Brevet FR2137179A1 — publié le 19721229

ta présente invention concerne et a essentiellement pour objet un injecteur de type fermé , pour moteur à combustion interne à injection de combustible, pulvérisant dans la chambre de combustion la dose de combustible refoulée par la pompe d'injection associée. On sait qu'un injecteur de moteur à combustion interne comporte une tête d'injecteur montée sur un corps d'injecteur fixé sur la culasse. la tête comporte une canalisation de refoulement de combustible. La canalisation de refoulement aboutit à une gorge circulaire entourant le siège de l'aiguille de l'injecteur. Cette tête est assemblée de façon étanche au corps d'injecteur allongé par un écrou.La tête et le corps sont traversés respectivement par un alésage central et par des canaux de circulation d'un fluide de refroidissement tel que l'eau, les deux alésages étant coaxiaux et permettant d'une part le guidage de l'aiguille et d'autre part, celui du poussoir de ladite aiguille. lies canaux de refroidissement comportent respectivement au moins un conduit d'arrivée et au moins un conduit de retour de fluide réfrigérant. Dans les injecteurs couramment utilisés, notamment dans les moteurs Diesel, la tête est formée de deux pièces : le guide d'aiguille et le pulvérisateur. Toutefois, ce dispositif présente un inconvénient, car le serrage exercé par l'écrou d'assemblage risque de déformer le pulvérisateur (en raison de la force centripète due au filetage), ainsi que le guide d'aiguille, ce qui peut provoquer un coincement de l'aiguille. Par ailleurs, un autre inconvénient des injecteurs connus du type fermé réside dans la longueur excessive du canal axial d'éjection situé en aval de l'aiguille ce qui provoque une accumulation de combustible dans ce canal, risquant de baver et de perturber l'injection. Pour pallier les inconvénients précités, l'invention crée un injecteur pour moteur à combustion interne, notamment Diesel, du type refroidi par eau et comportant une tête monobloc. A cet effet, selon une caractéristique de la présente invention, la tête d'injecteur est réalisée en une seule pièce monobloc, les canaux de réfrigération s'ouvrent à la surface frontale ou latérale de l'extrémité de ladite tête, et sont fermés extérieurement par au moins une partie rapportée sur ladite surface ou par une partie repliée de celle-ci. La communication entre les deux canaux respectivement d'arrivée et de retour à l'extrémité de ladite tête est créée par une chambre annulaire au moins approximativement coaxiale à ladite tête. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite partie rapportée est une pièce annulaire au moins approximativement coaxiale à ladite tête et fermant la chambre annulaire précitée. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite partie rapportée est une pièce coiffant la surface frontale de l'extrémité de ladite tête. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pièce rapportée est brasée ou soudée sur la tête de l'injecteur, en étant encastrée dans celle-ci ou emmanchée sur celle-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, les parties rapportées précitées peuvent être constituées par des bouchons vissés dans ladite surface et fermant la chambre annulaire précitée. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie repliée précitée de ladite surface frontale correspond sensiblement à une couronne de ladite surface frontale, dont la périphérie vient s'adapter dans une encoche annulaire correspondante de la partie extrême latérale de ladite tête d'injecteur, afin de fermer la chambre annulaire précitée. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ladite partie repliée de la surface latérale précitée correspond sensiblement à une jupe conique coaxiale à ladite tête et obtenue par rabattement contre l'extrémité de ladite tête, à partir d'une partie initialement cylindrique, fermant ainsi la chambre annulaire précitée L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue fragmentaire en coupe longitudinale du corps et de la tête d'un injecteur conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue similaire d'un injecteur suivant une variante de l'invention;; - la figure 3 est une vue fragmentaire en coupe longitudinale de la tête d'un injecteur suivant une autre variante de l'invention; - la figure 3a est une coupe faite le long de la ligne IIIa-IIIa de la figure 3; - la figure 4 est une vue similaire d'une tête d'injecteur suivant une autre variante de l'invention; - la figure 4a est une coupe faite le long de la ligne IVa-IVa de la figure 4; - la figure 5 est une vue fragmentaire en coupe longitudinale d'une tête d'injecteur suivant encore une autre variante de l'invention; - la figure 6 est une vuelsimilaire d'une tête d'injecteur suivant laquelle une pièce rapportée vient coiffer l'extrémité de la tête; - la figure 7 est une vue similaire d'une tête d'injecteur suivant une autre variante de l'invention. D'après les modes de réalisation représentés par les figures 1 et 2 des dessins annexés, on voit que l'injecteur se compose essentiellement d'un corps 1 et d'une tête 2. lie corps de l'injecteur 1 présente un alésage central 7 logeant la tigepoussoir 4 de l'aiguille 5. Comme dans les injecteurs connus, à l'extrémité de la tige-poussoir 4, on trouve une embase 6 formant siègè de ressort (non représenté). lie corps 1 et la tête 2 sont de forme généralement cylindrique et coopèrent par contact étanche en 7. Sur la figure 1, l'ensemble du corps 1 et de la tête 2 est traversé par une canalisation d'arrivée de combustible 21 (représentée sur la figure 2) qui aboutit à la gorge circulaire 8 entourant l'extrémité 9 de l'aiguille.En outre, le fluide refroidisseur de l'injecteur (par exemple de l'eau) circule dans les conduits respectivement d'arrivée 10 et de retour 11 de la figure 1 comme cela sera décrit ultérieurement. En fonctionnement, le combustible liquide refoulé par la pompe d'injection parvient dans l'évidement annulaire 8 de la tête d'injecteur et surmonte la force du ressort de rappel en soulevant l'aiguille 5 pour gagner le canal coaxial 12 et sortir dans la chambre de combustion par des orifices de pulvérisation 13 et 14. Un écrou spécial 15 est vissé sur le corps d'injecteur 1 et accroche, par un épaulement interne, un épaulement externe correspondant de la tête 2, dans leur zone de raccordement. lia tête 2 d'injecteur est réalisée en une seule pièce monobloc, que traversent entre autres d'une part l'alésage 3' de guidage de l'aiguille 5 et d'autre part, les canaux respectivement d'arrivée et de retour 10 et 11 pour le fluide réfrigérant. Cette tête 2 de forme généralement-cylindrique présente une surface frontale 46. lies deux canaux 10 et 11 de réfrigération débouchent à l'extrémité de ladite tête dans une chambre annulaire 17 fermée sur la surface frontale (figure 1) par la pièce annulaire rapportée 18. En cours de fonctionnement, le fluide réfrigérant, arrivant par le canal 10, emprunte la chambre annulaire 17 pour repartir par le canal de retour 11. Cette pièce annulaire 18 est parhxemple encastrée dans la surface frontale 16 de la tête 2 de l'injecteur et soudée ou brasée à celle-ci. Etant destinée à être montée dans les culasses existantes ou de type usuel, la tête 2 doit venir s'adapter à une surface conique existante de la culasse 19. Toutefois en raison de la configuration cylindrique de la tête 2, il y a risque de remontée des gaz entre la culasse 19 et la tête 2 de l'injecteur par la cavité annulaire délimitée ainsi par la surface conique de la culasse 19, la tête 2 de l'injecteur et l'extrémité adjacente 4 de l'écrou de serrage 15. En conséquence, il y a lieu de prévoir un dispositif d'étanchéité fermant cette cavité annulaire. Selon l'invention, un joint annulaire 20 est monté dans ladite cavité et présente une configuration appropriée pour assurer une obturation étanche parfaite de celle-ci vis-à-vis des gaz. Dans le mode de réalisation de la figure 1, ce joint est de section transversale incurvée présentant une lèvre annulaire orientée vers la chambre de combustion et serrée automatiquement de façon étanche contre la paroi latérale de la tête 2 d'injecteur. Avantageusement, le joint 20 est susceptible de se déformer par serrage et est réalisé par exemple en acier doux ou en cuivre rouge. Dans lé mode de réalisation de la figure 2, la tête 2 de l'injecteur comporte une partie tronconique. lies canaux de réfrigération ne sont pas visibles sur cette figure, tandis que la canalisation de refoulement de combustible 21, débouchant dans la gorge circulaire 8 entourant l'extrémité 9 de l'aiguille, a été représentée. lie corps de l'injecteur 1 et la tête 2 coopèrent toujours par contact étanche en 7 grâce à l'écrou 15. Suivant le principe de l'invention, les canaux de réfrigération débouchent à l'extrémité de la tête 2 dans une chambre annulaire 17' s'ouvrant vers l'extérieur dans la paroi latérale tronconique 22 de la tête et de section transversale différente de celle de la chambre annulaire 1 7 homologue du mode de réalisation de la figure 1.La pièce annulaire rapportée 18, de forme conjuguée de celle de la partie tronconique de la tête 2,est emmanchée et soudée ou brasée sur la paroi latérale 22 à l'extrémité de la tête 2 et présente un bord externe arrondi 23 élargissant la surface frontale 16 de la tête de l'injecteur. Avec un tel montage, l'ensemble de la tête 2 avec la pièce annulaire 18' est cylindrique et l'espace annulaire, délimité par la surface conique de la culasse 19, l'extrémité adjacente 34 de l'écrou 15 et la tête 2, est fermé de façon étanche par un joint 20' torique plein ou creux, parexemple en acier doux ou en cuivre rouge ou en une matière plastique appropriée et déformable par serrage comme dans le mode de réalisation précédent. Dans ce mode d'exécution, à l'extrémité de l'aiguille 5, on retrouve le canal axial 12 et les orifices de pulvérisation 13 et 14. Les figures 3 à 7 représentent d'autres modes de réalisation de la tête 2 d'injecteur généralement de forme sensiblement cylindrique. Sur ces figures, les éléments principaux analogues à ceux déjà décrits et représentés pour les modes de réalisation des figures 1 et 2 précédentes, ont été désignés par les mêmes chiffres de référence. Dans le mode d'exécution représenté sur les figures 3 et 3a, la chambre annulaire 17 est de configuration géométrique rectangulaire ou carrée et constituée par quatre conduits respectivement 17a, 17b, 17c, 17d débouchant chacun par une extrémité à l'extérieur dans la surface latérale de la tête 2 d'injecteur et par l'extrémité opposée dans le conduit formant le côté directement adjacent. (Figure 3a). La chambre annulaire 17 constituée de quatre conduits respectivement 17a, 17b, 17c, 17d est fermée, dans le mode de réalisation de la figure 3a, par quatre bouchons 25 vissés de façon étanche dans la surface latérale de la tête 2 de l'injecteur, qui viennent obturer respectivement ung/extrémité 24 de chaque conduit composant ladite chambre annulaire. Si l'on se reporte au mode de réalisation des figures 4 et 4a, la chambre annulaire 17 est de configuration quadrangulaire, constituée de deux conduits principaux brisés 17e et 17f débouchant dans la surface latérale de la tête 2 d'injecteur, par deux orifices communs 26 sensiblement diamétralement opposés (voir figure 4a). Comme dans le mode de réalisation précédent, les orifices communs 26 sont obturés respectivement par un bouchon 26a vissé hermétiquement dans ladite surface latérale de la tête 2 d'injecteur. La figure 5 illustre un autre mode de réalisation de l'invention, suivant lequel la chambre annulaire 17 est fermée de façon étahcne par repliage d'une couronne 27 faisant partie de la surface frontale de la tête 2 d'injecteur dans une encoche annulaire 28 ménagée dans la partie extrême latérale de cette même tête d'injecteur. il convient de remarquer que le mode de réalisation de la figure 7 reprend ce principe puisque la chambre annulaire 17 est dans ce cas fermée,de façon étanche par une jupe 29 initialement cylindrique formant l'extrémité de la partie latérale de ladite tête d'injecteur pour constituer une jupe conique 30, en amenant en colncidence les extrémités 31 et 32 respectivement de la jupe 29 et de la tête 2 de l'injecteur. Le mode de réalisation de la figure 6 reprend en quelque sorte le principe des figures 1 et 2 suivant lequel, une pièce 33 est rapportée de façon étanche par exemple par soudure à l'extrémité de la tête d'injecteur en fermant la chambre annulaire 17. Dans ce mode de réalisation, la partie rapportée 33 est une pièce venant coiffer la totalité de l'extrémité de la tête 2, de façon à constituer la surface frontale de celle-ci. Dans ce cas, les canaux 12, 13 et 14 traversent la pièce rapportée 33. La chambre annulaire 17 est formée pour une moitié par l'extrémité initiale de la tête 2 et pour l'autre moitié par ladite pièce rapportée 33. il convient de remarquer que dans ces divers modes de réalisation, le montage de la tête d'objecteur en regard d'une surface conique de la culasse pellet ut être réalisé de la même façon que pour les modes de réalJsation des figures 1 et 2 précédemment décrits. De la description qui vient d' tt re faire, le caractère avantage d'une tête d'injecteur, réalisée en une seule pièce monobloc, ressort de façon vidente. On comprend aisément que grâce à cette tete, l'alésage ,' pour le guidage de l'aig'ill 5, ne risque plus de se déformer par serrage de l'écrou 5, ce qui réalise la sûreté de fonctionnement de l'aiguille 5 dans son guide. En outre, grâce à un tel dispositif, le canal axial 12 est plus court dans la plupart des modes de réalisation précités que le canal axial de la tête d'injecteur en deux pièces de l'art antérieur; ceci est particulièrement avantageux, car on évite l'accumulation de combustible perturbant l'injection et qui a lieu souvent dans un canal axial trop long du pulvérisateur. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si cèlles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. -REVENDICATIONS - 1.- Injecteur pour moteur à combustion du type fermé, comportant : une tête et un corps d'injecteur refroidis par ciraulation d'un fluide dans au moins deux canaux respectivement d'arrivée et de retour, caractérisé en ce que la tête précitée est réalisée en une seule pièce monobloc et en ce que les canaux de réfrigération précités débouchent à la surface frontale ou latérale de l'extrémité de ladite tête et sont fermés extérieurement par au moins une partie rapportée sur ladite surface ou par une partie repliée de celle-ci. 2.- Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie rapportée est une pièce annulaire au moins approximativement coaxiale à ladite tête. 3.- Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie rapportée précitée est une pièce coiffant la surface frontale de l'extrémité de ladite tête. 4.- Injecteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite pièce est brasée ou soudée sur la tête de l'injecteur en étant encastrée dans celle-ci ou emmanchée sur celle-ci. 5.- Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites parties rapportées sont constituées par des bouchons vissés dans ladite surface. 6.- Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie repliée de ladite surface frontale correspond sensiblement à une couronne faisant partie de ladite surface frontale, dont la périphérie vient s'adapter dans une encoche annulaire correspondante de la partie extrême latérale de ladite tête d' injecteur. 7.- Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie repliée de ladite surface latérale correspond sensiblement à une jupe conique formant l'extrémité de ladite tête et coaxiale à celle-ci,et est obtenue par rabattement de cette jupe contre l'extrémité de ladite tête à partir d'une partie initialement cylindrique. 8.- Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits canaux d'arrivée et de retour communiquent entre eux par une chambre annulaire sensiblement coaxiale à ladite tête. 9.- Injecteur selon l'ensemble des revendications 5 et 8, caractérisé en ce que ladite chambre annulaire est de configuration quadrangulaire, rectangulaire ou carrée. 10.- Injecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque côté de la figure géométrique formée par la chambre annulaire précitée est constitué par un conduit débouchant par une extrémité à l'extérieur dans la surface latérale de l'injecteur, et par l'extrémité opposée, dans un conduit formant un côté adjacent. 11.- Injecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que deux côtés adjacents de la figure géométrique formée par la chambre annulaire précitée débouchent par un orifice commun dans la surface latérale de l'injecteur par une extrémité et se raccordent par leurs extrémités opposée3 respectivement aux deux conduits formant les deux autres côtés débouchant également par leurs extrémités opposées, par un orifice commun dans la paroi latérale de la tête d'injecteur. 12.- Injecteur suivant l'une des revendications précédentes, du type comportant un alésage de culasse présentant une portée conique, caractérisé en ce que l'étanchéité de la cavité annulaire, délimitée par ladite portée conique et ladite tête, est assurée par un joint annulaire susceptible de se déformer par serrage 17.- Injecteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit joint est de section transversale de forme anguleuse à concavité tournée vers l'extérieur et présentant une lèvre annulaire orientée vers la chambre de combustion et appliquée par la pression des gaz contre la tête d'injectéur. 14.- Injecteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit joint est torique. 15.- Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite pièce annulaire comporte un alésage s'adaptant sur une portée conique conjuguée de ladite tête. 16.- Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface latérale extérieure de ladite pièce est sensiblement cylindrique.