Brevet FR2711736A1 — publié le 19950505

Dispositif d'injection de combustible liquide pour moteur Diesel. La présente invention a trait à un dispositif d'injection de combustible liquide pour les moteurs Diesel, c'est-à-dire les moteurs à combustion interne à chambre de travail de volume variable et allumage par compression, qu'ils soient à deux ou à quatre temps. On sait que la qualité de l'injection du combustible, dans les moteurs Diesel, est l'un des éléments déterminants de la qualité de la combustion et, partant, de l'amélioration des rendements, de la diminution des polluants à l'échappement et de la longévité des moteurs. Pour cela, la pression d'injection doit être très élevée, proportionnée autant que possible à la pression, variable, dans la chambre, avec une ouverture franche de l'injecteur en début d'injection et, au contraire, une fermeture douce en fin d'injection. Les hautes pressions d'injection sont désirables car elles améliorent la pulvérisation du combustible injecté par le ou les orifices d'injection et, par conséquent, la qualité de la combustion. L'injection à très haute pression pose cependant des problèmes mécaniques importants, absorbe une puissance non négligeable et exige une bonne conception du dispositif afin de réduire les jeux, les volumes et les distances du trajet du combustible dont la compressibilité entraine également des difficultés. L'obtention d'une pression d'injection, autant que possible, proportionnée à la pression des gaz dans la chambre pendant la partie du cycle où se déroule l'injection, est destinée à assurer une certaine constance des caractéristiques physiques de l'injection et à éviter que la différence entre la pression d'injection, en amont de l'orifice d'injection, et la pression dans la chambre, en aval de l'orifice d'injection, ne devienne trop faible, provoquant alors la formation de grosses gouttes de carburant ou même de jets liquides, provoquant une pénétration excessive de combustible liquide dans la chambre avec le risque d'un impact sur la paroi froide, entraînant une combustion de mauvaise qualité et par conséquent l'émission de fumées, d'imbrûlés et de substances polluantes. Dans la pratique, l'obtention d'une bonne proportionnalité est particulièrement difficile, les moteurs Diesel dits "à haute pression moyenne effective" pouvant avoir des pressions maximales variant dans un rapport de 1 à 10 selon les régimes. L'obtention d'une ouverture franche de l'aiguille en début d'injection empêche le laminage, et donc l'injection sous basse pression, aux premiers instants de la levée de l'aiguille de l'injecteur. La fermeture douce, c'est-à-dire à vitesse d'impact limitée contre son siège, de l'aiguille est destinée, quant à elle, à éviter les rebonds et donc les irrégularités de fermeture, et à préserver la durée de vie de l'aiguille et de son siège d'étanchéité. En outre, pendant cette fermeture douce, la pression doit rester élevée pour éviter le larmoiement formant des gouttes dans les derniers instants de l'injection. On sait d'ailleurs qu'il n'est pas facile de réaliser un dispositif d'injection ayant à la fois une ouverture franche et une fermeture douce. Les solutions techniques connues cherchant à résoudre ces divers problèmes peuvent se répartir en deux catégories. La première, la plus répandue, consiste à utiliser un dispositif d'injection de "type Bosch" avec une pompe d'injection et un distributeur. Typiquement un tel dispositif comporte un arbre à cames actionnant un piston de pompe ayant deux sorties, l'une vers le corps d'injecteur avec son aiguille, l'autre constituant un orifice de décharge obturable par un distributeur. Le piston de pompe comprime le combustible, lorsque l'orifice de décharge est obturé par le distributeur, de sorte que, lorsque la pression du combustible dépasse la pression d'ouverture de l'aiguille de l'injecteur, normalement rappelée en position de fermeture par un ressort, l'aiguille se soulève jusqu'à sa butée et l'injection se produit. Lorque l'orifice de décharge est découvert par le distributeur, la pression d'injection s'effondre et l'aiguille amorce une fermeture brutale, nuisible pour le siège d'étanchéité de l'aiguille. On peut essayer de concevoir un distributeur provoquant une diminution beaucoup plus progressive de la pression en fin d'injection, mais les dernières gouttes de combustible se trouvent alors injectées à faible pression, avec formation de gouttes de faible vitesse, absence de pulvérisation et, par conséquent, mauvaise combustion et émission de fumées. En outre, ce type de dispositif d'injection, robuste mais cher, est très difficile à mettre en oeuvre pour des pressions d'injection très élevées, par exemple supérieures à 1 500 bars. La deuxième solution utilise un accumulateur alimenté par une pompe haute pression et communiquant en permanence avec la cavité normalement séparée de la buse d'injection par la face inférieure de l'aiguille de l'injecteur appliquée sur son siège, l'autre face, opposée, de l'aiguille pouvant être mise alternativement en communication avec l'accumulateur et avec la décharge, par le biais d'un distributeur. En position de fermeture, la face supérieure et la partie périphérique de la face inférieure de l'aiguille se trouvent à la même pression, à savoir celle de l'accumulateur, et l'aiguille est alors plaquée sur son siège. En position d'ouverture, la face supérieure de l'aiguille est mise à la décharge, de sorte que le déséquilibre des pressions provoque une ouverture rapide de l'aiguille, jusqu'à sa butée en position soulevée. A la fermeture, cette face supérieure de l'aiguille est remise à la même pression que celle qui s'exerce sur la face inférieure, de sorte que l'aiguille n'est soumise qu'à la seule force de rappel du ressort. Cette solution présente des avantages car la force du ressort peut être dosée pour provoquer la fermeture douce de l'aiguille, alors que la pression d'injection reste élevée jusqu'aux derniers instants de l'injection. Cette solution n'est cependant pas exempte d'inconvénients outre le fait qu'elle est coûteuse, car elle nécessite une pompe à haute pression, le maintien du combustible stocké à haute pression dans l'accumulateur peut entraîner un déversement de combustible dans le moteur à l'arrêt, si le siège d'aiguille n'est pas parfaitement étanche, ainsi que des risques de fuite dans le circuit soumis constamment à la haute pression, sans parler du danger de stocker, en permanence, du combustible sous une forte pression. La présente invention a pour but de fournir un nouveau dispositif d'injection pour moteur Diesel qui présente tous les avantages des deux solutions classiques tout en éliminant leurs inconvénients. L'invention a pour objet un dispositif d'injection de combustible liquide dans la chambre de travail de volume variable d'un moteur à combustion interne, qui comporte - un injecteur, susceptible d'injecter dans la chambre de travail le combustible liquide, et présentant une buse communiquant avec ladite chambre de travail, une première cavité communiquant avec ladite buse, et un moyen obturateur susceptible d'interrompre et d'établir la communication entre ladite première cavité et ladite buse, - des moyens générateurs de haute pression de combustible débouchant, de préférence en permanence, dans ladite première cavité, - des moyens générateurs de basse pression, reliés à une source de combustible liquide, pour alimenter les susdits moyens générateurs de haute pression de combustible, - et des moyens de commande pour l'actionnement dudit moyen obturateur, caractérisé - en ce que les susdits moyens générateurs de haute pression de combustible comportent des moyens de compression actionnés directement par la pression du fluide moteur enfermé dans la chambre de travail de volume variable, à l'encontre de moyens de rappel, pour générer une haute pression de combustible par amplification, de type différentiel, de ladite pression dans la chambre de travail, - et en ce que lesdits moyens de commande sont agencés pour commander cycliquement l'ouverture et la fermeture dudit moyen obturateur de façon indépendante de ladite haute pression de combustible. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant - la pression du fluide moteur enfermé dans la chambre de travail de volume variable, et qui croît lorsque le volume de la chambre diminue pour atteindre son volume minimal (point mort haut PMH) met sous haute pression le combustible qui se trouve dans la cavité de l'injecteur ; - au moment où l'injection doit commencer, les moyens de commande provoquent une ouverture rapide du moyen obturateur et le combustible est injecté dans la chambre de travail - la pression d'injection peut facilement être réglée pour excéder largement, et à tout moment, la pression dans la chambre de travail, et ceci par exemple sous forme d'une surpression de valeur fixe ou proportionnelle à la pression dans la chambre de travail à à la fin de la période d'injection, les moyens de commande provoquent la fermeture douce du moyen obturateur alors que la pression d'injection reste toujours élevée, évitant la formation de gouttes génératrices de fumes ; - après l'injection et la combustion, lorsque la pression du fluide moteur dans la chambre de travail a suffisamment baissé pour permettre le rappel des susdits moyens générateurs de haute pression, le volume de combustible dans les moyens générateur de haute pression est mis en relation avec les moyens d'alimentation sous basse pression, permettant le renouvellement du combustible. Les composants mécaniquement mobiles des moyens générateurs de haute pression peuvent, dans la pratique, avoir une inertie assez importante, de sorte qu'au moment où les moyens de commande provoquent l'ouverture très rapide du moyen obturateur, il peut se produire une chute momentanée de la haute pression pendant la toute première partie de l'injection, jusqu'au moment où les moyens générateurs de haute pression ont recomprimé le combustible sous l'effet de la pression élevée régnant dans la chambre de travail à volume variable pendant l'injection, de sorte que la qualité de l'injection peut être défectueuse pendant un court moment. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, remédiant à cet inconvénient, on peut interposer un accumulateur de pression, d'un volume suffisant, dans le conduit entre lesdits moyens générateurs de haute pression et ladite première cavité, avec, de préférence, un clapet de refoulement interposé entre lesdits moyens générateurs de haute pression et ledit accumulateur. Dans une première forme de réalisation les moyens générateurs de haute pression de combustible sont constitués par - un piston différentiel de pompe, de forme de révolution, qui coulisse axialement dans un logement cylindrique solidaire de ladite culasse et qui est constitué de deux cylindres étagés d'axes parallèles et de préférence confondus, le premier cylindre étant en permance ouvert dans sa partie inférieure, vers la chambre de travail, le second cylindre ayant une section transverale inférieure à celle du premier cylindre et étant borgne dans sa partie supérieure, - le susdit piston différentiel de pompe coulissant axialement dans ledit logement à deux cylindres étagés, étant appliqué contre une butée axiale solidaire de la culasse par des moyens de rappel élastique dont la force s'excerce en direction de la chambre de travail et dont l'amplitude est suffisante pour maintenir cet appui lorsque le moteur est au repos ou lorsqu'il est en fonctionnement et que le volume de la chambre de travail est maximal - la face inférieure du piston différentiel coulissant dans le premier cylindre étant exposée en permanence à l'action du fluide moteur enfermé dans la chambre de travail de volume variable, - la face supérieure du piston de petite section transversale du piston différentiel coulissant dans le second cylindre de façon à délimiter une seconde cavité qui communique d'une part et par l'intermédiaire d'un premier conduit, avec la susdite première cavité, et d'autre part, par l'intermédiaire d'un clapet d'aspiration, avec les susdits moyens d'alimentation en combustible liquide sous basse pression. Les moyens de rappel élastiques peuvent comporter un ou des ressorts de rappel ; cependant on préfère qu'ils comportent un fluide sous pression, et notamment le combustible lui-même sous la basse pression générée par les susdits moyens générateurs de basse pression, agissant sur la face supérieure du susdit piston de petite section transversale, et, de préférence également, sur une face supérieure du piston de grande section transversale délimitant, avec le logement de celui-ci, une troisième cavité communiquant en permanence avec lesdits moyens générateurs de basse pression. Dans une telle forme de réalisation, la force exercée par les moyens de rappel des moyens générateurs de haute pression, est indépendante de la valeur de la pression existant dans la chambre de travail à volume variable pendant la phase du cycle où le mouvement de rappel doit avoir lieu. Cette forme de réalisation est convenable pour des moteurs à rapport volumétrique élevé et à pression de suralimentation faible, ou non suralimentés. En effet la force de rappel peut être réglée à un niveau assez faible, mais suffisant pour assurer le rappel en toute circonstance au voisinage du point mort bas, tout en étant incapable de s'opposer à l'actionnement des susdits moyens de génération de haute pression lorsque la pression dans la chambre de travail augmente, quand on s'approche du point mort haut. En revanche, dans le cas de moteurs à faible rapport volumétrique et à pression de suralimentation élevée, lorsque le moteur tourne à pleine puissance, la force de rappel nécessaire pour rappeler les moyens d'établissement de haute pression tels que le piston différentiel, sera trop élevée pour permettre l'actionnement des susdits moyens au démarrage ou au ralenti. En conséquence, selon une forme de réalisation perfectionnée, et particulièrement préférée, de l'invention, le dispositif d'injection de combustible liquide peut comporter des moyens de modulation de la force de rappel des moyens générateurs de haute pression de combustible, en fonction de la valeur de la pression dans la chambre de travail. De préférence, ces moyens peuvent comporter un accumulateur de pression agencé de façon que la pression élevée générée par les moyens d'établissement de haute pression et régnant dans l'accumulateur, entraine le rappel des moyens générateurs de haute pression en position initiale. Cet accumulateur peut également servir, comme mentionné ci-dessus, à éviter une chute passagère de pression d'injection de combustible, lors de l'ouverture brutale des moyens obturateurs de l'injecteur. Dans la forme de réalisation comprenant un piston différentiel, celui-ci peut comporter un troisième piston, solidaire des deux premiers et délimitant une quatrième cavité communiquant en permanence avec l'accumulateur. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré de ce perfectionnement, le piston différentiel peut être agencé pour être sensible, à la fois, et séparément, à la pression de l'accumulateur dans la susdite quatrième cavité et à la basse pression des moyens d'alimentation en combustible liquide dans la susdite troisième cavité de sorte que le rappel en position initiale desdits moyens générateur de haute pression sera assuré également dans la phase de démarrage, dans laquelle une pression élevée ne règne pas encore dans l'accumulateur et la forte pression de suralimentation n'a pas encore été établie. Les moyens obturateurs de l'injecteur, sont commandés cycliquement, de façon indépendante de la pression générée par les susdits moyens générateurs de haute pression de combustible, en réponse à des ordres donnés en synchronisme avec le mouvement de rotation du moteur, pour provoquer l'ouverture ou la fermeture des susdits moyens obturateurs de l'injecteur. Ces moyens obturateurs, qui peuvent comporter, par exemple, une aiguille classique d'obturation d'un injecteur, peuvent être des moyens électromagnétiques ou mécaniques mais on préfère qu'ils soient de nature hydraulique. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le susdit injecteur peut être mobile par rapport à la culasse, sa surface extérieure présentant une partie cylindrique de révolution dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre intérieur du premier cylindre du susdit logement cylindrique solidaire de la culasse ledit injecteur étant solidaire d'un piston de révolution dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre intérieur du second cylindre du susdit logement cylindrique, l'ensemble constitué par l'injecteur mobile et le susdit piston cylindrique formant ainsi le susdit piston différentiel de pompe. Dans une telle disposition, extrêmement compacte et simplifiée, l'injecteur peut facilement être disposé pour apparaître, par sa face active, dans la chambre de combustion à volume variable, à l'emplacement convenant le mieux pour une localisation spatiale de l'injection assurant la meilleure combustion. De préférence, le susdit moyen obturateur de l'injecteur comprend une aiguille mobile pouvant coulisser axialement dans ledit corps d'injecteur, - ladite aiguille, de forme de révolution, comportant un piston cylindrique dans sa partie supérieure, et une portée conique dans sa partie inférieure, - ledit corps comportant un évidement interne délimité par un alésage cylindrique, dont le diamètre intérieur est au moins égal au diamètre extérieur du susdit piston d'aiguille, et, dans sa partie inférieure, par un siège conique coaxial audit alésage cylindrique, siège prolongé par une cavité de révolution fermée vers le bas la paroi de cette cavité constituant la susdite buse d'injection percée d'au moins un orifice d'injection débouchant dans ladite chambre de travail, - ladite aiguille, lorsque sa portée conique est en appui, grâce à des moyens de rappel élastiques, sur le siège conique de l'injecteur - siège dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre du piston d'aiguille - séparant ledit évidement en trois cavités, à savoir la susdite première cavité, située au regard de la face inférieure de l'aiguille et délimitée par les parois latérales de l'évidement, et la surface de l'aiguille située au dessus de sa portée conique coopérant avec le siège conique de l'injecteur, une cinquième cavité située au-dessus de la face supérieure de l'aiguille, une sixième cavité, généralement appelée "sac" et de volume minimal, située en-dessous de la portée conique de l'aiguille et délimitée par les parois intérieures de la susdite buse d'injecteur, et qui communique donc en permanence avec la chambre de travail du moteur par l'intermédiaire des orifices d'injection. Les susdits moyens de commande cyclique du moyen obturateur de l'injecteur peuvent être constitués par un distributeur à trois voies et à deux positions qui, dans l'une de ces deux positions, fait communiquer la première cavité avec la cinquième cavité de façon à forcer l'aiguille en appui sur son siège conique, et dans l'autre position fait communiquer cette cinquième cavité avec les susdits moyens d'alimentation en combustible liquide sous basse pression de façon à permettre à l'aiguille de se soulever de son siège conique. L'invention concerne également les moteurs incorporant le dispositif selon l'invention. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif selon l'invention selon une forme de réalisation - la figure 2 représente une vue schématique d'une autre forme de réalisation dans laquelle l'injecteur est réalisé sous forme de piston différentiel d'établissement de haute pression - les figures 3 à 8 représentent diverses phases du fonctionnement du dispositif selon la figure 2 - la figure 9 représente une vue schématique d'une forme de réalisation avec l'accumulateur de pression - les figures 10 et 11 représentent des variantes du dispositif selon la figure 10. On se réfère à la figure 1. Le dispositif d'injection (1) de combustible liquide pulvérisé sous pression dans la chambre de combustion (2), délimitée par le cylindre (2a), le piston (2b) et la culasse (3) du moteur à combustion interne à allumage par compression, est logé dans la culasse (3) dudit moteur. Ce dispositif (1) comporte un injecteur (4) composé d'une buse (5) et d'une aiguille mobile (6). L'aiguille (6) comporte un piston cylindrique (7) et une portée conique (8). La buse (5) comporte un évidement (9) délimité par un alésage cylindrique (10) de diamètre intérieur au moins égal au diamètre extérieur du piston d'aiguille (7), et dans sa partie inférieure un siège conique (11) dont le diamètre maximal (12) est inférieur au diamètre de l'alésage cylindrique (10), lequel siège conique (11) est prolongé par une paroi de révolution (13) fermée vers le bas et percée par au moins un orifice d'injection (14) qui débouche dans la chambre de combustion (2). L'aiguille (6) est appliquée sur son siège conique (11) par des moyens de rappel élastique (15). L'aiguille (6), lorsqu'elle est en appui sur son siège, sépare ledit évidement (9) en trois cavités - une première cavité (17) située au-dessous de la face inférieure de l'aiguille (6) et délimitée par les parois latérales de l'évidement 9 et la surface de l'aiguille située au dessus de sa portée conique (8) - une cavité (16), dite cinquième cavité et située au-dessus de la face supérieure de l'aiguille ; - une cavité (18), dite sixième cavité et appelée "sac", de petit volume, et qui communique en permanence avec la chambre de combustion (2) par l'intermédiaire des orifices d'injection (14). Le dispositif d'injection (1) comporte des moyens générateurs de haute pression (19) alimentés par des moyens d'alimentation de combustible sous basse pression (20). Les moyens générateurs de haute pression (19) sont constitués - par un piston différentiel (21) qui coulisse axialement dans un logement cylindrique (22) solidaire de la culasse (3) qui comporte un premier cylindre (23) ouvert, dans sa partie inférieure, vers la chambre (2) et un second cylindre (24) borgne et de diamètre inférieur à celui du premier cylindre (23) - ce piston différentiel (21) est appliqué contre une butée axiale (25) solidaire de la culasse (3) par des moyens de rappel élastique (26) dont la force s'exerce en direction de la chambre de combustion (2) - Le piston différentiel (21) présente un premier piston (27) dont la face inférieure est exposée en permanence à l'action des gaz contenu dans la chambre de combustion (2), et qui coulisse dans le premier cylindre (23), et un second piston (28), solidaire du premier, dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre intérieur du second cylindre (24) - la face supérieure (29) du second piston (28) délimite une deuxième cavité (30) qui communique, d'une part, en permanence, par l'intermédiaire d'un premier conduit (31) avec la première cavité (17) d'autre part, par l'intermédiaire d'un clapet d'aspiration (32), avec les moyens d'alimentation en combustible sous basse pression (20). Le dispositif d'injection (1) comporte des moyens de commande cyclique (33) de l'ouverture et de la fermeture de l'aiguille. Ces moyens de commande cyclique (33) de l'ouverture et de la fermeture de l'aiguille, peuvent être avantageusement de nature hydraulique et constitués d'un distributeur à trois voies et deux positions qui, dans une des deux positions, fait communiquer la cinquième cavité (16) avec la première cavité (17) de façon à forcer l'appui de l'aiguille (6) sur son siège conique (11), et dans l'autre position, fait communiquer cette cinquième cavité (16) avec les moyens d'alimentation de combustible sous basse pression (20). On se réfère à la figure 2, sur laquelle les parties identiques ou directement analogues à celles de la figure 1 portent les mêmes références. Dans cette réalisation, l'injecteur (4 sur la figure 1) et le piston différentiel (21) forment un ensemble coulissant unique (34). A cette fin, l'injecteur est réalisé sous forme d'un piston dont le corps (35) possède un diamètre au plus égal à celui d'un logement cylindrique (36) jouant le rôle du logement (22) de la figure 1, et qui est prolongé par un piston de diamètre réduit (37) coulissant dans un logement de diamètre également réduit (38) coaxial au logement (36). La course de cet ensemble (34) est limitée, en direction de la chambre de combustion (2), par une butée axiale (39). Outre les première, cinquième et sixième cavités (17, 16, 18), situées dans la partie injecteur de l'ensemble (34), le dispositif forme, dans le logement (38) une cavité (40), constituant la susdite deuxième cavité (30 à la figure 1) et, dans le logement (36), une cavité (41), dite troisième cavité, dans laquelle on loge, de préférence, un faible ressort de rappel (non représenté) pour rappeler et appliquer l'ensemble coulissant (34) contre la butée axiale (39) à l'arrêt du moteur. La première cavité (17) est reliée, par un conduit (42) puis une gorge (42a) dans le piston, à un conduit (43) situé dans la culasse (3) et qui est relié à ladite deuxième cavité (40), lesdites première et deuxième cavités étant donc en permanence en communication. Ladite deuxième cavité (40) est reliée aux moyens d'alimentation à basse pression (20), qui comportent une pompe basse pression (20a), d'une part par l'intermédiaire d'un clapet d'aspiration (32) interdisant le retour de haute pression. La troisième cavité (41) est également reliée à la pompe basse pression (20a) et aux moyens d'alimentation à basse pression (20), lesquels collectent également, par un conduit (44), une gorge de recueil de fuites permettant également la lubrification de l'ensemble coulissant (34). Enfin la cinquième cavité (16) est également reliée, par un conduit (45) au distributeur (33). Le fonctionnement est le suivant - au repos du moteur ou en fonctionnement, alors que le piston (2b) du moteur est au voisinage du Point Mort Bas, la pression d'alimentation basse pression de combustible est suffisamment élevée pour ramener l'ensemble du piston différentiel (34) en appui sur sa butée axiale (39), - le distributeur (33) est désactivé et fait communiquer la cinquième cavité (16) et la première cavité (17), en amont du siège conique (11), - le ressort de rappel (15) de l'aiguille (6) applique l'aiguille sur son siège, - l'ensemble du circuit hydraulique est à la pression des moyens d'alimentation basse pression grâce à l'ouverture du clapet anti-retour (32). Cet état est représenté sur la figure 3. Lors de la compression du moteur, - la course de compression du piston (2b) élève la pression dans la chambre de combustion (2), - le distributeur (33) est désactivé et les deux faces de l'aiguille (6) sont à la même pression, régnant dans les deux cavités (16,17), mais l'effet différentiel du siège de l'aiguille renforce l'appui de l'aiguille (6) sur son siège 11, l'ensemble différentiel piston injecteur (34), sollicité par la pression dans la chambre de combustion, comprime le combustible dans les chambres (40,16, 17), - le clapet anti-retour (32) se referme et provoque le blocage hydrostatique du piston différentiel formé par l'ensemble (34), - la deuxième cavité (40) ainsi que les cavités 16, 17 sont mises sous tension à une pression proportionnelle à la pression régnant dans la chambre Pi = a Pch - (a-l) Pbp Pi : Pression dans l'injecteur Pch : Pression dans la chambre Pbp : Pression d'alimentation basse pression a = Sinj Spp Sinj : Section transversale extérieure de la buse d'injecteur (premier piston) Spp : Section transversale du piston (second piston). Cet état est représenté à la figure 4. Le piston (2b) du moteur allant atteindre la position dans laquelle on souhaite procéder à l'injection, - le distributeur (33) est activé (figure 5) par ses moyens de commande (non représentés), - la face supérieure de l'aiguille 6 est donc déchargée, la cinquième cavité (16) communiquant avec la basse pression - la pression d'injection s'applique sur la face inférieure de l'aiguille (6). Celle-ci est soulevée jusqu'à venir en butée. A ce moment, l'injection commence car, - le distributeur (33) reste activé, - l'aiguille (6) est ouverte, en appui sur sa butée arrière, - l'ensemble (34) est hydrostatiquement débloqué et s'enfonce sous l'action de la pression des gaz dans la chambre de combustion (2) au fur et à mesure de l'injection du combustible dans la chambre (2) à travers les orifices d'injection (14), comme représenté sur la figure 6. A la fin de l'injection, le distribute Lors de la décompression du moteur, lorsque la pression dans la chambre de combustion, du fait de la course descendante du piston (2b), tombe en-dessous de la valeur qui contrebalance la pression de rappel hydraulique de l'ensemble différentiel (34), cet ensemble est ramené sur sa butée axiale solidaire de la culasse 3 par la basse pression établie dans la troisième cavité (41) (figure 8). Pendant la descente, la dépression créée dans la deuxième cavité (40) rouvre le clapet anti-retour (32) et les moyens d'alimentation en combustible basse pression (20) remplissent la cavité (40) pour le cycle suivant. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne parfaitement dans le cas de moteurs faiblement suralimentés et à rapport volumétrique (taux de compression) élevé. En effet la pression du fluide moteur, au voisinage du point mort haut est, à tous les régimes, nettement supérieure à la pression de suralimentation au voisinage du point mort bas. On se réfère à la figure 9. La forme de réalisation perfectionnée de l'invention, représentée sur la figure 9, permet de moduler la force de rappel de l'organe différentiel des moyens générateurs de haute pression en fonction de la pression dans la chambre de travail, d'une façon assurant le rappel dans tous les cas de régime du moteur, même dans le cas d'un moteur fortement suralimenté et à faible rapport volumétrique, dans lequel la pression du fluide moteur suralimenté, au point mort bas, en régime permanent, peut excéder la pression du fluide moteur comprimé au point mort haut, par exemple au démarrage, de sorte que la force de rappel des moyens générateur de haute pression de combustible, si elle est suffisante pour assurer le rappel en régime permanent, empêcherait l'actionnement desdits moyens au démarrage. Ces perfectionnements permettent également d'éviter une chute momentanée de la pression d'injection, au moment de la levée brusque de l'aiguille de l'injecteur, malgré l'inertie de l'ensemble différentiel mobile. Dans cette forme de réalisation les moyens générateur de haute pression comportent un piston différentiel (47) coulissant dans la culasse (3). Ce piston différentiel comporte trois étages, - le premier étage forme un premier piston (48), de diamètre le plus élevé, dont la face inférieure, (49), est constamment exposée à la pression régnant dans la chambre de travail (2), ce premier piston coulissant dans un cylindre (50) dans lequel est disposé un faible ressort de rappel (51), destiné à ramener le piston en position de rappel contre une butée axiale (52) lorsque le moteur est à l'arrêt. Le cylindre (50) et le premier piston (48) délimitent la susdite troisième cavité dans laquelle sont collectées les fuites de combustible pour les ramener aux moyens d'alimentation à basse pression (20) - un deuxième piston (53), de diamètre intermédiaire, coulisse dans un cylindre de diamètre intermédiaire délimitant une chambre (54) formant la susdite deuxième cavité qui communique, à travers un clapet d'aspiration (55), avec les moyens d'alimentation à basse pression (20) et à travers un clapet de refoulement (59) avec un accumulateur (58) - le troisième piston, (56), dont la section est également plus faible que celle du premier piston, coulisse dans un cylindre, de faible diamètre correspondant formant la susdite quatrième cavité qui communique avec la cavité d'un accumulateur de pression (58) l'accumulateur de pression (58) est en communication directe, par un conduit (60), avec la susdite première cavité (17) de l'injecteur (4) munie d'une aiguille (6) dont les moyens d'ouverture et de fermeture n'ont pas été autrement représentés. Le fonctionnement de ce dispositif va maintenant être décrit dans deux exemples, le premier ayant trait au cas d'un moteur faiblement suralimenté, à rapport volumétrique de compression élevé, et le second au cas d'un moteur fortement suralimenté, à rapport volumétrique de compression faible chacun des exemples étant illustré à l'aide d'une hypothèse dimensionnelle fréquemment rencontrée dans le type de moteur considéré. I - Cas du moteur faiblement suralimenté à rapport volumétrique de compression élevé. Hypothèses - section transversale de la face (49) du premier piston (48) : S1 = 10 - section transversale différentielle du second pistion (53) : 52 = - section transversale de la face (57) du troisième piston (56) : S3 = 1 - rapport volumétrique de compression RV = 15/1 - pression maximale de suralimentation (Pa)maxi = 3 bar abs. I.1. - Fonctionnement au démarrage et au ralenti. La pression minimale dans la chambre de travail (2) est de 1 bar-absolu. La pression de rappel (à la pression des moyens d'alimentation basse pression (20)) s'exerçant sur la section transversale différentielle du deuxième piston (53) et le ressort de rappel (51) amènent le piston différentiel (47) sur sa butée avant (52). Au démarrage du moteur, la pression dans la chambre de travail 2 du moteur montera à : Pe = Pa x (RV)1,35 = 1 x (15)1735 - 40 bars Cette pression, s'exerçant sur toute la surface (49) du premier piston 48, sera suffisante pour enfoncer le piston différentiel (47). On suppose que le volume maximal engendré par les courses du deuxième piston (53) et du troisième piston (56) réunis est égal à 1 % du volume de l'accumulateur (58). Au premier tour du moteur, la pression dans l'accumulateur (58) s'élèvera de = = 15000 x #V = 150 bars. V Au second tour du moteur, la pression atteindra 2 x 150 = 300 bars. Mais l'équilibre du piston différentiel imposera une pression maximale de S1 10 Paccumulateur = S2+S3 x Pc = x 40 = 200 bars. 2 La pression d'injection de 200 bars sera atteinte dans l'accumulateur après deux tours de manivelle. I.2 - Fonctionnement à la pleine puissance. La pression de suralimentation monte à 3 bars et la pression dans la chambre de travail (2) en fin de compression monte à : Pe = Pa x (RV)174 = 3 x (15)174 = 133 bars. et, après combustion, Pe = 1,5 x 133 = 200 bars. La pression maximale dans l'accumulateur (58) montera au plus à S1 Pi = x Pe = 5 x 200 = 1 000 bars. S2+S3 II - Cas du moteur fortement suralimenté à rapport volumétrique de compression faible - rapport volumétrique de compression RV = 8/1 - pression maximale de suralimentation Pa # 20 bars abs II.1 - Au démarrage : Pa = 1 bar Le ressort (51) amène le piston différentiel (47) sur sa butée avant (52) (même en l'absence de pression de rappel). La pression dans la chambre de travail 2 atteint lavaleur Pcompression = Pa x (RV)1 35 = 1 x (8)1735 = 17 bars et après combustion Pcombustion = 1,5 Pcompression = 25 bars. La pression dans l'accumulateur atteindra la valeur maximale de P accumulateur # Pcombustion x = 25 x 5 = 124 bar Cette valeur sera atteinte en un tour de manivelle (si la cylindrée du piston différentiel est d'environ 1 % du volume de l'accumulateur). A chaque cycle, autour du Point Mort Bas, la force de rappel du piston différentiel sera FR = Paccu x 53 + PR x S2 - Pa x S1 > O II.2 - A la pleine puissance : Pa = 11 bars. La pression dans la chambre de travail atteindra la valeur maximale (avant combustion). 1,4 1,4 Pc = Pa x (RV) = 11 x (8 ) = 202 bars. (Après combustion, cette pression augmente généralement de 50 %). Pcombustion = 1r5 Pcompression = 303 bars. La pression dans l'accumulateur (58) atteindra la valeur maximale de S1 P accumulateur = PcOmbustion x S2+S3 = S x 303 = 1 516 bars. Autour du Point Mort Bas : Pc = Pa = 11 bars. La force de rappel du piston différentiel sera FR = S2 x Pr + S3 x Paccumulateur --S x Pe soit FR = 1 x 5 + 1 x 1 516 - 10 x 11 x S1 = 1 411 x 1. La force de rappel sera largement suffisante pour repousser le piston différentiel sur sa butée et permettra la réalimentation du système d'injection. On se réfère à la figure 10. Sur cette figure, le piston différentiel (61) à trois étages comporte un premier piston de grand diamètre (62) analogue au piston (48) de la figure 9, un second piston (63) de surface (64) réduite qui délimite la susdite quatrième cavité de volume variable (65) faisant office d'accumulateur de pression et un troisième piston (66) coulissant dans un cylindre de diamètre réduit de manière à délimiter la susdite deuxième cavité (67) qui communique, par un clapet d'aspiration (5), avec les moyens d'alimentation de combustible à basse pression (20, 20a) et, par un clapet de refoulement (69), avec l'accumulateur (65). Bien entendu, on préfèrera, dans la forme de réalisation perfectionnée de l'invention, rassembler l'injecteur (4) et le piston différentiel (47) ou (61) des moyens générateurs de haute pression (19) en une seule unité coulissante d'une manière analogue à celle décrite en regard de la figure 2. Une telle forme de réalisation perfectionnée et intégrée est représentée sur la figure 11 où l'on voit un tel ensemble (70) comprenant un corps d'injecteur formant un premier piston de grand diamètre (71) analogue au piston (62) et se déplaçant dans un cylindre (72) formant, à l'opposé de la face soumise à la pression des gaz dans la chambre de travail (2) à volume variable, la susdite troisième cavité (73) reliée par une canalisation (74), aux moyens d'alimentation basse pression (20). Le premier piston (71) se prolonge par un deuxième piston (76) coulissant dans un cylindre de diamètre intermédiaire (77) et dont la surface différentielle de piston (78) délimite la susdite quatrième cavité constituant l'accumulateur (79). Un ressort de rappel assez faible (80), situé dans l'accumulateur, ramène l'ensemble en position de rappel contre la butée axiale (52). Le deuxième piston (76) se prolonge par un troisième piston (81), coulissant dans un cylindre (82) de façon à délimiter la susdite deuxième cavité de volume variable (83) et qui communique par un clapet d'aspiration (55) avec la pompe d'alimentation basse pression (75) et, par un clapet de refoulement (87) puis un passage (89) interne au piston avec l'accumulateur (79). L'accumulateur (79) peut être relié directement à la pompe d'alimentation basse pression (75), par un distributeur à trois voies (33). L'ensemble (70) contient à son intérieur la susdite première cavité (17) avec le siège de l'aiguille (84) permettant d'interrompre ou d'autoriser la communication entre la cavité (17) et le sac ou sixième cavité (90) dans la paroi de laquelle sont percés les orifices d'injection (14). L'aiguille (84), rappelée par le ressort de fermeture (85) autorisant une fermeture douce, présente une face supérieure coulissant dans une cinquième cavité (86) reliée par un passage interne, une gorge périphérique puis un conduit, au distributeur (33), pour être mise alternativement en communication avec l'accumulateur (79) et la basse pression (75). Enfin la première cavité (17) est mise en communication permanente, par un conduit (88), avec le passage (89), situé dans les deuxième et troisième pistons, et qui débouche librement dans l'accumulateur. Le fonctionnement de ce dispositif se déduit du fonctionnement des dispositifs de la figure 2 et de la figure 10. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection de combustible liquide dans la chambre de travail de volume variable (2) d'un moteur à combustion interne, qui comporte - un injecteur (4), susceptible d'injecter dans la chambre de travail le combustible liquide, et présentant une buse (5) communiquant avec ladite chambre de travail, une première cavité (17) communiquant avec ladite buse, et un moyen obturateur (6) susceptible d'interrompre et d'établir la communication entre ladite première cavité et ladite buse, - des moyens générateurs de haute pression de combustible débouchant, de préférence en permanence, dans ladite première cavité, - des moyens générateurs de basse pression (20, 20a), reliés à une source de combustible liquide, pour alimenter les susdits moyens générateurs de haute pression de combustible, - et des moyens de commande pour l'actionnement dudit moyen obturateur, caractérisé - en ce que les susdits moyens générateurs de haute pression de combustible comportent des moyens de compression (21, 34, 61, 70) actionnés directement par la pression du fluide moteur enfermé dans la chambre de travail de volume variable, à l'encontre de moyens de rappel, pour générer une haute pression de combustible par amplification, de type différentiel, de ladite pression dans la chambre de travail, - et en ce que lesdits moyens de commande (33) sont agencés pour commander cycliquement l'ouverture et la fermeture dudit moyen obturateur de façon indépendante de ladite haute pression de combustible. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens générateurs de haute pression de combustible sont constitués par - un piston différentiel de pompe (21, 34), de forme de révolution, qui coulisse axialement dans un logement cylindrique (22,36) solidaire de ladite culasse et qui est constitué de deux cylindres étagés d'axes parallèles et de préférence confondus, le premier cylindre (23) étant en permance ouvert dans sa partie inférieure, vers la chambre de travail, le second cylindre (24) ayant une section transversale inférieure à celle du premier cylindre et étant borgne dans sa partie supérieure, - le susdit piston différentiel (21, 34) de pompe coulissant axialement dans ledit logement à deux cylindres étagés, étant appliqué contre une butée axiale (25) solidaire de la culasse par des moyens de rappel élastique (26, 40, 41, 54, 58, 67) dont la force s'excerce en direction de la chambre de travail et dont l'amplitude est suffisante pour maintenir cet appui lorsque le moteur est au repos ou lorsqu'il est en fonctionnement et que le volume de la chambre de travail est maximal, - la face inférieure du piston différentiel coulissant dans le premier cylindre étant exposée en permanence à l'action du fluide moteur enfermé dans la chambre de travail de volume variable, - la face supérieure du piston de petite section transversale du piston différentiel coulissant dans le second cylindre de façon à délimiter une seconde cavité (30, 40, 65) qui communique d'une part et par l'intermédiaire d'un premier conduit, avec la susdite première cavité (17), et d'autre part, par l'intermédiaire d'un clapet d'aspiration, avec les susdits moyens d'alimentation en combustible liquide sous basse pression. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un accumulateur de pression (58, 65) est interposé dans le conduit assurant la communication entre lesdits première (17) et seconde (30, 40, 65) cavités. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un clapet de refoulement (59, 87) est interposé entre ladite seconde cavité et ledit accumulateur de pression. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les susdits moyens de rappel élastique du piston différentiel de pompe sont constitués par des moyens générateurs de pression d'un fluide. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les susdits moyens générateurs de pression d'un fluide sont constitués par les susdits moyens d'alimentation en combustible liquide sous basse pression (20, 20a), la face supérieure du piston de grand diamètre du susdit piston différentiel délimitant une troisième cavité (41, 73) qui communique en permanence avec les moyens d'alimentation de combustible sous basse pression. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les susdits moyens de rappel élastique du piston différentiel de pompe comportent en outre un ressort mécanique (26, 51, 80). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande des moyens obturateurs (6) de l'injecteur, commandés cycliquement de façon externe indépendante de la pression générée par les siisdits moyens générateurs de haute pression de combustible, sont constitués par des moyens électro-magnétiques dont la force s'excerce cycliquement, en réponse à un ordre externe donné en synchronisme avec le mouvement de rotation du moteur, pour provoquer l'ouverture et la fermeture des susdits moyens obturateurs de l'injecteur. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande des moyens obturateurs de l'injecteur sont de nature mécanique. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (38) des moyens obturateurs de l'injecteur sont de nature hydraulique. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit injecteur est mobile par rapport à la culasse, sa surface extérieure présentant une partie cylindrique de révolution dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre intérieur du premier cylindre du susdit logement cylindrique solidaire de la culasse, ledit injecteur étant solidaire d'un piston de révolution dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre intérieur du second cylindre du susdit logement cylindrique, l'ensemble constitué par l'injecteur mobile et le susdit piston cylindrique formant ainsi le susdit piston différentiel de pompe. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le susdit moyen obturateur de l'injecteur est constitué d'un corps et d'une aiguille mobile (6, 84) pouvant se déplacer axialement dans ledit corps d'injecteur, - ladite aiguille (6, 84), de forme de révolution, comportant un piston cylindrique dans sa partie supérieure, et une portée conique dans sa partie inférieure, - ledit corps comportant un évidement interne délimité par un alésage cylindrique, dont le diamètre intérieur est au moins égal au diamètre extérieur dri susdit piston d'aiguille, et, dans sa partie inférieure, par un siège conique (11) coaxial audit alésage cylindrique, siège prolongé par une cavité de révolution (18) fermée vers le bas, la paroi de cette cavité (18) constituant la susdite buse d'injection percée d'au moins un orifice d'injection débouchant dans ladite chambre de travail, - ladite aiguille (6), lorsque sa portée conique est en appui, grâce à des moyens de rappel élastique, sur le siège conique de l'injecteur - siège dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre du piston d'aiguille séparant ledit évidement en trois cavités, à savoir . la susdite première cavité (17), située au regard de la face inférieure de l'aiguille et délimitée par les parois latérales de l'évidement, et la surface de l'aiguille située au-dessus de sa portée conique, une cinquième cavité (16, 86) située au-dessus de la face supérieure de l'aiguille, . une sixième cavité (18), et de volume minimal située en-dessous de la portée conique de l'aiguille et délimitée par les parois intérieures de la susdite buse d'injecteur, et qui communique donc en permanence avec la chambre de travail du moteur par l'intermédiaire des orifices d'injection. 13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les susdits moyens de commande cyclique du moyen obturateur de l'injecteur sont constitués par un distributeur à trois voies (33) et à deux positions qui, dans l'une de ces deux positions, fait communiquer la première cavité (17) avec la cinquième cavité (16, 86) de façon à forcer l'aiguille (6) en appui sur son siège conique, et dans l'autre position, fait communiquer cette cinquième cavité (16, 86) avec les susdits moyens d'alimentation en combustible liquide sous basse pression (22) de façon à permettre à l'aiguille de se soulever de son siège conique. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisé en ce que le susdit logement cylindrique étagé dans lequel coulisse le susdit piston différentiel de pompe comporte un troisième étage constitué d'un troisième cylindre coaxial aux deux premiers dans lequel coulisse un troisième piston (54, 77) solidaire des deux premiers et de section transversale inférieure à celle du susdit premier piston de grand diamètre de façon à délimiter une quatrième cavité de volume variable qui communique en permanence avec le susdit accumulateur. 15. Moteur à combustion interne à chambre de travail de volume variable dont le dispositif d'injection de combustible liquide sous pression dans la chambre de travail est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.