Brevet FR2622644A1 — publié le 19890505

L'invention a pour objet un moteur Diesel à combustion interne pour véhicule, en particulier pour automobiles, comportant un dispositif d'alimentation en carburant acheminant le carburant vers les chambres de combustion du moteur 9 combustion interne, un démarreur pouvant être commandé en- actionnant un commutateur de démarreur, destiné à lancer le moteur à combustion interne lors du démarrage, et des bougies de préchauffage correspondant à chacune des chambres de combustion du moteur, ces bougies étant alimentées au moins lors des démarrages à froid du moteur å combustion -interne. Les moteurs Diesel traditionnels à combustion interne, et en particulier les moteurs à chambre de précombustion, sont généralement dotés de bougies de préchauffage destinées à permettre le démarrage du moteur à combustion interne même à des températures ambiantes basses. Un tel démarrage à froid est pratiqué de façon à sélectionner d'abord, à l'aide de la clé de contact, une position de préchauffage pendant laquelle les bougies de préchauffage sont mises en action avant le démarrage du moteur. Ensuite, après un temps d'attente plus ou moins long, la clé est tournée jusqu'en position de démarrage dans laquelle on lance le démarreur. Or, la position de démarrage ne doit être sélectionnée que lorsque les bougies de préchauffage ont atteint une température suffisamment élevée, ce qui est signalé au conducteur par l'extinction d'un témoin lumineux au tableau de bord. Le fait que les moteurs Diesel à combustion interne ne puissent pas être démarrés immédiatement à-la mise en route du véhicule, contrairement aux moteurs à allumage par étincelles, ainsi que l'obligation le surveiller, durant l'opération de démarrage, le témoin lumineux de préchauffage, sont perçus comme un inconvénient. Aussi le but de l'invention est-il de créer un moteur Diesel à combustion interne, du genre susmentionné, qui puisse être démarré immédiatement, a l'image d'un moteur à allumage par étincelles, et qui, ainsi, puisse être démarré, malgré la présence des bougies de préchauffage, comme un moteur à allumage par étincelles, sans qu'il soit nécessaire de surveiller un témoin lumineux de préchauffage. Ce but est atteint grâce au fait qu'un dispositif de commande est prévu qui, déclenché dès que l'on actionne le commutateur du démarreur, assure une commande quasiment simultanée du démarreur et des bougies de préchauffage, ainsi qu'une commande différée du dispositif d'alimentation en carburant. Ainsi, pour démarrer le moteur Diesel à combustion interne réalisé selon l'invention, il est suffisant d'actionner simplement le commutateur du démarreur, comme dans le cas d'un moteur allumage par étincelles, même à froid, ce commutateur alimentant d'abord uniquement les bougies de préchauffage et, simultanément ou immédiatement après, le démarreur luimême.La mise en service du système d'alimentation en carburant du moteur par contre, qui alimente ce dernier en carburant de façon à permettre la marche par auto-allumage du moteur, est décalée dans le temps et ne se fait que lorsque les bougies de préchauffage ont atteint la température minimale nécessaire pour autoriser la mise en marche autonome du moteur. De ce fait, l'opération de démarrage du moteur Diesel i combustion interne selon l'invention n'est plus sensiblement différente de celle d'un moteur à allumage par étincelles, qui, en cas d'un démarrage & froid, ne permet pas non plus toujours une mise en marche immédiate du moteur.Cependant, il est indispensable, dans le cadre d'une- réalisation d'un moteur Diesel selon l'invention, que l'on utilise des bougies de préchauffage qui atteignent rapidement la température de 700-1000-C nécessaire pour permettre le départ du moteur. Les bougies de préchauffage anciennes, dites autorégulées, restent relativement lentes. Par contre, les bougies de préchauffage å régulation thermique externe, qui comportent donc un dispositif régulateur travaillant en fonction des conditions de fonctionnement du moteur et/ou des bougies de préchauffage, sont capables actuellement d'atteindre la température nécessaire en l'espace de 1-3 secondes. Des réalisations pratiques de l'invention seront décrites ci-après ; elles se rapportent avant tout å la commande de la période de temporisation entre la mise en marche du démarreur et des bougies de préchauffage, et la mise en marche du dispositif d'alimentation en carburant. L'invention est décrite plus en détail par la suite au vu du dessin annexé dont la figure unique représente, sous forme d'un schéma de principe, un exemple de réalisation de l'invention. Sur ce dessin, le repère 1 désigne un commutateur de démarreur prévu sur le véhicule, ce commutateur pouvant être constitué, par exemple, par la "clé de contact" du véhicule. 2 désigne un dispositif d'alimentation en carburant du moteur à combustion interne, qui peut être réalisé, par exemple, sous forme d'un système d' injection géré par un boitier 5 de commande. Le repère 3 indique les bougies de préchauffage saillant à l'intérieur des chambres de combustion du moteur, en particulier à l'intérieur des chambres de précombustion, ou préchambres, de ce dernier ; ces bougies sont montées en aval d'un dispositif 6 de commande réglant l'alimentation en énergie des bougies en fonction des conditions de fonctionnement du moteur & combustion interne et/ou des bougies de préchauffage.Enfin, le démarreur destiné i lancer le vilebrequin du moteur & combustion interne est désigné par 4, ce démarreur étant commandé par l'enclenchement du commutateur 1 du démarreur, par exemple par le basculement de la clé de contact en position de démarrage. En même temps, ou peu avant que l'on n'actionne le démarreur 4 de façon & lancer, par son intermédiaire, le vilebrequin du moteur à combustion interne, on alimente également les bougies 3 de préchauffage à régulation thermique externe qui, grâce à ce mode de régulation, atteignent très rapidement la température minimale de préchauffage d'environ 700ex. Par contre, la mise en marche du système 2 d'injection de carburant s'effectue avec un certain décalage qui est dépendant des conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne et/ou des bougies de préchauffage, ce décalage devant être calculé de telle façon que les bougies de préchauffage aient atteint la température nécessaire pour provoquer la combustion du mélange carburant-air destiné à être brûlé dans les chambres de combustion du moteur. Le décalage de mise en marche du système 2 d'injection peut être défini par le boîtier 5 de commande dont la fonction pourrait consister, par ailleurs, à déterminer la quantité de carburant O injecter ainsi que le départ d'injection, en fonction de différents paramètres. Ces paramètres pourraient comporter, entre autres choses, l'angle aFp de la pédale d'accélérateur, la température TBK du moteur à combustion interne, le régime nBK, r etc. Une partie, au moins, des paramètres interprétés par la commande électronique éventuellement prévue dans le système d'injection peut être appliquée & la détermination de la mise en marche différée du système 2 d'injection de carburant.Par exemple, ce décalage peut être commandé en fonction de la température du moteur à combustion interne, en augmentant la durée de temporisation lorsque les températures sont basses, c'est-à-dire en actionnant le système 2 d'injection de carburant plus tard que dans des conditions de températures plus élevées. Un autre paramètre de temporisation de la mise en marche du système d'injection pourrait être la température TGK de la bougie de préchauffage, cette température étant alors mesurée directement au moyen d'un transmetteur de température. Dans ce cas, la mise en marche du système d'injection pourrait être commandée par le boîtier 5 de commande immédiatement à l'obtention de la température minimale requise des bougies de préchauffage. Au lieu de lire la température des bougies de préchauffage, au moyen de transmetteurs de température installés directement au niveau des bougies, ce qui parait être relativement compliqué et peu adapté b une réalisation appliquée aux véhicules fabriqués en grande série, la température des bougies de préchauffage pourra être relevée de façon indirecte, en mesurant et en interprétant la tension et/ou l'intensité du courant d'alimentation des bougies. Enfin, la durée de temporisation de la mise en marche du système 2 d'injection peut être déterminée en fonction du régime ou du nombre de tours du moteur, grâce à l'installation d'un capteur comptant le nombre de tours du moteur, n'autorisant la mise en marche du système d'injection qu'à partir d'un nombre de tours prédéterminé. Etant donné qu'en cas d'un démarrage à froid, le nombre de tours du moteur est fortement dépendant de la température du moteur, voire de la température ambiante, c'est-à-dire qu'aux températures basses, le démarreur ne peut entraîner le moteur à combustion interne qu'à un régime réduit, l'on obtient automatiquement une augmentation du retard de mise en marche du système d'injection. Le départ de l'injection de carburant peut, par ailleurs, être provoqué par la commande appropriée d'une électrovanne de coupure dans les cas où le système d'injection est doté d'une telle vanne électrique ou électronique de coupure. Le départ différé de l'injection de carburant empêche la formation de fumées blanches ou bleues durant le démarrage et réduit, de ce fait, l'émission de particules de carburant non brûlé pendant le démarrage. Comme le boîtier 5 de commande du système 2 d'injection de carburant, le dispositif 6 de commande branché en amont des bougies 3 de préchauffage reçoit, pour la commande de l'alimentation en énergie, une série d'informations, acheminées par des fils transmetteurs, concernant les conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne et/ou des bougies de préchauffage. Ainsi, l'énergie alimentant les bougies de préchauffage peut être contrôlée en fonction de la température TBK du moteur à combustion interne, du régime nBK du moteur, ou de la température TGK, ou d'autres paramètres. I1 pourrait être utile de regrouper le boîtier 5 de commande du système 2 d'injection de carburant et le- dispositif 6 de commande des bougies 3 de préchauffage dans un même boîtier commun qui commanderait alors non seulement le système d'injection de carburant, quant à la durée de la temporisation de mise en marche du système d'injection et, le cas échéant, quant à la quantité de carburant injectée et au début d'injection, mais aussi l'alimentation en énergie des bougies de préchauffage. D'une façon générale, l'appareil réalisé selon l'invention donne un moteur Diesel à combustion interne, dont le démarrage se rapproche de celui d'un moteur à allumage par étincelles, simplement en actionnant le commutateur du démarreur. La commande du commutateur du démarreur entraîne l'alimentation des bougies de préchauffage et, en même temps ou immédiatement après, la mise en marche du démarreur,. les bougies de préchauffage étant portées à la température de préchauffage minimale requise en l'espace de quelques secondes, grâce à une régulation thermique externe. Cependant, le fonctionnement par autoallumage du moteur Diesel n'est autorisé qu'après la mise en marche différée du système d'injection de carburant, qui fournit-le carburant nécessaire à la combustion. Or, même les moteurs à allumage par étincelles nécessitent parfois, en particulier lors d'un démarrage à froid, un temps de lancement prolongé avant de démarrer, ce qui fait qu'il ne reste plus guère de différences entre le comportement au démarrage d'un moteur Diesel et d'un moteur à allumage par étincelles. Dans tous les cas, le moteur Diesel à combustion interne réalisé -selon l'invention supprime un temps d'attente plus ou moins long avant la mise en marche du démarreur, et évite la contrainte de surveiller un témoin lumineux de préchauffage. REVENDICATIONS 1. Moteur Diesel & combustion interne pour véhicules, en particulier pour automobiles, comportant un dispositif d'alimentation en carburant acheminant le carburant vers les chambres de combustion du moteur à combustion interne, un démarreur pouvant être commandé en actionnant un commutateur de démarreur, destiné i lancer le moteur à combustion interne lors du démarrage, et des bougies de pré chauffage correspondant à chacune des chambres de combustion du moteur, ces bougies étant alimentées au moins lors des démarrages & froid du moteur à combustion interne, caractérisé par le fait qu'un dispositif de commande est prévu qui, déclenché dès que l'on actionne le commutateur (1) du démarreur, assure une commande quasiment simultanée du démarreur (4) et des bougies (3) de préchauffage, ainsi qu'une commande différée du dispositif d'alimentation en carburant. 2. Moteur Diesel i combustion interne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la durée de la temporisation entre la mise en marche du démarreur (4) et des bougies de préchauffage (3), et la mise en marche du dispositif (2) d'alimentation en carburant, est réglable en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne et/ou des bougies (3) de préchauffage. 3. Moteur Diesel à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la durée de la temporisation est réglable en fonction de la température de fonctionnement du moteur à combustion interne. 4. Moteur Diesel à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la durée de la temporisation est réglable en fonction de la température des bougies (3) de préchauffage. 5. Moteur Diesel à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la durée de la temporisation est réglable en fonction de l'intensité et/ou de la tension du courant absorbé par les bougies (3) de préchauffage. 6. Moteur Diesel & combustion interne selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la durée de la temporisation est réglable en fonction du nombre de tours du moteur à combustion interne. 7. Moteur Diesel à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la durée de la temporisation est réglable en fonction du régime du moteur à combustion interne. 8. Moteur Diesel à combustion interne selon une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'un dispositif (6) de commande est associé aux bougies (3) de préchauffage et est destiné à commander l'alimentation en énergie des bougies (3) de préchauffage en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne et/ou des bougies de préchauffage.