FR2894614A1 - Moteur a combustion interne comportant un piston comportant un bossage de geometrie complexe - Google Patents

Abstract

L'invention propose un moteur (10) comportant un cylindre (12) dans lequel coulisse un piston (14) qui comporte un bol de combustion (18) associé à un injecteur excentré (26) qui pulvérise le carburant en une nappe conique d'injection (28) de sommet (S) formée de jets dissymétriques (30) qui parcourent des longueurs différentes avant d'entrer en contact avec la paroi interne (32) du bol (18) qui est constituée par une gorge (34) centrée sur un axe principal (A-A) et qui se raccorde avec un fond (36) à partir duquel s'étend un bossage (38), caractérisé en ce que le bossage (38) est constitué :- d'un tronc de cône inférieur (38A) dont la base est comprise dans le plan horizontal du fond (36) et est centrée sur l'axe principal de symétrie (A-A) et dont le sommet (S') est le point symétrique du sommet (S) de la nappe d'injection (28) par rapport à l'axe principal de symétrie (A-A); et- d'un tronc de cône supérieur (38B) dont la base est formée par la face horizontale supérieure (56) du tronc de cône inférieur (38A) et dont le sommet correspond au sommet (S) de la nappe d'injection (28).

Description

"Moteur à combustion interne comportant un piston comportant un bossage de

géométrie complexe" L'invention concerne un moteur à combustion interne à injection directe, comportant un piston dont le bol de combustion 5 comporte un bossage de géométrie complexe. On connaît de nombreux exemples de moteurs à combustion interne de ce type pour véhicule automobile, notamment à allumage par compression de type Diesel, dont on cherche toujours à améliorer les performances, tout en réduisant io d'une part leur consommation et, d'autre part, leurs émissions de polluants, tels que les oxydes d'azote (NOx) ou les particules de suies contenues dans les fumées en sortie d'échappement. De telles améliorations peuvent notamment être obtenues en agissant sur la qualité du mélange entre les gaz d'admission et is le carburant, c'est-à-dire en réalisant un mélange sensiblement homogène dans la chambre de combustion du cylindre du moteur, plus particulièrement dans le bol de combustion du piston. Dans le cas d'un moteur à injection directe, les phénomènes principaux qui se combinent et qui permettent 20 d'obtenir un mélange sensiblement homogène sont essentielle-ment la pulvérisation du carburant et les mouvements d'air du type "swirl" de la charge de gaz d'admission autour d'un axe sensiblement confondu ou parallèle à l'axe du cylindre, et encore le mouvement d'air provoqué par l'injection de carburant. 25 On a représenté à la figure 1, un cylindre de moteur à combustion interne à injection directe du type de celui décrit dans le document FR-A-2.844.012 illustrant un exemple de l'état de la technique. Le moteur à combustion interne 10 comporte au moins un 30 cylindre 12 d'axe vertical X-X dans lequel coulisse axialement un piston 14 qui comporte, dans sa face supérieure 16, un bol de combustion 18 délimitant la partie inférieure d'une chambre de combustion 20 dont la partie supérieure est délimitée par une portion en vis-à-vis de la face inférieure 22 d'une culasse 24, un injecteur 26 qui est excentré par rapport à l'axe X-X du cylindre 12 et qui pulvérise le carburant sous la forme d'une nappe d'injection 28, sensiblement conique de sommet S, qui est formée de plusieurs jets dissymétriques 30 qui parcourent des longueurs différentes avant d'entrer en contact avec la paroi interne 32 du bol de combustion 18 qui est constituée par une gorge annulaire latérale 34 centrée sur un axe principal de symétrie A-A qui se raccorde avec un fond 36 sensiblement horizontal à partir duquel un bossage 38 s'étend verticalement sur une hauteur totale H io déterminée. Il est connu, dans un tel moteur 10, que les caractéristiques du mélange air/carburant obtenues dans la chambre de combustion 20 dépendent directement de l'ouverture de la nappe, appelée angle de nappe (c), sous lequel le carburant is est injecté dans la chambre de combustion 20 par l'injecteur 26 et de la géométrie complémentaire du bol de combustion 18 qui lui est associé. L'invention concerne plus particulièrement les moteurs dans lesquels l'injecteur de carburant est agencé dans une 20 position excentrée par rapport à l'axe vertical X-X du cylindre, tels que généralement les moteurs à combustion interne comportant deux soupapes par cylindre afin de permettre l'implantation dans chaque cylindre d'une soupape d'admission et d'une soupape d'échappement de grand diamètre. 25 Lorsque l'injecteur est ainsi excentré ou décentré, les différents jets de carburant sont injectés de manière dissymétrique ce qui affecte notamment la qualité du mélange qui n'est pas aussi homogène que souhaité dans l'ensemble du bol de combustion 18. 30 Comme on peut mieux le voir sur la figure 1, les différents jets de carburant 30 sont dissymétriques en ce qu'ils parcourent des longueurs différentes, encore appelées "longueurs libres", avant d'entrer en contact avec la paroi interne 32 du bol de combustion 18.

Plus précisément une première partie des jets, dits jets longs 30a, parcourent un trajet ou une longueur "L", tandis qu'une seconde partie des jets 30b, dits jets courts 30b, parcourent une longueur "I" et qu'enfin une troisième partie des jets 30c, dit jets intermédiaires 30c, parcourent une longueur moyenne comprise entre L et I, avant que tous les jets de carburants 30a, 30b et 30c n'entrent respectivement en contact avec la paroi interne 32 de la gorge 34. Ainsi, le bol de combustion 18 comporte d'une part une io première zone A majoritairement riche en carburant imputable au fait que les jets courts 30b de longueur I sont confinés et s'enroulent sur eux-mêmes après être entrés en contact avec la paroi 32 en provoquant ainsi un recouvrement des jets et, d'autre part, une deuxième zone B proche du fond 36 dans laquelle les is jets longs 30a de longueur L pénètrent peu et qui est ainsi majoritairement riche en air et pauvre en carburant. Par conséquent, la dissymétrie des jets de carburant 30 provoquent un déséquilibre entre la répartition du carburant et des gaz d'admission de sorte qu'une telle géométrie de bol de 20 combustion n'est pas satisfaisante. En effet, un mélange air-carburant non homogène provoque notamment l'apparition de fumées. De plus, le bossage 38 présente généralement une forme de révolution centrée sur l'axe principal de symétrie A-A du bol de 25 combustion 18 de sorte qu'il existe alors un risque important d'interférences entre les jets dissymétriques 30, particulièrement entre les jets longs 30a et moyens 30c, et la partie sommitale du bossage 38. Pour limiter de tels risques d'interférences, on a 30 notamment proposé de modifier l'ouverture de la nappe d'injection en augmentant l'angle de nappe (c). Ce n'est cependant pas une solution satisfaisante car cela affecte grandement la qualité du mélange air-carburant, en particulier dans la deuxième zone B majoritairement riche en air et pauvre en carburant.

Selon une autre solution connue, on a proposé de réduire le volume du bossage pour limiter les risques d'interférences, mais le volume du bol de combustion augmente alors proportionnellement et cela au détriment du taux de compression désiré qu'il n'est plus possible d'obtenir. De telles solutions ne sont donc pas satisfaisantes. C'est la raison pour laquelle, on a cherché à optimiser d'une part la géométrie et l'implantation des bols de combustion et des bossages et, d'autre part, la répartition des jets de io carburant pulvérisés par l'injecteur associé. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un moteur à combustion interne comportant un piston dont le bol de combustion présente un bossage de géométrie complexe permettant en particulier d'obtenir un mélange air- is carburant homogène dans l'ensemble du bol et sans interférences entre les jets de carburant et la partie sommitale du bossage. Dans ce but, l'invention propose un moteur à combustion interne pour véhicule automobile du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le bossage est constitué : 20 - d'un tronc de cône inférieur dont la base est comprise dans le plan horizontal du fond et est centrée sur l'axe principal de symétrie et dont le sommet est le point symétrique du sommet de la nappe d'injection par rapport à l'axe principal de symétrie; et -d'un tronc de cône supérieur dont la base est formée par 25 la face horizontale supérieure du tronc de cône inférieur et dont le sommet correspond au sommet de la nappe d'injection par lequel passe un axe vertical de référence. Grâce à l'invention, on améliore l'échange entre le carburant injecté et les gaz d'admission du moteur à combustion 30 interne et on augmente les performances du moteur tout en réduisant la formation de polluants, tels que les oxydes d'azote (NOx), les suies et autres hydrocarbures imbrûlés constituant les fumées noires en sortie d'échappement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le tronc de cône inférieur du bossage comporte une paroi externe inférieure de convexité continûment variable comportant au moins : • une première portion de paroi inférieure s'étendant sur s un premier secteur angulaire déterminé, centré sur l'axe vertical de référence, correspondant sensiblement au secteur angulaire de la nappe d'injection formé des jets de plus courtes longueurs; et • une deuxième portion de paroi inférieure s'étendant io sur un deuxième secteur angulaire déterminé, centré sur l'axe vertical de référence, correspondant sensiblement au secteur angulaire de la nappe d'injection formé des jets de plus grandes longueurs ; - en section par un plan de coupe vertical passant par l'axe is principal, la première portion de la paroi inférieure présente un profil incliné rectiligne dont la pente, dite première pente, s'inscrit dans la continuité du fond horizontal et est déterminée de manière à éviter que les jets de plus courtes longueurs ne s'enroulent sur euxmêmes en direction de la paroi interne de la gorge ; 20 - en section par un plan de coupe vertical passant par l'axe principal, la deuxième portion de la paroi inférieure présente un profil incliné rectiligne dont la pente, dite deuxième pente, est supérieure à la première pente de manière que le volume de la gorge latérale est au moins dans le deuxième secteur angulaire 25 inférieur au volume de la gorge latérale dans le premier secteur angulaire ; - le tronc de cône supérieur du bossage comporte une paroi externe supérieure présentant une convexité continûment variable déterminée de manière à éviter les interférences entre les jets de 30 la nappe d'injection et la paroi externe supérieure du bossage ; - la hauteur (h) de la face horizontale supérieure du tronc de cône inférieur est égale à la moitié de la hauteur totale du bossage depuis le fond du bol jusqu'au sommet du bossage ; - la hauteur totale du bossage est déterminée de manière que, lors de l'injection, il n'y ait pas d'interférences entre les jets et le sommet du bossage ; - le bossage est réalisé par au moins une opération de 5 fraisage du piston ; - l'axe principal de symétrie du bol de combustion est confondu avec l'axe vertical X-X du cylindre ; - le piston comporte des moyens d'indexation angulaire pour permettre le montage du piston dans le moteur dans une position io de fonctionnement déterminée qui est indexée en fonction des paramètres de la nappe d'injection associée de l'injecteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées is parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un cylindre de moteur à combustion interne comportant un piston muni d'un bol de combustion selon l'état de la technique ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un 20 cylindre de moteur à combustion interne analogue à celui de la figure 1 comportant un piston muni d'un bol de combustion comportant un bossage de géométrie complexe selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe axiale du bol de combustion du piston selon la figure 2 qui illustre les cônes 25 théoriques de construction correspondant respectivement au tronc de cône inférieur et au tronc de cône inférieur supérieur dont la superposition permet d'obtenir le bossage selon l'invention ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective qui représente en détail la nappe conique d'injection complémentaire 30 du bossage de géométrie complexe selon l'invention. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions telles que "supérieur" et "inférieur" et les orientations "axialement", "verticale" et "latérale" en référence aux figures et définitions données dans la description. De plus, les éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.

On décrira ci-après, par comparaison avec la figure 1 illustrant l'état de la technique, la figure 2 qui représente une partie du moteur à combustion interne 10 du type à injection directe et plus particulièrement l'un 12 des cylindres du moteur 10. io Le cylindre 12 s'étend axialement suivant un axe vertical de symétrie X-X et délimite un alésage interne dans lequel coulisse axialement le piston 14 selon un mouvement de va-et-vient. Le piston 14 comporte axialement une tête supérieure 40 is et une jupe inférieure 42, la paroi cylindrique externe 44 de la tête 40 comportant des gorges annulaires périphériques 46 qui reçoivent des segments 48. Le piston 14 comporte dans sa face horizontale supérieure 16 le bol de combustion 18, encore appelée cavité, qui délimite 20 axialement la partie inférieure de la chambre de combustion 20 dont la partie supérieure est délimitée par une portion de la face inférieure 22 de la culasse 24 du moteur. La culasse 24 comporte au moins un conduit d'admission d'air qui débouche par un orifice d'entrée obturé par une soupape 25 d'admission (non représentés) dans la chambre de combustion 20, et au moins un conduit d'échappement des gaz brûlés qui débouche par un orifice de sortie destiné à être obturé par une soupape d'échappement (non représentée) dans la chambre de combustion 20. 30 La culasse 24 porte au moins un injecteur 26 de carburant qui est excentré par rapport à l'axe vertical X-X du cylindre 12 de manière à permettre notamment l'implantation de soupapes de grand diamètre.

L'injecteur 26 est muni d'une buse d'injection 50 qui débouche directement dans la chambre de combustion 20 du moteur et comporte des trous d'injection 52 pour pulvériser le carburant en direction du bol de combustion 18.

Les trous 52 sont par exemple agencés axialement sur une rangée unique et repartis annulairement par rapport à l'axe principal C-C de l'injecteur autour de la buse d'injection 50. Avantageusement, le nombre de trous 52 est supérieur ou égal à 6 et les trous 52 sont de préférence répartis angulairement io de manière régulière autour de l'axe principal C-C de l'injecteur 26. Avantageusement, pour que l'injection de carburant soit effectuée le plus près possible de l'axe X-X du cylindre 12 dans lequel coulisse le piston 14, la buse 50 de l'injecteur 26 est ici is rapprochée de l'axe X-X du cylindre, en inclinant l'axe principal C-C de l'injecteur 26 par rapport à l'axe vertical X-X du cylindre 12. Le carburant est pulvérisé par les trous 52 sous la forme d'une nappe d'injection 28 sensiblement conique. La nappe 20 conique d'injection 28 est définie par un sommet S qui est notamment déterminé en fonction des trous d'injection 52 et qui correspond ici à un point d'origine fictif approximativement situé à l'extrémité de la buse 50 de l'injecteur 26. L'ensemble des jets dissymétriques 30 de carburant 25 s'étend à partir du sommet S selon un angle solide de nappe (c) déterminant l'ouverture de la nappe d'injection 28. Le bol de combustion 18 comporte une gorge annulaire latérale 34 qui est centrée sur un axe principal de symétrie A-A. L'axe principal de symétrie A-A s'étend ici verticalement, 30 c'est-à-dire coaxialement à l'axe X-X du cylindre 12. De préférence, l'axe principal de symétrie A-A du bol de combustion 18 est confondu avec l'axe vertical X-X du cylindre 12 de manière que le bol de combustion 18 est centré par rapport au cylindre 12 et au piston 14 du moteur 10.

Le bol de combustion 18 comporte un fond 36 sensiblement horizontal, de profondeur constante, à partir duquel le bossage 38 s'étend verticalement, ou encore axialement, sur une hauteur totale H déterminée.

Par "profondeur", on entend ici à la côte axiale comprise entre le fond 36 et la surface horizontale supérieure 16 du piston 14 comportant le bord circulaire supérieur 54 qui délimite l'ouverture d'entrée du bol 18. Le bord circulaire supérieur 54, encore parfois appelé la io "lèvre" du bol de combustion 18, comporte ici un profil circulaire qui est centré sur l'axe principal de symétrie A-A. En variante (non représentée), le bord circulaire supérieur 54 présente un profil dissymétrique du type de celui décrit dans la demande de brevet français No. 0550156 déposée par le is demandeur le 19 janvier 2005 et non encore publiée à ce jour. L'angle solide de nappe (c) de la nappe d'injection 28 de sommet S est en particulier déterminé en fonction des paramètres géométriques du bol de combustion 18 associé, tels que le diamètre ou la profondeur, et réciproquement.

20 Les jets 30 dissymétriques parcourent par exemple un trajet ou une longueur I pour les jets courts 30b et une longueur L supérieure pour les jets longs 30a, c'est-à-dire des longueurs différentes avant d'entrer en contact avec la paroi interne 32 de la gorge annulaire 34 du bol de combustion 18.

25 Par comparaison avec un injecteur 26 du type centré sur l'axe A-A du bol de combustion 18, les jets dissymétriques 30 d'un injecteur 26 excentré sont généralement dits jets longs 30a lorsque la longueur L qu'ils parcourent est supérieure au rayon du bol de combustion 18, dits jets courts 30b lorsque la longueur I 30 qu'ils parcourent est inférieure au rayon du bol de combustion 18 et dits jets moyens 30c lorsqu'ils parcourent une longueur intermédiaire entre L et I sensiblement égale au rayon R du bol de combustion 18. i0 Conformément à l'invention, le bossage 38 est constitué d'une part d'un tronc de cône inférieur 38A dont la base est comprise dans le plan horizontal du fond 36 et est centrée sur l'axe principal de symétrie A-A et dont le sommet S' est le point symétrique du sommet S de la nappe d'injection 28 par rapport à l'axe principal de symétrie A-A et, d'autre part, d'un tronc de cône supérieur 38B dont la base 56 est formée par la face horizontale supérieure du tronc de cône inférieur 38A et dont le sommet correspond au sommet S de la nappe d'injection 28 par lequel io passe un axe vertical de référence B-B. On a représenté en détail à la figure 3, le bossage 38 de géométrie complexe selon l'invention et illustré les cônes théoriques de construction de sommet S' et S correspondant à chacun des troncs de cône 38A et 38B formant le bossage 38. is Comme on peut mieux le voir sur les figures 3 et 4, le tronc de cône inférieur 38A du bossage 38 comporte une paroi externe inférieure 58 de convexité continûment variable comportant au moins : - une première portion 60 de paroi inférieure s'étendant sur 20 un premier secteur angulaire (a) déterminé correspondant sensiblement au secteur angulaire de la nappe d'injection 28 formé des jets 30b de plus courtes longueurs, et - une deuxième portion 62 de paroi inférieure s'étendant sur un deuxième secteur angulaire (R) déterminé correspondant 25 sensiblement au secteur angulaire de la nappe d'injection 28 formé des jets 30a de plus grandes longueurs. De préférence, les secteurs angulaires (a) et (R) sont centrés sur l'axe vertical de référence B-B passant par le sommet S de la nappe conique d'injection 28.

30 Avantageusement, la première portion 60 de la paroi inférieure 58 présente, en section par un plan de coupe vertical passant par l'axe principal A-A, un profil incliné dont la pente, dite première pente, s'inscrit dans la continuité du fond horizontal 36 et qui est déterminée de manière à éviter que les jets 30b de plus Il courtes longueurs ne s'enroulent sur eux-mêmes en direction de la paroi interne 32 de la gorge annulaire latérale 34. De manière analogue, la deuxième portion 62 de paroi inférieure présente, en section par un plan de coupe vertical passant par l'axe principal A-A, un profil incliné dont la pente, dite deuxième pente, est supérieure à la première pente de manière que le volume de la gorge latérale 34 soit, au moins dans le deuxième secteur angulaire (a), inférieur au volume de la gorge latérale 34 dans le premier secteur angulaire (a). io Les profils inclinés respectifs de la première portion 60 et de la deuxième portion 62 de la paroi inférieure 58 sont, en section, avantageusement rectilignes et obtenus par fraisage. Le tronc de cône supérieur 38B du bossage 38 comporte une paroi externe supérieure 64 présentant une convexité is continûment variable, c'est-à-dire qu'en section par des plans de coupe verticaux successifs suivant une rotation autour de l'axe A-A, la paroi présente un profil incliné dont la pente varie continuellement, notamment selon le secteur angulaire dans lequel l'on se trouve.

20 La convexité de la paroi externe supérieure 64 est déterminée de manière à éviter les interférences entre les jets 30 de la nappe d'injection 28 et ladite paroi externe supérieure 64 du bossage 38. Ainsi, la paroi externe supérieure 64 du tronc de cône 25 supérieur 38B est avantageusement intégralement comprise à l'intérieur du volume du cône formé par les jets dissymétriques 30 de la nappe d'injection 28 afin d'éviter toutes interférences entre l'un quelconque des jets dissymétriques 30a, 30b et 30c et la paroi externe supérieure 64 du bossage 38.

30 Avantageusement, la paroi externe supérieure 64 du tronc de cône supérieur 38B de convexité continûment variable comporte au moins : - une première portion 66 de paroi supérieure 64 s'étendant sur un secteur angulaire primaire (8) déterminé qui correspond sensiblement au secteur angulaire de la nappe d'injection 28 formé des jets 30b de plus courtes longueurs, et - une deuxième portion 68 de paroi supérieure 64 s'étendant sur un secteur angulaire secondaire (0) déterminé qui correspond sensiblement au secteur angulaire de la nappe d'injection 28 formé des jets 30a de plus grandes longueurs. En section par un plan de coupe vertical passant par l'axe principal A-A, la première portion 66 de la paroi supérieure 64 présente un profil incliné dont la pente, dite troisième pente, est io déterminée de manière à s'inscrire globalement dans la continuité de la première pente de la première portion 60 de la paroi inférieure 58 afin de permettre aux jets courts 30b de se développer de la paroi interne 32 de la gorge 34 vers le sommet du bossage 38. is En section par un plan de coupe vertical passant par l'axe principal A-A, la deuxième portion 68 de la paroi supérieure 64 présente un profil incliné dont la pente, dite quatrième pente, est déterminée de manière à éviter les interférences avec les jets 30, en particulier avec les jets longs 30a et avec les jets moyens 30c 20 de longueur intermédiaire. Les profils inclinés respectifs de la première portion 66 et de la deuxième portion 68 de la paroi externe supérieure 64 sont avantageusement rectilignes et obtenus par fraisage. Grâce au bossage 38 selon l'invention, on optimise la 25 répartition du volume dans l'ensemble du bol 18 en fonction notamment des paramètres de la nappe d'injection 28 de manière à obtenir un taux de compression optimal pour un volume total du bol de combustion 18 donné. Par comparaison avec un bol de combustion 18 de l'état de 30 la technique tel qu'illustré à la figure 1, le bossage 38 de géométrie complexe permet pour un même volume, c'est à dire à isovolume, d'obtenir un mélange optimal de l'air et du carburant. En effet, le bossage 38 présente centralement autour de l'axe X-X un volume de matière supérieur de sorte que le volume du bol est avantageusement reparti radialement et majoritairement constitué par le volume de la gorge annulaire latérale 34 dans laquelle sont mélangés l'air et le carburant. Grâce à l'invention, on peut ainsi à isovolume réaliser un bol de combustion 18 de diamètre supérieur. Avantageusement, le volume de la gorge annulaire latérale 34 est par exemple inférieur dans le deuxième secteur angulaire (R) de la deuxième portion 62 de la paroi externe inférieure 58 qui correspond à la deuxième zone B de la figure 1, généralement majoritairement riche en air et pauvre en carburant. Par conséquent, la géométrie complexe du bossage 38 permet de réduire, dans la deuxième zone B, le volume d'air présent par rapport au carburant et ainsi rééquilibrer le rapport air-carburant dans le but d'obtenir un mélange air-carburant plus 1s homogène. De plus, le volume de la gorge annulaire latérale 34 est supérieur dans le premier secteur angulaire (a) de la première portion 60 de la paroi externe inférieure 58 qui correspond à la première zone A de la figure 1 qui est radialement globalement 20 opposée à la deuxième zone B. Par conséquent, la géométrie complexe du bossage 38 permet inversement d'augmenter le volume d'air présent dans cette zone première A qui est généralement majoritairement riche en carburant de manière à obtenir un mélange plus homogène en 25 y rééquilibrant le rapport entre l'air et le carburant. De préférence, la hauteur h de la face horizontale supérieure 56 du tronc de cône inférieur 38A formant la base du tronc de cône supérieur 38B est sensiblement égale à la moitié de la hauteur totale H du bossage 38, c'est-à-dire à la moitié de la 30 côte axiale suivant la direction verticale du bossage 38 depuis le fond 36 du bol 18 jusqu'à la partie sommitale 70 du bossage 38. Avantageusement, la partie sommitale du bossage 38 est usinée par fraisage de manière à former une face supérieure 70 de préférence globalement horizontale, en variante de forme convexe. La face horizontale supérieure 70 détermine ainsi la hauteur totale H du bossage 38 de manière que, lors de l'injection, il n'y ait pas d'interférences entre les jets 30 de carburant et la partie sommitale du bossage 38, laquelle se trouve verticalement à une distance minimale déterminée du sommet S de la nappe d'injection 28. Avantageusement, le bol de combustion 18 et le bossage 10 38 sont réalisés par fraisage du piston 14, notamment au moyen d'une fraiseuse à commande numérique. L'axe principal de symétrie A-A du bol de combustion 18 étant confondu avec l'axe vertical de symétrie X-X du cylindre 12, le bol de combustion 18 et le tronc de cône inférieur 38A sont 1s avantageusement centrés par rapport au cylindre 12 et au piston 14. En variante (non représentée), l'axe principal de symétrie A-A du bol de combustion 18 est excentré par rapport à l'axe X-X du cylindre 12 de manière à réduire la distance entre l'axe A-A du 20 bol 18 et l'axe vertical de référence B-B passant par le sommet S de la nappe d'injection 28. Avantageusement, le piston 14 comporte des moyens d'indexation angulaire (non représentés) pour permettre le montage du piston 14 dans le moteur 10 dans une position de 25 fonctionnement déterminée qui est susceptible d'être indexée en fonction des paramètres de la nappe d'injection 28 de l'injecteur associé 26. Avantageusement, le moteur 10 comporte des moyens pour produire à l'admission un mouvement tourbillonnaire ordonné du 30 type "swirl" dans le cylindre 12 de manière à favoriser la formation d'un mélange air-carburant homogène.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Moteur (10) à combustion interne à injection directe, comportant au moins un cylindre (12) d'axe vertical (X-X) dans lequel coulisse axialement un piston (14) qui comporte, dans sa s face supérieure (16), un bol de combustion (18) délimitant la partie inférieure d'une chambre de combustion (20), un injecteur (26) qui est excentré par rapport à l'axe (X-X) et qui pulvérise le carburant sous la forme d'une nappe d'injection (28), sensiblement conique de sommet (S), qui est formée de plusieurs io jets dissymétriques (30) qui parcourent des longueurs différentes avant d'entrer en contact avec la paroi interne (32) du bol de combustion (18) qui est constituée par une gorge annulaire latérale (34) centrée sur un axe principal de symétrie (A-A) qui se raccorde avec un fond (36) sensiblement horizontal à partir is duquel un bossage (38) s'étend verticalement sur une hauteur totale (H) déterminée, caractérisé en ce que le bossage (38) est constitué : - d'un tronc de cône inférieur (38A) dont la base est comprise dans le plan horizontal du fond (36) et est centrée sur 20 l'axe principal de symétrie (A-A) et dont le sommet (S') est le point symétrique du sommet (S) de la nappe d'injection (28) par rapport à l'axe principal de symétrie (A-A); et - d'un tronc de cône supérieur (38B) dont la base est formée par la face horizontale supérieure (56) du tronc de cône inférieur 25 (38A) et dont le sommet correspond au sommet (S) de la nappe d'injection (28) par lequel passe un axe vertical de référence (B- B).

2. Moteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tronc de cône inférieur (38A) du bossage comporte une 30 paroi externe inférieure (58) de convexité continûment variable comportant au moins : - une première portion (60) de paroi inférieure (58) s'étendant sur un premier secteur angulaire (a) déterminé, centré sur l'axe vertical de référence (B-B), correspondant sensiblementau secteur angulaire de la nappe d'injection (28) formé des jets (30b) de plus courtes longueurs; et - une deuxième portion (62) de paroi inférieure (58) s'étendant sur un deuxième secteur angulaire (R) déterminé, centré sur l'axe vertical de référence (B-B), correspondant sensiblement au secteur angulaire de la nappe d'injection (28) formé des jets (30a) de plus grandes longueurs.

3. Moteur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que, en section par un plan de coupe vertical passant par l'axe principal (A-A), la première portion (60) de la paroi inférieure (58) présente un profil incliné rectiligne dont la pente, dite première pente, s'inscrit dans la continuité du fond horizontal (36) et est déterminée de manière à éviter que les jets (30b) de plus courtes longueurs ne s'enroulent sur eux-mêmes en direction de la paroi 1s interne (32) de la gorge (34).

4. Moteur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que, en section par un plan de coupe vertical passant par l'axe principal (A-A), la deuxième portion (62) de la paroi inférieure (58) présente un profil incliné rectiligne dont la pente, dite 20 deuxième pente, est supérieure à la première pente de manière que le volume de la gorge latérale (34) est au moins dans le deuxième secteur angulaire (R) inférieur au volume de la gorge latérale (34) dans le premier secteur angulaire (a).

5. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que le tronc de cône supérieur (38B) du bossage (38) comporte une paroi externe supérieure (64) présentant une convexité continûment variable déterminée de manière à éviter les interférences entre les jets (30a, 30b, 30c) de la nappe d'injection (28) et la paroi externe supérieure (64) du 30 bossage (28).

6. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur (h) de la face horizontale supérieure (56) du tronc de cône inférieur (38B) estégale à la moitié de la hauteur totale (H) du bossage (38) depuis le fond (36) du bol (18) jusqu'au sommet (70) du bossage.

7. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur totale (H) du bossage (38) est déterminée de manière que, lors de l'injection, il n'y ait pas d'interférences entre les jets (30a, 30b, 30c) et le sommet (70) du bossage (38).

8. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bossage (38) est réalisé io par au moins une opération de fraisage du piston (14).

9. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe principal de symétrie (A-A) du bol de combustion (18) est confondu avec l'axe vertical (X-X) du cylindre (12). is

10. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (14) comporte des moyens d'indexation angulaire pour permettre le montage du piston (14) dans le moteur dans une position de fonctionnement déterminée qui est indexée en fonction des paramètres de la 20 nappe d'injection (28) associée de l'injecteur (26).