Brevet FR2605057A1 — publié le 19880415

La présente invention concerne des dispositifs d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne du type dans lequel le carburant est injecté directement à l'intérieur de la chambre de combustion par l'intermédiaire d'un gaz propulseur. L'invention s'applique en particulier à des moteurs à allumage par étincelle fonctionnant à deux ou quatre temps. Un effort considérable a été dépensé pour dévelop- per les dispositifs d'injection directe (dans le cylindre) pour les moteurs à combustion interne. La plupart de ces travaux concernaient l'injection d'un carburant diesel pure- ment liquide dans les moteurs à allumage par compression, mais, récemment, les moteurs à allumage par étincelle ont attiré davantage l'attention. La présente invention se rapporte plus particuliè- rement aux moteurs h combustion interne h allumage par étin- celle dans lesquels une quantité pré-dosée de carburant est entraînée dans un gaz, usuellement l'air, et le carburant entralné dans le gaz est directement délivré dans la chambre de combustion du moteur par l'intermédiaire d'un injecteur pouvant s'ouvrir de façon sélective. Afin de comprendre to- talement la présente invention, on doit savoir que la per- formance d'un injecteur est totalement différente lorsque l'injecteur est utilisé pour distribuer un carburant liquide entralné dans un gaz comparativement à la distribution d'un carburant liquide seul. Dans l'injection d'un carburant liquide seul, la forme de la pulvérisation du fluide est commandée par la structure mécanique détaillée de l'injecteur au point de sortie du carburant de l'injecteur. La chute de pression subie par le carburant liquide à la sortie n'entralne aucune détente substantielle du carburant liquide et de cette façon le carburant liquide continue sur la trajectoire qui lui est impartie lorsqu'il sort de l'injecteur. L'atomisation du carburant liquide dépend également pour beaucoup de l'épaisseur du film de carburant liquide traversant le pas- sage relativement étroit ménagé entre les éléments mécani- ques de la sortie de l'injecteur. Comparativement, lorsque le carburant est entralné dans un gaz, -le gaz est soumis à une détente importante en sortant de l'injecteur et cette détente prédomine pour dé- terminer la forme de la pulvérisation du carburant. En con- séquence, le contrôle de la forme de la pulvérisation du carburant, lorsque le carburant est entralné dans un gaz, exige des considérations différentes de celles requises lorsque seul du carburant liquide est distribué. En outre, l'atomisation du carburant entralné dans un gaz est obtenue par un cisaillement du film de carburant, formé sur une sur- face dans l'injecteur, par le passage du gaz sur le film de carburant. Ainsi, les considérations dimensionnelles sur le trajet du carburant à travers l'injecteur sont différentes de celles prises lorsque le carburant seul est distribué et les tolérances dimensionnelles de l'injecteur utilisé avec un carburant entralné dans un gaz peuvent être tout-à-fait larges. On a proposé dans le brevet US 2433985 au nom de FODOR, de fournir un dispositif d'injection de carburant pour un moteur diesel dans lequel la soupape d'injection se déplace à l'intérieur d'une enceinte cylindrique entre les positions fermée et ouverte. La surface interne de l'enceinte cylindrique est étagée de telle sorte que durant la première partie du mouvement d'ouverture de la soupape, un passage annulaire très étroit est ménagé à travers lequel le carburant est distribué et, dans la position d'ouverture totale, la soupape définit un passage annulaire plus large pour la distribution du carburant. Cet ajutage d'injection est particulièrement approprié pour l'utilisa- tion sur un moteur diesel et dans lequel la soupape est ou- verte et fermée en réponse à la variation de pression du carburant liquide fourni à l'injecteur. Le fait de prévoir un passage annulaire relative- ment étroit pour la distribution du carburant au cours du mouvement d'ouverture initial de la soupape a pour but de contrôler l'amorçage de la combustion dans le cylindre du moteur, ce contrôle étant obtenu, de façon plus appropriée, dans un moteur à allumage par étincelle, par une synchroni- sation appropriée de l'actionnement de la bougie d'allumage. En outre, l'écoulement limité de carburant à travers le pas- sage relativement étroit à l'ouverture initiale de la soupa- i0 pe de l'injecteur, agira sur la vitesse d'ouverture de la soupape puisque la force réglant l'ouverture de la soupape est fonction de la pression du carburant en amont de la sou- pape et que la pression sera influencée par le courant li- mité du carburant permis après l'ouverture initiale de la i5 soupape. En conséquence, on notera, d'après les commentaires ci-dessus et d'après la description précédente, se rappor- tant aux différences de formes de pulvérisation du carburant et de procédé d'atomisation entre le carburant liquide seul et le carburant liquide entralné dans un gaz, que la des- cription déposée à l'appui du brevet US FODCR ne conduirait pas à la présente invention qui se rapporte, de façon spéci- fique, à la formation d'une pulvérisation et à l'atomisation du carburant lorsqu'il est entralné dans un gaz. De plus, le passage d'écoulement limité proposé par FODOR serait parti- culièrement prédisposé à la formation de calamine et nuirait au maintien de la formation de la pulvérisation requise et à l'atomisation du carburant comrne cela est nécessaire dans un moteur à allumage par étincelle. Une autre forme d'injecteur de carburant est pro- posée dans le brevet US 3156414 au nom de DRESSLER, dans le- quel la soupape de l'injecteur est ouverte, de même, en ré- ponse à la pression de l'alimentation en carburant liquide, et l'injecteur décrit n'est pas destiné à être utilisé lorsque le carburant est entralné au milieu d'un gaz tel que l'air. L'invention consiste en particulier à réaliser l'injecteur dans la zone située immrnédiatement en amont de la soupape, de manière à supprimer toute bulle présente dans le carburant liquide avant qu'il traverse la soupape pour ali- menter le moteur. Etant donné que la présente description se rapporte à un injecteur utilisable avec un carburant liquide seul, et dans lequel la soupape est ouverte en réponse à la pression de ce liquide, il est clair d'après la discussion et les commentaires précédents, que les enseignements au brevet au nom de DRESSLER ne pourraient pas être appliqués directement à un injecteur pour distribuer un carburant en- tralné dans un gaz dans la chambre de combustion d'un mo- teur. De plus, dans un dispositif d'injection de carburant o le carburant est entraîné dans un gaz, le problème d'exclusion des bulles du carburant tel que présenté par DRESSLER n'existe pas. Les caractéristiques de la pulvérisation des gout- telettes de carburant provenant de l'injecteur à l'intérieur de la chambre de combustion d'un moteur à allumage par étincelle, ont des effets majeurs sur le rendement de la combustion du carburant qui affecte à son tour la stabilité du fonctionnement du moteur, le rendement du carburant et le degré des émissions d'échappement. Pour améliorer ces ef- fets, dans un moteur à allumage par étincelle, les caracté- ristiques souhaitables de la configuration de la pulvérisation du carburant sortant dans la chambre de com- bustion comprennent la petite taille des gouttelettes de carburant, la profondeur contrôlée de la pénétration de la pulvérisation du carburant à l'intérieur de la chambre de combustion, et, au moins pour des faibles charges du moteur, par un nuage de gouttelettes de carburant relativement concentré et uniformément distribué. Dans le réglage des éléments indésirables de l'échappement du moteur, il est souhaitable de contrôler la mise en place du carburant dans la charge contenue dans la chambre de combustion pour satisfaire à un certain nombre de paramètres. De façon idéale, le carburant devra être distri- bué dans la charge d'air de manière que le mélange résultant carburant-air soit facilement allumé à la bougie, la tota- lité du carburant devra avoir accès à une quantité suffisan- te d'air pour brûler complètement et la flanmme, créée par la combustion du carburant devra maintenir une température suf- fisante pour s'étendre à tout le carburant contenu dans la chambre de combustion avant d'être éteinte. D'autres fac- teurs doivent également être pris en considération, tels O10 que les températures dans certaines zones de la chambre de combustion qui activent la détonation, ou la formation de substances nocives indésirables dans les gaz d'échappe- ment. En pratique, un injecteur pour la distribution de carburant à l'intérieur de la chambre de combustion d'un mo- teur à allumage par étincelle peut être conformé de manière à donner une configuration de pulvérisation du carburant choisie pour obtenir la distribution de carburant souhaitée dans la chambre de combustion. Toutefois, en utilisation les hautes températures imposées à l'injecteur, étant donné l'exposition aux conditions de combustion dans la chambre de combustion, entraînent une formation de calamine sur les zo- nes de température élevée de l'injecteur en contact avec le carburant distribué. Une fois que la calamine commence à se former, le point chaud créé par la calamine favorise la formation de calamine supplémentaire. Ces formations de ca- lamine, dans le trajet du carburant distribué dans l'in- jecteur, perturbent l'écoulement du carburant à l'intérieur de la chambre de combustion et de ce fait l'injecteur n'est plus à même de fournir la configuration de pulvérisation de carburant requise et d'effectuer la distribution de carbu- rant requise à l'intérieur de la chambre de combustion. L'un des objets de la présente invention consiste à fournir un dispositif d'injection de carburant pour la distribution d'un carburant entralné dans un gaz à un moteur à allumage par étincelle qui permettrait d'obtenir la dis- tribution souhaitée de carburant à l'intérieur de la chambre oe combustion du moteur de manière à obtenir la combustion efficace du carburant. Dans ce but, on fournit un dispositif d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne à allumage par étincelle dans lequel, une quantité dosée de carburant, entraînée dans un gaz, est directement distribuée à l'inté- rieur d'une chambre de combustion du moteur par l'intermé- i0 diaire d'un injecteur pouvant s'ouvrir de façon sélective, ledit injecteur comprenant un corps d'injection comportant une cavité interne dans laquelle la quantité dosée de carbu- rant est entraînée dans le gaz, une lumière ménagée dans le corps d'injection et faisant corrnmmuniquer la cavité avec une face externe dudit corps qui, en cours d'utilisation, est logée à l'intérieur de la chambre de combustion du moteur, une face d'étanchéité annulaire interne montée dans ladite lumière entre la cavité et ladite face externe dudit corps, un élément de soupape comportant une face d'étanchéité annu- laire externe adaptée pour venir normalement en contact, de façon étanche, avec ladite face d'étanchéité interne pour fermer ladite lumière, des moyens pouvant être actionnés pour déplacer, de façon sélective, ledit élément de soupape par rapport à la lumière vers une position d'ouverture de la lumière, une surface d'extrémité interne annulaire dans la lumière s'étendant à partir de ladite face d'étanchéité in- terne vers ladite face externe du corps, une surface d'ex- trémité externe annulaire ménagée sur l'élément de soupape s'étendant à partir de ladite face d'étanchéité externe et définissant avec ladite surface d'extrémité interne, dans la lumière, lorsque l'élément de soupape est en position ouver- te, un passage annulaire ayant, en section radiale, un angle aigu, entre les surfaces d'extrémité interne, et externe de 0 à 40 , et la surface d'extrémité interne, en section ra- diale, étant inclinée vers l'axe de passage d'un angle inférieur à environ 150, le passage étant de largeur maxima- le à la surface externe du corps. De préférence, la surface d'extrémité externe mé- nagée sur l'élément de soupape est pratiquement cylindrique, mais elle peut être de forme conique convergeant vers l'intérieur en direction de l'écoulement à travers le passa- ge. On notera qu'une surface d'extrémité externe convergente sur l'élément de soupape présente un effet moindre sur la surface transversale du passage qu'une surface d'extrémité interne divergente dans la lumière. De façon appropriée, si la surface d'extrémité ex- terne est de forme conique convergente, l'angle aigu de celle-ci n'est pas supérieur à 20 environ et de préférence d'environ 10 . Si la surface d'extrémité interne dans la lu- mière est divergente en direction de l'écoulement, l'angle aigu de la forme conique résultant de ladite divergence n'est pas, de préférence, supérieur à 20 environ. Le fait de prévoir le passage entre les surfaces d'extrémité de la lumière et l'élément de soupape, tel que décrit ci-dessus, permet d'obtenir un écoulement de gaz et de carburant entralné à travers le passage à une vitesse re- lativement grande. Cet écoulement à grande vitesse immédia- tement en aval des faces d'étanchéité de la lumière et de l'élément de soupape, lorsque la lumière est ouverte, purge efficacement le passage de carburant. Ce nettoyage du carbu- rant en provenance du passage élimine la rétention des gout- telettes de carburant sur les surfaces formant le passage qui peuvent donner lieu à une formation de calamine dans le passage. La formation de calamine dans le passage aurait un effet important sur la forme de la configuration de la vapo- risation du carburant en provenance de l'injecteur, qui ne serait pas contrôlée et qui affecterait de façon nuisible la distribution du carburant à l'intérieur de la chambre de combustion. On a trouvé, que si la face d'étanchéité annulaire l'inclinaison des faces d'étanchéité respectives ménagées sur la lumière et l'élément de soupape vis-à-vis de la di- rection du mouvement de la soupape. En l'absence de passage, en aval des faces d'étanchéité, l'inclinaison de ces faces d'étanchéité détermine la direction dans laquelle le carbu- rant sort de celles-ci et, de là, influence de façon subs- tantielle la distribution du carburant dans la chambre de combustion. Toutefois, il est préférable que le carburant soit distribué sous la forme d'une pulvérisation faisant un petit angle aig pour ménager une distribution latérale li- mitée de carburant lorsqu'il est distribué à l'intérieur de la chambre de combustion. Dans une forme de réalisation préférée, les surfa- ces d'extrémité interne et externe de la lumière et de l'élément de soupape sont chacune cylindrique et coaxiale autour de l'axe de la lumière et de l'élément de soupape. En conséquence, la surface transversale ou section du passage, formé par ces surfaces, est constante durant le mouvement d'ouverture de l'élément de soupape, contrairement à la sur- face de la gorge, entre les faces d'étanchéité, qui augmente progressivement, lorsque l'élément de soupape se déplace vers la position d'ouverture. On notera donc que la vitesse d'écoulement à travers le passage est soumise à moins de va- riations pendant la période d'ouverture de la soupape, et présente seulement une composante à faible vitesse en direc- chacun tion radiale, ceci contribuant à mieux contrôler la distribution du carburant et à maintenir le passage exempt de formation de calamine. Un petit angle de cône de pulvérisation en prove- nance du passage donne pour résultat une pulvérisation péné- trant relativement profondément, ce qui est particulièrement bénéfique dans un fonctionnement sous charge élevée, lorsque le carburant doit être dispersé largement à l'intérieur de la chambre de combustion afin de parvenir à la combustion complète du carburant. Toutefois, dans un fonctionnement ménagée dans la lumière est logée de manière à couper la face externe du corps, à l'extrémité du corps d'injection, logée dans la chambre de combustion, une formation de calami- ne se développe à la jonction de la lumière et de la face externe du corps. Cette formation de calamine a tendance se produire, au moins en partie, lors de la détente rapide du gaz quittant l'orifice annulaire formé par la lumière ouver- te, et la vitesse du gaz relativement basse, qui en résulte, permet aux gouttelettes de carburant de se déposer à I'embouchure de l'orifice. Ces gouttelettes de carburant brûlent pour former un dépôt de calamine qui perturbe la formation de la pulvérisation et la distribution du carbu- rant dans la chambre de combustion. Le fait de prévoir le passage tel que précédermment décrit en aval des faces d'étanchéité ménagées sur la lumiè- re et l'élément de soupape, en combinaison avec un disposi- tif d'injection de carburant, dans lequel le carburant est entralné dans le gaz, présente l'avantage que pendant la dernière partie de la période o la lumière de l'injecteur est ouverte, peu de carburant dans le gaz est distribué à travers le passage. Dans un tel dispositif d'injection de carburant, la durée de la période, pendant laquelle la lu- mière est ouverte, est considérablement plus longue que la période requise pour distribuer la quantité dosée de carbu- rant demandée par le moteur. Ainsi, l'écoulement de gaz pra- tiquement exempt de carburant à travers le passage, durant la dernière partie de la période d'ouverture de la lumière, décapera le passage de toutes gouttelettes de carburant col- lant aux parois de celui-ci, et donc ces gouttelettes de carburant ne brûleront pas pendant qu'elles traverseront le passage et créeront une formation de calamine. On doit comprendre également que, pour obtenir un fonctionnement efficace et une bonne longévité de l'élément de soupape, qui ouvre et ferme la lumière, il est préfé- rable de prévoir des limites inférieures en ce qui concerne sous faible charge, il est souhaltable de confiner la dis- tribution du carburant de manière à ce qu'un mélange, pou- vant être facilement allumé, soit logé au voisinage du point o'allumage. Cette condition requise est obtenue à l'aide de l'injecteur ayant le passage tel que décrit ci-dessus, en ménageant une cavité de combustion dans la tête du piston et en dirigeant la pulvérisation à partir de l'injecteur vers cette cavité. De plus, il est souhaitable de faire varier la synchronisation du corrmmencement de l'injection du carbu- rant avec la charge du moteur. Une injection tardive est préférable pour des charges faibles afin que le piston soit plus près de l'injecteur lorsque se produit l'injection et, ainsi, la pulvérisation de carburant n'est pas dispersée largement lorsqu'elle atteint le piston et est pratiquement totalement contenue à l'intérieur de la cavité, dans le pis- ton. De même, une injection précoce sous des charges élevées permet à la pulvérisation d'être dispersée davantage avant de venir en contact avec le piston et, ainsi, moins de car- burant pénètre à l'intérieur de la cavité, dans le piston. Ainsi, sous charges élevées, la pulvérisation de carburant peut pénétrer plus profondément à l'intérieur du cylindre du moteur pour être exposé à davantage d'air, et une quantité moindre de carburant se concentre à l'intérieur de la cavité du piston. Les distributions de carburant cidessus décrites se rapportent à la distribution au moment de l'allumage. Les charges faibles et élevées d'un moteur sont des termes qui se rapportent à chaque moteur particulier considéré et seront comprises par le technicien en la matière. Toutefois, comme ligne générale, dans le contexte d'un moteur à deux temps, à allumage par étincelle, destiné à des applications modernes automobiles, des charges élevées peuvent être considérées cornmme celles supérieures à % de la charge maximale qui peut être atteinte par le mo- teur à cette vitese, alors que les charges faibles sont cel- les inférieures à 30% de la charge maximale qui peut être atteinte par le moteur à cette vitesse. L'invention sera plus facilement comprise à l'aide de la description qui suit des modes de réalisation spécifi- ques pratiques de l'injecteur et du piston du moteur tels qu'illustrés sur les dessins annexés. Sur les dessins: Fig. 1 est une vue en coupe d'une partie d'un dis- positif d'injection de carburant, représentant la lumière d'injection et la soupape champignon associée et le bouclier qui l'entoure. Fig. 2 est une représentation schématique d'un cy- lindre de moteur et du piston associé et une illustration de la forme de la pulvérisation de carburant sortant du dispo- sitif d'injection. Fig. 3 est une vue en coupe d'un dispositif d'injection de carburant actionné par solénoide et permet- tant de faire varier, comme on le désire, la synchronisation de la distribution du carburant. En se reportant maintenant à la figure 1, le corps de l'injecteur 10 comporte la lumière Il communiquant avec une cavité axiale 12 à travers laquelle le carburant et le gaz sont fournis à la lumière pour alimenter le moteur. La lumière 11 présente un siège tronconique 13 constituant une face annulaire avec un angle au sommet de 90 . La soupape 15 présente une tige 16 qui est accouplée à un mécanisme d'actionnement approprié (non représenté) et une tête de soupape 17 présentant un siège tronconique 18 constitué par une face annulaire et une partie d'extrémité cylindrique 19. Le siège conique 18 fait un angle au sommet de 900 de telle sorte que la face de celui-ci vienne s'adapter, de façon étanche, sur le siège conique 13 de la lumière 11. Un prolongement 20, d'une seule pièce avec le corps 10, dans lequel la lumière 11 est ménagée, est coaxial à la soupape 15 et présente une surface cylindrique 21 qui agit à la manière d'un bouclier autour de la soupape 15, lorsque cette dernière est en position d'ouverture commrne ce- la est représenté sur le dessin. Dans la forme de réalisation ci-dessus, lorsque la soupape est en position ouverte, une gorge divergente annu- laire 25 est ménagée entre les surfaces coniques opposées de la lumière 11 et de la soupape 15. Une autre gorge annulaire ou passage 27 est formée entre les faces cylindriques oppo- sées du bouclier 20 et de la partie d'extrémité 19 de la 0 soupape 15. On notera que la largeur diamétrale de la gorge 27 est inférieure à la distance séparant les faces coniques formant la gorge 25, mesurée perpendiculairement auxdites faces. En se reportant maintenant à la figure 2, une uni- té d'injection de carburant 30 comportant un injecteur réa- lisé de la manière décrite en référence à la figure 1, est fixée à la culasse 31 d'un moteur. Le piston 32 est animé d'un mouvement de va-etvient dans le cylindre 33, de façon classique, pour faire varier le volume de la chambre de com- bustion 34. Une bougie d'allumage classique 35 est également prévue dans la culasse. Le piston 32 présente une cavité centrale 36 dans la partie supérieure ou la tête de celui-ci. La cavité pré- sente une section transversale circulaire d'un diamètre égal à approximativement la moitié du diamètre du cylindre 33. La paroi périphérique 37 de la cavité est cylindrique et pré- sente une profondeur axiale déterminée par le taux de com- pression requis du moteur. La paroi périphérique de la cavité 36 peut être de forme légèrement conique, convergeant vers la base de la cavité. De plus, la base de la cavité peut être concave avec la paroi périphérique 37 soit cylin- drique soit conique. L'injecteur de l'unité d'injection 30 et la cavité 36 sont tous deux montés sur l'axe du cylindre, en sens op- posé, et ainsi, le carburant sortant de l'injecteur sera dirigé vers la cavité 36. Si l'injection est effectuée tar- divement dans la course de compression du piston, lorsque le piston est espacé d'une faible distance de l'injecteur, une proportion relativement importante de carburant injecté se- ra distribuée directement à l'intérieur de la cavité. En conséquence, un mélange riche carburant-air sera formé dans la cavité 26 et ainsi, le mélange est facilement inflamma- ble. Il est donc souhaitable d'effectuer l'injection tardi- vement dans la course de compression lorsque la quantité de carburant injecté est petite, par exemple dans des condi- tions de fonctionnement sous faibles charges. Toutefois, sous des conditions de charges élevées, lorsque la quantité de carburant est importante, il est souhaitable de distri- buer le carburant largement à travers la chambre de combus- tion afin que le carburant soit exposé à suffisamment d'air pour obtenir une combustion complète de tout le carburant. En conséquence sous des conditions de charges élevées, l'in- jection est effectuée plus tôt dans la course de compression quand le piston est espacé d'une plus grande distance de * l'injecteur et, ainsi, seulement une partie du carburant pé- nètre dans la cavité 36. Ceci permet d'obtenir une distribu- tion plus large du carburant de manière à l'exposer à davan- tage de gaz oxydant, tel que de l'air, dans la chambre de combustion, pour effectuer une combustion efficace du carbu- rant. La synchronisation réelle de l'injection pour ob- tenir les effets décrits ci-dessus dépend d'un certain nom- bre de facteurs et, en particulier, de la vitesse du moteur, de la rapidité de l'injection et de l'angle inscrit dans la pulvérisation du carburant. En conséquence, en pratique, cette synchronisation doit être déterminée individuellement, pour un moteur particulier, et l'agencement du dispositif d'injection. Dans un moteur à combustion interne, à deux temps, à allumage par étincelle, et à trois cylindres avec une for- me de piston de cylindre, généralement telle qu'illustrée à la figure 2 des dessins, le cylindre 33 présente un diamètre de 84 mm et le piston 32 une course de 72 mm. La cavité 36 est de forme cylindrique et présente un diamètre de 42 mmn et un fond plat, espacé axialement de 16,5 mm, de la face supé- rieure du piston, mesuré le long de l'axe du piston. L'injecteur 30 présente un ajutage généralement de la forme telle qu'illustrée à la figure 1, la soupape ayant, au niveau de la partied'extrémité cylindrique 19, un diamètre de 4,5 mm et une longueur axiale de 0,4 mm. La par- tie de siège conique 18 présente un angle au sommet de 900. Le siège conique 13 présente un angle au sommet de 900. Le diamètre interne du prolongement 20 est de 4,97 mm. La longueur axiale du prolongement 20 est telle que, lorsque la soupape 15 est dans sa position d'ouverture totale, l'extrémité de la soupape 15 ne dépasse pas de l'extrémité du prolongement 20. Lorsque la soupape 15 est dans la position ouverte, la largeur de la gorge 25, mesurée dans une direction perpendiculaire aux surfaces coniques op- posées 13 et 18, est égale à 0,247 mmrn et la largeur de la gorge 27 est de 0,235 mm. Cormme cela a été précédemment éta- bli, la largeur de la gorge 25 varie selon le degré d'ouverture de la soupape 15 et la largeur de la gorge 27 est uniforme pour toutes les positions de la soupape 15. Dans le moteur tel que décrit ci-dessus, muni de l'injecteur avec l'ajutage ci-dessus décrit, le carburant serait injec- té, de façon typique, à l'intérieur de la chambre de combus- tion à une vitesse de l'ordre de 50 m/sec, à une distance axiale de 35 mm à partir de l'extrémité de distribution de la gorge 27. La pulvérisation aura généralement une forme conique, divergeant à partir de la gorge 27, avec un angle aigU de l'ordre de 20 . Avec ce mode de réalisation de l'injecteur, la cavité 36 présentant les dimensions telles que données cidessus, la synchronisation de l'injection du carburant sera, de façon typique, la suivante: Faible charge - Injection commencée 50 avant point mort haut (PMH) à 740 TPM - Injection finie 40 avant point mort haut (PMH) à 740 TPM Charge élevée - Injection commrrrnencée 2400 avant point mort haut (PMH-) à 5000 TPM - Injection finie 110 avant point mort haut (PIMH) à 5000 TPM Dans l'injecteur ci-dessus décrit, la gorge 27 présente des parois cylindriques parallèles, toutefois, la gorge peut présenter une ou deux parois de forme conique, comme cela a été précédemmnent établi. L'ajutage d'injection, tel que décrit ci-dessus, peut être incorporé dans toutes formes connues de dispositif d'injection dans lequel le carburant est mélangé à un gaz, et le mélange résultant distribué dans la chambre de combus- tion. Des dispositifs d'injection et de dosage de carburant appropriés sont décrits dans la demande de brevet interna- tionale N PCT/AU/86/00205 (VO 87/00580), au nom de la de- manderesse, dont la description est incorporée ici par voie de référence. Comme cela a été établi précédenmment, les avanta- ges accrus à partir de l'utilisation de systèmes d'injection, tels que décrits ici, peuvent être obtenus en faisant varier la synchronisation du temps de distribution du carburant à l'intérieur de la chambre de combustion pour contrôler ainsi la proportion du carburant distribué, à l'intérieur de la cavité, dans le piston. Une réalisation typique d'un injecteur de carburant actionné par solénoide, qui peut être contrôlé, pour obtenir cette variation dans la synchronisation de la distribution du carburant, et le sys- tème de contrôle pour celui-ci, seront maintenant décrites en référence aux figures 3 des dessins annexés. L'unité de dosage et d'injection de carburant re- présentée à la figure 3 comporte un dispositif de dosage ap- proprié'38, disponible dans le commerce, tel qu'un injecteur à corps de soupape papillon, ou à corps d'létranglement du type pour automobiles, accouplé à un corps d'injecteur 39 muni à 1 ' intérieur d'une chambre de maintien 40. Le carbu- rant est aspiré du réservoir de carburant 55 par la pompe à carburant 56 et distribué, par l'intermédiaire du régulateur de pression 57, par la lumière d'admission de carburant 58, au dispositif de dosage 38. Le dispositif de dosage, fonc- tionnant de façon connue en soi, dose une quantité de carbu- rant dans la chambre de maintien 40 en fonction de la demande en carburant du moteur. L'excédent de carburant en- voyé au dispositif de dosage est renvoyé au réservoir de carburant 55, par l'intermédiaire de la lumière de retour du carburant 59. La réalisation particulière du dispostif de dosage du carburant 38 n'est pas essentielle pour la présen- te invention, et il est possible d'utiliser un dispositif approprié quelconque. En fonctionnement, la chambre de maintien 40 est pressurisée par de l'air fourni par une source d'alimentation en air 60, par l'intermédiaire d'un régula- teur de pression 61, au travers de la lumière d'admission 45 ménagée dans le corps 39. La soupape d'injection 15 est ac- tionnée pour permettre la décharge de l'air sous pression avec la quantité dosée de carburant, à travers l'ajutage d'injection 10 à l'intérieur de la chambre de combustion 34 du moteur. La soupape d'injection 15 est une soupape du type en champignon (telle que représentée à la figure 1), s'ouvrant vers l'intérieur, en direction de la chambre de combustion, c'est-à-dire vers l'extérieur à partir de la chambre de maintien 40. La soupape d'injection 15 est couplée, par la queue de soupape 16, qui traverse la chambre de maintien 40, à l'armature 41 du soléno'ide 47 logé dans le corps d'injecteur 32. La soupape 15 est rappelée en position fer- mée par le ressort à disque 42, et elle est ouverte par l'excitation du solénoide 47. D'autres détails du fonctionnement de ce système d'injection de carburant sont donnés dans la demande de bre- vet australien NO 32.132/84 et dans le brevet US correspon- dant N 4.693.224, les descriptions de cette demande et de ce brevet étant incorporées dans la présente description par voie de référence. L'excitation du soléno'ide 47 est synchronisée en fonction du cycle du moteur par un processeur électronique approprié 50. Le processeur reçoit un signal d'entrée prove- nant du capteur de vitesse 51 lequel signal est représenta- tif de la vitesse du moteur et identifie également un point de référence dans le cycle du moteur, point de référence par rapport auquel les opérations peuvent être synchronisées en 5 fonction du cycle du moteur. Le processeur 50 reçoit égale- ment un signal provenant du capteur de charge 52, lequel si- gnal est représentatif du débit d'écoulement d'air vers le système d'injection d'air du moteur. Le processeur est pro- grammé afin de déterminer, à partir du signal indiquant le débit d'écoulement d'air, la demande en charge exercée sur le moteur. Le processeur 50 est de plus, progranmmé afin de déterminer, à partir des conditions de charge et de vitesse du moteur, la synchronisation nécessaire de l'injection de carburant dans la chambre de combustion. Avantageusement, le processeur comporte une carte multipoints indiquant les instants d'injection nécessaires sur une plage de vitesses et de charges du moteur, ces ins- tants ayant été déterminés à partir d'essais exécutés afin d'obtenir des niveaux requis d'émission à l'échappement et de puissance motrice. Le processeur est prograrmmé de manière similaire afin de déterminer et de contrôler l'instant d'allumage du moteur en fonction de la charge et de la vi- tesse du moteur. Le processeur délivre des signaux appropriés à l'actionneur d'injection 53 et à l'actionneur d'allumage 54, conformément aux déterminations, afin d'exciter le solénoide 47 à l'instant nécessaire pour assurer l'injection de carbu- rant, et pour activer la bougie 35 à l'instant nécessaire pour assurer l'allumage. La structure générale des capteurs de vitesse et de charge qui conviennent pour être utilisés, cormme indiqué ci-dessus, est bien connue dans l'industrie, comme le sont les processeurs destinés à exécuter les fonc- tions nécessaires qui sont remplies par le processeur 50. -O Le dispositif d'injection de carburant décrit dans la présente demande peut être utilisé pour la distribution de carburant à des moteurs à allumage par étincelle, fonc- tionnant, soit à deux, soit à quatre temps. Les moteurs équipés avec le dispositif d'injection de carburant décrit ici peuvent être utilisés dans toutes applications compor- tant des moteurs de véhicules y compris les automobiles, les moteurs de marine y compris les moteurs de marine hors bords. REVENDICATIONS 1.Dispositif d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, à allumage par étincelle (35), carac- térisé en ce qu'une quantité dosée de carburant, entralnée dans un gaz, est directement distribuée à l'intérieur d'une chambre de combustion (34) du moteur par l'intermédiaire d'un injecteur (30) pouvant s'ouvrir de façon sélective, le- dit injecteur (30) comprenant un corps d'injection (10) com- portant une cavité interne (12) dans laquelle la quantité dosée de carburant est entralnée dans le gaz, une lumière (il) ménagée dans le corps d' injection (10) et faisant com- muniquer la cavité (12) avec une face externe dudit corps (10) qui, en cours d'utilisation, est logée à l'intérieur de la chambre de combustion (34) du moteur, une face d'étanchéité annulaire interne (13) montée dans ladite lu- mière (11) entre la cavité (12) et ladite face externe dudit corps (10), un élément de soupape (15) comportant une face d'étanchéité annulaire externe (18) adaptée pour venir nor- malement en contact, de façon étanche, avec ladite face d'étanchéité interne (13) pour fermer ladite lumière (11), des moyens (47) pouvant être actionnés pour déplacer, de façon sélective, ledit élément de soupape (15) par rapport à la lumière (11), vers une position d'ouverture de la lumiè- re (11), une surface d'extrémité interne annulaire (21) dans la lumière (11) s'étendant à partir de ladite face d'étanchéité interne (13) vers ladite face externe du corps (10), une surface d'extrémité externe annulaire (19) ménagée sur l'élément de soupape (15), s'étendant à partir de ladite face d'étanchéité externe (18) et définissant, avec ladite surface d'extrémité interne (21), dans la lumière (11), lorsque l'élément de soupape (15) est en position ouverte, un passage annulaire (27) ayant, en section radiale, un an- gle aigu, entre les surfaces d'extrémité interne (21) et ex- terne (19), de O à 40 , et la surface d'extrémité interne (21) en section radiale, étant inclinée vers l'axe de passage d'un angle inférieur à environ 15 , le passage (27) étant de largeur maximale à la surface externe du corps(10). 2. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'extrémité annulaire externe (19) ménagée sur l'élément de soupape (15) est pratiquement cylindrique. 3. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface d'extrémité annulaire interne (21), ménagée dans la lumière (11) est de forme conique divergeant en direction de l'écoulement à travers le passage (25), (27) avec un angle aigu inférieur à 200 environ. 4. Dispositif d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'extrémité annulaire externe (19) ménagée sur l'élément de soupape (15) est de forme conique convergeant en direction de l'écoulement à travers le passage (27), avec un angle ai- gu inférieur à 100. 5. Dispositif d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lorsque l'élément de soupape (15) est dans la position ou- verte de la lumière (11), l'élément de soupape (15) ne dé- passe pas au-delà de ladite face externe dudit corps d'injecteur (10). 6. Moteur à combustion interne, à allumage par étincelle, fonctionnant suivant un cycle à deux temps et comportant un piston (32) animé d'un mouvement de va-et- vient dans un cylindre (33) du moteur définissant une cham- bre de combustion (34) à volume variable, et une cavité (36) ménagée dans ledit piston (32) en formant une partie de la- dite chambre de combustion (34), ledit moteur étant caracté- risé en ce qu'il est équipé d'un dispositif d'injection de carburant (30) selon l'une quelconque des revendications I à et dont l'injecteur (10) est logé de manière qu'au moins une partie du carburant provenant du passage (25), (27) et entrant à l'intérieur de la chambre de combustion 34) est dirigée pour pénétrer dans ladite cavité (36) ménagée dans le piston (32). 7. Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que l'injecteur (10) est logé de ma- nière que les surfaces d'extrémités annulaires interne (21) et externe (19) soient coaxiales à la cavité (36) ménagée dans le piston (32). 8. Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que la cavité (36) ménagée dans le piston (32) est de forme cylindrique. 9. Moteur à combustion interne selon les revendi- cations 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que des moyens (50) sont prévus pour régler la synchronisation de la distribu- tion du carburant à travers ledit injecteur (30) à l'intérieur de la chambre de combustion (34) en fonction du cycle du cylindre (32), lesdits moyens (50) étant adaptés pour faire varier ladite synchronisation de ladite distribu- tion de carburant par rapport à la charge du moteur sur au moins une partie de la gammrne de charge du moteur, de telle sorte que, dans cette gamme de charge du moteur, la synchro- nisation de la distribution du carburant se fait plus tardi- vement pour les charges faibles que pour les charges élevées dans ladite gamme de charge, de manière à ce que, pour les- dites charges faibles, une plus grande proportion de carbu- rant soit distribuée à l'intérieur de ladite cavité (36), ménagée dans le piston (32) que celle distribuée pour lesdi- tes charges plus élevées dans ladite gamme de charge, à cha- que cycle du moteur. 10. Moteur à combustion selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens (50) pour régler la syn- chronisation de la distribution de carburant sont disposés de telle sorte que la majeure partie du carburant distribué à l'intérieur de la chambre de combustion (34) durant lesdi- tes charges faibles est distribuée à l'intérieur de ladite cavité (36) ménagée dans le piston (32). 11. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'injection de carburant selon l'une des revendications i à 5. 12. Moteur à combustion interne,fonctionnant selon un cycle à deux temps, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'injection de carburant selon l'une des revendi- cations I à 5. 13. Combinaison selon l'une quelconque des reven- dications 6 à 11, caractérisée en ce que le moteur est un moteur de marine hors bord à deux temps. i4. Combinaison selon l'une quelconque des reven- dications 6 à 11, caractérisée en ce que le moteur est un moteur d'automobile fonctionnant à deux temps.