Brevet FR2278915A1 — publié le 19760213

La présente invention due à la collaboration de Monsieur Claude HENAULT, se rapporte aux moteurs à charge stratifiée dépollués, notamment du type à injection dans une pré chambre. La charge d'un moteur à charge stratifiée n'est pas homogène, contrairement à celle d'un moteur à combustion interne conventionnel. Une fraction de la charge, dont la richesse se trouve à l'intérieur des limites d'inflammabilité est située au voisinage de la bougie.d'allumage et une fraction de charge à richesse faible est localisée à l'opposé de la bougie. L'inflammation. de cette dernière fraction de charge doit. entre assurée par. l'énergie développée par la fraction inflammable par étincelle. Une telle stratification-peut être assurée par l'utilisation d'un moteur. à préchambre Dans. la.. préchambre sont alors disposés un injecteur et une bougie, l'injection assurant ltintroduction d'une quantité de combustible voisine de celle nécessaire. à la.cbmbustion à la richesse stoechiométrique de la charge d'air contenue dans la préchambre3 la bougie assurant l'inflammation du mélange. Une charge carburée normalement par un carburateur mais à richesse très inférieure à la. richesse stoechiométrique est introduite par la soupape d'admission dans la chambre principale. La bougie ne se trouve alors pas au.centre de la chambre de combustion principale. et -certaines parties de celle-ci se trouve fort éloignées de la. bougie d'allumage. C'est pourquoi la durée de la combustion est augmentée ainsi que la tendance à la.détonation.et ceci d'autant plus si le mélange. utilisé. est proche du mélange stoechiométrique qui entraîne la température de gaz la plus élevée dans la chambre de combustion. Cette tendance à la détonation a pour effet de limiter les performances maximales du moteur. La présente invention a pour objet un moteur a charge stratifiée ne présentant pas cet inconvénient, et dans lequel il est possible de déclencher une combustion déflagrante avant que ne prenne.naissance combustion détonante nuisible au moteur. Le moteur à charge. stratifiée objet de la présente invention comporte une seconde bougie d'allumage située à proximité de la partie de la chambre de combustion principale la plus éloignée du point d'allumage initial de façon à enflammer les gaz qui s'y trouvent avant qu'une détonation ne puisse prendre naissance. Par ailleurs, il est bien connu que l'utilisation d'un mélange pauvre conduit à une diminution de la vitesse de propagation d'une flamme et par conséquent à la diminution du rendement du moteur. Cet inconvénient est réduit grâce au second allumage déclenché dans la chambre de combustion principale, par exemple après un certain temps de combustion qui permet de recréer les conditions d'inflammabilité du mélange pauvre, d'accélérer ainsi la combustion et d'amé-liorer alors le rendement du moteur. Suivant un mode de réalisation préféré de la présente invention, un moteur à combustion interne du type à charge stratifiée comporte des chambres composées chacune d'une chambre principale de combustion pourvue d'une alimentation directe séparée et en communication par un conduit avec une préchambre associée munie d'un dispositif d'injection de carburant et d'une première bougie d'allumage. Une deuxième bougie d'allumage est alors prévue localisée dans une zçne de la chambre de combustion principale. située à l'opposé du conduit de communication avec la préchambre.La deuxième bougie d'allumage est avantageusement disposée dans un même plan axial du cylindre que le conduit précité. I1 est préférable que l'ouverture du conduit précité soit sensiblement à égale distance de l'électrode de la bougie précitée et du bord le plus rapproché du cylindre de la chambre, cette distance étant elle-même sensiblement égale au rayon du cylindre. Un moteur suivant l'invention peut encore etre perfectionné en le pourvoyant d'un dispositif approprié permettant de doser la quantité de carburant à injecter dans la préchambre de manière inversement proportionnelle à la richesse du mélange admis dans la chambre principale, de façon à assurer des conditions de combustion stoechiométrique dans la préchambre. Le moteur suivant l'invention peut aussi etre pourvu d'un dispositif approprié permettant de doser la quantité de carburant dans le mélange admis dans la chambre principale, en quantité progressivement enrichie jusqu'aux proportions stoechiométriques.avec l'augmentation de la puissance fournie par le moteur. Le dispositif d'allumage du moteur doit assurer l'allumage successif. de la première et de la deuxième bougie dans chacune des chambres. du moteur et peut avantageusement comporter un moyen permettant de réduire le décalage de l'allumage successif des première et deuxième bougies en fonction de l'augmentation de la.charge du moteur. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel la fig. 1 est une vue en coupe partielle suivant I-I de la fig. 2 d'une chambre de combustion d'un moteur à-aombus- tion interne suivant la présente invention; la fig. 2 est une vue de dessous schématique de la chambre de combustion de la fig. 1. Sur un bloc moteur. 1 est vissée de manière connue en soi une culasse 2. Un piston 3 représenté dans une position point mort haut dans. un cylindre 4 du bloc moteur 1 délimite avec la culasse 2 une chambre de combustion 5. La chambre de combustion 5 est séparée en une préchambre 6 et une chambre principale 7 communiquant par un conduit 8. Dans la préchambre 6 sont installés un injecteur 9 et une première bougie ,d'allumage 10. La chambre de combustion principale 7 est munie d'une soupape d'admission 11 et d'une soupape d'échappement 12, ainsi que d'une deuxième bougie d'allumage 13. On peut voir sur la fig. 2 que le conduit de liaison 8 débouche dans un meme plan axial du cylindre 4 que la deuxième bougie. d'allumage 13. La distance minimale séparant l'ouverture du conduit de liaison 8 à la paroi du cylindre 4 est référencée A sur la fig. 1. B désigne sur la même figure la distance séparant l'ouverture du conduit de liaison 8 aux électrodes situées en 13a de la deuxième bougie d'allumage 13. Les distances A et B sont égales entre elles dans le mode de réalisation représenté et ces distances sont sensiblement égales au rayon du cylindre 4. Par la soupape d'admission 11 est admis un mélange carburé dont la richesse peut varier entre O et 1 en fonc -tion de la puissance du moteur. Une injection auxiliaire de carburant est effectuée dans la préchambre 6 au moyen de l'injecteur 9 de manière à composer un mélange'riche. danslla.préchambre 6, mélange à l'intérieur des limites d'inflammabilité du mélange air/carburant. Cette quantité auxiliaire de carburant peut être diminuée progressivement jusqu a annulation au fur et à mesure que la richesse du mélange admis par la soupape d'admission 11 augmente, suivant la variation du régime de puissance du moteur. Une première inflammation est produite par la première bougie d'allumage 10 quand le piston 4 se trouve au point mort haut, une combustion se. développant à partir d'un premier point d'allumage 10a situé entre les électrodes de la. première bougie 10. La combustion se transmet à la chambre principale 7 par l'intermédiaire du conduit de liaison 8. Pendant cette propagation de la. flamme dans la chambre principale 7, une deuxième inflammation est produite à un second point d'allumage 13a situé entre les électrodes de la deuxième bougie d'allumage 13. Quand la richesse du mélange.de la. chambre principale 7 est faible, le moteur étant par exemple à puissance réduite, l'allumage au second point d'allumage 13a ne doit etre déclenché qu'après un certain temps de propagation de la flamme à partir du premier allumage au point d'allumage 10a de manière que la seconde étincelle d'allumage se produise dans un milieu devenu inflammable par..l'effet de compression fourni par le début de combustion qui a eu lieu dans la préchambre 6. Le second allumage accélère dans ce cas la combustion ce qui entraîne un meilleur rendement du moteur. Dans le cas où la richesse du mélange de la chambre principale 7 est voisine.du dosage stoechiométrique, le moteur étant par exemple à une charge voisine de la pleine charge, le deuxième allumage est déclenché avec. seulement un léger retard par rapport au premier allumage de manière à produire un second front de flamme dans la chambre principale. Le second front de flamme ainsi déclenché dans la partie de la chambre de combustion principale 7 la plus éloignée du premier point d'allumage 1Oa évite l'inflammation en masse ou détonation du mélange. La réalisation du dispositif d'allumage associé ne présente techniquement aucune difficulté. On peut par exemple mettre en oeuvre deux distributeurs au lieu d'un ou bien utiliser un distributeur de moteur huit cylindres dans le cas d'un moteur quatre cylindres pour la commande de l'allu- mage. Le fonction vitesse est une loi centrifuge classique et la fonction charge. est réalisée à partir de la position de l'accélérateur, les lois centrifuges des charges de chacun des deux distributeurs pouvant etre différentes. De meme, la fonction charge assure le réglage du dosage compensé.de l'injecteur d'enrichissement dans la préchambre et le réglage. de la richesse du mélange principal dans la chambre principale, par tous les moyens appropriés connus. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne du type à charge stratifiée dans lequel chacune des chambres est composée d'une chambre principale de combustion pourvue d'une alimentation directe séparée et en communication par un conduit avec une préchambre associée munie d'un dispositif d'injection de carburant et d'une première bougie d'allumage, moteur caractérisé par le fait qu'une deuxième bougie d'allumage est prévue localisée dans une zone de la chambre de combustion principale située à l'opposé du conduit de communication avec la préchambre. 2. Moteur à combustion interne du type à charge stratifiée suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la deuxième bougie d'allumage est disposée dans un même plan axial du cylindre que le conduit précité. 3. Moteur à combustion interne du type à charge stratifiée suivant la revendication 2, caractérisé par. le fait que l'ouverture du conduit précité est sensiblement à égale distance de l'électrode de la bougie précitée et du bord le plus rapproché du cylindre de la chambre3 cette distance étant elle-même sensiblement égale au rayon du cylindre. 4. Moteur à combustion interne du type à charge stratifiée suivant l'une quelconque des revendications précédents, caractérisé par le fait qu'il est pourvu d'un dispositif approprié permettant de doser la quantité de carburant à injecter dans la préchambre de manière inversement proportionnelle à la richesse du mélange admis dans la chambre principale, de façon à assurer des conditions de combustion stoechiométrique dans la préchambre. 5. Moteur à combustion interne du type à charge stratifiée suivant l'une quelconque des revendications précédents, caractérisé par le fait qu'il est pourvu d'un dispositif approprié permettant de doser la quantité de carburant dans le mélange admis dans la chambre principale, en quantité progressivement enrichie jusqu'aux proportions stoechiométriques avec l'augmentation de la puissance fournie par le moteur. 6. Moteur à combustion interne du type à charge stratifiée suivant l'une quelconque des revendications précédents, caractérisé par le fait qu'il est pourvu d'un disposi tif d'allumage assurant l'allumage successif de la première et de la deuxième bougie dans chacune des chambres du moteur. 7. Moteur à combustion interne du type à charge stratifiée suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le dispositif d'allumage comporte.un moyen permettant de réduire le décalage de allumage successif des première et deuxième bougies en fonction de l'augmentation de la charge du moteur.