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FR3020836A1 - Moteur a combustion interne de type poly-carburant a injection directe a allumage commande. - Google Patents

Moteur a combustion interne de type poly-carburant a injection directe a allumage commande. Download PDF

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FR3020836A1
FR3020836A1 FR1454198A FR1454198A FR3020836A1 FR 3020836 A1 FR3020836 A1 FR 3020836A1 FR 1454198 A FR1454198 A FR 1454198A FR 1454198 A FR1454198 A FR 1454198A FR 3020836 A1 FR3020836 A1 FR 3020836A1
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FR
France
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engine
exhaust valve
cylinder
exhaust
fuel
Prior art date
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Pending
Application number
FR1454198A
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English (en)
Inventor
Henrique Netto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peugeot Citroen do Brasil Automoveis Ltda
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen do Brasil Automoveis Ltda
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen do Brasil Automoveis Ltda, Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen do Brasil Automoveis Ltda
Priority to FR1454198A priority Critical patent/FR3020836A1/fr
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

L'invention concerne un moteur à combustion interne de type poly-carburant à injection directe à allumage commandé fonctionnant selon un cycle moteur de comprenant une phase de compression et comprenant : - un cylindre (2), - une conduite d'échappement (14) des gaz de combustion produits dans le cylindre (2) du moteur en communication avec ce cylindre (2) au moyen d'une soupape d'échappement (15), - des moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) destinés à successivement ouvrir puis fermer la soupape d'échappement à des moments déterminés du cycle moteur, - des moyens de commande (17) des moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) en fonction du carburant utilisé par le moteur, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) sont conçus pour successivement ouvrir puis fermer la soupape d'échappement (15) pendant une partie de la phase de compression afin de laisser échapper une partie des gaz présent dans le cylindre par la conduite d'échappement, de sorte à obtenir un taux de compression effectif adapté au carburant utilisé par le moteur.

Description

Moteur à combustion interne de type poly-carburant à injection directe à allumage commandé. Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au domaine des moteurs à combustion interne et plus particulièrement au contrôle des moteurs à allumage commandé pouvant fonctionner avec différents mélanges de carburants. Les nouvelles motorisations doivent répondre à une problématique de plus en plus contraignante, notamment à des limites réglementaires d'émissions de polluants et des émissions de CO2 de plus en plus sévères. A cet effet, certains véhicules sont équipés de moteurs poly-carburants à allumage commandé, communément désignés dans le domaine automobile par l'expression anglaise « flex-fuel ». Ces moteurs poly-carburants dit « flex-fuel » sont des moteurs prévus pour utiliser un premier carburant par exemple de l'essence, un second carburant, par exemple de l'éthanol, ou un mélange entre le premier carburant et le second carburant dans des proportions variables d'un remplissage à un autre du réservoir du véhicule.
Cependant, en fonction de la proportion entre le premier carburant et le second carburant dans le réservoir, le moteur à besoin de réglage adapté pour optimiser la combustion. Un paramètre de réglage important est le taux de compression du moteur. Sur les moteurs à allumage commandé, un taux de compression élevé favorise le rendement de combustion et l'augmentation de la puissance mais aussi le risque d'apparition du cliquetis. La résistance au cliquetis est aussi dépendante du carburant. Le taux de compression adéquate est donc variable selon les proportions du mélange entre le premier carburant et le second carburant destiné à être injecté dans la chambre de combustion.
On connait du document FR2927655 un dispositif de distribution variable pour moteur à allumage commandé à injection indirecte de type poly-carburant adapté pour contrôler au moins les ouvertures et fermetures des soupapes d'admission du moteur en fonction des proportions du mélange entre un premier carburant et un second carburant. On peut contrôler le taux de compression par la soupape d'admission, en jouant sur le croisement de soupape de sorte à simuler un EGR interne, dans ce cas, les gaz d'échappement reviennent dans le cylindre, ce qui pénalise le remplissage en air et donc le couple disponible. On connait encore le document US20100024750 qui propose sur un moteur à combustion interne à injection indirecte de réduire le taux de compression en laissant s'échapper pendant la phase de compression une partie du fluide présent dans le cylindre vers l'admission. Cependant le renvoi de l'air par l'admission génère de la turbulence dans l'admission et la température de l'air admis peut augmenter en raison de l'air en provenance du cylindre, avec un effet pénalisant sur le remplissage.
Par conséquent, le problème à la base de l'invention est de remédier aux inconvénients précités et de proposer un dispositif qui permet d'obtenir un taux de compression adéquate pour une utilisation dans un même moteur de carburants différents, sans pénaliser le remplissage d'air admis.
Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un moteur à combustion interne de type poly-carburant à injection directe à allumage commandé fonctionnant selon un cycle moteur comprenant une phase de compression et comprenant : - un cylindre, - une conduite d'échappement des gaz de combustion produits dans le cylindre du moteur en communication avec ce cylindre au moyen d'une soupape d'échappement, - des moyens d'actionnement de la soupape d'échappement destinés à successivement ouvrir puis fermer la soupape d'échappement à des moments déterminés du cycle moteur, - des moyens de commande des moyens d'actionnement de la soupape d'échappement en fonction du carburant utilisé par le moteur, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement de la soupape d'échappement sont conçus pour successivement ouvrir puis fermer la soupape d'échappement pendant une partie de la phase de compression afin de laisser échapper une partie des gaz présent dans le cylindre par la conduite d'échappement, de sorte à obtenir un taux de compression effectif adapté au carburant utilisé par le moteur. Dans l'invention, le taux de compression effectif peut donc être ajusté au carburant utilisé par le moteur. Par ailleurs, la soupape d'échappement reste ouverte pendant le début de la phase de compression. Dans cette situation, seul de l'air admis par la soupape d'admission est expulsé par la soupape d'échappement.
De préférence, le cycle moteur comprenant aussi une phase de d'échappement, les moyens d'actionnement de la soupape d'échappement comprennent un premier profil définissant une loi de levée de la soupape d'échappement pendant la phase d'échappement et un second profil définissant une loi de levée de la soupape d'échappement (15) pendant la partie de la phase de compression. Dans une variante, les moyens d'actionnement de la soupape d'échappement comprennent des moyens de décalage angulaire du second profil, les moyens de commandes étant adaptés à piloter le décalage angulaire du second profil en fonction du carburant utilisé par le moteur. Dans une variante, les moyens d'actionnement de la soupape d'échappement comprennent une came monobloc, le premier et le second profil étant solidaires de cette came.
Dans une autre variante, les moyens d'actionnement de la soupape d'échappement comprennent une came dont le second profil peut avoir un décalage angulaire variable indépendamment du premier profil.
Dans une autre variante, les moyens d'actionnement de la soupape d'échappement sont conçus pour optimiser le taux de compression effectif à un des carburants utilisé par le moteur. Dans une autre variante, les moyens d'actionnement sont conçus pour ouvrir puis fermer la soupape d'échappement seulement pendant une partie de la phase de compression. Dans une autre variante, le moteur comprend une sonde de richesse linéaire ou proportionnelle disposée dans la conduite d'échappement.
L'invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant un moteur selon l'une quelconque des variantes précédemment décrites. L'invention porte encore sur un procédé de fonctionnement d'un moteur à combustion interne de type poly-carburant à injection directe à allumage commandé fonctionnant selon un cycle moteur comprenant une phase de compression, le moteur comprenant un cylindre, une conduite d'échappement des gaz de combustion produits dans le cylindre du moteur en communication avec ce cylindre au moyen d'une soupape d'échappement, le procédé comprenant une étape de détection du carburant utilisé par le moteur, et se caractérisant par une étape d'ouverture puis de fermeture de la soupape d'échappement pendant une partie de la phase de compression afin de laisser échapper une partie des gaz présent dans le cylindre par la conduite d'échappement, de sorte à obtenir un taux de compression effectif adapté au carburant utilisé par le moteur. Brève description des dessins D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne à allumage commandé à injection directe de type poly-carburants de l'invention. - La figure 2 présente sur un diagramme Pression-Volume, une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur à injection directe à allumage commandé selon l'art antérieur. - La figure 3 présente sur un diagramme Pression-Volume, une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur de l'invention selon un premier mode de réalisation pour un premier carburant. - La figure 4 présente en coupe en coupe transversale une came à double profil prévu pour le premier mode de réalisation du moteur de l'invention. - La figure 5 présente sur un diagramme Pression-Volume, une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur de l'invention selon le même mode de réalisation que celui évoqué à la figure 3 pour un second carburant. - La figure 6 présente sur un diagramme Pression-Volume, une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur de l'invention pour un second mode de réalisation et pour le second carburant. - La figure 7 présente sur un diagramme Pression-Volume, une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur de l'invention pour un troisième mode de réalisation et pour le second carburant.
Description détaillée La figure 1 représente schématiquement un véhicule 1 équipé d'un moteur à combustion interne. Par exemple, le véhicule 1 est un véhicule automobile tel qu'une voiture.
Le moteur du véhicule 1 est équipé de plusieurs cylindres. Toutefois, pour simplifier l'illustration, seul un cylindre 2 de ce moteur à combustion est représenté sur la figure 1. A l'intérieur du cylindre 2, un piston 3 est monté déplaçable en translation entre un point mort haut (PMH) et un point mort bas (PMB). Ce piston 3 entraîne en rotation une manivelle 4 d'un vilebrequin 5 par l'intermédiaire d'une bielle 6. Le vilebrequin 5 entraîne en rotation, par l'intermédiaire d'un mécanisme non représenté, les roues motrices du véhicule 2 telles que la roue 7.
Le cylindre 2 définit une chambre de combustion 8 délimitée par la partie supérieure du piston 3 et une culasse non représentée. Un conduit 9 d'admission d'air frais débouche dans la chambre 8 par l'intermédiaire d'une ouverture d'admission. Une soupape 10 d'admission est déplaçable entre une position fermée dans laquelle elle ferme de façon étanche à l'air frais l'ouverture d'admission, et une position ouverte dans laquelle l'air frais peut être admis à l'intérieur de la chambre 8 par l'intermédiaire de l'ouverture d'admission. La soupape 10 est déplacée entre sa position ouverte et sa position fermée par des moyens d'actionnement 11 de la soupape d'admission. Un injecteur 12 de carburant est prévu dans le cylindre 2 pour injecter le carburant directement à l'intérieur de la chambre 8. Une bougie 13 disposée dans le cylindre 2 et propre à allumer le mélange air frais/carburant dans la chambre 8 de combustion est également prévue. Un conduit 14 d'échappement débouche également à l'intérieur de la chambre 8 de combustion par l'intermédiaire d'une ouverture d'échappement. Cette ouverture d'échappement est obturable par une soupape 15 d'échappement déplaçable entre une position fermée, et une position ouverte dans laquelle les gaz brûlés contenus à l'intérieur de la chambre 8 peuvent s'échapper par l'intermédiaire du conduit 14. Cette soupape 15 est déplacée entre ces positions ouverte et fermée par des moyens d'actionnement 16 dont des modes de réalisation seront détaillés ultérieurement. Les différents équipements du moteur susceptibles d'être commandés tels que les actionneurs 11, 16, la bougie d'allumage 13 ou encore l'injecteur 12 de carburant sont raccordés à de moyens 17 de commande du moteur ou calculateur conçus pour les piloter, notamment en fonction du carburant utilisé par le moteur qui est dit poly- carburants car prévus pour utiliser plusieurs carburants. Le moteur peut être prévu pour utiliser un premier carburant par exemple de l'essence, un second carburant, par exemple de l'éthanol, ou un mélange entre le premier carburant et le second carburant dans des proportions variables d'un remplissage à un autre du réservoir du véhicule. Pour simplifier la figure 1, les connexions entre cette unité 17 et les différents équipements commandés n'ont pas été représentées.
Le calculateur 17 est également raccordé à une sonde de richesse 18 implanté dans le conduit d'échappement 14. Le calculateur 17 peut être également raccordé à de nombreux autres capteurs tels que par exemple un capteur 19 du régime moteur N. En raison du fonctionnement de l'invention qui sera détaillé plus loin, même quand le moteur fonctionne en condition stoechiométrique, le conduit d'échappement 14 est traversé par des gaz dont la richesse est vue pauvre par la sonde de richesse 18. Celle-ci doit donc être linéaire ou proportionnelle pour permettre de distinguer les différents niveaux de richesse des gaz d'échappement traversant le conduit d'échappement 14.
Le calculateur 17 comprend des moyens de détection du carburant utilisé par le moteur en fonction de la richesse des gaz d'échappement relevée par la sonde de richesse 18. Le calculateur 17 comprend également des moyens de pilotage de l'actionneur 16 de soupape d'échappement 15 en fonction du carburant détecté.
La figure 2 présente sur un diagramme Pression-Volume une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur à injection directe selon l'art antérieur, avec un taux de compression géométrique fixe de 14,5. Le taux de compression géométrique, tcg, est défini par la relation connue : = VpmH VPMB étant le volume du cylindre quand le piston est au Point Mort Bas (PMB) et et VPMH le volume du cylindre quand le piston est au Point Mort Haut (PMH). Au cours de ce cycle, la phase d'admission de l'air dans le cylindre à lieu du point A pour lequel le piston est au Point Mort Haut (PMH) au point B A pour lequel le piston est au Point Mort Bas (PMB). Pendant cette phase d'admission, la soupape d'admission est ouverte et la soupape d'échappement est fermée. Après la phase d'admission vient la phase de compression (du point B jusqu'au point C), pendant laquelle la soupape d'admission et la soupape d'échappement sont fermées, le piston se déplace du Point Mort Bas (PMB) au Point Mort Haut (PMH). S'agissant d'un moteur à injection directe, le carburant est injecté puis le mélange air/ carburant est allumé au cours de cette phase de VPMB compression, respectivement au point In puis au point Ig. Après la phase de compression vient la phase détente (du point C au point E), pendant laquelle la soupape d'admission et la soupape d'échappement sont fermées, le piston se déplace de nouveau du Point Mort Haut (PMH) au Point Mort Bas (PMB). Après la phase de détente vient la phase d'échappement (du point E au point A) pendant laquelle la soupape d'admission est fermée, la soupape d'échappement est ouverte, le piston se déplace du Point Mort Bas (PMB) au Point Mort Haut (PMH). La figure 3 présente maintenant sur un diagramme Pression-Volume une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur à injection directe selon un premier mode de réalisation du moteur de l'invention. Le taux de compression géométrique est encore de 14,5. Le cycle de fonctionnement de la figure 3 diffère de celui de la figure 2 en ce qu'en début de phase de compression la soupape d'échappement s'ouvre au point BO, confondu dans cet exemple avec le point B, en début de compression et se referme au cours de la phase de compression au point B1, avant l'injection du carburant, au point In. Dans ce cas l'augmentation de pression des gaz dans le cylindres débute réellement à partir du point B1, ce qui permet d'ajuster le taux de compression effectif à une valeur inférieure à celui du taux de compression géométrique en laissant échapper au cours d'une partie de la phase de compression une partie des gaz présent dans le cylindre par la conduite d'échappement 14. Dans ce cas le taux de compression effectif est optimisé pour un premier carburant E100 (100% d'éthanol) soit ici 13,5.
Le taux de compression effectif, tc eff, en tenant compte du volume réel VB1, comprimé par le piston entre sa position à la fermeture de la soupape d'échappement au point B1 et le PMH, pendant la phase de compression du cycle moteur est alors défini par la relation suivante : VB1 VPMH Pour parvenir au cycle de fonctionnement de la figure 3, il est prévu d'utiliser pour ce premier mode de réalisation des moyens d'actionnement 16 comprenant une came à double profil telle qu'illustrée à la figure 4. Les deux profils sont solidaires de la came qui est monobloc. tic eff 35 Sur la figure 4 est présentée en coupe transversale une telle came 20. Cette came 20 comprend un premier profil 21 définissant la loi de levée de la soupape d'échappement pendant la phase d'échappement et un second profil 22 définissant une loi de levée pendant la phase de compression, entre BO et B1 sur la figure 3. La came 20 peut être portée par un arbre à cames 23. Afin d'adapter le taux de compression effectif à un second carburant, par exemple de l'E22 (essence comprenant 22% d'éthanol), les moyens d'actionnement peuvent comprendre des moyens de calage angulaire de la came 20 relativement au vilebrequin du moteur. Dans ce premier mode de réalisation la came 20 est donc décalée angulairement dans son ensemble. Le calculateur 17 est alors adapté à piloter le décalage angulaire du second profil 22 en fonction du carburant utilisé par le moteur. La figure 5 présente sur un diagramme Pression-Volume une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur à injection directe selon le premier mode de réalisation de l'invention. Le cycle de fonctionnement de la figure 5 diffère de celui de la figure 3 en ce que la soupape d'échappement s'ouvre plus tard pendant la phase de compression (le point BO n'est pas confondu avec le point B) une partie de la phase de compression. Par conséquent la soupape d'échappement se referme au cours de la phase de compression au point B1 également plus tard que sur la figure 3, avant l'injection du carburant. Dans ce cas, l'augmentation de pression des gaz dans le cylindre débute réellement à partir du point B1, ce qui permet d'ajuster le taux de compression effectif à une valeur inférieure à celui du taux de compression géométrique en ayant laissant échapper au cours d'une partie de la phase de compression une partie des gaz présent dans le cylindre par la conduite d'échappement 14. Dans ce cas le taux de compression effectif est ajusté à 10,5 pour le fonctionnement du moteur avec un second carburant, par exemple de l'E22 (22% d'éthanol). Ce décalage est obtenu par un décalage angulaire de la came 20 dans son ensemble relativement au vilebrequin de sorte que le second profil 22 définissant une loi de levée de la soupape d'échappement pendant la phase de compression, entre BO et B1 opère plus tard pendant la phase de compression qu'avec le premier carburant requérant un taux de compression effectif plus élevé. Dans ce premier mode de réalisation, les moyens d'actionnement 16 de la soupape d'échappement 15, en particulier la came 20 et son décalage angulaire dans la phase de compression sont conçus pour optimiser le taux de compression effectif à moins un des carburants utilisé par le moteur, ici l'E100. Pour d'autres carburant utilisés par le moteur tel l'E22 on pourra ajuster le taux de compression effectif, ici 10,5, mais sans atteindre un optimum serait plutôt un taux de compression de 9. L'E100 est choisi comme carburant de référence ici car son taux de compression optimum est le plus proche du taux de compression géométrique du moteur.
Dans un second mode de réalisation, on peut prévoir que les moyens d'actionnement 16 comprennent une came dont le second profil 22 puisse avoir un décalage angulaire variable indépendamment du premier profil 21, par exemple par une forme tridimensionnelle appropriée ou des profils concentriques.
Dans ce second mode de réalisation, les moyens d'actionnement 16 de la soupape d'échappement 15, en particulier la came 20 et son décalage angulaire dans la phase de compression sont conçus pour optimiser le taux de compression effectif à moins un des carburants utilisé par le moteur, ici l'E100. Le cycle de fonctionnement de ce second mode de réalisation, pour le premier carburant E100, illustrée sur un diagramme Pression-Volume, correspond à celui présenté à la figure 3 pour le premier mode de réalisation avec ce carburant. La figure 6 présente sur un diagramme Pression-Volume une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur à injection directe selon un second mode de réalisation, avec le second carburant E22. Le cycle de fonctionnement de la figure 6 montre, comme pour la figure 5, que la soupape d'échappement s'ouvre et se referme plus tard pendant la phase de compression (le point BO n'est pas confondu avec le point B), que sur la figure 3. Dans ce cas, l'augmentation de pression des gaz dans le cylindre débute réellement à partir du point B1, ce qui permet d'ajuster le taux de compression effectif à une valeur inférieure à celui du taux de compression géométrique en ayant laissant échapper au cours d'une partie de la phase de compression une partie des gaz présent dans le cylindre par la conduite d'échappement 14. Dans ce cas le taux de compression effectif est ajusté à 10,5 pour le fonctionnement du moteur avec un second carburant, par exemple de l'E22 (22% d'éthanol). Ce décalage est obtenu par un décalage angulaire du second profil 22 de la came 20 relativement au vilebrequin.
Toutefois, à la différence de la figure 5, le premier profil 21 n'ayant pas été décalé angulairement dans ce second mode de réalisation, le diagramme Pression-Volume ne présente pas la partie en H (entre E et B) visible sur la figure 5, due au déplacement angulaire du premier profil 21 solidairement avec le deuxième profil 22. Le travail du cycle est donc meilleur dans ce second mode de réalisation. Dans un troisième mode de réalisation on peut encore prévoir que les moyens d'actionnement 16 sont conçus pour ouvrir puis fermer la soupape d'échappement 15 seulement pendant une partie de la phase de compression. La soupape d'échappement 15 est alors dédiée à cette ouverture pendant la phase de compression. Une autre soupape d'échappement est alors prévue pour l'ouverture pendant la phase d'échappement du cycle moteur.
Dans ce troisième mode de réalisation, le cycle de fonctionnement pour le premier carburant E100, illustré sur un diagramme Pression-Volume, correspond à celui présenté à la figure 3 pour le premier mode de réalisation avec ce même carburant.
La figure 7 présente sur un diagramme Pression-Volume une simulation simplifiée de cycle de fonctionnement à quatre phases d'un moteur à injection directe selon ce troisième mode de réalisation, avec le second carburant E22. Le cycle de fonctionnement de la figure 7 montre que la soupape d'échappement se referme plus tard pendant la phase de compression, que sur la figure 3. Dans ce cas, l'augmentation de pression des gaz dans le cylindre débute réellement à partir du point B1, ce qui permet d'ajuster le taux de compression effectif à une valeur inférieure à celui du taux de compression géométrique en ayant laissant échapper au cours d'une partie de la phase de compression une partie des gaz présent dans le cylindre par la conduite d'échappement 14. Dans ce cas le taux de compression effectif est ajusté à 10,5 pour le fonctionnement du moteur avec un second carburant, par exemple de l'E22 (22% d'éthanol). Les avantages de cette troisième variante est de permettre un réglage de la durée et de la levée de la soupape d'échappement. La pression dans le cylindre en début de compression étant faible, l'ouverture de la soupape à ce moment demande peu d'effort et donc autorise un dimensionnement moins contraignant comparativement à une soupape d'échappement devant s'ouvrir pendant la phase d'échappement.35 D'un point de vue du fonctionnement, les principales étapes du fonctionnement du moteur de l'invention sont les suivantes : - Détection du carburant utilisé par le moteur, par exemple au moyen de la sonde de richesse 18 et des moyens de commande 17, Ouverture puis fermeture de la soupape d'échappement 15, au moyen des moyens de commande 17 et d'actionnement 16 de la soupape d'échappement 15, pendant une partie de la phase de compression afin de laisser échapper une partie des gaz présent dans le cylindre 2 par la conduite d'échappement 14, de sorte à obtenir un taux de compression effectif adapté au carburant utilisé par le moteur. Comparaison des avantages des trois modes de réalisation : Le premier mode est le moins coûteux, mais on perd de l'efficacité lorsque l'on réduit le taux de compression effectif. Le second mode est de coût supérieur au premier mode de réalisation mais l'on perd moins d'efficacité lorsque l'on réduit le taux de compression effectif.
Le troisième mode est de coût supérieur au second mode de réalisation, mais comme l'ouverture à l'échappement pendant la phase d'échappement est indépendante de celle pendant la phase de compression, on ne perd pas d'efficacité.
L'invention permet une large variation du taux de compression effectif, ce qui permet une adaptation du fonctionnement d'un même moteur à plusieurs carburants. L'invention permet d'éviter les phénomènes de cliquetis sans réduire l'avance à l'allumage donc sans dégrader la combustion, ce qui permet de maintenir la performance et l'agrément du moteur, notamment son couple.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Moteur à combustion interne de type poly-carburant à injection directe à allumage commandé fonctionnant selon un cycle moteur comprenant une phase de compression et comprenant : - un cylindre (2), - une conduite d'échappement (14) des gaz de combustion produits dans le cylindre (2) du moteur en communication avec ce cylindre (2) au moyen d'une soupape d'échappement (15), - des moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) destinés à 10 successivement ouvrir puis fermer la soupape d'échappement à des moments (BO, B1) déterminés du cycle moteur, - des moyens de commande (17) des moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) en fonction du carburant utilisé par le moteur, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement 15 (15) sont conçus pour successivement ouvrir puis fermer la soupape d'échappement (15) pendant une partie de la phase de compression afin de laisser échapper une partie des gaz présent dans le cylindre par la conduite d'échappement, de sorte à obtenir un taux de compression effectif adapté au carburant utilisé par le moteur.
  2. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cycle moteur comprenant 20 aussi une phase de d'échappement, les moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) comprennent un premier profil (21) définissant une loi de levée de la soupape d'échappement (15) pendant la phase d'échappement et un second profil (22) définissant une loi de levée de la soupape d'échappement (15) pendant la partie de la phase de compression. 25
  3. 3. Moteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) comprennent des moyens de décalage angulaire du second profil (22), les moyeris de commandes (17) étant adaptés à piloter le décalage angulaire du second profil (22) en fonction du carburant utilisé par le moteur. 30
  4. 4. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) comprennent une came (20) monobloc, le premier et le second profil (21, 22) étant solidaires de cette came (20).
  5. 5. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) comprennent une came (20) dont le second profil (22) peut avoir un décalage angulaire variable indépendamment du premier profil (21).
  6. 6. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce les moyens d'actionnement (16) de la soupape d'échappement (15) sont conçus pour optimiser le taux de compression effectif à un des carburants utilisé par le moteur.
  7. 7. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (16) sont conçus pour ouvrir puis fermer la soupape d'édiaPpement (15) seulement pendant une partie de la phase de compression.
  8. 8. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde de richesse (18) linéaire ou proportionnelle disposée dans la conduite d'échappement (14).
  9. 9. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  10. 10. Procédé de fonctionnement d'un moteur à combustion interne de type poly- carburant à injection directe à allumage commandé fonctionnant selon un cycle moteur comprenant une phase de compression, le moteur comprenant un cylindre (2), une conduite d'échappement (14) des gaz de combustion produits dans le cylindre (2) du moteur en communication avec ce cylindre (2) au moyen d'une soupape d'échappement (15), le procédé comprenant une étape de détection du carburant utilisé par le moteur, et se caractérisant par une étape d'ouverture puis de fermeture de la soupape d'échappement (15) pendant une partie de la phase de compression afin de laisser échapper une partie des gaz présent dans le cylindre (2) par la conduite d'échappement (14), de sorte à obtenir un taux de compression effectif adapté au carburant utilisé par le moteur.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080060609A1 (en) * 2006-09-07 2008-03-13 Gopichandra Surnilla Approach for Facilitating Fuel Evaporation in Cylinder of an Internal Combustion Engine
US20090125209A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-14 Southwest Research Institute Process And System For Controlling Effective Compression Ratios In An Engine Cylinder
US20100018499A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Honda Motor Co., Ltd. Fuel tuned variable valve timing
US20100049420A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Active compression ratio modulation through intake valve phasing and knock sensor feedback
WO2013110469A1 (fr) * 2012-01-27 2013-08-01 Audi Ag Procédé d'exploitation d'un moteur à combustion interne et moteur à combustion interne

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080060609A1 (en) * 2006-09-07 2008-03-13 Gopichandra Surnilla Approach for Facilitating Fuel Evaporation in Cylinder of an Internal Combustion Engine
US20090125209A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-14 Southwest Research Institute Process And System For Controlling Effective Compression Ratios In An Engine Cylinder
US20100018499A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Honda Motor Co., Ltd. Fuel tuned variable valve timing
US20100049420A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Active compression ratio modulation through intake valve phasing and knock sensor feedback
WO2013110469A1 (fr) * 2012-01-27 2013-08-01 Audi Ag Procédé d'exploitation d'un moteur à combustion interne et moteur à combustion interne

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