Brevet FR2024142A1 — publié le 19700828

La présente invention est relative- auxdispositifs -à combustible pour moteurs à combustion interne et allumage par compression ainsi qu ta un moteur à allumage par compression comportant un tel dispositif à combustible. Le but de l'invention est de réaliser un tel dispositif sous une forme simple et commode. Dans un moteur à aXlumaoOe-par compression, la pression 1 pouvant être obtenue du moteur est généralement limitée par la quantité de fumées apparaissant à l'échappement du moteur. On a constaté, par expériencei qu!à pleine charge, c'est-à-dire avec la quantité maximale acceptable de fumées dans l'échappement du moteur, seulement environ 70 % de l'air disponible dans les chambres de combustion du moteur est utilisé. Il été prouvé que, toute chose égale par ailleurs la quantité de--fumées présentes dans les gaz d'échappement d'un-moteur à allumage par compression varie en fonction de sa température de combustion, et que si la température est abaissée, la quantité de fumées contenues dans les gaz d'échappement est alors-réduite. Pour diminuer la température de combustion on a proposé d'injecter dans les chambres de combustion, soit au commencement de l'injection du combustible dans cette chambre, soit peu après le commencement de cette injection, une quantité prédéterminée d'eau. En utilisant une injection d'eau de cette façon, on a constaté qu'avec la même quantité de fumées, une quantité supérieure de combustible peut tre fournie au moteur, accroissant ainsi la puissance développée par ce dernier. On a également trouvé que la diminution de la température de combustion lorsque l'on utilise une injection d'eau abaisse la quantité des gaz nocifs tels que, par exemple, de l'oxyde nitrique dans les gaz d'échappement. Dans un exemple pratique on a constaté qu'en injectant de l'eau, la quantité de combustible fournie au moteur peut être accrue de telle sorte que l'on obtient une utilisation de 85 ffi de la quantité d'air se trouvant dans la chambre de combustion pour la même quantité de fumées dans l'échappement. En outre, la puissance de sortie a été accrue d'une quantité variant entre 115 et 120 ffi de la valeur obtenue sans injection d'eau. La quantité d'eau injectée dans ce cas était de 20 ffi en volume par rapport au combustible.De plus, le retard d'allumage résultant de l'injection d'eau était acceptable, le retard d'allumage étant l'intervalle compris entre le commencement de l'injection du combustible et le commencement de la combustion de.celui-ci. Par expérience on a trouvé que jusqu'à 30 % d'eau en volume peut être toléré sans produire un retard d'allumage excessif bien que des volumes accrus d'eau conduisent à une nouvelle réduction de la fumée. I1 existe plusieurs procédés pour injecter l'eau. Tout d'abord l'eau et le combustible préalablement mélangés peuvent être amenés par une seule pompe et distribués par un seul injecteur. En second lieu, l'eau et le combustible peuvent être amenés par des pompes séparées et distribués par l'intermédiaire d'un seul injecteur, et troisièmement des pompes séparées et des ifl- jecteurs séparés peuvent être prévus pour l'eau et le combustible. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple - la Fig. 1 est une vue schématique d'un dispositif à combustible utilisant le premier procédé ; - la Fig. 2 est une vue schématique d'un dispositif à combustible utilisant le second procédé - la Fig. 3 est une vue schématique d'un dispositif à combustible utilisant le troisième procédé. En se reportant à la Fig. 1, on voit une pompe 10 comportant un arbre d'entraSnement 11 couplé au vilebrequin du mo teur de façon à être entrainée par celui-ci. La pompe comporte un refoulement 12 communiquant avec un injecteur 13 disposé afin de diriger le combustible dans une chambre de combustion 14 du moteur. De plus, la pompe comporte une admission 15 pour le mélange préalablement effectué du combustible et de l'eau. Le combustible peut comporter un dispersant afin de maintenir l'eau à l'état dispersé dans le combustible. En se reportant à la Fig. 2, les pompes pour le combustible et pour l'eau sont indiquées en 15 et 16 respectivement et ont leurs arbres d'entrainement couplés ensemble. En outre, les refoulements des pompes sont reliés à un raccord en l 17 qui comporte des clapets de retenue et, de plus, l'injecteur 13 est é relié galement/au raccord en T. Les clapets empêchant l'eau de stécou- ler vers la pompe à combustible et inversement. En se reportant à la Fig. 3, les pompes pour le combustible et pour l'eau sont reliées à des injecteurs séparés de combustible et d'eau 18 et 19 respectivement. Les agencements représentés aux Fig. 2 et 3 présentent l'avantage que la synchronisation relative de l'injection du combustible et de l'eau peut être réglée comme peuvent également etre réglées les quantités relatives d'eau et de combustible. REVENDICATIONS 1 - Dispositif à combustible pour moteur à combustion interne, du type à allumage par compression, caractérisé en ce qu il comprend des moyens pour injecter l'eau dans une chambre de combustion du moteur. 2 - Dispositif à combutible pour moteur à allumage par compression caractérisé en ce qu'il comprend une pompe pour distribuer un mélange d'veau et de combustible à un injecteur disposé afin de diriger le combustible et l'eau dans une chambre de combustion du moteur 3 - Dispositif à combustible pour moteur à allumage par compression caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison des moyens de pompage pour alimenter en combustible liquide une chambre de combustion du moteur, et des moyens pour distribuer de l'eau à la chambre de combustion grâce à quoi la température de combustion du combustible est inférieure à celle qui serait atteinte si aucune eau n'était distribuée, diminuant ainsi la quan tité de fumées contenues dans les gaz d'échappement du moteur. 4 - Dispositif à combustible, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens pour distribuer l'eau sont constitués par une autre pompe. 5 - Dispositif à combustible suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un seul injecteur pour diriger un mélange de combustible et d'eau dans la chambre de combustion, les refoulements desdites pompes communiquant avec une seule admission dudit injecteur. S - Dispositif à combustible suivant la revendication 5, caractérisé en ee qu'il est prévu un rapport en T pour réaliser la communication entre les refoulements des pompes, et l'admission de l'injecteur, ledit raccord en T eomportant des clapets afin d'empêcher l'eau de s'écouler en direction de ladite autre pompe et inversement, le raccord comportant également un clapet afin d'empecher l'écoulement du mélange d'eau et de combustible vers les pompes. 7 7 - Dispositif à combustible suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux injecteurs pour diriger le combustible et l'eau respectivement dans la chambre de combustion.