FR2887304A1 - Diesel type direct injection combustion ignition engine for motor vehicle, has gas pump nozzle`s free end with circumferential row whose angular sector has secondary orifice having axis oriented towards free end of preheating unit - Google Patents
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Abstract
Description
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTIONTECHNICAL FIELD TO WHICH THE INVENTION REFERS
La présente invention concerne de manière générale les moteurs à combustion interne. The present invention generally relates to internal combustion engines.
L'invention concerne plus particulièrement un moteur à combustion interne de véhicule automobile comprenant une chambre de combustion dans laquelle s'étend une extrémité libre chauffante d'un élément de préchauffage et une extrémité libre d'une buse d'un injecteur de carburant pourvue d'une rangée d'orifices primaires de giclage de carburant disposés circonférentiellement autour de l'axe de l'injecteur. The invention relates more particularly to an internal combustion engine of a motor vehicle comprising a combustion chamber in which extends a free heating end of a preheating element and a free end of a nozzle of a fuel injector provided with a row of primary fuel jet orifices arranged circumferentially around the axis of the injector.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour le démarrage à froid des moteurs à combustion interne à injection directe à allumage par compression de type diesel. The invention finds a particularly advantageous application for the cold start of compression-ignition internal combustion engines of the diesel type.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUEBACKGROUND
Les moteurs de véhicules automobiles à injection directe à allumage par compression de type diesel comprennent généralement un injecteur de carburant agencé dans une chambre de combustion d'un cylindre dans lequel coulisse un piston. L'injecteur de carburant fait jaillir dans la chambre de combustion un certain volume de carburant dont une fraction est vaporisée et se mélange à un volume d'air frais admis par un collecteur d'admission dans la chambre de combustion, pour former un mélange de gaz frais. Diesel fuel injection direct injection engine engines generally comprise a fuel injector arranged in a combustion chamber of a cylinder in which a piston slides. The fuel injector discharges into the combustion chamber a certain volume of fuel, a fraction of which is vaporized and mixes with a volume of fresh air admitted by an intake manifold into the combustion chamber, to form a mixture of fresh gas.
Les conditions thermodynamiques favorables à l'inflammation du mélange de gaz frais sont fonction de la richesse, de la température et de la pression du mélange de gaz frais. Ainsi, pour une certaine richesse donnée du mélange de gaz frais, celui-ci s'enflamme automatiquement sous une certaine pression et une certaine température. The thermodynamic conditions favorable to the ignition of the fresh gas mixture are a function of the richness, the temperature and the pressure of the fresh gas mixture. Thus, for a given richness of the mixture of fresh gas, it automatically ignites under a certain pressure and a certain temperature.
Actuellement, le taux de compression du mélange de gaz frais dans la chambre de combustion des moteurs à injection directe de type diesel est faible, afin d'augmenter la puissance du moteur. Currently, the compression ratio of the fresh gas mixture in the combustion chamber of diesel direct injection engines is low, in order to increase the power of the engine.
Ce faible taux de compression du mélange de gaz frais entraîne une dégradation des conditions thermodynamiques dans la chambre de combustion permettant l'inflammation automatique du mélange de gaz frais. Il s'ensuit, des difficultés de démarrage lorsque le moteur est encore froid, c'est-à-dire, lorsque le mélange de gaz frais dans la chambre de combustion est froid. This low compression ratio of the fresh gas mixture leads to a deterioration of the thermodynamic conditions in the combustion chamber allowing the automatic ignition of the fresh gas mixture. It follows, starting difficulties when the engine is still cold, that is to say, when the mixture of fresh gas in the combustion chamber is cold.
Pour corriger ce problème de démarrage à froid, il est connu d'utiliser une bougie de préchauffage, positionnée dans la chambre de combustion pour augmenter la température dans la chambre de combustion afin de compenser la baisse du taux de compression du mélange de gaz frais. Cependant, l'utilisation d'une bougie de préchauffage nécessite un temps de préchauffage qui est d'autant plus important que la température du mélange de gaz frais avant le démarrage du moteur est faible. En outre, le temps de préchauffage génère une consommation d'énergie électrique importante. To correct this cold start problem, it is known to use a glow plug, positioned in the combustion chamber to increase the temperature in the combustion chamber to compensate for the decrease in the compression ratio of the fresh gas mixture. However, the use of a glow plug requires a warm-up time which is even more important that the temperature of the fresh gas mixture before starting the engine is low. In addition, the preheating time generates a significant electrical energy consumption.
Il est encore connu de rapprocher la bougie de préchauffage d'un des orifices de l'extrémité libre de la buse de l'injecteur de carburant pour augmenter la température dans la zone où est réalisé le mélange de gaz frais. L'orifice à proximité de l'extrémité chauffante de la bougie fait alors partie d'une rangée comprenant plusieurs orifices répartis sur toute la circonférence correspondante de l'extrémité libre de la buse. It is still known to bring the glow plug of one of the orifices of the free end of the nozzle of the fuel injector to increase the temperature in the area where the mixture of fresh gas is made. The orifice near the heating end of the spark plug then forms part of a row comprising several orifices distributed over the entire corresponding circumference of the free end of the nozzle.
Lorsque l'extrémité libre de la buse possède plusieurs rangées d'orifices primaires, l'extrémité libre chauffante de la bougie est approchée d'un orifice primaire de la rangée la plus éloignée du centre de la chambre de combustion. L'injection par ces orifices est réalisée à différents moments du fonctionnement du moteur, généralement lors des passages en bas régime du moteur. Lorsque l'extrémité libre de la buse possède une seule rangée d'orifices primaires cette rangée est laissée libre quel que soit l'état de fonctionnement du moteur. When the free end of the nozzle has several rows of primary orifices, the free heating end of the candle is approximated to a primary orifice of the row farthest from the center of the combustion chamber. The injection through these orifices is performed at different times during the operation of the engine, generally during passages at low engine speeds. When the free end of the nozzle has a single row of primary orifices this row is left free regardless of the operating state of the engine.
Quel que soit le nombre de rangées d'orifices présentes sur l'extrémité libre de la buse, le rapprochement de la bougie de l'injecteur de carburant facilite le démarrage du moteur, mais pénalise les performances du moteur après démarrage, car la bougie constitue alors un obstacle à la circulation tourbillonnaire de l'air frais dans la chambre de combustion. Whatever the number of rows of orifices present on the free end of the nozzle, the approach of the spark plug of the fuel injector facilitates the starting of the engine, but penalizes the engine performance after startup, because the candle is then an obstacle to the vortex circulation of the fresh air in the combustion chamber.
Il est enfin connu d'augmenter au démarrage le volume de carburant injecté afin d'augmenter la richesse du mélange de gaz frais. En effet, lorsque la température est faible dans la chambre de combustion, seule une petite fraction du volume de carburant injecté est vaporisée et peut alors se mélanger au volume d'air frais. Il est alors nécessaire d'injecter un volume important de carburant pour avoir un volume plus important de carburant vaporisé. Cependant, cette solution entraîne une surconsommation et une émission de polluants importante. Finally, it is known to increase the amount of fuel injected at the start in order to increase the richness of the fresh gas mixture. Indeed, when the temperature is low in the combustion chamber, only a small fraction of the injected fuel volume is vaporized and can then mix with the volume of fresh air. It is then necessary to inject a large volume of fuel to have a larger volume of vaporized fuel. However, this solution leads to overconsumption and a significant emission of pollutants.
OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients de l'état de la technique précité, la présente invention propose un nouveau moteur à injection directe dans lequel il est prévu un injecteur de carburant adapté à favoriser le démarrage du moteur. OBJECT OF THE INVENTION In order to overcome the drawbacks of the prior art, the present invention proposes a new direct injection engine in which there is provided a fuel injector suitable for promoting the starting of the engine.
À cet effet, on propose selon l'invention un mcteur à combustion interne de véhicule automobile comprenant une chambre de combustion dans laquelle s'étend une extrémité libre chauffante d'un élément de préchauffage et une extrémité libre d'une buse d'un injecteur de carburant pourvue d'au moins une rangée d'orifices primaires de giclage de carburant disposés circonférentiellement autour de l'axe de l'injecteur, dans lequel ladite extrémité libre de la buse de l'injecteur comprend, à un niveau axial différent de celui de ladite rangée d'orifices primaires, une autre rangée circonférentielle dont un secteur angulaire inférieur à 180 est pourvu d'au moins un orifice secondaire dont l'axe est orienté sensiblement vers ladite extrémité libre chauffante de l'élément de préchauffage, et dont le secteur angulaire complémentaire est exempt d'orifice, et dans lequel il est prévu un organe d'obturation destiné, d'une part, au démarrage, à obturer les orifices primaires et à laisser le carburant jaillir par chaque orifice secondaire, et, d'autre part, après démarrage du moteur, à obturer chaque orifice secondaire et à laisser le carburant jaillir par au moins certains orifices primaires. For this purpose, it is proposed according to the invention an internal combustion engine of a motor vehicle comprising a combustion chamber in which extends a free heating end of a preheating element and a free end of a nozzle of an injector fuel nozzle provided with at least one row of primary fuel jet orifices disposed circumferentially about the axis of the injector, wherein said free end of the nozzle of the injector comprises, at an axial level different from that of said row of primary orifices, another circumferential row whose angular sector less than 180 is provided with at least one secondary orifice whose axis is oriented substantially towards said free heating end of the preheating element, and whose complementary angular sector is free of orifice, and in which there is provided a closure member intended, on the one hand, at startup, to close the orifices imary and let the fuel gush through each secondary orifice, and secondly, after starting the engine, to seal each secondary orifice and let the fuel gush through at least some primary orifices.
Grâce à l'orientation de l'axe de l'orifice secondaire sensiblement vers l'extrémité libre chauffante de l'élément de préchauffage, le mélange de gaz est réalisé, au démarrage, à proximité de cette extrémité libre chauffante. Le mélange de gaz possède alors une richesse satisfaisante et une température suffisante pour satisfaire aux conditions thermodynamiques d'inflammation du mélange de gaz, compensant ainsi la dégradation des conditions thermodynamiques résultant du faible taux de compression du mélange de gaz dans la chambre de combustion. Due to the orientation of the axis of the secondary orifice substantially towards the free heating end of the preheating element, the gas mixture is produced, at startup, near this heating free end. The gas mixture then has a satisfactory richness and a temperature sufficient to satisfy the thermodynamic conditions of ignition of the gas mixture, thus compensating for the degradation of the thermodynamic conditions resulting from the low compression ratio of the gas mixture in the combustion chamber.
De plus, cette température suffisante du mélange de gaz est atteinte, du fait de la proximité de l'extrémité libre chauffante de l'élément chauffant, après une courte durée de préchauffage, ce qui réduit la consommation en énergie électrique et donc en carburant. In addition, this sufficient temperature of the gas mixture is reached, due to the proximity of the free heating end of the heating element, after a short preheating period, which reduces the consumption of electrical energy and therefore fuel.
En particulier, lors du démarrage à froid du moteur où la faible température de la chambre de combustion et donc du rnélange de gaz pénalise l'inflammation du mélange de gaz, l'utilisation de l'orifice secondaire selon l'invention injectant le carburant à proximité de l'extrémité chauffante de l'élément de préchauffage permet ainsi de favoriser l'inflammation du mélange de gaz. In particular, during the cold start of the engine where the low temperature of the combustion chamber and thus of the gas mixture penalizes the ignition of the gas mixture, the use of the secondary orifice according to the invention injecting the fuel with proximity of the heating end of the preheating element thus promotes the ignition of the gas mixture.
En outre, l'orientation de l'axe de l'orifice secondaire permet de ne faire pénétrer que faiblement l'extrémité libre chauffante de l'élément de préchauffage dans la chambre de combustion. Ainsi, grâce à l'orifice secondaire de la buse de l'injecteur selon l'invention, l'élément de préchauffage n'entrave pas le flux d'air tourbillonnaire destiné à favoriser l'homogénéisation du mélange de gaz. In addition, the orientation of the axis of the secondary orifice makes it possible to penetrate only slightly the free heating end of the preheating element in the combustion chamber. Thus, thanks to the secondary orifice of the nozzle of the injector according to the invention, the preheating element does not hinder the vortex flow of air to promote the homogenization of the gas mixture.
Enfin, l'orifice secondaire de giclage de carburant situé en dehors de la rangée d'orifices primaires est ici laissé libre au démarrage du moteur puis obturé après le démarrage. L'orifice secondaire est ainsi dédié au démarrage du moteur, ce qui permet de diminuer la consommation en carburan4:. Finally, the secondary fuel jet orifice located outside the row of primary orifices is here left free at engine start and then closed after starting. The secondary orifice is thus dedicated to starting the engine, which makes it possible to reduce the fuel consumption.
Ainsi, l'utilisation d'un orifice secondaire selon l'invention favorise le démarrage du moteur et réduit les contraintes d'encombrement et de consommation auxquelles il est soumis lors de son fonctionnement après démarrage. Thus, the use of a secondary orifice according to the invention promotes the starting of the engine and reduces the constraints of space and consumption to which it is subjected during its operation after startup.
Selon une première caractéristique avantageuse du moteur selon l'invention, le diamètre de chaque orifice secondaire est supérieur ou égal au diamètre des orifices primaires. According to a first advantageous characteristic of the engine according to the invention, the diameter of each secondary orifice is greater than or equal to the diameter of the primary orifices.
Selon une autre caractéristique avantageuse du moteur selon l'invention, ladite autre rangée d'orifice secondaire est disposée au-dessus de la rangée d'orifices primaires de giclage, par rapport au centre de la chambre de combustion. According to another advantageous characteristic of the engine according to the invention, said other secondary orifice row is disposed above the row of primary spray orifices relative to the center of the combustion chamber.
Selon une autre caractéristique avantageuse du moteur selon l'invention, l'axe de chaque orifice secondaire fait un angle compris entre 80 et 90 avec l'axe 25 d'un piston agencé dans la chambre de combustion. According to another advantageous characteristic of the engine according to the invention, the axis of each secondary orifice makes an angle of between 80 and 90 with the axis 25 of a piston arranged in the combustion chamber.
Selon une autre mode de réalisation de l'invention, ladite autre rangée d'orifice secondaire est disposée en dessous de la rangée d'orifices primaires de giclage, par rapport au centre de la chambre de combustion. According to another embodiment of the invention, said other secondary orifice row is disposed below the row of primary spray orifices relative to the center of the combustion chamber.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION DETAILED DESCRIPTION OF AN EXEMPLARY EMBODIMENT
La description qui va suivre en regard des dessins annexés d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. The following description with reference to the accompanying drawings of an embodiment, given by way of non-limiting example, will make it clear what the invention consists of and how it can be achieved.
Dans les dessins annexés: - la figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'un moteur selon l'invention dans lequel sont agencés un injecteur de carburant et un élément de préchauffage, au démarrage du moteur; la figure 2 est une vue de dessous de l'élément de préchauffage de la figure 1 selon l'invention, au démarrage du moteur; - la figure 3 est une vue de la figure 1, après le démarrage du moteur; la figure 4 est une vue de face de l'extrémité libre die la buse de l'injecteur de carburant selon l'invention; la figure 5 est une vue selon la coupe A-A de la figure 4, après le démarrage du moteur; - la figure 6 est une vue selon la coupe BB de la figure 4, au démarrage du moteur. In the accompanying drawings: - Figure 1 is a sectional view of a portion of an engine according to the invention in which are arranged a fuel injector and a preheating element, at the start of the engine; FIG. 2 is a view from below of the preheating element of FIG. 1 according to the invention, at the start of the engine; - Figure 3 is a view of Figure 1, after starting the engine; Figure 4 is a front view of the free end of the nozzle of the fuel injector according to the invention; Figure 5 is a view according to section A-A of Figure 4, after starting the engine; - Figure 6 is a view according to section BB of Figure 4, when starting the engine.
Sur la figure 1, on a représenté une partie d'un moteur à combustion interne de type diesel à injection directe. Ce moteur comprend un cylindre 5 dans lequel coulisse un piston 7. La paroi supérieure du cylindre 5 délimite avec la face extérieure creusée 71 de la tête du piston 7, une chambre de combustion 6. Une extrémité libre chauffante 28 d'un élément de préchauffage 8 et une extrémité libre 19 d'une buse 10 d'un injecteur 9 de carburant s'étendent dans la chambre de combustion 6, en vis-à-vis du piston 7. In Figure 1, there is shown a portion of a direct injection diesel type internal combustion engine. This engine comprises a cylinder 5 in which a piston 7 slides. The upper wall of the cylinder 5 delimits, with the outer hollowed surface 71 of the piston head 7, a combustion chamber 6. A free heating end 28 of a preheating element 8 and a free end 19 of a nozzle 10 of a fuel injector 9 extend into the combustion chamber 6, vis-à-vis the piston 7.
Ici, cet élément de préchauffage 8 est une bougie de préchauffage 8 dont l'extrémité libre chauffante 28 pénètre faiblement dans la chambre de combustion 6 pour ne pas entraver un flux d'air tourbillonnaire 22 destiné à favoriser l'homogénéisation du mélange de gaz (figure 2). Here, this preheating element 8 is a glow plug 8 whose free heating end 28 penetrates weakly into the combustion chamber 6 so as not to impede a swirling air flow 22 intended to promote the homogenization of the gas mixture ( Figure 2).
D'une part, l'injecteur 9 de carburant et sa buse 10, et d'autre part, le piston 7, présentent des axes A9, A7 qui, ici, sont confondus. Bien entendu, on peut prévoir d'utiliser un injecteur dont l'axe est décalé et incliné par rapport à l'axe du bol du piston et/ou par rapport à l'axe du piston qui est confondu avec l'axe du cylindre. Comme représenté sur la figure 4, l'extrémité libre 19 de la buse 10 comprend une rangée 17 d'orifices 11,12,13,14,15,16 de giclage de carburant, appelés orifices primaires, répartis circonférentiellement autour de l'axe A9 de la buse 10 de l'injecteur 9 de carburant. Chacun de ces orifices primaires 11,12, 13,14,15,16 présente un axe A20,A20' qui fait un angle B20 de l'ordre de 70 avec l'axe A7 du piston 7 (voir figure 5). On the one hand, the fuel injector 9 and its nozzle 10, and on the other hand, the piston 7, have axes A9, A7 which, here, are merged. Of course, it can be provided to use an injector whose axis is offset and inclined relative to the axis of the piston bowl and / or relative to the axis of the piston which coincides with the axis of the cylinder. As shown in FIG. 4, the free end 19 of the nozzle 10 comprises a row 17 of fuel injection orifices 11, 12, 13, 14, 15, 16, called primary orifices, distributed circumferentially about the axis. A9 of the nozzle 10 of the fuel injector 9. Each of these primary orifices 11, 12, 13, 14, 15, 16 has an axis A20, A20 'which makes an angle B20 of the order of 70 with the axis A7 of the piston 7 (see FIG. 5).
Avantageusement selon l'invention, comme le montre la figure 4, ladite extrémité libre 19 de la buse 10 de l'injecteur 9 comprend, à un niveau axial différent de celui de ladite rangée 17 d'orifices primaires 11,12, 13,14,15,16, une rangée dont un secteur angulaire S1 est pourvu ici d'un orifice secondaire 18 dédié au démarrage du moteur. Le secteur angulaire S2 complémentaire dudit secteur angulaire S1 de ladite rangée est exempt d'orifice. Ce secteur angulaire S1 présente ici une ouverture angulaire de l'ordre de 30 . Advantageously according to the invention, as shown in FIG. 4, said free end 19 of the nozzle 10 of the injector 9 comprises, at an axial level different from that of said row 17 of primary orifices 11, 12, 13, 14 , 15,16, a row of which an angular sector S1 is provided here with a secondary orifice 18 dedicated to starting the engine. The complementary angular sector S2 of said angular sector S1 of said row is free of orifice. This angular sector S1 here has an angular aperture of the order of 30.
L'injecteur comprend aussi un organe d'obturation 30 destiné à obturer suivant l'état de fonctionnement du moteur les différents orifices 11,12, 13,14,15,16,18 présents sur l'extrémité libre 19 de la buse 10 de l'injecteur 9 de carburant (voir figures 5 et 6). The injector also comprises a shutter member 30 intended to shut off, depending on the operating state of the engine, the various orifices 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18 present on the free end 19 of the nozzle 10 of FIG. the fuel injector 9 (see Figures 5 and 6).
L'orifice secondaire 18 présent sur le secteur angulaire S1 est situé audessus de la rangée 17 d'orifices primaires 11,12,13,14,15,16 de giclage, par rapport au centre de la chambre de combustion 6. Le diamètre de l'orifice secondaire 18 est supérieur ou égal au diamètre des orifices primaires 11,12,13,14,15,16 de la rangée 17. The secondary orifice 18 present on the angular sector S1 is located above the row 17 of primary orifices 11, 12, 13, 14, 15, 16 of spray, with respect to the center of the combustion chamber 6. The diameter of the secondary orifice 18 is greater than or equal to the diameter of the primary orifices 11, 12, 13, 14, 15, 16 of the row 17.
Cet orifice secondaire 18 possède un axe A21 (voir figure 6) orienté sensiblement vers ladite extrémité libre chauffante 28 de l'élément de préchauffage 8 et fait alors un angle B21 de l'ordre de 85 avec l'axe A7 du piston 7 confondu ici avec l'axe A9 de la buse 10 de l'injecteur 9 (voir figure 1). This secondary orifice 18 has an axis A21 (see FIG. 6) oriented substantially towards said free heating end 28 of the preheating element 8 and then makes an angle B21 of the order of 85 with the axis A7 of the piston 7 coinciding here with the axis A9 of the nozzle 10 of the injector 9 (see Figure 1).
Le fonctionnement du moteur selon l'invention est décrit ci-dessous. Avant le démarrage à froid du moteur, la température de la chambre de combustion 6 est basse et donc pénalise l'inflammation du mélange de gaz. Au moment du démarrage du moteur, l'organe d'obturation 30 est tourné autour de l'axe A9 de l'injecteur 9 de sorte qu'il obture les orifices primaires 11,12,13,14,15,16 de giclage de la rangée 17 et qu'il présente en vis-à-vis de l'orifice secondaire 18 un canal 33 d'arrivée du carburant (voir figure 6). The operation of the engine according to the invention is described below. Before the cold start of the engine, the temperature of the combustion chamber 6 is low and therefore penalizes the ignition of the gas mixture. At the start of the engine, the closure member 30 is rotated about the axis A9 of the injector 9 so that it closes the primary orifices 11, 12, 13, 14, 15, 16 of the spray nozzle. the row 17 and that it has vis-à-vis the secondary port 18 a 33 fuel inlet channel (see Figure 6).
Comme représenté sur la figure 1, le carburant arrivant par l'injecteur 9 jaillit alors par l'orifice secondaire 18 situé au-dessus de la rangée 17 d'orifices primaires 11,12,13,14,15,16, en un jet 21 dirigé vers l'extrémité libre chauffante 28 de la bougie 8. As represented in FIG. 1, the fuel arriving via the injector 9 then flows through the secondary orifice 18 situated above the row 17 of primary orifices 11, 12, 13, 14, 15, 16, in one jet. 21 directed towards the free heating end 28 of the candle 8.
Avantageusement, grâce à l'orientation de l'axe A21 de l'orifice secondaire 18 sensiblement vers l'extrémité libre chauffante 28 de l'élément de préchauffage 8, le mélange de gaz est réalisé à proximité de cette extrémité libre chauffante 28. Le mélange de gaz possède alors une richesse satisfaisante et une température suffisante pour satisfaire aux conditions thermodynamiques d'inflammation du mélange de gaz. Advantageously, thanks to the orientation of the axis A21 of the secondary orifice 18 substantially towards the free heating end 28 of the preheating element 8, the gas mixture is produced near this free heating end 28. The gas mixture then has a satisfactory richness and a temperature sufficient to satisfy the thermodynamic conditions of ignition of the gas mixture.
Grâce au diamètre important de l'orifice secondaire 18 selon l'invention, le volume de carburant injecté par cet orifice secondaire 18 de giclage au démarrage est important. La partie vaporisée de ce volume important de carburant participe alors à la réalisation du mélange de gaz à proximité de l'extrémité libre chauffante 28 de l'élément de préchauffage 8, fournissant ainsi une richesse et une température du mélange de gaz favorable à son inflammation. Due to the large diameter of the secondary orifice 18 according to the invention, the volume of fuel injected by this secondary orifice 18 spraying at startup is important. The vaporized portion of this large volume of fuel then participates in producing the gas mixture near the free heating end 28 of the preheating element 8, thus providing a richness and a temperature of the gas mixture favorable to its ignition .
En outre, le volume de carburant jaillissant de l'orifice secondaire 18 étant important, il n'est pas nécessaire d'injecter du carburant par les orifices primaires 11,12,13,14,15,16 répartis circonférentiellement autour de l'axe A9 de la buse 10 et dont un certain nombre est orienté à l'opposé de l'extrémité chauffante 28 de la bougie 8. Ainsi, au démarrage, grâce à l'orifice secondaire 18 selon l'invention, la consommation en carburant et les émissions polluantes sont réduites. In addition, since the volume of fuel spouting from the secondary orifice 18 is large, it is not necessary to inject fuel through the primary orifices 11, 12, 13, 14, 15, distributed circumferentially about the axis. A9 of the nozzle 10 and a number of which is oriented opposite the heating end 28 of the spark plug 8. Thus, at the start, thanks to the secondary orifice 18 according to the invention, the fuel consumption and the pollutant emissions are reduced.
Puis, après l'inflammation du mélange de gaz à proximité de l'extrémité chauffante 28 de la bougie 8, l'inflammation est entretenue par le reste de l'important volume de carburant injecté dans la chambre de combustion 6. Then, after the ignition of the gas mixture near the heating end 28 of the spark plug 8, the ignition is maintained by the remainder of the large volume of fuel injected into the combustion chamber 6.
On peut prévoir que le secteur angulaire comprend plusieurs orifices, dont l'orifice secondaire tel que décrit ci-dessus. Les autres orifices appartenant à ce secteur angulaire possèdent alors des axes orientés vers la partie amont du mouvement d'air tourbillonnaire, à proximité de la bougie de préchauffage. It can be provided that the angular sector comprises several orifices, including the secondary orifice as described above. The other orifices belonging to this angular sector then have axes oriented towards the upstream part of the swirling air movement, close to the glow plug.
Après le démarrage à froid du moteur, l'organe d'obturation 30 est tourné autour de l'axe A9 de l'injecteur 9 de carburant de sorte qu'il obture l'orifice secondaire 18 et qu'il présente en vis-à-vis des orifices primaires 11,12,13,14,15,16 de giclage de la rangée 17, des canaux 31,32 d'arrivée du carburant. Le carburant jaillit alors uniquement des orifices primaires 11,12,13,14,15,16. Ainsi, après le démarrage du moteur, l'injection du carburant par les orifices primaires 11,12,13,14,15,16 selon des jets 20 orientés chacun de l'angle B20 par rapport à l'axe A7 du piston 7, permet d'optimiser la combustion du mélange de gaz dans la chambre de combustion 6 (figure 3). After the cold start of the engine, the shutter member 30 is rotated about the axis A9 of the fuel injector 9 so that it closes the secondary orifice 18 and that it has screw-in -vis primary orifices 11,12,13,14,15,16 spraying row 17, 31,32 channels of fuel arrival. The fuel then gushes only primary orifices 11,12,13,14,15,16. Thus, after starting the engine, the injection of the fuel through the primary orifices 11, 12, 13, 14, 15, 16 in jets 20 each oriented at the angle B20 with respect to the axis A7 of the piston 7, allows to optimize the combustion of the gas mixture in the combustion chamber 6 (Figure 3).
La présente invention n'est nullement limitée au modes de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. The present invention is not limited to the embodiments described and shown, but the skilled person will be able to make any variant within his mind.
En variante, il est possible de prévoir que l'orifice secondaire est situé en dessous de la rangée d'orifices primaires de giclage, par rapport au centre de la chambre de combustion. L'angle entre l'axe de cet orifice secondaire et l'axe du piston est alors adapté de sorte que l'axe de cet orifice secondaire soit orienté sensiblement vers ladite extrémité libre chauffante de l'élément de préchauffage. Alternatively, it is possible to provide that the secondary orifice is located below the row of primary spray orifices relative to the center of the combustion chamber. The angle between the axis of this secondary orifice and the axis of the piston is then adapted so that the axis of this secondary orifice is oriented substantially towards said free heating end of the preheating element.
On peut aussi utiliser un injecteur dont l'extrémité libre de la buse comporte plusieurs rangées d'orifices primaires. Ces différentes rangées sont alors obturées selon le mode de fonctionnement du moteur. Au démarrage, tous les orifices primaires sont obturés et le carburant jaillit par chaque orifice secondaire. Après démarrage du moteur, chaque orifice secondaire est obturé et le carburant jaillit par au moins certains orifices primaires, c'est-à-dire que tous les orifices primaires d'au moins une des rangées d'orifices primaires sont ouverts tandis que les autres rangées d'orifices primaires sont obturées. It is also possible to use an injector whose free end of the nozzle comprises several rows of primary orifices. These different rows are then closed according to the operating mode of the engine. At startup, all the primary orifices are closed and the fuel spurts through each secondary orifice. After starting the engine, each secondary orifice is closed and the fuel flows through at least some primary orifices, that is to say that all the primary orifices of at least one of the rows of primary orifices are open while the others rows of primary orifices are closed.
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FR2887304B1 (en) | 2007-08-24 |
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