Brevet FR2465093A1 — publié le 19810320

1.- l'invention part d'une soupape d'injection de car- burant avec préparation du carburant à injecter dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne par un fluide ga- zeux, On connaît déjà une soupape d'injection de carburant dans laquelle de l'air de préparation est amené directement avant l'injection au carburant à injecter et dans laquelle l'in- jection du mélange s'effectue ensuite à proximité immédiate de la paroi de la tubulure d'aspiration. Cette disposition connue présente toutefois certains inconvénients auxquels se propose de remédier l'invention. A cet effet, l'invention concerne une soupape ca- ractérisée en ce que le carburant à injecter, lorsque la soupa- pe est ouverte, est canalisé en aval du siège de soupape dans un canal de guidage du mélange d'un tube de guidage du mélange et est directement enrobé de tous c8tés par l'air de prépara- tion ou bien les gaz d'échappement et est injecté en passant par un orifice d'injection dans la tubulure d'aspiration, la soupape d'injection de carburant conforme à Mn- ventions présente par rapport aux solutions connues l'avantage que le mélange préparé de façon intensive peut Otre transporté de la façon souhaitée même pour de basses pressions de carbu- rant le plus près possible de la soupape d'admission du moteur à combustion interne et qu'une marche sans à-coups du moteur à combustion interne est ainsi garantie, m8me dans le cas de modifications soudaines de la charge. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des améliorations, de la soupape d'injection de carburant définie ci-dessus. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à trois exemples de réalisation représentés sommaire- ment sur les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 montre la disposition d'une soupape d'injection de carburant dans un moteur à combustion interne, - les figures 2 à 4 représentent respectivement une forme de réalisation d'une soupape d'injection de carburant comportant un tube de guidage du mélange, Sur la figure 1, 1 désigne une tubulure d'aspira- tion dans laquelle est disposé un papillon d'étranglement 2. La tubulure d'aspiration 1 débouche dans un cylindre 3 d'un 2.- moteur à combustion interne à compression de mélange et à allu- mage séparé, l'admission dans le cylindre étant commandée par une soupape d'admission 4. Immédiatement en amont de la soupape d'admission est disposée une soupape d'injection de carburant 5, à travers laquelle le carburant est susceptible d'être injec- té à proximité immédiate de la soupape d'admission 4 dans la tubulure d'aspiration0 Dans le cas de la soupape d'injection du carburant représentée, il s'agit par exemple d'une soupape d'injection de carburant susceptible d'être actionnée électro- magnétiquement et qui est susceptible d'être commandée de façon en soi connue par un appareillage de commande électronique en fonction des caractéristiques de fonctionnement du moteur à combustion interne. La soupape d'injection de carburant 5 est en liaison, par l'intermédiaire d'un raccord d'admission 61avec la canalisation d'alimentation en carburant, par l'intermédiaire de laquelle du carburant notamment sous faible pression (infé- rieure à 1 bar) est délivré. Dans de tels systèmes à basse pres- sion, une pulvérisation par l'air est nécessaire pour une bonne préparation du carburant à injecter. En tant que source d'air, on peut utiliser par exemple de l'air comprimé ou bien, comme cela est représenté, de l'air en provenance de l'atmosphère, qui est amené à la soupape d'injection de carburant 5 par exem- ple en amont du papillon d'étranglement 2 en étant dérivé à partir de la tubulure d'aspiration 1 par l'intermédiaire d'une canalisation d'air 7, La canalisation d'air 7 peut être également raccordée au système d'échappement du moteur à combustion interne, si bien que des gaz d'échappement sont utilisés pour la prépa- ration du carburant à injecter. Ceci présente l'avantage que, même dans le domaine de pleine charge du moteur à combustion interne, une pression de transport suffisamment élevée est dis- ponible. Dans le cas d'un premier exemple de réalisation d'une soupape d'injection de carburant réalisée conformément à l'invention représentée en vue partielle sur la figure 2, un corps de buse est désigné par 10, ce corps de buse étant inséré dans un support de buse 11 et sa face frontale 12 étant utilisée comme siège de soupape fixe d'une soupape résultant de la coopé- ration avec une pièce mobile de soupape 13. Lorsque la pièce de soupape mobile 13 est soulevée, le carburant s'écoule entre la pièce mobile de soupape et le siège de soupape 12 vers un perçage 3.- de buse 14 assurant une action d'étranglement de dosage dans le corps de buse 10 et s'écoule à partir de là dans un canal de guidage de carburant 15 de diamètre plus important qui l'amène jusqu'à l'extrémité 16 du corps de buse. L'extrémité 16 du corps de buse 10 pénètre dans un canal de guidage de mélange 18 d'un tube de guidage du mélange 199 maintenu dans une structure 20 réalisée en matière plastique notamment pour assurer l'isola- tion thermique et qui entoure au moins partiellement, le boitier de la soupape d'injection de carburant. Dans la structure de maintien 20 est prévu un évidement annulaire 21 en liaison avec la canalisation d'air 7 et aboutissant à un canal annulaire 22 qui entoure la partie du corps de buse 10 faisant saillie hors du support de buse 11. la transition entre le canal annulaire 22 et le canal de guidage -de mélange 18 peut, comme cela est repré- senté en 23, se faire suivant un c8ne. Il peut être avantageux d'amener directement en amont du perçage de buse 14, à partir de l'évidement annulaire 21, par l'intermédiaire de petits per- çages d'air auxiliaires 24 ou bien d'évidements conformés de façon convenable, de l'air auxiliaire ou bien des gaz d'échappe- ment au carburant s'écoulant par-le canal de guidage de carbu- rant 15, grâce à quoi une première préparation du carburant à injecter s'effectue déjà avec l'air, et grâce à quoi il est par ailleurs garanti que même en pleine charge, donc à une pression voisine de lb pression atmosphérique dans la tubulure d'aspira- tion, le carburant peut s'écouler du canal de guidage de carbu- rant 15 dans le canal de guidage du mélange 18. Le jet de car- burant sortant de l'extrémité 16 du corps de buse 10 est enrobé directement de toute part dans la section conique 23 du canal de guidage du mélange 18 par le courant d'air principal, et transporté sans mouiller les parois et en étant en mOme temps mélangé avec l'air dans le canal de guidage du mélange 18 jus- qu'à l'entrée d'injection 25 à-l'extrémité du canal de guidage du mélange 18. L'orifice d'injection 25 est conformé de façon telle que le jet de carburant enrobé d'air peut pénétrer dans la tubulure d'aspiration sans mouiller les parois. Grâce à l'en- robage par l'air du jet de carburant, on obtient des vitesses d'écoulement très élevées dans le canal de guidage du mélange, car, contrairement à ce qui se produit en cas de mouillage des parois, le frottement est alors négligeable. Pour obtenir des vitesses d'écoulement élevées dans le canal de guidage du mélange, 4. - il est avantageux-de maintenir la section transversale de ce canal de guidage du mélange 18 aussi petite que possible, cette section du canal de guidage du mélange étant avantageusement trois fois plus grande que la section de l'orifice d'injection 25. Dans le cas du second exemple de réalisation de l'invention représenté sur la figure 3, les parties identiques à celles de l'exemple représenté sur la figure 2, sont dési- gnées par les m8mes chiffres de référence. Il s'est avéré avan- tageux, comme dans le cas de l'exemple de la figure 1, de munir le tube de guidage du mélange 19 avec un canal de guidage de mélange 27 conformé de façon à se rétrécir comiquement vers l'orifice d'injection 25. Ce canal de guidage du mélange 27 se rétrécissant coniquement vers l'orifice d'injection 25 n'influen- ce pas seulement favorablement la vitesse d'écoulement du mé- lange, mais évite également les "espaces morts" pouvant provo- quer des retards lors des modifications de charge. Dans le cas de l'exemple de réalisation selon la figure 4, l'air auxiliaire pour la préparation du carburant à injecter est amené au carburant par l'intermédiaire d'une fente d'air annulaire 28 directement en amont du perçage de buse 14. La fente d'air annulaire 28 est constituée en ce qu'un petit tube 29 est mis en place dans le canal de guidage du carburant , ce petit tube présentant un diamètre plus petit que le canal de guidage du carburant 15 et étant maintenu par des éléments de support 30 à une certaine distance du canal de guidage de carburant 15.* L'air auxiliaire s'écoule alors en provenance du courant d'air principal au voisinage de l'extrémité 16 du corps de buse 10 dans la fente d'air annulaire 28 et parvient au car- burant à l'autre extrémité par l'intermédiaire d'une fente an- nulaire 31. Les soupapes d'injection de carburant conformes à l'invention permettent une préparation optimale du carburant par l'air, même dans le cas de faibles pressions de carburant dis- ponibles et en évitant des à-coups de fonctionnement du moteur à combustion interne lors des changements de charge. REVENDICATIO 0 N S 1.- Soupape d'injection de carburant avec prépara- tion du carburant à injecter dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne par un fluide gazeux, soupape carac- térisée en ce que le carburant à injecter, lorsque la soupape (12, 13) est ouverte, est canalisé en aval du siège de soupape (12) dans un canal de guidage du mélange (18, 27) d'un tube de guidage du mélange (19) et est directement enrobé de tous c8tés par l'air de préparation ou bien les gaz d'échappement et est injecté en passant par un orifice d'injection (25) dans la tubu- lure d'aspiration (1). 2.- Soupape d'injection de carburant selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que la section transversale du canal de guidage du mélange (18) du tube de guidage du mé- lange (19) est maintenue aussi petite que possible pour obte- nir des vitesses d'écoulement très élevées du mélangeo 3.- Soupape d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisée en ce que la section transversale du canal de guidage du mélange (18) du tube de guidage du mé- - lange (19) est environ trois fois plus grande que la section transversale de l'orifice d'injection (25). 4.- Soupape d'injection de carburant selon la re- vendication 2, caractérisée en ce que le canal de guidage du mélange (27) du tube de guidage du mélange (19) est conformé de façon à se rétrécir coniquement vers l'orifice d'injection (25). 5.- Soupape deinjection de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que de l'air de préparation ou des gaz d'échappement peuvent être ame- nés en supplément au carburant à injecter avant son entrée dans le canal de guidage du mélange (18, 27).