FR2909412A1 - Procede de fonctionnement et systeme d'alimentation en carburant pour un moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

Procédé et système destinés à abaisser davantage la température de combustion dans un moteur à combustion interne (12) de façon à réduire la quantité de NOx contenue dans des gaz d'échappement.Un système d'alimentation en carburant (10) fixé au moteur à essence (12) comporte un premier réservoir (40) qui stocke un mélange d'essence et d'éthanol, un deuxième réservoir (42) stockant de l'eau, un générateur de microbulles (44) raccordé aux premier et deuxième réservoirs (40) et (42), et une soupape d'injection de carburant (46) raccordée au générateur de microbulles (44). Le mélange et l'eau sont mélangés dans un environnement où des microbulles sont délivrées. Le carburant mixte est injecté, par l'intermédiaire de la soupape d'injection de carburant (46), dans un tuyau d'alimentation (24) raccordé à un bloc-cylindres (16) qui est inclus dans le moteur à essence (12). Le carburant mixte est mélangé avec l'air qui s'écoule à travers le tuyau d'alimentation (24) pour alimenter une chambre de combustion (14).

Description

1 PROCEDE DE FONCTIONNEMENT ET SYSTEME D'ALIMENTATION EN CARBURANT POUR UN
MOTEUR A COMBUSTION INTERNE Domaine technique La présente invention concerne un procédé de fonctionnement de moteur à combustion interne dans lequel, pour obtenir une puissance motrice, un moteur à combustion interne est entraîné par la combustion d'un carburant mixte dans sa chambre de combustion et un système d'alimentation en carburant destiné à alimenter en carburant mixte une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. Arrière-plan de l'art Parmi les préoccupations croissantes en termes de problèmes environnementaux, on étudie l'utilisation d'un carburant mixte constitué d'essence et d'éthanol comme carburant pour moteurs à essence (moteurs à combustion interne) montés sur des automobiles.
Lorsqu'un moteur à essence est mis en fonctionnement au moyen du carburant mixte, les quantités de monoxyde de carbone, d'hydrocarbure, et d'oxyde d'azote (NOx) contenues dans les gaz d'échappement du moteur à essence sont remarquablement réduites par comparaison avec la situation dans laquelle on fait fonctionner le moteur à essence uniquement avec de l'essence. De surcroît, l'éthanol étant une substance qui se décompose naturellement, la charge sur l'environnement est largement réduite. Dans des cas où l'on brûle ce que l'on appelle de l'éthanol biologique produit par fermentation, par exemple de canne à sucre ou de maïs, 2909412 2 le dioxyde de carbone qui a été capturé par la canne à sucre ou le maïs est simplement relâché dans l'atmosphère, si bien qu'aucun dioxyde de carbone additionnel n'est émis. En plus, étant donné que 5 l'éthanol est moins cher que l'essence, le coût du fonctionnement du moteur est réduit. Ce qui a été décrit ci-dessus concerne les moteurs à essence. Pour les moteurs diesel qui utilisent du mazout léger, la réduction de la quantité de NOx dans 10 les gaz d'échappement est aussi exigée. Sur la base de ce point de vue, l'utilisation d'un carburant à émulsion préparé par addition d'un agent émulsionnant au mazout léger pour répartir l'eau dans le mazout léger a été proposée (voir, par exemple, les documents 15 de brevet 1 et 2). On considère que, lorsque ce carburant à émulsion est brûlé dans une chambre de combustion, la chaleur latente d'évaporation de l'eau abaisse la température de combustion dans la chambre de combustion, ce qui se traduit par une génération 20 réduite de NOx. Document de brevet 1 JP-A No 2004-68666 Document de brevet 2 JP-A No H07-501373 25 Description de l'invention Problème à résoudre par l'invention On se réfère aux documents de brevet 1 et 2 dans lesquels on considère que l'utilisation d'un carburant mixte éthanol-essence auquel de l'eau a été ajoutée 30 pour un moteur à essence abaisse également la température de combustion et réduit davantage la 2909412 3 génération de NOx. Cependant, le fait de mélanger le carburant mixte contenant de l'éthanol représentant 10 % en volume avec de l'eau dans une quantité équivalente à 1 % en volume du carburant mixte provoque 5 cependant une séparation de phase entre l'essence et l'eau et, en conséquence, la majeure partie de l'éthanol est transformée en une phase aqueuse. Ceci modifie les propriétés de l'essence, par exemple, l'indice d'octane et les caractéristiques de 10 distillation. Ainsi, le fait de faire fonctionner un moteur à essence au moyen d'un carburant mixte constitué d'essence et d'eau implique une difficulté importante. Au vu de cette situation, on considère en général que 15 l'on ne devrait pas permettre à l'eau de se mélanger avec l'essence. La présente invention a été faite au vu des circonstances ci-dessus, et un objet de la présente invention consiste à mettre à disposition un procédé de 20 fonctionnement de moteur à combustion interne dans lequel un carburant mixte constitué d'eau et d'essence peut être brûlé et un système d'alimentation en carburant destiné à alimenter en carburant mixte une chambre de combustion du moteur à combustion interne. 25 Moyens pour résoudre le problème Pour atteindre l'objectif ci-dessus, la présente invention met à disposition un procédé de fonctionnement de moteur à combustion interne dans 30 lequel, pour obtenir une puissance motrice, un moteur à combustion interne est entraîné par la combustion d'un 2909412 4 carburant mixte dans sa chambre de combustion. Dans le procédé, on prépare le carburant mixte en mélangeant un mélange d'essence et d'éthanol et de l'eau dans un dispositif de mélange. 5 Le mélange et l'eau sont mélangés dans le dispositif de mélange sans séparation de phase entre eux. Le fait que l'éthanol soit sensiblement miscible aussi bien dans l'essence que dans l'eau contribue également à favoriser le mélange. Par conséquent, un 10 carburant mixte constitué d'eau, d'alcool, et d'essence est obtenu. En particulier, lorsqu'un générateur de microbulles est utilisé comme dispositif de mélange, le générateur de microbulles génère, au moyen de l'air 15 qu'il aspire, des microbulles dans le mélange (liquide), ce qui amène le mélange et l'eau à se décomposer en des fines particules. Ceci favorise davantage le mélange. Lorsque le carburant mixte est brûlé dans la 20 chambre de combustion, l'eau contenue dans le carburant mixte est vaporisée en absorbant la chaleur pour 25 abaisser la température de combustion. Ceci, en dans le carburant mixte, la génération de NOx. de combustion dans la chambre plus de la présence d'éthanol contribue également à réduire A savoir, selon la présente invention, la température de combustion peut être abaissée au moyen d'un carburant mixte contenant de l'eau, si bien que la génération de NOx peut être davantage réduite. 30 De plus, étant donné que l'éthanol et l'eau sont moins chers que l'essence, le coût du carburant et le 2909412 5 coût de fonctionnement du moteur à combustion interne peuvent être réduits. Ceci conduit éventuellement à une réduction du coût de fonctionnement d'une automobile équipée du moteur à combustion interne. 5 Un agencement peut également être fait de telle sorte qu'un mélange d'eau et d'éthanol soit préparé tout d'abord avant d'être additionné à l'essence. A savoir, la présente invention met à disposition un procédé de fonctionnement de moteur à combustion 10 interne dans lequel, pour obtenir une puissance motrice, un moteur à combustion interne est entraîné par la combustion d'un carburant mixte dans sa chambre de combustion. Dans le procédé, le carburant mixte est préparé par addition d'un mélange, préparé en 15 mélangeant de l'eau et de l'éthanol dans un dispositif de mélange, à de l'essence. Dans ce cas également, comme dans le cas précédent, un carburant mixte constitué d'eau, d'alcool et d'essence peut être obtenu, si bien que la 20 température de combustion de la chambre de combustion peut être abaissée. En conséquence, la génération de NOx peut être réduite et le coût du carburant peut être abaissé. Il est préférable d'installer un moyen de 25 détection destiné à détecter la condition de fonctionnement du moteur à combustion interne et d'ajuster, sous le contrôle d'un moyen de commande, les rapports du mélange à additionner à l'essence sur la base d'informations provenant du moyen de détection. 30 Ceci permettra d'empêcher la température dans la chambre de combustion de monter jusqu'à un niveau si 2909412 6 élevé que cela provoquera un accroissement important de la génération de NOx ou de chuter jusqu'à un niveau si bas que cela provoquera la combustion partielle de l'essence. 5 La présente invention met également à disposition un système d'alimentation en carburant destiné à alimenter en carburant mixte une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, comprenant : un premier réservoir stockant un mélange d'essence et 10 d'éthanol, un deuxième réservoir stockant de l'eau, un dispositif de mélange destiné à préparer un carburant mixte en mélangeant le mélange délivré par le premier réservoir et l'eau délivrée par le deuxième réservoir, et une soupape d'injection de carburant destinée à 15 alimenter en carburant mixte une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. Avec la configuration ci-dessus, un carburant mixte dans lequel, tel que décrit ci-dessus, de l'eau, de l'éthanol et de l'essence sont mélangés de manière 20 approximativement égale, ne provoquant aucune séparation de phase, peut être obtenu facilement. Un mélange d'eau et d'éthanol peut être préparé tout d'abord pour être ensuite additionné à l'essence. Pour réaliser cet agencement, la présente invention met 25 à disposition un système d'alimentation en carburant destiné à alimenter en carburant mixte une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, comprenant : un premier réservoir stockant de l'éthanol, un deuxième réservoir stockant de l'eau, un 30 troisième réservoir stockage de l'essence, un dispositif de mélange destiné à préparer un mélange en 2909412 7 mélangeant l'éthanol délivré par le premier réservoir et l'eau délivrée par le deuxième réservoir, une soupape de commande qui commande une alimentation en mélange, et une soupape d'injection de carburant, 5 disposée en aval de la soupape de commande, pour alimenter en carburant mixte constitué du mélange et de l'essence délivrée par le troisième réservoir à une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. Dans ce cas, il est préférable de prévoir un moyen 10 de détection destiné à détecter la condition de fonctionnement de la chambre de combustion et un moyen de commande destiné à commander le degré d'ouverture de la soupape de commande. Le moyen de commande commande le degré d'ouverture de la soupape de commande sur la 15 base d'informations provenant du moyen de détection. En conséquence, le débit du mélange est commandé et la température dans la chambre de combustion est maintenue dans une plage appropriée. Des exemples de moyens de détection adéquats 20 comprennent un moyen de détection de température qui détecte la température du liquide de refroidissement destiné à refroidir le moteur à combustion interne et un moyen de détection de cognement qui détecte un cognement. 25 Dans l'un quelconque des cas ci-dessus, la soupape d'injection de carburant peut être installée dans un tuyau d'alimentation destiné à alimenter en air la chambre de combustion du moteur à combustion interne. Sinon, elle peut être installée de façon à être exposée 30 dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne. 2909412 Effet de l'invention Selon la présente invention, un dispositif de mélange est utilisé pour mélanger un mélange d'éthanol et d'essence avec de l'eau ou mélanger de l'éthanol et 5 de l'eau, de telle sorte que l'on puisse obtenir un carburant mixte dans lequel de l'eau, de l'éthanol, et de l'essence sont mélangés sans qu'aucune séparation de phase ne soit provoquée. Lorsque le carburant mixte est brûlé dans une chambre de combustion d'un moteur à 10 combustion interne, l'eau contenue dans le carburant mixte est vaporisée pour absorber la chaleur afin d'abaisser la température de combustion dans la chambre de combustion, si bien que la génération de NOx peut être réduite. De plus, selon la présente invention, le 15 carburant mixte contient également de l'éthanol, si bien que la génération de NOx peut être sensiblement réduite par comparaison avec la situation dans laquelle de l'essence seule est brûlée. A savoir, selon la présente invention, un 20 carburant mixte contenant de l'eau peut être utilisé, si bien que la température de combustion dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne peut être abaissée. Le fait de brûler le carburant mixte dans cet environnement peut réduire davantage la 25 généralement de NOx. De plus, avec l'utilisation d'éthanol et d'eau, le coût en carburant et le coût de fonctionnement d'un moteur à combustion interne peuvent être réduits. 30 Meilleur mode de réalisation de l'invention On se réfère aux dessins annexés sur lesquels un 8 2909412 9 procédé de fonctionnement de moteur à combustion interne selon la présente invention sera décrit ci-dessous en détail sur la base de modes de réalisation préférés dans chacun desquels le procédé de 5 fonctionnement est associé à un système d'alimentation en carburant requis. La figure 1 est un schéma simplifié destiné à expliquer une configuration globale d'un système 10 d'alimentation en carburant selon un premier mode de réalisation du présent mode de réalisation. La figure 2 est un schéma simplifié destiné à expliquer une configuration globale d'un système d'alimentation en carburant selon un second mode de 15 réalisation du présent mode de réalisation. La figure 1 est un schéma simplifié destiné à expliquer une configuration globale d'un système d'alimentation en carburant 10 selon un premier mode de 20 réalisation de la présente invention. Le système d'alimentation en carburant 10 est fixé à un moteur à essence 12 qui est un moteur à combustion interne. Tout d'abord, la configuration du moteur à essence 12 sera décrite. 25 Le moteur à essence 12 comporte un bloc-cylindres 16 ayant une chambre de combustion 14 et un piston 18 qui coulisse dans la chambre de combustion 14. Un orifice d'admission 20 et un orifice d'échappement 22 sont disposés dans une portion supérieure du bloc- 30 cylindres 16 tels que représentés sur la figure 1. L'orifice d'admission 20 et l'orifice d'échappement 22 2909412 10 sont respectivement raccordés à un tuyau d'alimentation 24 et à un tuyau d'échappement 26. L'orifice d'alimentation 20 est muni d'une soupape d'admission 28 qui peut fermer et ouvrir l'orifice 5 d'admission 20. De manière similaire, l'orifice d'échappement 22 est prévu avec une soupape d'échappement 30 qui peut fermer et ouvrir l'orifice d'échappement 22. Le numéro de référence 32 sur la figure 1 indique 10 une bielle adaptée à un vilebrequin, non représenté, qui déplace le piston 18 du point mort haut au point mort bas et vice et versa. Les numéros de référence 34 et 36 indiquent une bougie destinée à brûler un carburant mixte décrit ultérieurement et une chemise 15 d'eau, respectivement. L'eau de refroidissement utilisée comme liquide de refroidissement pour refroidir la chambre de combustion 14 est mise en circulation à travers la chemise d'eau 36 au moyen d'une pompe, non représentée. 20 Le système d'alimentation en carburant 10 fixé au moteur à essence 12 configuré tel que décrit ci-dessus comporte un premier réservoir 40 stockant un mélange d'essence et d'éthanol, un deuxième réservoir 42 stockant de l'eau distillée (appelée ci-après 25 simplement "eau"), un générateur de microbulles (dispositif de mélange) 44 raccordé aux premier et deuxième réservoirs 40 et 42, et une soupape d'injection de carburant 46 raccordée au générateur de microbulle 44. 30 Le premier réservoir 40 stocke le mélange d'essence et d'éthanol qui contient de l'éthanol qui 2909412 11 compte pour 10 à 23 % en volume du mélange représentant 100 % en volume. Le deuxième réservoir 42 stocke de l'eau tel qu'énoncé ci-dessus. Le premier réservoir 40 et le générateur de 5 microbulles 44 sont raccordés par un premier tuyau d'amenée de liquide 47. Une première pompe 48 et une première soupape 50 sont intercalées dans le premier tuyau d'amenée de liquide 47. De manière similaire, le deuxième réservoir 42 et le générateur de microbulles 10 44 sont raccordés par un deuxième tuyau d'amenée de liquide 56 dans lequel une deuxième pompe 52 et une deuxième soupape 54 sont intercalées. Le générateur de microbulles 44 est un dispositif bien connu qui, tel que décrit dans, par exemple, les 15 documents JP-A n H08-230760 et JP-A n 2005-334869, aspire un gaz (par exemple de l'air) et génère, dans un liquide, des microbulles de gaz mesurant environ 0,01 à 0,1 mm de diamètre au moyen du gaz. A savoir, le mélange et l'eau sont mélangés dans un environnement où 20 les microbulles de gaz sont générées. Le générateur de microbulles 44 et la soupape d'injection de carburant 46 sont raccordés par un troisième tuyau d'amenée de liquide 58. Une troisième pompe 60 et une soupape d'ajustement de pression de 25 carburant 62 sont intercalées dans le troisième tuyau d'amenée de liquide 58. Une portion d'extrémité de la soupape d'injection de carburant 46 est implantée dans le tuyau d'alimentation 24 de telle sorte qu'un carburant mixte 30 puisse être injecté dans le tuyau d'alimentation 24 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité. 2909412 12 Le système d'alimentation en carburant 10 selon le premier mode de réalisation est en gros configuré tel que décrit ci-dessus. Ensuite, le fonctionnement et les effets du système d'alimentation en carburant 10 seront 5 décrits à propos du procédé de fonctionnement pour le moteur à essence 12. Dans le premier mode de réalisation, lorsque les première et deuxième pompes 48 et 52 sont mises en fonctionnement, les première et seconde soupapes 50 et 10 54 sont ouvertes selon un degré prédéterminé. En conséquence, le mélange d'essence et d'éthanol et l'eau sont amenés, dans une proportion prédéterminée, jusqu'au générateur de microbulles 44 via respectivement les premier et deuxième tuyaux d'amenée 15 de liquide 47 et 56. Lorsque le mélange à trois liquides est reçu, le générateur de microbulles 44 génère, au moyen de l'air qu'il aspire, des microbulles dans le mélange à trois liquides. Les microbulles ainsi générées décomposent 20 finement les trois liquides en fines particules. Dans ce processus, l'éthanol étant assez miscible aussi bien dans l'essence que dans l'eau, il peut arriver que l'eau se mélange avec l'éthanol qui s'est mélangé avec l'essence. Ainsi, l'eau et l'essence se mélangent 25 ensemble sans provoquer de séparation de phase et, en conséquence, un carburant mixte est généré. Le carburant mixte contenant l'eau, l'éthanol, et l'essence mélangée sans qu'il n'y ait eu séparation de phase est envoyé, par la troisième pompe 60, vers la 30 soupape d'injection de carburant 46 via le troisième tuyau d'amenée de liquide 58. Le carburant mixte est 2909412 13 ensuite injecté depuis la soupape d'injection de carburant 46 dans le tuyau d'alimentation 24 pour être mélangé avec l'air qui circule dans le tuyau d'alimentation 24. A cet instant, la pression 5 d'injection de carburant mixte est commandée par la soupape d'ajustement de pression de carburant 62. Le carburant mixte et l'air sont délivrés à la chambre de combustion 14 dans le bloc-cylindres 16 lorsque l'orifice d'admission 20 est ouvert. Par la 10 suite, lorsque le piston 18 atteint le point mort haut, la bougie 34 allume le carburant mixte et l'air. En conséquence, le carburant mixte et l'air brûlent et amènent le moteur à essence 12 à générer une puissance motrice. 15 Tel que décrit ci-dessus, le carburant mixte contient de l'eau. Comme cela est bien connu, lorsque l'eau se vaporise, elle refroidit son environnement. La montée de température dans la chambre de combustion 14 est donc plus faible que lorsqu'un carburant qui ne 20 contient pas d'eau est brûlé. En d'autres termes, la température de combustion est abaissée et la génération de NOx est réduite. Il devient également possible d'éviter un cognement attribuable à une combustion anormale. 25 A savoir, selon le premier mode de réalisation, un carburant mixte à base de trois liquides généré par le générateur de microbulles 44 est utilisé de telle sorte que la température de combustion dans la chambre de combustion 14 puisse être abaissée. Ceci permet de 30 réduire la génération de NOx et d'éviter un cognement. 2909412 14 Des trois liquides, l'eau est le liquide le moins cher. L'éthanol est également moins cher que l'essence. Le coût de fonctionnement du moteur à essence 12 peut donc être réduit grâce à l'utilisation, plutôt que de 5 la seule essence, d'un carburant mixte à base de trois liquides contenant de l'eau, de l'éthanol et de l'essence. Les gaz d'échappement générés par la combustion ci-dessus s'écoulent dans le tuyau d'échappement 26 10 lorsque la soupape d'échappement 30 ouvre l'orifice d'échappement 22 et sont relâchés dans l'air. Tel que décrit ci-dessus, dans le présent mode de réalisation, un gaz mixte contenant de l'eau et de l'éthanol est utilisé de telle sorte que la génération de NOx soit 15 remarquablement réduite en comparaison avec des cas dans lesquels seule de l'essence ou un mélange d'éthanol et d'essence est utilisée comme carburant. Ceci peut réduire remarquablement la charge sur l'environnement. 20 Ensuite, un système d'alimentation en carburant 70 selon un second mode de réalisation sera décrit avec référence à la figure 2. Dans ce qui suit, les mêmes éléments constitutifs que ceux du premier mode de réalisation seront indiqués par les mêmes numéros de 25 référence que ceux utilisés dans le premier mode de réalisation, et une description détaillée de ces éléments sera omise. Un moteur à essence 12 est configuré de façon à être similaire au moteur à essence 12 du premier mode 30 de réalisation. A savoir, le moteur à essence 12 comporte un bloc-cylindres 16 prévu avec une chambre de 2909412 15 combustion 14 et un piston 18 qui coulisse dans la chambre de combustion 14. Un orifice d'admission 20 et un orifice d'échappement 22 prévus pour le bloc-cylindres 16 sont respectivement raccordés à un tuyau 5 d'alimentation 24 et un tuyau d'échappement 26. Une soupape d'admission 28 et une soupape d'échappement 30 sont respectivement installées de manière à pouvoir être déplacées dans l'orifice d'admission 20 et l'orifice d'échappement 22. 10 Dans le second mode de réalisation, un capteur de température de l'eau 72 (moyen de détection) est installé à proximité d'une chemise d'eau 36 entourant la chambre de combustion 14. Tel que décrit précédemment, le capteur de température de l'eau 72 15 détecte la température de l'eau de refroidissement qui circule à travers la chemise d'eau 36. Dans le système d'alimentation en carburant 70 selon le second mode de réalisation, de l'éthanol et de l'eau sont stockés séparément. A savoir, le système 20 d'alimentation en carburant 70 comporte un premier réservoir 74 stockant de l'éthanol, un deuxième réservoir 76 stockant de l'eau, un troisième réservoir 78 stockant de l'essence, un générateur de microbulles 44 raccordé aux premier et deuxième réservoirs 74 et 25 76, une soupape d'injection de carburant 46 qui injecte un carburant mixte contenant un mélange amené depuis le générateur de microbulles 44 et de l'essence. Une portion d'extrémité de la soupape d'injection de carburant 46 est implantée dans le bloc-cylindres 16 de 30 telle sorte que le carburant mixte puisse être 2909412 16 directement injecté dans la chambre de combustion 14 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité. Dans le second mode de réalisation, le premier réservoir 74 et le générateur de microbulles 44 sont 5 raccordés par un premier tuyau d'amenée de liquide 84 dans lequel une première pompe 80 et une première soupape 82 sont intercalées. De manière similaire, le deuxième réservoir 76 et le générateur de microbulle 44 sont raccordés par un deuxième tuyau d'amenée de 10 liquide 90 dans lequel une deuxième pompe 86 et une deuxième soupape 88 sont intercalées. La soupape d'injection de carburant 46 est raccordée au troisième réservoir 78 par l'intermédiaire d'un troisième tuyau d'amenée de liquide 92. Le troisième tuyau d'amenée de 15 liquide 92 et le générateur de microbulles 44 sont raccordés par un tuyau de raccordement 94. Une troisième pompe 96 et une troisième soupape 98 sont intercalées dans une section en amont du tuyau de raccordement 94 du troisième tuyau d'amenée de liquide 20 92. Une soupape d'ajustement de pression de carburant 62 est intercalée dans une section en aval du tuyau de raccordement 94 du troisième tuyau d'amenée de liquide 92. Le tuyau de raccordement 94 est prévu avec une 25 soupape de commande 100. A savoir, le mélange conduit hors du générateur de microbulles 44 est introduit dans le troisième tuyau d'amenée de liquide 92 par l'intermédiaire de la soupape de commande 100. Dans la configuration ci-dessus, la soupape de 30 commande 100 et le capteur de température de l'eau 72 sont électriquement raccordés à une unité de commande 2909412 17 moteur (ECU 106), c'est-à-dire un circuit de commande, respectivement par l'intermédiaire de câbles 102 et 104. Le fonctionnement et les effets du système 5 d'alimentation en carburant 70 du second mode de réalisation configuré tel que décrit ci-dessus seront décrits à propos du procédé de fonctionnement pour le moteur à essence 12. Dans le second mode de réalisation, l'éthanol 10 amené depuis le premier réservoir 74 et l'eau amenée depuis le deuxième réservoir 76 sont mélangés dans le générateur de microbulles 44. Dans le processus, comme dans le premier mode de réalisation, des microbulles sont générées, ce qui conduit à la formation d'un 15 mélange de particules. De l'essence est délivrée depuis le troisième réservoir 78 lorsque la troisième pompe fonctionne. L'unité ECU 106 ouvre la soupape de commande 100 selon un degré prédéterminé par l'intermédiaire du 20 câble 104, ce qui amène de ce fait le mélange généré dans le générateur de microbulles 44 à s'écouler à travers le tuyau de raccordement 94. Le mélange rejoint l'essence dans une section en amont de la soupape d'ajustement de pression de carburant 62 du troisième 25 tuyau d'amenée de liquide 92. Lorsqu'il rejoint l'essence, le mélange constitué de particules formées dans le générateur de microbulles 44 est mélangé de manière approximativement égale avec l'essence, si bien qu'un carburant mixte constitué 30 d'eau, d'essence et d'éthanol est obtenu. 2909412 18 Le carburant mixte ainsi obtenu passe la soupape d'ajustement de pression de carburant 62 réglée sur un degré d'ouverture prédéterminé. Le carburant mixte est ensuite amené dans la chambre de combustion 14 via la 5 soupape d'injection de carburant 46 lorsque la soupape d'admission 28 ouvre l'orifice d'admission 20 pour amener l'air en provenance du tuyau d'alimentation 24 à entrer dans la chambre de combustion 14. Dans ce cas également, de la même façon que ce qui 10 a été expliqué pour le premier mode de réalisation, une combustion à basse température peut avoir lieu dans la chambre de combustion 14, si bien que la génération de NOx est remarquablement réduite. Lorsque le rapport entre le mélange éthanol-eau et 15 l'essence est extrêmement élevé, la température dans la chambre de combustion 14 baisse de manière extrême. Dans ce cas, une partie de l'essence dans la chambre de combustion reste éventuellement non brûlée. Dans le second mode de réalisation, la température 20 dans la chemise d'eau 36 est détectée par le capteur de température de l'eau 72. Lorsque la température dans la chambre de combustion 14 baisse de manière extrême, la chaleur transmise à l'eau de refroidissement dans la chemise d'eau 36 est réduite, si bien que la 25 température de l'eau de refroidissement chute. Lorsque la température de l'eau de refroidissement chute au-dessous d'une valeur de seuil prédéterminée, le capteur de température de l'eau 72 transmet un signal de basse température de l'eau à l'unité ECU 106 par 30 l'intermédiaire du câble 102. Lorsque le signal est reçu, l'unité ECU 106 sort un signal de commande pour 2909412 19 réduire le degré d'ouverture de la soupape de commande 100. Par conséquent, le débit du mélange envoyé vers le troisième tuyau d'amenée de liquide 92 diminue. Par 5 conséquent, la proportion d'essence dans le carburant mixte augmente et la température de combustion dans la chambre de combustion 14 monte. A l'inverse, lorsque latempérature dans la chambre de combustion 14 monte de manière extrême, la 10 température de l'eau de refroidissement dans la chemise d'eau 36 monte. Lorsque la température de l'eau de refroidissement dépasse une valeur de seuil prédéterminée, le capteur de température de l'eau 72 transmet un signal de haute température de l'eau à 15 l'unité ECU 106 par l'intermédiaire du câble 102. Lorsque le signal est reçu, l'unité ECU 106 sort un signal de commande pour augmenter le degré d'ouverture de la soupape de commande 100. Par conséquent, le débit du mélange envoyé au troisième tuyau d'amenée de 20 liquide 92 augmente, et la proportion d'essence dans le carburant mixte diminue. En conséquence, la température de combustion dans la chambre de combustion 14 baisse. Tel que décrit ci-dessus, le second mode de réalisation présente un avantage en ce que la 25 température de combustion dans la chambre de combustion 14 peut être commandée de façon à se trouver dans une plage appropriée. Bien que, dans le premier mode de réalisation, la soupape d'injection de carburant 46 soit implantée dans 30 le tuyau d'alimentation 24 pour l'alimentation en air, la soupape d'injection de carburant 46 peut être 2909412 20 implantée dans le bloc-cylindres 16 comme dans le second mode de réalisation. Dans le second mode de réalisation, la soupape d'injection de carburant 46 peut être implantée dans le tuyau d'alimentation 24 5 pour l'alimentation en air comme dans le premier mode de réalisation. Bien que, dans le second mode de réalisation, le capteur de température de l'eau 72 soit utilisé comme moyen de détection, le moyen de détection peut être un 10 moyen de détection de cognement. Le moyen de détection de cognement peut être un capteur de pression intracylindre qui détecte un changement de pression dans la chambre de combustion 14 ou un capteur de vibration qui détecte des vibrations du bloc-cylindres 16. Dans l'un 15 ou l'autre cas, lorsque l'unité ECU 106 reçoit un signal de détection de cognement en provenance du moyen de détection de cognement, l'unité ECU 106 accomplit une commande d'ouverture de la soupape de commande 100. Un moyen de détection tel que celui décrit ci- 20 dessus peut également être utilisé dans le premier mode de réalisation, également, pendant que l'on raccorde électriquement l'unité ECU 106 et la deuxième soupape 54 et que l'on réalise un agencement de telle sorte que le degré d'ouverture de la deuxième soupape 54 et la 25 quantité d'eau à additionner soient commandés par l'unité ECU 106 sur la base de la condition de fonctionnement du moteur à essence 12 détectée par le moyen de détection. Par ailleurs, un dispositif de mélange autre que 30 le générateur de microbulles 44 peut être utilisé. 2909412 21 Description des références numériques 10, 70 ... Système d'alimentation en carburant 12 ... Moteur à essence 14 ... Chambre de combustion 5 16 ... Bloc-cylindres 18 ... Piston 24 ... Tuyau d'alimentation 26 ... Tuyau d'échappement 36 ... Chemise d'eau 10 40, 74 ... Premier réservoir 42, 76
. Deuxième réservoir 44 ... Générateur de microbulles 46 ... Soupape d'injection de carburant 62 ... Soupape d'ajustement de pression de 15 carburant 72 ... Capteur de température de l'eau 78 ... Troisième réservoir 94 ... Tuyau de raccordement 100 ... Soupape de commande 20 106. .DTD: . Unité de commande moteur (ECU) Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir 25 d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention...FT: PROCEDE DE FONCTIONNEMENT ET SYSTEME D'ALIMENTATION EN CARBURANT POUR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Procédé de fonctionnement de moteur à combustion interne dans lequel, pour obtenir une puissance motrice, un moteur à combustion interne est entraîné par la combustion d'un carburant mixte dans sa chambre de combustion (14), dans lequel le carburant mixte est préparé en mélangeant un mélange d'essence et d'éthanol et d'eau 10 dans un dispositif de mélange (44).
2. Procédé de fonctionnement de moteur à combustion interne dans lequel, pour obtenir une puissance motrice, un moteur à combustion interne est 15 entraîné par la combustion d'un carburant mixte dans sa chambre de combustion (14), dans lequel le carburant mixte est préparé par addition d'un mélange préparé en mélangeant de l'eau et de l'éthanol dans un dispositif de mélange (44) à de 20 l'essence.
3. Procédé de fonctionnement de moteur à combustion interne selon la revendication 2, dans lequel un rapport du mélange à additionner à 25 l'essence est, sous le contrôle d'un moyen de commande, ajusté sur la base d'informations provenant d'un moyen de détection qui détecte une condition de fonctionnement du moteur à combustion interne. 30
4. Système d'alimentation en carburant (10) destiné à alimenter en carburant mixte une chambre de 2909412 23 combustion (14) d'un moteur à combustion interne, comprenant : un premier réservoir (40) stockant un mélange d'essence et d'éthanol, 5 un deuxième réservoir (42) stockant de l'eau, un dispositif de mélange (44) destiné à préparer un carburant mixte en mélangeant le mélange délivré par le premier réservoir (40) et l'eau délivrée par le deuxième réservoir (42), et une soupape d'injection de carburant (46) destinée à alimenter en carburant mixte une chambre de combustion (14) d'un moteur à combustion interne.
5. Système d'alimentation en carburant (70) destiné à alimenter en carburant mixte une chambre de combustion (14) d'un moteur à combustion interne, comprenant : un premier réservoir (74) stockant de l'éthanol, un deuxième réservoir (76) stockant de l'eau, un troisième réservoir (78) stockant de l'essence, un dispositif de mélange (44) destiné à préparer un mélange en mélangeant l'éthanol délivré par le premier réservoir (74) et l'eau délivrée par le deuxième réservoir (76), une soupape de commande (100) qui commande une alimentation en mélange, et une soupape d'injection de carburant (46) disposée en aval de la soupape de commande, destinée à alimenter en carburant mixte constitué du mélange et de l'essence délivrée par le troisième réservoir (78) une chambre de combustion (14) d'un moteur à combustion interne. 2909412 24
6. Système d'alimentation en carburant (70) selon la revendication 5, comprenant en outre un moyen de détection destiné à détecter une condition de 5 fonctionnement de la chambre de combustion (14) et un moyen de commande destiné à commander un degré d'ouverture de la soupape de commande (100), dans lequel le moyen de commande commande un débit du mélange en commandant le degré d'ouverture de la 10 soupape de commande (100) sur la base d'informations provenant du moyen de détection.
7. Système d'alimentation en carburant (70) selon la revendication 6, 15 dans lequel le moyen de détection est soit un moyen de détection de température qui détecte une température de liquide de refroidissement pour refroidir le moteur à combustion interne soit un moyen de détection de cognement qui détecte un cognement. 20
8. Système d'alimentation en carburant (10, 70) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel la soupape d'injection de carburant (46) est installée dans un tuyau d'alimentation (24) 25 destiné à alimenter en air la chambre à combustion (14) du moteur à combustion interne.
9. Système d'alimentation en carburant (10, 70) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, 30 dans lequel la soupape d'injection de carburant (46) est installée de façon à être exposée dans la 2909412 25 chambre de combustion (14) du moteur à combustion interne.
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