Brevet FR2185759A1 — publié le 19740104

La présente invention concerne des perfectionnements dans un moteur à combustion interne du type à piston rotatif et plus particulièrement des perfectionnements dans un dispositif d'injection de carburant pour utilisation avec un moteur à piston rotatif. Afin de perfectionner la combustion dans la chambre de combustion d'un moteur à piston rotatif, on a déja proposé l'idée d'utiliser une chambre de précombustion. Les gaz de combustion produits dans cette chambre de précombustion sont introduits dans la chambre de combustion, de façon à rendre stable et à fixer la combustion principale. Dans un moteur à piston rotatif de l'art antérieur avec la chambre de précombustion, deux pompes d'injection de carburant sont réglées séparément pour fournir respectivement deux quantités mesurées distinctes de carburant à une buse d'injection de carburant dans une chambre de combustion principale et à une buse d'injection de carburant dans une chambre de précombustion. Dans le moteur à piston rotatif ci-dessus, les quantités de carburant à fournir aux deux chambres peuvent difficilement être réglées à un niveau déterminé. Les dispositifs de contrôle des pompes de carburant sont généralement d'une construction compliquée et, par conséquent, leur coût de production devient parfois si élevé qu'il fait perdre de la valeur au perfectionnement obtenu sur la combustion. Par conséquent, un objet de l'invention est de présenter un dispositif perfectionné d'injection de carburant pour utilisation dans un moteur à piston rotatif ayant une chambre de précombustion. Un autre objet de l'invention est de procurer un dispositif perfectionné d'injection de carburant du type ci-dessus, dans lequel une quantité mesurée constante de carburant est injectée dans une chambre de précombustion, pendant qu'une quantité mesurée appropriée de carburant est injectée dans une chambre de combustion principale. Un autre objet de l'invention est de procurer un dispositif perfectionné d'injection de carburant du type ci-dessus, dans lequel une buse principale d'injection de carburant débouche non pas en amont de la chambre de combustion principale, ctest-à-dire dans une tubulure d'entrée, mais directement dans la chambre de combustion principale. Un autre objet de l'invention est de procurer un dispositif perfectionné d'injection de carburant du type ci-dessus, qui comporte des pompes à carburant principale et auxiliaire, entraînées par un arbre commun, la première pompe étant capable, en fonction de la charge et de la vitesse du moteur, de régler la quantité de carburant à fournir à la chambre de combustion principale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin unique annexé représentant de façon schématique un mode de réalisation préféré du dispositif d'injection de carburant de l'invention. Le numéro de référence 10 se rapporte à un moteur à combustion interne du type à piston rotatif, qui comprend, uniquement à titre d'exemple, un carter de moteur 11 à deux lobes et un rotor tournant 12 monté dans le carter de moteur 11 autour d'un arbre excentré 13, ses sommets étant en contact glissant avec la paroi interne du carter li en définissant à l'intérieur des chambres de travail, dans lesquelles les temps du cycle de fonctionnement du moteur comprennent, ainsi qu'il est connu, l'aspiration, la compression, la détente et ltéchappement. On a prévu une chambre de précombustion 15 qui comporte un passage 14 de communication du fluide avec celle des chambres de travail qui correspond au temps de compression et plus tard au temps de détente.En d'autres termes, la chambre de précombustion 15 possède un orifice de sortie qui débouche dans une chambre de combustion principale 18 en un point décalé angulairement par rapport à l'arbre excentré Q 13, dans l'une ou l'autre des directions avant et arrière, d'un angle 2 inférieur à 500 par rapport au petit axe D de la paroi interne du carter 11 du moteur. Le volume de la chambre 15 de précombustion est dans un domaine qui représente de 5 à 30% du volume minimum qui est occupé dans la chambre de combustion principale 18 au point mort haut.Une buse auxiliaire 16 d'injection de carburant et une bougie d'allumage auxiliaire 17 sont montées dans cette chambre 15 de précombustion, de façon à réaliser une précombustion pour fournir des gaz de combustion ou au moins des gaz partiellement brûlés à la chambre principale de. combustion 18 pour stabiliser la combustion principale. La buse 16 d'injection de carburant débouche, comme indiqué, dans la chambre 15 de précombustion pour introduire une quantité constante mesurée de carburant. La bougie d'allumage 17 enflamme, comme d'habitude, le carburant introduit, suivant une séquence prédéterminée. D'autre part, dans la chambre 18 de combustion principale, est montée une buse 19 d'injection de carburant qui débouche directement dans la chambre de combustion principale 18 pour y introduire une quantité mesurée de carburant. On a désigné d'une façon générale par la référence 20 un moyen de pompage principal qui met le fluide en communication, par l'intermédiaire de la canalisation principale de carburant 21, avec la buse principale d'injection de carburant 19 pour alimenter celle-ci avec une certaine quantité de carburant sous pression. Cette quantité de carburant est réglée pour varier en fonction des conditions du moteur, suivant la charge et la vitesse de celui-ci. On a également prévu un moyen de pompage auxiliaire 22 de carburant qui comporte une communication de fluide au travers d'une canalisation auxiliaire de carburant 23 avec la buse auxiliaire 16 d'injection de carburant, pour alimenter celle-ci avec une quantité constante mesurée de carburant sous pression. Comme on peut le déduire de la description suivante, les deux moyens de pompage 20 et 22 ci-dessus sont de construction considérablement simplifiée, du fait qu'ils sont entrainés par un arbre commun 24. Plus précisément, le moyen de pompage auxiliaire 22 comporte un cylindre (sans référence) délimitant une chambre à volume variable qui comporte pour le fluide une communication avec la buse auxiliaire 16 d'injection de carburant. Dans ce cylindre, un piston ou plongeur (sans référence) est mobile de façon alternative pour délivrer une quantité constante mesurée de fluide sous pression. Un montage d'entratnement à cames33 est fixé sur l'arbre à cames 24 et il est en contact avec une extrémité du piston pour communiquer à celui-ci un mouvement alternatif quand l'arbre à cames 24 tourne.Cet arbre 24 est animé d'une rotation par un élément d'entratnement, par exemple une transmission de puissance reliée à la sortie du moteur. Ici, la référence 31 concerne un manchon qui est monté sur la paroi extérieure cylindrique du piston du moyen auxiliaire 22 de pompage du carburant, de façon à permettre un glissement suffisant à l'intérieur. D'autre part, le moyen de pompage principal 20 de carburant comporte aussi un cylindre (sans référence), un manchon 29, un piston 30 et un montage 32 d'entrainement à cames qui ont tous des modes de construction et de fonctionnement semblables correspondant à ceux des éléments du moyen de pompage auxiliaire 22 de carburant et, par suite, on n'a pas répété leur description. Toutefois, le moyen de pompage 20 comporte de plus un dispositif de commande du déplacement du piston de celui-ci en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre à cames commun 24. Ce moyen de commande comporte une rainure hélicoltdale (sans référence) réalisée comme indiqué à la surface du piston du moyen de pompage principal 20.Dans ce moyen de commande, on a prévu également une tige de commande 28 qui comporte une saillie (non représentée) pouvant stellgager dans la rainure hélicoldale pour commander la course du piston du moyen de pompage principal 20. A cette tige de commande 28 est reliée une extrémité d'un levier articulé 38 qui peut tourner autour d'un axe de rotation fixe 39. On a également prévu une biellette 27 qui a une extrémité reliée à l'autre extrémité du levier tournant 38. Cette biellette 27 peut également tourner autour d'un axe de rotation fixe 40. Un élément conique 26 est porté par l'arbre à cames commun 24 et sa surface conique peut venir en glissant en contact avec l'autre extrémité de la biellette 27.Un certain nombre de contrepoids 25 sont également inclus dans le moyen de commande et chacun d'eux comporte deux leviers (sans référence) reliés l'un à l'autre de façon oscillante. De plus, ces deux leviers sont reliés respectivement à l'arbre à cames 24 et à la périphérie la plus extérieure de l'élément conique 26, si bien que cet élément 26 est déplacé par rapport à l'arbre à cames 24 en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Quand, en fonctionnement, l'élément conique 26 est déplacé dans la direction de la flèche B, par suite du mouvement centrifuge des poids 25 en direction de la flèche A, la tige de commande 28 est également déplacée dans la direction de la flèche C à l'aide des mouvements de rotation des deux éléments reliés 27 et 38, comme indiqué. Ce mouvement de la tige de commande 28 est accompagné par le mouvement tournant du manchon 29 qui commande le déplacement du piston du moyen de pompage principal à l'aide de la liaison entre la rainure hélicordale du piston 30 et la saillie de la tige de commande 28. De cette manière, la quantité de carburant à appliquer à la buse 19 d'injection principale de carburant peut être réglée suivant la vitesse de rotation de l'arbre à cames commun 24. Le manchon 31 et le piston du moyen de pompage auxiliaire 22 n'ont au contraire aucune liaison avec la tige de commande 28. I1 en résulte que le déplacement de ce moyen de pompage 22 est maintenu à un niveau constant indépendamment de la vitesse de rotation de l'arbre à cames 24. Cette disposition simplifiera aussi la construction du moyen de pompage auxiliaire 22. Au point de vue du fonctionnement de la chambre 15 de précombustion, meme une telle construction simplifiée du moyen de pompage 22 et l'alimentation constante en carburant qui en résulte peuvent etre considérées comme suffisantes. A cause de la chambre de précombustion 15, on dispose d'une production stable de gaz de combustion chauds qui sont intro- duits à l'intérieur de la chambre principale de combustion pour régulariser ou stabiliser la combustion principale, ainsi qu'il a été décrit. Le moteur 10 à piston rotatif est, de plus, comme il est bien connue muni d'une bougie d'allumage principale 34, d'une tubulure d'entrée d'air 35, d'un papillon de réduction 36 et d'un orifice d'échappement 37, mais les modes de construction et de fonctionnement de ces éléments sont tellement connus qu ils dispensent de leur description. Dans cette réalisation, les deux moyens de pompage 20 et 22 sont représentés disposés en série, mais ils peuvent être disposés en V,si désiré. Ainsi qu'on l'a décrit ci-dessus, les moyens de pompage de la présente invention sont considérablement simplifiés, du fait qu'ils sont entratnés tous les deux par un arbre à cames commun et qu'il suffit pour le moyen auxiliaire de fournir une quantité constante mesurée de carburant. De plus, il est intéressant que le coût de production du moyen complet de pompage est réduit d'une façon prononcée et que le service d'entretien est rendu possible. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'home de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection de carburant pour utilisation avec un moteur à combustion interne du type à piston rotatif comportant un carter de moteur et un rotor tournant excentré disposé dans ledit carter de moteur, avec ses sommets en contact glissant avec la paroi interne du carter de moteur pour définir entre eux des chambres de travail dans lesquelles les temps du cycle de fonctionnement du moteur consistent en admission, compression, détente et échappement, ledit dispositif d'injection de carburant étant caractérisé en ce qu'il comprend - une chambre de précombustion ayant une communication du fluide avec celle des chambres de travail qui correspond au temps de compression et,plus tard,au temps de détente, une précombustion étant effectuée dans ladite chambre de précombustion pour introduire des gaz au moins partiellement brtlés dans ladite chambre de travail, de façon que la combustion principale devant avoir lieu dans cette chambre de travail puisse y être maintenue stable; - une buse auxiliaire d'injection de carburant débouchant dans la chambre de précombustion pour y introduire une quantité mesurée de carburant; - un moyen auxiliaire de pompage ayant une communication du fluide avec ladite buse auxiliaire d'injection de fluide pour alimenter celle-ci avec une quantité prédéterminée de carburant sous pression; - une buse principale d'injection de carburant débouchant directement dans ladite chambre de travail pour y introduire une quantité mesurée de carburant; et - un moyen principal de pompage ayant une communication du fluide avec ladite buse principale d'injection de carburant pour alimenter celle-ci avec une quantité de carburant sous pression variant avec la charge et avec la vitesse du moteur. 2. Dispositif d'injection de carburant pour utiliser dans un moteur à combustion interne du type à piston rotatif, comportant un carter de moteur à deux lobes et un rotor tournant disposé à l'intérieur dudit carter de moteur autour d'un arbre excentré, avec ses sommets en contact glissant avec la paroi intérieure du carter de moteur, pour définir entre eux des chambres de travail dans lesquelles les temps du cycle de fonctionnement du moteur consistent en admission, compression, détente et échappement, caractérisé en ce qu'il comprend - une chambre de précombustion ayant une communication du fluide avec celle des chambres de travail qui correspond au temps de compression et, plus tard, au temps de détente, une précoabustion étant effectuée dans ladite chambre de précombustion pour introduire des gaz au moins partiellement brtlés dans ladite chambre de travail, de façon que la combustion principale devant avoir lieu dans cette chambre de travail puisse y être maintenue stable; - une buse auxiliaire d'injection de carburant débouchant dans la chambre de précombustion pour y introduire une quantité mesurée de carburant; - un moyen auxiliaire de pompage ayant une communication du fluide avec ladite buse auxiliaire d'injection de fluide pour alimenter celle-ci avec une quantité prédéterminée de carburant sous pression; - une buse principale d'injection de carburant débouchant directement dans ladite chambre de travail pour y introduire une quantité mesurée de carburant; et - un moyen principal de pompage ayant une communication du fluide avec ladite buse principale d'injection de carburant pour alimenter celle-ci avec une quantité de carburant sous pression variant avec la charge et avec la vitesse du moteur. 3. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre de précombustion comporte un orifice de sortie qui débouche dans ladite chambre de travail en un point décalé angulairement par rapport à l'arbre excentré, vers l'avant ou vers l'arrière, d'un angle plus petit que 50" à partir du petit axe de la paroi intérieure à deux lobes dudit carter de moteur. 4. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre de précombustion a un volume compris entre 5 et 30% du volume minimum qui est occupé par ladite chambre de travail au point mort haut. 5. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen auxiliaire de pompage comporte un cylindre définissant une chambre ayant une communication pour le fluide avec la buse auxiliaire d'injection de carburant, un piston mobile alternatif disposé dans ledit cylindre pour extraire une quantité prédéterminée de carburant sous pression, un montage d'entraînement mis en contact avec ledit piston pour lui fournir un mouvement alternatif et un dispositif de commande à arbre muni d'un élément d'entrainement poiir le faire tourner, le dispositif portant ledit montage d'entrainement et tournant avec lui; et en ce que ledit moyen de pompage comporte un cylindre définissant une chambre qui a une communication pour le fluide avec la bnse principale d'injection de carburant, un piston mobile alternatif disposé dans ledit cylindre pour extraire une quantité prédéterminée de carburaot sous pression, un montage d'entraînement mis en contact avec ledit piston pour lui fournir un mouvement alternatif, un dispositif de commande à arbre,commun au dispositif de commande à arbre du moyen auxiliaire de pompage et mis en rotation par un élément d'entraInement, le dispositif de commande à arbre portant sur lui le montage d'entratnement pour le faire tourner avec lui, et un moyen de commande, sensible à la vitesse de rotation du dispositif de commande à arbre, pour commander le déplacement du piston du moyen de pompage principal. 6. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moteur primaire comprend un moyen de transmission de la puissance relié à la sortie dudit moteur, que le moyen de commande comprend une rainure hélicotdale formée à la surface du piston dudit moyen de commande, une tige de commande ayant une saillie pouvant s'engager dans la rainure hélicotdale pour commander la course du piston du moyen de commande principal, un levier tournant ayant une extrémité reliée à la tige de commande et tournant autour d'un axe de rotation fixe, une biellette ayant une extrémité reliée à l'autre extrémité dudit levier tournant et pouvant tourner autour d'un axe de rotation fixe, un élément conique porté par le dispositif de commande à arbre et ayant sa surface conique en contact glissant avec l'autre extrémité de la biellette et un certain nombre de contrepoids ayant chacun deux leviers reliés l'un à l'autre de façon oscillante et reliés ensemble au dispositif commun de commande à arbre et à la périphérie externe dudit élément conique pour déplacer ce dernier sur le précédent en fonction de la vitesse de rotation dudit moteur.