Brevet FR2307976A1 — publié le 19761112

l'invention concerne un injecteur de combustible du type comprenant un obturateur,; un siège contre lequel l'obturateur est rappelé pour empêcher le combustible de s'écouler par un orifice, une surface sur laquelle le combustible sous pression peut agir, à une admission de combustible de l'injecteur, pour écarter l'obtu- rateur de son siège et permettre ainsi au combustible de s'écouler par ltorifice. On sait qu'on peut obtenir un fonctionnement amélioré d'un moteur à allumage par compression Si on règle le débit de combustible dans les chambres de combustion du moteur pendant la phase initiale de la période d'injection. On a proposé divers dispositifs à cet effet, par exemple des dispositifs compliqués à valves montés, soit dans I'injecteur, soit dans un corps séparé fixé à l'injecteur.Dans tous les cas, la construction de ces dispositifs est compliquée et onéreuse parce qu'il est nécessaire de prévoir des pièces coulissantes qui doivent être réalisées avec une grande précision, ainsi que des orifices d'étranglement ayant une dimension soigneusement contr81ée. Le problème de la - fabrication se complique du fait que le volume total de combustible qui est in- jecté, même dans les gros moteurs pour véhicules, est faible et la quantité de combustible qui doit être envoyée au débit réduit est encore plus faible. les différentes parties doivent,de ce fait, etre fabriquées avec précision pour éliminer autant que possible les fuites à l'intérieur du dispositif, qui modifieraient le calibrage de l'appareil, La présente invention vise en conséquence à obtenir un injecteur de combustible du type indiqué ayant une forme simple et efficace et qui soit construit de telle sorte que 1'écoulement initial de combustible se produise à un débit réduit. Â cet effet, conformément à l'invention, l'injecteur de combustible comprend un espace duquel est déplacé du liquide pendant le mouvement d'écartement de ltobturateur par rapport à son siège et un conduit étranglé par lequel s'écoule le dit liquide déplacé, le dit conduit étranglé agissant pour réduire l'importance du déplacement de l'obturateur par rapport à son siège. Selon une autre caractéristique de I'invention, la dimension du dit conduit étranglé est variable et dépend de la position de l'obturateur. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante, laite en se référant au dessin annexé dans lequel - 2a figure t est une vue en élevation latérale et coupe d'un injecteur connu auquel l'invention peut être appliquée, et - les figures 2 et S représentent, à plus grande échelle, deux modifications de 1 'injecteur de la figure 1, conformément à l'inventionO En se référant à la figure 1, l'injecteur comprend un corps 10 de forme générale cylindrique et qui est muni à une extrémité d'un filetage périphérique sur lequel un écrou il peut être monté, cet écrou retenant une tête d'injecteur 12 par rapport au corps. Un alésage formé dans la tête d'injecteur 12 reçoit un obturateur 13 ayant une extrémité conique qui coopère avec un siège pour commander le débit de combustible par un orifice 14 jusqu'à la chambre de combustion du moteur. La tête d'injection définit une chambre à laquelle du combustible sous pression est envoyé depuis l'admission 15 qui, en fonctionnement, est reliée à une pompe d'injection. D'obturateur 13 définit une surface sur laquelle le combustible sous pression peut agir pour écarter l'obturateur de son siège et permettre ainsi au combustible de s'écouler par l'orifice 14. L'obturateur est rappelé vers son siège sous l'action d'un ressort hélicoïdal de compression 16 dont la force est transmise d l'obturateur par l'intermédiaire d'une tige 17 s'étendant dans un alésage longitudinal à l'intérieur du corps 10. En fonctionnement, lorsque du combustible sous pression est envoyé à l'admission, la force agissant sur l'obturateur 13 déplace celui-ci contre l'ac- tion du ressort 16, ce qui permet au combustible de s'écouler par l'orifice 14. En se référant maintenant à la figure 2, l'obturateur 13 comporte une broche 18 d'une seule pièce avec lui par laquelle la force du ressort est transmise. Une pièce annulaire 19, entourant la broche 18, comporte à son extrémité adjacente à l'obturateur 13 une collerette 20. La pièce annulaire 19 est rappelée par un ressort hélicofdal de compression 21 de manière que la collerette coopère de manière étanche aux liquides avec un épaulement annulaire 22 qui est formé sur la surface périphérique interne dune pièce intérieure 23 fixée à l'intérieur de l'alésage recevant l'obturateur 13. L'espace annulaire défini par la broche 18, la collerette 20 et la partie supérieure du corps principal de l'obturateur diminue en volume lorsque l'obturateur 13 s'écarte de son siège et, du fait que la collerette 20 forme un joint étanche aux liquides avec l'épaulement 22, l'obturateur ne peut subir qu'un faible déplacement du fait que le combustible à l'intérieur de cet espace se comporte comme un verrou hydraulique. Un conduit étranglé est cependant prévu pour permettre un écoulement réduit du combustible depuis cet espace et ce conduit étranglé est défini par un espace annulaire ménagé entre la broche 18 et une lèvre annulaire 24 prévue sur la pièce annulaire 19.La lèvre 24 est formée par usinage d'une rainure circonférentielle 25 dans la surface périphé- rique interne de la pièce annulaire au voisinage de son extrémité adjacente 9 l'obturateur 13. la rainure 25 communique au moyen d'uz passage 26 avec l'alésage dans lequel est montée la tige 17 et la disposition est telle que, lorsque l'obturateur 13 est soulevé par le combustible sous pression, un écoulement réduit de combustible se produit depuis l'espace précédent par l'intermé- diaire du faible jeu annulaire défini par la lèvre 24 et la broche 18. ;'obturateur peut, de ce fait, se déplacer mais à une vitesse réduite de sorte qu'au moins la quantité initiale de combustible envoyée à l'admission traverse l'orifice 14 à un débit réduit. La broche 18 est munie d'une partie découpée et la surface de la découple est conformée de manière que le taux d'étranglement fourni par le conduit étré diminue d nué lorsque l'obturateur s'é- carte de son siège. Le degré d'écartement de l'obturateur par rapport à son siège est déterminé par la butée de cet obturateur 13 contre la partie terminale de la pièce annulaire, Lorsque le combustible cesse de s'écouler par l'admission, l'obturateur est rappelé vers son siège sous l'action du ressort 16. Ce mouvement doit se produire aussi rapidement que possible afin de diminuer le plus possible l'écoulement goutte à goutte par l'orifice 14. Un mouvement rapide de l'obturateur 13 sous l'action du ressort 16 est permis par le mouvement simultané de la broche 18 et de la pièce annulaire 19 de manière à soulever la collerette 20 par rapport à l'épaulement 22. Le combustible peut alors s'écouler très rapidement dans l'espace précédent de sorte que le mouvement de l'obturateur vers la position de fermeture n'est pas gêné. La collerette 20 est ramenée en contact avec l'épaulement 22 par l'action du ressort 21 aussitôt que l'obturateur est venu en contact avec son siège. in se référant à la figure 3, l'obturateur 13 est en contact avec une broche 27 comportant une tête 28 en forme de champignon et la broche est en contact avec une tige 29 à l'extrémité de laquelle est montée une butée 30 pour le ressort de rappel 16. Une pièce annulaire 31 entourant la broche 27 comporte un alésage axial recevant la broche 27. Le jeu entre le piston et l'alésage est tel qu'il permet un mouvement de coulissement mais qu'en même temps il assure pratiquement une étanchéité aux liquides. De plus, la périphérie extérieure de la pièce 31 est coulissante avec un jeu similaire dans l'alésage dans lequel est monté l'obturateur 13. La pièce 31 comporte une chemise 32 d'une seule pièce avec elle s'écartant de la pièce 31 en direction du ressort 16. La portion de chemise 32 reçoit une autre butée 33 contre laquelle s'appuie une extrémité d'un ressort hélicoidal de compression 34 dont l'autre extrémité s'appuie contre une butée 35 en contact avec l'extrémité de la broche 27 opposée à la tête 28. Dans la position de repos des différentes pièces, telle que représentée au dessin, un Jeu existe entre la tête 28 et la surface terminale de la pièce annulaire 91 et un jeu existe également entre la butée 35 et la surface terminale opposée de la pièce 31. De plus, le ressort 34 rappelle la butée 33 et la portion de chemise 32 dans la direction d'écartement par rapport à l'obturateur 13. Un passage 38, également prévu dans la pièce annulaire 31, relie les surfaces terminales opposées de cette pièce et contient un orifice à bord vif 36. En fonctionnement, lorsque l'obturateur 13 est soulevé par la pression de combustible envoyé à l'admission, du liquide est déplacé de l'espace défini par l'alésage dans lequel sont montés l'obturateur et la pièce annulaire et également les surfaces terminales adjacentes de ces pièces, et le liquide est déplacé par l'orifice à bord vif 36 et le passage 38. Le mouvement de l'obturateur 13 est de ce fait réduit et le combustible se déplace donc à travers l'orifice 14 réglé par l'obturateur 13 à un débit réduit. Le mouvement maximal de l'obturateur 13 est déterminé par la butée de la tête 28 contre l'extrémité de la pièce annulaire 31. Lorsque l'envoi de combustible par la pompe d'injection cesse, le ressort 16 ramène l'obturateur 13 à sa position initiale et, pendant le mouvement de retour, la portion de chemise 32, avec la butée 33, se déplace en même temps que l'obturateur 13. Ce mouvement ntest limite en aucune manière. Lorsque l'obturateur 13 s 'appuie sur son siège, le ressort 34 produit un mouvement relatif entre la pièce annulaire 31 et la broche 27 et, pendant ce mouvement, du liquide s'écoule par l'orifice 36, un tel mouvement continuant jusqu'à ce que les différentes pièces aient atteint leur position de repos telle que représentée au dessin. Dans la forme de réalisation de la figure 3, le ressort 34 n'offre aucune résistance au corps de l'obturateur 13 vers sa position de fermeture au contraire de la forme de construction de la figure 2 dans laquelle le ressort 21 est comprimé pendant le mouvement de retour de l'obturateur. Dans chacun des exemples, le liquide déplacé est du combustible qui s'accumule dans 1 'espace résultant des fuites au-delà de l'obturateur 13. RhNÇ2iM CAEIONS 1.- Injecteur de combustible du type comprenant un obturateur, un siège contre lequel l'obturateur est rappelé pour empe- cher le combustible de s'écouler par un orifice, une surface sur laquelle le combustible sous pression peut agir, à une admission de combustible de l'injecteur, pour écarter l'obturateur de son siège et permettre ainsi au combustible de s'écouler par l'orifice, injecteur caractérisé par le fait qu'il comprend un espace duquel est -déplacé du liquide pendant le mouvement d'écartement de l'obturateur par rapport à son siège et un conduit étranglé par lequel s 'écoule le dit liquide déplacé, le dit conduit étranglé agissant pour réduire l'importance du déplacement de l'obturateur par rapport à son siège. 2.- Injecteur selon la revendication 1, dans lequel sont prévus des moyens agencés pour permettre un mouvement sensiblement libre de ltobturateur vers son siège lorsque le combustible cesse de stécouler par la dite admission. 3.- Injecteur selon la revendication 2, dans lequel les dits moyens comprennent une pièce entourant un organe mobile avec le dit obturateur et définissant une partie de la paroi de la dite chambre, une butée pour empêcher le mouvement de la pièce lorsque l'obturateur s'écarte de son siège, la dite pièce se déplaçant avec le dit organe pendant le mouvement de l'obturateur vers son siège. 4.- Injecteur selon la revendication 3, dans lequel la dite pièce a une forme annulaire et comporte une collerette s'étendant vers l'extérieur et coopérant avec la dite butée pour former un joint d'étanchéité aux liquides, des moyens élastiques rappelant la collerette en contact avec la dite butée, le dit conduit étranglé étant défini entre le dit organe et une lèvre définie sur la dite pièce de sorte que, pendant le mouvement d'écartement de l'obturateur par rapport à son siège, le liquide déplacé depuis le dit espace s'écoule à travers le conduit étranglé et, pendant le mouvement de l'obturateur vers son siège, la dite collerette est écartée de la butée pour permettre un écoulement sensiblement libre de liquide vers le dit espace. 5.- Injecteur selon la revendication 4, dans lequel la dite butée comprend un épaulement annulaire recouvrant la dite collerette sur sa face opposée à l'obturateur, le dit épaulement ser vant également de butée pour une extrémité d'un ressort hélico- dal de compression définissant les dits moyens élastiques, l'autre extrémité du dit ressort hélicoSds1 de compression étant en contact avec une butée fixée à la dite pièce. 6.- Injecteur selon la revendication 5, dans lequel ltétran- glement fourni par le dit conduit est variable. 7.- InJecteur selon la revendication 5, dans lequel le dit organe ou la dite lèvre sont conformés de manière à fournir un étranglement variable pour l'écoulement du fluide à travers le passage, en fonction de la position de l'obturateur. 8.- Injecteur selon la revendication 3, dans lequel la dite pièce a une forme annulaire et est montée coulissante dans un alésage défini dans le corps de l'injecteur, des moyens élastiques agissant entre le dit organe et la dite pièce pour rappaler la dite pièce en contact avec la dite bùtée, le dit passage étant défini dans la dite pièce de sorte que, pendant le mouvement de retour de ltobturateur sur son siège, la pièce se déplace avec l'obturateur sensiblement sans augrentation du volume du dit espace. 9.- Injecteur selon la revendication 8, dans lequel le dit alésage est celui qui reçoit l'obturateur. 10.- Injecteur selon la revendication 9, dans lequel le dit passage est défini par un passage dans la dite pièce et comporte un orifice à bord vif. Il .- Injecteur selon la revendication 10, dans lequel le dit organe comprend une broche coulissante avec la dite pièce et manie d'une tête en contact avec l'obturateur. 12.- Injecteur selon la revendication 11, dans lequel le déplacement de l'obturateur est limité par la butée de la dite tAte contre la dite pièce. 13.- Injecteur selon l'une des revendications I à 12, dans lequel le liquide est du combustible qui a fui au-delà de l'obtura- teur dans le dit espace.