Brevet FR2225627A1 — publié le 19741108

La présente invention concerne une installation d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, et plus particuliè- rement, la réalisation d'une telle installation sous une forme appropriée. Selon l'invention, l'installation d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, comportant un collecteur d'admission, comprend un dispositif de mesure du débit, destiné à mesurer le débit d'air dans le collecteur d'admission, en combinaison avec au moins un élément fluidique, commandé par ledit dispositif de mesure du débit, et réglant la cadence à laquelle du carburant est injecté dans le collecteur d'admission. Des exemples de réalisation seront à présent décrits, en regard du dessin annexé dans lequel : La figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'une installation d'injection de carburant selon l'invention La figure 2 représente une série d'ondes pouvant être obtenues en différente emplacements de l'installation La figure 3 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation de l'invention ; et La figure 4 est une vue schématique en coupe d'une partie de l'installation représentée sur 19 figure 3. Ls figure 1 représente une installation d'injection de carburant comprenant un élément fluidique réalisé sous la forme d'un modulateur d'impact 1. auquel du carburant parvient par une conduite 2,à une pression d'environ 0,3 kg/cm2. Le carburant est éjecté à l'état finement pulvérisé en amont du papillon du collecteur d'admission 3 d'un moteur,puis est admis dans les cylindres du moteur. Un courant d'air comprimé de sens contraire au sens d'écoulement du carburant vers le moteur, est envoyé au modulateur d'impact par une conduite 4 afin d'empêcher le carburant d'être éjecté. Lorsque cela est nécessaire, c'est-à-dire lorsque le papillon est ouvert, des impulsions d'air sont envoyées au modulateur d'impact par une conduite 5, sous une pression suffisante pour détourner le premier courant d'air ou courant de blocage et permettre au carburant de pénétrer dans le collecteur d'admis o Un dispositif à sifflet tourbillonnaire 15 du type décrit dans la demande britannique nO 55117/73 déposée le 28 Novembre 1973 est fixé au collecteur d'admission ; on se référera à cette demande pour en obtenir une description plus complète. Le dispositif comporte plusieurs entrées tangentielles 15a, de sorte que l'air pénétrant dans le collecteur par le dispositif engendre un mouvement tourbillonnaire dans une portion de passage 6. Dans celle-ci une tige 7 est montée pivotante en un emplacement 8 de son axe longitudinal, de sorte qu'elle peut être entraSnée en rotation par le mouvement tourbillonnaire à une vitesse dépendant du débit d'air dans le dispositif.L'extrémité Sa de la tige est accouplée, par une tringlerie 9, avec un clapet en forme de champignon (non représenté) logé dans un obturateur 10 auquel de l'air parvient par une conduite 11, sous une pression d'environ 0,7 kg/cm2. Un clapet approprié est celui qui est fabriqué par la Société C. A. Norgren sous la marque "Featherflex Senior". L'air quitte l'obturateur 10 par une conduite 12 commandée par le clapet en forme de champignon, sous la forme d'une série d'impulsions de pression arrondies ayant une fréquence dépendant de la vitesse de rotation de la tige 7 et, par suite, du débit d'air dans le dispositif 15. Une lecture de pression effectuée au point A peut être représentée par la courbe sinusoTdale supérieure de la figure 2. Les impulsions arrondies provenant du dispositif 10 sont envoyées à un dispositif conformateur d'impulsions fluidique 16,qui peut être, de façon appropriée, un alésent du type fabriqué par la Bristish Fluidics connu sous la marque "I - MS 1". De l'air parvient également au conformateur d' impulsions 16 par la conduite 17, et le débit de sortie résultant mesuré en un point B a l'allure rectangulaire représentée par la courbe centrale de la figure 2. La fréquence des impulsions rectangulaires est égale à celle de la forme d'onde d'entrée, mais la durée de chaque impulsion rectangulaire n'est déterminée que par un dispositif à retard D associé au conformateur d'impulsion, et elle n'est-pas influencée par la fréquence des impulsions provenant du dispositif 10. Ces impulsons sont alors envoyées à un amplificateur digital 13 connu sous la marque "DA" et fabriqué par British Fluidics. De l'air parvient par une conduite 14 à l'amplificateur 13,et le débit de sortie de l'amplificateur mesuré au point C est représenté par la courbe inférieure de la figure 2.Ces impulsions rectangulaires amplifiées sont envoyées par la conduite 5 au modulateur d'impact pour détourner le courant d'sir de blocage de la conduite 4, et produire de ce fait une succession d'impulsions de csrbursnt finement atomisé devant être envoyé au moteur. Il est évident que le nombre d'impulsions de carburant est directement proportionnel au débit d'air traversant le collecteur d'admission, lequel débit dépend de l'ouverture du papillon des gaz du moteur. Ainsi, l'installation d'injection de carburant utilise le débit d'air comme paramètre d'entrée principal. En se référant à prisent aux figures 3 et 4, l'installation de réglage du débit de carburant comporte un dispositif de mesure de débit massique 21, du type connu à générateur d'ions, monté dans le collecteur d'admission. Ce dispositif comprend un générateur d'ions, non représenté, monté dans le collecteur d'admission, et une ou plusieurs électrodes montées dans le collecteur en face du générateur d'ions, > courant variable produit sur cette électrode étant directement proportionnel au débit massique de l'air dans le collecteur. Un signal émanant du générateur d'ions 21 est envoyé à un générateur électrique de fonctions 23 qui peut également recevoir d'autres signaux de commande représentant des paramètres de l'état de fonctionnement du moteur.Un signal électrique de sortie du générateur de fonctions, représentant les conditions d'alimentation en carburant du moteur, est envoyé à un moteur pas à pas 25 qui entratne un pignon 26, lequel déplace un injecteur d'air 27 recevant de l'air d'une pompe de sortie 28 d'un modulateur d'impact sommateur 29, du carburant passant d'une pompe 30 à un injecteur de carburant 31 du modulateur d'impact 29 à une pression constante, la quantité de carburant envoyée au moteur étant déterminée par la position axiale de l'injecteur d'air par rapport à l'injecteur de carburant. Comme le montre la variante de réalisation de la figure 4,le modulateur d'impact sommateur comporte des manchons creux intérieur et extérieur 32 et 33, présentant des orifices radiaux 32a et 33a resptivement, les orifices étant en général alignés, et les manchons délimitant entre eux un intervalle annulaire 34. De l'air est envoyé à l'intérieur 35 du manchon annulaire 32, tandis que du carburant est envoyé à l'extérieur 36 du manchon extérieur 33, de sorte que l'on obtient l'impact du carburant sur l'air, à l'in térieur de l'intervalle annulaire 34. Le signal électrique provenant du générateur de fonctions 23 peut être utilisé pour graduer le manchon intérieur par rapport au manchon extérieur et ainsi régler le débit du carburant. On notera que, lorsque les orifices intérieur et extérieur ont alignés, on peut faire en sorte qu'il ne parvienne pas de carburant au moteur. REVENDICATIONS 1.- Installation d'injection de carburant pour moteur à combustion interne comportant un collecteur d'admission, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de mesure de débit destiné à mesurer le débit d'air dans le collecteur d'admission, en combinni- son avec su moins un élément fluidique commandé par le dispositif de mesure du débit, et réglant la cadence à laquelle du carburant est injecté dans ledit collecteur d'admission. 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément fluidique est un modulateur d'impact dans lequel des jets opposés d'air et de carburant sont dirigés l'un vers l'autre et en ce que le débit d'air à destinstion dudit modulateur d'impact est commandé par ledit dispositif de mesure du débit. 3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de mesure du débit se présente sous la forme d'un sifflet tourbillonnaire comportant des entrées d'air disposées pour engendrer un tourbillon dans un passage, et des moyens rotatifs placés dans ledit passage pouvant tourner sous l'action dudit tourbillon, à une vitesse déterminée par la vitesse d'écoulement de l'air à travers ledit sifflet tourbillonnaire. 4.- Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un obturateur actionné cycliquement par les moyens rotatifs se trouvant dans le passage pour engendrer un signal fluidique à variations cycliques, de façon à commander ledit modulateur. 5.- Installation d'injection de carburant, selon la revendicatison4, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif,conformateur d'impulsions fluidique destiné à produire des impulsions fluidiques d'une fréquence égale à la fréquence fluidique émanant de l'obturateur, mais d'une longueur indépendante de ladite fréquence. 6.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte également un amplificateur fluidique digital destiné à amplifier les impulsions fluidiques provenant du conformateur d'impulsions et à envoyer les impulsions amplifiées au mo modulateur. 7.- Installation selon la revendication i, caractérisée en ce que l'élément fluidique est constitué par un modulateur d'impact comportant un injecteur de carburant et un injecteur d'air recevant respectivement du carburant et de l'air à des pressions telles que, dans une première position relative des injecteurs, le carburant ne peut être éjecté de l'injecteur, et des moyens pour déplacer les injecteurs l'un par rapport à l'autre pour permettre au carburant d'être éjecté de l'injecteur de carburant. 8.- Installation selon la revendicstion 7, caractérisée en ce que les moyens pour déplacer les injecteurs consistent en un moteur électrique commandé par le dispositif de mesure de débit.