Classification par le mode d’injection

Moteurs à injection directe dans la culasse

C’est la forme la plus ancienne que l’on connaisse et elle se subdivise en deux sous-groupes, selon que l’air demeure relativement immobile pendant toute la période d’injection ou qu’on l’anime d’un certain courant contrôlé pour favoriser la diffusion du combustible dans la masse d’air de combustion.

Dans le premier cas, en l’absence de toute turbulence, la pénétration et la pulvérisation du brouillard combustible dépendent de la distribution des particules de liquide, ce qui implique que, par les formes respectivement données aux jets et à la chambre de combustion, on peut envoyer le combustible dans tous les points de cette chambre. On obvie à cet inconvénient en produisant un certain degré de turbulence de l’air à l’intérieur de la culasse. Le sens donné au courant d’air est divers, soit qu’il s’agisse d’un tourbillon autour de l’axe du cylindre, soit d’un courant radial vers l’axe du cylindre ou centrifuge, ou bien encore d’une combinaison des deux mouvements précédents ou d’un parcours transversal dans la chambre de combustion.

De toute manière, les pressions d’injection très élevées, de l’ordre de 300 kg/cm², exigent un matériel de haute précision, particulièrement onéreux.

La culasse est sensiblement de même forme que celle d’un moteur à essence avec distribution par soupapes en tête, et l’injecteur occupe la même position qu’une bougie d’allumage.

Moteurs à chambre de précombustion

Une petite chambre communique avec la chambre de combustion par un ou des ajutages étroits. On injecte le carburant en un point de cette préchambre situé à l’opposé du passage dans la chambre de combustion. La température étant très élevée, les premières gouttes injectées s’enflamment spontanément en augmentant simultanément la pression et la température. De plus, en se dirigeant vers la chambre de combustion, elles entraînent le reste de l’injection. Par suite de la turbulence ainsi établie, la pression d’injection peut, dans le cas le plus favorable, être réduite jusqu’à 80 kg/cm². Le rapport volumétrique de compression et la température en fin de compression sont légèrement inférieurs à ceux de l’injection directe, et le départ à froid est obtenu grâce à une résistance électrique chauffante.

Moteurs à antichambre

Une partie de la chambre de compression comporte une chambre appelée antichambre de combustion. Celle-ci est séparée de l’espace situé directement au-dessus du piston, avec communication par un ajutage calibré en forme de cône de Venturi, dans lequel s’effectue la combustion. Dans sa course descendante, le piston aspire continuellement de l’air frais et évacue les produits de la combustion. L’injecteur est placé à l’extérieur de l’antichambre, au centre de la culasse. Cette préchambre-réserve d’air peut être également prévue en fond de culasse, d’un côté du cylindre où l’on place l’injecteur, dont le jet, provenant d’un orifice axial, est alors dirigé vers le haut sous un angle de 30°.

Régulation et pulvérisation du combustible

La régulation est assurée par la pompe, composée d’un cylindre percé de deux orifices ou soupapes qui permettent l’aspiration du combustible et son refoulement pendant la course de compression par le mouvement d’un piston commandé mécaniquement. Le dosage s’effectue soit en faisant varier sa course, soit en étranglant le courant de liquide par une soupape à aiguille ajustable placée dans le courant d’aspiration. Le temps d’injection est réglé par un accouplement à rainures hélicoïdales qui relie l’arbre de commande de la pompe à l’arbre d’entraînement et dont la position relative peut varier par le jeu d’une fourchette s’engageant dans une gorge de l’accouplement. Vissé dans le cylindre, l’injecteur pulvérise le combustible et le dirige. C’est une pièce fixe dans laquelle coulisse une pièce mobile, sous la tension d’un ressort et qui est soulevée par la pression du combustible. Entre l’accélérateur et la commande de la pompe, on interpose un régulateur de régime maximal et minimal du type centrifuge.

J. B.

➙ Cycle / Injection / Moteur.

 P. M. Heldt, High-Speed Diesel Engines (Philadelphie, 1932 ; trad. fr. le Moteur Diesel à grande vitesse, Dunod, 1934 ; 6^e éd., 1962). / R. Guerber, le Moteur à huile lourde (Technique et Vulgarisation, 1952). / D. Jollivet, le Moteur Diesel (Chotard, 1975).