PROCEDIMIENTO DE INYECCION DE COMBUSTIBLE PARA UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA, ESPECIALMENTE DE INYECCION DIRECTA, QUE COMPRENDE UN PISTON PROVISTO DE UN CUENCO CON UN TETON.

Procedimiento para inyectar combustible en la cámara de combustión (16) de un cilindro de un motor de combustión interna de cuatro tiempos de inyección directa,

especialmente del tipo diésel, que puede funcionar según un modo de combustión homogénea y según un modo de combustión convencional, caracterizado por que consiste, para el modo de combustión convencional del motor, en introducir en esta cámara, al comienzo de la fase de admisión, una primera cantidad de combustible para unas posiciones del pistón que corresponden de 0º a 50º del ángulo del cigüeñal en la proximidad del punto muerto superior del pistón y otra cantidad de combustible en la proximidad del punto muerto superior de este pistón al final de la fase de compresión y por que consiste en introducir, para la primera cantidad de combustible, entre el 2% y el 10% de la cantidad global de combustible introducida para las fases de admisión y de compresión

Procedimiento de inyección de combustible para un motor de combustión interna, especialmente de inyección directa, que comprende un pistón provisto de un cuenco con un tetón.

La presente invención se refiere a un procedimiento de inyección de combustible para un motor de combustión interna, especialmente de inyección directa, en particular del tipo diésel, con un pistón provisto de un cuenco que comprende un tetón.

Se refiere más particularmente a un motor de inyección directa del tipo diésel de cuatro tiempos que puede funcionar según dos modos de combustión. Un modo denominado homogéneo, más conocido con la expresión inglesa de "Homogeneous Charge Compression Ignition" (abreviadamente HCCI) que se utiliza para las cargas ligeras y medias de motor, con al menos una inyección de combustible durante la compresión. Esta o estas inyecciones permiten obtener una mezcla homogénea del combustible con el aire o con una mezcla de aire y de gases de escape recirculados y esto antes del comienzo de la combustión que se realiza por autoinflamación. Otro modo de combustión, denominado modo de combustión convencional, consiste en una inyección de combustible en los alrededores del punto muerto superior de compresión y en una combustión por difusión, este modo se utiliza preferiblemente a cargas elevadas, como se describe mejor en los documentos US 6 202 601 y EP 0 943 793.

Un tipo de motor semejante, como se describe mejor en las Solicitudes de Patente Francesa Nº 2 818 324, 2 818 325 y 2 827 913 del solicitante, comprende al menos un cilindro, un pistón deslizante en este cilindro, una cámara de combustión delimitada por un lado por la cara superior del pistón que comprende un tetón dispuesto en el centro de un cuenco cóncavo y al menos un inyector para inyectar el combustible con un ángulo de abertura inferior o igual a 2 arctan frac{CD}{2F} donde CD es el diámetro del cilindro y F la distancia entre el punto de origen de los chorros de combustible inyectados por el inyector y la posición del pistón que corresponde a un ángulo de cigüeñal de 50º con relación al punto muerto superior.

Así, el combustible no llega a estar en contacto con la pared del cilindro y se puede mezclar con el aire o con la mezcla de aire y de gases quemados recirculados presentes en la cámara de combustión.

Esta disposición, aun siendo satisfactoria, presenta algunos inconvenientes no despreciables. Así, en el modo de combustión convencional, el combustible se inyecta cuando el pistón se encuentra en la proximidad del punto muerto superior de la fase de compresión. En esta situación y teniendo en cuenta el reducido ángulo de abertura de los chorros, este combustible, que está en forma bifásica vapor-líquido, resbala a lo largo de la pared del tetón, llega al fondo del cuenco y se guía por la pared lateral de este cuenco para desembocar en la cámara de combustión. Más particularmente, este combustible se dirige, por un lado, en la zona de encuentro que se encuentra en la parte superior del pistón y, por otro lado, hacia el centro de este cuenco.

Teniendo en cuenta este flujo de combustible, éste difícilmente se puede mezclar con el aire presente en el cuenco y la máxima riqueza alcanzada para el funcionamiento del motor puede quedar reducida con relación a los motores convencionales que utilizan unos inyectores con un fuerte ángulo de abertura de los chorros de combustible, generalmente del orden de 140º. Esto se traduce en una mala utilización del aire contenido en la cámara de combustión y fundamentalmente en el nivel del encuentro.

Además, el tetón está fuertemente solicitado térmicamente por la energía desprendida tras la combustión y se localizan unas zonas de temperaturas elevadas sobre él y más particularmente en la proximidad de su punto superior.

La presente invención se propone remediar los inconvenientes anteriores gracias a un procedimiento de inyección de combustible en dos etapas que permite asegurar una mezcla apropiada del combustible con el aire contenido en el cuenco.

Con este fin, la presente invención se refiere a un procedimiento para inyectar combustible en la cámara de combustión de un cilindro de un motor de combustión interna de cuatro tiempos de inyección directa, fundamentalmente del tipo diésel, que puede funcionar según un modo de combustión homogénea y según un modo de combustión convencional, caracterizado por que consiste, para el modo de combustión convencional del motor, en introducir en esta cámara, al comienzo de la fase de admisión, una primera cantidad de combustible para unas posiciones del pistón que corresponden a 0º a 50º del ángulo del cigüeñal en la proximidad del punto muerto superior del pistón y otra cantidad de combustible en la proximidad del punto muerto superior de este pistón al final de la fase de compresión y por que consiste en introducir, para la primera cantidad de combustible, entre el 2% y el 10% de la cantidad global de combustible introducida para las fases de admisión y de compresión.

Ventajosamente, este procedimiento puede consistir en introducir la primera cantidad de combustible en al menos una inyección.

Las otras características y ventajas de la invención serán evidentes con la lectura de la descripción a continuación, dada a título únicamente ilustrativo y no limitativo, en la que se adjuntan:

- la figura 1 que muestra un motor de combustión interna que utiliza el procedimiento de acuerdo con la invención y

- la figura 2 se muestra el motor de la figura 1 según una segunda configuración durante el procedimiento de acuerdo con la invención.

El motor de la figura 1 es un ejemplo no limitativo que ilustra un tipo de motor de combustión interna de cuatro tiempos, especialmente del tipo diésel, que puede funcionar según dos modos de combustión, un modo homogéneo y un modo convencional.

Este motor comprende al menos un cilindro 10, un pistón 12 que se desliza en el interior de este cilindro en un movimiento rectilíneo alternativo y una culata 14 que cierra la parte superior del cilindro. Este pistón delimita con la pared lateral del cilindro y la superficie de la culata opuesta, una cámara de combustión 16 en el interior de la que se puede realizar la combustión de una mezcla carburada cuando se reúnen las condiciones para una combustión semejante. Este pistón se enlaza por medio de una biela 18 a un cigüeñal (no representado) y oscila entonces bajo el impulso de este cigüeñal entre una posición alta, denominada punto muerto superior (PMS), en el que la que la cámara de combustión ocupa un volumen reducido y una posición baja, denominada punto muerto inferior (PMI), en la que el volumen de la cámara de combustión es el más amplio.

En la descripción a continuación se hace mención a la posición del pistón en el punto muerto superior y el punto muerto inferior y éstas corresponden evidentemente a unos ángulos del cigüeñal que tiene generalmente de 0º a 180º para el movimiento del pistón desde el PMS hacia el PMI.

En la figura 1, la culata lleva al menos un medio de admisión 20 con unos conductos de admisión 22 controlados por un medio de obturación, tal como una válvula de admisión 24, al menos un medio de escape 26 con unos conductos de escape 28 de los gases quemados controlados igualmente por un medio de obturación, tal como una válvula de escape 30, y un inyector de combustible 32, preferentemente de chorro múltiple, que permite introducir el combustible en el interior de la cámara de combustión 16. Preferiblemente, este inyector forma parte de un medio de inyección, con una rampa de inyección y una bomba por ejemplo, que se controla por todos los medios y especialmente por el calculador motor (no representado) que incluye habitualmente un motor semejante.

La cámara de combustión se delimita entonces por la cara interna de la culata 14, la pared circular del cilindro 10 y la cara superior del pistón 12.

Esta cara superior del pistón comprende un cuenco cóncavo 34 en el interior del que se eleva, hacia la culata 14, un tetón 36 que se sitúa en el centro de este cuenco.

El tetón, de forma general troncocónica, comprende un vértice 38, preferiblemente redondeado, que se continúa, en la dirección del fondo 40 del cuenco, por un flanco inclinado 42 sensiblemente rectilíneo, después, a partir de este fondo, por una pared lateral inclinada 44, sensiblemente rectilínea e inclinada en la dirección de este tetón, juntándose con una superficie sensiblemente horizontal 46 de la...

1. Procedimiento para inyectar combustible en la cámara de combustión (16) de un cilindro de un motor de combustión interna de cuatro tiempos de inyección directa, especialmente del tipo diésel, que puede funcionar según un modo de combustión homogénea y según un modo de combustión convencional, caracterizado por que consiste, para el modo de combustión convencional del motor, en introducir en esta cámara, al comienzo de la fase de admisión, una primera cantidad de combustible para unas posiciones del pistón que corresponden de 0º a 50º del ángulo del cigüeñal en la proximidad del punto muerto superior del pistón y otra cantidad de combustible en la proximidad del punto muerto superior de este pistón al final de la fase de compresión y por que consiste en introducir, para la primera cantidad de combustible, entre el 2% y el 10% de la cantidad global de combustible introducida para las fases de admisión y de compresión.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que consiste en introducir la primera cantidad de combustible en al menos una inyección.