Brevet FR2013136A1 — publié le 19700327

i 2013136 L'invention a pour objet un dispositif pour stratifier la charge de combustible dans les moteurs à allumage par étincelle, destiné non seulement aux moteurs à piston conventionnels, mais aussi aux moteurs à piston rotatif, à injection hydraulique et à injection pneumatique. On obtient actuellement la stratification de la charge et la régulation de qualité partielle par un tourbillonnement d'air dans une chambre de combustion convenablement constituée, et le jet du combustible pulvérisé est injecté sous un angle convenable. Dans ce système, on n'obtient pas la charge de la régulation de qualité dans foute l'étendue, et ainsi, le tourbillonnement de l'air diminue l'efficacité du remplissage, et par conséquent, abaisse la puissance du moteur. Dans les autres systèmes de moteurs à allumage par étincelle, on obtient la couche conductrice de charge, et ia régulation de qualité, en injectant le combustible sous haute pression, avant l'allumage, et le jet de combustible s'écoule alors tout près de la bougie d'allumage, puis il s'allume. Le défaut de ces méthodes est que le système d'injection à haute pression effectue une pulvérisation de combustible très précise, et l'air pour la combustion est incomplètement utilisé, ce qui abaisse par conséquent ia puissance unitaire de ces moteurs. Le dispositif selon l'invention n'a pas les défauts sus-menfionnés, car on obtient ici la séparation de ia charge, et la régulation de qualité dans l'étendue totale des charges, sans abaissement de la puissance unitaire du moteur, par l'emploi d'appareils d'injection simples, pas chers,hydrauliques ou pneumatiques. L'injection a lieu au début du temps de compression. Ce dispositif ne nécessitant pas de tourbillonnement d'air, permet d'obtenir des pressions effectives élevées. Le but de la présente invention est de réaliser la stratification de la couche conductrice de charge dans la chambre de combustion des moteurs à combustion interne, pour obtenir la régulation de qualité, l'abaissement de la consommation du combustible, et la diminution de la toxicité des gaz d'échappement, lors de l'utilisation du jeta basse pression hydraulique, du combustible ou du jet pneumatique. On a atteint ce but par la construction du dispositif de couche conductrice de charge des moteurs à allumage par étincelle selon l'invention, dont l'essentiel consiste en ce que la direction du jet du combustible injecté est variable pendant le travail du moteur, de façon que les gouttes du combustible tombent sur les parois de la chambre de combustion à une distance plus ou moins grande de la bougie d'allumage, selon la charge du moteur. Pour de petites charges, le courant du combustible pulvérisé est dirigé à peu près vers la bougie d'allumage, et lors de l'augmentation de la charge, ce courant estéloigné de 69 24370 2 2013136 cette bougie. Ainsi, nous pouvons approcher ou éloigner ia zone du mélange riche de la bougie d'allumage, et obtenir la régulation de qualité. Le dispositif de stratification de la couche conductrice selon l'invention est illustré sur un exemple d'exécution, à l'aide des dessins ci-annexés, qui 5 représentent ; - figure 1, le schéma du dispositif avec l'injection pneumatique à ouvertures stables ; - figure 2, le schéma du dispositif lors du fonctionnement du moteur à vitesse moyenne ; ]0 ~ figure 3, le schéma du dispositif lors du travail du moteur à pleine charge ; - figure 4, le schéma d'une variante du dispositif, lors de l'emploi de l'injection hydraulique avec injecteurs stables ; et - figure 5, une variante du dispositif avec injecteur pivotant. ]5 Le dispositif selon l'invention possède au minimum deux ouvertures 1 et 2 dans la paroi du cylindre 4, l'axe d'injection de l'ouverture 1 passe tout près de la bougie d'allumage 5, et l'axe de l'ouverture 2 est éloigné de la bougie d'allumage 5. Les ouvertures 1 et 2 sont reliées à l'aide d'un conduit d'alimentation 6, par l'intermédiaire de l'ajusteur 3. 20 Une variante du dispositif selon l'invention (figure 4) avec f'injecteur hydraulique au lieu des ouvertures 1 et 2, possède au moins deux injecteurs 1 et 2, situés dans la paroi du cylindre 4, dont les axes d'injection tombent, par un courant de combustible, à des distances diverses de la bougie d'allumage 5, sur les parois de la chambre de combustion 7, et l'axe d'injection de l'injecteur 1 25 passe plus près de la bougie d'allumage 5 que l'axe d'injection de l'injecteur 2. Les deux injecteurs 1 et 2 sont reliés au conduit d'alimentation commun 6, par l'intermédiaire de l'ajusteur 3. Une autre variante du dispositif selon l'invention (figure 5) comprend l'injecteur 1, pivotant dans le corps du cylindre 4 de l'injecteur 1, et cet injec-30 teur peut, selon la charge, diminuer l'angle^de l'axe d'injection par rapporta l'axe du cylindre 4, ainsi, le courant de combustible injecté tombe sur les parois de la chambre de combustion 7, à égale distance de la bougie d'allumage 5 selon la charge du moteur, créant la zone du mélange riche, plus ou moins éloigné de la bougie d'allumage 5. 35 Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant. Pour Q 9 ZP 7 H 3 2013136 de petites charges du moteur, le gaz avec les gouttes de combustible effectue l'injection, et il est amené, au moyen d'un conduit d'alimentation 6, au moment de l'injection, et dirigé par l'intermédiaire d'un ajusteur 3, vers l'ouverture d'injection 1, dont l'axe d'injection passe tout près de la bougie d'allumage 5. Les gouttes de combustible créent une zone de mélange riche, d'évacuation locale sur la paroi de la chambre de combustion 7, tout près de la bougie d'allumage 5. Ainsi, les quantités de combustible, même petites, s'allument lors de leur évaporation. Pendant le travail du moteur à charges moyennes (figure 2) l'ajusteur 3 prend une position intermédiaire, de façon que le gaz avec combustible effectuant l'injection, soit dirigé vers les deux ouvertures d'injection 1 et 2, et il crée deux courants dans le cylindre, et, non loin de la bougie d'allumage 5, parvient une moindre quantité de combustible. Lors du travail du moteur à pleine charge (figure 3), l'ajusteur 3 occupe une position dans laquelle le gaz effectuant une injection, est dirigé vers l'orifice 2, et les gouttes du combustible injecté en grande quantité tombent sur la paroi de la chambre de combustion 7, à grande distance de la bougie d'allumage et ainsi le mélange est facilement combustible aux environs de la bougie d'allumage 5. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. 69 24370 4 2013136 Revendications 1. Dispositif de stratification de la charge de combustible dans les moteurs à allumage par étincelle, caractérisé en ce que, dans la paroi du cylindre, on a effectué au moins deux ouvertures d'injection, ou au moins deux injecteurs dont les axes d'injection tombent selon diverses directions par rapport à la 5 bougie d'allumage sur les parois de la chambre de combustion, lesquels peuvent être enfoncés à l'aide d'un ajusteur de réglage, selon la charge du moteur. 2. Dispositif de stratification de la charge de combustible dans les moteurs à allumage par étincelle, caractérisé en ce que, l'injecteur est fixé de façon pivotante, et, pendant le fonctionnement du moteur, il peut changer l'an- TO gle de l'axe d'injection par rapporta l'axe du cylindre, selon la charge du moteur.