Les moteurs à injection interne sont connus depuis longtemps. La compagnie"Mercedes-Benz AG"est novateur dans ce domaine. Aujourd'hui les moteurs à injection interne traversent une nouvelle étape de son développement : les constructeurs aspirent à résoudre l'un des problèmes les plus globaux, à savoir la baisse du niveau de toxicité d'échappement tandis que les savants cherchent à découvrir des sources d'énergie alternatives. De tous les moteurs GDI un seul groupe motopropulseur élaboré, en 1995, par"Mitsubishi"mérite d'tre nommé. Les automobiles de série de cette compagnie sont équipés de ce groupe motopropulseur mentionné ci-dessus.

En 1996, à l'étude plus détaille des moteurs de "Mitsubishi", les caractéristiques techniques déclarées ont été mises en doute. Ainsi, les vérifications d'un laboratoire d'essais indépendant, en Allemagne, ont confirmé que les doutes avaient été bien raisonnes.

C'est pourquoi l'auteur a décidé d'inventer son propre moteur. Après avoir pris connaissance du moteur GDI de <BR> <BR> <BR> "Mitsubishi"il a constate qu'il y avait peu de temps pour la préparation du mélange combustible avant son allumage et qu'il était impossible, sans changer la proportion essence/air, d'avoir plus de temps pour cette procédure à cause de la construction du piston.

Au cas ou le moteur de"Mitsubishi"fonctionne aux régimes de vitesse de 110-120 km/h, la proportion essence/air devient automatiquement là 13 ou bien 1 à 15, ce qui réduit à zéro toutes les qualités économiques et écologiques de ce moteur.

D'après le laboratoire d'essais mentionné ci-dessus, les caractéristiques techniques déclarées sont tout à fait différentes de celles réelles à cause de la présence d'un grand nombre d'éléments sulfuriques dans 1'essence européenne, surtout italienne.

Le moteur à système MMS est un simple groupe motopropulseur à quatre courses avec le système standardisé de distribution des gaz et d'injection interne du combustible.

La version"4G93 Mitsubishi"à l'injection interne peut tre considéré comme l'analogue du moteur"MMS"."Concept Car Mitsubishi HSRT"est équipé de"4G93 Mitsubishi"qui a été exposé à la Mondiale automobile, en 1995, à Frankfourt.

FONCTIONNEMENT : Le conduit d'admission de l'air (fig 1) (3), (fig 2) (3) est situe sous l'angle aigu (z-C) (fig 1) (1), (fig 2) (1) par rapport au fond du piston (fig 1) (2), (fig 2) (2). A son périmètre la section transversale du conduit d'admission a les filets longitudinaux (fig 1) (4), (fig 2) (4) en lignes courbées qui font, à leur tour, tourbillonner l'air.

Le conduit d'admission de l'air se rétrécit d'un bout à l'autre : la section transversale de l'orifice d'entrée (fig 2) (5) du conduit d'admission de l'air (fig 1) (3), (fig 2) (3) est plus grande de celle près de la soupape d'entrée (fig 2) (6).

Le courant d'air tombe sur le fond du piston sous l'angle aigu. Ensuite, étant reflété sous un petit angle de ce fond du piston (fig 1) (7), (fig 2) (7) ainsi que des parois (fig 2) (8) du cylindre l'air continue son tourbillonnement autour de l'axe longitudinal (fig 2) (9) du cylindre. (Si le système de distribution des gaz comprend quatre soupapes, il est possible d'installer deux conduits d'admission de l'air qui soient, tous les deux, situés sous l'angle aigu par rapport au fond du piston.

Ainsi tourbillonnant sans arrt le courant d'air remplit progressivement et d'une manière qualitative tout la cylindree.

Après la fermeture de la soupape d'admission (fig 3) (10) le piston (fig 3) (11) continue son déplacement vers le point mort haut (fig 3) (12). Sans changer la direction de la rotation de l'air, la construction du fond du piston (fig 3) (2) ne fait aucun obstacle à cette rotation (fig 3) (13).

Approximativement au moment ou l'angle de rotation du vilebrequin atteint 60 degré avant le point mort haut (fig 3) (14) le combustible est chassé par l'injecteur (fig 3) (15) situé dans la préchambre (fig 3) (16). Ceci étant, le jet d'essence pulvérisé (fig 3) (17) tombe sur le fond du piston (fig 3) (2) dont la construction permet de fendre le jet de combustible en parties égales (fig 3) (19). Le jet de combustible fendu s'étend dans tous les sens à partir du centre du fond du piston (fig 3) (20) en tourbillonnant dans ses creux (fig 3) (21). (Il est à noter que ce dispositif à fendre (fig 3) (18) se trouve au centre du fond du piston (fig 3) (20) et fait corps avec ce dernier.) I1 se peut qu'au régime de survitesse apparaît la nécessité d'injecter du combustible à petites doses tant à l'admission qu'à la compression. Ceci étant, la proportion essence/air peut constituer approximativement 1 à 30 contre 1 à 40 au régime normal. Il est à noter que le tourbillonnement assure les conditions les plus favorables pour la formation du mélange au moment de la dispersion en deux tranches du combustible.

La forme de ce dispositif (fig 3) (18) du piston permet de fendre le jet d'essence pulvérisé (fig 3) (17) en deux tranches (fig 3) (23, 24). L'une de ces tranches, inférieure (fig 3) (23), comme cela a été décrit ci-dessus, se disperse sur le fond du piston (fig 3) (2) en tourbillonnant dans ces creux du piston (fig 3) (21). La seconde, supérieure (fig 3) (24), grâce aux creux dans la partie superieure du dispositif (fig 4) (25), s'envole dans tous les sens (fig 3) (24) remplissant la partie supérieure du cylindre (fig 3) (26) et la chambre de combustion (fig 3) (27).

Il est à noter qu'au moment de la pulvérisation de 1'essence par l'injecteur (fig 3) (15) ainsi qu'a 1'évaporation de l'essence du fond du piston (fig 3) (2) les particules positivement chargées de 1'essence et les particules négativement chargées de l'air s'allient activement et créent le mélange essence/air de haute qualité (fig 3) (28).

Le système combiné de la formation du mélange comprend aussi l'ionisation de 1'essence avant l'injection (fig 5) (28), en d'autres termes, 1'effet du champ électromagnétique a lieu dans le conduit devant l'injecteur (fig 5) (29).

La pulvérisation de 1'essence (fig 3) (17) par l'injecteur (fig 3) (15) doit tre combinée et assurer, en mme temps, 1'enrichissement local du mélange dans la préchambre (fig 3) (16). La part considérable de l'essence doit tomber sur le dispositif à fendre (fig 3) (18).

Approximativement au moment où l'angle de rotation du vilebrequin atteint 20 degré avant le point mort haut (fig 6) (30) une étincelle (fig 6) (31) jaillit entre les électrodes de la bougie et allume le mélange enrichi (fig 6) (32) à la préchambre (fig 6) (16). Au mme moment le piston (fig 6) (11) complète la préchambre (fig 6) (16) par son dispositif à fendre (fig 6) (18) et forme ainsi le système de l'allumage à plusieurs points.

La flame (fig 7) (33) passe par les tuyères (fig 4) (34), (fig 7) (34) du dispositif à fendre (fig 7) (18) et en tourbillonnant dans les creux (fig 7) (21) assume l'allumage complet du mélange dans la chambre de combustion (fig 7) (27).

A son tour, le mélange allumé s'augmente en volume (fig 8) (35) et pousse le piston (fig 8) (11) vers le point mort bas (fig 8) (36).

Le système d'allumage à plusieur points permet d'allumer beaucoup plus vite toute la masse du mélange combustible se trouvant dans la chambre de combustion, en rapprochant au maximum le point Z (fig 9) (37) vers le point mort haut (fig 9) (38) sur le diagramme-indicateur (fig 9 : -angle de rotation du vilebrequin, P-pression de le cylindre, I-phase de la préparation du mélange combustible, II-phase de retardement d'allumage, III-phase de la combustion forte accompagnee de l'augmentation de la température, IV-point d'avance de l'injection, V-point d'avance de l'allumage, VI-moment de la combustion visible.).

Tout ceci permet d'obtenir la pression maximale dans la chambre de combustion au volume minimal f/i ») (fig 8) (39) ainsi que de réduire les pertes thermiques au minimum et d'augmenter le rendement thermique du cycle de fonctionnement.

Les gaz d'échappement (fig 10) (41) sont rejetés vers l'extérieur tout de suite après l'ouverture de la soupape (fig 10) (40). Le piston (fig 10) (11) revient vers le point mort haut terminant la 4-e course du fonctionnement du moteur.

A l'entrée du dispositif à fendre dans la préchambre, le contact intime des surfaces n'est pas indispensable (fig 7) (42). Pour éviter toute sorte de détérioration des surfaces du dispositif à fendre et des parois de l'orifice d'entrée de la préchambre il faut toujours tenir compte du jeu de dilatation à 1'execution du moteur. L'auteur conseille que le fond du piston (fig 4) (2), surtout le dispositif à fendre (fig 4) (18) soient faits de céramique technique. Ceci est nécessaire pour atteindre une bonne résistance à l'usure ainsi qu'à éviter un échauffement excessif et brûlement à travers du fond du piston (fig 4) (2) au régime de fonctionnement à teneur augmentée en oxygène.

Le rendement thermique maximal du moteur à mélange appauvri est possible au cas ou les taux de la compression constituent 12 à 1.

L'angle d'avance d'injection ainsi que l'angle d'avance d'allumage aux régimes différents du fonctionnement du moteur sont aproximatifs parce que ces angles peuvent tre bien déterminés à l'aide d'un moteur-modele d'essais.

DESCRIPTION DES DESSINS ADMISSION DE L'AIR fig 1-vue de côté de l'air sortant du conduit d'admis- sion de l'air et son mouvement sur le fond du piston au moment de la course d'admission ADMISSION DE L'AIR fig 2A-admission de l'air dans le cylindre par le conduit d'admission fig 2B-vue de dessus du fond du piston et du conduit d'admission de l'air, mouvement de l'air chasse du conduit d'admission de l'air sur le fond du piston COURSE DE COMPRESSION DU FONCTIONNEMENT DU MOTEUR fig 3A-injection de l'essence par l'injecteur sur le fond du piston, deux tranches de 1'essence fendue fig 3B-parties egales de 1'essence fendue, mouvement de l'air au moment de l'injection de 1'essence fig 3C-position du vilebrequin et du piston par rapport au point mort haut au moment de l'injection de l'essence par l'injecteur FORME DU FOND DU PISTON fig 4A-vue de dessus fig 4B-section A fig 4C-section B IONISATION DE L'ESSENCE DANS LE SEGMENT DE LA CONDUITE DEVANT L'INJECTEUR fig 5A-vue d'ensemble fig 5B-section longitudinale du segment de la conduite COURSE DE COMPRESSION fig 6A-allumage du mélange combustible enrichi dans la préchambre fig 6B-position du vilebrequin et du piston par rapport au point mort haut au moment de l'allumage du mélange combustible enrichi FIN DE LA COURSE DE COMPRESSION fig 7A-allumage du mélange combustible appauvri dans la chambre de combustion par la flame chassée par les tuyères duyères du dispositif a fendre ainsi que par les orifices de ventilation dans la préchambre (fig 7) (53) fig 7B-flame fendue et étendue sur le fond du piston COURSE DE DETENTE fig 8A-augmentation brusque de la pression dans la chambre de combustion fig 8B-position du vilebrequin et du piston au moment de l'augmentation brusque de la pression dans la chambre de combustion fig 9-diagramme-indicateur detaille du moteur GDI ã système MMS (illustration graphique de l'injection et et de l'allumage du mélange combustible) fig 10-gaz d'echappement rejetes vers l'extérieur 1-angle aigupC 2-fond du piston 3-conduit d'admission de l'air 4-filets longitudinaux du conduit d'admission de l'air 5-orifice d'entree du conduit d'admission de l'air 6-orifice de sortie du conduit d'admission de l'air 7-air reflété du fond du piston 8-air reflété des parois du cylindre 9-axe longitudinal du cylindre 10-fermeture de la soupape d'admission 11-piston 12-déplacement du piston vers le point mort haut 13-tourbillonnement de l'air dans le cylindre 14-'y= 6Q° 15-injecteur 16-préchambre 17-jet d'essence pulvérisé par l'injecteur 18-dispositif a fendre du fond du piston 19-parties égales de 1'essence fendue 20-centre du dispositif à fendre du fond du piston 21-creux du fond du piston 22-dispositif a fendre qui fait corps avec le fond du piston 23-tranche inférieure de 1'essence fendue 24-tranche supérieure de 1'essence fendue 25-creux dans la partie supérieure du dispositif à fendre 26-partie supérieure du cylindre 27-chambre de combustion 28-ionisation de 1'essence 29-segment de la conduite devant l'injecteur 30-L y=20° 31-étincelle 32-mélange combustible enrichi 33-flame 34-tuyeres du dispositif à fendre 35-volume augmenté du mélange combustible allumé 36-direction du déplacement du piston vers le point mort bas 37-point Z sur le diagramme-indicateur 38-point mort haut sur le diagramme-indicateur 39-lez min 40-soupape de sortie 41-gas d'echappement 42-jet de dilatation entre le dispositif à fendre et les parois de la préchambre 43-bougie d'allumage 44-fil isolé (+12 V) 45-gaine metallique 46-conduite polimérique ã haute pression 47-conduite a haute pression de la pompe d'injection à haute pression 48-borne (+12 V) 49-culasse 50-piece d'insertion diélectrique réfractaire 51- fil joint à la carcasse du moteur 52-jonction de la borne et du fil isolé 53-orifice de ventilation de la préchambre flèches désignent les directions du déplacement du piston