FR3019232A1 - PISTON AND COMPRESSION-IGNITION THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A STARTING SYSTEM IN SEVERE CONDITIONS - Google Patents

PISTON AND COMPRESSION-IGNITION THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A STARTING SYSTEM IN SEVERE CONDITIONS Download PDF

Info

Publication number
FR3019232A1
FR3019232A1 FR1452680A FR1452680A FR3019232A1 FR 3019232 A1 FR3019232 A1 FR 3019232A1 FR 1452680 A FR1452680 A FR 1452680A FR 1452680 A FR1452680 A FR 1452680A FR 3019232 A1 FR3019232 A1 FR 3019232A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
engine
fuel
injection system
indirect injection
indirect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1452680A
Other languages
French (fr)
Inventor
Guillaume Labedan
Sebastien Messe
Marc Sens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe Motorisations Aeronautiques SA
Original Assignee
Societe Motorisations Aeronautiques SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Motorisations Aeronautiques SA filed Critical Societe Motorisations Aeronautiques SA
Priority to FR1452680A priority Critical patent/FR3019232A1/en
Publication of FR3019232A1 publication Critical patent/FR3019232A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0692—Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0613—Switch-over from one fuel to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

L'invention concerne un moteur thermique (1) à piston (4) pour aéronef, ce moteur (1) comportant un système d'injection directe (12, 13, 14), ce moteur fonctionnant selon un mode d'allumage par compression en régime permanent. Selon l'invention, le moteur comporte des moyens de démarrage en conditions sévères comprenant un système d'allumage commandé tel qu'un système à bougies d'allumage, ainsi qu'un système d'injection indirecte en amont des chambres de combustion pour favoriser la vaporisation du carburant.The invention relates to a heat engine (1) with piston (4) for an aircraft, this engine (1) comprising a direct injection system (12, 13, 14), this engine operating in a compression ignition mode in steady state. According to the invention, the engine comprises starting means under severe conditions comprising a controlled ignition system such as a spark plug system, as well as an indirect injection system upstream of the combustion chambers to favor the vaporization of the fuel.

Description

Moteur thermique à piston et à allumage par compression équipé d'un système de démarrage en conditions sévères DOMAINE TECHNIQUE L'invention est relative au domaine aéronautique et elle concerne le démarrage en conditions sévères, typiquement en altitude et à basse température ambiante, d'un moteur thermique à piston à allumage par compression tel qu'un moteur Diesel.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the aeronautical field and relates to the start under severe conditions, typically at altitude and at low ambient temperature, of a compression ignition piston engine such as a diesel engine.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un tel moteur fait par exemple partie d'un groupe auxiliaire de puissance équipant un aéronef, un tel groupe comportant un alternateur mis en mouvement par le moteur pour constituer une source électrique autonome. Un tel groupe autonome est alimenté avec le carburant principal disponible à bord de l'aéronef qu'il équipe et on attend de lui qu'il puisse être mis en service et arrêté à la demande de manière fiable. Ce type de groupe auxiliaire peut être sollicité lorsque l'aéronef est au sol pour générer du courant lorsque les moteurs de propulsion sont arrêtés, et il peut aussi être utilisé pour constituer une source électrique servant à démarrer ces moteurs de propulsion. Un tel groupe auxiliaire peut encore être sollicité lorsque l'aéronef est en vol, dans certaines situations d'urgence, pour constituer une source électrique permettant d'alimenter des équipements d'urgence. On attend donc d'un tel groupe auxiliaire de puissance qu'il puisse être mis en service de façon sure y compris en conditions sévères. Néanmoins, le démarrage d'un moteur à pistons à allumage par compression est problématique lorsque les conditions sont sévères, en particulier lorsque la température est basse et/ou lorsque la pression atmosphérique est insuffisante, ce qui correspond notamment au cas d'un aéronef en vol. Les possibilités connues pour faciliter le démarrage sont d'une manière générale trop coûteuses en termes de consommation électrique. Préchauffer tout ou partie du moteur avec un flux d'air chaud ou au moyen de composants internes chauffants, ou encore compresser son air d'admission avec un compresseur électrique durant la phase de démarrage, sont des solutions nécessitant une puissance électrique importante. De plus, dans une situation d'urgence, la réserve et la puissance électrique disponibles peuvent être insuffisantes.STATE OF THE PRIOR ART Such a motor is for example part of an auxiliary power unit equipping an aircraft, such a group comprising an alternator set in motion by the engine to form an autonomous power source. Such an autonomous group is supplied with the main fuel available on board the aircraft that it equips and is expected to be reliably put into service and stopped on demand. This type of auxiliary group can be requested when the aircraft is on the ground to generate power when the propulsion engines are stopped, and it can also be used to constitute an electrical source for starting these propulsion engines. Such an auxiliary group can still be requested when the aircraft is in flight, in certain emergency situations, to constitute an electrical source for supplying emergency equipment. It is therefore expected from such an auxiliary power unit that it can be operated safely even under severe conditions. Nevertheless, starting a piston engine with compression ignition is problematic when the conditions are severe, in particular when the temperature is low and / or when the atmospheric pressure is insufficient, which corresponds in particular to the case of an aircraft in operation. flight. Known possibilities for facilitating start-up are generally too expensive in terms of power consumption. Preheating all or part of the engine with a hot air flow or by means of internal heating components, or compressing its intake air with an electric compressor during the start-up phase, are solutions requiring a large electrical power. In addition, in an emergency situation, the available reserve and electric power may be insufficient.

RESUME DE L'INVENTION Le but de l'invention est de proposer une solution pour remédier à cet inconvénient en proposant un agencement facilitant le démarrage en conditions sévères d'un moteur thermique à piston à allumage par compression.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to propose a solution to overcome this drawback by proposing an arrangement facilitating the starting under severe conditions of a compression ignition piston heat engine.

A cet effet, l'invention a pour objet un moteur thermique à piston pour aéronef, comportant un système d'injection directe pour injecter du carburant liquide dans chaque chambre de combustion de ce moteur fonctionnant en régime permanent selon un mode d'allumage par compression, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens additionnels de démarrage en conditions sévères comprenant un système d'allumage commandé tel qu'un système à bougies d'allumage, et un système d'injection indirecte pulvérisant le carburant dans un conduit d'admission en amont de chaque chambre de combustion. D'une manière générale, l'allumage commandé permet d'apporter l'énergie nécessaire à l'inflammation du mélange moyennant une faible énergie supplémentaire et la vaporisation du carburant est accrue par le système d'injection indirecte dédié au démarrage, ce qui favorise aussi l'inflammation du mélange. L'invention concerne également un moteur tel que défini ci-dessus, comprenant des moyens pour ajouter au carburant d'alimentation du système d'injection indirecte un additif augmentant sa volatilité.For this purpose, the subject of the invention is a piston engine for an aircraft, comprising a direct injection system for injecting liquid fuel into each combustion chamber of this engine operating in steady state in a compression ignition mode. , characterized in that it comprises additional starting means in severe conditions comprising a controlled ignition system such as a spark plug system, and an indirect injection system spraying the fuel in an intake duct upstream of each combustion chamber. In general, the controlled ignition makes it possible to provide the energy necessary for the ignition of the mixture with a small additional energy and the vaporization of the fuel is increased by the indirect injection system dedicated to starting, which favors also the inflammation of the mixture. The invention also relates to an engine as defined above, comprising means for adding to the feed fuel of the indirect injection system an additive increasing its volatility.

L'invention concerne également un moteur tel que défini ci-dessus, comprenant des moyens pour alimenter le système d'injection indirecte avec un carburant de démarrage différent du carburant d'alimentation du système d'injection directe et ayant une plus grande volatilité.The invention also relates to an engine as defined above, comprising means for supplying the indirect injection system with a starting fuel different from the feed fuel of the direct injection system and having greater volatility.

L'invention concerne également un moteur tel que défini ci-dessus, équipé d'un réservoir autonome et d'une pompe autonome dédiés l'un et l'autre à l'alimentation du système d'injection indirecte avec le carburant de démarrage. L'invention concerne également un moteur tel que défini ci-dessus, dans lequel le système d'allumage commandé comporte au moins une bougie à étincelles.The invention also relates to an engine as defined above, equipped with a self-contained reservoir and an autonomous pump both dedicated to the supply of the indirect injection system with the starting fuel. The invention also relates to an engine as defined above, wherein the controlled ignition system comprises at least one spark plug.

L'invention concerne également un groupe auxiliaire de puissance destiné à équiper un aéronef, comprenant un moteur thermique tel que défini ci-dessus et un alternateur électrique mis en mouvement par ce moteur thermique. L'invention concerne également un groupe propulsif pour aéronef, comprenant un moteur thermique tel que défini ci-dessus et un système propulsif tel qu'une hélice ou un rotor qui est mis en mouvement par ce moteur thermique. L'invention concerne également un procédé de démarrage d'un moteur tel que défini ci-dessus, comportant une étape d'activation des moyens d'injection indirecte pour injecter du carburant en amont de chaque chambre de combustion et d'activation des moyens d'allumage commandé du moteur, suivie d'une étape d'activation des moyens d'injection directe, suivie d'une étape de désactivation des moyens d'injection indirecte et des moyens d'allumage commandé. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'idée à la base de l'invention est d'adjoindre à un moteur à piston à injection directe et à allumage par compression des moyens additionnels dédiés à la phase de démarrage en conditions sévères et comportant un système d'allumage commandé, par exemple à bougies, couplé à un système d'injection indirecte pour pulvériser du carburant en amont des chambres de combustion afin de favoriser sa vaporisation.The invention also relates to an auxiliary power unit intended to equip an aircraft, comprising a heat engine as defined above and an electric alternator set in motion by this engine. The invention also relates to a propulsion unit for an aircraft, comprising a heat engine as defined above and a propulsion system such as a propeller or a rotor which is set in motion by this engine. The invention also relates to a method for starting an engine as defined above, comprising a step of activating the indirect injection means for injecting fuel upstream of each combustion chamber and activating the fuel injection means. controlled ignition of the engine, followed by a step of activation of the direct injection means, followed by a step of deactivating the indirect injection means and the controlled ignition means. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The idea underlying the invention is to add to a piston engine with direct injection and compression ignition additional means dedicated to the start-up phase under severe conditions and comprising an ignition system. controlled ignition, for example spark plugs, coupled with an indirect injection system for spraying fuel upstream of the combustion chambers to promote its vaporization.

Cette architecture permet de démarrer le moteur en conditions de faible pression et/ou de faible température, sans devoir solliciter une source de puissance électrique importante comme ce serait le cas si l'on prévoyait un compresseur électrique pour cette phase de démarrage.This architecture makes it possible to start the engine in conditions of low pressure and / or low temperature, without having to solicit a source of significant electrical power as would be the case if an electric compressor was planned for this start-up phase.

L'exemple de moteur selon l'invention qui est repéré par 1 dans la figure unique comporte une chambre de combustion 2 délimitée par une chemise 3 dans laquelle coulisse un piston 4 relié à un vilebrequin 6 par une bielle 7. Le moteur 1 est suralimenté, c'est-à-dire équipé d'un turbocompresseur 8 incluant une turbine 9 et un compresseur 11.The example of the engine according to the invention which is indicated by 1 in the single figure comprises a combustion chamber 2 delimited by a jacket 3 in which slides a piston 4 connected to a crankshaft 6 by a connecting rod 7. The engine 1 is supercharged , that is to say equipped with a turbocharger 8 including a turbine 9 and a compressor 11.

Ce moteur est ici agencé pour fonctionner en régime permanent en étant alimenté avec un carburant tel que du gazole ou du kérosène. Ce carburant est stocké dans un réservoir 12 et est acheminé jusqu'au moteur 1 par une pompe 13, pour être injecté dans la chambre de combustion. La partie supérieure de la chambre de combustion est équipée d'un injecteur direct 14, relié à la pompe 13 par une tubulure d'alimentation. Cet injecteur direct 14 est piloté par une unité de commande 16, et il débouche directement dans la chambre de combustion pour y pulvériser directement le carburant, de façon cyclique et séquencée avec les mouvements du piston 4. Dans ce moteur, l'air atmosphérique est comprimé par le compresseur 11 avant d'être conduit dans un collecteur d'admission 17 pour être admis dans la chambre de combustion 2, où il est ensuite brûlé avec le carburant. Les gaz de combustion sont ensuite évacués via un collecteur d'échappement 18 avant d'être conduits vers la turbine 9 du turbocompresseur 8. Lorsque ce moteur est en régime permanent, l'allumage du mélange d'air et de carburant dans la chambre de combustion est déclenché par la seule compression de ce mélange. L'alésage et le volume résiduel de la chambre de combustion 2 ainsi que la course du piston 4 sont ainsi choisis pour offrir un taux de compression suffisant pour provoquer l'allumage par compression du mélange lorsque le moteur est chaud et alimenté avec son carburant 12.This engine is here arranged to operate in steady state being fed with a fuel such as diesel or kerosene. This fuel is stored in a tank 12 and is conveyed to the engine 1 by a pump 13, to be injected into the combustion chamber. The upper part of the combustion chamber is equipped with a direct injector 14 connected to the pump 13 by a supply pipe. This direct injector 14 is controlled by a control unit 16, and it opens directly into the combustion chamber to spray the fuel directly, cyclically and sequenced with the movements of the piston 4. In this engine, the atmospheric air is compressed by the compressor 11 before being led into an intake manifold 17 to be admitted into the combustion chamber 2, where it is then burned with the fuel. The combustion gases are then discharged via an exhaust manifold 18 before being conveyed to the turbine 9 of the turbocharger 8. When this engine is in steady state, the ignition of the mixture of air and fuel in the combustion chamber combustion is triggered by the mere compression of this mixture. The bore and the residual volume of the combustion chamber 2 as well as the stroke of the piston 4 are thus chosen to provide a compression ratio sufficient to cause compression ignition of the mixture when the engine is hot and fueled with its fuel. .

Le moteur selon l'invention est également équipé d'un injecteur indirect 19 dédié à son démarrage. Le carburant est acheminé vers cet injecteur indirect 19 par une autre pompe 22 distincte de la pompe 13 du fait que les pressions d'injection sont différentes pour l'injection directe et pour l'injection indirecte. Le moteur comporte ainsi deux systèmes d'injection distincts et indépendants et qui ont chacun une pompe de pressurisation dédiée. Le carburant qui alimente le système d'injection indirecte peut être le même que celui qui alimente le système d'injection directe. Mais il peut être avantageux d'alimenter le système d'injection indirecte avec un carburant de démarrage plus volatil que le carburant d'alimentation de l'injecteur direct. Le carburant de démarrage peut être par exemple le carburant d'alimentation du système d'injection directe mais auquel est ajouté un additif le rendant plus volatil. Il est aussi possible de prévoir un carburant de démarrage tel que de l'essence, complètement différent du carburant d'alimentation de l'injecteur direct pouvant être par exemple du kérosène ou du gazole.The engine according to the invention is also equipped with an indirect injector 19 dedicated to its start. The fuel is conveyed to this indirect injector 19 by another pump 22 distinct from the pump 13 because the injection pressures are different for the direct injection and for the indirect injection. The engine thus comprises two separate and independent injection systems and which each have a dedicated pressurization pump. The fuel that feeds the indirect injection system may be the same fuel that feeds the direct injection system. But it may be advantageous to feed the indirect injection system with a more volatile starting fuel than the feed fuel of the direct injector. The starter fuel may be for example the feed fuel of the direct injection system but to which is added an additive making it more volatile. It is also possible to provide a starting fuel such as gasoline, completely different from the fuel supply of the direct injector can be for example kerosene or diesel.

Lorsqu'on prévoit un réservoir de démarrage 21 additionnel pour contenir le carburant de démarrage comme dans l'exemple de la figure, celui-ci est dimensionné pour avoir une faible contenance puisqu'il sert uniquement à fournir du carburant pour les phases de démarrage qui sont de courte durée. Complémentairement, la chambre de combustion 2 est équipée dans sa partie supérieure d'une bougie d'allumage 23 alimentée électriquement pour produire des étincelles cycliquement lors de la phase de démarrage du moteur. La bougie d'allumage 23 est pilotée par l'unité de commande 16, de manière synchronisée avec la rotation du vilebrequin du moteur, l'injecteur indirect 19 est lui aussi piloté par l'unité 16, éventuellement de manière synchronisée.When an additional starting tank 21 is provided for containing the starting fuel as in the example of the figure, the latter is sized to have a small capacity since it serves only to supply fuel for the starting phases which are short-lived. Additionally, the combustion chamber 2 is equipped in its upper part with a spark plug 23 electrically powered to produce sparks cyclically during the engine start phase. The spark plug 23 is controlled by the control unit 16, synchronously with the rotation of the crankshaft of the engine, the indirect injector 19 is also controlled by the unit 16, possibly in a synchronized manner.

Lors des phases de démarrage en conditions sévères, le moteur 1 est alimenté avec le carburant via l'injecteur indirect 19, et l'allumage est déclenché par la bougie 23. Durant cette phase de démarrage, l'alimentation avec l'injecteur direct 14 peut être neutralisé. Le mélange arrivant dans la chambre de combustion 2 est ainsi fortement vaporisé, ce qui facilite l'initiation de la combustion de prémélange lorsqu'une étincelle est produite par la bougie 23.During start-up phases in severe conditions, the engine 1 is supplied with the fuel via the indirect injector 19, and the ignition is triggered by the spark plug 23. During this start-up phase, the supply with the direct injector 14 can be neutralized. The mixture arriving in the combustion chamber 2 is thus highly vaporized, which facilitates the initiation of the premix combustion when a spark is produced by the spark plug 23.

Dans cette phase, la vaporisation est favorisée par le fait que le carburant est injecté de manière indirecte : l'injecteur indirect 19 débouche non pas dans la chambre de combustion 2, mais dans la conduite d'admission 17 en amont de cette chambre 2. Le carburant dispose ainsi d'un temps supplémentaire pour se vaporiser avant explosion puisqu'il bénéficie de tout le temps de cheminement vers la chambre de combustion 2 et du temps de compression du piston pour que s'opère cette vaporisation. Ainsi, lors d'un démarrage en conditions sévères, le moteur est alimenté en carburant par injection indirecte et il fonctionne en allumage commandé. L'allumage et l'injection sont alors pilotés par l'unité de commande 16 qui peut neutraliser l'injecteur 14 durant cette phase, et le carburant est apporté et pressurisé par la pompe dédiée repérée par 22. Cette combustion entretenue durant le démarrage permet la montée en régime et en température du moteur et de son turbocompresseur. En pratique, l'injection indirecte permet d'améliorer la préparation du mélange d'air et de carburant, et la bougie permet d'aider le début de l'inflammation, de sorte que l'injection directe n'a pas nécessairement besoin d'être neutralisée durant la phase de démarrage. L'injection indirecte et l'allumage commandé peuvent ainsi être utilisés pour favoriser l'allumage du carburant apporté par injection directe. Lorsque le moteur est parvenu à démarrer dans ces conditions, et une fois que les conditions d'auto-inflammation du carburant principal sont atteintes, le moteur est commuté vers son mode de fonctionnement normal. Dans ce fonctionnement normal, le moteur est en mode d'allumage par compression et il est alimenté uniquement via l'injecteur direct 14 activé et piloté par l'unité de commande 16. En mode de fonctionnement normal, l'unité de commande 16 désactive l'injecteur indirect 19 et la bougie d'allumage 23.In this phase, the vaporization is favored by the fact that the fuel is injected indirectly: the indirect injector 19 opens not into the combustion chamber 2, but into the intake pipe 17 upstream of the chamber 2. The fuel thus has an additional time to vaporize before explosion since it enjoys all the time of travel to the combustion chamber 2 and the compression time of the piston for this vaporization takes place. Thus, when starting in severe conditions, the engine is supplied with fuel by indirect injection and it operates in spark ignition. The ignition and injection are then controlled by the control unit 16 which can neutralize the injector 14 during this phase, and the fuel is supplied and pressurized by the dedicated pump marked 22. This combustion maintained during startup allows the revving and temperature of the engine and its turbocharger. In practice, the indirect injection improves the preparation of the mixture of air and fuel, and the candle helps to start the ignition, so that the direct injection does not necessarily need to be neutralized during the start-up phase. Indirect injection and controlled ignition can thus be used to promote the ignition of the fuel supplied by direct injection. When the engine is able to start under these conditions, and once the auto fuel ignition conditions are reached, the engine is switched to its normal operating mode. In this normal operation, the engine is in compression ignition mode and it is powered only via the direct injector 14 activated and controlled by the control unit 16. In normal operating mode, the control unit 16 deactivates the indirect injector 19 and the spark plug 23.

La transition depuis le mode de fonctionnement de démarrage vers le mode de fonctionnement normal peut être déclenchée lorsque le moteur a atteint un certain régime et/ou une certaine température, ou tout autre paramètre ou ensemble de paramètres pertinent. L'invention est particulièrement adaptée aux moteurs à allumage par compression ayant un faible rapport volumétrique, ce qui est le cas des moteurs à hautes performances fortement suralimentés. Dans ce cas, la marge à l'auto-allumage du carburant de type essence est augmentée, ce qui permet d'augmenter la puissance admissible dans le mode de combustion en injection indirecte et donc d'apporter plus d'énergie au turbocompresseur au moment de la transition vers la combustion par injection directe.The transition from the start operating mode to the normal operating mode can be triggered when the engine has reached a certain speed and / or temperature, or any other relevant parameter or set of parameters. The invention is particularly suitable for compression ignition engines having a low volumetric ratio, which is the case of high performance supercharged engines. In this case, the margin for the auto-ignition of the fuel type fuel is increased, which increases the allowable power in the indirect injection combustion mode and therefore to bring more energy to the turbocharger at the moment from the transition to direct injection combustion.

Claims (8)

REVENDICATIONS1. Moteur thermique (1) à piston (4) pour aéronef, comportant un système d'injection directe (12, 13, 14) pour injecter du carburant liquide dans chaque chambre de combustion (2) de ce moteur (1) fonctionnant en régime permanent selon un mode d'allumage par compression, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens additionnels de démarrage en conditions sévères comprenant un système d'allumage commandé (16, 14) tel qu'un système à bougies d'allumage (23), et un système d'injection indirecte (16, 19, 21, 22) pulvérisant le carburant dans un conduit d'admission (17) en amont de chaque chambre de combustion (2).REVENDICATIONS1. A piston engine (1) for an aircraft, comprising a direct injection system (12, 13, 14) for injecting liquid fuel into each combustion chamber (2) of this engine (1) operating in steady state according to a compression ignition mode, characterized in that it comprises additional starting means under severe conditions comprising a controlled ignition system (16, 14) such as a spark plug system (23), and an indirect injection system (16, 19, 21, 22) spraying the fuel in an intake duct (17) upstream of each combustion chamber (2). 2. Moteur selon la revendication 1, comprenant des moyens pour ajouter au carburant d'alimentation du système d'injection indirecte (19, 21, 22) un additif augmentant sa volatilité.2. Engine according to claim 1, comprising means for adding to the feed fuel of the indirect injection system (19, 21, 22) an additive increasing its volatility. 3. Moteur selon la revendication 1 ou 2, comprenant des moyens (21, 22) pour alimenter le système d'injection indirecte (19) avec un carburant de démarrage différent du carburant d'alimentation du système d'injection directe (14) et ayant une plus grande volatilité.An engine according to claim 1 or 2 including means (21,22) for supplying the indirect injection system (19) with a starting fuel different from the feed fuel of the direct injection system (14) and having greater volatility. 4. Moteur selon l'une des revendications précédentes, équipé d'un réservoir autonome (21) et d'une pompe autonome (22) dédiés l'un et l'autre à l'alimentation du système d'injection indirecte.4. Motor according to one of the preceding claims, equipped with a self-contained tank (21) and a self-contained pump (22) both dedicated to the indirect injection system supply. 5. Moteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le système d'allumage commandé comporte au moins une bougie à étincelles (23).5. Motor according to one of the preceding claims, wherein the controlled ignition system comprises at least one spark plug (23). 6. Groupe auxiliaire de puissance destiné à équiper un aéronef, comprenant un moteur thermique selon l'une des revendications précédentes et un alternateur électrique mis en mouvement par ce moteur thermique.6. auxiliary power unit intended to equip an aircraft, comprising a heat engine according to one of the preceding claims and an electric alternator set in motion by the engine. 7. Groupe propulsif pour aéronef, comprenant un moteur thermique selon l'une des revendications 1 à 5 et un système propulsif tel qu'une hélice ou un rotor mis en mouvement par ce moteur thermique.7. Aircraft propulsion unit, comprising a heat engine according to one of claims 1 to 5 and a propulsion system such as a propeller or a rotor set in motion by the engine. 8. Procédé de démarrage d'un moteur tel que défini dans l'une des revendications 1 à 5, comportant une étape d'activation des moyens d'injection indirecte pour injecter du carburant en amont de chaque chambre de combustion et d'activation des moyens d'allumage commandé du moteur, suivie d'une étape d'activation des moyens d'injection directe, suivie d'une étape de désactivation des moyens d'injection indirecte et des moyens d'allumage commandé.108. A method of starting an engine as defined in one of claims 1 to 5, comprising a step of activating the indirect injection means for injecting fuel upstream of each combustion chamber and activating controlled ignition means of the engine, followed by a step of activation of the direct injection means, followed by a step of deactivating the indirect injection means and the controlled ignition means.
FR1452680A 2014-03-27 2014-03-27 PISTON AND COMPRESSION-IGNITION THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A STARTING SYSTEM IN SEVERE CONDITIONS Pending FR3019232A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1452680A FR3019232A1 (en) 2014-03-27 2014-03-27 PISTON AND COMPRESSION-IGNITION THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A STARTING SYSTEM IN SEVERE CONDITIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1452680A FR3019232A1 (en) 2014-03-27 2014-03-27 PISTON AND COMPRESSION-IGNITION THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A STARTING SYSTEM IN SEVERE CONDITIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3019232A1 true FR3019232A1 (en) 2015-10-02

Family

ID=51417358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1452680A Pending FR3019232A1 (en) 2014-03-27 2014-03-27 PISTON AND COMPRESSION-IGNITION THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A STARTING SYSTEM IN SEVERE CONDITIONS

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3019232A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001086125A2 (en) * 2000-05-08 2001-11-15 Cummins, Inc. Premixed charge compression ignition engine with variable speed soc control and method of operation
US20110162620A1 (en) * 2010-07-21 2011-07-07 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001086125A2 (en) * 2000-05-08 2001-11-15 Cummins, Inc. Premixed charge compression ignition engine with variable speed soc control and method of operation
US20110162620A1 (en) * 2010-07-21 2011-07-07 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013235173B2 (en) Internal combustion engine using a water-based mixture as fuel and method for operating the same
JP2017510745A (en) Use of pre-chamber for dual fuel engine
US20100288212A1 (en) On demand system for using water (HHO) as a sole fuel
EP2690280B1 (en) Injection device
KR20210005520A (en) Large two-stroke uniflow scavenged gaseous fueled engine
CN102378859B (en) Two-stroke internal combustion engine
DK173242B1 (en) of such a gas engine and a method of fuel supply Diesel-type combustion engine for combustion
US20150000630A1 (en) Rapid LNG Engine Warm-Up Utilizing Engine Compression Brakes
CN109973266A (en) A kind of the methanol engine cold-starting device and method of multi-stage jet
JP7013529B2 (en) Large 2-stroke uniflow scavenging engine with gas fuel mode
US1653825A (en) Internal-combustion engine
JPH024773B2 (en)
FR3019232A1 (en) PISTON AND COMPRESSION-IGNITION THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A STARTING SYSTEM IN SEVERE CONDITIONS
US10436108B2 (en) Internal combustion engine using a water-based mixture as fuel and method for operating the same
RU199249U1 (en) Diesel intake air heater fuel supply system
CN114526150A (en) Jet ignition hydrogen-oxygen internal combustion engine based on precombustion chamber and control method
FR2620770A3 (en) METHOD FOR TRANSFORMING A DIESEL CYCLE ENGINE TO AN OTTO CYCLE ENGINE POWERED BY G.P.L. GAS, AND THE MOTOR THUS OBTAINED
RU2722006C1 (en) Operating method of internal combustion engine (ice) with spark ignition and fuel supply device therefor
Dietsche History of the diesel engine
JPH08135515A (en) Engine
EP4144983A1 (en) High pressure pump for a fuel system with direct injection of liquid fuel of an internal combustion engine with dual fuelling for a motor vehicle
RU2570294C1 (en) Gas engine supply process
US9163573B2 (en) Internal combustion engine system for industrial applications
RO132605A2 (en) Process of l.p.g. injection in very high compression ratio s.i. engines
FR2549896A1 (en) Internal combustion piston engines especially intended for motor vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3