers une deuxième zone de chambre de combustion, et où du carburant est injecté dans la deuxième zone de chambre de combustion.
Selon d'autres avantageuses dispositions adoptées de préférence, seules ou en combinaison, au moyen d'un injecteur disposé dans la chambre de combustion, du carburant est injecté de manière que ce carburant se concentre dans la deuxième zone de chambre de combustion qui, de préférence, est centrale ; - la quantité globale de carburant injectée dans la chambre de combustion est injectée en fonction de la charge du moteur à combustion interne, en tant que quantité injectée principale pendant la course de compression et, ensuite, une quantité d'injection d'allumage est injectée dans la zone du point mort haut ; au moyen d'un dispositif d'allumage disposé dans la chambre de combustion, on induit l'allumage de la charge de la chambre de combustion en fonction de la charge du moteur à combustion interne, pendant ou avant le début de l'injection de la quantité d'injection d'allumage ; - le moteur à combustion fonctionne avec au moins trois soupapes d'admission par unité de cylindre, un troisième canal d'admission étant coupé au moins partiellement pour former un déplacement giratoire de la charge dans la chambre de combustion.
Ce problème est également résolu par un moteur à combustion interne muni d'une injection directe de carburant, présentant une chambre de combustion, un dispositif d'alimentation en carburant, au moins une soupape d'échappement, au moins deux soupapes d'admission
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par unité de cylindre, chaque fois un canal d'admission menant aux soupapes d'admission, où les canaux d'admission s'étendent depuis un tube d'aspiration jusqu'à une chambre de combustion, où un dispositif de recirculation des gaz d'échappement est relié à un premier canal d'admission pour former un mélange air/gaz d'échappement, et où le premier canal d'admission est disposé latéralement pour former un mouvement giratoire dans la chambre de combustion, caractérisé en ce que le mélange air/gaz d'échappement est susceptible d'être amené dans une première zone de chambre de combustion, de préférence radialement extérieure, où de l'air est susceptible d'être amené dans une deuxième zone de chambre de combustion, de préférence centrale, au moyen d'un deuxième canal d'admission orienté vers le centre de la chambre de combustion et, en outre, où au moyen du dispositif d'alimentation en carburant, du carburant est susceptible d'être amené approximativement dans la deuxième zone de chambre de combustion pratiquement remplie d'air.
D'autres variantes de réalisation résultent des avantageuses dispositions suivantes, prises seules ou en combinaison : - le dispositif d'alimentation en carburant présente un injecteur disposé dans la zone centrale de la chambre de combustion ; - dans la chambre de combustion, est disposé un dispositif d'allumage produisant une étincelle d'allumage dans la deuxième zone de chambre de combustion ; - le moteur à combustion interne présente au moins trois soupapes d'admission par unité de cylindre, un troisième canal d'admission étant susceptible d'être coupé, de sorte que, en cas de mise de coupure du troisième canal d'admission, on obtient un mouvement giratoire dans la chambre de combustion ; tant le premier, qu'également le troisième canal d'admission sont disposés latéralement, et le deuxième canal d'admission est disposé centralement.
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La présente invention prévoit un procédé pour lequel, grâce à au moins deux canaux d'admission, on transporte de l'air dans la chambre de combustion, sachant que des gaz d'échappement, prélevés dans un canal d'échappement, sont recyclés dans un premier canal d'admission et sont mélangés à de l'air aspiré, ceci dans un premier canal d'admission, dans le but de former un mélange air/gaz d'échappement. Le premier canal d'admission sert à la formation d'un déplacement giratoire de la charge dans la chambre de combustion, d'un type tel que le mélange air/carburant, qui s'introduit dans la chambre de combustion, soit guidé vers une première zone de cette chambre de combustion. Dans le deuxième canal d'admission, on transporte de l'air pur dans la chambre de combustion et on le guide vers une deuxième zone de chambre de combustion, sachant que le deuxième canal d'admission est orienté sur le centre de la chambre de combustion. On concentre de ce fait l'air véhiculé par le deuxième canal d'admission, n'ayant pas de mouvement giratoire, dans la zone centrale de la chambre de combustion, le long de l'axe de cylindre.
Ensuite, au moyen d'un injecteur, on injecte du carburant dans la deuxième zone de chambre de combustion, là où il y a concentration d'air d'alimentation pratiquement neuf.
Grâce au procédé selon l'invention, on réalise dans la chambre de combustion deux zones différentes, ayant chacune une autre composition. La première zone de chambre de combustion est remplie essentiellement du mélange air/gaz d'échappement. Cette zone est définie ou déterminée à l'aide de l'écoulement giratoire obtenu grâce au premier canal d'admission. La masse d'air mélangée à des gaz d'échappement issus de la recirculation y arrive.
Le mélange air/gaz d'échappement formé s'écoule avec un déplacement giratoire de la charge accentué, pour pénétrer dans la chambre de combustion et se concentre en forme d'anneau essentiellement le long de la paroi de cylindre entre la culasse et le fond de piston. Le déplacement
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giratoire de la charge réalisé dans la première zone de chambre de combustion, pendant un cycle de combustion, c'est-à-dire de la course d'aspiration jusqu'à la combustion, est conservé. La circulation se produisant a lieu de préférence dans la zone radialement extérieure de la chambre de combustion, le long de la paroi du cylindre.
La deuxième zone de chambre de combustion est d'abord remplie avec de l'air pur, à l'aide du canal de remplissage orienté sur le centre de la chambre de combustion. La masse d'air y étant transportée se concentre dans la zone intérieure de la chambre de combustion, entre la culasse et le fond de piston, de préférence le long de l'axe de cylindre, de sorte que l'air y étant introduit est enveloppé ou entouré par le mélange air/gaz d'échappement mis en circulation. Ensuite, le carburant est injecté, de manière à ce qu'il se mélange pratiquement à l'air dans la deuxième zone, faisant qu'est formé un mélange air/carburant. C'est-à-dire que le mélange air/carburant est entouré par le mélange air/gaz d'échappement, de sorte que le mélange air/carburant pouvant être allumé n'est pratiquement pas mélangé au mélange air/gaz d'échappement. Dans le cas où se produit un faible mélange, alors on observe une concentration d'un mélange de ce type, dans la zone de transition entre la première et la deuxième zones de la chambre de combustion, sachant qu'un léger mélange peut s'effectuer dans l'ensemble de la zone de la chambre de combustion.
Grâce au procédé selon l'invention, la combustion du mélange air/carburant pouvant être allumé se produit dans la zone intérieure centrale de la chambre de combustion, sachant que, du fait du mélange air/gaz d'échappement, les températures de combustion sont maintenues à un faible niveau, de sorte que l'on bénéficie d'une minimisation de la formation des NOx. Du fait que les gaz d'échappement recirculés se mélangent partiellement ou légèrement au mélange air/carburant, la tranquillité de fonctionnement du moteur à combustion interne n'est pas dégradée. Grâce à
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l'abaissement de la formation de NOx, en particulier on peut faire fonctionner plus longtemps un moteur à combustion interne à injection directe à allumage extérieur en un fonctionnement stratifié, c'est-à-dire une injection du carburant se faisant dans la course de compression. Ceci mène à ce que, pour de tels moteurs à combustion interne, ainsi que pour de tels moteurs équipés d'un auto-allumage, la régénération d'un catalyseur accumulateur des NOx installé en aval peut se faire moins fréquemment, faisant que l'on obtient des avantages supplémentaires en termes de consommation.
De plus, la stratification se produisant dans la chambre de combustion, entre le mélange air/carburant se trouvant dans la zone intérieure de la chambre de combustion et le mélange air/gaz d'échappement se trouvant dans la zone extérieure de la chambre de combustion, permet d'avoir une inflammation stable grâce au fait d'avoir des conditions de combustion avantageuses, faisant que la tranquillité de fonctionnement du moteur à combustion interne est améliorée. On peut de ce fait avoir des taux de recirculation des gaz d'échappement AGR plus élevés que pour un moteur à combustion interne n'ayant pas une telle stratification, faite à dessein. Dans le cas où l'on a un taux de recirculation des gaz d'échappement AGR augmenté, on n'observe pratiquement pas de fluctuations de la pression moyenne, du fait que les gaz d'échappement recirculés sont mélangés légèrement au mélange pouvant être allumé et que de ce fait la propagation des flammes dans la chambre de combustion n'est pas entravée ni influencée de façon négative. En plus, il y a une diminution des pertes thermiques par la paroi du fait que la combustion se déroule essentiellement dans la zone intérieure de la chambre de combustion. Tout transfert direct de la chaleur dégagée lors de la combustion à la paroi de cylindre est ainsi empêché ou évité et le rendement du moteur à combustion interne est par conséquent augmenté.
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En particulier, le procédé selon l'invention prévoit que le carburant soit injecté au moyen d'un injecteur disposé centralement dans la chambre de combustion, de manière que le carburant soit concentré dans la deuxième zone de chambre de combustion et s'y mélange pratiquement à de l'air. De ce fait, en particulier en fonctionnement stratifié du moteur à combustion interne, lorsque l'injection se fait lors de la course de compression pour une contre-pression élevée de la chambre de combustion, en particulier comprise entre 4 et 7 bars, on obtient à dessein une stratification ou une séparation des gaz d'échappement recirculés vis-à-vis de la zone dans laquelle on trouve le mélange pouvant être allumé.
Selon l'invention, il est préféré que la quantité globale de gaz d'échappement ayant été injectée dans la chambre de combustion soit injectée en fonction de la charge du moteur à combustion interne sous la forme d'une quantité d'injection principale pendant la course de compression. Ensuite, il y a injection d'une quantité injectée d'allumage dans la zone du point mort haut.
De préférence, selon la présente invention, il est prévu, dans le cas où le mélange pouvant être allumé du moteur à combustion interne est allumé par un allumage extérieur, que l'allumage de la charge de la chambre de combustion soit induit pendant ou avant le début de l'injection de la quantité injectée d'allumage à l'aide d'un dispositif d'allumage disposé dans la chambre de combustion, en fonction de la charge du moteur à combustion interne.
Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le procédé de fonctionnement du moteur à combustion interne peut être mis en oeuvre avec trois canaux d'admission. Dans le premier canal d'admission, on recircule les gaz d'échappement et on effectue un mélange avec l'air pour former un mélange air/gaz d'échappement.
Au moyen du premier canal d'admission, on produit un mouvement giratoire de la charge dans la chambre de
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combustion, de sorte que le mélange air/gaz d'échappement s'introduisant dans la chambre de combustion est guidé vers une première zone de chambre de combustion. Au moyen du deuxième canal d'admission, on aspire de l'air neuf et on le guide vers une deuxième zone de chambre de combustion, sachant que le troisième canal d'admission est complètement ou partiellement coupé. Le carburant est injecté dans la deuxième zone de chambre de combustion.
En particulier, l'invention prévoit que, en cas d'utilisation de trois canaux d'admission, le procédé selon l'invention soit appliqué de préférence dans la plage de charge inférieure et moyenne. Dans les plages de charge situées au-dessus, on coupe le troisième canal d'admission, de préférence légèrement ou uniquement partiellement, en fonction du point de charge.
La présente invention prévoit un moteur à combustion interne muni d'une injection directe de carburant, qui, à l'aide d'au moins deux canaux d'admission, présente un dispositif de recirculation des gaz d'échappement et un dispositif d'alimentation en carburant. Les trois canaux d'admission s'étendent depuis un tube d'aspiration pour transporter l'air jusqu'à une chambre de combustion sachant que le dispositif de recirculation des gaz d'échappement est relié au premier canal d'admission pour former un mélange air/gaz d'échappement.
Le premier canal d'admission est disposé latéralement pour former le mélange air/gaz d'échappement, de sorte que l'on génère un mouvement giratoire dans la chambre de combustion et le mélange air/gaz d'échappement est dirigé dans une première zone de la chambre de combustion. Le deuxième canal d'admission est orienté sur le centre de la chambre de combustion, de manière que l'air aspiré soit amené sensiblement dans une deuxième zone de la chambre de combustion. Selon l'invention, le dispositif d'alimentation en carburant est disposé dans la chambre de combustion, de manière que le carburant injecté dans la chambre de combustion se concentre dans la deuxième zone
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de chambre de combustion, qui est pratiquement remplie par de l'air non mélangé. C'est-à-dire que le carburant se mélange de préférence d'abord uniquement avec de l'air pur dans la deuxième zone de chambre de combustion, de sorte que le mélange de carburant inflammable formé présente pratiquement de faibles proportions de gaz d'échappement.
De ce fait, on peut obtenir des taux de recirculation des gaz d'échappement élevés qui évitent d'un coté d'avoir des pics de température et qui de l'autre côté ne dégradent pas la tranquillité de fonctionnement du moteur à combustion interne à injection directe à combustion interne.
On préfère en cas d'allumage extérieur que, dans la chambre de combustion, soit disposé un dispositif d'allumage, de manière que les électrodes d'une bougie d'allumage pénètrent dans la deuxième zone de chambre de combustion de façon que l'étincelle formée sur les électrodes allume de façon sûre le mélange inflammable.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur à combustion interne présente au moins trois canaux d'admission, sachant que le dispositif de recirculation des gaz d'échappement est relié à un premier canal d'admission pour former un mélange air/gaz d'échappement. Le troisième canal d'admission est susceptible d'être coupé de manière que le premier canal d'admission disposé latéralement génère un mouvement giratoire dans la chambre de combustion lorsque le troisième canal d'admission est coupé. Au moyen du premier canal d'admission, on peut diriger le mélange air/carburant dans la première zone de chambre de combustion. On peut amener de l'air dans une deuxième zone de chambre de combustion en utilisant le deuxième canal d'admission. Il est prévu que tant le premier, qu'également le troisième canal d'admission, soient disposés latéralement et que le deuxième canal d'admission soit disposé centralement, sachant que le dispositif d'alimentation en carburant présente un
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injecteur disposé centralement dans la chambre de combustion.
Un exemple de réalisation de l'invention va être explicité plus en détail ci-après à l'aide du dessin, dans lequel : la Fig. 1 représente un agencement des canaux d'admission et des canaux d'échappement d'un moteur à combustion interne muni d'une recirculation des gaz d'échappement, la Fig. 2 est une illustration en perspective du mouvement de la charge dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne de la Fig. 1, la Fig. 3 est une coupe longitudinale de la chambre de combustion du moteur à combustion interne de la
Fig. 1, la Fig. 4 est une vue dessus coupée, suivant la ligne A-A, du déplacement de la charge dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne, d'après la Fig. 1, la Fig. 5 est une autre forme de réalisation du moteur à combustion interne issu de la Fig. 1,
Un agencement de culasse 1 d'un moteur à combustion interne à injection directe présente, selon la Fig. 1, une chambre de combustion 2 creusée, à laquelle est amené, par un premier canal d'admission 5, de l'air 3 mélangé à des gaz d'échappement 4 et, par un deuxième canal d'admission 6, de l'air 3. Les gaz d'échappement produits lors de la combustion sont évacués par deux canaux d'échappement 7. Un dispositif de recirculation des gaz d'échappement, formé d'une soupape de recirculation des gaz d'échappement 8 et d'un refroidisseur 9, sert à recycler les gaz d'échappement dans le premier canal d'admission 5.
Le mouvement de la charge divise la chambre de combustion 2, selon la Fig. 2, en deux zones différentes.
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Une première zone de chambre de combustion 2a contient majoritairement de l'air et des gaz d'échappement issus de la recirculation et se trouve le long d'une paroi de cylindre 11 dans la zone extérieure de la chambre de combustion 2. Une deuxième zone de chambre de combustion 2b contient majoritairement de l'air et se trouve dans une zone centrale de la chambre de combustion 2. Le mélange air/gaz d'échappement 10, amené dans la chambre de combustion par le premier canal d'admission 5, est de nature giratoire et reste en circulation dans la zone extérieure de la chambre de combustion, alors que le mélange air/gaz d'échappement 10, avec l'air pur 3 amené dans la chambre de combustion, reste pratiquement non mélangé.
La Fig. 3 représente un bloc cylindre 11a dans lequel, à l'intérieur de la paroi de cylindre 11, un piston 12 est disposé avec une mobilité longitudinale. La chambre de combustion 2 est limitée par le piston 12 et par une culasse 17. Dans la culasse 17, en position centrale, sur un axe de cylindre 13, est disposé un injecteur 14, au moyen duquel du carburant est directement injecté dans la chambre de combustion pour former le mélange. Le carburant est injecté en un jet conique 15 allant en s'élargissant en évoluant en direction du piston 12, ceci centralement dans la deuxième zone de chambre de combustion 2b. Lorsque le moteur à combustion interne 1 fonctionne avec une charge stratifiée, l'injection de carburant se fait alors pendant la course de compression. Le jet conique 15 est injecté pendant la course de compression, faisant qu'un nuage de mélange stratifié est formé dans la deuxième zone de chambre de combustion 2b.
Une bougie d'allumage 16 est disposée dans la culasse de manière que ses électrodes 16a pénètrent dans le toit de la chambre de combustion, dans la deuxième zone de chambre de combustion 2b et se trouve alors dans la zone de bordure
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du jet conique, respectivement du nuage de mélange ayant été formé. Grâce à l'agencement extérieur au jet de carburant, on évite largement que les électrodes 16a soient mouillées par le carburant et on évite ainsi la formation, lui étant liée, de dépôts sur les électrodes. Du fait du mouvement giratoire accentué de la Fig. 4, le mélange air/carburant 7 reste majoritairement dans la première zone de chambre de combustion 2a, sachant que le mélange air/carburant inflammable reste concentré dans la zone centrale de la deuxième zone de chambre de combustion 2b, entouré par le mélange air/gaz d'échappement 7. Il n'y a de ce fait aucun raté d'allumage et la tranquillité de fonctionnement du moteur à combustion interne n'est pas dégradée.
La Fig. 5 représente un autre mode de réalisation de l'agencement de culasse de la Fig. 1. Selon ce perfectionnement, l'agencement de culasse 20 présente une chambre de combustion 22, trois soupapes d'admission, non représentée, ayant chacune un canal d'admission. De l'air est amené à la chambre de combustion 22 par les trois canaux d'admission 25,26 et 28. De l'air 23 est amené à la chambre de combustion 22 par le premier canal d'admission 25 et est mélangé au gaz d'échappement 24. On amène de l'air à la chambre de combustion par les deux autres canaux d'admission 26 et 28. Les gaz d'échappement produits lors de la combustion sont évacués par deux canaux d'échappement 27. Un dispositif de recirculation des gaz d'échappement, formé d'une soupape de recirculation des gaz d'échappement 28 et d'un refroidisseur 29, sert au recyclage des gaz dans le premier canal d'admission 25.
Le troisième canal d'admission 28 peut être coupé de manière que le premier canal d'admission 25 disposé latéralement génère un mouvement giratoire dans la chambre de combustion lorsque le troisième canal d'admission 28 est coupé. Au moyen du premier canal d'admission 25, on peut
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diriger le mélange air/gaz d'échappement dans la première zone de chambre de combustion. Au moyen du deuxième canal d'admission 26, on peut amener de l'air dans une deuxième zone de chambre de combustion. Il est prévu que tant le premier canal d'admission 25, qu'également le troisième canal d'admission 28 soient disposés latéralement et que le deuxième canal d'admission 26 soit disposé centralement, sachant qu'un dispositif d'alimentation en carburant, non représenté, présente un injecteur disposé centralement dans la chambre de combustion, injecteur qui injecte le carburant dans la deuxième zone de chambre de combustion.
Selon l'invention, dans le cas d'un moteur à combustion interne à injection directe, on obtient une chambre de combustion comportant deux zones différentes, dans chacune desquelles on a une composition différente. La première zone de chambre de combustion est remplie pratiquement par un mélange air/gaz d'échappement. Il y arrive une masse d'air mélangée aux gaz d'échappement issus de la recirculation, sachant que le mélange air/gaz d'échappement formé pénètre dans la chambre de combustion, avec un mouvement de la charge de nature giratoire et accentuée. Une deuxième zone de chambre de combustion est d'abord remplie par de l'air, à l'aide d'un canal de remplissage orienté vers le centre de la chambre de combustion, sachant que, ensuite, on injecte directement du carburant dans cette deuxième zone de chambre de combustion. Le mélange air/carburant ainsi formé est entouré par le mélange air/gaz d'échappement en circulation, de sorte que le mélange air/carburant inflammable ne se mélange pratiquement que faiblement au mélange air/gaz d'échappement.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé de fonctionnement d'un moteur à combustion interne avec une chambre de combustion (2), un dispositif d'injection de carburant, au moins un canal d'échappement (7), au moins deux canaux d'admission (5,6) par unité de cylindre, où - de l'air est aspiré pour être introduit dans la chambre de combustion (2) en passant par les canaux d'admission (5,6), - des gaz d'échappement sont recyclés dans un premier canal d'admission (5) à l'aide d'un dispositif de recirculation des gaz d'échappement (8,9) et sont mélangés à de l'air pour former un mélange air/gaz d'échappement, et un déplacement giratoire de la charge est généré dans la chambre de combustion (2) à l'aide du premier canal d'admission (5), caractérisé en ce que le mélange air/gaz d'échappement s'écoulant à l'intérieur de la chambre de combustion (2) est guidé dans une première zone de chambre de combustion (2a), de préférence radialement extérieure, de l'air est aspiré par un deuxième canal d'admission (6) et guidé vers une deuxième zone de chambre de combustion (2b), et où du carburant est injecté dans la deuxième zone de chambre de combustion (2b).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moyen d'un injecteur (14) disposé dans la chambre de combustion (2), du carburant est injecté de manière que ce carburant se concentre dans la deuxième zone de chambre de combustion (2b) qui, de préférence, est centrale.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la quantité globale de carburant injectée dans la chambre de combustion (2) est injectée en fonction de la charge du moteur à combustion interne, en tant que quantité injectée principale pendant la course de compression et,
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    ensuite, une quantité d'injection d'allumage est injectée dans la zone du point mort haut.
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, au moyen d'un dispositif d'allumage (16) disposé dans la chambre de combustion (2), on induit l'allumage de la charge de la chambre de combustion en fonction de la charge du moteur à combustion interne, pendant ou avant le début de l'injection de la quantité d'injection d'allumage.
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moteur à combustion fonctionne avec au moins trois soupapes d'admission par unité de cylindre, un troisième canal d'admission (28) étant coupé au moins partiellement pour former un déplacement giratoire de la charge dans la chambre de combustion.
  6. 6. Moteur à combustion interne muni d'une injection directe de carburant, présentant une chambre de combustion (2), un dispositif d'alimentation en carburant, au moins une soupape d'échappement, au moins deux soupapes d'admission par unité de cylindre, chaque fois un canal d'admission (7) menant aux soupapes d'admission, où les canaux d'admission (5, 6) s'étendent depuis un tube d'aspiration jusqu'à une chambre de combustion (2), un dispositif de recirculation des gaz d'échappement est relié à un premier canal d'admission (5) pour former un mélange air/gaz d'échappement, et le premier canal d'admission (5) est disposé latéralement pour former un mouvement giratoire dans la chambre de combustion, caractérisé en ce que le mélange air/gaz d'échappement est susceptible d'être amené dans une première zone de chambre de combustion (2a), de préférence radialement extérieure, où de l'air est susceptible d'être amené dans une deuxième zone de chambre de combustion (2b), de préférence centrale, au moyen d'un deuxième canal d'admission (6)
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    orienté vers le centre de la chambre de combustion et, en outre où, au moyen du dispositif d'alimentation en carburant, du carburant est susceptible d'être amené approximativement dans la deuxième zone de chambre de combustion (2b) pratiquement remplie d'air.
  7. 7. Moteur à combustion interne selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation en carburant présente un injecteur (14) disposé dans la zone centrale de la chambre de combustion (2b).
  8. 8. Moteur à combustion interne selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que, dans la chambre de combustion, est disposé un dispositif d'allumage (16) produisant une étincelle d'allumage dans la deuxième zone de chambre de combustion (2b).
  9. 9. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne présente au moins trois soupapes d'admission par unité de cylindre, un troisième canal d'admission (28) étant susceptible d'être coupé, de sorte que, en cas de mise de coupure du troisième canal d'admission (28), on obtient un mouvement giratoire dans la chambre de combustion.
  10. 10. Moteur à combustion interne selon la revendication 9, caractérisé en ce que tant le premier, qu'également le troisième canal d'admission (28) sont disposés latéralement, et le deuxième canal d'admission est disposé centralement.
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