Brevet FR2450956A1 — publié le 19801003

La présente invention due à la collaboration de Monsieur Pierre BOUTHORS concerne un injecteur de combustible liquide à haute pression utilisable avec un système d'alimentation en combustible pour un moteur à combustion interne spécialement diesel, l'injecteur comprenant un obturateur pouvant coopérer avec un siège pour empêcher le combustible de s'écouler par un orifice de sortie, l'obturateur pouvant s'écarter du siège pour permettre au combustible de s'écouler par l'orifice de sortie. L'injecteur de combustible liquide suivant l'invention, -présente les avantages suivants. Il permet de - disposer au nez de l'injecteur d'une pression très élevee voisine de 1000 bars ce qui donne les combustions les meilleures - injecter en un temps très court -règler en fonction de différents paramètres le début et éventuellement la fin de l'injection - diminuer le coût de l'installation. Différents systèmes mécaniques utilisant ou non l'électronique ont été imaginés dont beaucoup font appel à des systèmes dits d'injecteurs pompe pour accroitre substantiellement la pression dthnjection au nez de l'injecteur. Ils font appel pour le dosage de la quantité à des systèmes de pompe mécanique à débit règlable. Cet ensemble représente un système coûteux et délicat. ta présente invention permet d'éviter cet inconvénient. Suivant l'invention on associe à une pompe génératrice de pression constante voisine de 1000 bars de technique classique et bon marché car n'ayant pas la fonction de dosage à remplir, un système électromécanique permettant à l'aide d'un signal électrique de déclencher l'injection avec précision au moment choisi, et de la couper au moment choisi, ce qui permet de déterminer la quantité de carburant injecté à haute pression. Avantageusement l'injecteur de combustible liquide à haute pression pour moteur à combustion interne suivant l'invention, qui comporte associés de manière amovible une partie injecteur comprenant notamment une première aiguille poussée par un ressort taré de façcn à ne laisser passer le carburant que dans une gamme de pressions déterminées et une partie doseuse placée entre une pompe génératrice de pression constants et ladite partie injecteur et incorporant notamment une dlectro'anne, est remarquable en ce que ladite électrovanne est conçue et dimensionnée de manière telle qu'au repos elle soit maintenue fermée contre la pression de la pompe génératrice compte-tenu de la pressionrésiduelle aval et que lorsque son électroaimant est appelé, la perte de charge statique soit annulée dans l'électrovanne si bien que les orifices de sortie de la partie injecteur soient alimentés instantanément à l-a pression de la pompe génératrice et s'ouvrent. Suivant une caractéristique de réalisation, ladite électrovanne qui comporte un noyau mobile, a sa partie centrale normalement bouchée dans la position de repos par l'extrémité d'une seconde aiguille solidaire dudit noyau mobile, lequel est repoussé dans le sens de la fermeture par un ressort prenant appui sur une pièce règlable en position relativement au corps de ltélectrovanne. Suivant une autre caractéristique de réalisation, la gamme de pressions à l'intérieur de laquelle l'injecteur délivre du combustible liquide est comprise entre 800 et 1000 bars, c'est-à-dire que l'injecteur s'ouvre automatiquement lorsque la pression dépasse 1000 bars et se ferme automatiquement lorsque la pression descend au dessous de 800 bars et continue à délivrer du combustible entre ces valeurs. Suivant une autre caractéristique de réalisation, l'électrovanne est dime.nsionnée pour s'ouvrir pour un créneau de courant minimum de 0,4 milliseconde et une intensité maximale de 1 ampère sous 50 volts. D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui suit et qui n'est donnée qutà titre d'exemple. A cet effet on se reportera aux dessins joints illustrant un mode de réalisation non limitatif de l'injecteur de combustible liquide suivant l'invention dans lesquels - la figure 1 représente la partie injecteur proprement dite du système suivant l'invention, et, - la figure 2 représente la partie doseuse du système suivant l'invention. Se reportant d'abord à la figure 2, l'orifice 1 de l'électrovanne 2 de la partie doseuse est relié à une source de pression constante d'une valeur légèrement supérieure à 1000 bars qui n'a pas été représentée. L'orifice 3 du corps de l'électrovanne est normalement bouché par l'ex- trémité d'une aiguille 4 solidaire du noyau mobile 5 de l'électrovanne qui est repoussé vers l'orifice 1 par un ressort 6 maintenu à l'arrière par une pièce réglable en position à l'aide d'un pas de vis 8 permettant de la visser dans le corps 9 de l'électrovanne. L'étanchéité du circuit de carburant est obtenue grâce w une entre toise métallique non magnétique 11 interpose entre le corps 9 = la carcasse 10 qui sont assemble's l'un sur l'autre grâce à un pas de vis 12. L'embout 13 portant l'orifice 3 est maintenu contre la carcassc 10 au moyen d'un embout vissé 14 dans un pas de vis 15. tes dimensions approsimatives sont les suivantes l'orifice 3 a environ 1 mm de diamètre l'aiguille 4 a un diamètre de 1,4 mm te noyau mobile a un diamètre d'environ 7 mm le ressort 6 produit un effort situé entre 2 et 3 déca-nexton. Une telle électrovanne est capable de s'ouvrir pour des créneaux de courant d'environ 0,4 milliseconde au minimum et des intensités maximales voisines de 1 A sous 50 volts. Au repos, la pression à l'orifice 16 est égale à la pression en 1 moins 200 à 300 bars. Quand l'électrovanne est excitée, la pression en 16 est égale à la pression en 1 moins les pertes de charges dynamiques voisines de 50 bars au débit maximum. Si l'on se reporte à la figure 1 qui représente la partie injecteur proprement dite, le conduit venant de l'électrovanne de la figure 2, est branché en 17 à l'entrée du corps d'injecteur qui est fixé au moyen d'un raccord 18 vissé en 20 sur le nez d'injecteur 19. ta chambre annulaire 23 située dans le nez d'injecteur 19 est reliée à l'orifice 17 par des conduits 21 et 22 et se trouve à la même pression. Une aiguille 24 obture normalement des orifices fins 25 débouchant dans la chambre de combustion. te corps d'aiguille 26 de diamètre plus important que l'aiguille 24 coulisse sans jeu dans le logement 27 du nez 19 et empêche la pression du logement 23 de remonter dans le logement du corps dtinjecteur 34. Normalement, le corps 26 a tendance à remonter sous l'effet de la pres sion existant en 23 ; il est maintenu vers le bas par un ressort taré 29 par l'intermédiaire d'une entretoise 30 traversant le corps 34. Ce res- sort est maintenu en place par un embout 31 vissé en 32 sur le corps 34. Cet embout possade un orifice qui permet de drainer les fuites légères qui peuvent survenir entre le corps 26 et son logement 27. tes dimensions approximatives sont . orifice 25 C,2 mm . aiguille 24 # 1,4 mm orp 26 3 . ressort 29 50 deca newton- environ. Gc système fonctionne comme suit La partie injecteur proprement dite qui est illustrée à la figure 1 est de type classique ; une aiguille 24 - 26 poussée par un ressort 29 laisse passer le carburant dès que la pression monte au dessus de 1000 bars et se referme dès que la pression descend au dessous de 800 bars. ta partie doseuse proprement dite qui est illustrée à la figure 2 placée entre la source de pression à 1000 bars et l'injecteur 34 est une électrovanne de dessin particulier qui est maintenue fermée au repos contre la pression amont de 1000 bars compte-tenu de la pressior résiduelle aval. lorsque l'on appelle l'électroaimant, la perte de charge statique est annulée dans l'électrovanne, l'injecteur est alimenté à 1000 bars et s'ouvre. Lorsque le courant est coupé dans l'électrovanne, le ressort 6 rétablit sa perte de charge qui fait tomber la pression dans l'injecteur en dessous de 80D bars ; l'injecteur se referme et l'injec- tion cesse. REVENDICATIONS. 1) Injecteur de combustible liquide à haute pression pour moteur à combustion interne, spécialement diesel , comportant associés de manière amovible une partie injecteur proprement dit comprenant notamment une première aiguille poussée par un ressort taré de façon à ne laisser passer le combustible que dans une gamme de pressions deter- minées, et une partie doseuse placée entre une pompe génératrice de pression constante et ladite partie injecteur proprement dite et incorporant notamment une électrovanne, caractérisé en ce que ladite électrovanne est conçue et dimensionnée de manière telle qu'au repos elle soit maintenue fermée contre la pression de la pompe génératricel compte-tenu de la pression résiduelle en aval et que, lorsque son électroaimant est appelé, la perte de charge statique soit annulée dans l'électrovanne si bien que l'injecteur soit alimenté instantanément à la pression de la pompe génératrice et s'ouvre. 2) Injecteur de combustible liquide suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans la position de repos, la partie centrale de ladite électrovanne (2) est normalement bouchée par l'extrémité d'une seconde aiguille (4) solidaire du noyau mobile (5) de ladite électrovanne, lequel noyau mobile est repoussé dans le sens de la fermeture par un ressort (6) prenant appui sur une pièce règlable en position longitudinale relativement au corps (9) de ladite électrovanne. 3) Injecteur de combustible suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la gamme de pressions à l'intérieur de laquelle il délivre da combustible est comprise entre 800 et 1000 bars. 4) Injecteur de combustible suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrovanne est dimensionnée pour s'ouvrir pour des créneaux de courant de 0,4 milliseconde minimum but des instensités maximales 1 ampère sous 50 volts.