FR2585079A1 - Procede d'injection de carburant pour moteurs a combustion interne permettant l'injection de quantites dosees dans la chambre de combustion - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE D'INJECTION DE CARBURANT POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE PERMETTANT L'INJECTION DE QUANTITES DOSEES DE CARBURANT DANS LA CHAMBRE DE COMBUSTION. CE PROCEDE MET EN OEUVRE UN SYSTEME D'INJECTION DE CARBURANT COMPRENANT UNE UNITE DE DOSAGE ET D'INJECTION DE CARBURANT 5 AUQUEL SONT FOURNIS L'AIR ET LE CARBURANT A PARTIR D'UN COMPRESSEUR 2 ET D'UN RESERVOIR DE CARBURANT 6 VERS LE REGULATEUR 10. LE CARBURANT EST FOURNI A PARTIR DU RESERVOIR 6 PAR LA POMPE ASPIRANTE BASSE PRESSION 3 VERS LA POMPE HAUTE PRESSION 7 PAR L'INTERMEDIAIRE DU PASSAGE 18 DANS LE REGULATEUR 10 COMPRENANT UNE PARTIE POUR LE REGLAGE DE LA PRESSION DU CARBURANT 9 ET UNE PARTIE DE REGLAGE DE PRESSION DE L'AIR 11. UNE CHAMBRE DE REGLAGE DU CARBURANT 12 COMPORTE UN DIAPHRAGME 13. LORSQUE LA PRESSION DU CARBURANT DANS LA CHAMBRE 12 DEPASSE LA PRESSION REGLEE, LE DIAPHRAGME 13 SE DEPLACE CONTRE UN RESSORT 25 ET UNE SOUPAPE 14 S'ECARTANT DE L'ORIFICE 15 PERMET AU CARBURANT DE SE DIRIGER SUR UN PASSAGE 18 ET D'ABAISSER LA PRESSION DANS LA CHAMBRE 12.

Description

La présente invention concerne l'injection de quantités dosées de carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne.

Afin d'obtenir les niveaux les plus souhaitables de rendement de carburant et de contrôle d'émission d'échappement, il est souhaitable de contrôler la position du nuage de carburant dans la chambre de combustion. On a observé que la position du nuage préférée n'est pas constante et varie en particulier avec la charge du moteur qui est elle-même fonction de la vitesse du moteur. Dans les moteurs à deux temps, le contrôle du nuage de carburant revêt une importance particulière pour limiter la perte de carburant à travers orifice d'échappement qui peut ne pas être totalement fermé durant au moins une partie de a période d'injection du carburant.

On comprend que sous de faibles charges, et à partir de bas taux d'alimentation, le degré de pénétration du carburant dans le cylindre devrait être diminué pour réduire le degré de dilution du combustible par mélange avec de l'air dans a chambre de combustion. La dilution du carburant donne un mélange pauvre qui est plus difficile à allumer et à maintenir en combustion jusqu'à ce que la charge de carburant totale soit brulée.

Toutefois, sous forte charge et à des taux d'alimentation élevés, le degré de pénétration devrait être augmenté pour assurer qu'une plus grande quantité de combustible accède à une quantité d'air suffisante (oxydant) pour obtenir la combustion de tout le carburant.

L'objet principal de la présente invention est de fournir un procédé de contrôle de l'alimentation d'un moteur de telle sorte que la position du nuage de carburant puisse varier pour aider le plus efficacement possible la combustion du carburant.

Dans ce but, on prévoit un procédé de contrôle de la distribution du carburant dans un moteur à combustion interne consistant à injecter directement le carburant dans la chambre de combustion par l'intermédiaire d'une buse sous des conditions telles que le carburant pénètre sur une première distance dans la chambre de combustion et à faire varier lesdites conditions en réponse à la demande de la charge du moteur restant au-dessus d'une valeur prédéterminée pour augmenter la distance de pénétration du carburant dans la chambre de combustion.

De façon appropriée, la pression réalisant l'alimentation du carburant à travers la buse peut être commandée par étape à un ou plusieurs niveaux choisis de la demande de la charge du moteur ou bien la pression qui augmente peut être progressive suivant une ou plusieurs gammes de vitesse ou charge du moteur pour faire varier le degré de pénétration du carburant.

Plus particulièrement, on fournit une méthode de contrôle de distribution du carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne consistant à combiner une quantité dosée de combustible alimentée à la pression d'alimentation et une masse de gaz, en alimentant le mélange carburant-gaz ainsi formé à une pression d'alimentation de melange à travers une buse dans la chambre de combustion, en réglant la pression differentielle entre la masse de carburant et de gaz pour maintenir une pression différentielle pratiquement uniforme suivant la demande de charge du moteur et en contrôlant la pression du mélange carburant-gaz durant l'alimentation vers la chambre de combustion afin que ladite pression augmente en réponse à la demande de charge du moteur, au-dessus d'une valeur prédéterminée, de telle sorte que la distance de pénétration du carburant à l'intérieur de la chambre soit augmentée.

Le maintien d'une pression differentielle stable entre la masse de carburant et le gaz simplifie le contrôle de la quantité dosée de carburant étant donné que dans ce procédé de contrôle, il n'est pas nécessaire de fournir une compensation par variation dans cette pression différentielle.

De preference, le contrôle de la pénétration du carburant est obtenu en faisant varier la pression du carburant avec la vitesse du moteur et en faisant varier conséquemment la pression du gaz pour maintenir une pression différentielle stable. En conséquence, la variation de la pression de carburant aura le resultat final de faire varier la pression disponible pour alimenter le mélange carburant-gaz à travers la buse à l'intérieur de la chambre de combustion.

Les augmentations de pression sont de préference obtenues à une ou plusieurs vitesses du moteur choisies dans la gamme de vitesse de fonctionnement normal et on a trouve qu'une augmentation dans la gamme de vitesse mediane est suffisante dans beaucoup d'applications de moteur.

Lors du reglage de la pression différentielle entre le gaz et le carburant alimenté à cet effet, des avantages particuliers proviennent du fait que les reglages sont basés sur la variation de pression du carburant en tant que fonction de contrôle et en réalisant une variation correspondante dans la pression de gaz pour maintenir la pression différentielle choisie.

Un des avantages est que le gaz est moins visqueux qu'un carburant liquide et ainsi, dans une situation de reglage, la pression de gaz contrôlée ne sera pas affectée par les variations de doit d'écoulement à travers le dispositif de réglage de pression. Ceci a pour effet de rendre la pression différentielle moins sensible aux variations d'écoulement de débit, soit du carburant, soit du gaz. Cette caractéristique est particulièrement significative dans le cas où les pompes débitant le carburant et le gaz sont entraînés par des moteurs et ont des rendements qui sont de manière significative fonction des vitesses.

La présente invention a en conséquence pour autre objet de fournir un système de réglage carburantgaz qui est particulièrement approprié pour être monté dans un système d'injection de carburant utilisant des alimentations de carburant et de gaz sous pression.

En vue de cet autre objet, on prévoit un système d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne dans lequel une quantité dosée de carburant sous pression est alimentée à l'intérieur d'un gaz pour former une charge carburant-gaz, caractérisé en ce que la pression du carburant est réglée à une valeur présélectionnée et la pression de gaz est réglée par rapport à la pression du carburant pour maintenir une pression différentielle prédéterminée entre le carburant et le gaz durant le dosage du carburant.

De façon appropriée, la pression de réglage du carburant est choisie entre au moins deux valeurs prédéterminées. De préférence, la variation dans la pression de carburant réglé est effectuee à une vitesse choisie dans la gamme de vitesse de fonctionnement normal du moteur et la variation est de préférence, une augmentation lorsque la vitesse du moteur depasse la valeur choisie. Une diminution correspondante est obtenue lorsque la vitesse du moteur tombe au-dessous de la valeur choisie. De préférence, la pression du carburant est réglée à une valeur présélectionnée par rapport à la pression atmospherique.

Conformement à un autre aspect de la présente invention, on prévoit pour un système de carburant de moteur, un régulateur de pression de carburant réglé pour fournir une pression de sortie de carburant prédéterminée et des moyens adaptés pour faire varier ladite pression d'une valeur prédéterminée en réponse à une condition du moteur choisi.

De façon appropriée, la pression de sortie du carburant prédéterminée est réglée à l'aide d'un moyen élastique précontraint à un degré de réglage, et le moyen pour faire varier la pression de sortie ajuste le degré de contrainte sur le moyen élastique. De préférence, le moyen élastique est un ressort sous tension ou comprimé à un degré pour fournir une charge necessaire pour régler la pression de carburant de base requise. Le degré de compression ou de tension du ressort est augmenté pour augmenter la pression de sortie de carburant jusqu'à ce que le moteur atteigne une charge prédéterminée et est réduite ultérieurement jusqu'à ce que la vitesse du moteur tombe en-dessous de la pression choisie.

Dans cette demande, on fait reference aux variations de pénétration de pulvérisation de carburant en réglant la pression d'alimentation du carburant dans la chambre de combustion en fonction du ou des changements particulier(s) de la demande de charge du moteur et cette demande peut être detectée de plusieurs façons. Dans de nombreuses réalisations de moteur, la vitesse du moteur dans la plupart des conditions de fonctionnement est fonction de la charge du moteur, en particulier lorsque le moteur fonctionne normalement dans des gammes de vitesse spécifiques telles que des moteurs de bateau hors-bord.

En conséquence, lorsque la vitesse du moteur est détectée de façon convenable, et nécessite des détecteurs relativement simples, la vitesse du moteur est surveillee pour détecter le moment de changement de charge auquel le changement de pénétration de carburant doit être effectue.

L'invention sera comprise plus facilement à l'aide de la description qui suit, faite avec référence aux dessins annexés, d'une forme de réalisation pratique d'un dispositif de réglage de carburant et de pression d'air incorporé dans un système d'injection de carburant.

Dans les dessins:
- Figure 1 est une vue en coupe axiale d'un moteur à deux temps ayant un système d'injection de carburant directement dans le cylindre;
- Figure 2 est une vue en élévation, en partie en coupe d'une unite d'injection et de dosage de combustible appropriée pour être utilisée avec le moteur représenté à la Figure 1.

- Figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif de réglage de pression combiné carburant et air approprié pour être utilisé avec l'unité de dosage et d'injection representée à la Figure 2, représente conjointement sous forme schematique avec d'autres éléments du système d'injection de carburant.

En se référant maintenant à la Figure 1, le moteur 109 est un moteur à deux temps à monocylindre de construction générale classique comprenant un cylindre 110, un carter moteur 111 et un piston 112 animé d'un mouvement alternatif dans le cylindre 110. Le piston 112 est accouplé par la bielle 113 au vilebrequin 114. Le carter moteur est muni d'orifices d'admission d'air 115 dotes de soupapes à membrane classique 119 et trois passages de transfert 116 (dont l'un d'entre eux est seulement representé) et qui font communiquer le carter moteur avec les orifices de transfert correspondant dont deux d'entre eux sont représentés en 117 et 118, le troisième étant analogue à l'orifice 117 sur le côte opposé de l'orifice 118.

Chacun des orifices de transfert est ménagé dans la paroi du cylindre 110 avec leur côté supérieur respectif logé dans le même plan diamétral que le cylindre. Un orifice d'évacuation 120 est ménagé dans la paroi du cylindre généralement à l'opposé de l'orifice de transfert central 118.

La culasse amovible 121 comprend une cavité de combustion 122 dans laquelle la bougie 123 fait saillie. La cavité 122 est disposée essentiellement symétriquement par rapport à laxe du cylindre et est logée sur cet axe. L'injecteur de carburant 124 est logé dans la paroi du cylindre 110 entre les orifices de transfert et la tête du cylindre. Dans la forme représentée, la buse d'injection ou injecteur 124 est directement montée au-dessus de l'orifice de transfert central 118.

L'injecteur 124 est venu d'une seule piece avec le système d'injection et de dosage de carburant de telle sorte que le carburant entraîné dans l'air est directement injecté dans la chambre de combustion du moteur par la pression d'alimentation d'air. Une forme de réalisation particulière de l'unité de dosage et d'injection de carburant est représentée à la Figure 2 des dessins annexés qui représente un type d'unité d'injection et de dosage qui est applicable au système de réglage -de pression de carburant et dtair de la presente invention.

L'unite de dosage et d'injection de carburant représentée à la Figure 2 comprend un dispositif de dosage approprie 130, tel qu'un injecteur à corps étranglement du type pour automobile, et accouplé à un corps d'injecteur 131 muni à l'intérieur d'une chambre de maintien 132. Le carburant est fourni à partir d'une pompe à carburant (non représentée) par l'intermédiaire de l'orifice d'entree de carburant 133 au dispositif de dosage 110 qui mesure une quantité de carburant dans la chambre de maintien 132 en fonction de la demande du carburant du moteur. L'excédent de carburant envoyé au dispositif de dosage est renvoye au reservoir de carburant par l'intermédiaire de l'orifice de retour de carburant 134.La construction particulière du dispositif de dosage 130 n'est pas essentielle pour la présente invention et il est possible d'utiliser un dispositif approprié quelconque.

En cours de fonctionnement, la chambre de maintien 132 est mise sous pression par de l'air fourni par l'orifice d'admission d'air 145 dans le corps 131. La soupape d'injection 143 est actionnée pour permettre la décharge d'air sous pression avec la quantité dosee de carburant à partir de la chambre 132 par l'injecteur 142 dans la chambre de combustion du moteur. La soupape d'injection 143 de l'injecteur est une soupape du type en champignon s'ouvrant vers l'intérieur, en direction de la chambre de combustion, c'est-à-dire vers l'extérieur de la chambre de maintien.

La soupape d'injection 143 est accouplee par la queue de la soupape 144 traversant la chambre de maintien 132 à l'armature 141 du solénoïde 147 logé dans le corps d'injecteur 131. La soupape 143 est poussée dans sa position fermée par l'intermédiaire des ressorts à disque 140 et est ouverte par l'excitation du solénoïde 147. L'excitation du solénoïde 147 est contrôlée rythmiquement suivant le cycle du moteur afin d'envoyer le carburant de la chambre de maintien 132 en direction de la chambre de combustion du moteur.

D'autres détails de fonctionnement des systemes d'injection et de dosage de carburant comportant une chambre de maintien sont décrits en référence à la
Figure 2 et dans la demande australienne nO 32132/84 correspondant à la demande américaine n0740067 déposée le 2 avril 1985, les descriptions de ces demandes étant incorporées ici à titre de référence.

On comprendra que le carburant est alimenté dans la chambre de maintien 132 par le dispositif de dosage 130 contre la pression de l'air régnant dans la chambre. En conséquence, la difference de pression entre l'alimentation en carburant au dispositif de dosage et l'air dans la chambre de maintien est fonction de la quantité de carburant qui sera délivrée dans la chambre de maintien. Etant donné le besoin de précision dans le dosage de carburant, à la fois du point de vue de l'économie de carburant et du contrôle d'émission d'échappement, il est important de contrôler de façon effective cette différence de pression.

La Figure 3 représente un système d'injection de carburant comprenant un régulateur de carburant et d'air combiné qui est approprié pour être utilisé avec l'unité de dosage et d'injection de carburant telle que décrit ci-dessus en référence à la Figure 2. Toutefois, on comprendra que le régulateur décrit ci-après en référence à la Figure 3 peut être utilisé dans d'autres systèmes de dosage et d'injection de carburant et n'est pas limité à l'utilisation au système decrit en référence à la Figure 2.

En se référant maintenant à la Figure 3, le système d'injection de carburant comprend une unité de dosage et d'injection de carburant 5 auquel sont fournis l'air et le carburant à partir d'un compresseur 2 et d'un réservoir de carburant 6 respectivement via le régulateur 10. Le carburant est alimenté à partir du reservoir 6 par la pompe aspirante à basse pression 3 vers la pompe à haute pression 7 par l'intermédiaire du passage 18 dans le régulateur 10.

Le régulateur 10 comprend une partie pour le réglage de pression du carburant 9 et une partie de réglage de pression de l'air 11 incorporé dans une construction en une seule pièce. La chambre de réglage de carburant 12 presente une paroi formee par le diaphragme flexible 13 qui est fixé tout autour de sa périphérie. Un élément de soupape 14 est fixé au diaphragme 13 et coopère avec l'orifice 15 ménagé dans la paroi 17 de la chambre de réglage de carburant située à l'opposé du diaphragme 13.

L'orifice 15 communique avec le passage de carburant à basse pression 18 qui communique à son tour avec le côté d'alimentation de la pompe basse pression 3 et le côte d'aspiration de la pompe haute pression 7.

Le passage d'admission d; carburant à haute pression 20 fait communiquer la chambre de réglage de carburant 12 avec le côté d'alimentation de la pompe à carburant à haute pression 7. Une soupape à une voie 21 est ménagée entre le passage 18 et la chambre 12 et est seulement légèrement préchargée de telle sorte que durant le démarrage le carburant à basse pression peut s'écouler à partir du passage 18 à travers la chambre de carburant 12 pour purger le circuit de carburant haute pression et l'injecteur d'air 5.

Le diaphragme 13 est centré par le ressort 25 de manière à mettre en place normalement la soupape 14 pour fermer l'orifice 15. La plaque de support du ressort 24 bute normalement contre la butée 19 ménagée sur la paroi d'extrémité 26 du corps du régulateur. La plaque de support de ressort 24 est reliée au diaphragme 27 qui divise la cavité de contrôle 28. La partie 29 de la cavité de contrôle du côté du ressort du diaphragme 27 est soumise à la pression atmosphérique par l'orifice 22 alors que la partie 30 sur le côté opposé du diaphragme 27 peut communiquer de façon sélective avec la source d'air contrôlée par l'intermédiaire de l'orifice 31 et de la soupape à solénoïde 49.Lorsque l'air sous pression est appliqué par l'orifice 31 à la partie 30 de la cavité de commande 28, le diaphragme 27 et la plaque de support du ressort 24 seront deplaces vers la droite comme cela est représenté aux dessins pour appliquer une pression supplémentaire au ressort 25. L'ampleur du déplacement de la plaque support 24 vers la droite est limitée par la bande marginale 32 de la plaque support 24 venant en contact avec l'épaulement annulaire 33 ménagé sur le corps du régulateur.

Lorsque la pression du carburant dans la chambre de réglage 12 dépasse la pression réglée, le diaphragme 13 est déplacé à l'encontre de l'action du ressort 25 et l'élément de soupape 14 est dégagé de l'orifice 15 permettant au carburant de s'écouler par l'orifice 15 vers le passage 18 et à abaisser ainsi la pression dans la chambre de réglage 12 à la pression nécessaire.

On pourra voir ainsi que l'application de l'air de commande à la partie 30 de la cavité d'air de commande 28 augmentera la pression du ressort sur le diaphragme 13 d'une quantité prédéterminée qui augmentera à son tour la pression de dégagement de l'élément de soupape 14 et ainsi la pression de carburant alimenté vers l'unité d'injection 5 par la pompe à haute pression 7 sera augmentée en conséquence.

Afin de réduire la pression requise de l'air admis vers la partie 30 de la cavité de commande, unressort (non represente) peut être ménagé entre la plaque support 24 et la paroi d'extrémité 26 pour contrebalancer en partie le ressort 25.

L'actionnement du solénoïde 49 pour augmenter la pression d'alimentation en carburant peut être effectué par un detecteur de vitesse du moteur approprie destiné à actionner un commutateur lorsque la vitesse du moteur atteint une valeur choisie. Le commutateur lorsqu'il est actionné, excite le solénoïde 49 de telle sorte que l'air en provenance de l'alimentation d'air reglee vers l'unité d'injection 5 soit admis vers la partie 30 de la cavité de réglage 28. L'application de pression par cet air au diaphragme 27 déplacera la plaque support 24 de telle sorte que la bande marginale 32 viendra buter contre l'épaulement 33, augmentant ainsi la charge appliquée par le ressort 25 au diaphragme 13 d'une quantité pre-réglee.

Le fonctionnement du solénoide 49 et de la cavité de commande 28 pour augmenter la pression de carburant peut être adapté de manière à fournir plus d'une augmentation dans la pression de carburant pré-réglée. En variante, un dispositif actionné électriquement peut être utilisé pour effectuer le réglage. Le courant appliqué au dispositif peut varier pour effectuer le réglage du déplacement du diaphragme.

Une fonction d'hystérésis appropriée est de préférence incorporée dans l'actionnement du solénoïde 49 pour empêcher "l'action de pompage" entre les pressions de carburant alternées.

La partie de réglage de pression de carburant 9, de la partie de réglage de pression composée de carburant et d'air 11, dans la mesure où elle est décrite en référence à la Figure 3, peut être réalisée comme un régulateur de pression de carburant individuel dans lequel la pression réglée est variable au cours du fonctionnement. L'avantage d'une pression d'injection réglable a été précédemment discuté comme un moyen pour faire varier la pénétration du carburant dans la chambre de combustion, et ceci est également applicable au système d'injection où le carburant liquide seul est injecté comme dans les systèmes dans lesquels le carburant liquide est entraîné dans ltair ou d'autres gaz appropriés. En conséquence, la partie de réglage de pression du combustible 9 peut être utilisée comme un régulateur de pression variable dans les systemes d'injection, injectant le liquide seul.

En continuant la description du réglage combiné représente à la Figure 3, la chambre de combustion de carburant 12 est en communication par le passage 35 avec la chambre 36 dans la partie de reglage de l'air 11 et est séparée de la chambre de pression d'air 37 par le diaphragme 38. La chambre de pression d'air 37 est en communication avec l'air en provenance du compresseur 2 par le passage 39 et un passage de sortie d'air 40 conduit de la chambre 37 à l'unité d'injection 5. Le diaphragme 38 porte la soupape 41 qui coopère avec l'orifice 42 qui communique avec le passage d'air à deux voies 43.

Le ressort 45 applique une pression au diaphragme 38 pour maintenir normalement ouverte la soupape 41. En conséquence, la soupape 41 ouvrira l'orifice 42 lorsque la pression de l'air dans la chambre 37 et l'action du ressort 45 sont ensemble suffisantes pour surmonter la force créée par la pression de carburant régnant dans la chambre 36 sur le diaphragme 38. En conséquence, on comprendra que la pression de l'air sera toujours inférieure à la pression du carburant d'une quantité représentée à la force appliquee au diaphragme 38 par le ressort 45.

Le régulateur tel que décrit ci-dessus servira à regler par rapport à la pression atmosphérique, la pression du carburant fournie à l'unité d'injection de carburant 5 par la pompe 7 et à régler par rapport à la pression de carburant, la pression de l'air de l'alimentation d'air fourni à l'unité d'injection de carburant de telle sorte qu'au cours du fonctionnement de l'unité d'injection de carburant il y ait toujours une pression différentielle prédéterminée entre les alimentations du carburant et d'air.De plus, en appliquant une pression d'air à la partie 30 de la cavite de contrôle 28, la pression de carburant réglée peut être augmentée d'une quantité pre-reglee et la pression d'air sera en conséquence augmentée d'une même quantité de telle sorte que la même pression différentielle est maintenue entre les alimentations de carburant et d'air à l'unité de dosage et d'injection. La pénétration de vaporisation de combustible peut ainsi être modifiee sans autre réglage ou
pression du dosage du carburant.

Le degré de changement dans la pression de }'air fourni pour effectuer l'alimentation du mélange cart;rant-air à la chambre de combustion est choisi par des essais pour chaque moteur suivant la configuration du moteur et le degré requis de pénétration de carburant avec les conditions variables de charge ou de vitesse. Dans un exemple particulier applicable à un moteur à deux temps, avec un déplacement de 0,4 litre par chambre de combustion, la pression d'air est augmentée de 250 à 500 kPa à une vitesse de moteur de 2500 tours par minute qui est dans la gamme de vitesse médiane du moteur.

Le régulateur de pression de carburant décrit ci-dessus et le régulateur de pression différentielle de carburant et d'air intégré peut être utilisé en combinaison avec le système d'alimentation et de dosage de carburant décrit en référence à la Figure 2, tel que décrit dans la demande de brevet australien nO 32132/84 déposée le 19 juillet 1985 au nom de la Demanderesse et peut être utilisé dans l'alimentation en carburant d'un moteur à deux temps tel que décrit dans les demandes de brevet australiens nO PH 01559, PH 1991 et PH 3344 déposées le 19 juillet 1985 au nom de la Demanderesse. La description de ces demandes dans la présente demande est incorporée ici à titre de référence.

Dans la description précédente, faite avec référence aux dessins annexés, la présente invention a été mise en oeuvre avec un moteur fonctionnant suivant un cycle à deux temps et avec un allumage par étincelle et un piston à mouvement alternatif; toutefois, il doit être entendu que la présente invention est également applicable aux moteurs à allumage par étincelle fonctionnant suivant un cycle à quatre temps et/ou à d'autres formes telles que des moteurs à piston rotatif. L'invention est applicable aux moteurs à combustion interne destinés à tous usages et en particulier, utilisables pour contribuer aux économies de carburant et au contrôle des émissions de gaz d'échappement des moteurs sur les véhicules comprenant les automobiles, les motocycles et les bateaux, y compris les moteurs- marins hors-bord.

Claims (25)

REVENDICATIONS

1. Un procédé de contrôle de la distribution de carburant dans une chambre de combustion de moteur à combustion interne consistant à injecter directement le carburant dans la chambre de combustion au moyen d'une buse d'injection dans des conditions telles que le carburant pénètre sur une première distance à l'intérieur de la chambre de combustion et à faire varier lesdites conditions en réponse à la demande de charge du moteur située au-dessus d'une valeur prédéterminée pour augmenter la distance de pénétration du carburant à l'intérieur de la chambre de combustion.

2. Un procédé de contrôle de distribution du carburant dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne consistant à entraîner une quantité dosée de carburant dans un gaz pour former une charge carburant-gaz, à contrôler la quantité de carburant entraînée en réponse à la demande de charge du moteur, et en injectant directement ladite charge carburant-gaz à l'intérieur de la chambre de combustion par l'intermédiaire d'une buse d'injection dans des conditions telles que le carburant pénètre sur une première distance à l'intérieur de la chambre de combustion et à faire varier lesdites conditions en réponse à la demande de charge du moteur située au-dessus d'une valeur prédéterminée pour augmenter la distance de pénétration du carburant à l'intérieur de la chambre de combustion.

3. Un procédé de contrôle de distribution de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les conditions d'injection à travers la buse d'injection qui varient sont la pression différentielle assurant l'alimentation du carburant à travers la buse d'injection.

4. Un procédé de distribution de carburant selon l'une quelconque des revendications . 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites conditions d'injection varient en réponse au fonctionnement du moteur à une vitesse au-dessus d'une valeur prédéterminée.

-- 5. Un procédé selon la revendication 2 ou la combinaison des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le carburant est dosé au cours de l'alimentation pour être entrain dans le gaz, et le carburant est maintenu à une pression différentielle prédéterminée au-dessus de celle du gaz, pratiquement sur toute la gamme de demande de charge du moteur.

6. Un procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pression du gaz assure l'alimentation du carburant à travers la buse d'injection.

7. Un procédé selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la pression du carburant est augmentée en réponse à la demande de charge du moteur audessus de ladite valeur prédéterminée, de telle sorte que la pression du gaz est augmentée en conséquence.

8. Un procédé de contrôle de distribution de carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne consistant à fournir une quantité dosée de carburant alimentée à une pression d'alimentation de carburant et une masse de gaz en injectant directement le mélange carburant-gaz ainsi formé à une pression d'alimentation de mélange à travers une buse d'injection à l'intérieur de la chambre de combustion, à régler la pression différentielle entre le carburant et la masse de gaz pour maintenir une pression différentielle pratiquement uniforme à la demande de charge du moteur et à contrôler la pression du mélange carburant-gaz durant l'alimentation de la chambre de combustion, de telle sorte que ladite pression ait augmenté en réponse à la demande de charge du moteur au-dessus d'une valeur prédéterminée de manière à augmenter la pénétration du carburant à l'intérieur de la chambre.

9. Un procédé de distribution de carburant selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pression du carburant est réglée de manière à augmenter en réponse à ladite demande de charge du moteur au-dess de ladite valeur prédéterminée.

10. Un procédé de distribution de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite valeur prédéterminée de la demande de charge du moteur est déterminée en déterminant le moment où le moteur atteint une valeur prédéterminée.

11. Un système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne dans lequel une quantité de carburant est dosée sous pression dans un gaz pour former une charge carburant-gaz caractérisé en ce que la pression du carburant est réglée à une valeur présélectionnée et la pression de gaz est réglée par rapport à la pression du carburant pour maintenir une pression différentielle prédéterminée entre le carburant et le gaz au cours du dosage du carburant.

12. Un système d'injection de carburant selon la revendication 11, caractérisé en ce que la pression du carburant réglée est choisie entre au moins deux valeurs prédéterminées.

13. Un système d'injection de carburant selon la revendication 11, caractérisé en ce que la pression du carburant réglée est augmentée en fonction de la demande de charge du moteur dépassant au-dessus d'une valeur prédéterminée.

14. Un système d'injection de carburant selon la revendication 11, caractérisé en ce que la pression du carburant réglée est augmentée en réponse à la vitesse du moteur au-dessus.d'une valeur prédéterminée.

15. Un procédé de contrôle de distribution de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne consistant essentiellement à préparer une quantité dosée de carburant à l'extérieur de la chambre de combustion, à injecter ladite quantité dosée de carburant dans la chambre de combustion par l'intermédiaire d'une buse d'injection en appliquant un gaz sous pression au carburant, à contrôler ladite pression du gaz en réponse à ladite demande de charge du moteur de telle sorte que pour des demandes de charge situées au-dessous- d'une valeur prédéterminée, la pression du gaz soit à un premier niveau pour fournir une première distance de pénétration du carburant dans la chambre de combustion et à des demandes de charge situées au-dessus de ladite valeur prédéterminée, la pression de gaz soit à un second niveau au-dessus dudit premier niveau pour augmenter la pénétration du carburant à l'intérieur de la chambre de combustion.

16. Un procédé de contrôle de distribution de carburant selon la revendication 15, caractérisé en ce que le carburant est dosé durant l'alimentation dans le gaz pour former une charge carburant-gaz.

17. Un système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que le carburant est dosé dans le gaz et propulse par la pression du gaz à l'intérieur du moteur, un régulateur de pression combiné carburant-gaz comprenant un premier moyen pour régler la pression de carburant à une première pression prédéterminée au-dessus de la pression atmosphérique et un second moyen pour régler la pression du gaz à une valeur prédéterminée au-dessus de la pression du carburant.

18. La combinaison selon la revendication 17, dans laquelle un premier moyen comprend une chambre de carburant et une chambre d'air séparées par une cloison mobile, un orifice d'entrée de carburant et un orifice de retour du carburant dans ladite chambre de carburant, des moyens pour ouvrir de façon sélective ledit orifice de retour du carburant en reponse à un déplacement de ladite paroi dans une direction, des moyens pour pousser résistants aux mouvements du déplacement de la paroi dans ladite direction, un évent dans ladite chambre d'air pour recevoir l'air atmosphérique à l'intérieur, lesdits moyens de poussée et l'air atmosphérique dans la chambre d'air assurant ensemble le déplacement de la paroi pour ouvrir l'orifice de retour lorsque la pression du carburant dans la chambre de carburant est au-dessus de ladite pression prédéterminée.

19. La combinaison selon la revendication 18, dans laquelle ledit second moyen comprend une chambre de gaz et une autre chambre de carburant séparées par une autre paroi mobile, disposées entre elles, ladite autre chambre de carburant communiquant avec ladite chambre de carburant dudit premier moyen et un orifice d'entrée de gaz et un orifice à deux voies de gaz dans ladite chambre à gaz, des moyens pour ouvrir de façon sélective ledit orifice à air à deux voies en réponse au déplacement de ladite autre paroi dans une direction, d'autres moyens de poussée sollicitant ladite paroi pour la déplacer dans ladite première direction, lesdits autres moyens de poussée et la pression dans ladite chambre à air assurant le déplacement de ladite autre paroi pour ouvrir ledit orifice à deux voies lorsque la pression dans la chambre à air est au-dessus de la pression dans l'autre chambre de carburant par ladite valeur prédéterminée.

20. La combinaison selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour augmenter sélectivement la force appliquée par les moyens de poussée pour élever ladite première pression prédéterminée du carburant

21. Un moteur à combustion interne comprenant un système d'injection de carburant pouvant être actionné conformément au procédé revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 10, 15 ou 16.

22. Un moteur à combustion interne comportant un système d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications 11 à 14 et 17 à 20.

23. Un moteur à combustion interne selon les revendications 21 ou 22, caractérisé en ce que le moteur fonctionne suivant un cycle à deux temps.

24. Une automobile comportant un moteur à combustion interne tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 21 à 23.

25. Un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 21 à 23 constitué par un moteur marin hors-bord.