Procédé d'injection de combustibles pour un moteur diesel utilisant une injection pilote

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé d'injection de combustibles pour un moteur à combustion interne du type Diesel utilisant un combustible principal gazeux et un combustible liquide secondaire sous forme d'une injection pilote destinée à initialiser la combustion du combustible principal. Ce procédé est encore appelé injection dual fioul.

[0002] Il existe des moteurs Diesel fonctionnant avec deux combustibles, l'un gazeux et l'autre liquide. Le procédé d'injection connu pour les moteurs de ce type, dits dual fioul, consiste à initialiser la combustion du combustible principal (le gaz) par injection d'un combustible liquide représentant 5 à 10 % du volume maximum pouvant être injecté par la pompe d'injection. Cette pompe d'injection est conçue pour permettre au moteur d'atteindre sa puissance maximum uniquement à partir du combustible liquide, ceci en cas d'absence momentanée du combustible gazeux.

[0003] La valeur minimum du volume de combustible liquide injecté est limitée par la précision géométrique de la réalisation des composants de la pompe d'injection et de l'injecteur. Cette précision détermine le seuil inférieur au-dessous duquel on ne peut plus garantir l'équilibre entre les cylindres et la régularité d'injection d'un volume suffisant pour initialiser la combustion (soit environ l'équivalent de 2 % de l'énergie maximum introductible). La valeur minimum du volume de combustible liquide injecté est limitée d'autre part par le dimensionnement des trous du pulvérisateur de l'injecteur qui sont optimisés pour assurer une pulvérisation correcte à pleine puissance du moteur. Ils se révèlent alors trop grands pour pulvériser dans de bonnes conditions quelques pourcents du débit maximum.

[0004] L'expérience montre que la réduction du volume de l'injection pilote entraîne la diminution des rejets de monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote. Par ailleurs, le coût élevé du combustible liquide incite à réduire son utilisation.

[0005] Selon la présente invention, on propose de réduire le volume d'injection pilote de combustible liquide au minimum thermodynamiquement suffisant, indépendamment de la précision de réalisation de la pompe d'injection et du dimensionnement des trous du pulvérisateur. Ceci est réalisable en mélangeant de l'eau au combustible liquide.

[0006] L'invention a donc pour objet un procédé d'injection de combustibles pour un moteur à combustion interne du type Diesel utilisant un combustible principal gazeux et un combustible liquide secondaire sous forme d'une injection pilote destinée à initialiser la combustion du combustible principal, le combustible liquide étant injecté par une pompe d'injection conçue pour permettre au moteur d'atteindre sa puissance maximum uniquement à partir du combustible liquide, caractérisé en ce que l'injection pilote est constituée par un mélange d'eau et de combustible liquide.

[0007] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront grâce à la description qui va suivre donnée à titre non limitatif.

[0008] Les moteurs dual fioul utilisent en général, pour le combustible liquide, une pompe d'injection par cylindre du moteur, chaque cylindre possédant son injecteur. L'arrivée de gaz dans un cylindre se fait avec un système de distribution qui lui est propre.

[0009] Pour un moteur de ce type, le combustible liquide est injecté par une pompe d'injection conçue pour permettre au moteur d'atteindre sa puissance maximum uniquement à partir du combustible liquide.

[0010] En mélangeant de l'eau au combustible liquide dans des proportions permettant à l'injection pilote d'initialiser la combustion, on résout le problème de la régularité du volume injecté par la pompe puisque le volume de mélange injecté par la pompe devient une quantité raisonnable (par exemple entre 5 et 10 %). La pulvérisation dans l'injecteur se fait aussi de façon beaucoup plus correcte.

[0011] Un avantage de l'invention est qu'aucune modification n'est à effectuer sur le moteur, le mélange eau-combustible pouvant être préparé en dehors du moteur par un procédé connu.

[0012] On peut baisser le volume de combustible liquide contenu dans le mélange jusqu'au volume minimum thermodynamiquement nécessaire et compatible avec les performances de précision de la pompe d'injection et le dimensionnement des trous du pulvérisateur de l'injecteur. Ce volume minimum peut être aisément déterminé par des essais.

[0013] Un volume de combustible liquide dans le mélange représentant 2 % à 7 % du volume maximum pouvant être injecté par la pompe est tout à fait satisfaisant pour la bonne marche du moteur.

[0014] Le volume de l'injection pilote, c'est-à-dire la quantité de mélange injecté, peut alors représenter entre 5 et 10 % du volume maximal injectable par la pompe.

Revendications

1. Procédé d'injection de combustibles pour un moteur à combustion interne du type Diesel utilisant un combustible principal gazeux et un combustible liquide secondaire sous forme d'une injection pilote destinée à initialiser la combustion du combustible principal, le combustible liquide étant injecté par une pompe d'injection conçue pour permettre au moteur d'atteindre sa puissance maximum uniquement à partir du combustible liquide, caractérisé en ce que l'injection pilote est constituée par un mélange d'eau et de combustible liquide.

2. Procédé d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de combustible liquide contenu dans le mélange est le volume minimum thermodynamiquement nécessaire et compatible avec les performances de précision de la pompe d'injection et le dimensionnement des trous du pulvérisateur de l'injecteur.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de l'injection pilote du mélange représente 5 à 10 % du volume maximum pouvant être injecté par la pompe.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que le volume de combustible liquide compris dans l'injection pilote représente 2 % à 7 % du volume maximum pouvant être injecté par la pompe.