Brevet FR2579271A1 — publié le 19860926

-1- L'invention se rapporte à un dispositif d'injec- tion pour moteur à combustion interne comprenant deux con- duits d'admission séparés, pour chaque tête de cylindre, et comprenant, pour chaque cylindre, un collecteur indivi- duel d'admission pour les deux conduits d'admission qui est subdivisé en deux sections de collecteur séparées au moyen d'une cloison dans la région de la tête de cylindre, et comprenant également un collecteur général d'admission relié à chacun des collecteurs individuels d'admission, ainsi que deux injecteurs associés à chacun desdits collec- teurs individuels d'admission. On connait, par le DE-A-24 14 022, un dispositif d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne à allumage commandé, qui comprend deux soupapes d'admission par cylindre. De la tubulure d'admission du moteur à combustion interne, partent des collecteurs indi- viduels d'admission, dans chacun desquels est agencée une soupape de carburant, et qui mènent aux soupapes d'admis- sion. Avec cette structure, il est prévu, pour chaque cy- lindre, une première soupape d'admission associée à la chambre de combustion principale, et une deuxième soupape d'admission associée à une chambre de combustion secondaire qui est en communication avec la chambre de combustion prin- cipale par un canal de flamme. Dans la chambre de combustion secondaire, est disposée une bougie d'allumage qui enflamme le mélange constant carburant gras-air. Au moyen du front de flamme qui est conduit de la chambre de combustion auxi- liaire à la chambre de combustion principale en passant par le canal de flamme, le mélange carburant-air présent dans cette chambre, et adapté aux conditions variables de fonc- tionnement du moteur à combustion interne, est enflammé. Toutefois, avec cette structure, un inconvénient réside dans le fait que, dans l'intervalle supérieur des valeurs -2- de la charge et l'intervalle inférieur des régimes du mo- teur à combustion interne, le mélange carburant-air n'est pas mélangé suffisamment, ceci en raison de la faible vi- tesse d'écoulement de l'air aspiré dans le collecteur in- dividuel d'admission et en raison de l'éloignement de la soupape de carburant par rapport à la soupape de distri- bution des gaz, ce qui conduit à des fluctuations de la vitesse de rotation et à des émissions sonores désagréables. On connaît déjà, par la revue allemande Moteur 11/84, un moteur à combustion interne muni d'un dispositif d'injection dans lequel, deux conduits d'admission séparés sont rassemblés, pour chaque cylindre, dans un collecteur individuel d'admission associé. Une cloison disposée dans le collecteur individuel d'admission dans la région de la tête de cylindre subdivise ledit collecteur individuel en deux sections de collecteur séparées. Un injecteur est agencé dans le collecteur individuel d'admissionen amont de la cloison. En raison de la disposition de l'injecteur, le moteur à combustion interne ne présente pas un compor- tement de réponse satisfaisant en régime instationnaire, et ceci rend plus difficile le traitement ultérieur des gaz d'échappement. Par ailleurs, on connaît, par le brevet GB- 1 351 771, un dispositif d'admission pour moteur à combus- tion interne, qui comprend un collecteur général d'admis- sion d'o partent des collecteurs individuels qui mènent aux soupapes d'admission des cylindres. Des injecteurs de carburant sont agencés dans les collecteurs individuels, en amont des soupapes de distribution des gaz. Dans le col- lecteur général d'admission, se trouve un injecteur de car- burant à trous multiples qui sert pour l'amenée du carbu- rant pendant le fonctionnement au ralenti. -3- Un inconvénient réside dans le médiocre comporte- ment du moteur à combustion interne en réponse aux change- ments de charge et dans la médiocre régularité de marche dans la gamme inférieure des vitesses de rotation, ce qui est à imputer à la position de l'injecteur de carburant à trous multiples éloignée de la soupape de distribution des gaz, et à son montage dans la collecteur général d'admis- sion. Pendant le fonctionnement au ralenti, la vitesse de l'air dans le collecteur général d'admission est trop fai- ble pour engendrer dans la chambre de combustion des tur- bulences qui soient suffisantes pour brasser le mélange carburant-air. Le but de l'invention est de faire en sorte que le brassage du mélange carburant-air dans le collecteur d'admission soit d'une qualité constante, même déjà dans l'intervalle inférieur des charges et des vitesses de rota- tion du moteur à combustion interne. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'un premier injecteur est agencé dans la région de la cloison d'o le carburant est injecté, au régime de ra- lenti et de charge partielle, dans une chambre de mélange située à l'intérieur de la cloison, et est envoyé de cette chambre dans les deux sections de collecteur, et en ce que, pour la quantité de carburant nécessaire au régime de char- ge partielle supérieure et au régime de pleine charge, l'autre injecteur, qui est monté en amont de la cloison, est également mis en action. Selon une autre caractéristique de l'invention, un canal d'air de ralenti, qui part de la face inférieure du collecteur individuel d'admission en passant dans la cloi- son, débouche dans la chambre de mélange. Selon une autre caractéristique de l'invention, des canaux de projection sont disposés dans le prolongement de l'axe longitudinal médian du premier injecteur, et selon une disposition en V. -4- Le dispositif d'injection selon l'invention pré- sente l'avantage résidant dans le fait que l'injecteur prévu pour le régime de ralenti et de charge partielle et qui est proche de la soupape de distribution des gaz pré- sente un canal d'air de ralenti dans lequel l'air aspiré atteint une vitesse élevée, ce qui garantit un bon bras- sage du mélange carburant-air dans le cylindre, et de sorte qu'on obtient une réduction des émissions sonores au régime de ralenti. Grace au fait que l'injecteur de carburant est balayé intensivement par l'air aspiré, il ne subsiste pas de résidus de carburant sur l'injecteur de carburant ni dans la chambre de mélange. Le mélange carburant-air pour le régime de ralenti est donc ainsi constamment homogène, de sorte que la vitesse de rotation de ralenti se stabilise, et que cette vitesse peut être réglée sur une valeur rédui- te. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation préférentiel, en se référant aux figures o: - la figure 1 représente un collecteur individuel d'admis- sion d'un dispositif d'injection de moteur à combustion interne, en coupe longitudinale axiale; - la figure 2 représente une coupe du collecteur individuel selon la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 représente la zone de réception de l'injec- teur de carburant, selon la ligne de coupe III-III de la figure 1. Sur la figure 1, un collecteur individuel d'admis- sion faisant partie d'un dispositif d'aspiration (non re- présenté) d'un moteur à combustion interne à quatre soupa- pes de distribution des gaz par cylindre, est désigné par 1, ce collecteur étant monté sur la tête de cylindre -5- au niveau des conduits d'admission. En amont du débouché du collecteur individuel 1, est agencée, parallèlement à l'extension axiale dudit collecteur individuel 1, une cloi- son 4 qui subdivise le collecteur individuel 1 en une ré- gion de gauche 2 et une région de droite 3 du collecteur individuel d'admission. La cloison 4 s'étend dans la di- rection axiale, jusqu'à proximité du milieu du collecteur individuel d'admission 1. Dans le voisinage du débouché du collecteur individuel d'admission 1, est prévue, dans la cloison 4, une région pour la réception d'un premier injec- teur de carburant 6 simplement indiqué schématiquement sur le dessin. L'axe longitudinal médian 7 du premier injecteur de carburant 6 est pointé en direction des soupapes d'ad- mission (non représentées). Des canaux de projection 13, 14, prévus dans la cloison 4, sont disposés dans le prolon- gement de l'axe longitudinal médian 7, et relient la région de gauche 2 et la région de droite 3 du collecteur indivi- duel d'admission à une chambre de mélange 8 située devant l'injecteur 6 et formée par les canaux de projection 13, 14, et dans laquelle débouche un canal d'air de ralenti 9 qui passe dans la cloison 4. Les canaux de projection 13, 14 débouchent dans les sections 2, 3 du collecteur d'admis- sion directement dans la région de la jonction formée entre la tête de cylindre et le collecteur individuel 1, dans la région de l'axe longitudinal central 7. Le canal d'air de ralenti 9 traverse la paroi du collecteur individuel 1, jusqu'au côté qui est à l'opposé de l'injecteur de carbu- rant 6. Le canal d'air de ralenti 9 est dimensionné de fa- son que, dans le cas d'un moteur à combustion interne d'une puissance de 136 kW, et d'une cylindrée de 2299 cm3, le flux d'air atteigne une vitesse d'environ 120 m/s, de sorte qu'on peut faire passer un débit massique d'environ 14 kg/h. -6- En amont de la cloison 4, est prévu un logement 10 pour re- cevoir un deuxième injecteur 11, simplement indiqué schéma- tiquement sur la figure 1, et qui peut être mis en action en supplément, au régime de pleine charge. L'axe longitu- dinal central 12 de l'injecteur de carburant 11 est égale- ment pointé en direction des soupapes d'admission (non représentées). Le collecteur individuel d'admission 1, représenté en coupe longitudinale centrale sur la figure 2, est sub- divisé par la cloison 4 en une région de gauche 2 et une région de droite 3 de collecteur d'admission. Dans la cloi- son 4, est agencé le canal d'air de ralenti 9 qui traverse la paroi du tube d'aspiration individuel 1, jusqu'au côté qui est à l'opposé de l'injecteur de carburant 6. La région 5 de montage du premier injecteur de carburant 6 est représentée sur la figure 3. Le collecteur individuel d'admission 1 est subdivisé par la cloison 4 en les régions de gauche et de droite de collecteur, 2, 3 res- pectivement. Les canaux de projection 13, 14, qui présen- tent la même surface de section, relient les régions de gauche et de droite 2, 3, du collecteur individuel à l'in- jecteur de carburant 6, et forment devant cet injecteur une chambre de mélange 8 dans laquelle débouche également le canal d'air de ralenti 9. Les axes 15, 16 des canaux de projection 13, 14 se coupent sur l'axe longitudinal central 7 dans la chambre de mélange 8, et sont disposés en V l'un par rapport à l'autre, avec un angle a aui est égal ou in- férieur à l'angle de cône qui est formé par le carburant à la sortie de l'injecteur de carburant 6. Selon une autre forme de réalisation, non représen- tée, de l'invention, le canal d'air de ralenti peut être également disposé dans la région de l'injecteur de carburant, la région d'extrémité de l'injecteur qui est dirigée vers l'air d'aspiration étant alors balayée par l'air aspiré. -7- REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection pour un moteur à combus- tion interne comprenant, pour chaque cylindre, deux conduits d'admission séparés, et comprenant, pour chaque cylindre, un collecteur individuel d'admission pour les deux canaux d'admission et qui est subdivisé en deux sections de col- lecteur séparées au moyen d'une cloison dans la région de la tête de cylindre, et comprenant également un collecteur général d'admission relié à chacun des collecteurs indivi- duels d'admission, ainsi que deux injecteurs associés à chacun desdits collecteurs individuels, caractérisé en ce qu'un premier injecteur (6) est agencé dans la région de la cloison (4) d'o le carburant est injecté, au régime de ralenti et de charge partielle, dans une chambre de mélange (8) située à l'intérieur de la cloison (4) et est envoyé de cette chambre dans les deux sections (2, 3) de collecteur, et en ce que, pour la quantité de carburant nécessaire au régime de charge partielle supérieure et au régime de pleine charge, l'autre injecteur (11), qui est monté en amont de la cloison (4), est également mis en action. 2. Dispositif d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la chambre de mélange (8), débouche un canal d'air de ralenti (9), qui part de la face inférieure du collecteur individuel d'admission (1) en pas- sant dans la cloison (4). 3. Dispositif d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que des canaux de projection (13, 14) sont disposés dans le prolongement de l'axe longitudinal médian (7) de l'injecteur (6), et selon une disposition en V.