FR3132735A1 - Pre-combustion four-stroke engine - Google Patents
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Abstract
La culasse (10) d'un moteur à quatre temps à précombustion (1) comprend une unité de refroidissement (16) contenant un produit de refroidissement recevant de la chaleur d’un groupe d'électrode (24) d’une bougie d'allumage de préchambre (23) et d’une section de paroi à préchambre (22), où sont formés des orifices de liaison (21). Au moins dans une partie de la région de faible charge, des décharges d'étincelles (33) se produisent sur le groupe d'électrode (24), où le carburant est injecté dans le passage d'admission (5) de sorte que le mélange air-carburant devient un premier rapport air/carburant qui peut être traité par un catalyseur à trois voies après la combustion ou un second rapport air/carburant plus riche que ledit premier rapport. Les orifices de liaison (21), des chemins thermiques (14) allant du groupe d'électrodes (24) jusqu’à l’unité de refroidissement (16), et des chemins thermiques (15) allant de la section de paroi de préchambre (22) jusqu’à l’unité de refroidissement (16), sont chacun formés de manière à être répartis circonférentiellement. Figure pour l’abrégé : Fig. 1The cylinder head (10) of a pre-combustion four-stroke engine (1) includes a cooling unit (16) containing a coolant receiving heat from an electrode group (24) of a spark plug pre-chamber ignition (23) and a pre-chamber wall section (22), where connecting holes (21) are formed. At least in part of the low charge region, spark discharges (33) occur on the electrode group (24), where fuel is injected into the intake passage (5) so that the air-fuel mixture becomes a first air-fuel ratio which can be processed by a three-way catalyst after combustion or a second air-fuel ratio richer than said first ratio. The connection ports (21), heat paths (14) from the electrode group (24) to the cooling unit (16), and heat paths (15) from the prechamber wall section (22) to the cooling unit (16), are each formed so as to be distributed circumferentially. Figure for abstract: Fig. 1
Description
La présente invention concerne un moteur à quatre temps à précombustion comprenant une chambre de combustion principale et une préchambre.
Etat de la technique The present invention relates to a four-stroke pre-combustion engine comprising a main combustion chamber and a pre-chamber.
State of the art
Jusqu’à présent, des moteurs à quatre temps à précombustion comprenant une chambre de combustion principale et une préchambre qui communiquent via plusieurs orifices de liaison, tels qu’il a été divulgué dans le document de brevet 1 par exemple, sont connus. Un mélange air-carburant interne de la préchambre est allumé par une bougie d'allumage. Le moteur à quatre temps à précombustion du document de brevet 1 a un injecteur d’admission qui injecte le carburant dans le passage d'admission, sans avoir d’injecteur de précombustion qui injecterait le carburant dans la préchambre. L’injecteur d’admission du document de brevet 1 est commandé afin que soit généré dans la chambre de combustion principale un mélange air-carburant avec un rapport de mélange stœchiométrique ou plus riche qu’un rapport stœchiométrique. Le moteur à quatre temps à précombustion du document de brevet 1 a une chemise de refroidissement (unité de refroidissement) dans la culasse. De plus, le moteur à quatre temps à précombustion du document de brevet 1 a une bougie d'allumage auxiliaire (dispositif d’aide à l’allumage) qui aide à l’allumage du mélange air-carburant dans la chambre de combustion principale.
Documentation technique antérieure
Documentation sur les brevets Until now, four-stroke pre-combustion engines comprising a main combustion chamber and a pre-chamber which communicate via several connecting ports, as disclosed in patent document 1 for example, are known. An internal air-fuel mixture in the prechamber is ignited by a spark plug. The pre-combustion four-stroke engine in Patent Document 1 has an intake injector that injects the fuel into the intake passage, without having a pre-combustion injector that would inject the fuel into the pre-chamber. The intake injector of patent document 1 is controlled so that an air-fuel mixture with a stoichiometric mixture ratio or richer than a stoichiometric ratio is generated in the main combustion chamber. The pre-combustion four-stroke engine in patent document 1 has a cooling jacket (cooling unit) in the cylinder head. Additionally, the pre-combustion four-stroke engine in Patent Document 1 has an auxiliary spark plug (ignition assist device) that assists in the ignition of the air-fuel mixture in the main combustion chamber.
Previous technical documentation
Patent documentation
Document de brevet 1 : Demande de brevet américain n°10612454
Aperçu de l'invention
Problèmes que l’invention tente de résoudre Patent Document 1: US Patent Application No. 10612454
Overview of the invention
Problems the invention attempts to solve
Dans un moteur à quatre temps à précombustion comme celui du document de brevet 1, les zones autour des orifices de liaison et d’un groupe d'électrodes de la bougie d'allumage sont soumises à des températures élevées. L’auto-allumage est susceptible de se produire autour de ces zones, en raison de leur montée à des températures particulièrement hautes lors de fortes charges. En outre, l’auto-allumage est un phénomène dans lequel le mélange air-carburant s’allume tout seul avant l’allumage par la bougie d'allumage. Si jamais le volume de la chemise de refroidissement était augmenté pour empêcher l’apparition de l’auto-allumage, la taille de la culasse augmenterait.In a pre-combustion four-stroke engine like that of Patent Document 1, the areas around the connecting ports and an electrode group of the spark plug are subjected to high temperatures. Self-ignition is likely to occur around these areas, due to their rise to particularly high temperatures during heavy loads. Additionally, auto-ignition is a phenomenon in which the air-fuel mixture ignites on its own before ignition by the spark plug. If the volume of the cooling jacket were ever increased to prevent the occurrence of self-ignition, the size of the cylinder head would increase.
La présente invention a pour but de fournir un moteur à quatre temps à précombustion pouvant empêcher l’apparition de l’auto-allumage, tout en empêchant l’augmentation de la taille de la culasse.
Moyens pour résoudre les problèmes The purpose of the present invention is to provide a four-stroke pre-combustion engine capable of preventing the occurrence of self-ignition, while preventing the increase in the size of the cylinder head.
Ways to solve problems
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention a la configuration suivante :
Il s’agit d’un moteur à quatre temps à précombustion comprenant :
- une chambre de combustion principale dans laquelle un passage d'admission et un passage d’échappement se connectent ;
- une valve d’étranglement ajustant la quantité d’air qui traverse ledit passage d’admission et qui est admise dans ladite chambre de combustion principale;
- un injecteur d’admission injectant à l’intérieur dudit passage d'admission un carburant liquide, ledit carburant liquide étant un carburant à essence, un carburant à base d’alcool, ou un mélange de carburant à essence et de carburant à base d’alcool ;
- une préchambre, formée dans une culasse,
le volume de ladite préchambre étant plus petit que le volume de la chambre de combustion principale, et
un espace intérieur de la préchambre communique avec celui de la chambre de combustion principale via des orifices de liaison, et
dans laquelle une partie d’une bougie d'allumage de préchambre est exposée dans l’espace intérieur de la préchambre; et
- un dispositif de commande commandant ledit injecteur d’admission et ladite bougie d'allumage de préchambre;
le moteur à quatre temps à précombustion étant caractérisé en ce que :
ledit dispositif de commande commande ledit injecteur d’admission sur au moins une partie d’une zone de charge faible où un angle d’ouverture de ladite valve d’étranglement est faible, afin qu’un mélange air-carburant, mélangé dans ledit passage d'admission et ladite chambre de combustion principale, soit :
- un premier rapport air/carburant, pouvant être traité dans un catalyseur à trois voies après combustion, ou
- un deuxième rapport air/carburant plus riche que ledit premier rapport air/carburant ;
ledit moteur à quatre temps à précombustion ne possédant :
- ni injecteur de précombustion, qui injecterait le carburant dans ladite préchambre,
- ni dispositif d’aide à l’allumage, qui aiderait à l’allumage du mélange air-carburant dans ladite préchambre ou ladite chambre de combustion principale; et
ladite culasse a une unité de refroidissement dans laquelle est contenu un produit de refroidissement recevant de la chaleur depuis un groupe d'électrodes de ladite bougie d'allumage de préchambre et une section de paroi de préchambre, où sont formés lesdits orifices de liaison;
- ledit groupe d’électrodes de ladite bougie d'allumage de préchambre est formé de sorte que plusieurs décharges d’étincelles se produisent sur ledit groupe d'électrodes et que ces décharges d’étincelles soient réparties de manière circonférentielle sur ledit groupe d’électrodes;
- lesdits orifices de liaison soient formés de manière à être répartis circonférentiellement; et
- ladite culasse est formée de manière à ce que des chemins thermiques, partant dudit groupe d'électrodes de ladite bougie d'allumage de préchambre jusqu’à ladite unité de refroidissement, et des chemins thermiques, partant de ladite section de paroi de préchambre jusqu’à ladite unité de refroidissement, soient chacun formés de manière à être répartis circonférentiellement.The four-stroke precombustion engine of one embodiment of the present invention has the following configuration:
It is a four-stroke pre-combustion engine comprising:
- a main combustion chamber in which an intake passage and an exhaust passage connect;
- a throttle valve adjusting the quantity of air which passes through said intake passage and which is admitted into said main combustion chamber;
- an intake injector injecting a liquid fuel into said intake passage, said liquid fuel being a gasoline fuel, an alcohol-based fuel, or a mixture of gasoline fuel and alcohol-based fuel 'alcohol ;
- a pre-chamber, formed in a cylinder head,
the volume of said pre-chamber being smaller than the volume of the main combustion chamber, and
an interior space of the prechamber communicates with that of the main combustion chamber via connecting orifices, and
wherein a portion of a prechamber spark plug is exposed in the interior space of the prechamber; And
- a control device controlling said intake injector and said pre-chamber spark plug;
the four-stroke precombustion engine being characterized in that:
said control device controls said intake injector over at least part of a low load zone where an opening angle of said throttle valve is small, so that an air-fuel mixture is mixed in said passage intake and said main combustion chamber, i.e.:
- a first air/fuel ratio, which can be treated in a three-way catalyst after combustion, or
- a second air/fuel ratio richer than said first air/fuel ratio;
said four-stroke pre-combustion engine not having:
- nor a pre-combustion injector, which would inject the fuel into said pre-chamber,
- nor an ignition assistance device, which would assist in the ignition of the air-fuel mixture in said pre-chamber or said main combustion chamber; And
said cylinder head has a cooling unit containing a cooling product receiving heat from an electrode group of said pre-chamber spark plug and a pre-chamber wall section, where said connection ports are formed;
- said group of electrodes of said pre-chamber spark plug is formed so that several spark discharges occur on said group of electrodes and these spark discharges are distributed circumferentially on said group of electrodes ;
- said connecting orifices are formed so as to be distributed circumferentially; And
- said cylinder head is formed in such a way that thermal paths, starting from said group of electrodes of said pre-chamber spark plug to said cooling unit, and thermal paths, starting from said pre-chamber wall section to 'to said cooling unit, are each formed so as to be distributed circumferentially.
D’après cette configuration, le carburant liquide, qui est du carburant à essence, du carburant à base d’alcool ou un mélange de carburant à essence et d’alcool, est injecté dans le passage d'admission depuis l’injecteur d’admission. De plus, sur au moins une partie de la zone de charge faible, le mélange air-carburant, mélangé dans le passage d'admission et la chambre de combustion principale, est le premier rapport air/carburant ou le deuxième rapport air/carburant plus riche que le premier. Pour cette raison, il y a de nombreux endroits où le mélange air-carburant est susceptible de s’enflammer dans l’espace intérieur de la préchambre, même à faible charge. Ainsi, en utilisant comme bougie d'allumage de préchambre une bougie d'allumage ayant un groupe d'électrodes qui inclut, par exemple, plusieurs électrodes de masse disposées de manière circonférentielle ou une électrode de masse de forme circulaire, il est possible de produire plusieurs décharges d’étincelles dispersée de manière circonférentielle sur le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre, lors de charges faibles et de charges élevées. La chaleur générée est répartie circonférentiellement sur le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre, en raison de la production de décharges d’étincelles dispersée de façon circonférentielle.
De plus, les orifices de liaison sont formés de manière circonférentielle. Pour cette raison, la chaleur générée est répartie circonférentiellement sur la section de paroi de préchambre où les orifices de liaison sont formés.
La chaleur générée est ainsi répartie de manière circonférentielle sur le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre et sur la section de paroi de préchambre. De plus, la culasse est formée de sorte que les chemins thermiques, partant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement, et les autres chemins thermiques, partant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement, soient chacun formés de manière à être réparti circonférentiellement. Pour cette raison, le transfert de chaleur se fait facilement depuis le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre et la section de paroi de préchambre, qui ont une température particulièrement élevée.
De plus, si jamais un dispositif d’aide à l’allumage de la bougie d'allumage par exemple est mis en place dans la chambre de combustion principale, le transfert de chaleur se fait plus difficilement à l’intérieur de la section de paroi de préchambre depuis une position proche du dispositif d’aide à l’allumage, car le dispositif d’aide à l’allumage a également une température élevée. Le transfert de chaleur se fait facilement à partir de la section de paroi de préchambre sans mettre en place de dispositif d’aide à l’allumage dans la chambre de combustion principale, car il est possible d’augmenter l’uniformité du transfert de chaleur facilement en direction circonférentielle depuis la section de paroi de préchambre vers l’unité de refroidissement.
De plus, si jamais un dispositif d’aide à l’allumage est mis en place dans la préchambre, le transfert de chaleur se fait plus difficilement à l’intérieur du groupe d’électrodes de la bougie d'allumage de préchambre à partir d’une position proche du dispositif d’aide à l’allumage, car le dispositif d’aide à l’allumage a également une température élevée. Le transfert de chaleur se fait facilement à partir du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre sans mettre en place de dispositif d’aide à l’allumage dans la préchambre, car il est possible d’augmenter davantage l’uniformité du transfert de chaleur facilement en direction circonférentielle depuis le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre vers l’unité de refroidissement.
On peut ainsi empêcher l’apparition de l’auto-allumage tout en empêchant l’augmentation de la taille de l’unité de refroidissement, car le transfert de chaleur se fait facilement depuis le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre et la section de paroi de préchambre sur l’unité de refroidissement. De plus, on peut davantage empêcher l’augmentation de la taille de la culasse car il n’y a pas de dispositif d’aide à l’allumage mis en place. On peut donc empêcher l’apparition de l’auto-allumage, tout en empêchant l’augmentation de la taille de la culasse.According to this configuration, liquid fuel, which is gasoline fuel, alcohol-based fuel or a mixture of gasoline fuel and alcohol, is injected into the intake passage from the fuel injector. admission. Additionally, over at least a portion of the low load area, the air-fuel mixture, mixed in the intake passage and the main combustion chamber, is the first air-fuel ratio or the second air-fuel ratio plus richer than the first. For this reason, there are many places where the air-fuel mixture is likely to ignite in the interior space of the prechamber, even at low load. Thus, by using as a prechamber spark plug a spark plug having an electrode group which includes, for example, several circumferentially arranged ground electrodes or a circularly shaped ground electrode, it is possible to produce multiple spark discharges dispersed circumferentially on the prechamber spark plug electrode group, at low loads and high loads. The generated heat is distributed circumferentially across the electrode group of the prechamber spark plug, due to the production of circumferentially dispersed spark discharges.
In addition, the connection holes are formed circumferentially. For this reason, the generated heat is distributed circumferentially over the prechamber wall section where the connecting ports are formed.
The generated heat is thus distributed circumferentially over the electrode group of the pre-chamber spark plug and over the pre-chamber wall section. In addition, the cylinder head is formed such that the thermal paths, extending from the electrode group of the prechamber spark plug to the cooling unit, and the other thermal paths, extending from the wall section of the pre-chamber up to the cooling unit, are each formed so as to be distributed circumferentially. For this reason, heat transfer occurs easily from the prechamber spark plug electrode group and the prechamber wall section, which have a particularly high temperature.
In addition, if ever a device to assist the ignition of the spark plug for example is installed in the main combustion chamber, heat transfer takes place more difficult inside the wall section of prechamber from a position close to the ignition assistance device, because the ignition assistance device also has a high temperature. Heat transfer is easily done from the pre-chamber wall section without setting up an ignition aid in the main combustion chamber, as it is possible to increase the uniformity of heat transfer easily in circumferential direction from the pre-chamber wall section towards the cooling unit.
In addition, if an ignition assistance device is ever installed in the pre-chamber, heat transfer is more difficult inside the group of electrodes of the pre-chamber spark plug from 'a position close to the ignition assist device, because the ignition assist device also has a high temperature. Heat transfer is easily done from the electrode group of the pre-chamber spark plug without setting up an ignition assist device in the pre-chamber, as it is possible to further increase the uniformity heat transfer easily in circumferential direction from the electrode group of the prechamber spark plug to the cooling unit.
It is thus possible to prevent the occurrence of self-ignition while preventing the increase in the size of the cooling unit, because the heat transfer is easily done from the electrode group of the spark plug of prechamber and the prechamber wall section on the cooling unit. In addition, the increase in the size of the cylinder head can be further prevented because there is no ignition assist device in place. We can therefore prevent the appearance of self-ignition, while preventing the increase in the size of the cylinder head.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : un matériau de base de ladite section de paroi de préchambre peut avoir un point de fusion plus élevé qu’un matériau de base de ladite culasse, une valeur du matériau de base de ladite section de paroi de préchambre qui est obtenue par une multiplication de la chaleur massique et de la densité, peut être supérieure à celle du matériau de base de ladite culasse, et une conductivité thermique du matériau de base de ladite section de paroi de préchambre peut être supérieure ou égale à celle d’un acier inoxydable à base de chrome.The four-stroke pre-combustion engine of an embodiment of the present invention may have the following configuration: a base material of said pre-chamber wall section may have a higher melting point than a base material of said cylinder head, a value of the base material of said pre-chamber wall section which is obtained by a multiplication of the specific heat and the density, may be greater than that of the base material of said cylinder head, and a thermal conductivity of the material of base of said pre-chamber wall section may be greater than or equal to that of a chromium-based stainless steel.
D’après ce mode de réalisation, le matériau de base de la section de paroi de préchambre a un point de fusion plus élevé que le matériau de base de la culasse. Pour cette raison, il est possible de conserver l’endurance thermique de la section de paroi de préchambre. De plus, la valeur obtenue par la multiplication de la chaleur massique et de la densité du matériau de base de la section de paroi de préchambre est supérieure au matériau de base de la culasse. Ici, la valeur obtenue par la multiplication de la chaleur massique et de la densité exprime la capacité thermique volumique. Plus la capacité thermique volumique est élevée, plus il est difficile pour la température de monter. Le transfert de chaleur se fait facilement depuis la section de paroi de préchambre à haute température sur l’unité de refroidissement formée sur la culasse, tout en empêchant l’augmentation de la température de la section de paroi de préchambre, en formant le matériau de base de la section de paroi de préchambre avec une matière à la capacité thermique volumique plus élevée que le matériau de base de la culasse. De plus, la conductivité thermique du matériau de base de la section de paroi de préchambre est supérieure ou égale à celle de l’acier inoxydable à base de chrome. Pour cette raison, le transfert de chaleur se fait plus facilement depuis la section de paroi de préchambre à l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, the base material of the prechamber wall section has a higher melting point than the base material of the cylinder head. For this reason, it is possible to maintain the thermal endurance of the pre-chamber wall section. In addition, the value obtained by the multiplication of the specific heat and the density of the base material of the prechamber wall section is greater than the base material of the cylinder head. Here, the value obtained by multiplying the specific heat and the density expresses the volumetric heat capacity. The higher the volumetric heat capacity, the more difficult it is for the temperature to rise. Heat transfer is easily done from the high temperature pre-chamber wall section to the cooling unit formed on the cylinder head, while preventing the temperature of the pre-chamber wall section from increasing, forming the cooling material base of the prechamber wall section with a material with a higher volumetric heat capacity than the base material of the cylinder head. In addition, the thermal conductivity of the base material of the pre-chamber wall section is greater than or equal to that of chromium-based stainless steel. For this reason, heat transfer occurs more easily from the prechamber wall section to the cooling unit. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : une longueur de l’espace intérieur de la préchambre selon la direction axiale de la bougie de ladite bougie d'allumage de préchambre peut être plus petite que le double de la longueur maximale de l’espace intérieur de la préchambre selon une direction orthogonale à ladite direction axiale de la bougie, sans qu’une protubérance autre que ladite bougie d'allumage de préchambre, ne soit formée sur une surface interne de ladite préchambre.The four-stroke pre-combustion engine of an embodiment of the present invention may have the following configuration: a length of the interior space of the pre-chamber along the axial direction of the plug of said pre-chamber spark plug may be smaller than twice the maximum length of the interior space of the pre-chamber in a direction orthogonal to said axial direction of the spark plug, without a protuberance other than said pre-chamber spark plug being formed on a surface internal of said prechamber.
Si une protubérance était formée sur la surface interne de la préchambre, la chaleur s’accumulerait facilement sur la protubérance. Le transfert de chaleur se fait facilement depuis la section de paroi de préchambre sur l’unité de refroidissement lorsqu’aucune protubérance n’est formée sur la surface interne de la préchambre, mise à part la bougie d'allumage de préchambre. De plus, la longueur de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction axiale de la bougie est plus petite que le double de la longueur maximale de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction orthogonale à la direction axiale de la bougie. Pour cette raison, on peut agrandir le périmètre de la préchambre tout en conservant le volume de la préchambre. Il est ainsi possible de conserver encore plus de chemins thermiques allant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement. Par conséquent, le transfert de chaleur se fait plus facilement depuis la section de paroi de préchambre à l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.If a protrusion were formed on the internal surface of the prechamber, heat would easily accumulate on the protrusion. Heat transfer is easily accomplished from the pre-chamber wall section to the cooling unit when no protrusions are formed on the inner surface of the pre-chamber other than the pre-chamber spark plug. In addition, the length of the interior space of the prechamber on the axial direction of the spark plug is smaller than twice the maximum length of the interior space of the prechamber on the direction orthogonal to the axial direction of the spark plug. For this reason, we can enlarge the perimeter of the pre-chamber while maintaining the volume of the pre-chamber. This makes it possible to maintain even more thermal paths from the pre-chamber wall section to the cooling unit. Therefore, heat transfer occurs more easily from the pre-chamber wall section to the cooling unit. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : ladite section de paroi de préchambre peut faire saillie dans l’espace intérieur de ladite chambre de combustion principale; et en séparant en deux espaces l’espace intérieur de ladite préchambre selon l’un des plans:
- traversant l’espace intérieur de ladite préchambre sans traverser la surface externe de ladite section de paroi de préchambre, et
- coupant orthogonalement ladite direction axiale de ladite bougie d'allumage de préchambre,
ladite préchambre peut être formée de sorte que le volume de l’espace le plus proche de ladite chambre de combustion principale parmi lesdits deux espaces soit inférieur au volume de l’espace le plus éloigné de ladite chambre de combustion principale parmi lesdits deux espaces.The pre-combustion four-stroke engine of an embodiment of the present invention may have the following configuration: said pre-chamber wall section may protrude into the interior space of said main combustion chamber; and by separating the interior space of said pre-chamber into two spaces according to one of the plans:
- crossing the interior space of said pre-chamber without crossing the external surface of said pre-chamber wall section, and
- orthogonally intersecting said axial direction of said prechamber spark plug,
said pre-chamber can be formed so that the volume of the space closest to said main combustion chamber among said two spaces is less than the volume of the space furthest from said main combustion chamber among said two spaces.
D’après ce mode de réalisation, même si la section de paroi de préchambre saillit sur l’espace intérieur de la chambre de combustion principale, le volume de cette saillie est faible. Pour cette raison, la chaleur s’accumule difficilement sur la section de paroi de préchambre, et le transfert de chaleur se fait facilement depuis la section de paroi de préchambre à l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, even if the pre-chamber wall section projects onto the interior space of the main combustion chamber, the volume of this projection is small. For this reason, heat is difficult to accumulate on the pre-chamber wall section, and heat transfer is easy from the pre-chamber wall section to the cooling unit. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : un plan, traversant ladite unité de refroidissement et orthogonal à ladite direction axiale de ladite bougie d'allumage de préchambre, peut traverser ladite bougie d'allumage de préchambre.The four-stroke precombustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: a plane, passing through said cooling unit and orthogonal to said axial direction of said prechamber spark plug, may pass through said plug prechamber ignition.
D’après ce mode de réalisation, la chaleur du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre est transférée facilement à l’unité de refroidissement, car la bougie d'allumage de préchambre est proche de l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, the heat from the electrode group of the pre-chamber spark plug is easily transferred to the cooling unit, because the pre-chamber spark plug is close to the cooling unit. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : l’espace intérieur de ladite préchambre peut être l’espace entouré par ladite bougie d'allumage de préchambre et par une pièce de préchambre, la pièce de préchambre peut comprendre ladite section de paroi de préchambre et peut être formée pour être indépendante à la fois de ladite bougie d'allumage de préchambre et d'un corps de culasse qui peut être partialement exposé dans l'espace intérieur de ladite chambre de combustion principale.The four-stroke pre-combustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: the interior space of said pre-chamber may be the space surrounded by said pre-chamber spark plug and by a pre-chamber part , the pre-chamber part may comprise said pre-chamber wall section and may be formed to be independent of both said pre-chamber spark plug and a cylinder head body which may be partially exposed in the interior space of said main combustion chamber.
D’après ce mode de réalisation, on peut allonger la pièce de préchambre sur la direction axiale de la bougie d'allumage de préchambre, tout en maintenant la forme et la taille de l’espace intérieur de la préchambre, par rapport au cas où l’espace intérieur de la préchambre est entouré par la pièce de préchambre, la bougie d'allumage de préchambre, et d’autres composants (par exemple, le corps de culasse) incluant la section de paroi de préchambre. Pour cette raison, si on a choisi une matière facilitant le transfert de chaleur comme matière de pièce de préchambre, le transfert de chaleur se fait encore plus facilement depuis la section de paroi de préchambre à l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, it is possible to extend the pre-chamber part in the axial direction of the pre-chamber spark plug, while maintaining the shape and size of the interior space of the pre-chamber, compared to the case where the interior space of the prechamber is surrounded by the prechamber piece, the prechamber spark plug, and other components (e.g., the cylinder head body) including the prechamber wall section. For this reason, if a material facilitating heat transfer has been chosen as the pre-chamber part material, the heat transfer takes place even more easily from the pre-chamber wall section to the cooling unit. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : un plan, traversant ladite unité de refroidissement et orthogonal à ladite direction axiale de ladite bougie d'allumage de préchambre, peut traverser ladite pièce de préchambre.The four-stroke precombustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: a plane, passing through said cooling unit and orthogonal to said axial direction of said prechamber spark plug, may pass through said part pre-chamber.
D’après ce mode de réalisation, le transfert de chaleur se fait encore plus facilement depuis la section de paroi de préchambre à l’unité de refroidissement, car la pièce de préchambre est proche de l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, heat transfer is even easier from the pre-chamber wall section to the cooling unit, because the pre-chamber room is close to the cooling unit. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : une partie de la surface interne de ladite unité de refroidissement peut être au moins une partie d’une surface cylindrique externe de ladite pièce de préchambre.The four-stroke precombustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: part of the internal surface of said cooling unit may be at least part of an external cylindrical surface of said part of pre-chamber.
D’après ce mode de réalisation, le produit de refroidissement circulant dans l’unité de refroidissement est en contact avec la surface cylindrique externe de la pièce de préchambre. Pour cette raison, le transfert de chaleur se fait plus facilement depuis la section de paroi de préchambre à l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, the cooling product circulating in the cooling unit is in contact with the external cylindrical surface of the pre-chamber part. For this reason, heat transfer occurs more easily from the prechamber wall section to the cooling unit. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : un filetage externe, formé sur ladite bougie d'allumage de préchambre, peut être assemblé et en contact avec un taraudage interne formé sur ladite pièce de préchambre.The four-stroke pre-combustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: an external thread, formed on said pre-chamber spark plug, may be assembled and in contact with an internal thread formed on said pre-chamber room.
D’après ce mode de réalisation, la superficie de contact entre la bougie d'allumage de préchambre et la pièce de préchambre est importante. Pour cette raison, le transfert de chaleur se fait facilement depuis la bougie d'allumage de préchambre à la pièce de préchambre. Par conséquent, le transfert de chaleur se fait facilement depuis le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre à l’unité de refroidissement via la pièce de préchambre. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, the contact surface between the pre-chamber spark plug and the pre-chamber part is large. For this reason, heat transfer occurs easily from the prechamber spark plug to the prechamber part. Therefore, heat transfer occurs easily from the electrode group of the pre-chamber spark plug to the cooling unit via the pre-chamber piece. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : un plan, traversant ladite unité de refroidissement et orthogonal à la direction axiale de ladite bougie d'allumage de préchambre, peut traverser la partie où ledit filetage externe formé sur ladite bougie d'allumage de préchambre s’assemble et est en contact avec ledit taraudage interne formé sur ladite pièce de préchambre.The four-stroke precombustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: a plane, passing through said cooling unit and orthogonal to the axial direction of said prechamber spark plug, may pass through the part wherein said external thread formed on said pre-chamber spark plug assembles and is in contact with said internal thread formed on said pre-chamber part.
D’après ce mode de réalisation, le transfert de chaleur se fait encore plus facilement depuis la section de paroi de préchambre à l’unité de refroidissement, car la pièce de préchambre est proche de l’unité de refroidissement. De plus, le transfert de chaleur se fait encore plus facilement depuis le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre à l’unité de refroidissement via la pièce de préchambre, car la partie en contact avec la bougie d'allumage de préchambre et la pièce de préchambre est proche de l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, heat transfer is even easier from the pre-chamber wall section to the cooling unit, because the pre-chamber room is close to the cooling unit. In addition, heat transfer occurs even more easily from the electrode group of the pre-chamber spark plug to the cooling unit via the pre-chamber piece, because the part in contact with the spark plug of prechamber and the prechamber room is close to the cooling unit. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : la surface cylindrique externe de ladite pièce de préchambre peut être en contact avec ledit corps de culasse.The four-stroke pre-combustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: the external cylindrical surface of said pre-chamber part may be in contact with said cylinder head body.
D’après ce mode de réalisation, le transfert de chaleur se fait facilement depuis la section de paroi de préchambre au corps de culasse, par rapport au cas où la surface cylindrique externe de la pièce de préchambre n’est pas en contact avec le corps de culasse. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, heat transfer takes place easily from the pre-chamber wall section to the cylinder head body, compared to the case where the external cylindrical surface of the pre-chamber part is not in contact with the body. of cylinder head. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : un plan, traversant l’espace intérieur de ladite préchambre et orthogonal à la direction axiale de ladite bougie d'allumage de préchambre, peut traverser la partie où la surface cylindrique externe de ladite pièce de préchambre est en contact avec ledit corps de la culasse.The four-stroke pre-combustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: a plane, crossing the interior space of said pre-chamber and orthogonal to the axial direction of said pre-chamber spark plug, may pass through the part where the external cylindrical surface of said pre-chamber part is in contact with said body of the cylinder head.
D’après ce mode de réalisation, l’espace intérieur de la préchambre est proche de la partie où la surface cylindrique externe de la pièce de préchambre est en contact avec le corps de culasse. Par conséquent, la section de paroi de préchambre est proche de la partie où la surface cylindrique externe de la pièce de préchambre est en contact avec le corps de culasse. Pour cette raison, le transfert de chaleur se fait plus facilement depuis la section de paroi de préchambre au corps de culasse. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, the interior space of the pre-chamber is close to the part where the external cylindrical surface of the pre-chamber part is in contact with the cylinder head body. Therefore, the pre-chamber wall section is close to the part where the outer cylindrical surface of the pre-chamber part is in contact with the cylinder head body. For this reason, heat transfer occurs more easily from the prechamber wall section to the cylinder head body. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : un plan, traversant l’espace intérieur de la préchambre et orthogonal à ladite direction axiale de la bougie, peut traverser la partie où le filetage externe formé sur ladite pièce de préchambre qui s’assemble et est en contact avec ledit taraudage formé sur ledit corps de culasse.The four-stroke precombustion engine of one embodiment of the present invention can have the following configuration: a plane, crossing the interior space of the prechamber and orthogonal to said axial direction of the spark plug, can cross the part where the external thread formed on said pre-chamber part which assembles and is in contact with said thread formed on said cylinder head body.
D’après ce mode de réalisation, la superficie de contact entre la pièce de préchambre et le corps de culasse est importante. Pour cette raison, le transfert de chaleur se fait encore plus facilement depuis la pièce de préchambre au corps de culasse. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.According to this embodiment, the contact surface between the pre-chamber part and the cylinder head body is large. For this reason, heat transfer takes place even more easily from the pre-chamber part to the cylinder head body. Therefore, the occurrence of self-ignition can be further prevented.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : le moteur à quatre temps à précombustion peut être caractérisé par l’absence d’injecteur de carburant de chambre de combustion principale, qui injecterait le carburant à l’intérieur de ladite chambre de combustion principale.The four-stroke pre-combustion engine of one embodiment of the present invention may have the following configuration: the four-stroke pre-combustion engine may be characterized by the absence of a main combustion chamber fuel injector, which would inject the fuel inside said main combustion chamber.
D’après ce mode de réalisation, l’augmentation de la taille de la culasse peut être empêchée par rapport au cas où un injecteur de carburant de chambre de combustion principale est mis en place.According to this embodiment, the increase in the size of the cylinder head can be prevented compared to the case where a main combustion chamber fuel injector is provided.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, la zone de charge faible est la zone la plus faible lorsque la zone de charge du moteur thermique est partagée en deux parties égales allant de la zone la plus faible à la zone la plus élevée.In the present invention and its embodiments, the low load zone is the lowest zone when the load zone of the heat engine is divided into two equal parts going from the lowest zone to the highest zone.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le rapport air/carburant, qui est le rapport de mélange entre le carburant et l’air, est représenté par un premier rapport air/carburant, un deuxième rapport air/carburant, et un troisième rapport air/carburant. Le premier rapport air/carburant est le rapport air/carburant pouvant être traité avec un catalyseur à trois voies après la combustion. Le premier rapport air/carburant peut être le rapport de mélange théorique (rapport stœchiométrique), ou une plage de rapport air/carburant incluant le rapport de mélange théorique. Le premier rapport air/carburant peut être un rapport air/carburant proche du rapport stœchiométrique. Le premier rapport air/carburant peut être une plage incluant un rapport air/carburant proche du rapport stœchiométrique mais qui n’inclut pas le rapport stœchiométrique. Le deuxième rapport air/carburant est plus riche que le premier rapport air/carburant. Si le premier rapport air/carburant est un rapport air/carburant proche du rapport stœchiométrique, ou une plage n’incluant pas le rapport stœchiométrique, le deuxième rapport air/carburant peut être plus riche que le rapport stœchiométrique ou non. Le troisième rapport air/carburant est plus pauvre que le premier rapport air/carburant. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « riche » signifie que le carburant du mélange air-carburant est plus dense. « Pauvre » signifie que le carburant du mélange air-carburant est plus faible. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le rapport air/carburant pouvant être traité avec un catalyseur à trois voies après la combustion est un rapport air/carburant tel que les gaz d'échappement produits après la combustion du mélange air-carburant peuvent être traités avec un catalyseur à trois voies. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le dispositif de commande peut commander l’injecteur d’admission sur au moins une partie de la zone de charge faible, de sorte que le mélange air-carburant, mélangé dans le passage d'admission et la chambre de combustion principale, soit le rapport stœchiométrique ou un rapport air/carburant plus riche que le rapport stœchiométrique. Le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention a un catalyseur disposé dans le passage d'échappement. Le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention peut avoir un catalyseur à trois voies disposé dans le passage d'échappement. Le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention peut avoir un catalyseur qui n’est pas un catalyseur à trois voies disposé dans le passage d'échappement. Le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention possède une sonde lambda qui est disposé entre la chambre de combustion principale et le catalyseur, et qui détecte la concentration en oxygène des gaz d'échappement circulant dans le passage d’échappement.In the present invention and embodiments thereof, the air/fuel ratio, which is the mixing ratio between fuel and air, is represented by a first air/fuel ratio, a second air/fuel ratio, and a third air/fuel ratio. The first air/fuel ratio is the air/fuel ratio that can be treated with a three-way catalyst after combustion. The first air/fuel ratio may be the theoretical mixture ratio (stoichiometric ratio), or an air/fuel ratio range including the theoretical mixture ratio. The first air/fuel ratio may be an air/fuel ratio close to the stoichiometric ratio. The first air/fuel ratio may be a range that includes an air/fuel ratio close to the stoichiometric ratio but does not include the stoichiometric ratio. The second air/fuel ratio is richer than the first air/fuel ratio. If the first air/fuel ratio is an air/fuel ratio close to the stoichiometric ratio, or a range not including the stoichiometric ratio, the second air/fuel ratio may or may not be richer than the stoichiometric ratio. The third air/fuel ratio is leaner than the first air/fuel ratio. In the present invention and embodiments thereof, "rich" means that the fuel in the air-fuel mixture is denser. “Lean” means the fuel in the air-fuel mixture is weaker. In the present invention and embodiments thereof, the air/fuel ratio treatable with a three-way catalyst after combustion is an air/fuel ratio such that the exhaust gas produced after combustion of the air-fuel mixture can be treated with a three-way catalyst. In the present invention and embodiments thereof, the controller can control the intake injector over at least a portion of the low load area, such that the air-fuel mixture mixed in the intake passage and the main combustion chamber, either the stoichiometric ratio or an air/fuel ratio richer than the stoichiometric ratio. The pre-combustion four-stroke engine of the present invention has a catalyst disposed in the exhaust passage. The pre-combustion four-stroke engine of the present invention may have a three-way catalyst disposed in the exhaust passage. The pre-combustion four-stroke engine of the present invention may have a catalyst that is not a three-way catalyst disposed in the exhaust passage. The four-stroke pre-combustion engine of the present invention has a lambda probe which is disposed between the main combustion chamber and the catalyst, and which detects the oxygen concentration of the exhaust gas flowing in the exhaust passage.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le dispositif d’aide à l’allumage, qui aide à l’allumage du mélange air-carburant dans la préchambre ou la chambre de combustion principale, est par exemple un dispositif générant des décharges par micro-ondes, un dispositif générant des décharges à barrière diélectrique (décharges silencieuses), ou bien, une bougie d'allumage qui allume le mélange air-carburant de la chambre de combustion principale, entre autres. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, l’expression « le moteur à quatre temps à précombustion n’a pas de dispositif d’aide à l’allumage » n’inclut pas seulement l’absence d’un dispositif d’aide à l’allumage séparé de la bougie d'allumage de préchambre, mais également l’absence de fonction de dispositif d’aide à l’allumage dans la bougie d'allumage de préchambre.In the present invention and its embodiments, the ignition assistance device, which helps ignite the air-fuel mixture in the prechamber or the main combustion chamber, is for example a device generating discharges by microwave, a device generating dielectric barrier discharges (silent discharges), or, a spark plug that ignites the air-fuel mixture in the main combustion chamber, among others. In the present invention and embodiments thereof, the expression "the pre-combustion four-stroke engine does not have an ignition assist device" does not only include the absence of an ignition assist device to the separate ignition of the pre-chamber spark plug, but also the absence of an ignition assist device function in the pre-chamber spark plug.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, l’expression « le volume de la préchambre est plus petit que celui de la chambre de combustion principale » signifie que le volume de la préchambre est inférieur au volume minimal de la chambre de combustion principale. En outre, le volume de la chambre de combustion principale varie avec le déplacement du piston. Le volume de la préchambre est le volume de l'espace intérieur de la préchambre. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, l’espace intérieur de la préchambre n’inclut pas l’espace interne des orifices de liaison. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, la surface interne de la préchambre est la surface qui forme l'espace intérieur de la préchambre. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, la bougie d'allumage de préchambre forme une partie de la surface interne de la préchambre. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, l’expression « aucune protubérance n’est formée sur la surface interne de la préchambre mise à part la bougie d'allumage de préchambre » signifie qu’aucune protubérance n’est formée sur la surface interne de la préchambre, ou qu’une protubérance formée sur la surface est uniquement due à la bougie d'allumage de préchambre. Dans la présente invention, la section de paroi de préchambre où sont formés les orifices de liaison est la section de paroi ayant un côté exposé dans l’espace intérieur de la chambre de combustion principale. La section de paroi de préchambre peut être formée afin de former saillie sur l’espace intérieur de la chambre de combustion principale, ou non. Si la section de paroi de préchambre est formée afin de former saillie sur l’espace intérieur de la chambre de combustion principale, la section de paroi de préchambre a une partie tubulaire.In the present invention and its embodiments, the expression “the volume of the pre-chamber is smaller than that of the main combustion chamber” means that the volume of the pre-chamber is less than the minimum volume of the main combustion chamber. Additionally, the volume of the main combustion chamber varies with the movement of the piston. The prechamber volume is the volume of the interior space of the prechamber. In the present invention and its embodiments, the interior space of the prechamber does not include the internal space of the connecting ports. In the present invention and its embodiments, the internal surface of the pre-chamber is the surface which forms the interior space of the pre-chamber. In the present invention and embodiments thereof, the prechamber spark plug forms a portion of the internal surface of the prechamber. In the present invention and its embodiments, the expression "no protrusion is formed on the internal surface of the pre-chamber apart from the pre-chamber spark plug" means that no protrusion is formed on the surface internal of the pre-chamber, or that a protrusion formed on the surface is solely due to the pre-chamber spark plug. In the present invention, the pre-chamber wall section where the connecting ports are formed is the wall section having one side exposed in the interior space of the main combustion chamber. The pre-chamber wall section may be formed to protrude into the interior space of the main combustion chamber, or not. If the pre-chamber wall section is formed to protrude into the interior space of the main combustion chamber, the pre-chamber wall section has a tubular part.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le produit de refroidissement est liquide ou gazeux. Le produit de refroidissement sous forme liquide peut être, par exemple, de l’eau ou de l’huile de graissage. Le produit de refroidissement sous forme gazeuse peut être de l’air par exemple. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, l’unité de refroidissement contenant le produit de refroidissement est au moins une chambre, ou au moins un passage. Le produit de refroidissement peut s’écouler à travers l’unité de refroidissement. Le passage, où s’écoule le produit de refroidissement affluant dans l’unité de refroidissement, et le passage, où s’écoule le produit de refroidissement évacué par l’unité de refroidissement, peuvent être connectés à l’unité de refroidissement. L’unité de refroidissement peut avoir plusieurs chambres qui ne communiquent pas entre elles, ou plusieurs conduits.In the present invention and its embodiments, the cooling product is liquid or gaseous. The cooling product in liquid form can be, for example, water or lubricating oil. The cooling product in gaseous form can be air for example. In the present invention and its embodiments, the cooling unit containing the cooling product is at least one chamber, or at least one passage. Coolant may flow through the cooling unit. The passage, where the cooling product flowing into the cooling unit flows, and the passage, where the cooling product discharged from the cooling unit flows, can be connected to the cooling unit. The cooling unit may have several chambers that do not communicate with each other, or several ducts.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le chemin thermique est le chemin du transfert de chaleur. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, les chemins thermiques allant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement ne se limitent pas aux chemins thermiques indépendants les uns des autres. En d’autres termes, le transfert de chaleur est possible entre plusieurs chemins thermiques. La définition est identique pour les chemins thermiques allant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement dans la présente invention et ses modes de réalisation.In the present invention and embodiments thereof, the thermal path is the heat transfer path. In the present invention and its embodiments, the thermal paths from the electrode group of the pre-chamber spark plug to the cooling unit are not limited to thermal paths independent of each other. In other words, heat transfer is possible between several thermal paths. The definition is identical for the thermal paths going from the prechamber wall section to the cooling unit in the present invention and its embodiments.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre inclut au moins une électrode centrale, et au moins une électrode de masse. Le groupe d'électrodes peut inclure une seule électrode centrale, et plusieurs électrodes de masse ou une électrode de masse circulaire. Plusieurs électrodes de masse peuvent correspondre, par exemple, à deux électrodes de masse. Plusieurs électrodes de masse peuvent correspondre, par exemple, à trois électrodes de masse ou plus. Si le groupe d'électrodes possède une unique électrode centrale et plusieurs électrodes de masse, plusieurs éclateurs se forment. Si le groupe d'électrodes possède une unique électrode centrale et une électrode de masse circulaire, un éclateur circulaire se forme. Les décharges d’étincelles se produisent sur l’éclateur. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre correspond à la direction parallèle à l’axe central de la bougie d'allumage de préchambre. La direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre peut être parallèle ou non à l’axe central du trou cylindrique formant la chambre de combustion principale.In the present invention and embodiments thereof, the electrode group of the prechamber spark plug includes at least one center electrode, and at least one ground electrode. The electrode group may include a single central electrode, and multiple ground electrodes or a circular ground electrode. Several ground electrodes can correspond, for example, to two ground electrodes. Several ground electrodes may correspond, for example, to three or more ground electrodes. If the electrode group has a single central electrode and several ground electrodes, several spark gaps are formed. If the electrode group has a single central electrode and a circular ground electrode, a circular spark gap is formed. Spark discharges occur on the spark gap. In the present invention and embodiments thereof, the plug axial direction of the pre-chamber spark plug corresponds to the direction parallel to the central axis of the pre-chamber spark plug. The axial direction of the spark plug of the pre-chamber spark plug may or may not be parallel to the central axis of the cylindrical hole forming the main combustion chamber.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « la production de décharges d’étincelles de manière circonférentielle » signifie que les positions sur lesquelles les décharges d’étincelles se produisent se dispersent selon une direction circonférentielle. « La production de décharges d’étincelles de manière circonférentielle » ne signifie pas que la production de décharges d’étincelles est limitée à une production simultanée de décharges d’étincelles sur des positions réparties selon la direction circonférentielle. Plusieurs décharges d’étincelles peuvent se produire en même temps sur des positions dispersées en direction circonférentielle. Dans ce cas, au moins une des décharges d’étincelles se produisant en même temps sera le point de départ de l’allumage. La direction circonférentielle est, par exemple, autour d’une ligne droite qui est parallèle à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre. Un exemple de cas où les décharges d'étincelles ne se produisent pas de manière dispersée en direction circonférentielle est celui où le groupe d'électrodes possède une seule électrode centrale et une seule électrode de masse. Un autre exemple où les décharges d'étincelles ne se forment pas de manière dispersée en direction circonférentielle est celui où le groupe d'électrodes possède une seule électrode centrale, une électrode de masse primaire qui est principalement utilisée, et une électrode de masse secondaire qui est utilisée comme auxiliaire. Un autre exemple où les décharges d'étincelles ne se produisent pas de manière dispersée en direction circonférentielle est celui où les positions, où le mélange air-carburant est susceptible de s’allumer, sont à peine semblables en direction circonférentielle en raison des variations de la concentration du mélange air-carburant à l’intérieur de la préchambre. Les exemples concrets de cas où les décharges d'étincelles ne se produisent pas de manière dispersée en direction circonférentielle ne se limitent pas à ceux-là.In the present invention and embodiments thereof, "producing spark discharges circumferentially" means that the positions at which the spark discharges occur disperse in a circumferential direction. “Production of spark discharges circumferentially” does not mean that the production of spark discharges is limited to simultaneous production of spark discharges at positions distributed in the circumferential direction. Multiple spark discharges can occur at the same time at positions dispersed in the circumferential direction. In this case, at least one of the spark discharges occurring at the same time will be the starting point of ignition. The circumferential direction is, for example, around a straight line which is parallel to the axial spark plug direction of the prechamber spark plug. An example of a case where spark discharges do not occur in a dispersed manner in the circumferential direction is where the electrode array has a single center electrode and a single ground electrode. Another example where spark discharges do not form in a dispersed manner in the circumferential direction is where the electrode group has a single central electrode, a primary ground electrode which is primarily used, and a secondary ground electrode which is used as an auxiliary. Another example where spark discharges do not occur in a dispersed manner in the circumferential direction is where the positions, where the air-fuel mixture is likely to ignite, are barely similar in the circumferential direction due to variations in the concentration of the air-fuel mixture inside the pre-chamber. Concrete examples of cases where spark discharges do not occur in a dispersed manner in the circumferential direction are not limited to these.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « les orifices de liaison sont formés de manière à être répartis circonférentiellement » signifie que plusieurs orifices de liaison sont formés côte à côte selon une direction circonférentielle sans biais extrême. Si les orifices de liaison sont formés de manière répartie en direction circonférentielle, les orifices de liaison sont formés côte à côte en direction circonférentielle. « Les orifices de liaison sont formés de manière répartie en direction circonférentielle » ne signifie pas nécessairement que les orifices de liaison sont formés à intervalles réguliers selon la direction circonférentielle. La direction circonférentielle se trouvant dans la phrase « les orifices de liaison sont formés de manière répartie en direction circonférentielle » est, par exemple, autour d’une ligne droite qui est parallèle à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre.In the present invention and embodiments thereof, "the connecting holes are formed so as to be distributed circumferentially" means that several connecting holes are formed side by side in a circumferential direction without extreme bias. If the connection holes are formed distributedly in the circumferential direction, the connection holes are formed side by side in the circumferential direction. “The connection holes are formed distributedly in the circumferential direction” does not necessarily mean that the connection holes are formed at regular intervals in the circumferential direction. The circumferential direction found in the sentence "the connection ports are formed distributed in a circumferential direction" is, for example, around a straight line which is parallel to the axial plug direction of the prechamber spark plug .
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « les chemins thermiques partant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement sont formés de manière répartie en direction circonférentielle » signifie que la quantité de chaleur qui se déplace depuis le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement se disperse en direction circonférentielle. En d’autres termes, cela signifie que le degré de facilité de transfert de chaleur depuis le groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement est quasiment égal en direction circonférentielle. La direction circonférentielle se trouvant dans la phrase « les chemins thermiques partant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement sont formés de manière répartie en direction circonférentielle » est, par exemple, la direction circonférentielle autour d’une ligne droite parallèle à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « les chemins thermiques partant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement sont formés de manière répartie en direction circonférentielle » signifie que la quantité de chaleur qui se déplace depuis la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement se disperse en direction circonférentielle. En d’autres termes, cela signifie que le degré de facilité de transfert de chaleur depuis la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement est quasiment égal en direction circonférentielle. La direction circonférentielle se trouvant dans la phrase « les chemins thermiques partant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement sont formés de manière répartie en direction circonférentielle » est, par exemple, autour d’une ligne droite parallèle à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre. Cela peut être identique à la direction circonférentielle sur laquelle les orifices de liaison sont disposés.
Le groupe d'électrodes est formé afin que les décharges d’étincelles générées dans le groupe d'électrodes soient produites de manière dispersée en direction circonférentielle. En d’autres termes, la chaleur générée dans le groupe d'électrodes est générée en se dispersant en direction circonférentielle. Pour cette raison, l’unité de refroidissement et la partie entre la bougie d'allumage de préchambre et l’unité de refroidissement se trouvant dans la culasse sont importantes pour que les chemins thermiques allant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement se forment de façon dispersée en direction circonférentielle. De plus, les orifices de liaison formés sur la section de paroi de préchambre sont formés de façon dispersée en direction circonférentielle. En d’autres termes, la chaleur générée sur la section de paroi de préchambre est générée en se dispersant en direction circonférentielle. Pour cette raison, l’unité de refroidissement et la partie entre la section de paroi de préchambre et l’unité de refroidissement se trouvant dans la culasse sont importantes pour que les chemins thermiques allant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement se forment de façon dispersée en direction circonférentielle. Par exemple, si l’unité de refroidissement est de forme circulaire, les chemins thermiques, partant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement, et les chemins thermiques, partant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement, se forment facilement de manière répartie en direction circonférentielle. Par exemple, si la structure (forme et matériau) de la partie entre la bougie d'allumage de préchambre et l’unité de refroidissement se trouvant dans la culasse est quasiment uniforme en direction circonférentielle, les chemins thermiques allant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à la l’unité de refroidissement se forment facilement de façon répartie en direction circonférentielle. De plus, si, par exemple, la structure (forme et matériau) de la partie entre la section de paroi de préchambre et l’unité de refroidissement se trouvant dans la culasse est quasiment uniforme en direction circonférentielle, les chemins thermiques allant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement se forment facilement de façon répartie en direction circonférentielle. Un exemple de cas où les chemins thermiques allant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement ne se forment pas de façon répartie en direction circonférentielle est celui où l’unité de refroidissement ne forme que la moitié environ de la zone circonférentielle. Cet exemple peut être également celui du cas où les chemins thermiques allant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement ne se forment pas de façon répartie en direction circonférentielle. Un autre exemple où les chemins thermiques allant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement ne se forment pas de façon répartie en direction circonférentielle est celui où le matériau entre la section de paroi de préchambre et l’unité de refroidissement est différent dans la moitié de la zone circonférentielle et la moitié de la zone restante. En outre, les exemples concrets du cas où les chemins thermiques allant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement ne se forment pas de façon répartie en direction circonférentielle, et les exemples concrets où les chemins thermiques allant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement ne se forment pas de façon répartie en direction circonférentielle ne se limitent pas à ceux-là.In the present invention and embodiments thereof, "the thermal paths from the electrode group of the pre-chamber spark plug to the cooling unit are formed distributedly in the circumferential direction" means that the amount of Heat that travels from the electrode group of the prechamber spark plug to the cooling unit disperses in the circumferential direction. In other words, this means that the degree of ease of heat transfer from the electrode group of the prechamber spark plug to the cooling unit is almost equal in the circumferential direction. The circumferential direction in the sentence "the thermal paths from the electrode group of the pre-chamber spark plug to the cooling unit are formed distributedly in the circumferential direction" is, for example, the direction circumferential around a straight line parallel to the axial direction of the spark plug of the prechamber spark plug. In the present invention and its embodiments, "the thermal paths from the pre-chamber wall section to the cooling unit are formed in a distributed manner in the circumferential direction" means that the amount of heat that moves from the section of prechamber wall up to the cooling unit disperses in the circumferential direction. In other words, this means that the degree of ease of heat transfer from the pre-chamber wall section to the cooling unit is almost equal in the circumferential direction. The circumferential direction found in the sentence "the thermal paths from the pre-chamber wall section to the cooling unit are formed distributedly in the circumferential direction" is, for example, around a straight line parallel to the axial spark plug direction of the prechamber spark plug. This may be the same as the circumferential direction on which the connecting holes are arranged.
The electrode group is formed so that the spark discharges generated in the electrode group are produced dispersedly in the circumferential direction. In other words, the heat generated in the electrode group is generated by dispersing in the circumferential direction. For this reason, the cooling unit and the part between the prechamber spark plug and the cooling unit located in the cylinder head are important so that the thermal paths from the spark plug electrode group from prechamber to the cooling unit are formed in a dispersed manner in the circumferential direction. In addition, the connection holes formed on the pre-chamber wall section are formed dispersedly in the circumferential direction. In other words, the heat generated on the prechamber wall section is generated by dispersing in the circumferential direction. For this reason, the cooling unit and the part between the pre-chamber wall section and the cooling unit located in the cylinder head are important so that the thermal paths from the pre-chamber wall section to the cooling unit are formed in a dispersed manner in the circumferential direction. For example, if the cooling unit is circular in shape, the thermal paths, starting from the electrode group of the prechamber spark plug to the cooling unit, and the thermal paths, starting from the section from prechamber wall to the cooling unit, are easily formed in a distributed manner in the circumferential direction. For example, if the structure (shape and material) of the part between the pre-chamber spark plug and the cooling unit located in the cylinder head is almost uniform in the circumferential direction, the thermal paths going from the group of electrodes of the pre-chamber spark plug to the cooling unit are easily formed in a distributed manner in the circumferential direction. Furthermore, if, for example, the structure (shape and material) of the part between the pre-chamber wall section and the cooling unit located in the cylinder head is almost uniform in the circumferential direction, the thermal paths going from group d The electrodes from the pre-chamber spark plug to the cooling unit are easily formed in a distributed manner in the circumferential direction. An example of a case where the thermal paths from the electrode group of the prechamber spark plug to the cooling unit do not form distributed in the circumferential direction is where the cooling unit does not form only about half of the circumferential area. This example can also be that of the case where the thermal paths going from the pre-chamber wall section to the cooling unit are not formed in a distributed manner in the circumferential direction. Another example where the thermal paths from the pre-chamber wall section to the cooling unit are not formed in a distributed manner in the circumferential direction is where the material between the pre-chamber wall section and the cooling unit cooling is different in half of the circumferential zone and half of the remaining zone. Furthermore, the concrete examples of the case where the thermal paths from the electrode group of the prechamber spark plug to the cooling unit are not formed in a distributed manner in the circumferential direction, and the concrete examples where the thermal paths from the pre-chamber wall section to the cooling unit are not formed in a distributed manner in the circumferential direction and are not limited to these.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, si la section de paroi de préchambre est composée de plusieurs parties ayant des matières différentes, le matériau de base de la section de paroi de préchambre est la matière de la partie qui occupe le plus grand volume parmi ces parties. En outre, dans la présente invention et ses modes de réalisation, la section de paroi de préchambre peut ne pas être composée de plusieurs parties de matières différentes.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, si la culasse est composée de plusieurs parties ayant des matières différentes, le matériau de base de la culasse est la matière de la partie qui occupe le plus grand volume parmi ces parties. Si le matériau de base de la section de paroi de préchambre et celui de la culasse sont différents, la partie qui occupe le plus grand volume parmi les parties de matières différentes composant la culasse n’inclut pas la section de paroi de préchambre. En outre, dans la présente invention et ses modes de réalisation, la culasse inclut la section de paroi de préchambre. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le corps de culasse dont une partie est exposée à l’intérieur de la chambre de combustion principale n’inclut pas la section de paroi de préchambre. Le matériau de base du corps de culasse est le même que celui de la culasse. Le corps de culasse peut être composé de plusieurs parties de matières différentes, ou non.In the present invention and embodiments thereof, if the pre-chamber wall section is composed of several parts having different materials, the base material of the pre-chamber wall section is the material of the part which occupies the largest volume among these parts. Furthermore, in the present invention and its embodiments, the pre-chamber wall section may not be composed of several parts of different materials.
In the present invention and its embodiments, if the cylinder head is composed of several parts having different materials, the base material of the cylinder head is the material of the part which occupies the largest volume among these parts. If the base material of the pre-chamber wall section and that of the cylinder head are different, the part which occupies the largest volume among the parts of different materials composing the cylinder head does not include the pre-chamber wall section. Furthermore, in the present invention and embodiments thereof, the cylinder head includes the prechamber wall section. In the present invention and its embodiments, the cylinder head body part of which is exposed inside the main combustion chamber does not include the pre-chamber wall section. The basic material of the cylinder head body is the same as that of the cylinder head. The cylinder head body may or may not be made up of several parts of different materials.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « la conductivité thermique du matériau de base de la section de paroi de préchambre est supérieure ou égale à celle de l’acier inoxydable à base de chrome » signifie que la conductivité thermique du matériau de base de la section de paroi de préchambre est supérieure ou égale à la conductivité thermique de l’acier inoxydable à base de chrome dans les conditions de température de la chambre de combustion principale et de la préchambre lors du fonctionnement du moteur à quatre temps à précombustion. La température de la chambre de combustion principale et de la préchambre lors du fonctionnement du moteur à quatre temps à précombustion est située, par exemple, entre 850 et 1000°C environ pour les températures élevées, et entre 500 et 600°C pour les températures basses par exemple.In the present invention and embodiments thereof, "the thermal conductivity of the base material of the pre-chamber wall section is greater than or equal to that of chromium-based stainless steel" means that the thermal conductivity of the base material of the pre-chamber wall section is greater than or equal to the thermal conductivity of the chromium-based stainless steel under the temperature conditions of the main combustion chamber and the pre-chamber during operation of the pre-combustion four-stroke engine. The temperature of the main combustion chamber and the pre-chamber during operation of the four-stroke precombustion engine is located, for example, between approximately 850 and 1000°C for high temperatures, and between 500 and 600°C for high temperatures. bass for example.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, la longueur de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction axiale de bougie est la longueur entre les deux extrémités de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction axiale de bougie. Autrement dit, il s’agit de la distance entre le plan traversant une extrémité de l’espace intérieur de préchambre sur la direction axiale de bougie et orthogonal à la direction axiale de bougie, et le plan traversant l’autre extrémité de l’espace intérieur de préchambre sur la direction axiale de bougie et orthogonal à la direction axiale de bougie. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, la définition de la longueur de l’espace intérieur de préchambre sur la direction orthogonale à la direction axiale de bougie est également identique à ce qui précède. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, la longueur maximale de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction orthogonale à la direction axiale de bougie est la longueur maximale parmi les longueurs de l’espace intérieur de préchambre situées sur plusieurs directions orthogonales à la direction axiale de bougie.In the present invention and embodiments thereof, the length of the interior space of the pre-chamber on the spark plug axial direction is the length between the two ends of the interior space of the pre-chamber on the spark plug axial direction. In other words, it is the distance between the plane crossing one end of the interior prechamber space in the axial direction of the candle and orthogonal to the axial direction of the candle, and the plane crossing the other end of the space interior of prechamber on the axial direction of spark plug and orthogonal to the axial direction of spark plug. In the present invention and its embodiments, the definition of the length of the pre-chamber interior space on the direction orthogonal to the spark plug axial direction is also the same as the above. In the present invention and embodiments thereof, the maximum length of the interior space of the prechamber on the direction orthogonal to the axial direction of spark plug is the maximum length among the lengths of the interior space of the prechamber located on several orthogonal directions to the axial direction of spark plug.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « le plan traversant l’unité de refroidissement et orthogonal à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre traverse la bougie d'allumage de préchambre » ne signifie pas que c’est limité au passage à travers la bougie de préchambre de tous les plans traversant l’unité de refroidissement et orthogonaux à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre, mais signifie le passage à travers de la bougie d'allumage de préchambre d’un des plans traversant l’unité de refroidissement et orthogonaux à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, les phrases « le plan, traversant l’unité de refroidissement et orthogonale à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre, traverse la pièce de préchambre », « le plan, traversant l’unité de refroidissement et orthogonal à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre, traverse la partie où le filetage externe formé sur la bougie d'allumage de préchambre s’assemble et est en contact avec le taraudage formé sur la pièce de préchambre », et « le plan qui traverse l’espace intérieur de la préchambre et orthogonal à la direction axiale de bougie de la bougie d'allumage de préchambre traverse la partie où la surface cylindrique externe de la pièce de préchambre est en contact avec le corps de culasse. » peuvent être interprétées de manière identique à ce qui précède.In the present invention and its embodiments, "the plane passing through the cooling unit and orthogonal to the plug axial direction of the prechamber spark plug passes through the prechamber spark plug" does not mean that it is limited to the passage through the pre-chamber spark plug of all planes passing through the cooling unit and orthogonal to the axial direction of the plug of the pre-chamber spark plug, but means the passage through the spark plug of prechamber of one of the planes passing through the cooling unit and orthogonal to the axial direction of the spark plug of the prechamber spark plug. In the present invention and its embodiments, the phrases "the plane, passing through the cooling unit and orthogonal to the axial direction of the spark plug of the pre-chamber spark plug, passes through the pre-chamber part", "the plane, passing through the cooling unit and orthogonal to the plug axial direction of the pre-chamber spark plug, passes through the portion where the external thread formed on the pre-chamber spark plug meets and contacts the formed thread on the pre-chamber part", and "the plane which passes through the interior space of the pre-chamber and orthogonal to the axial spark plug direction of the pre-chamber spark plug passes through the part where the external cylindrical surface of the pre-chamber part is in contact with the cylinder head body. » can be interpreted in the same way as the above.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « la pièce de préchambre est une pièce différente du corps de culasse dont une partie est exposée dans l’espace intérieur de la chambre de combustion principale » signifie que la pièce de préchambre est éloignée du corps de culasse, ou bien, que la pièce de préchambre est en contact avec le corps de culasse de manière dissociable. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le corps de culasse peut être composé d’une pièce indissociable, ou peut être composé de plusieurs pièces dissociables dont une partie de chaque est exposée dans l’espace intérieur de la chambre de combustion principale. Si le corps de culasse est composé de plusieurs pièces dissociables, le corps de culasse n’inclut pas la pièce dont une partie n’est pas exposée dans l’espace intérieur de la chambre de combustion principale.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, « la pièce de préchambre est une pièce différente de la bougie d'allumage de préchambre » signifie que la pièce de préchambre est éloignée de la bougie d'allumage de préchambre, ou bien, que la pièce de préchambre est en contact avec la bougie d'allumage de préchambre de manière dissociable. La pièce de préchambre n’inclut pas une partie du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre (par exemple, l’électrode de masse).In the present invention and its embodiments, "the pre-chamber part is a part different from the cylinder head body, part of which is exposed in the interior space of the main combustion chamber" means that the pre-chamber part is distant from the body cylinder head, or else, that the pre-chamber part is in contact with the cylinder head body in a dissociable manner. In the present invention and its embodiments, the cylinder head body may be composed of an inseparable part, or may be composed of several separable parts, a part of each of which is exposed in the interior space of the main combustion chamber. If the cylinder head body is composed of several separable parts, the cylinder head body does not include the part of which a part is not exposed in the interior space of the main combustion chamber.
In the present invention and its embodiments, "the pre-chamber part is a different part from the pre-chamber spark plug" means that the pre-chamber part is distant from the pre-chamber spark plug, or else, that the pre-chamber part is in contact with the pre-chamber spark plug in a dissociable manner. The prechamber part does not include part of the prechamber spark plug electrode group (e.g., ground electrode).
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, si le nombre de composants n’est pas clairement spécifié (c’est-à-dire, s’il est écrit au singulier dans le cas d’une traduction en anglais), le nombre de composants peut être un ou plus. Dans la présente invention et ses modes de réalisation, les composants dont le nombre n’est pas clairement spécifié sont, par exemple, la chambre de combustion principale, le passage d'admission, le passage d’échappement, la valve d’étranglement, l’injecteur d’admission, la préchambre, ou encore la bougie d'allumage de préchambre.
Le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention et de ses modes de réalisation peut avoir une seule chambre de combustion principale, ou peut en avoir plusieurs. En d’autres termes, le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention et de ses modes de réalisation peut avoir un bloc-moteur à un seul cylindre, ou un bloc-moteur à plusieurs cylindres. Le nombre de préchambres et de bougies d'allumage de préchambre est respectivement identique au nombre de chambres de combustion principale. Le nombre d’injecteurs d’admission peut être supérieur ou égal au nombre de chambres de combustion principale. Le nombre de valves d’étranglement peut être inférieur ou égal au nombre de chambres de combustion principale. Le passage d'admission peut être divisé en deux ou plus. On dénombre un seul passage d'admission connecté à une chambre de combustion principale. Un seul passage d'admission à la forme divisée peut être connecté à plusieurs chambres de combustion principale. Le passage d'échappement peut être divisé en deux ou plus. On dénombre un seul passage d'échappement connecté à une chambre de combustion principale. Un seul passage d'échappement à la forme divisée peut être connecté à plusieurs chambres de combustion principale.In the present invention and embodiments thereof, if the number of components is not clearly specified (i.e., written in the singular in the case of an English translation), the number of components can be one or more. In the present invention and its embodiments, the components whose number is not clearly specified are, for example, the main combustion chamber, the intake passage, the exhaust passage, the throttle valve, the intake injector, the pre-chamber, or even the pre-chamber spark plug.
The pre-combustion four-stroke engine of the present invention and embodiments thereof may have a single main combustion chamber, or may have several. In other words, the pre-combustion four-stroke engine of the present invention and embodiments thereof may have a single-cylinder engine block, or a multi-cylinder engine block. The number of prechambers and prechamber spark plugs are respectively the same as the number of main combustion chambers. The number of intake injectors may be greater than or equal to the number of main combustion chambers. The number of throttle valves may be less than or equal to the number of main combustion chambers. The intake passage may be divided into two or more. There is a single intake passage connected to a main combustion chamber. A single split-shaped intake passage can be connected to multiple main combustion chambers. The exhaust passage may be divided into two or more. There is a single exhaust passage connected to a main combustion chamber. A single split-shaped exhaust passage can be connected to multiple main combustion chambers.
Le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention et de ses modes de réalisation peut être monté sur un véhicule à selle, dont le poids est plus léger que celui d’une voiture et qui exige un moteur léger et de petite taille. Un véhicule à selle désigne tout véhicule dans lequel le conducteur monte en se positionnant à califourchon sur une selle. Un véhicule à selle inclut, entre autres, une motocyclette, un scooter, un véhicule automobile à trois roues, un buggy à quatre roues (véhicule tout-terrain), une motoneige, ou un véhicule nautique à moteur. De plus, le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention et de ses modes de réalisation peut être monté sur un véhicule de travaux, qui exige un moteur léger et de petite taille. En outre, il va sans dire que le moteur à quatre temps à précombustion peut être monté sur une voiture. Les produits équipés du moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention et de ses modes de réalisation ne se limitent pas à des produits spécifiques. Si le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention est équipé sur un produit, il peut être installé de sorte que l’axe central du trou cylindrique soit supérieur ou égal à 0° et inférieur ou égal à 45°, ou de sorte qu’il soit supérieur ou égal à 45° et inférieur ou égal à 90°.The four-stroke pre-combustion engine of the present invention and embodiments thereof can be mounted on a saddle vehicle, the weight of which is lighter than that of a car and which requires a light and small engine. A saddle vehicle means any vehicle in which the driver rides astride a saddle. A saddle vehicle includes, among others, a motorcycle, a scooter, a three-wheel motor vehicle, a four-wheel buggy (all-terrain vehicle), a snowmobile, or a motorized water vehicle. In addition, the four-stroke pre-combustion engine of the present invention and its embodiments can be mounted on a work vehicle, which requires a light and small engine. Furthermore, it goes without saying that the pre-combustion four-stroke engine can be fitted to a car. Products equipped with the four-stroke pre-combustion engine of the present invention and embodiments thereof are not limited to specific products. If the four-stroke precombustion engine of an embodiment of the present invention is equipped on a product, it can be installed so that the central axis of the cylindrical hole is greater than or equal to 0° and less than or equal to 45°, or so that it is greater than or equal to 45° and less than or equal to 90°.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, les termes « incluant, ayant, composant, possédant et leurs dérivés » sont utilisés avec l’intention d’englober tous les éléments supplémentaires en plus des éléments énumérés et leurs équivalents.In the present invention and its embodiments, the terms "including, having, component, possessing and their derivatives" are used with the intention of encompassing all additional elements in addition to the listed elements and their equivalents.
Sauf définition contraire, tous les termes utilisés dans la présente invention et ses modes de réalisation (y compris les termes techniques et scientifiques) ont le même sens que ceux généralement compris par l’homme du métier auquel appartient l'invention. Les termes tels que ceux définis dans les dictionnaires couramment utilisés doivent être interprétés comme ayant un sens compatible avec le sens dans le contexte de la technologie pertinente et de la présente divulgation, et ne seront pas interprétés de manière idéale ou trop formelle.Unless otherwise defined, all terms used in the present invention and its embodiments (including technical and scientific terms) have the same meaning as those generally understood by those skilled in the art to which the invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant technology and the present disclosure, and will not be construed ideally or overly formally.
Dans la présente invention et ses modes de réalisation, le terme « peut » est non exclusif. « Peut » signifie « peut, mais sans s'y limiter ». Dans la présente invention et ses modes de réalisation, la configuration mentionnée avec « peut » produit au minimum les effets susmentionnés.In the present invention and its embodiments, the term “may” is non-exclusive. “May” means “may, but not limited to.” In the present invention and its embodiments, the configuration mentioned with "may" produces at least the aforementioned effects.
Avant d’expliquer les détails des modes de réalisation de la présente invention, cette dernière doit être interprétée sans se limiter à la configuration et aux détails de disposition des éléments de configuration mentionnés dans les explications ci-dessous ou illustrés sur les dessins. La présente invention peut avoir des modes de réalisation différents que ceux décrits ci-dessous. La présente invention peut avoir des modes de réalisation avec diverses modifications supplémentaires aux modes de réalisation décrits ci-dessous.
Effets de l'invention Before explaining the details of the embodiments of the present invention, the latter should be interpreted without being limited to the configuration and arrangement details of the configuration elements mentioned in the explanations below or illustrated in the drawings. The present invention may have embodiments other than those described below. The present invention may have embodiments with various additional modifications to the embodiments described below.
Effects of the invention
D’après le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention, on peut empêcher l’apparition de l’auto-allumage, tout en empêchant l’augmentation de la taille de la culasse.
Brève description des dessins According to the pre-combustion four-stroke engine of the present invention, the occurrence of self-ignition can be prevented while preventing the increase in the size of the cylinder head.
Brief description of the drawings
Modes de réalisation de l'invention
Modes of carrying out the invention
Le moteur à quatre temps à précombustion, qui est un mode de réalisation de la présente invention, sera expliqué ci-dessous en faisant référence aux dessins. En outre, les modes de réalisation décrits ci-dessous ne sont que des exemples. La présente invention ne doit pas être interprétée de quelque manière que ce soit comme limitée par le mode de réalisation décrit ci-dessous.The four-stroke pre-combustion engine, which is an embodiment of the present invention, will be explained below with reference to the drawings. Furthermore, the embodiments described below are examples only. The present invention should not be construed in any way as limited by the embodiment described below.
Premier mode de réalisation
Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du premier mode de réalisation de la présente invention sera expliqué à l’aide des figures 1(a) à 1(f). La
The four-stroke pre-combustion engine 1 of the first embodiment of the present invention will be explained using Figures 1(a) to 1(f). There
Comme il est indiqué sur les figures 1(a) et 1(b), la culasse 10 a une unité de refroidissement 16 contenant le produit de refroidissement (non illustré) qui reçoit la chaleur depuis le groupe d'électrodes 24 de la bougie d'allumage de préchambre 23 et la section de paroi de préchambre 22. Sur la
D’après la configuration du premier mode de réalisation, on peut empêcher l’apparition de l’auto-allumage tout en empêchant l’augmentation de la taille de l’unité de refroidissement 16, car le transfert de chaleur se fait facilement depuis le groupe d'électrodes 24 de la bougie d'allumage de préchambre 23 et la section de paroi de préchambre 22 sur l’unité de refroidissement 16. De plus, on peut davantage empêcher l’augmentation de la taille de la culasse 10 car il n’y a pas de dispositif d’aide à l’allumage mis en place. On peut donc empêcher l’apparition de l’auto-allumage, tout en empêchant l’augmentation de la taille de la culasse 10.According to the configuration of the first embodiment, the occurrence of self-ignition can be prevented while preventing the increase in the size of the cooling unit 16, because the heat transfer is easily done from the electrode group 24 of the pre-chamber spark plug 23 and the pre-chamber wall section 22 on the cooling unit 16. In addition, the increase in the size of the cylinder head 10 can be further prevented because it does not There is no ignition assistance device in place. We can therefore prevent the appearance of self-ignition, while preventing the increase in the size of the cylinder head 10.
En outre, le moteur à quatre temps à précombustion 1 de la
Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du premier mode de réalisation peut ne pas avoir d’injecteur de carburant de chambre de combustion principale qui injecte le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion principale 2. Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du premier mode de réalisation peut ne pas avoir à la fois ni compresseur de suralimentation, ni turbocompresseur. Autrement dit, le moteur à quatre temps à précombustion 1 peut être de type atmosphérique. Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du premier mode de réalisation peut ne pas avoir de dispositif de recyclage des gaz d'échappement incluant un passage de recyclage des gaz d'échappement externe qui connecte le passage d’échappement 6 et le passage d'admission 5 en déviant la chambre de combustion principale 2.The pre-combustion four-stroke engine 1 of the first embodiment may not have a main combustion chamber fuel injector that injects fuel inside the main combustion chamber 2. The pre-combustion four-stroke engine 1 of the first embodiment may not have both a supercharger or a turbocharger. In other words, the four-stroke precombustion engine 1 can be of the atmospheric type. The four-stroke precombustion engine 1 of the first embodiment may not have an exhaust gas recycling device including an external exhaust gas recycling passage that connects the exhaust passage 6 and the exhaust passage. intake 5 by diverting the main combustion chamber 2.
Deuxième mode de réalisation
Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du deuxième mode de réalisation de la présente invention sera expliqué ci-dessous. Le deuxième mode de réalisation a la configuration du premier mode de réalisation. Dans le deuxième mode de réalisation, le point de fusion du matériau de base de la section de paroi de préchambre 22 est supérieur au point de fusion du matériau de base de la culasse 10. La valeur obtenue par la multiplication de la chaleur massique et de la densité du matériau de base de la section de paroi de préchambre 22 est supérieure à celle du matériau de base de la culasse 10. La conductivité thermique du matériau de base de la section de paroi de préchambre est supérieure ou égale à celle de l’acier inoxydable à base de chrome. Le matériau de base de la culasse 10 est, par exemple, de l’aluminium ou un alliage d'aluminium. Si le matériau de base de la culasse 10 est un alliage d’aluminium, les matériaux indiqués dans les exemples de réalisation 1 à 4 du tableau 1 ci-dessous peuvent être utilisés comme matériau de base de la section de paroi de préchambre 22, par exemple. Le matériau de base de la section de paroi de préchambre 22 peut être un alliage de cuivre-chrome-zirconium comme le montre l’exemple de réalisation 1. Le matériau de base de la section de paroi de préchambre 22 peut être un alliage de cuivre au chrome. Les exemples de comparaison 1 à 3, indiqués sur le tableau 1, sont des exemples de matériaux non utilisés comme matériau de base de la section de paroi de préchambre 22, si le matériau de base de la culasse 10 est de l’aluminium ou un alliage d’aluminium. Second embodiment
The four-stroke pre-combustion engine 1 of the second embodiment of the present invention will be explained below. The second embodiment has the configuration of the first embodiment. In the second embodiment, the melting point of the base material of the pre-chamber wall section 22 is higher than the melting point of the base material of the cylinder head 10. The value obtained by the multiplication of the specific heat and the density of the base material of the pre-chamber wall section 22 is greater than that of the base material of the cylinder head 10. The thermal conductivity of the base material of the pre-chamber wall section is greater than or equal to that of the chromium-based stainless steel. The base material of the cylinder head 10 is, for example, aluminum or an aluminum alloy. If the base material of the cylinder head 10 is an aluminum alloy, the materials indicated in embodiment examples 1 to 4 of Table 1 below can be used as the base material of the prechamber wall section 22, for example example. The base material of the pre-chamber wall section 22 may be a copper-chromium-zirconium alloy as shown in embodiment 1. The base material of the pre-chamber wall section 22 may be a copper alloy to chrome. Comparison examples 1 to 3, shown in Table 1, are examples of materials not used as the base material of the pre-chamber wall section 22, if the base material of the cylinder head 10 is aluminum or a aluminum alloy.
La section de paroi de préchambre 22 peut être constituée uniquement du matériau de base. La section de paroi de préchambre 22 peut être constituée du matériau de base et d’une matière autre que le matériau de base. Par exemple, la section de paroi de préchambre 22 peut avoir une couche de revêtement d’une matière différente du matériau de base sur au moins une partie de la surface externe de la section de paroi de préchambre 22. Il est préférable que la conductivité thermique de la couche de revêtement soit supérieure à celle de la section de paroi de préchambre 22.The prechamber wall section 22 may consist of only the base material. The prechamber wall section 22 may be made of the base material and a material other than the base material. For example, the pre-chamber wall section 22 may have a coating layer of a material different from the base material on at least a portion of the outer surface of the pre-chamber wall section 22. It is preferable that the thermal conductivity of the coating layer is greater than that of the pre-chamber wall section 22.
Troisième mode de réalisation
Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du troisième mode de réalisation de la présente invention sera expliqué à l’aide de la
The four-stroke precombustion engine 1 of the third embodiment of the present invention will be explained using the
Quatrième mode de réalisation
Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du quatrième mode de réalisation de la présente invention sera expliqué à l’aide de la
The four-stroke precombustion engine 1 of the fourth embodiment of the present invention will be explained using the
Cinquième mode de réalisation
Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du cinquième mode de réalisation de la présente invention sera expliqué à l’aide des figures 3(a) à 3(c), 4(a) à 4(e), et 5(a) et 5(b). Les figures 3(a) à 3(c) montrent trois exemples du cinquième mode de réalisation. Les figures 4(a) à 4(e) montrent cinq exemples du cinquième mode de réalisation. Les figures 5(a) et 5(b) montrent deux exemples du cinquième mode de réalisation. Le cinquième mode de réalisation a au moins une configuration parmi les modes de réalisation 1 à 4. Dans le cinquième mode de réalisation, la surface interne de la préchambre 20 est formée par la pièce de préchambre 25 et la bougie d'allumage de préchambre 23, y compris la section de paroi de préchambre 22. En d’autres termes, l’espace intérieur de la préchambre 20 est l’espace entouré par la pièce de préchambre 25 et la bougie d'allumage de préchambre 23. La surface cylindrique externe de la bougie d'allumage de préchambre 23 et la surface cylindrique interne de la pièce de préchambre 25 sont en contact. La pièce de préchambre 25 est une pièce séparée, d’une part, du corps de culasse 13 dont une partie est exposée dans l’espace intérieur de la chambre de combustion principale 2, et de la bougie d'allumage de préchambre 23, d’autre part. Le corps de culasse 13 peut être composé d’une pièce indissociable, ou peut être composé de plusieurs pièces dissociables dont une partie de chaque est exposée dans l’espace intérieur de la chambre de combustion principale 2. Si le corps de culasse 13 est composé de plusieurs pièces dissociables, le corps de culasse n’inclut pas la pièce dont une partie n’est pas exposée dans l’espace intérieur de la chambre de combustion principale 2. Fifth embodiment
The four-stroke pre-combustion engine 1 of the fifth embodiment of the present invention will be explained with the aid of Figures 3(a) to 3(c), 4(a) to 4(e), and 5(a). and 5(b). Figures 3(a) to 3(c) show three examples of the fifth embodiment. Figures 4(a) to 4(e) show five examples of the fifth embodiment. Figures 5(a) and 5(b) show two examples of the fifth embodiment. The fifth embodiment has at least one configuration from embodiments 1 to 4. In the fifth embodiment, the inner surface of the pre-chamber 20 is formed by the pre-chamber part 25 and the pre-chamber spark plug 23 , including the pre-chamber wall section 22. In other words, the interior space of the pre-chamber 20 is the space surrounded by the pre-chamber part 25 and the pre-chamber spark plug 23. The outer cylindrical surface of the pre-chamber spark plug 23 and the internal cylindrical surface of the pre-chamber part 25 are in contact. The pre-chamber part 25 is a separate part, on the one hand, from the cylinder head body 13, part of which is exposed in the interior space of the main combustion chamber 2, and from the pre-chamber spark plug 23, d 'somewhere else. The cylinder head body 13 may be composed of an inseparable part, or may be composed of several separable parts, part of each of which is exposed in the interior space of the main combustion chamber 2. If the cylinder head body 13 is composed of several separable parts, the cylinder head body does not include the part of which a part is not exposed in the interior space of the main combustion chamber 2.
La surface cylindrique externe de la pièce de préchambre 25 peut être en contact avec le corps de culasse 13, comme le montrent les figures 3(a) et 3(b) par exemple. Le filetage externe 41 formé sur la pièce de préchambre 25 peut s’assembler et être en contact avec le taraudage 40 formé sur le corps de culasse 13, comme le montre la
La surface cylindrique externe de la pièce de préchambre 25 peut ne pas être en contact avec le corps de culasse 13. La surface cylindrique externe de la pièce de préchambre 25 indiquée par exemple à la
La pièce de préchambre 25 et l’unité de refroidissement 16 peuvent être formées de sorte qu’un des plans S3 traversant l’unité de refroidissement 16 et orthogonaux à la direction axiale de bougie DP traverse la pièce de préchambre 25, comme le montrent par exemple les figures 4(a) et 4(d). Si le plan S3 traverse la pièce de préchambre 25, une partie de la surface interne de l’unité de refroidissement 16 peut être au moins une partie de la surface cylindrique externe de la pièce de préchambre 25, comme le montrent par exemple les figures 4(a) et 4(c). Si le plan S3 traverse la pièce de préchambre 25, la surface interne de l’unité de refroidissement 16 peut ne pas inclure une partie de la surface cylindrique externe de la pièce de préchambre 25, comme le montre par exemple la
Si une partie de la surface interne de l’unité de refroidissement 16 est au moins une partie de la surface cylindrique externe de la pièce de préchambre 25, la pièce de préchambre 25 peut avoir au moins une unité de dissipation thermique 26 saillant sur l’espace intérieur de l’unité de refroidissement 16, comme le montre la
Si un des plans S3 traversant l’unité de refroidissement 16 traverse la pièce de préchambre 25 (figures 4(a) à 4(d) par exemple), un des plans S3 traversant l’unité de refroidissement 16 peut traverser la partie où la surface cylindrique interne de la pièce de préchambre 25 est en contact avec la surface cylindrique externe de la bougie d'allumage de préchambre 23. Si un des plans S3 traversant l’unité de refroidissement 16 traverse la pièce de préchambre 25, un des plans S3 traversant l’unité de refroidissement 16 peut traverser la partie où le taraudage 42 formé sur la pièce de préchambre 25 s’assemble et est en contact avec le filetage externe 43 formé sur la bougie d'allumage de préchambre 23, comme le montrent par exemple les figures 5(a) et 5(b). En outre, l’unité de refroidissement 16 de la
La présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-dessus, et peut être modifiée de diverses façons dans la mesure de ce qui est écrit dans la portée de la présente l’invention. Par exemple, le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention peut avoir un compresseur de suralimentation ou un turbocompresseur. Le moteur à quatre temps à précombustion peut avoir un injecteur de carburant de chambre de combustion principale qui injecte le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion principale.
LégendeThe present invention is not limited to the embodiments described above, and may be modified in various ways within the scope of the present invention. For example, the precombustion four-stroke engine of the present invention may have a supercharger or a turbocharger. The pre-combustion four-stroke engine may have a main combustion chamber fuel injector that injects fuel into the main combustion chamber.
Legend
1 : Moteur à quatre temps à précombustion
2 : Chambre de combustion principale
5 : Passage d'admission
6 : Passage d’échappement
7 : Valve d’étranglement
8 : Injecteur d’admission
10 : Culasse
11 : Trou cylindrique
13 : Corps de culasse
14 : Chemin thermique partant du groupe d'électrodes de la bougie d'allumage de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement
15 : Chemins thermiques partant de la section de paroi de préchambre jusqu’à l’unité de refroidissement
16 : Unité de refroidissement
20 : Préchambre
21 : Orifices de liaison
22 : Section de paroi de préchambre
23 : Bougie d'allumage de préchambre
24 : Groupe d'électrodes
25 : Pièce de préchambre
33 : Décharge d’étincelle
40 : Taraudage du corps de culasse
41 : Filetage externe de la pièce de préchambre
42 : Taraudage de la pièce de préchambre
43 : Filetage externe de la bougie d'allumage de préchambre
70 : Dispositif de commande
DP : Direction axiale de bougie
L1 : Longueur de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction axiale de bougie
L2 : Longueur maximale de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction orthogonale à la direction axiale de bougie
S1, S2, S3 : Plan1: Four-stroke pre-combustion engine
2: Main combustion chamber
5: Intake passage
6: Exhaust passage
7: Throttle valve
8: Intake injector
10: Cylinder head
11: Cylindrical hole
13: Cylinder head body
14: Thermal path from the prechamber spark plug electrode group to the cooling unit
15: Thermal paths from the prechamber wall section to the cooling unit
16: Cooling unit
20: Prechamber
21: Connection holes
22: Pre-chamber wall section
23: Prechamber spark plug
24: Electrode group
25: Pre-chamber room
33: Spark discharge
40: Tapping the cylinder head body
41: External thread of the pre-chamber part
42: Tapping the pre-chamber part
43: External thread of the prechamber spark plug
70: Control device
DP: Axial direction of spark plug
L1: Length of the interior space of the prechamber on the axial direction of the spark plug
L2: Maximum length of the interior space of the prechamber in the direction orthogonal to the axial direction of the spark plug
S1, S2, S3: Plan
Claims (14)
- une chambre de combustion principale (2) dans laquelle un passage d'admission (5) et un passage d’échappement (6) se connectent ;
- une valve d’étranglement (7) ajustant la quantité d’air qui traverse ledit passage d’admission (5) et qui est admise dans ladite chambre de combustion principale (2) ;
- un injecteur d’admission (8) injectant à l’intérieur dudit passage d'admission (5) un carburant liquide, ledit carburant liquide étant un carburant à essence, un carburant à base d’alcool, ou un mélange de carburant à essence et de carburant à base d’alcool ;
- une préchambre (20), formée dans une culasse (10),
le volume de ladite préchambre (20) étant plus petit que le volume de la chambre de combustion principale (2), et
un espace intérieur de la préchambre (20) communique avec celui de la chambre de combustion principale (2) via des orifices de liaison (21), et
dans laquelle une partie d’une bougie d'allumage de préchambre (23) est exposée dans l’espace intérieur de la préchambre (20); et
- un dispositif de commande (70) commandant ledit injecteur d’admission (8) et ladite bougie d'allumage de préchambre (23) ;
le moteur à quatre temps à précombustion (1) étant caractérisé en ce que :
ledit dispositif de commande (70) commande ledit injecteur d’admission (8) sur au moins une partie d’une zone de charge faible où un angle d’ouverture de ladite valve d’étranglement (7) est faible, afin qu’un mélange air-carburant, mélangé dans ledit passage d'admission (5) et ladite chambre de combustion principale (2), soit :
- un premier rapport air/carburant, pouvant être traité dans un catalyseur à trois voies après combustion, ou
- un deuxième rapport air/carburant plus riche que ledit premier rapport air/carburant ;
ledit moteur à quatre temps à précombustion (1) ne possédant :
- ni injecteur de précombustion, qui injecterait le carburant dans ladite préchambre (20),
- ni dispositif d’aide à l’allumage, qui aiderait à l’allumage du mélange air-carburant dans ladite préchambre (20) ou ladite chambre de combustion principale (2) ; et
ladite culasse (10) a une unité de refroidissement (16) dans laquelle est contenu un produit de refroidissement recevant de la chaleur depuis un groupe d'électrodes (24) de ladite bougie d'allumage de préchambre (23) et une section de paroi de préchambre (22), où sont formés lesdits orifices de liaison (21) ;
- ledit groupe d’électrodes (24) de ladite bougie d'allumage de préchambre (23) est formé de sorte que plusieurs décharges d’étincelles (33) se produisent sur ledit groupe d'électrodes (24) et que ces décharges d’étincelles (33) soient réparties de manière circonférentielle sur ledit groupe d’électrodes (24);
- lesdits orifices de liaison (21) soient formés de manière à être répartis circonférentiellement; et
- ladite culasse (10) est formée de manière à ce que des chemins thermiques (14), partant dudit groupe d'électrodes (24) de ladite bougie d'allumage de préchambre (23) jusqu’à ladite unité de refroidissement (16), et des chemins thermiques (15), partant de ladite section de paroi de préchambre (22) jusqu’à ladite unité de refroidissement (16), soient chacun formés de manière à être répartis circonférentiellement.Four-stroke precombustion engine (1) comprising:
- a main combustion chamber (2) in which an intake passage (5) and an exhaust passage (6) connect;
- a throttle valve (7) adjusting the quantity of air which passes through said intake passage (5) and which is admitted into said main combustion chamber (2);
- an intake injector (8) injecting a liquid fuel into said intake passage (5), said liquid fuel being a gasoline fuel, an alcohol-based fuel, or a gasoline fuel mixture and alcohol-based fuel;
- a pre-chamber (20), formed in a cylinder head (10),
the volume of said pre-chamber (20) being smaller than the volume of the main combustion chamber (2), and
an interior space of the prechamber (20) communicates with that of the main combustion chamber (2) via connection orifices (21), and
wherein part of a pre-chamber spark plug (23) is exposed in the interior space of the pre-chamber (20); And
- a control device (70) controlling said intake injector (8) and said prechamber spark plug (23);
the four-stroke precombustion engine (1) being characterized in that:
said control device (70) controls said intake injector (8) over at least part of a low load zone where an opening angle of said throttle valve (7) is low, so that a air-fuel mixture, mixed in said intake passage (5) and said main combustion chamber (2), i.e.:
- a first air/fuel ratio, which can be treated in a three-way catalyst after combustion, or
- a second air/fuel ratio richer than said first air/fuel ratio;
said four-stroke precombustion engine (1) not having:
- nor a pre-combustion injector, which would inject the fuel into said pre-chamber (20),
- nor an ignition assistance device, which would assist in the ignition of the air-fuel mixture in said pre-chamber (20) or said main combustion chamber (2); And
said cylinder head (10) has a cooling unit (16) containing a cooling product receiving heat from an electrode group (24) of said pre-chamber spark plug (23) and a wall section pre-chamber (22), where said connection orifices (21) are formed;
- said group of electrodes (24) of said prechamber spark plug (23) is formed so that several spark discharges (33) occur on said group of electrodes (24) and that these discharges of sparks (33) are distributed circumferentially on said group of electrodes (24);
- said connecting orifices (21) are formed so as to be distributed circumferentially; And
- said cylinder head (10) is formed in such a way that thermal paths (14), starting from said group of electrodes (24) of said pre-chamber spark plug (23) to said cooling unit (16) , and thermal paths (15), extending from said pre-chamber wall section (22) to said cooling unit (16), are each formed so as to be distributed circumferentially.
une valeur du matériau de base de ladite section de paroi de préchambre (22) qui est obtenue par une multiplication de la chaleur massique et de la densité, est supérieure à celle du matériau de base de ladite culasse (10), et
une conductivité thermique du matériau de base de ladite section de paroi de préchambre (22) est supérieure ou égale à celle d’un acier inoxydable à base de chrome.The four-stroke pre-combustion engine (1) according to claim 1 characterized in that a base material of said pre-chamber wall section (22) has a higher melting point than a base material of said cylinder head ( 10),
a value of the base material of said pre-chamber wall section (22) which is obtained by multiplication of specific heat and density, is greater than that of the base material of said cylinder head (10), and
a thermal conductivity of the base material of said pre-chamber wall section (22) is greater than or equal to that of a chromium-based stainless steel.
en séparant en deux espaces l’espace intérieur de ladite préchambre (20) selon l’un des plans (S1) :
- traversant l’espace intérieur de ladite préchambre (20) sans traverser la surface externe de ladite section de paroi de préchambre (22), et
- coupant orthogonalement ladite direction axiale (DP) de ladite bougie d'allumage de préchambre (23),
ladite préchambre (20) est formée de sorte que le volume de l’espace le plus proche de ladite chambre de combustion principale (2) parmi lesdits deux espaces soit inférieur au volume de l’espace le plus éloigné de ladite chambre de combustion principale (2) parmi lesdits deux espaces.The four-stroke pre-combustion engine (1) according to one of claims 1 to 3 characterized in that said pre-chamber wall section (22) projects into the interior space of said main combustion chamber (2); And
by separating the interior space of said pre-chamber (20) into two spaces according to one of the planes (S1):
- crossing the interior space of said pre-chamber (20) without crossing the external surface of said pre-chamber wall section (22), and
- orthogonally intersecting said axial direction (DP) of said prechamber spark plug (23),
said pre-chamber (20) is formed so that the volume of the space closest to said main combustion chamber (2) among said two spaces is less than the volume of the space furthest from said main combustion chamber ( 2) among said two spaces.
The four-stroke precombustion engine (1) according to one of claims 1 to 13 characterized by the absence of a main combustion chamber fuel injector, which would inject the fuel inside said main combustion chamber ( 2).
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