Brevet FR2509797A1 — publié le 19830121

Procédé pour le réglage du déroulement -de la combustio dans les moteurs à combustion interne. L'invention concerne un procédé pour régler le déroule ment du processus de combustion dans les moteurs à combustion interne, en particulier dans les moteurs à explosion. Dans le déroulement du processus de combustion des mott à combustion interne, qui se reflète par exemple dans l'évolue de la pression danslachambre de combustion en fonction de la p( sition angulaire du maneton de iuilebrequin correspondant (fig 1), on peut distinguer trois phases Au cours de la phase initiale de la combustion, approximativement entre 400 et 200 avant le point mort haut (P M H), il se forme un noyau de flamme turbulent dans le voisinage de la bougie d'allumage. Pour que cette première phase, que l'on peut qualifier de retard à l'allumage, puisse évoluer et passer dans la deuxième phase, la phase principale, il faut que le noyau de flamme atteigne les dimensions de la zone de flammes turbulentes. Au cours de la phase principale il se produit une expansion des flammes turbulentes à travers la chambre de combustion et par suite la combustion du mélange principal La phase finale de la combustion commençant quelque 100 après le P M H, consiste en une postcombustion du mélange, en arrière du front des flammes La durée et l'évolution respectives des différentes phases dépendent des conditions d'allumage, de la composition du mélange, de l'intensité de la turbulence, de la pression, de la température ainsi que des caractéristiques chimiques du carburant utilisé. Ce processus de combustion du mélange qui se déroule en trois phases se répète avec chaque cycle de travail Les déroulements successifs de ce proc Essus de combustion, dont chacun peut être relevé sous la forme d'un diagramme indica- teur de la pression en fonction de la position angulaire du vilebrequin présentent des fluctuations considérables malgré des conditions de fonctionnement qui demeurent inchangées. L'instabilité de la forme des cycles de travail réduit la valeur de la pression effective moyenne indiquée et, par conséquent le rendement du moteur à combustion interne, en particulier lorsque celui-ci est utilisé dans le domaine d'un excédent d'air Il résulte de plus, de cette instabilité de la forme, un accroissement des exigences du m-ot-eur quant à l'indice d'octane du carburant à utiliser, car celles-ci sont déterminées par les cycles o apparaissent des pressions pour lesquelles se produit l'allumage intempestif le plus précoce Ces fluctuations cycliques provoquent e-n-outre un accroissement de la teneur des gaz d'échappement en consti- tuants visés par les prescriptions réglementaires, à savoir des oxydes d'azote (NO), hydrocarbures (HC) et de l'oxyde de carbone (C>). A partir de ces données physiques, l'objet de la présente invention consiste à améliorer le rendement des moteurs à combus- tion interne et à réduire la teneur en produits nocifs, dans les gaz d'échappement, en supprimant les fluctuations cycliques dans le déroulement du processus de combustion. Pour atteindre cet objectif, on propose selon la présente invention, pour le contrôle des conditions de déroulement de la combustion, un procédé selon lequel on détermine les valeurs optimales d'une grandeur caractéristique du processus de com- bustion (de la pression dans la chambre de combustion) en fonction de la position angulaire du vilebrequin et qu'on les met en mémoire dans unappareil de réglage électronique, on mesure d'une manière continue sur la chambre de combustion la valeur effective de ladite grandeur caractéristique de la combustion que l'on compare avec les valeurs de consigne de l'appareil de réglage, et on compense les écarts qui apparais- sent entre la valeur effective et la valeur de consigne en agis- sant sur la carburation et/ou sur le système d'allumage du moteur à combustion interne Avec la méthode de réglage selon l'invention on obtient d'une part une régularisation du dérou- lement des processus de combustion qui se succèdent et, d'autre part, une adaptation aux valeurs optimales obtenues expéri- mentalement et mises en mémoire Comme grandeur réglée on utilise de préférence la pression dans la chambre de combustion dont on corrige les conditions d'évolution en fonction de la position angulaire du vilebrequin, lorsque les écarts apparaissent par rapport à une courbe de valeurs de consigne mise en mémoire dans 3 2509797 un dispositif électronique, en modifiant la composition du mélange ou bien le point d'allumage Les courbes de consigne sont relevées pour chaque point de fonctionnement dans le réseau, de caractéristiques, de la marche à vide à la puis- sance maximale, et mises en mémoire dans l'appareil de réglage électronique. On a représenté dans le dessin, sous la forme d'un schéma synoptique, un dispositif de régulation basé sur le procédé de réglage selon l'invention. Au moyen d'un dispositif indicateur dynamométrique 2 on détermine en permanence la pression qui règne à chaque instant dans la chambre de combustion d'un moteur à combus- tion interne 1 et on applique la valeur mesurée en tant que valeur effective à l'entrée d'un appareil de réglage élec- tronique 3 qui renferme, en tant que valeur de consigne, les formes d'évolution optimales de la pression dans la chambre de combustion Si un écart apparaît entre la valeur de con- signe et la valeur mesurée, ledit appareil envoie un ordre de réglage à un appareil élaborateur du mélange 4 et/ou à un système d'allumage 5 du moteur à explosion 1 dont il corrige le fonctionnement dans le sens convenable et ajuste ainsi la pression dans la chambre de combustion à la valeur de consigne prescrite à l'instant considéré. On arrive ainsi à obtenir avec les moteurs à explo- sion un accroissement de l'ordre de 6 pour cent du travail spécifique, c'est à dire de la puissance, ce qui correspond à une amélioration simultanée du rendement effectif Dans le domaine de fonctionnement avec excédent d'air on arrive à réduire de 30 à 50 pour cent l'émission d'oxydes d'azote (no). Ces avantages justifient amplement les dépenses supplémen- taires pour le dispositif de régulation et assurent une exploitation exceptionnellement économique du moteur à ex- plosion équipé dudit dispositif. 4 2509797 REVENDICATION Procédé pour le réglage des conditions de déroulement du processus de combustion dans les moteurs à combustion in- terne, caractérisé par le fait que l'on détermine les valeurs optimales d'une grandeur caractéristique du processus de combustion (de la pression dans la chambre de combustion) en fonction de la-position angulaire du vilebrequin et qu'on les met en mémoire dans un appareil de réglage électronique 3, que sur la chambre de combustion 1 on mesure d'une manière continue la valeur effective de ladite grandeur caractéris- tique de la combustion, que l'on compare avec les valeurs de consigne de l'appareil de réglage, et que l'on compense les écarts qui apparaissent entre la valeur effective et la valeur de consigne en agissant sur la carburation et/ou sur le système d'allumage du moteur à combustion interne.