Brevet FR2534628A1 — publié le 19840420

Système d'injection de carburant fonctionnant en régime continu. La présente invention concerne un système d'injection de carburant fonctionnant en régime continu, en particulier pour un moteur d'avion à plusieurs cylindres,-comportant un organe de mesure du débit d'air à l'admission, disposé dans la tubulure d'aspiration et qui, par l'intermédiaire d'un levier, agit sur l'une des faces drontales du piston distri- buteur d'un dispositif de répartition du débit de carburant entre les soupapes injectrices, tandis que l'autre face fron- tales dudit piston distributeur est soumise à l'influence d'une tubulure de pression de commande, la pression dans ladite tubulure étant déterminée par un régulateur pour marche de montée entempérature qui, de son côté, est raccordé à une canalisation de retour reliée au réservoir de carburant. Un tel système d'injection du carburant est déjà décrit dans la demande allemande DE-OS 23 27 215 Celui-ci comporte un régulateur pour la marche de montée-en température qui, en-dessous de la température de régime du moteur, agit sur la soupape de réglage de la pression qui règne dans la tubulure de la pression de commande, en surmontant la résis- tance d'un premier ressort antagoniste; en parallèle sur ce premier ressort antagoniste il en est prévu un deuxième dont la précontrainte est variable en fonction de la pression atmo- sphérique Ceci a pour objet de compenser l'influence de la pression atmosphérique, qui varie avec l'altitude, sur le dosage du carburant ainsi que sur la formation du mélange de carburant et d'air L'inconvénient, avec cette réalisation, c'est que la pression dans la tubulure de commande est déter- minée par l'action conjuguée de deux paramètres, de la tempé- rature de fonctionnement atteinte par le moteur et de la pression atmosphérique, et qu'il n'est pas possible de décou- pler ces deux paramètres comme cela serait souhaitable, en particulier pour les moteurs d'avions En effet, alors qu'au lancement du moteur et pendant la marche d'échauffement de courte durée nécessaire pour la montée en température on n'a besoin que du régulateur pour marche de montée en température, dans lesconditions de vol normales il faut ajuster la pression de commande en fonction de la pression et de la température de l'air qui est aspiré. L'dbjet de la présente invention est de réaliser le système d'alimentation en carburant avec une structure telle, que l'exigence formulée ci-dessus puisse être satisfaite, et que l'on puisse garantir, quelle que soit l'altitude o se trouve l'engin, la sécurité de fonctionnement du moteur avec un rendement optimum, une faible consommation de carburant et une faible émission d'éléments polluants. Selon la présente invention, pour résoudre ce pro- blème, on dispose entre la tubulure de pression de commande et la tubulure de retour, en parallèle avec le régulateur de marche d'échauffement, un régulateur altimétrique de la pres- sion de commande Comme le régulateur altimétrique de la pres- sion de commande d'une part, et le régulateur pour la marche de montée en température constituent des groupes distincts, connectés entre la tubulure de la pression de commande et la tubulure de retour on peut faire appel à l'un ou à l'autre de ces deux appareils pour déterminer la pression de commande On prévoit pour cela, en amont de chacun des deux régulateurs, dans la tubulure de raccordement correspondante, une vanne électromagnétique qui peut être actionnée automatiquement ou au moyen d'un dispositif de commande manuelle Avec ces deux vannes électromagnétiques, à la fin de la phase de montée en température du moteur on ferme la tubulure de raccordement du régulateur de marche d'échauffement et l'on ouvre celle du régulateur altimétrique de la pression de commande Ce sys- tème contribue également à la sécurité du fonctionnement en vol, car en cas de défaillance du régulateur altimétrique, signalée par ailleurs au moyen d'un (autre) appareil de mesure de l'altitude, il est possible de mettre hors service ledit régulateur altimétrique et de remettre en service le régula- teur de marche d'échauffement Ce dernier ne peut, il est vrai, assurer le rendement optimum du moteur, mais permet de main- tenir le moteur en fonctionnement jusqu'à un aterrissage de l'avion A titre de précaution supplémentaire, en parallèle avec le régulateur de marche d'échauffement, on prévoit entre la tubulure de la pression de commande et la tubulure de décharge, un limiteur de débit à ouverture constante, dont la section de passage est déterminée de manière qu'en cas de défaillance du régulateur altimétrique et du régulateur de marche d'échauffement on obtienne encore une alimentation en carburant convenable à une certaine altitude et, losque l'on quitte cette altitude qu'une alimentation suffisante du moteur reste assurée pour permettre un aterrissage d'urgence Pour la mesure des conditions de l'air, le régulateur altimétrique de la pression de commande comprend une capsule barométrique-qui, contrairement aux capsules barométriques connues, à l'intérieur desquelles on fait le vide, est remplie avec du gaz La capsule remplie de gaz, ainsi choisie pour cette application, se dilate proportionnellement à la densité de l'air; le coefficient de proportionnalité tient compte des caractéristiques techniques et physiques du système Le débitmètre de l'air à l'admission réagit à la densité de l'air qui arrive dans la tubulure d'aspiration qui, par exemple du fait d'une température plus élevée, peut être plus faible que celle de l'air dans l'at- mosphère qui entoure l'avion Il est donc judicieux de disposer la capsule barométrique du régulateur altimétrique et/ou l'ensemble du régulateur altimétrique de la pression de com- mande, à l'intérieur de la tubulure d'aspiration, juste avant le débitmètre de l'air à l'admission, afin de pouvoir acquérir des valeurs mesurées correspondant effectivement aux conditions de l'air pénétrant dans le moteur et introduire celles-ci comme valeurs de correction dans le cycle de'dosage du carburant Dans le cas des moteurs suralimentés, le choix de l'emplacement de montage du débitmètre de l'air à l'admis- sion et du régulateur altimétrique de la pression de commande, en aval du compresseur de suralimentation, présente l'avantage de moins perturber le fonctionnement du moteur ca*r la perte de charge inévitable, due à la présence de ces éléments, appa- raît du côté du refoulement du compresseur de suralimentation o elle est moins nuisible que du côté de l'aspiration Ceci donne en outre la possibilité de prélever de l'air surcompre- sé pour d'autres utilisations, sans que cela perturbe la régulation de la composition du mélange. L 2234628 On a représenté dans le dessin un exemple de réali- sation de l'invention, dont on donne ci-dessous une description accompagnée d' explications. Un turbocompresseur 1 refoule l'air dans la tubulure d'aspiration 2 d'un moteur d'avion à plusieurs cylindres, dans cette tubulure d'aspiration se trouve un débitmètre 3 mesurant le débit d'air à l'admission Ce débitmètre 3 est constitué par un disque 4 disposé perpendiculairement à la direction d'écoulement de l'air, dont le déplacement de réglage, dépendant du débit d'air mesuré, est transmis au moyen d'un - levier oscillant 5 à l'une des faces frontales du piston dis- tributeur 6 d'un répartiteur du débit de carburant 7 comportant une soupape de réglage 7 ' L'autre face frontale du piston dis- tributeur 6 est soumise à la pression présente à l'intérieur d'une tubulure de pression de commande 8, qui agit en tant que force de rappel sur le débitmètre 3 de l'air à l'admission. Selon la position du piston distributeur 6, on envoie une quantité de carburant plus ou moins grande, également répartie entre les soupapes injectrices 9, chacune de celles-ci corres- pondant à l'un des cylindres du moteur de l'avion. Entre la tubulure de la pression de commande 8 et la tubulure de retour 10 qui est reliée au réservoir de car- burant 11, est disposé un régulateur de marche d'échauffement 12 pour la montée en température, tel qu'on le décrit dans le document "Bosch, Technische Unterrichtung, Benzineinsprit- zung K-Jetronic", (Bosch, Instructions Techniques pour le système d'injection d'essence K-Jetronic), du 28 février 1974, pages 14 et 15 Le régulateur de marche d'échauffement 12 est précédé d'une vanne électromagnétique 13 'qui peut être actionnée automatiquement ou au moyen d'une commande manuelle En paral- lèle avec le régulateur de marche d'échauffement 12, entre la tubulure 8 de la pression de commande et la tubulure de retour est montée une électrovalve 14 avec un limiteur de débit 14 ' à ouverture constante et dans une autre canalisation de contournement est monté un régulateur altimétrique de la- pression de commande 15 qui peut, lui aussi, être mis en ou hors service au moyendelavanneélectromagnétique La pression présente dans la tubulure de la pression de commande 8 est surveillée au moyen d'un dispositif manométrique 17-monté sur elle Le régulateur altimétrique 15 de la pression de commande comprend une capsule barométrique 18 remplie de gaz, il est disposé à l'intérieur de la tubulure d'aspiration, en dessous du disque 4 du débitmètre 3 de l'air à l'aspiration, il mesure ainsi la température et la pression de l'air refoulé en ce même endroit par le turbocompresseur de suralimentation 1, c'est en cet entroit que l'on détermine aussi le débit d'air à l'admission, au moyen du débitmètre 3. L'alimentation en carburant est réalisée au moyen de deux pompes à carburant 20 et 21 disposées en parallèle dans une conduite d'alimentation 19, ces pompes aspirent le carburant dans le réservoir de carburant 11 et le refoulent vers le répartiteur du débit de carburant 7, à travers un robinet à commande manuelle 22 et un filtre à carburant 23. Sur la canalisation qui relie le filtre à carburant 23 au répartiteur du débit de carburant 7 est disposé un dispositif manométrique 24 qui, au moyen de contacts électriques incor- porés commande le fonctionnement des pompes à carburant 20, 21. Dans une canalisation de dérivation 25 qui contourne le filtre à carburant 23 est insérée une soupape de limitation 26 pour la perte de charge, cette soupape est équipée d'un-dispositif indicateur 27 de l'encrassement du filtre. REVENDICATIONS. 1 Système d'injection de carburant fonctionnant en régime continu, en particulier pour un moteur d'avion à plu- sieurs cylindres, comportant un organe de mesure du débit d'air à l'admission qui est disposé dans la tubulure d'aspiration et qui, par l'intermédiaire d'un levier oscillant, agit sur l'une des faces frontales du piston distributeur d'un disposi- tif répartiteur du débit de carburant entre les soupapes injec- trices, tandis que l'autre face frontale dudit piston distri- buteur est soumise à l'influence d'une tubulure de pression de commande, ladite pression de commande étant déterminée par un régulateur pour marche de montée en température auquel est raccordée une tubulure de retour reliée au réservoir de car- burant, caractérisé par le fait qu'entre la tubulure de la pression de commande ( 8) et la tubulure de retour ( 10) en paral- lèle avec le régulateur de marche de montée en température ( 12) est disposé un régulateur altimétrique de la pression de commande ( 15). 2 Système d'injection de carburant selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que le régulateur de montée en température ( 12) et le régulateur altimétrique ( 15) de la pression de commande sont précédés ou suivis chacun d'une vanne électromagnétique ( 13), ( 16), l'une ( 13) ou l'autre ( 16) de ces vannes ou bien les deux en même temps étant ouvertes ou fermées. 3 Système d'injection de carburant selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que le régulateur altimé- trique ( 15) de la pression de commande comprend une capsule barométrique ( 18) qui est remplie de gaz, ladite capsule baro- métrique ( 18) modifiant la pression de commande en cas d'élé- vation de la température et d'accroissement de l'altitude ou de diminution de la pression atmosphérique de manière à adap- ter le débit de carburant en fonction de la densité de l'air aspiré qui varie avec la température et avec la pression. 4 Système d'injection de carburant selon les reven- dications 1 et 3, caractérisé par le fait que la capsule baro- métrique ( 18) ou l'ensemble du régulateur altimétrique ( 15) de la pression de commande est disposé à l'intérieur de la tubulure d'aspiration ( 2) directement en amont du débitmètre ( 3) de l'air à l'admission, afin d'y mesurer directement les conditions de l'air qui règnent en cet endroit. Système d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'en parallèle avec le régulateur de marche de montée en température ( 12), entre la tubulure de la pression de commande ( 8) et la tubulure de décharge ( 10) est disposé un limiteur de débit( 14 ') avec une section de passage prédéterminée constante. 6 Système d'injection du carburant selon la reven- dication 1, pour un moteur fonctionnant avec un compresseur de suralimentation, caractérisé par le fait que le débitmètre ( 3) de l'air à l'admission ainsi que le régulateur altimétrique ( 15) de la pression de commande, sont disposés derrière le compresseur ( 1) du turbocompresseur de suralimentation, du côté du refoulement de celui-ci.