Brevet FR2280799A1 — publié le 19760227

La présente invention concerne un moteur à combustion interne, destiné en particulier aux véhicules automobiles, sur lequel le carburant est amené directement aux soupapes d'admission ou à la chambre de combustion par une pompe d'injection montée sur la tubulure d'admission. Sur les moteurs à combustion interne de ce genre, on désire toujours obtenir la combustion la plus complète possible, ne serait-ce que pour des raisons d'économie de carburant. On s'efforce de plus de limiter l'émission de substances polluantes en prenant notamment des mesures particulières concernant les organes d'échappement, dont par exemple la mise en place de catalyseurs. C'est une des solutions à apporter à ce problème qui constitue l'objet de l'invention. Elle résoud le problème qui vient d'entre présenté en prévoyant le montage entre la pompe d'injection et la tuyere d'injection d'un dispositif de réchauffage pouvant élever suffisamment sous pression la température du carburant liquide -pour que celui-ci puisse à la sortie de la tuyère être, du fait de la détente de pression intervenant, entièrement vaporisé. Le réchauffage du carburant constitue unetechnique largement connue. Il est prévu, par exemple, par le brevet US 2 723 339, selon lequel le carburant est ensuite amené au carburateur à l'état chaud. Il n1 est pas question cependant dans ce cas d'une vaporisation. Le brevet britanique 1 147 021 décrit un procédé de vaporisation de carburant utilisant des chambres spéciales réchauffées à 11 électricité ; dans ce cas toutefois, le carburant vaporisé est introduit dans la chambre de combustion, ce qui complique considérablement les dispositions à prendre et rend difficile un dosage précis. Le dispositif conforme à l'invention est d'une construction simple ; sa construction et son exploitation n'engendrent que des frais relativement réduits. Il procure une réduction non négligeable des substances polluantes et un abaissement de la consommation en carburant. il contribue enfin avantageusement à permettre l'utilisation du moteur avec d'autres carburants que le carburant de base (moteur à carburants multiples). L'invention prévoit également, pour la phase de démar rage, un réchauffement électrique et, pour la phase de service proprement dite, un réchauffement par les gaz d'échappement. Il importe peu en principe qu'il s'agisse d'un réchauffement direct. On peut parfaitement envisager l'utilisation d'un caloporteur particulier ; les canalisations de carburant peuvent, par exemple, être réchauffées dans un bain d'huile ou dans un bain d'un autre caloporteur, bain lui-même réchauffé électriquement ou par utilisation des gaz d'échappement. Un exemple d'exécution montre, avec un dessin annexé (coupe schématique partielle) les détails de l'invention. Sur la figure unique du dessin, on voit une pompe d'injection 10 montée de façon classique sur un moteur à combustion interne, non représenté dans ses détails. Cette pompe alimente en carburant, au cours d'un temps de fonctionnement déterminé, uneguyère d'injection 71 montée sur la tubulure d'aspiration 12. Le système est conçu pour que la tuyère d'injection Il injecte le carburant dans le canal d'admission 14 immédiateient avant les soupapes d'admission 13. Sur la tubulure d'aspiration 12, sont par ailleurs montés, selon une technique connue, un clapet d'étranglement, un filtre à air et éventuellement d'autres organes non représentés. La tuyauterie 15 raccordant la pompe d'injection 10 et la tuyère à injection 11 passe par un dispositif de réchauffage 16 dans lequel le carburant est réchauffé. Le réchauffage s'effectue normalement, c'est-à-dire pendant la marche du-moteur, à l'aide des gaz d'échappement ; à cet effet, le dispositif de réchauffage 16 est raccordé, par des raccords appropriés 17, à la tuyauterie d'échappement. Dans la phase de démarrage du moteur, le réchauffage s'effectue électriquement (prises 18). La commutation d'un régime de réchauffage sur un autre peut selon l'invention s'effectuer automatiquement, par exemple en fonction de la température atteinte par les gaz d'échappement. Dans le dispositif de réchauffage 16, le carburant n'est pas vaporisé, mais simplement chauffé suffisanent, en phase liquide, pour pouvoir, à la sortie de la tuyère 11, se vaporiser par détente. Le réchauffage s'effectue donc dans l'appareil 16 sous une pression compatible avec la pression à la tuy- ère d'injection 11. L'expérience mpntre que pour un réchauffage jusqu'à 200 ou 2200 C, une pression d'au moins 110 bars à la tuyère d'injection Il doit être assurée.La pulvérisation proprement dite s'effectue alors à une pression plus elevée, 115 bars par exemple; ou plus. Poubobtenir un réchauffage de cet ordre, la pratique montre que des longueurs déterminées de tuyauteries sont nécessaires pour le circuit intérieur du dispositif de chauffage (50 cm au minimum pour les paramètres indiqués cidessus ; le tracé de ces tuyauteries n'est pas exécuté en détail sur le croquis). il faut également qu'une différence de température suffisante s'établisse entre le carburant preneur de chaleur et le caloporteur qui la lui fournit, gaz d'échappement par exemple. Cette différence de température devrait être d'environ 200C. Dans le cadre de l'invention, le montage du dispositif de réchauffage 16 devra évidemment être effectué le plus près possible de la tuyère d'injection 11. Le tronçon de tuyauterie de carburant 15 raccordant ces deux organes devra être le plus court possible. La tuyère d'injection Il peut également, toujours dans le cadre de l'invention, être réchauffée pour éviter un refroidissement du carburant sortant du dispositif de réchauffage. Ce réchauffage de la tuyère d'injection ou du support de tuyère n'a pas à étre effectué à la température fixée pour le carburant réchauffé, mais peut se limiter, pour les paramètres pris en exemple, à environ 1800C (température superficielle de l'organe chauffé). RLVvNDICATIONS 1. lioteur à combustion interne, destiné en particulier aux véhicules automobiles, dans lequel le carburant est amené directement aux soupapes d'admission ou à la chambre de combustion par une pompe d'injection alimentant une tuyère d'injection montée sur la tubulure d'admission, caractérisé par le fait qu'entre la pompe d'injection (10) et la tuyère d'injection (11), est monté un dispositif de réchauffage (16) et que le carburant peut être suffisamment réchauffé sous pression dans le dispositif (16) pour pouvoir être, à la sortie de la tuyère (11), entièrement vaporisé du fait de la détente. 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de réchauffage (16) utilise pour la phase de démarrage le chauffage électrique et Pour la marche proprement dite la chaleur des gaz d'échappement.