La présente invention concerne un ensemble pour moteur à combustionThe present invention relates to an assembly for a combustion engine
interne ainsi qu'un moteur à combustion interne équipé d'un tel ensemble. Le document DE-A-35 23 601 divulgue un ensemble pour moteur à combustion interne comprenant une culasse et un cylindre dans lequel se déplace un piston. La tête du piston, la base de la culasse et les parois du cylindre définissent une chambre de combustion dans laquelle du carburant et du comburant sont injectés. A cet effet, des soupapes sont prévues dans la culasse. Les soupapes s'ouvrent et se ferment en fonction du cycle du moteur. Pour réaliser une stratification en carburant par l'intermédiaire d'un piston secondaire mobile dans une chambre secondaire réalisée dans la culasse. Le déplacement du piston secondaire est synchronisé avec le déplacement du piston par un mécanisme à came et ressort. Le piston secondaire ferme la chambre de combustion à la fin de la phase d'échappement et l'ouvre à la fin de la phase d'admission, permettant ainsi la réalisation d'un meilleur remplissage de la chambre de combustion. Un mélange riche est réalisé en amont du piston secondaire et lors de la phase de compression, le piston secondaire est poussé et le mélange riche est évacué vers l'arrière du piston secondaire, c'est-àdire dans la chambre de combustion, grâce à des rainures réalisées dans les parois de la chambre de combustion. Un tel ensemble est compliqué à mettre en oeuvre et ne permet pas, en particulier, dans le cas des moteurs à combustion interne à injection directe (essence et diesel), d'améliorer les prestations de ces moteurs aussi bien en quantité de produits polluants émis, qu'en quantité de carburant consommé. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant un ensemble pour moteur à combustion interne qui permet une meilleure stratification en carburant réduisant la quantité de produits polluants émis et de carburant consommé. A cet effet, la présente invention concerne un ensemble pour moteur à combustion interne comprenant: - une culasse, un cylindre et un piston délimitant une chambre principale de combustion, un injecteur de carburant débouchant dans la chambre principale de combustion, - une cuvette dont la face ouverte fait face à 10 l'injecteur et qui est mobile dans la chambre principale de combustion, et - un dispositif de mise en mouvement prévu pour faire passer la cuvette d'une position haute dans laquelle la cuvette et la culasse définissent une chambre 15 secondaire de combustion à une position basse dans laquelle la cuvette s'escamote à l'intérieur du piston. Avantageusement, le piston comporte un alésage dans lequel la cuvette s'escamote. Avantageusement, l'alésage délimite partiellement 20 la chambre de combustion. Avantageusement, des canaux traversent le piston, en s'étendant depuis le fond de l'alésage jusqu'à la chambre principale de combustion. Avantageusement, le dispositif de mise en mouvement 25 comprend un bras et un actionneur, le bras étant fixé à la cuvette et s'étendant à travers la culasse jusqu'à l'actionneur. Avantageusement, l'actionneur est un actionneur par arbre à came ou électromécanique. 30 L'invention concerne également un moteur à combustion interne comprenant un ensemble selon l'une des variantes précédentes. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci 35 apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 représente un ensemble pour moteur à combustion interne selon l'invention dans une première 5 position, et - la figure 2 représente l'ensemble pour moteur à combustion interne dans une deuxième position. La figure 1 représente un ensemble 1 pour un moteur à combustion interne dans une première configuration de 10 fonctionnement et la figure 2 représente le même ensemble dans une deuxième configuration de fonctionnement. L'ensemble 1 comprend une culasse 3, un cylindre 4 et un piston 5 mobile en translation dans le cylindre 4.La base de la culasse 3, la tête du piston 5 et les 15 parois du cylindre 4 définissent une chambre principale de combustion 2 destinée à recevoir un mélange de comburant et de carburant. L'ensemble 1 comprend un injecteur de carburant 8 qui débouche dans la chambre principale de combustion 2 et qui est disposé au niveau 20 de la base de la culasse et sensiblement sur l'axe du cylindre 4. Le comburant est admis par une soupape d'admission 6, le carburant 9 est injecté par l'injecteur 8 et le mélange brûlé est évacué après combustion par une soupape d'échappement 7. 25 L'ensemble 1 comprend également un ensemble mobile 10. L'ensemble mobile 10 comprend une cuvette 11 qui est prévue pour se déplacer à l'intérieur de la chambre principale de combustion 2 et un dispositif de mise en mouvement 12, 13. 30 La cuvette 11 présente sa face ouverte face à l'injecteur 8, c'est-à-dire vers la culasse 3. La cuvette 11 est mobile entre une position haute représentée sur la figure 1 et une position basse représentée sur la figure 2. Le déplacement de la cuvette 35 11 entre la position haute et la position basse est assurée par le dispositif de mise en mouvement 12, 13. internal and an internal combustion engine equipped with such an assembly. DE-A-35 23 601 discloses an assembly for an internal combustion engine comprising a cylinder head and a cylinder in which a piston moves. The piston head, the base of the cylinder head and the walls of the cylinder define a combustion chamber in which fuel and oxidant are injected. For this purpose, valves are provided in the cylinder head. The valves open and close depending on the engine cycle. To stratify fuel through a mobile secondary piston in a secondary chamber in the cylinder head. The displacement of the secondary piston is synchronized with the displacement of the piston by a cam and spring mechanism. The secondary piston closes the combustion chamber at the end of the exhaust phase and opens it at the end of the intake phase, thus enabling a better filling of the combustion chamber. A rich mixture is produced upstream of the secondary piston and during the compression phase, the secondary piston is pushed and the rich mixture is discharged towards the rear of the secondary piston, that is to say into the combustion chamber, thanks to grooves made in the walls of the combustion chamber. Such an assembly is complicated to implement and does not allow, in particular, in the case of direct injection internal combustion engines (gasoline and diesel), to improve the performance of these engines in terms of the quantity of pollutants emitted , that in amount of fuel consumed. The invention aims to overcome the drawbacks mentioned above by proposing an assembly for an internal combustion engine that allows a better stratification in fuel reducing the amount of pollutants emitted and fuel consumed. For this purpose, the present invention relates to an assembly for an internal combustion engine comprising: - a cylinder head, a cylinder and a piston delimiting a main combustion chamber, a fuel injector opening into the main combustion chamber, - a bowl whose open face faces the injector and is movable in the main combustion chamber, and - a setting device for moving the bowl from an upright position in which the bowl and the cylinder head define a chamber 15 secondary combustion in a low position in which the bowl retracts inside the piston. Advantageously, the piston comprises a bore in which the bowl retracts. Advantageously, the bore partially delimits the combustion chamber. Advantageously, channels pass through the piston, extending from the bottom of the bore to the main combustion chamber. Advantageously, the movement device 25 comprises an arm and an actuator, the arm being fixed to the bowl and extending through the yoke to the actuator. Advantageously, the actuator is a camshaft or electromechanical actuator. The invention also relates to an internal combustion engine comprising an assembly according to one of the preceding variants. The invention will be better understood, and other objects, features, details and advantages thereof will be more clearly apparent from the following explanatory description, with reference to the accompanying diagrammatic drawings, given solely for the purpose of illustration. example illustrating an embodiment of the invention and in which: - Figure 1 shows an assembly for an internal combustion engine according to the invention in a first position, and - Figure 2 shows the assembly for internal combustion engine in a second position. Figure 1 shows an assembly 1 for an internal combustion engine in a first operating configuration and Figure 2 shows the same assembly in a second operating configuration. The assembly 1 comprises a cylinder head 3, a cylinder 4 and a piston 5 movable in translation in the cylinder 4. The base of the cylinder head 3, the piston head 5 and the walls of the cylinder 4 define a main combustion chamber 2 intended to receive a mixture of oxidant and fuel. The assembly 1 comprises a fuel injector 8 which opens into the main combustion chamber 2 and which is disposed at the level of the base 20 of the cylinder head and substantially on the axis of the cylinder 4. The oxidizer is admitted by a valve of 6, the fuel 9 is injected by the injector 8 and the burnt mixture is discharged after combustion by an exhaust valve 7. The assembly 1 also comprises a mobile assembly 10. The mobile assembly 10 comprises a bowl 11 which is intended to move inside the main combustion chamber 2 and a device for setting in motion 12, 13. The bowl 11 has its open face facing the injector 8, that is to say 3. The bowl 11 is movable between a high position shown in FIG. 1 and a low position shown in FIG. 2. The displacement of the bowl 11 between the high position and the low position is ensured by the device. setting in motion 12, 13.
Dans la position haute, les bords de la cuvette 11 viennent au voisinage immédiat de la base de la culasse 3, sans être à son contact. La cuvette 11 et la culasse 3 définissent ainsi une chambre secondaire de combustion 14 dont le volume est réduit par rapport au volume de la chambre principale de combustion 2. Dans la position basse, la cuvette 11 s'escamote à l'intérieur du piston 5, libérant ainsi entièrement la chambre principale de combustion 2. La tête du piston 5 comporte un alésage 15 destiné à recevoir la cuvette 11 et dans lequel elle s'escamote. Afin de faciliter le retrait de l'air situé entre le fond de la cuvette 11 et le fond de l'alésage 15, des canaux 16 sont réalisés entre le fond de l'alésage 15 et la chambre principale de combustion 2. Les canaux 16 s'étendent à travers le corps du piston 5, depuis le fond de l'alésage 15 jusqu'à la face du piston 5 qui délimite la chambre principale de combustion 2. Le dispositif de mise en mouvement peut par exemple prendre la forme d'un bras 12 et d'un actionneur 13, le bras 12 étant fixé à la cuvette 11 et s'étendant à travers la culasse 3 jusqu'à l'actionneur 13. L'actionneur 13 peut être, par exemple, un actionneur par arbre à came ou électromécanique. In the high position, the edges of the bowl 11 come in the immediate vicinity of the base of the cylinder head 3, without being in contact with it. The bowl 11 and the cylinder head 3 thus define a secondary combustion chamber 14 whose volume is reduced relative to the volume of the main combustion chamber 2. In the low position, the bowl 11 retracts inside the piston 5 , thus completely releasing the main combustion chamber 2. The piston head 5 has a bore 15 for receiving the bowl 11 and in which it retracts. In order to facilitate the removal of the air located between the bottom of the bowl 11 and the bottom of the bore 15, channels 16 are formed between the bottom of the bore 15 and the main combustion chamber 2. The channels 16 extend through the body of the piston 5, from the bottom of the bore 15 to the face of the piston 5 which defines the main combustion chamber 2. The device for moving can for example take the form of an arm 12 and an actuator 13, the arm 12 being fixed to the bowl 11 and extending through the yoke 3 to the actuator 13. The actuator 13 may be, for example, a shaft actuator cam or electromechanical.
Sous l'action du dispositif de mise en mouvement 12, 13, la cuvette 11 passe de la position haute à la position basse et inversement. Dans la position haute, le carburant 9 est injecté uniquement dans la chambre secondaire de combustion 14. Under the action of the setting device 12, 13, the bowl 11 moves from the high position to the low position and vice versa. In the high position, the fuel 9 is injected only into the secondary combustion chamber 14.
La quantité d'air disponible dans cette chambre secondaire de combustion 14 est ainsi limitée, créant une zone de mélange riche. Dans la position basse, le carburant 9 est injecté dans toute la chambre principale de combustion 2. La quantité d'air disponible est alors importante, créant ainsi une zone de mélange pauvre. The amount of air available in this secondary combustion chamber 14 is thus limited, creating a rich mixing zone. In the low position, the fuel 9 is injected throughout the main combustion chamber 2. The quantity of available air is then significant, thus creating a lean mixing zone.
En outre, le mouvement de la cuvette 11 vers la position basse et son introduction dans l'alésage 15 permet de générer des mouvements d'air 17 dans les canaux 16, permettant un apport supplémentaire d'air dans la zone de mélange pauvre. Dans le cas d'un moteur à injection direct essence, la stratification en carburant réalisée par l'ensemble 1 en position haute permet au moteur de fonctionner globalement en mélange pauvre. La sortie de cette zone de fonctionnement se fait en augmentant le volume d'air utilisable dans la chambre principale de combustion 2 par abaissement de la cuvette 11. En essence, la cuvette reste à la même position au cours de la combustion. Dans le cas d'un moteur à injection direct diesel, la stratification en carburant réalisée par l'ensemble 1 en position haute permet de réaliser une première phase de combustion avec un mélange riche dans la cuvette. Cette première phase riche génère très peu d'oxydes d'azote (NOx). L'abaissement de la cuvette 11 et son passage dans la position basse crée un apport d'air dans le mélange gazeux ce qui l'appauvrit. En diesel, la cuvette descend pendant la combustion pour apporter de l'air progressivement). Cet appauvrissement permet la post oxydation du monoxyde de carbone (CO) et des particules formées initialement. En outre, l'injection à haute pression de carburant dans la chambre secondaire de combustion 14 permet de réduire la pénétration et la propagation du spray. Le mélange ainsi obtenu avant le début de la combustion est alors plus riche, ce qui améliore le début de la combustion et réduit le bruit. In addition, the movement of the bowl 11 to the lower position and its introduction into the bore 15 allows to generate air movements 17 in the channels 16, allowing an additional supply of air in the lean mixture zone. In the case of a gasoline direct injection engine, the fuel stratification performed by the assembly 1 in the high position allows the engine to operate globally in lean mixture. The output of this operating zone is done by increasing the usable air volume in the main combustion chamber 2 by lowering the bowl 11. In essence, the bowl remains in the same position during the combustion. In the case of a diesel direct injection engine, the fuel stratification carried out by the assembly 1 in the high position makes it possible to carry out a first combustion phase with a rich mixture in the cuvette. This first rich phase generates very little nitrogen oxides (NOx). The lowering of the bowl 11 and its passage in the low position creates a supply of air into the gas mixture which depletes it. In diesel, the bowl descends during combustion to bring air gradually). This depletion allows the post-oxidation of carbon monoxide (CO) and particles initially formed. In addition, the injection of high pressure fuel in the secondary combustion chamber 14 reduces the penetration and spread of the spray. The mixture thus obtained before the start of the combustion is then richer, which improves the start of the combustion and reduces the noise.