Brevet FR2514824A1 — publié le 19830422

1.- " Procédé et installation d'injection de carburant pour alimenter en carburant un moteur à combustion interne à compression de mélange et à allumage séparé " L'invention part d'un procédé pour alimenter en carburant un moteur à combustion interne à compression de mélange et à allumage séparé, au moyen d'une installa- tion d'injection de carburant avec des soupapes de dosage disposées sur une canalisation d'alimentation en carburant pour doser une quantité de carburant se trouvant dans un rapport déterminé par rapport à une quantité d'air aspirée par le moteur à combustion interne, ce dosage s'effectuant pour une différence de pression constante, mais toutefois, susceptible d'être modifiée en fonction des caractéristi- ques de fonctionnement du moteur à combustion interne, en ce que la partie mobile d'une soupape de régulation dispo- sée en aval de chaque soupape de dosage et réglant la dif- férence de pression à la soupape de dosage considérée, est sollicitée, d'une part, par la pression de carburant en aval de la soupape de dosage considérée, et, d'autre part, par la pression de carburant dans une canalisation de pres- sion de commande, qui est en liaison avec la canalisation d'alimentation en carburant et qui est limitée, d'un coté, par un étranglement de commande et de l'autre côté, par un étranglement de l'écoulement en retour, et qui aboutit à une canalisation d'écoulement en retour, et avec des soupa- pes d'injection individuelles par l'intermédiaire desquel- 2.- les le carburant ainsi dosé est injecté en amont de chaque cylindre du moteur à combustion interne ainsi qu'une sou- pape d'injection supplémentaire susceptible d'être action- née électromagnétiquement, par l'intermédiaire de laquelle, en fonction des grandeurs caractéristiques de fonctionne- ment du moteur à combustion interne, du carburant supplé- mentaire est susceptible d'être injecté dans la tubulure d'aspiration d'air du moteur à combustion interne L'inven- tion part également d'une installation d'injection de car- burant pour la mise en oeuvre d'un procédé pour l'alimen- tation en carburant d'un moteur à combustion interne à compression du mélange et à allumage séparé. On connaît déjà un procédé et une installation d'injection de carburant dans lequel ou dans laquelle, lors du démarrage du moteur à combustion interne, du carburant est injecté dans la tubulure d'aspiration d'air du moteur à combustion interne, par l'intermédiaire d'une soupape supplémentaire d'injection susceptible d'être actionnée électromagnétiquement Il est également connu, pour enri- chir le mélange carburant-air dans des conditions de fonc- tionnement déterminées du moteur à combustion interne, d'- augmenter la chute de pression aux soupapes de dosage en abaissant une pression de commande au moyen d'une soupape de pression de commande susceptible d'être actionnée électromagnétiquement. L'invention a pour but de perfectionner ces solutions connues et concerne à cet effet, un procédé pour alimenter en carburant un moteur à combustion interne-à compression de mélange et à allumage séparé, procédé carac- térisé en ce que, en ouvrant la soupape d'injection supplé- mentaire, à côté de l'injection de carburant dans la tubu- lure d'aspiration d'air, la pression dans la canalisation de pression de commande est susceptible d'être abaissée et la différence de pression aux soupapes de dosage est sus- ceptible d'être augmentée pour augmenter la quantité de 3.- carburant dosée et injectée par l'intermédiaire des sou- papes d'injection L'invention concerne également une ins- tallation d'injection de carburant pour la mise en oeuvre du procédé cidessus, installation caractérisée en ce que la soupape supplémentaire d'injection est reliée à la ca- nalisation de pression de commande en aval de l'étrangle- ment de commande. Le procédé conforme à l'invention ou bien l'installation d'injection de carburant conforme à l'inven- tion, définis ci-dessus, présentent par rapport aux solu- tions connues l'avantage qu'avec une unique soupape supplé- mentaire d'injection actionnée électromagnétiquement, on peut obtenir un facteur d'enrichissement plus important du mélange carburant-air et avec une dépense moindre, D'autres caractéristiques de l'invention per- mettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des améliorations du procédé et de l'installation d'injection de carburant définis ci-dessus. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à un exemple de réalisation représenté sur la figure unique ci-jointe. Dans l'installation d'injection de carburant représentée à titre d'exemple sur le dessin, des soupapes de dosage sont désignées par 1, une soupape de dosage 1 étant associée à chacun des cylindres 7 d'un moteur à com- bustion interne à allumage séparé et à compression de mé- lange, cette soupape dosant une quantité de carburant se tenant dans un rapport déterminé avec la quantité d'air aspirée par le moteur à combustion interne L'installation d'injection de carburant représentée à titre d'exemple, comporte quatre soupapes de dosage 1 et est ainsi prévue pour un moteur à combustion interne à quatre cylindres. La section transversale des soupapes de dosage 1 peut par exemple être modifiée pour toutes les soupapes ainsi que cela est indiqué, par un élément de manoeuvre 2 en 4.- fonction des grandeurs caractéristiques de fonctionnement du moteur à combustion interne, par exemple de façon con- nue, en fonction de la quantité d'air aspirée par le mo- teur à combustion interne les soupapes de dosage 1 sont placées sur une canalisation d'alimentation en carburant 3, dans laquelle du carburant en provenance d'un réservoir de carburant 6 est refoulé par une pompe à carburant 5 en- tra née par le moteur électrique 4. En aval de chaque soupape de dosage 1, il est prévu une canalisation 11 par l'intermédiaire de laquelle le carburant ainsi dosé parvient dans une chambre de régla- ge 12 d'une soupape de réglage 13 séparément associée à chacune des soupapes de dosage 1 * la chambre de réglage 12 de la soupape de réglage 13 est séparée d'une chambre de commande 15 de cette soupape de réglage 13 par une pièce mobile de soupape revêtant la formes par exemple d'une mem- brane 14 la membrane 14 de la soupape de réglage 13 coopé- re avec un siège fixe de soupape 16 prévu dans la chambre de réglage 12# par l'intermédiaire duquel le carburant dosé peut s'écouler hors de la cbambre de réglage 12 vers les soupapes d'injection individuelles 18, sur chaque tu- bulure d'aspiration individuelle 22 du moteur à combustion interne Dans la chambre de réglage 12, peut être également disposé un ressort 17 qui sollicite la membrane 14 dans le sens de l'ouverture de la soupape de réglage 13. De la canalisation 3 d'alimentation en carburant dérive une canalisation 19, qui, par l'intermédiaire d'un étranglement de commande 20 débouche dans une canalisation de pression de commande 21 En aval de l'étranglement de commande 20, sont disposées, sur la canalisation de pres- sion de commande 21, les chambres de commande 15 des sou- papes de réglage 13, et en aval des chambres de commande , est disposé un étranglement 24 d'écoulement en retour. De la canalisation 3 d'alimentation en carburant, dérive également une canalisation 25, sur laquelle est disposée 5.- une soupape 26 de réglage de la pression, grâce à laquel- le en amont des soupapes de dosage du carburant 1 est maintenue une pression de carburant constante La soupape de réglage de la pression 26 représentée à titre d'exem- ple sur le dessin, comporte un piston de réglage 27 qui peut être déplacé par la pression régnant dans la canali- sation 25 contre l'action d'un ressort de réglage 28, si bien que par l'intermédiaire d'une arête de réglage 29, le carburant peut s'écouler à partir de la canalisation 25 dans une canalisation d'écoulement en retour 30 et reve- nir au réservoir de carburant 6 Du fait de l'ouverture du piston de réglage 27, une soupape de fermeture 31 peut être simultanément ouverte A cet effet, le piston de ré- glage 27 en s'ouvrant, lorsque la pompe de carburant 5 refoule, vient en prise sur une broche d'actionnement 32 qui déplace dans le sens de l'ouverture, la partie mobile 33 de la soupape de fermeture 31, contre l'action d'un res- sort de fermeture 34 Si le moteur à combustion interne est arrêté, aucun refoulement de carburant n'est plus effectué par la pompe électrique à carburant 4, 5 et la soupape de réglage de pression 26 se ferme Simul- tanément, le ressort 34 venant en prise sur la broche de manoeuvre 32, déplace la partie mobile 33 de la soupape de fermeture 31, dans la position de fermeture En aval de l'étranglement d'écoulement en retour 24, le carburant parvient dans la canalisation d'écoulement en retour 30, dans laquelle est également disposée la soupape de ferme- ture 31, Lorsque la pompe à carburant ne refoule pas, on emp Oche ainsi par la fermeture de la soupape 31, que du carburant puisse fuir de la canalisation de pression de commande et on obtient ainsi que l'installation d'injec- tion de carburant reste remplie de carburant pour un nou- veau démarrage du moteur à combustion interne. De la canalisation 21 de pression de commande, part en aval de l'étranglement de commande 20, une canali- 6.- sation dérivée 36 aboutissant par l'intermédiaire d'un étranglement de limitation 37, à une soupape supplémentai- re d'injection 38 susceptible d'être actionnée électro- magnétiquement, et par l'intermédiaire de laquelle, du carburant est susceptible d'être injecté dans la tubulu- re d'aspiration d'air 47 ou bien dans la tubulure générale d'aspiration 39 en amont des tubulures d'aspiration indi- viduelles 32 La soupape d'injection supplémentaire 38 est susceptible d'être commandée par l'intermédiaire de l'appareil électronique de commande 41, qui est alimenté à partir de la batterie 43 du véhicule par l'intermédiaire d'un commutateur d'allumage 42 A c 8 té de la température du moteur au moyen d'un détecteur 44 de température, un signal de mesure 45 caractérisant une accélération du mo- teur à combustion interne peut être introduit dans l'appa- reil électronique de commande 41, ce signal obtenu de fa- çon connue, étant délivré par exemple par l'intermédiaire d'un commutateur de pression différenciateur, non repré- sentéw qui réagit à une modification de la chute de pres- sion au clapet d'étranglement 46 dans la tubulure d'aspi- ration d'air 47. Au moyen de la soupape supplémentaire d'injec- tion 38, une quantité supplémentaire de carburant peut être injectée dans la tubulure d'aspiration 47 ou bien dans la tubulure générale d'aspiration 39, en fonction de la température du moteur lors d'un démarrage à froid du moteur à combustion interne pendant le démarrage et en étant limitée dans le temps, ce dont il résulte un enri- chissement du mélange carburant-air et une mise en route plus s Ore du moteur à combustion interne En outre, la soupape d'injection supplémentaire 38 est commandée par l'appareil électronique de commande, de telle sorte, qu'el- le s'ouvre si un signal de mesure 45 caractérisant un processus d'accélération du moteur à combustion interne, est appliqué à l'appareil électronique de commande 41 Par 7.- l'ouverture de la soupape d'injection supplémentaire 38, il ne se produit pas seulement un enrichissement du mé- lange carburant-air du fait de l'injection de carburant par l'intermédiaire de cette soupape d'injection supplé- mentaire 38, mais également simultanément, un abaissement- de la pression dans la canalisation de pression de comman- de 21, qui a pour conséquence, un abaissement identique de la pression dans les chambres de réglage 12 des soupapes de réglage 13, grâce à quoi aux soupapes de dosage 1, la différence de pression s'élbève et une quantité de carbu- rant plus importante est dosée L'enrichissement du mélan- ge carburant-air s'effectue ainsi simultanément par l'in- termédiaire d'une quantité de carburant plus élevée injec- tée par l'intermédiaire de la soupape d'injection 18, et par une quantité supplémentaire de carburant injectée par l'intermédiaire de la soupape d'injection supplémentaire 38 Ainsi, un taux d'enrichissement très élevé peut ôtre obtenue. 8.- REVEND I C AT IONS 1. Procédé pour alimenter en carburant un moteur à combustion interne à compression de mélange et à allumage séparé, au moyen d'une installation d'injec- tion de carburant avec des soupapes de dosage disposées sur une canalisation d'alimentation en carburant pour doser une quantité de carburant se trouvant dans un rap- port déterminé par rapport à une quantité d'air aspirée par le moteur à combustion interne, ce dosage s'effec- tuant pour une différence de pression constante, mais toutefois susceptible d'être modifiée en fonction des caractéristiques de fonctionnement du moteur à combus- tion interne, en ce que la partie mobile d'une soupape de régulation disposée en aval de chaque soupape de do- Sage et réglant la différence de pression à la soupape de dosage considérée, est sollicitée d'une part, par la pression de carburant en aval de la soupape de dosage considérée, et, d'autre part, par la pression de carbu- rant dans une canalisation de pression de commande, qui est en liaison avec la, canalisation d'alimentation en car- burant et qui est limitée d'un côté par un étranglement de commande et de l'autre côté par un étranglement de l'écou- lement en retour, et qui aboutit à une canalisation d'écou- lement en retour, et avec des soupapes d'injection indi- viduelles par l'intermédiaire desquelles le carburant ain- si:-dosé est injecté en amont de chaque cylindre du moteur à combustion interne ainsi qu'une soupape d'injection sup- plémentaire susceptible d'être actionnée électromagnéti- quement, par l'intermédiaire de laquelle, en fonction des grandeurs caractéristiques de fonctionnement du moteur à combustion interne, du carburant supplémentaire est suscep- tible d'être injecté dans la tubulure d'aspiration d'air du moteur à combustion interne, procédé caractérisé en ce que, en ouvrant la soupape d'injection supplémentaire ( 38), à côté de l'injection de carburant dans la tubulure d'as- 9._ piration d'air ( 39, 47), la pression dans la canalisation de pression de commande ( 21) est susceptible d'être abais- sée et la différence de pression aux soupapes de dosage ( 1) est susceptible d'être augmentée pour augmenter la quantité de carburant dosée et injectée par l'intermédiai- re des soupapes d'injection ( 18). 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la soupape supplémentaire d'injection ( 38), en vue d'enrichir le mélange carburant-air, est susceptible d'8 tre commandée en fonction de signaux de commande ( 45) caractérisant une accélération du moteur à combustion in- terne. 3. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la soupape supplémentaire d'injection ( 38) en vue de l'enrichissement du mélange carburant-air, est susceptible d'être commandée lors du démarrage ( 42) du mo- teur à combustion interne. 4. Installation d'injection de carburant pour la mise en oeuvre d'un procédé pour l'alimentation en car- burant d'un moteur à combustion interne à compression du mélange et à allumage séparé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, installation d'injection de carburant caractérisée en ce que la soupape supplémentiare d'injec- tion ( 38) est reliée à la canalisation de pression de com- mande ( 21) en aval de l'étranglement de commande ( 20). 5. Installation d'injection de carburant se- lon la revendication 4, caractérisée en ce que la soupape d'injection supplémentaire ( 38) pour l'injection de carbu- rant est susceptible d'être commandée par des signaux de commande ( 45) caractérisant une accélération du moteur à combustion interne. 6. Installation d'injection de carburant se- lon la revendication 4, caractérisée en ce que la soupape d'injection supplémentaire ( 38) pour l'injection de carbu- rant, est susceptible d'être commandée par des signaux de commande ( 42) lors du démarrage du moteur à combustion interne. 7. Installation d'injection de carburant se- lon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la soupape d'injection supplémentaire ( 38) est en liaison avec la canalisation de pression de commande ( 21) par l'intermédiaire d'un étranglement de limitation ( 37).