Brevet FR2021835A1 — publié le 19700724

Les systèmes d'injection électronique pour moteurs à combustion interne qui ont été réalisés à ce jour sont généralement sensibles aux conditions extérieures, particulièrement à la chaleur et aux vibrations, ce qui les rend d'une fiabilité douteuse. Ces systèmes sont en outre, le plus souvent, coûteux et compliqués dans leur construction, leur service, et leur réparation. D'autre part, les injecteurs mcanques ne donnent pas entibrement satisfaction par suite de leur encombrement, de leur difficulté de construction en série, et de leur manque de souplesse. Pour éviter ces inconvénients, la présente invention a pour objet un dispositif de commande de la durée d'injection de carburant dans un système d'injecteurs de moteur a' combustion interne, ces injecteurs étant commandés par des valves dont chacune est contre par la bobine d'un électro-aimant. Ce dispositif comprend une armature entraSnée en rotation par le moteur et ayant une surface de révolution constituée par des éléments électriquement conducteurs et non conducteurs, un premier balai ayant. un contact continu avec l'un desdits éléments conducteurs, et une pluralité d'autres balais relies électriquement entre eux et connectés au premier balai par l'entremise d'un circuit comprenant une source de courant et les bobines des alec- tro-aimants, ladite pluralité de helais ayant -avec les éléments conducteurs des contacts intermittents dont la durée est fonction de la position que peuvent prendrent ces balais en réponse aux valeurs de certains paramètres tels que la dépression du moteur, la tempdrature des gaz d'échappement, la pression atmosphérique, etc. Mais l'invention sera mieux comprise par la description. qui va être donnée, ci-après et à litre d'exemple, d'une de ses fcrmes de réalisation illustrée au dessins annexés dans lesquels La Fig. 1 est une vue schématique d'un système d'injection de carburant pour moteur à combustion interne ; La Fig. 2 est une coupe d'un dispositif de commande de dure d'injection utilisé dans le système de la Fig 1 ; La Fig. 3 est une coupe partielle du précédent suivant les repères 3-3 de la Fig. 2 ; La Fig. 4 est une coupe partielle du même suivant les repères 4-4 de la Fig. 2 ; et La Fia. 5 est une coupe d'un mecanisme d'accélération utilisé en liaison avec le présent dispositif. En se référant à la Fig. 1, un système d'injection 10 comprend un dispositif de commande de la durée d'injection de car urt 12 associé à des valves d'injecteur 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, et 28 coopérant avec les cylindres d'un moteur à 8 cylindres. Ces vulves d'injecteurs sont commandées par des bobines d'électro- aimants et peuvent être utilisées pour injecter-le carburant dans la tubulure d'admission des cylindres, ou bien pour injecteur le carburant directement dans chaque cylindre. Une valve d'injecteur d'un fonctionnement s-atisfaisant est décrite dans le brevet français n 1,172,680 déposé par-la même demanderesse le 23 Février 1957. Dans la forme de réalisation de l'invention présentement décrite, l'injection du carburant se fait dans la tubulure d'admission commune aux cylindres. Le carburant sous pression est fourni aux valves des injecteurs par une pompe 32 qui aspire le carburan-t dans un réservoir (non représenté) à travers une conduite 34 et le refoule par une conduite 36 reliée à chacune des valves à travers une tubulure de derivation 38. Le systeme d'injection 40 est du type à circulation continue, et comprend une unité de contre 42 et une tubulure de retour 44. La pression dans la conduite 36 est, de pr- férence maintenue constante. Le dispositif de commande de la durée d'injection 12 est représenté plus en détail à la Fig. 2. Ce dispositif comprend un boîtier 50 ayant une cloison interne 52 et une paroi externe amovible 54 formant avec une patoi 56 und chambre 58 contenant le mécanisme primaire du dispositif. Une armature 70 est montée tournante dans la chambre 58 au moyen de bouts d'arbre 72 et 74 tourillonnant dans des paliers des parois 52 et 54. Cette armature est entraînée par le oteur au mayen d'une poulie 76 montée sur un arbre 78 accouplé au bout d'arbre 74. Cette armature est cylindrique, et elle est constituée de matériaux électriquement non conducteurs à l'exception de sa surface @@lindrique externe qui comprend 3 éléments conducteurs 80, 82, et 84 noyés dans la partie non conductricet Ces trois éléments conductueurs sont d'ailleurs électriquement relies entre euxO Un premier balai 88 coulisse dans un porte-balai 86 de gazon à rester en contact continu avec le premier élément conducteur de de contact tant maintenu élastiquement par un ressort 90. Ce premier balai 88 est relié par un conducteur 92 à l'un des piles d'une source de courant 91. Une second balai 102, coulissant dans un porte-balai 100 et rappelé vers l'armature 70 par un ressort 106, est en contact intermittent avec le deuxième élément conducteur 82. Ce second balai 102 est connecté à l'autre pale de la source de courant à travers le circuit des valves dtinjecteurs et un conducteur 104. Le porte-balai 100 peut prendre différentes positions suivant une direction de réglage paralLèle à l'axe de l'armature, au moyen d'une tige cylindrique 136 coulissant dans un alésage 138 de la paroi 52. L'élément conducteur 82 ayant des bords non parallèles à l'axe de l'armature, on voit que l'arc parcouru par le balai 102 sur ledit second élément 82 dans une révolution de l'armature est fonction de la position axiale du porte-balai 100.Cette position est commandée par un organe sensible à la dépression du mpteur et qui comprend une cloison déformable 128 qui est fixée à l'arbre 136 par deux coupelles 140, 144 et qui prend appui sur un ressort 142 dont une des extrémités est en butée sur la coupelle 144, son autre extrémité s'appuyant sur la partie postérieure 120 du bottier. Une chambre 124, constituée entre la cloison mobile 128 et la paroi 120, est en relation avec la dépression du moteur par une tubulure 150. Une deuxième chambre 126, constituée entre la cloison 128 et la paroi 52, est en relation normale, par une canalisation 160, avec la chambre 58 qui est reliée à l'atmosphère. Le fonctionnement de l'appareil, au présent stade de sa description est très simple : lorsque la dépression du moteur est importante, comme c'est le cas notamment au ralenti, le porte-balai 100 est tiré vers la droite, c'est-à-dire sur une zone de armature ou le second élément 82 ne présente au balai 102 qu'un arc de parcours réduit La durée d'injection est donc faible. Lorsque, par contre la dépression du moteur est faible, comme c'est le cas lorsque le moteur tourne à plein régime, le porte-balai 100 est déporté vers la gauche, vers la zone de l'armature où l'arc de ltélément 82 parcouru par le balai 102 est plus important. La durée d'injection sera donc plus grande. Un dispositif compensateur d'altitude, utile pour les applications aéronautiques, a été prévu et consiste en une valve 162 insérée dans le canal 160 et commandé par un anérolde 170. Aux basses altitudes, l'anéroSde 170 est expansé et ferme la relation de la valve 162 avec une tubulure 164 connectée à la sortie des gaz du moteur. En altitude, la construction de l'anéroïde 170 est telle qutil se contracte en coupant la relation du canal 160 avec l'atmosphère, mais en établissant la relation de ce même canall60 avec la tubulure 164 reliée aux gaz d'échappement. Ces derniers pénètrent dans la chambre 126 et provoquent un déplacement vers la droite de la cloison 128 et du porte-balai 100, ce qui se traduit par une diminution de fourniture du carburant. Un troisième balai 184 qui coulisse dans un porte-balai 182 avec rappel élastique sur l'armature 70 par un ressort 188. Ce balai 184 est électriquement conrecté au balai 102 par un fil 186. Le porte-balai 182 peut se déplacer parallèlement à l'axe de 11 armature au moyen d'une tige 194 commandée à la fois par un bilame 190 et par un piston 198 coulissant dns un cylindre 202 en relation avec la dépression du moteur par l'entremise d'une tubulure 200. Le balai 184 est en contact électrique intermittent avec un troisième élément conducteur 84 de l'armature 70, l'arc embrassé par ce troisième balai 184 sur l'élément 84 étant fonction de la position axiale du porte-balai 182 qui est déterminée par la température et la dépression du moteur. Lors d'un démarrage à froid, le bilame 190 est en expansion.Prenant appui sur la cheville 192, il repousse le balai 184 vers la droite, dans la zone ou l'arc parcouru par le balai 184 sur le troisième élément 84 est le plus important. La chambre 196 est en relation avec les gaz dtéchappe- ment du moteur, de sorte que le bilame 190 s'échauffe et se contracte en repoussant le balai 184 vers la gauche, vers la zone où l'arc de son parcours sur le troisième élément conducteur 84 est plus faible. Le balai 184 demeure en cette position tant que le bilame 190 reste chaud. Afin d'éviter un gaspillage d'essence, au démrrage, lorsque le moteur ne s'est pas encore échauffé, le piston 198 intervient pour repousser vers la gauche le porte-balai 182 sous l'effet de la dépression du moteur qui se manifeste vigoureusement dès que le moteur commence à tourner. Un quatrième balai 210, associé avec un dispositif prévu pour faciliter les accélérations du moteur, comprend un bottier 212 divisé par une cloispn mobile 218 en une chambre 216 reliée à la dépression du moteur par une tubulure 217 et une chambre 214 reliée à l'atmosphère. Le balai 210 est susceptible d'entrer en contact continu avec le premier élément conducteur 80. I1 coulisse dans un porte-balai 240 et il est rappelé par un ressort 230 qui prend ap-ui sur un renflement 232 de ce balai pour l'éloigner de l'armature 70. Le quatrième balai 210 est, en outre, relié électriquement au second balai 102. La cloison mobile 218 est rappelé vers le balai 210 par un ressort 236 dont la tension est réglable au moyen d'une vis 244. Une butée élastique 234 est en outre portée au centre de la cloison 218. En période d'accélération, la dépression du mo-teur diminue notablement de sorte que la cloison 218 est refoulée contre le balai 210 sous l'influence du ressort 236 dont la force dépasse celle du ressort 230. Le balai 210 est alors appliqué contre le premier élément 80; de ce fait, le circuit d'alimentation des valves est en ection de manière continuez Dès que la priode d'accélération cesse, la dépression du moteur s'accrott, la cloison 218 se rétracte du côté du ressort 236, libérant ainsi le balai 210 qui sous l'effet du ressort 230, stécarte à nouveau du premier élément 80. Le fonctionnement des diverses parties du dispositif objet de l'invention ayant été analyste lors de la description de chacune des ces parties, le fonctionnement de l'ensemble du dispositif est parfaitement clair et n'a besoin d'aucun autre commentaire. I1 convient d'observer que, entre la forme de réalisation de l'invention ci-dessus décrite, bien d'autres formes de réalisation sont possibles. C'est ainsi que l'armature tournante peut avoir une surface conique, ou bien être constituée par un disque plat. En outre, suivant la direction de réglage, l'armature peut être fixe et les balais mobiles, ou bien encore l'armature et les balais peuvent tre à la fois mobiles en réponse à la dépression du moteur. Les valves des injecteurs peuvent aussi être prévues pour commander l'injection de carburant directement dans les cylindres, de sorte qu'une commande de distribution doit être prévue en utilisant, à cet effet, une couronne de balais 102 convenablement espacés angulairement autour de 11 armature 70, chacun ce ces balais étant reliés par des conducteurs respectifs aux valves correspondantes. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de commande de la durée d'injection de carburant dans un système d'injecteurs de moteurs à combustion interne, ces injecteurs étant commandés par des valves dont chacune est contrtlée par la bobine d'un électro-aimant, caractérisé en ce qu'il comprend un bottier, une armature montée dans ce bottier, entratnée en rotation par le moteur et ayant une surface de révolution constituée par des éléments électriquement conducteurs et non conducteurs, un premier balai connecté à l'un des piles d'une sourd, de courant et ayant un contact continu avec un premier desdits élé- ments conducteurs, un second balai connecté à l'autre pble de la source de courant à travers les bobines des valves et ayant un contact intermittent avec un second élément -conducteur électrique ment connecté u premier, ce second balai pouvant prendre une position variable suivant une direction de réglage telle que l'arc parcouru par ce balai sur ledit second élément au cours de chaque révolution de l'armature soit une fonction de ladite position, des moyens sensibles à la dépression du moteur et des moyens reliant ces derniers au deuxième balai pour déplacer celui-ci suivant ladite direction de réglage de façon à faire varier la durée des ouvertures et fermetures des valves des injecteurs en fonction de la dépression du moteur. 2. - Dispositif selon 1 caractérisé en ce que les moyens sensibles à la dépression du leur comprennent une paroi mobile soumise d'un côté à ladite dépression et de l'autre côté à une pression modifiee à partie de la pression atmosphérique. 3. - Dispositif selon 2, caractérisé par un passage transmettant l'échappement du moteur à ladite paroi mobile et par des moyens réglant cette transmission en ponction de la pression atmos sphérique. 4.- Dispositif selon 1. caractérisé par un troisième balai connecté au second et ayant un contact intermittent avec un troisi eme élément conducteur relié électriquement au premier élément, ce troisième balai pouvant prendre une position variable suivant la mOme direction de réglage de sorte que l'arc parcouru par ce balai sur le troisième élément conducteur soit une fonction de ladite position, et par des moyens provoquant le changement de ladite position en fonction de la température de façon à assurer le démarrage à froid du moteur. 5. - Dispositif selon 4, caractdrisé par un quatrième balai connecté au second et ayant, avec le premier élément conducteur, un contact continu durant les pnriodes d'accélération du moteur, et par des moyens dégageant ledit quatrième balai du premier élément conducteur en réponse à la dépression du moteur. 6. - Dispositif selon 5 caractérisé en ce que lesdits moyens sensibles à la dépression du moteur consistent en une memurane flexible soumise d'un côté à la dépression du moteur et de l'autre à la pression atmosphérique ambiante.