CH100276A - Method and device for injecting fuel into internal combustion engines. - Google Patents

Method and device for injecting fuel into internal combustion engines.

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CH100276A
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Charles Louis Auguste
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Charles Louis Auguste
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

  

  Procédé et dispositif d'injection de combustible dans les moteurs<B>à</B> combustion interne.    La présente invention est relative<B>à</B> un  procédé et<B>à</B> un dispositif d'injection de com  bustible dans les moteurs<B>à</B> combustion in  terne. Ce procédé et ce dispositif procurent  l'avantage d'un fonctionnement précis, tel  qu'on le rencontre dans les soupapes d'injec  tion de type connu<B>à</B> courant gazeux, tout  ci) permettant de supprimer le compresseur  d'air ou le réservoir d'air comprimé néces  sités jusqu'ici par ces soupapes d'injection.  



  Le procédé consiste<B>à</B> introduire dans un  réservoir auxiliaire de l'air provenant de la  compression dans le. cylindre et une quantité  de combustible     qui    s'enflamme spontanément,  puis<B>à</B> utiliser le gaz chaud sous pression  ainsi obtenu comme fluide d'injection<B>du</B>  combustible dans le cylindre du moteur au  moyen     d*une    soupape d'injection.  



  Le dispositif pour la mise en     #uvre    du  procédé comprend un réservoir pouvant être  mis en communication d'une manière inter  mittente avec la chambre de compression du  moteur, un dispositif d'obturation pouvant  fermer la communication entre le. réservoir  et le cylindre, un dispositif d'injection de    combustible dans le réservoir, une soupape  d'injection<B>à</B> aiguille alimentée en combusti  ble et recevant les gaz chauds qui servent<B>à</B>  l'injection, en arrière du siège de l'aiguille,  et une commande de l'aiguille d'injection  maintenant ouverte la communication entre  le réservoir et le cylindre pendant la période  d'échappement.  



  <B>A</B> titre d'exemple plusieurs formes d'exé  cution du dispositif suivant l'invention sont  décrites ci-dessous et représentées aux des  sins annexés dans lesquels<B>:</B>  La     fig.   <B>1</B> représente schématiquement un  dispositif simplifié destiné<B>à</B> faciliter la     com-          p        re        'h        ension        de        l'invention;     La     fig.    2 est une coupe axiale d'une pre  mière forme d'exécution;

    Les     fig.   <B>3</B> et 4 sont relatives<B>à</B> une deu  xième forme d'exécution, la     fig.   <B>3</B> étant une  coupe axiale et la     fig.    4 montrant le détail  de la came de commande de l'aiguille;  Les     fig.   <B>5</B> et<B>6</B> sont relatives<B>à</B> une troi  sième forme d'exécution et représentent des  -vues analogues     ;.         Les     fig.   <B>7</B> et<B>8</B> sont relatives<B>à</B> une qua  trième forme d'exécution et représentent des  vues analogues<B>;</B>  Les     fig.   <B>9 à 15</B> sont relatives<B>à</B> une     cin-          quième    forme d'exécution.

   La     fig.   <B>9</B> est une  coupe axiale,<B>là</B>     fig.   <B>10</B> montre une coupe  des aiguilles de la soupape d'injection avec  le débouché des canaux qui aboutissent aux  logements de ces aiguilles, la     fig.   <B>11</B> est une  élévation de la commande des aiguilles, la       fig.    12 en est un plan montrant les cames  de commande, et les     fig.   <B>13,</B> 14,<B>15</B> repré  sentent ces cames en coupe de détail.  



  Dans la     fig.   <B>1,</B> en<B>1</B> est la chambre de  compression du moteur; 2 est le réservoir de  gaz d'injection;<B>3</B> un obturateur automatique  (par exemple une soupape de     retentie    formée  par une bille); 4 un tuyau de pompe alimen  tant en combustible en fin de compression  le réservoir 2;<B>5</B> un tuyau de communica  tion entre le réservoir 2 et la soupape d'in  jection<B>6</B> du moteur;<B>6</B> la soupape d'injection  <B>à</B> aiguille du moteur;<B>7</B> une tuyauterie d'ali  mentation de combustible de la soupape  d'injection<B>6; 8</B> l'aiguille de la soupape<B>6;</B>  <B>9</B> la commande de l'aiguille<B>8; 10</B> la carne  de commande (le l'aiguille<B>S.</B>  



  Le fonctionnement de ce dispositif est le  suivant: pendant la période de compression  du moteur, la soupape<B>3</B> se soulève et le  réservoir 2 se remplit d'air<B>à</B> la même pres  sion que le cylindre moteur<B>1;</B> en     fin    de  compression, le réservoir 2 reçoit     par4    une       quantitô    de combustible qui     s'enfiarnme    spon  tanément pour brûler suivant le régime<B>à</B>  explosion; la soupape<B>3</B> se ferme automa  tiquement;

   lorsque la pression est     maxi-          muni    dans le réservoir 2, l'aiguille<B>8</B> écartée  de son siège par la commande<B>9</B> et la came  <B>10,</B> laisse décharger dans le cylindre par le  tuyau<B>5</B> les gaz chauds et comprimés du  réservoir 2; simultanément la pompe reliée  <B>à</B> la soupape d'injection refoule la     eharge    de  combustible par le conduit<B>7; à</B> la sortie de  ce dernier, le combustible est projeté et<B>pul-</B>  vérisé dans le cylindre par le courant de  gaz chauds sortant de la soupape d'injection.

    Les gaz du réservoir 2 ne sont pas distraits    du cycle de la machine, l'aiguille<B>8</B> restant  levée depuis le début de l'injection jusqu'en  fin de période d'échappement, pour permettre  après l'injection la décharge du réservoir 2  pendant la détente et sa vidange pendant  l'échappement. La came<B>10</B> est de profil appro  prié pour permettre la levée de l'aiguille<B>8</B>  de cette manière.

   La combustion dans le  cylindre<B>1</B> a lieu suivant un régime d'explo  sion ou de pression constante, on     internié-          diaire    suivant le débit de la soupape     d'iiijec-          tion    en gaz d'injection et en     combustible,-          l'allumage    de ce combustible dans la cham  bre de compression du moteur a lieu par  paroi chauffée ou par la température de com  pression, c'est-à-dire suivant les modes em  ployés dans les moteurs où l'introduction de  combustible a lieu en fin de compression.  



  La     fig.   <B>2</B> est relative<B>à</B> une forme d'exé  cution de l'invention appliquée<B>à</B> un moteur  dans lequel l'allumage du combustible se fait  par paroi chaude, moteur ordinairement<B>dé-</B>  signé par le nom de     Semi-Diesel.     



  Dans ce dispositif, une première pompe  alimente le réservoir     d injection    et une     deu.          xième    pompe alimente la soupape d'injection.  L'obturateur établissant la communication  entre le cylindre moteur et le réservoir est  constitué par l'aiguille de la soupape d'injec  tion.<B>11</B> est la culasse du moteur,     ll'    la  paroi chaude de la chambre de compression  (chauffée au départ et non refroidie en mar  che), 12 le réservoir d'injection,<B>13</B> le canal  d'injection de combustible dans le réservoir  12, 14 une bille de     retentie    située entre 4 et  la pompe,<B>15</B> la soupape d'injection de     coin-          bustible    dans le moteur,

  <B>16</B> un tuyau de  communication entre la chambre de la sou  pape<B>15</B> et le réservoir 12,<B>17</B> l'aiguille de  la soupape commandée par le     basculeur   <B>18</B>  recevant son mouvement de la tige<B>18'</B> sou  levée par le galet<B>18",</B> commandé     lui-mème     par la came<B>19;</B> l'aiguille<B>17</B> est rappelée  sur son siège par un ressort<B>IV;</B> 20 est la  chambre de l'aiguille, 20' le conduit de sor  tie des gaz provenant du réservoir d'injection  12; 21 est l'arrivée de combustible de la      pompe de la soupape<B>15;</B> 21' est un conduit  amenant le combustible dans la soupape<B>à</B>  l'orifice 21";     21"'    est     une    bille de retenue  placée sur le conduit 21'.  



  Le fonctionnement de ce dispositif est le  suivant<B>:</B>  Pendant la compression l'aiguille<B>17</B> est  soulevée par la came<B>19,</B> la compression  s'exerce dans le réservoir d'injection 12<B>-</B> en       fin    de compression l'aiguille est fermée et la  pompe reliée<B>à 13</B> introduit une quantité de  combustible dans 12 en le dirigeant sur     ja     paroi de<B>ce</B> réservoir commune avec la cham  bre de combustion<B>11</B> du moteur et non re  froidie; la combustion a lieu spontanément  suivant le régime<B>à</B> explosion dans le réser  voir 12;

   après un temps très court lorsque  la pression est maxima dans le réservoir 12  l'aiguille<B>17</B> est soulevée par la came<B>19</B> et  simultanément la pompe de la soupape<B>15</B>  refoule<B>le</B> combustible, par     Forifice    21"; les  gaz du réservoir 12 sortant par l'ajutage 20'  pulvérisent le combustible arrivant par le  canal 21" et le dirigent sur la paroi chaude  <B>Il'</B>     oà    il s'enflamme et brûle suivant le  régime<B>à</B> explosion on<B>à</B> pression constante  on<B>à</B> un régime intermédiaire suivant     que,    la  pompe de la soupape<B>15</B> lance sa charge  instantanément ou dans un temps plus long.  



  L'aiguille<B>17</B> reste ouverte pendant la  détente et les gaz chauds évacuent le réser  voir 12; en fin d'échappement il reste dans  12 des gaz brûlés<B>à</B> même pression que dans  le cylindre moteur. En période de compression,  Pair pur mélangé aux gaz résiduels est com  primé -dans le réservoir 12 et le cycle recom  mence; l'aiguille<B>17</B> reste ouverte depuis le  début de l'injection jusqu'en fin de la com  pression suivante<B>:</B> ce résultat est obtenu par  le profil de la came<B>19</B> représenté     fig.    2.  



  Les     fig.   <B>3</B> et 4 représentent     *une    forme  d'exécution s'appliquant<B>à</B> la même catégorie  de moteurs avec cette différence qu'une seule  pompe alimente<B>à</B> la fois en combustible le  réservoir d'injection et la soupape d'injection;

    le refoulement de cette pompe se fait au  moment où l'injection doit se produire dans    le réservoir 24 et le combustible destiné an       moteur'reste        cri    dépôt dans les conduits<B>28,</B>  40 et 41 de la soupape d'injection, le conduit  41 est en supplément des dispositifs du  système précédent;

   au moment<B>de</B> l'injection  les gaz     cliauds    sortent par<B>38,</B>     la    pression  des gaz s'exerce dans 41, fait sortir le com  bustible par 40 et ce dernier est pulvérisé  par le courant gazeux     soi-tant    par<B>38.</B> Suivant  le diamètre de l'orifice 40, le combustible  est introduit instantanément ou lentement,  ce qui correspond aux divers régimes de  combustion des cycles réalisés dans les mo  teurs (pour tout ce qui     nest    pas répété,  c'est la même disposition et le môme fonc  tionnement que pour     J'application    précédente).  



  Les     fig.   <B>5</B> et<B>6</B> sont relatives<B>à</B> une forme  d'exécution de l'invention appliquée<B>à</B> un  moteur dans lequel l'allumage du combusti  ble se fait par la température de la com  pression (moteur du genre Diesel).  



  Dans cette forme d'exécution, le réser  voir d'injection est alimenta de combustible  au moyen d'une pompe et la soupape     d*in-          jection    du moteur au moyen d'une deuxième  pompe.  



  Dans ces figures, 42     es.t    la chambre de  compression du moteur, 43 la     wlasse    du  moteur, 44 le piston moteur, 45 le réservoir  d'injection, 46 l'orifice d'entrée du combusti  ble dans ce réservoir, 47     une    bille     de#retenue,     48 la tuyauterie réunissant 46<B>à</B> -sa pompe  <B>à</B> combustible, 49 la soupape d'injection du  moteur,<B>50</B> l'aiguille d'injection,<B>51</B> le bas  culeur de commande de<B>50,</B> 52 le galet de<B>51,</B>  <B>53</B> la came de commande de l'aiguille, 54  la chambre annulaire.

   de l'aiguille toujours  en communication par le tuyau,<B>55</B> avec le  réservoir d'injection 45,<B>56</B> le conduit de  sortie du combustible et des gaz d'injection  dans le cylindre,<B>57</B> le conduit reliant la  deuxième pompe<B>à</B> combustible<B>à</B> la soupape  d'injection du moteur,<B>58</B> le conduit de  descente du combustible dans la chambre  annulaire de l'aiguille<B>50</B> de l'injecteur,<B>59</B>  une bille de retenue sur le conduit de com  bustible,<B>60</B> une bille de retenue formant  obturateur automatique entre<B>le</B> réservoir      d'injection 45 et le cylindre,<B>61</B> le conduit  de communication ouvert ou fermé par<B>60.</B>  



  Le fonctionnement de<B>ce</B> dispositif est le  suivant.  



  Pendant la compression, la bille<B>60</B> est  soulevée automatiquement et le réservoir 45  est, en     fin    de compression, rempli de gaz  résiduels et d'air pur<B>à</B> même pression     qüe     dans le cylindre, la pompe reliée<B>à</B> 46 envoie  dans le réservoir 45 une quantité de     eom-          bustible    pour obtenir la combustion du mé  lange suivant le régime d'explosion, la bille  <B>60</B> ferme automatiquement le trou<B>61.</B> Lors  que la pression est<B>à</B> sa valeur maxima dans  le réservoir d'injection 45,

   l'aiguille<B>50</B> de  l'injecteur 49 est soulevée     par    sa came<B>53</B>  et le combustible amené avant l'injection       par    le conduit<B>58</B> dans la chambre annulaire  54, est chassé dans le cylindre moteur par  les gaz<B>du</B> réservoir 45 arrivant par la tuyau  terie<B>55</B> dans la chambre 54, au-dessus du  combustible; ce dernier brûle dans le cylin  dre suivant le régime<B>à</B> pression constante,  ou suivant un des régimes quelconques des  machines     àcombustion    interne. Le débit de  l'aiguille et du trou<B>56</B> (dont la forme est  déterminée pour le meilleur écoulement) règle  la durée de la période d'introduction du com  bustible.

   Comme dans tous les moteurs, la  quantité de combustible varie avec la charge  sous Faction d'un mode de réglage quelcon  que. Après l'injection, la, détente a lieu dans  le cylindre moteur, l'aiguille<B>50</B> reste levée  pendant les périodes de détente et d'échap  pement, les gaz restant dans le réservoir  d'injection 45 après l'injection participent<B>à</B>  la détente, et en période d'échappement éva  cuent le réservoir 45; en période d'admission  la soupape 49 est fermée et la pompe<B>à</B> combus  tible remplit de combustible la chambre an  nulaire 54 sans qu'il soit nécessaire d'une  grande pression de refoulement puisque la  pression dans 54 est voisine de la pression  atmosphérique, en suite la compression a  lieu et le cycle recommence.  



  Tout ce qui a été dit pour cette forme  d'exécution est vrai pour un cycle<B>à</B> 4 ou  2 temps.    Les     fig.   <B>7</B> et<B>8</B> représentent une autre  forme d'exécution appliquée<B>à</B> la même caté  gorie de moteur, avec cette différence qu'une  seule pompe alimente en combustible le ré  servoir d'injection<B>65</B> et la soupape d'injec  tion<B>69</B> du cylindre.

   Le refoulement de cette  pompe se fait au moment de l'injection dans  le réservoir<B>65</B> et le combustible destiné au  moteur reste en dépôt     danh    la chambre<B>80'</B>  communiquant par 2 conduits<B>81, 82</B> avec  l'entrée et     la    partie rétrécie du canal d'injec  tion qui est     convergent-divergent;

      au moment  de l'injection la pression des gaz chauds de  <B>65</B> se communique par le conduit<B>81 à</B> la  surface supérieure du combustible dans la  chambre<B>80'</B> en même temps que l'écoule  ment des gaz a lieu dans le conduit<B>77,</B> la  partie inférieure du combustible de la     cbain-          bre   <B>80'</B> communique avec<B>77</B> par le conduit  <B>82</B> dans     une    région où la pression est moindre       qu'à    l'entrée du conduit<B>81 ;</B> la différence<B>de</B>  pression exercée<B>à</B> la partie supérieure et<B>à</B>  la partie inférieure du combustible le fait  sortir par<B>82</B> dans<B>77,</B>     oft    il est pulvérisé et  entraîné dans le cylindre.

   Suivant le     diainè-          tre    de<B>77</B> et de<B>82,</B> la durée d'introduction  du combustible varie et permet d'obtenir la  combustion dans le cylindre suivant des ré  gimes différents.  



  La communication entre le réservoir d'in  jection.<B>65</B> et le moteur est établie par     Fai-          guille   <B>70 de</B> la soupape<B>69,</B> cette aiguille  reste levée depuis le début de l'injection  jusqu'en fin. de compression suivante.  



  Pour tout le reste de<B>ce</B> dispositif, on  retrouve les mêmes dispositions et le même  fonctionnement que pour     Fapplication        précé-          dente.     



  Les     fig.   <B>9 à 15</B> sont relatives<B>à</B> une forme  d'exécution de l'invention appliquée<B>à</B> un  moteur Diesel. Elle diffère des deux précé  dentes et) ce que l'alimentation en combus  tible se fait sans pompe pour le réservoir et  pour la soupape d'injection du moteur<B>;</B> cette  dernière est du type breveté en France par  le demandeur sous le<B>NI, 497.092,</B> du<B>15</B>  mars<B>1919.</B>      La soupape     d*injection    94 comporte     (fig.   <B>9)</B>  une aiguille<B>95</B> placée dans le conduit<B>96</B>       d#arrivée    du gaz d'injection dont l'extrémité  102 a une forme     convergente-divergente,    et  une aiguille<B>103</B> placée dans le conduit<B>107</B>  d'arrivée de combustible.

   Le combustible que  laisse écouler l'aiguille<B>103</B> pendant sa levée  se rend dans un réservoir d'attente<B>108</B> com  muniquant par 2 conduits, supérieur<B>109</B> et  inférieur<B>110,</B> avec le conduit     convergent-          divergent    de façon qu'à la levée de l'aiguille  d'injection le combustible soit projeté dans  le courant sous l'influence de la différence  de pression régnant dans les parties du     cou-          vergent-divergent    où débouchent les conduits  <B>109</B> et<B>110.</B>  



  L'alimentation en combustible du -réser  voir d'injection<B>86</B> se fait par une aiguille  <B>89</B> laissant écouler dans ce réservoir une  quantité de combustible. Le combustible est  en charge de quelques grammes au dessus de  cette aiguille<B>89.</B> Elle est commandée     (fig.     <B>11</B> et 12) par le levier<B>90</B> appuyant son ga  let<B>91</B>     sur    la came de profil appropriée<B>92</B>       (fig.   <B>13).</B> Le combustible, envoyé dans le ré  servoir d'injection<B>86 à</B> la période d'admission  d'air dons le moteur, s'enflamme automati  quement     dès    que la température de compres  sion devient suffisante.

   La communication  entre le réservoir<B>86</B> et le cylindre moteur  se fait par la soupape 94 du cylindre et la  tuyauterie<B>97.</B> L'aiguille<B>95</B> d'injection du  moteur est soulevée par la came de pro  fil appropriée<B>100</B>     (fig.    14), depuis le début  de l'injection jusqu'en fin de compression,  avant que la charge ne s'allume dans le  réservoir d'injection<B>86.</B> La soupape 94 est  chargée de combustible par un réservoir, en  charge<B>de</B> quelques grammes, dans une<B>pé-</B>  riode où la pression dans le cylindre est voi  sine de la pression atmosphérique (période  d'admission d'air) la commande de l'aiguille  <B>103</B> d'admission de combustible se fait par  la came de profil appropriée<B>106</B>     (fig.   <B>15)

  .</B>  Les cames<B>100</B> et<B>106</B> sont<B>à</B> profil variable  et l'arbre<B>à</B> cames se déplace longitudinale  ment pour le réglage comme il est indiqué  dans le brevet français<B>497.092.</B>    L'aiguille d'injection<B>95</B> constitue l'obtu  rateur entre le réservoir d'injection<B>86</B> et le       cyli        ndre;    cette aiguille levée depuis le début  d'injection jusqu'en fin de compression, comme  il a été dit ci-dessus, permet au réservoir  d'injection, après l'injection, de participer<B>à</B>  la détente, d'évacuer ses gaz brûlés pendant  la période d'échappement et de se remplir  d'air pendant la période de compression.  



  L'application aux moteurs Diesel de cette  forme d'exécution de l'invention, permet avec  une complexité relativement faible, de sup  primer dans ces moteurs, le compresseur d'in  jection et les pompes<B>à</B> combustible.



  Method and device for injecting fuel into <B> internal combustion </B> engines. The present invention relates to <B> </B> a method and <B> to </B> a fuel injection device in internal combustion <B> </B> engines. This method and this device provide the advantage of precise operation, such as is encountered in injection valves of known type <B> with </B> gas current, all this) making it possible to eliminate the compressor. air supply or the compressed air tank hitherto required by these injection valves.



  The process consists <B> in </B> introducing into an auxiliary reservoir air from the compression in the. cylinder and a quantity of fuel which ignites spontaneously, and then <B> to </B> use the hot pressurized gas thus obtained as the fluid for injecting <B> fuel </B> into the cylinder of the engine by means of of an injection valve.



  The device for carrying out the method comprises a reservoir which can be placed in communication intermittently with the compression chamber of the engine, a closure device which can close the communication between the. tank and cylinder, a device for injecting fuel into the tank, a <B> </B> needle injection valve supplied with fuel and receiving the hot gases which are used <B> for </B> the injection, behind the needle seat, and an injection needle control maintaining open communication between the reservoir and the cylinder during the exhaust period.



  <B> A </B> by way of example, several embodiments of the device according to the invention are described below and shown in the appended sins in which <B>: </B> FIG. <B> 1 </B> schematically represents a simplified device intended <B> to </B> facilitate the understanding of the invention; Fig. 2 is an axial section of a first embodiment;

    Figs. <B> 3 </B> and 4 relate <B> to </B> a second embodiment, FIG. <B> 3 </B> being an axial section and FIG. 4 showing the detail of the needle control cam; Figs. <B> 5 </B> and <B> 6 </B> relate <B> to </B> a third embodiment and represent analogous views ;. Figs. <B> 7 </B> and <B> 8 </B> relate <B> to </B> a fourth embodiment and represent similar views <B>; </B> Figs. <B> 9 to 15 </B> relate <B> to </B> a fifth form of execution.

   Fig. <B> 9 </B> is an axial section, <B> there </B> fig. <B> 10 </B> shows a section of the needles of the injection valve with the opening of the channels which end in the housings of these needles, fig. <B> 11 </B> is an elevation of the needle drive, fig. 12 is a plan showing the control cams, and FIGS. <B> 13, </B> 14, <B> 15 </B> represent these cams in detail cut away.



  In fig. <B> 1, </B> at <B> 1 </B> is the engine compression chamber; 2 is the injection gas tank; <B> 3 </B> an automatic shutter (for example a sounding valve formed by a ball); 4 a pump pipe supplying fuel to tank 2 at the end of compression; <B> 5 </B> a communication pipe between tank 2 and the injection valve <B> 6 </B> of the engine; <B> 6 </B> the injection valve <B> to the </B> needle of the engine; <B> 7 </B> a fuel supply pipe from the injection valve < B> 6; 8 </B> the needle of the valve <B> 6; </B> <B> 9 </B> the control of the needle <B> 8; 10 </B> the command carne (the needle <B> S. </B>



  The operation of this device is as follows: during the compression period of the engine, the valve <B> 3 </B> is raised and the tank 2 is filled with air <B> at </B> the same pressure that the engine cylinder <B> 1; </B> at the end of compression, the tank 2 receives by4 a quantity of fuel which ignites spontaneously to burn according to the <B> to </B> explosion speed; valve <B> 3 </B> closes automatically;

   when the pressure is maximum in the reservoir 2, the needle <B> 8 </B> moved away from its seat by the command <B> 9 </B> and the cam <B> 10, </B> lets the hot and compressed gases from tank 2 discharge into the cylinder through pipe <B> 5 </B>; simultaneously, the pump connected <B> to </B> the injection valve delivers the fuel load through pipe <B> 7; at </B> the outlet of the latter, the fuel is projected and <B> pul- </B> pumped into the cylinder by the stream of hot gases leaving the injection valve.

    The gases in tank 2 are not distracted from the machine cycle, the needle <B> 8 </B> remaining raised from the start of the injection until the end of the exhaust period, to allow after the injection the discharge of tank 2 during expansion and its emptying during exhaust. The cam <B> 10 </B> is of suitable profile to allow the lifting of the needle <B> 8 </B> in this manner.

   The combustion in the cylinder <B> 1 </B> takes place according to an operating regime or constant pressure, internal depending on the flow of the injection valve of injection gas and fuel. , - the ignition of this fuel in the engine compression chamber takes place by a heated wall or by the compression temperature, that is to say according to the modes used in the engines where the introduction of fuel takes place at the end of compression.



  Fig. <B> 2 </B> relates <B> to </B> an embodiment of the invention applied <B> to </B> an engine in which the fuel is ignited by wall hot, engine usually <B> de- </B> signed by the name of Semi-Diesel.



  In this device, a first pump supplies the injection tank and a second. xth pump supplies the injection valve. The shutter establishing the communication between the engine cylinder and the reservoir is constituted by the needle of the injection valve. <B> 11 </B> is the cylinder head of the engine, ll 'the hot wall of the chamber of compression (heated at the start and not cooled during operation), 12 the injection tank, <B> 13 </B> the fuel injection channel in the tank 12, 14 a sounding ball located between 4 and the pump, <B> 15 </B> the wedge-bustible injection valve in the engine,

  <B> 16 </B> a communication pipe between the valve chamber <B> 15 </B> and the reservoir 12, <B> 17 </B> the needle of the valve controlled by the rocker <B> 18 </B> receiving its movement from the rod <B> 18 '</B> lifted by the roller <B> 18 ", </B> itself controlled by the cam <B> 19; </B> the needle <B> 17 </B> is returned to its seat by a spring <B> IV; </B> 20 is the needle chamber, 20 'the gas outlet duct coming from the injection tank 12; 21 is the fuel inlet of the pump of the valve <B> 15; </B> 21 'is a pipe bringing the fuel into the valve <B> to </B> l 'orifice 21 "; 21 "'is a retaining ball placed on the duct 21'.



  The operation of this device is as follows <B>: </B> During compression the needle <B> 17 </B> is lifted by the cam <B> 19, </B> the compression is exerted in the injection tank 12 <B> - </B> at the end of the compression, the needle is closed and the pump connected <B> to 13 </B> introduces a quantity of fuel into 12 by directing it on the wall of <B> this </B> tank shared with the combustion chamber <B> 11 </B> of the engine and not cooled; combustion takes place spontaneously according to the <B> to </B> explosion regime in the tank see 12;

   after a very short time when the pressure is maximum in the reservoir 12 the needle <B> 17 </B> is lifted by the cam <B> 19 </B> and simultaneously the pump of the valve <B> 15 < / B> delivers <B> the </B> fuel, through Port 21 "; the gases from tank 12 leaving through nozzle 20 'spray the fuel arriving through channel 21" and direct it onto the hot wall <B> It '</B> where it ignites and burns according to the regime <B> at </B> explosion on <B> at </B> constant pressure on <B> at </B> an intermediate regime depending on whether , the pump of the valve <B> 15 </B> starts its charge instantly or in a longer time.



  The <B> 17 </B> needle remains open during the expansion and the hot gases evacuate the tank see 12; at the end of the exhaust, burnt gases remain in 12 <B> at </B> the same pressure as in the engine cylinder. During the compression period, pure air mixed with the residual gases is compressed in the tank 12 and the cycle begins again; the needle <B> 17 </B> remains open from the start of the injection until the end of the following compression <B>: </B> this result is obtained by the profile of the cam <B> 19 </B> shown in fig. 2.



  Figs. <B> 3 </B> and 4 represent * an embodiment applying <B> to </B> the same category of motors with the difference that a single pump supplies <B> to </B> both fuel the injection tank and the injection valve;

    the delivery of this pump is done at the moment when the injection must take place in the tank 24 and the fuel intended for the engine remains deposit in the conduits <B> 28, </B> 40 and 41 of the valve of injection, the pipe 41 is in addition to the devices of the previous system;

   at the time of <B> injection </B> the core gases exit through <B> 38, </B> the gas pressure is exerted in 41, causes the fuel to exit through 40 and the latter is atomized by the gaseous stream being <B> 38. </B> Depending on the diameter of the orifice 40, the fuel is introduced instantaneously or slowly, which corresponds to the various combustion regimes of the cycles carried out in the engines (for all that is not repeated is the same arrangement and the same operation as for the previous application).



  Figs. <B> 5 </B> and <B> 6 </B> relate <B> to </B> an embodiment of the invention applied <B> to </B> an engine in which the The fuel is ignited by the temperature of the com pression (diesel type engine).



  In this embodiment, the injection tank is supplied with fuel by means of a pump and the engine injection valve by means of a second pump.



  In these figures, 42 is the compression chamber of the engine, 43 the wlasse of the engine, 44 the engine piston, 45 the injection tank, 46 the fuel inlet port in this tank, 47 a ball # retaining, 48 the piping connecting 46 <B> to </B> -its <B> fuel </B> pump, 49 the engine injection valve, <B> 50 </B> the needle injection, <B> 51 </B> the bottom control roller of <B> 50, </B> 52 the roller of <B> 51, </B> <B> 53 </B> the cam control of the needle, 54 the annular chamber.

   of the needle still in communication via the pipe, <B> 55 </B> with the injection tank 45, <B> 56 </B> the outlet pipe for the fuel and the injection gases in the cylinder , <B> 57 </B> the conduit connecting the second <B> to </B> fuel pump <B> to </B> the engine injection valve, <B> 58 </B> the conduit fuel descent into the annular chamber of the injector needle <B> 50 </B>, <B> 59 </B> a retaining ball on the fuel pipe, <B> 60 </ B> a retaining ball forming an automatic shutter between <B> the </B> injection tank 45 and the cylinder, <B> 61 </B> the communication duct open or closed by <B> 60. </ B>



  The operation of <B> this </B> device is as follows.



  During compression, the ball <B> 60 </B> is lifted automatically and the reservoir 45 is, at the end of compression, filled with residual gases and pure air <B> at </B> the same pressure as in the cylinder, the pump connected <B> to </B> 46 sends a quantity of fuel to the tank 45 to obtain combustion of the mixture according to the explosion regime, the ball <B> 60 </B> closes automatically the hole <B> 61. </B> When the pressure is <B> at </B> its maximum value in the injection tank 45,

   the needle <B> 50 </B> of the injector 49 is lifted by its cam <B> 53 </B> and the fuel supplied before injection through the pipe <B> 58 </B> into the annular chamber 54, is expelled into the engine cylinder by the gases <B> from </B> tank 45 arriving through the terie pipe <B> 55 </B> into chamber 54, above the fuel; the latter burns in the cylinder according to the regime <B> at </B> constant pressure, or according to any of the speeds of the internal combustion machines. The flow rate of the needle and the <B> 56 </B> hole (the shape of which is determined for the best flow) regulates the duration of the fuel introduction period.

   As in all engines, the amount of fuel varies with the load under any tuning mode. After the injection, the, expansion takes place in the engine cylinder, the needle <B> 50 </B> remains raised during the periods of expansion and exhaust, the gases remaining in the injection tank 45 after the injection participate <B> in </B> the expansion, and in the exhaust period evacuates the tank 45; during the intake period the valve 49 is closed and the <B> to </B> fuel pump fills the annular chamber 54 with fuel without the need for a large discharge pressure since the pressure in 54 is close to atmospheric pressure, then compression takes place and the cycle begins again.



  Everything that has been said for this embodiment is true for a 4 or 2 stroke <B> </B> cycle. Figs. <B> 7 </B> and <B> 8 </B> represent another embodiment applied <B> to </B> the same category of engine, with the difference that a single pump supplies fuel the injection tank <B> 65 </B> and the injection valve <B> 69 </B> of the cylinder.

   This pump is discharged at the time of injection into the <B> 65 </B> tank and the fuel intended for the engine remains in deposit in the <B> 80 '</B> chamber communicating by 2 conduits < B> 81, 82 </B> with the entrance and the narrowed part of the injection channel which is convergent-divergent;

      at the time of injection, the hot gas pressure of <B> 65 </B> is communicated through the pipe <B> 81 to </B> the upper surface of the fuel in the chamber <B> 80 '</ B > at the same time that the gas flow takes place in the pipe <B> 77, </B> the lower part of the fuel of the <B> 80 '</B> chamber communicates with <B> 77 </B> through pipe <B> 82 </B> in a region where the pressure is less than at the entrance of pipe <B> 81; </B> the difference <B> from </B> pressure exerted <B> at </B> the upper part and <B> at </B> the lower part of the fuel causes it to exit through <B> 82 </B> in <B> 77, </B> oft it is pulverized and drawn into the cylinder.

   Depending on the diainer of <B> 77 </B> and <B> 82, </B> the fuel introduction time varies and makes it possible to obtain combustion in the cylinder at different speeds.



  Communication between the injection tank. <B> 65 </B> and the motor is established by the needle <B> 70 of </B> the valve <B> 69, </B> this needle remains lifted from the start of the injection until the end. next compression.



  For all the rest of <B> this </B> device, we find the same arrangements and the same operation as for the previous application.



  Figs. <B> 9 to 15 </B> relate <B> to </B> an embodiment of the invention applied <B> to </B> a diesel engine. It differs from the previous two and) that the fuel is supplied without a pump for the tank and for the engine injection valve <B>; </B> the latter is of the type patented in France by the applicant under <B> NI, 497.092, </B> of <B> 15 </B> March <B> 1919. </B> The injection valve 94 comprises (fig. <B> 9) </ B> a needle <B> 95 </B> placed in the pipe <B> 96 </B> for the inlet of the injection gas, the end of which 102 has a convergent-divergent shape, and a needle <B> 103 </B> placed in the <B> 107 </B> fuel inlet pipe.

   The fuel that the needle <B> 103 </B> lets out during its lifting goes into a holding tank <B> 108 </B> communicating through 2 conduits, upper <B> 109 </B> and lower <B> 110, </B> with the converging-diverging duct so that when the injection needle is lifted the fuel is projected into the current under the influence of the pressure difference prevailing in the parts of the divergent cover where the conduits <B> 109 </B> and <B> 110. </B> open.



  The fuel supply to the <B> 86 </B> injection reservoir is effected by a <B> 89 </B> needle allowing a quantity of fuel to flow into this reservoir. The fuel is loaded a few grams above this needle <B> 89. </B> It is controlled (fig. <B> 11 </B> and 12) by the lever <B> 90 </B> resting its ga let <B> 91 </B> on the appropriate cam of profile <B> 92 </B> (fig. <B> 13). </B> The fuel, sent to the injection tank <B> 86 to </B> the air intake period in the engine, ignites automatically as soon as the compression temperature becomes sufficient.

   The communication between the reservoir <B> 86 </B> and the engine cylinder is made by the valve 94 of the cylinder and the piping <B> 97. </B> The needle <B> 95 </B> of injection of the engine is raised by the appropriate profile cam <B> 100 </B> (fig. 14), from the start of the injection until the end of compression, before the load ignites in the injection tank <B> 86. </B> The valve 94 is charged with fuel by a tank, loaded <B> of </B> a few grams, in a <B> period- </B> period in which the pressure in the cylinder is close to the atmospheric pressure (air intake period) the fuel intake needle <B> 103 </B> is controlled by the cam of the appropriate profile <B > 106 </B> (fig. <B> 15)

  . </B> The <B> 100 </B> and <B> 106 </B> cams are <B> at </B> variable profile and the <B> with </B> camshaft moves longitudinally for adjustment as indicated in French patent <B> 497.092. </B> The injection needle <B> 95 </B> constitutes the obturator between the injection reservoir <B> 86 </B> and the cylinder; this needle lifted from the start of injection until the end of compression, as stated above, allows the injection tank, after injection, to participate <B> in </B> the relaxation, to evacuate its burnt gases during the exhaust period and to fill with air during the compression period.



  The application to diesel engines of this embodiment of the invention makes it possible, with relatively low complexity, to eliminate in these engines the injection compressor and the fuel pumps.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS: I Procédé d'injection de combustible dans les moteurs<B>à</B> combustion interne, consis tant<B>à</B> introduire dans un réservoir auxi liaire de l'air provenant de la compression dans le cylindre et une quantité de com bustible qui s'enflamme spontanément, puis <B>à</B> utiliser le gaz chaud sous pression ainsi obtenu comme fluide d'injection du com bustible dans le cylindre du moteur au moyen d'une soupape d'injection. CLAIMS: I Method of injecting fuel into <B> internal combustion </B> engines, consisting <B> of </B> introducing into an auxiliary reservoir air coming from the compression in the cylinder and a quantity of fuel which ignites spontaneously, then <B> to </B> using the hot pressurized gas thus obtained as the fluid for injecting the fuel into the engine cylinder by means of a relief valve. injection. ]E[Dispositif d'injection de combustible pour la mise en #uvre du procédé suivant la revendication I, comprenant un réservoir auxiliaire pouvant être mis en communica tion d'une manière inter mittente avec la chambre de compression du moteur, un dispositif d'obturation pouvant fermer la communication entre le réservoir et le<B>cy-</B> lindre, un dispositif d'injection de combus tible dans le réservoir, une soupape d in- jection <B>à</B> aiguille alimentée en combustible et recevant les gaz chauds qui servent<B>à</B> l'injection, en arrière du siège de Faiguille, ] E [A fuel injection device for carrying out the process according to claim I, comprising an auxiliary tank interconnectable intermittently with the compression chamber of the engine, a device for shutter able to close the communication between the tank and the <B> cylinder </B>, a device for injecting fuel into the tank, a <B> </B> needle injection valve supplied with fuel and receiving the hot gases which serve <B> for </B> injection, behind the needle's seat, et une commande de l'aiguille d'injection maintenant ouverte la communication entre le réservoir et le cylindre pendant<B>la pé-</B> riode d'échappement. SOUS-REVENDIGATIONS. <B>1</B> Dispositif d'injection suivant la revendica tion H, caractérisé par le fait que l'aiguille de l'injecteur sert en même temps d'obtu rateur de la communication entre le cylin dre et le réservoir. 2 Dispositif d'injection suivant revendication <B>Il</B> et sous-revendication <B>1,</B> caractérisé par le fait que l'injection de combustible dans le réservoir et l'alimentation en combusti ble de la soupape d'injection<B>à</B> aiguille sont faites par deux pompes différentes. and an injection needle control keeping the communication between the reservoir and the cylinder open during the <B>- </B> exhaust period. SUB-CLAIMS. <B> 1 </B> Injection device according to claim H, characterized in that the needle of the injector serves at the same time as a shutter of the communication between the cylinder and the reservoir. 2 An injection device according to claim <B> Il </B> and sub-claim <B> 1, </B> characterized in that the injection of fuel into the tank and the fuel supply of the <B> needle </B> injection valve are made by two different pumps. <B>3</B> Dispositif d'injection suivant revendication II et sous-revendication <B>1,</B> caractérisé par le fait que<B>le</B> combustible destiné au ino- teur est envoyé dans une chambre d'at tente -qui communique avec un conduit convergent- divergent, terminant le canal d'injection, en deux points qui sont<B>à</B> des pressions différeiiL-es. 4 Dispositif d'injection suivant revendication II et sou s-revendi cations<B>1</B> et<B>3,</B> caracté- ris6 par le fait que l'injection se fait sans pompe, <B> 3 </B> Injection device according to claim II and sub-claim <B> 1, </B> characterized in that <B> the </B> fuel intended for the ignitor is sent to an at-tent chamber -which communicates with a converging- divergent duct, terminating the injection channel, at two points which are <B> at </B> different pressures. 4 Injection device according to claim II and sub-claims <B> 1 </B> and <B> 3, </B> charac- terized by the fact that the injection is done without a pump, le combustible destiné au réservoir auxiliaire s'écoulant dans ce réservoir sous une faible charge<B>à</B> la période d*admission d'air dans le moteur. the fuel for the auxiliary tank flowing into this tank under a light load <B> at </B> the period of air admission to the engine.
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