BE903515A

BE903515A - Apport dose de carburant a un moteur et appareil pour ce faire.

Info

Publication number: BE903515A
Application number: BE0/215776A
Authority: BE
Original assignee: Orbital Eng Pty
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1986-02-17

Abstract

Procédé et appareil pour amener un carburant en une quantité dosée à une chambre à capacité fixe, du gaz sous pression étant admis périodiquement dans la chambre pour la maintenir à une pression non supérieure à celle du carburant celui-ci s'écoulant dans la chambre aussi longtemps qu'il y existe une différentielle de pression. Une lumière débitrice dans la chambre ouverte au cours de la période d'admission du gaz dans la chambre débite le combustible présent dans la chambre et celui qui y pénètre au cours de la période d'admission du gaz dans le moteur. La différentielle de pression est réglée conformément à la demande en carburant du moteur pour régler la quantité de combustible débitée à chaque cycle.

Description


  Apport dosé de carburant à un moteur

  
et appareil pour ce faire La présente invention concerne l'apport dosé de carburant ou combustible à un moteur, plus particulièrement, dans des applications où le carburant est directement injecté dans l'aire ou zone de combustion d'un moteur.

  
On a déjà proposé des procédés de dosage du carburant conformément auxquels la quantité dosée de carburant est déplacée depuis une chambre à contenance variable par une charge de gaz, comme de l'air, sous une pression appropriée. On considère que la charge de gaz apporte une contribution importante à la combustion efficiente du carburant, au moins en partie en raison de l'atomisation améliorée de ce carburant.

  
La présente invention a pour objet un procédé et un appareil destinés à débiter une quantité dosée de carburant ou combustible à l'aide d'une charge de gaz, qui est efficace et précis dans son fonctionnement, commode à fa-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
obtention d'un haut degré de pulvérisation ou d'atomisation du carburant ou combustible.

  
Tenant plus particulièrement compte de ces objets,  <EMI ID=2.1> 

  
apport dosé de carburant à un moteur, caractérisé en ce qu'on amène simultanément du carburant et du gaz, à des pressions respectives, dans une chambre, on fait communiquer la chambre en question de manière cyclique avec le moteur afin de débiter le carburant de la chambre dans le moteur sous l'effet d'un flux ou courant de gaz provenant de la chambre et on régule la différence de pression entre les amenées de carburant et de gaz dans la chambre en fonction de la charge du moteur, de manière à régler la quantité de carburant débitée dans le moteur par cycle.

  
De manière plus spécifique encore, l'invention a pour objet un procédé d'apport dosé de carburant dans un moteur, caractérisé en ce que l'on réalise un apport continuel de carburant sous pression dans une chambre fermée,

  
à capacité fixée, on admet périodiquement du gaz dans cette chambre pour maintenir dans la chambre une pression non supérieure à la pression du carburant et on ouvre une.lumière débitrice dans la chambre en question pendant sensiblement toute la durée de la période d'admission du gaz dans la chambre, si bien que le carburant qui se trouve dans la chambre au moment de l'addition du gaz et le carburant pénétrant dans la chambre au cours de la période d'admission du gaz sont débités à partir de la lumière débitrice.

  
De préférence, le gaz établit une pression dans la chambre qui est inférieure à la pression du carburant, si bien que le carburant continue à s'écouler dans la chambre pendant que la pression du gaz y existe. On effectue commodément la régulation de la quantité de carburant débitée en faisant varier la différence de pression qui existe entre la pression du gaz de la chambre et la pression d'amenée du carburant et/ou la durée de la période d'admission du gaz dans la chambre. 

  
Plus forte est la différence qui existe entre la pression du carburant et la pression du gaz dans la chambre au cours de la période de débit ou fourniture du car-

  
 <EMI ID=3.1> 

  
écoulera dans la chambre et qui sera concomitamment déchargée à partir de la lumière débitrice, pour n'importe quelle période choisie d'admission du gaz dans la chambre. De même, bien que l'admission de gaz dans la chambre soit terminée et la lumière débitrice fermée, du combustible continue à s'écouler dans la chambre jusqu'à ce que la pression dans la chambre fermée soit égale à la pression d'amenée du combustible. Par conséquent, entre chaque période d'admission du gaz dans la chambre, une certaine quantité de carburant s'accumule dans cette chambre. Cette quantité augmentera au fur et à mesure de l'accroissement de la différence qui existe entre la pression du carburant et la pression du gaz dans la chambre à l'achèvement de l'admission du gaz.

  
Il faut par conséquent bien comprendre qu'en faisant varier la différence de pression dont il a été question ci-dessus, on peut réguler la quantité de carburant débitée au cours de chaque période d'ouverture de la lumière débitrice. La variation de la différence de pression peut être obtenue en modifiant la pression de l'amenée de carburant et/ou la pression de l'amenée de gaz. Etant donné que le carburant est normalement liquide, il est par conséquent plus commode de réguler la pression du carburant et de maintenir la pression du gaz sensiblement constante.

  
Bien évidemment, on peut également faire varier la quantité de carburant débitée en modifiant la durée d' admission du gaz dans la chambre pendant que la lumière débitrice est ouverte, étant donné que du carburant continue à s'écouler dans la chambre au cours de cette période. 

  
Par conséquent, en faisant varier la différence de pression à laquelle on s'est référée plus haut et/ou la période d'admission en fonction de la demande en carburant du moteur, on parvient à un système de dosage du carburant pour un moteur à combustion. De préférence, des variations soudaines de la demande en carburant peuvent être satisfaites en faisant varier la longueur de la période d'admission du gaz, tandis que l'on répond aux variations plus graduelles en modifiant la différence de pression entre le carburant et le gaz.

  
Au cours de la période pendant laquelle la lumière débitrice est ouverte et que de l'air et du carburant pénètrent tous deux dans la chambre, la quantité de carburant débitée sera la suivante :

  

 <EMI ID=4.1> 


  
 <EMI ID=5.1> 

  
d - densité du carburant

  
Pf - pression d'amenée du carburant

  
 <EMI ID=6.1> 

  
la fin du débit avant la fermeture de la soupape

  
1 carburant A3 - surface de la lumière d'entrée du\ At - période effective d'ouverture de

  
la lumière

  
Au cours de la période pendant laquelle la chambre est fermée à l'admission de gaz et le débit de carburant se poursuit, la quantité de carburant qui s'accumule dans la chambre est la suivante : 

  

 <EMI ID=7.1> 


  
v - volume de la chambre

  
n - exposant de compression

  
Dans chaque cycle singulier de débit de carburant, la quantité totale de carburant fournie sera la suivante :

  
 <EMI ID=8.1> 

  
de la différence de pression qui existe entre le carburant et le gaz et est indépendant de n'importe quelle pé-

  
 <EMI ID=9.1> 

  
la fois de la différence de pression et du temps.

  
La pression P , c'est-à-dire la pression qui règne dans la chambre au moment où la lumière débitrice et la lumière à travers laquelle le gaz pénètre dans la chambre sont toutes deux ouvertes, est influencée par les surfaces de ces lumières respectives. Plus le rapport de la surface de la lumière débitrice à la surface de la lumiè-

  
 <EMI ID=10.1> 

  
sion d'amenée du gaz.

  
Afin d'obtenir une précision optimale du dosage du carburant, la lumière d'admission du gaz et la lumière débitrice doivent s'ouvrir et se fermer simultanément bien qu'un léger déphasage puisse être acceptable.

  
On peut commodément maîtriser la pression d'amenée du carburant à l'aide d'un régulateur qui est sensible à la demande en carburant du moteur. Le régulateur peut être actionné électriquement sous la commande d'un courant dé-terminé par voie électronique à partir de captations d' un certain nombre de paramètres de conditions de charge du moteur.

  
La présente invention a également pour objet un appareil pour l'apport dosé de carburant à un moteur, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre possédant une lumière pour carburant ouverte, une lumière pour gaz sélectivement actionnable et une lumière débitrice sélectivement actionnable, des moyens pour réguler la différentielle de pression entre les amenées de carburant et de gaz aux lumières prévues pour le carburant et le gaz, en réponse à la charge du moteur et des moyens pour sélectivement ouvrir lesdites lumières pour le gaz et débitrice, de manière à débiter, au départ de la chambre lorsque les 2 lumières pour le carburant et le gaz sont ouvertes, le carburant qui se trouve et le carburant qui pénètre dans la chambre pendant que la lumière de décharge est ouverte.

  
De manière plus spécifique, la présente invention a pour objet un appareil pour l'apport dosé de carburant à un moteur, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre fermée ou close, à capacité fixée, possédant une lumière débitrice et une lumière d'admission de gaz, un moyen à soupape pouvant être actionné de manière à sélectivement ouvrir et fermer lesdites lumières de manière sensiblement simultanée, un moyen d'amenée de carburant adapté à réaliser continuellement un apport de carburant dans ladite chambre à une pression d'amenée de carburant, un moyen d' amenée de gaz adapté à fournir du gaz pour l'admission dans la chambre lorsque les 2 lumières précitées sont ouvertes,

   de façon que la pression du gaz dans la chambre ne soit pas supérieure à la pression d'amenée du carburant et des moyens pour faire varier la différence de pression qui existe entre le gaz dans la chambre lorsque les lumières précitées sont ouvertes et l'amenée de car-burant et/ou la durée de la période d'admission du gaz dans la chambre, de manière à ainsi réguler la quantité

  
de carburant débitée pendant que la lumière débitrice

  
est ouverte.

  
Le moyen à soupape comprend commodément des éléments de soupape respectifs destinés à coopérer avec chaque lumière, les éléments de soupape étant mutuellement couplés et actionnés par un dispositif de mise en fonctionnement unique. 

  
De préférence, on choisit la surface effective de chacune des lumières, de façon qu'une chute de pression déterminée soit obtenue entre la pression d'amenée du gaz et la pression du gaz dans la chambre lorsque les 2 lumières sont ouvertes et que le carburant est débité.

  
De manière commode, on prévoit des commandes électroniques pour réguler la période d'ouverture des lumières et/ou la différence de pression qui existe entre le gaz

  
et le carburant de manière à ainsi pouvoir régler la quantité de carburant débitée chaque fois que les lumières sont ouvertes. Les commandes électroniques sont sensibles à la demande en carburant du moteur qui est décelée ou détectée par divers capteurs des conditions du moteur, comme la pression qui règne dans le collecteur et/ou la température et/ou le débit ou écoulement massique; à la température ambiante; et au changement de n'importe laquelle ou de toutes de ces conditions.

  
L'invention sera à présent plus aisément comprise

  
à la lecture de la description détaillée qui suit d'une forme d'agencement et de réalisation pratique du procédé et de l'appareil de dosage du carburant, laquelle description est schématiquement illustrée dans les dessins ciannexés.

  
Parmi les dessins :
- La figure 1 représente schématiquement un système d'amenée du carburant suivant la présente invention, - La figure 2 représente une vue en coupe de l'unité doseuse,
- La figure 3 représente une vue en coupe agrandie de la soupape à gaz et d'éléments associés de l'unité doseuse représentée sur la figure 2,
- La figure 4 représente une vue en coupe du régulateur de référençage de régulation de carburant et
- La figure 5 représente une vue en coupe du régulateur gaz-carburant.

  
L'appareil doseur 10 comprend une chambre 11 d'un volume.fixé et fermée vis-à-vis de l'atmosphère environnante à l'exception des diverses lumières qui seront décrites dans la suite du présent mémoire. Communique avec la chambre 11, en un endroit situé entre ses extrémités; une conduite d'amenée de carburant 12 qui reçoit du carburant à partir de la pompe à carburant 11 qui puise le carburant à partir du réservoir à carburant 15. La pression du carburant dans la conduite 12 du côté débit de

  
la pompe 14 est rélgée par le régulateur de pression de carburant 16 que l'on décrira avec de plus amples détails dans la suite du présent mémoire.

  
La chambre doseuse 11 comporte, à l'une de ses extrémités, une lumière débitrice 20 et, à son extrémité opposée, une lumière d'admission d'air 21. Sont fonctionnellement associés aux lumières 20 et 21, des éléments

  
de soupape respectifs 22 et 23 rigidement raccordés par la tige d'actionnement 24, de manière que les éléments

  
de soupape se déplacent de manière simultanée par rapport à leurs lumières coopérantes.

  
Le dispositif d'actionnement de soupapes 25, du type à solénoïde, comporte une bobine électromagnétique 26 et une armature 27 qui est couplée à la tige 24 par un élément axialement aligné 28. Un ressort pousse l'armature 27 en direction ascendante, ainsi que le dessin le représente, de manière à maintenir normalement les éléments de soupape 22 et 23 dans les lumières 20 et 21 de façon que

  
 <EMI ID=11.1> 

  
énergie dans la bobine 26 à l'aide d'un courant électrique, on provoque le déplacement de l'armature 27 vers le bas, comme vu sur le dessin et cette armature 27 provoque par conséquent le déplacement des éléments de soupape 22 et 23 et ouvre les lumières 20 et 21.

  
Le compresseur d'air 30 est raccordé par la conduite
31 à la cavité 32 externe à la chambre doseuse 11 et immédiatement voisine de la lumière 21. La conduite 31 et, par conséquent, l'air du côté débit de la pompe 30 se trouvent en communication avec le régulateur de référençage 34.

  
Le compresseur 30 peut comporter son propre régulateur de pression d'air pour commander la pression d'amenée de base par rapport aux conditions atmosphériques, mais cet artifice n'est pas essentiel pour le fonctionnement du système doseur suivant la présente invention et ne sera pas décrit avec de plus amples détails dans le présent mémoire. Au surplus, le compresseur d'air peut être remplacé par une source de gaz ou liquide, qui peut être d' importance ou pratique'. lorsque l'on envisage une alimentation en carburant double à l'aide d'autres carburants, ou lorsqu'une source de gaz plus commode est disponible. Lorsque l'on utilise un liquide comme succédané du gaz, il sera nécessaire d'apporter une certaine modification au système doseur.

  
Le régulateur de pression de référençage 34 agit de manière telle que la différence de pression entre les conduites 35 et 37 soit maintenue sensiblement constante. Cette caractéristique permet à la pression du carburant dans la conduite 37 d'augmenter ou de diminuer pour compenser les variations de la pression d'amenée d'air. 

  
Cette caractéristique peut être expliquée comme suit. Le carburant fourni par la pompe 14 passe à la fois dans la conduite 38 et dans la conduite 37. Dans le dernier cas, le carburant traverse la lumière 40 et passe au-delà de l'élément 41, entraînant une chute ou non de pression en fonction de la programmation du régulateur de pression de carburant 16. Le fonctionnement de ce dispositif n'a pas d'influence sur la présente explication et sera par conséquent dûment décrit dans la suite du présent mémoire.

  
Le carburant qui passe à travers la conduite 37 pénètre dans la chambre 48 où la pression du carburant sur le diaphragme 49 augmente la force qui est appliqué par le ressort 47 pour s'opposer à la force créée par la pression d'air dans la chambre 50 agissant sur le côté opposé du diaphragme 49. Lorsque la force totale du côté carburant du diaphragme augmente au-delà de celle qui s'exerce sur le côté air, la lumière 51 s'ouvre pour permettre au carburant de s'écouler depuis la chambre 48 par la conduite de retour 36 vers le réservoir de carburant 15.

   Toute tendance de la pression de s'élever dans la chambre 48 par rapport à celle qui règne dans la chambre 50 se traduit par la poursuite du déplacement du diaphragme 49 pour agrandir le passage d'écoulement à la lumière 51, de manière à empêcher cet accroissement de la pression du carburant dans la chambre 48. Il peut être montré que la pression de chaque côté du diaphragme deviendrait sensiblement égale si le ressort 47 n'était pas présent. La charge imposée par le ressort permet le maintien d'une différence de pression sensiblement fixée. Dans ce cas,

  
la pression du carburant est réglée pour être inférieure

  
à la pression d'air, ce qui détermine une référence de base de la pression du carburant vis-à-vis de l'amenée d' air au dispositif de dosage sous pression 10. Cette relation de pression est essentiellement réfléchie aux condui-tes 12 et 31 si aucune chute de pression n'existe à travers le régulateur 16.

  
La fonction du régulateur programmé 16 est de modifier les pressions relatives du carburant et de l'air dans l'appareil doseur 10 en forçant l'existence d'une différence de pression entre la lumière 40 et la conduite

  
37. Cette différence de pression est réfléchie comme une pression de carburant accrue en amont de la lumière 40 par rapport à la pression d'amenée de l'air, étant donné qu' une relation fixée existe entre les conduites 37 et 35.

  
Il peut être montré qu'une différence de pression suffisamment élevée à travers le régulateur programmé 16 a pour résultat que la pression du carburant dans la conduite 12 est supérieure à la pression d'air qui règne.dans la conduite 31 et la cavité 32.

  
Le régulateur programmé 16 peut être conçu de manière à fonctionner de diverses façons. Le dispositif est commodément programmable par voie électronique. Dans 1' exemple représenté, le carburant qui provient de la pompe 14 passe par l'étranglement 39 qui agit seulement pour limiter le débit de manière appropriée, mais qui n'est pas essentiel au fonctionnement du régulateur 16. Le carburant traverse la lumière 40 par l'élément à décharge ou débordement 41. Une modification correspondante de la différence de pression entre la lumière 40 et la conduite 37 s'établit en fonction de l'ampleur de la variation du trajet d'écoulement à travers la lumière 40.

  
L'ampleur de cette variation peut être déterminée dans un certain degré par les caractéristiques d'écoulement sous pression de la pompe 14. Commodément, les caractéristiques de la pompe peuvent être telles qu'elles n'exercent que peu d'effet sur la programmation fournie au régulateur 16, comme dans le cas de la configuration particulière représentée. 

  
Ceci provient du fait que la variation de la surface du trajet d'écoulement à travers la lumière 40 peut être effectuée par une force d'équilibre dans l'élément

  
41. Cet équilibre existe entre la pression du fluide à la lumière 40, agissant sur la surface projetée de la lumière, normale à l'élément et équilibrée par la force électromagnétique créée sur la bobine 42 à nouveau normale à l'élément 41 autour d'un pivot 45. Ce pivot n'est pas essentiel pour le fonctionnement du dispositif dans la mesure où l'application directe de la force électromagnétique peut être réalisée par un élément de soupape associé à la lumière 40.

  
De manière appropriée, la force électromagnétique est créée par un aimant permanent 44 par des des trajets magnétiques 43 inter-agissant avec un courant existant dans la bobine 42. Par conséquent, il se crée ainsi une force proportionnelle au courant dans la bobine, qui, à son tour, engendre une chute de pression proportionnelle entre la lumière 40 et la conduite 37. Par conséquent, une impulsion de courant électrique dans la bobine 42 . peut programmer une chute de pression correspondante proportionnellement au courant et sensiblement indépendante des caractéristiques de la pompe 14.

  
Il faut bien comprendre qu'il existe d'autres manières de programmer les différences de pression entre la conduite 12 et la cavité 32 communiquées par la conduite
31.

  
Un exemple consisterait à utiliser une programmation moins fiable des différences de pression auxquelles on s' est référé plus haut, tout en obtenant encore une relative précision, en mesurant réellement la différence de pression entre la conduite 12 et la cavité 32 et en programmant un système de régulation rudimentaire pour obtenir une différence de pression prédéterminée, plutôt que de se fier à la relation qui existe entre une impulsion de courant et une sortie de pression d'un dispositif de réglage. Cette alternative posséderait ce que l'on peut appeler une caractérisation à "boucle fermée", plutôt que ce que l'on pourrait appeler une caractérisation à "boucle ouverte" des pressions nécessaires à l'appareil doseur 10 démontrées par le système précédemment décrit.

  
Grâce à la relation décrite plus haut qui existe entre la pression du carburant pénétrant dans la chambre doseuse 11 et l'amenée d'air disponible à la lumière d' addition d'air 21, le dosage du carburant s'effectue de la manière suivante. Lorsque l'on fournit de l'énergie à la bobine 26 du solénoïde 25, l'armature 27 se déplace vers le bas si bien que les éléments de soupape 22 et 23 s'ouvrent simultanément. A ce moment, de l'air pénètre dans la chambre doseuse 11 provoquant le déplacement du carburant déjà présent dans la chambre doseuse 11 à travers la lumière débitrice de carburant 20 cependant qu' en même temps du carburant continue à s'écouler dans la chambre doseuse à partir de la conduite à carburant 12.

   Ce carburant est immédiatement entraîné dans l'air passant à travers la chambre doseuse 11 et est par conséquent déchargé par la lumière débitrice de carburant 20. On assiste par conséquent à un écoulement continu de carburant dans la chambre doseuse et à son débit continuel

  
à partir de la lumière débitrice de carburant 20, aussi longtemps que la bobine 26 du solénoïde demeure excitée.

  
Lors de la désexcitation de la bobine 26, les éléments de soupape 22 et 23 sont immédiatement rappelés sous l'effet de la charge due au ressort en leurs positions fermées, prenant siège sur les lumières 20 et 21 respectivement, terminant l'amenée d'air à la chambre doseuse 11 et achevant le débit de carburant par la lumière débitrice du carburant 20. A ce moment, existe une quan-tité d'air confinée dans la chambre doseuse 11 à une pression inférieure à la pression du carburant dans la conduite à carburant 12. Ce carburant continue à s'écouler dans la chambre doseuse 11 jusqu'à ce que le volume du carburant dans la chambre doseuse en question soit tel qu'il ait comprimé l'air confiné dans la chambre doseuse jusqu'à une pression égale à la pression du carburant dans la conduite de carburant 12.

   Par conséquent, grâce à cet état de pression équilibrée qui existe entre la conduite de carburant 12 et la chambre doseuse 11, l'écoulement de carburant dans la chambre doseuse s'arrête.

  
Lorsque l'on excite ensuite le solénoïde 26, les éléments de soupape 22 et 23 se déplacent de nouveau vers la position ouverte, de l'air pénètre dans la chambre doseuse par la lumière 21 et le carburant présent dans la chambre doseuse en est débité à travers la lumière 20. De même, la pression qui existe dans la chambre doseuse chutera vers une pression apparentée à la pression d'amenée d'air, normalement inférieure. Du carburant commencera de nouveau à s'écouler dans la chambre doseuse par la conduite 12 et sera ensuite débité à travers la lumière débitrice de carburant 20, de la manière précédemment décrite, jusqu'à ce que les lumières 20 et 21 soient fermées par suite de la désexcitation de la bobine 26 du solénoïde.

  
Le fonctionnement du solénoïde 25 est réglé par un mécanisme approprié qui est sensible à la demande en carburant du moteur et recevra par conséquent de l'énergie pendant un intervalle de temps qui va permettre à la quantité requise de carburant d'être débitée depuis la lumière débitrice de carburant 20 de façon à satisfaire la demande du moteur en cette période particulière. La régulation de la fourniture de carburant peut également être obtenue en faisant varier la durée pendant laquelle le solénoïde est excité ou en excitant le solénoïde pendant une période fixée chaque fois mais en veillant à faire varier le nombre de périodes d'excitation du solénoïde pour chaque cycle du moteur.

  
En plus du réglage auquel on peut parvenir en fai-

  
 <EMI ID=12.1> 

  
de, il est également possible, comme on l'a déjà précédemment décrit,de faire varier la fourniture de carburant en réglant la pression du carburant par rapport à la pression de l'air. De même, il est aussi possible de procéder à ces 2 réglages, si bien que leurs effets combinés ont pour résultat la fourniture des quantités nécessaires de carburant au moteur.

  
On peut mettre en oeuvre des procédés programmés appropriés pour réguler l'excitation du solénoïde 25 et le fonctionnement du régulateur 16, conformément aux divers programmes connus de captation d'un certain nombre de conditions du moteur et le traitement de ces données pour produire des signaux électriques qui conviennent pour faire fonctionner le solénoïde ou tout dispositif analogue en vue de la régulation de la quantité de carburant débitée au moteur.

  
En se référant à présent à la figure 2 des dessins, on voit que l'unité de dosage et d'injection 25 comprend un corps 60 et une unité à solénoide 65. Le corps 60 comporte une lumière d'entrée de carburant 61 à laquelle la conduite d'amenée du carburant 12 est raccordée et une lumière d'entrée d'air 62 à laquelle la conduite d'amenée d'air 31 est raccordée.

  
Le corps 60 comporte une partie en forme de queue 63 avec une forure centrale 66 qui s'étend axialement à travers la partie 63. Le corps de la chambre 67 est attaché

  
à l'extrémité inférieure de la partie en forme de queue
63 et comporte une chambre axiale 68. La chambre axiale 68 communique par son extrémité supérieure avec la forure centrale 66 de la partie en forme de queue 63 et comprend la lumière à air 69 avec laquelle la soupape à air 70 coopère. A l'extrémité inférieure de la chambre axiale, on voit la présence de la lumière débitrice 71 avec laquelle la soupape débitrice 72 coopère. La partie de la chambre axiale 68 située entre la lumière à air 69 et la lumière débitrice 71 constitue la chambre de dosage 11.

  
La soupape débitrice 72 est rigidement assujettie

  
à la tige d'actionnement 76 qui s'étend depuis l'unité à solénoïde 65 à travers la forure centrale 66 et la chambre axiale 68 comprenant la chambre doseuse 11. La soupape à air 70 est assujettie de manière non rigide à la tige d'actionnement 75 ainsi que la figure 3 le représente plus en détail. La tige d'actionnement 76 se compose

  
 <EMI ID=13.1> 

  
autre en 75 comme le montre la figure 3. Le manchon 77 fait partie intégrante de la section 76a de la tige d' actionnement et la soupape à air 70 est supportée à coulissement sur la section 76b de la tige d'actionnement.

  
Le ressort à compression 78 est logé dans la cavité annulaire 80 entre la section 76b et l'extension 79 de la soupape à air 70 et vient au contact de l'épaulement 81 sur la section de tige d'actionnement 76b et de l'épaulement 82 sur le prolongement 79. L'état comprimé du ressort 78 maintient normalement le prolongement 79 de la soupape à air 70 contre le manchon 77. Cette construction permet un mouvement axial limité de la tige d'actionnement
76 par rapport à la soupape à air 70. Le joint torique 83 est logé entre la soupape à air 70 et la tige d'actionnement 76 pour empêcher une fuite de fluide entre elles lorsque la soupape à air prend son siège dans la lumière

  
à air 69.

  
Il faut bien comprendre que la construction décrite plus haut assure que le mouvement descendant de la tige d'actionnement 76 déplace la soupape à air 70 et la soupape débitrice 72 par rapport à leurs lumières respectives 69 et 71. Pour ouvrir chaque lumière au passage de fluide à travers elle. Le mouvement ascendant de la tige d'actionnement 76 entraîne la fermeture des lumières 69 et 71. En raison de la tolérance de fabrication, des conditions thermiques, de l'usure en cours de service et d'autres facteurs, il n'est pas pratique d'assujettir les 2 soupapes 70 et 72 rigidement à la tige d'actionnement 76 et d'obtenir de manière sensiblement simultanée l'ouverture et la fermeture des lumières à air et débitrice 69 et 71. Cependant, pour un dosage optimal du carburant un tel fonctionnement simultané est souhaitable.

   Le raccordement à ressort entre la soupape à air 70 et la tige d' actionnement 76 constitue un compromis pratique conformément auquel la soupape à air peut se fermer légèrement avant et s'ouvrir légèrement après la soupape débitrice, compromis qui, en termes pratiques, ne s'écarte pas de la précision de dosage du carburant.

  
Il faut comprendre que la force développée par le ressort 78 est suffisante pour que la soupape à air 70

  
ne s'ouvre pas par suite de n'importe quelle pression différentielle existant à travers la soupape dans son état fermé normal, indépendamment du mouvement de la tige d' actionnement.

  
La chambre doseuse 11 est en communication constante avec la lumière d'entrée de carburant 61 par l'orifice 84 et le passage 85. L'orifice 84 est calibré de manière à fournir les débits de carburant connus pour obtenir la différentielle de pression respective en travers de l'orifice.

  
L'unité à solénoide 65 est logée dans la paroi cylindrique 90 faisant partie du corps 60 qui est fermée de manière étanche à son extrémité supérieure par le joint to-rique 92 et la coiffe 91 que le bord étampé 93 de la paroi 90 maintient captive. L'unité à solénoïde se situe par conséquent dans une enceinte à travers laquelle de l'air peut passer à partir de-la lumière d'entrée d'air
62 par l'ouverture 89 afin de fournir l'air de refroidissement nécessaire à l'unité à solénoïde.

  
L'armature du solénoïde 95 est rigidement assujettie à l'extrémité supérieure de la tige d'actionnement

  
76. Le ressort en forme de disque 96 est assujetti au centre de la tige d'actionnement 76, la partie marginale du disque étant captive de la rainure annulaire 97. Le ressort en forme de disque 96 est soumis à contrainte dans son état normal pour appliquer une force dirigée vers le haut à la tige d'actionnement 76 afin de maintenir les soupapes 70 et 72 en position fermée. La bobine électrique 99 est logée autour du noyau 98 et son enroulement est tel qu'à l'état excité, il produit un champ pour tirer l'armature 95 vers le bas. Le mouvement descendant de l'armature fait effectuer un mouvement correspndant à la tige d'actionnement 76 de manière à ouvrir la lumière à air 69 et la lumière débitrice 71. Par la désexcitation de la bobine 99, le ressort 96 relève la tige d'actionnement 76 de manière à fermer les lumières 69 et

  
71. Le degré de mouvement descendant de l'armature 95 est

  
 <EMI ID=14.1> 

  
écoulement annulaire 100.

  
Le noyau 98 de l'unité à solénoïde possède une forure centrale 101 qui est en communication avec la forure centrale 66. L'air pénétrant par la lumière à air 62 pourra par conséquent s'écouler à travers l'unité à solénoïde pour pénétrer dans la forure 101 et par conséquent passer vers la forure 66 et à travers la lumière à air 69 lorsque cette lumière est ouverte. L'écoulement d'air à travers l'unité à solénoïde assure son refroidissement pour aider à maintenir la température du solénoïde dans une plage acceptable.

  
La figure 4 illustre une forme de réalisation préférée du régulateur 16 de pression différentielle du carburant, comme on l'a décrit dans la description précédente du système de dosage du carburant en référence à la figure 1.

  
Le régulateur de pression différentielle du carburant comprend un corps 150 supportant une unité de moteur du type à bobine de haut-parleur 151 comprenant un aimant permanent annulaire 152 disposé concentriquement autour d'une armature cylindrique centrale 153. La bobine annulaire 154 est logée dans l'intervalle d'air annulaire 155 entre l'armature 153 et l'aimant 152.

  
La bobine annulaire 154 est assujettie à l'élément

  
de support 156 sur lequel l'assemblage de soupape 157 est monté. La partie périphérique interne du ressort en forme de disque 160 est serrée entre l'épaulement 149 sur l'élément de support 156 et l'anneau de retenue du ressort 158. La partie périphérique externe du ressort en forme de disque 160 est assujettie à la bague 159 et est supportée entre les joints toriques d'étanchéité respectifs 161, de manière à engendrer une partie annulaire libre 165 du ressort en forme de disque, si bien que l'élément de support est doté d'un mouvement ascendant et descendant limité en raison de la déformation du ressort en forme de disque.

  
L'assemblage de soupape 157 comprend un élément de soupape 170 suspendu depuis le boîtier de l'assemblage de soupape 171 par le secteur de bille 172 prenant siège dans la cavité 173. Le secteur de bille 172 est soumis à contrainte par le ressort 174 logé autour de la tige 175 de manière à s'asseoir normalement dans la cavité 173. La fixation de l'élément de soupape 170 au boîtier de l'assemblage de soupape 171 procure de cette manière un cer-tain degré de liberté de mouvement à l'élément de soupape 170 pour s'asseoir de manière appropriée sur la face extrême de la lumière à carburant 176 afin de réaliser

  
la fermeture de cette dernière.

  
Le boîtier de l'assemblage de soupape 171 est reçu

  
à filetage en 177 dans l'élément de support 156 de manière à permettre l'ajustement initial de l'élément de soupape par rapport à la lumière 176, si bien que cet élément de soupape fermera effectivement la lumière lorsque l'élément de support se trouve dans une position préalablement choisie avec un certain degré de déformation du ressort en forme de disque. On utilise l'écrou de blocage
178 pour assujettir le boîtier de l'assemblage de soupape 171 dans la position réglée.

  
Le ressort en forme de disque 180 est assujetti autour de son périmètre dans la cavité 181 dans l'élément en forme de support 156 et la tige d'ajustement 182 s' appuyant sur le côté supérieur du ressort en forme de disque 180. La tige d'ajustement 182 s'étend à travers l'armature 153 et y est assujettie par filetage en 183. L' ajustement axial de la tige 182 dans le boîtier règle la force descendante que le ressort 180 applique sur l'élément de support 156 et, par conséquent, sur l'élément de soupape 170. L'écrou de verrouillage 184 assujettit la tige d'ajustement 182 dans la position choisie.

  
La tige d'ajustement 182 est réalisée en une matière électriquement isolante et la tige conductrice 187 s'étend à travers la tige d'ajustement 182 et la tige 187 est raccordée au ressort en forme de disque 180 qui est, lui, réalisé en une matière conductrice. Une borne terminale de la bobine 154 est connectée à la tige conductrice 185 logée dans le manchon isolant 186. L'élément de support est réalisé en une matière isolante appropriée.

  
L'extrémité externe du passage 179 est adaptée au raccordement à une conduite appropriée, si bien que le carburant dérivé par la lumière 176 peut être ramené au réservoir à carburant 15 par l'intermédiaire du régulateur de référençage 34. Le passage 190 est adapté à recevoir une conduite pour faire communiquer la lumière
176 avec l'arrivée de carburant sous pression en provenance de la pompe 14 (figure 1).

  
En cours d'utilisation, l'amenée de carburant en provenance de la pompe 14 agit sur la face inférieure de l'élément de soupape 170 de façon à soulever l'élément de soupape à l'encontre de la force appliquée par le moteur à bobine de haut-parleur 151. Le moteur 151 est agencé de façon à ce que lorsque la bobine 154 est exci-

  
 <EMI ID=15.1> 

  
élément de support 156, s'opposant à la force développée

  
 <EMI ID=16.1> 

  
élément de soupape 170. Par conséquent, l'élément de soupape 170 se trouvera dans un état équilibré lorsque la force engendrée par le moteur 151 est égale à la force développée par la pression du carburant. On peut donc constater que l'on peut réguler la chute de la pression du carburant à travers la lumière 176 par le réglage de la fourniture de courant à la bobine 154 et, lorsque cette fourniture de courant est réglée en fonction de la demande en carburant du moteur, la pression du carburant qui s'exerce sur la chambre doseuse 11 peut être ajustée en conformité avec la demande en carburant du moteur.

  
En se référant à présent à la figure 5 qui illustre le régulateur de référençage 34 auquel on s'est référé

  
à propos de la description de la figure 1, on voit que ce régulateur de référençage comprend un corps 120 délimitant une cavité 121 qui est divisée par le diaphragme 122 en une chambre à air 123 et en une chambre à carburant
124. Le diaphragme 122 présente des surfaces égales à la chambre à air et à la chambre à carburant.

  
Le diaphragme 122 possède une structure centrale rigide 125 constituant un siège de ressort 126 et un élément de soupape 127. Le ressort à compression 128 est logé dans un état comprimé entre le siège 126 prévu sur le diaphragme et le siège 129 dans le corps 120. Le tube à lumière 131 se prolonge à travers la paroi de la chambre

  
à carburant 124 et réalise dans la chambre à combustible la lumière 130 avec laquelle l'élément de soupape 127 coopère.

  
La partie externe 132 du tube à lumière 131 est adaptée à être raccordée à la conduite de carburant sous pression (36 figure 1) qui ramène le carburant au réservoir à carburant 15. La lumière 133 est destinée à être raccordée au passage de dérivation 179 du carburant à pression inférieure du régulateur de pression différentielle du carburant que l'on a décrit en référence à la figure 4. La lumière 134 est destinée à être raccordée au courant descendant d'amenée d'air du compresseur à air 30 représenté sur la figure 1.

  
L'épaulement 135 est réalisé dans la chambre 123 pour être en contact avec la structure centrale 125 lorsque le régulateur de référençage est inopérant, de manière à éviter l'endommagement du diaphragme 122 par la force qui lui est appliquée par le ressort 128.

  
En cours de fonctionnement, la force totale appliquée au diaphragme 122 du côté chambre à air de celui-ci est celle qui provient de la pression de l'amenée ou alimentation en air, tandis que la force totale appliquée

  
au diaphragme 122 du côté chambre à carburant est celle provenant de la pression exercée par le carburant, additionnée de la force créée par l'état comprimé du ressort
128.

  
Par conséquent, il faut bien comprendre que l'élément de soupape 127 se déplacera vers le haut pour ou-vrir la lumière 130 lorsque la pression de l'air descend en-dessous de celle du carburant d'une quantité supérieure à celle représentée par la force créée par le ressort. Par conséquent, en cours de fonctionnement, une différentielle de pression sensiblement constante existera entre la pression d'amenée ou d'alimentation en air et la pression du carburant du côté aval de l'élément de soupape
170 du régulateur de pression différentielle du carburant illustré sur la figure 4.

  
Il faut bien comprendre que les éléments constitutifs décrits en référence aux figures 2, 3, 4 et 5 sont incorporés au système d'alimentation en carburant décrit en se référant à la figure 1 des dessins. Il est évident que d'autres systèmes de régulation de la pression différentielle entre l'amenée ou l'alimentation en air et 1' amenée ou l'alimentation en carburant peuvent tout aussi bien s'employer lors de la mise en oeuvre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de dosage du carburant dans un moteur, caractérisé en ce que l'on amène simultanément du carburant et du gaz à des pressions respectives à une chambre, on fait cycliquement communiquer ladite chambre avec le moteur pour débiter le carburant à partir de la chambre dans le moteur à l'aide d'un écoulement ou flux de gaz

en provenance de la chambre et on régule la différence

de pression qui existe entre les amenées de carburant et

de gaz à la chambre en fonction de la charge du moteur,

de façon à régler la quantité de carburant débitée au moteur par cycle.

2. Procédé de dosage du carburant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait varier la durée de la communication cyclique de manière à ce qu'elle apporte sa contribution au réglage de la dose de carburant débitée par cycle.

3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on régule la pression d'amenée du carburant en référence à la pression d' amenée du gaz, en plus de sa régulation en réponse à la charge du moteur.

4. Procédé de dosage de carburant suivant l'une quel- <EMI ID=17.1>

on isole l'amenée de carburant à la chambre de l'amenée du gaz entre les périodes de communication de la chambre avec le moteur.

5. Procédé de dosage de carburant suivant l'une quel-

amenée de carburant est continuellement accessible à la chambre.

6. Procédé de dosage de carburant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'amenée de gaz n'est accessible à la chambre que seule-ment pendant que la communication entre la chambre et le moteur existe.

7. Procédé de dosage de carburant dans un moteur, caractérisé en ce que l'on amène du carburant et du gaz

à des pressions respectives dans une chambre, on fait communiquer périodiquement la chambre avec le moteur

pour débiter du carburant au moteur par l'intermédiaire d'un. écoulement ou flux de gaz en provenance de la chambre et on régule la différentielle entre les pressions

du carburant et du gaz au cours desdites périodes de communication de manière à régler la quantité de carburant débitée au moteur.

8. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé

en ce que l'on n'amène seulement le gaz à la chambre que pendant que cette chambre est en communication avec le moteur et en ce que le carburant a accès à la chambre au cours et entre lesdites périodes de communication.

9. Procédé de dosage de carburant dans un moteur, caractérisé en ce que l'on amène continuellement du carburant sous pression à une chambre fermée à capacité fixée, on admet périodiquement du gaz dans cette chambre pour maintenir dans la chambre une pression non supérieure à la pression du carburant et on ouvre une lumière débitrice dans ladite chambre pendant sensiblement la durée

de la période d'admission du gaz dans la chambre, si bien que le combustible présent dans la chambre au moment de l'admission du gaz et le combustible pénétrant dans la chambre au cours de la période d'admission du gaz sont débités à partir de la lumière débitrice.

10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'on régule la différence de pression qui existe entre l'amenée du carburant et l'amenée du gaz en référence à la charge du moteur, de manière à régler la quantité de carburant débitée par la lumière.

11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on régule la pression du carburant en réglant la différentielle de pression par l'intermédiaire d'un orifice dans l'amenée du carburant.

12. Appareil pour doser du carburant dans un moteur, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre comportant une lumière à carburant ouverte, une lumière à gaz sélectivement ouvrable et une lumière débitrice sélectivement ouvrable, un moyen pour réguler la différentielle de pression entre les amenées de carburant et de gaz aux lumières à carburant et à gaz en réponse à la charge du moteur et un moyen pour sélectivement ouvrir lesdites lumières à gaz et débitrice en vue de débiter, au départ de la chambre lorsque les 2 lumières débitrice et à gaz précitées sont ouvertes, le combustible se trouvant dans la chambre et le combustible pénétrant dans la chambre, pendant que la lumière débitrice est ouverte.

13. Appareil de dosage de carburant suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen précité pour réguler la différentielle de pression comprend un moyen pour réguler la pression d'amenée du carburant par rapport à la pression d'amenée du gaz et un moyen pour réguler la différentielle de pression en réponse à la charge du moteur.

14. Appareil pour doser du carburant suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen précité pour réguler la différentielle de pression comprend un premier moyen pour réguler la pression d'amenée du carburant par rapport à une pression de référence et un second moyen pour réguler la pression de référence en fonction de la pression d'amenée de l'air.

15. Appareil suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le premier moyen comprend un moyen à orifice

<EMI ID=19.1> amenée de carburant en amont de la lumière à carburant, un moyen de réglage pour faire varier la chute de pression à travers le moyen à orifice précité en réponse à

la charge du moteur et ledit second moyen est agencé pour réguler la pression du carburant qui s'écoule en aval du moyen à orifice.

16. Appareil pour doser du carburant à un moteur, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre fermée à capacité fixée, possédant une lumière débitrice de carburant et une lumière d'admission de gaz,des moyens à soupapes ouvrables pour sélectivement ouvrir et fermer simultanément lesdites lumières, un moyen d'amenée de carburant adapté à assurer une amenée continue de carburant pour l'admission dans ladite chambre sous pression, un moyen d'amenée de gaz adapté pour amener du gaz à l'admission dans la chambre lorsque les 2 lumières précitées sont ouvertes, afin d'établir dans la chambre une pression non supérieure à la pression du carburant et un moyen pour réguler la différence de pression entre le gaz présent

amenée de carburant, de manière à ainsi réguler la quantité de carburant débitée pendant que la lumière débitrice est ouverte.

17. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour régler la durée de l'ouverture de la lumière débitrice.

18. Appareil suivant la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens à soupapes pour lumières débitrice et à gaz sont chacun couplés à un solénoïde adapté à ouvrir les lumières lorsqu'il est excité et en ce que le moyen de réglage est agencé pour faire varier la période d'excitation du solénoïde.

19. Appareil suivant l'une quelconque des revendi-cations 12 à 15, caractérisé en ce que la chambre est une chambre fermée à capacité fixée.

20. Procédé suivant l'une quelconque des revendica-

et débitrice sont agencées de manière à s'ouvrir et à se fermer sensiblement simultanément.

21. Appareil suivant la revendication 20, caractérisé en ce que les lumières à gaz et débitrice comportent chacune un moyen à soupape pour sélectivement ouvrir et fermer les lumières, lesdits moyens à soupapes étant couplés à un solénoïde adapté à ouvrir les lumières lorsqu' il est excité et un moyen de réglage agencé pour faire varier la durée de la période d'excitation du solénoïde.

22. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 16, 18 et 20, caractérisé en ce que les lumières débitrice et à gaz sont agencées co-axialement et des moyens à soupapes sont associés à chacune desdites lumières, lesdits moyens à soupapes étant couplés l'un à l'autre de manière à s'ouvrir et à se fermer de manière sensiblement simultanée.

23. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 21 et 22, caractérisé en ce que l'un desdits moyens à soupapes est rigidement couplé à un élément d'actionnement et l'autre desdits moyens à soupapes est couplé audit élément d'actionnement pour exécuter un mouvement limité par rapport à lui, si bien que le mouvement de l'élément d'actionnement dans une direction réalise la fermetu-

agencement étant tel qu'après que ledit autre moyen à soupape a fermé la lumière associée, l'élément d'actionnement peut se déplacer par rapport audit autre moyen à soupape, pour fermer la lumière associée au premier moyen à soupape.

24. Appareil suivant la revendication 23, caractérisé en ce que le mouvement de l'autre moyen à soupape par rapport à l'élément d'actionnement est contrecarré par un moyen élastiquement déformable.

25. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 12 à 23, caractérisé en ce que l'amenée de carburant comprend un moyen à pompe pour débiter du carburant à partir d'un réservoir à carburant dans la chambre et le moyen pour régler la différentielle de pression comprend un moyen pour dériver du carburant en amont du moyen à pompe vers le réservoir à carburant et un moyen pour réguler le débit de carburant à travers la dérivation en vue de régler la pression du carburant dans la chambre.

26. Appareil suivant la revendication 24, caractérisé en ce que le moyen pour réguler le débit à travers la dérivation fonctionne en réponse à la demande en carburant du moteur.

27. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 25 et 26, caractérisé en ce que le moyen pour réguler le débit à travers la dérivation est un orifice à calibre variable.

28. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 25 à 27, caractérisé en ce que le moyen pour régler ladite différentielle de pression comprend également un moyen pour régler la pression à l'encontre de laquelle le carburant est dérivé.

29. Appareil suivant la revendication 27, caractérisé en ce que le moyen pour régler la pression est adapté à maintenir une différentielle de pression entre ladite pression et la pression de l'amenée du gaz.

30. Appareil à commande par soupapes, possédant 2 lumières, un élément de soupape associé à chaque lumière et mobile par rapport à celle-ci pour ouvrir et fermer sensiblement simultanément lesdites lumières, chaque élément de soupape étant couplé à un élément d'actionnement si bien que le mouvement de l'élément d'actionnement en directions opposées respectives déplace les 2 éléments de soupape pour ouvrir et fermer les lumières, l'un des-

élément d'actionnement et l'autre élément de soupape étant couplé à l'élément d'actionnement pour pouvoir exécuter un mouvement limité par rapport à celui-ci, si bien que le mouvement de l'élément d'actionnement dans une desdites directions effectue la fermeture des lumières et dans l'autre desdites directions effectue l'ouverture des lumières, l'agencement étant tel qu'après que ledit autre élément de soupape a fermé sa lumière, 1' élément d'actionnement peut exécuter un mouvement relatif par rapport audit autre élément de soupape pour fermer l'autre lumière à l'aide dudit premier élément de soupape.

31. Appareil suivant la revendication 30, caractérisé en ce que le mouvement de l'autre élément de soupape par rapport à l'élément d'actionnement est contrecarré par un moyen à déformation élastique.