Brevet FR2478208A1 — publié le 19810918

-1- La présente invention concerne un injecteur-pour un moteur à combustion interne à compression d'air, du type notamment injecteur à aiguille d'étranglement, dans laquelle l'aiguille d'injection, poussée par un ressort de pression contre un siège conique de soupape est soule- vée par la pression de refoulement du carburant en oppo- sition à l'action du ressort et dans laquelle il est pré- vu un dispositif pour faire tourner l'aiguille autour de son axe longitudinal. Dans des injecteurs connus, par exemple, dans ceux faisant l'objet de la demande de brevet en Républi- que Fédérale Allemande DE -AS 1 252 968, une rotation de l'aiguille d'injection est produite en fonction de la charge, par couplage d'un levier de manoeuvre avec la timonerie d'accélération du moteur à combustion interne, par une sonde de température, de façon à modifier la di- rection d'injection et à pouvoir établir ainsi différents processus de combustion. La rotation n'est cependant pos- sible que dans une plage angulaire déterminée. Au contraire, l'invention a pour but de permet- tre la rotation échelonnée de l'aiguille d'injection, en vue d'augmenter la durée de vie de l'injecteur. Dans des injecteurs comportant un appendice cylindrique, qui plonge dans le trou de buse ou corps de l'injecteur et qui est placé à l'extrémité de l'ai- guille, qui est située du côté de la chambre de combus- tion, ces injecteurs sont appelés des injecteurs à ai- guille d'étranglement, dans la première phase de soulè- vement de l'aiguille d'injection, du carburant est injec- té dans l'intervalle annulaire étroit existant entre l'aiguille d'étranglement et le trou de buse et il est ainsi possible de commander le processus d'injection. La largeur de l'intervalle annulaire est de l'ordre de gran- deur de 10 à 20 p. -2- Au cours du fonctionnement d'un moteur à com- bustion interne, les surfaces intérieures de l'intervalle annulaire se recouvrent de calamine. Du fait de la faible largeur de l'intervalle, la grandeur et la forme de la section de passage sont par conséquent fortement modi- fiées. La grandeur de la section de passage diminue généralement à mesure que le temps de service augmente, ce qui exige un décalaminage complet des différents in- jecteurs d'un moteur. Lors du décalaminage complet, la fonction de commande de l'aiguille d'étranglement, est perdue. Cela a une influence défavorable sur le bruit de combustion. Une modification de forme de l'intervalle se produit à cause de la surface qui est naturellement irrégulière et à cause de la désagrégation non uniforme et localisée du revêtement de calamine. Cela a un effet perturbateur sur la forme du jet et la pulvérisation et par conséquent également sur la combustion. Pour remédier à ces inconvénients, on utilise selon l'invention le mouvement dg rotation d'une aiguil- le d'injecteur pour garantir, malgré le dépôt de cala- mine, un intervalle uniforme d'étranglement entre l'ap- pendice prévu sur l'aiguille et le trou de buse. Le problème posé est résolu selon l'invention en ce que le dispositif d'entraînement en rotation est placé entre l'aiguille et une coupelle de ressort et est commandé, par les mouvements alternatifs de l'ai- guille, de manière que ladite aiguille continue à être tournée de façon échelonnée, à chaque course de ferme- ture de l'aiguille, d'un angle déterminé dans une direc- tion. Du fait de la rotation progressive et échelon- née de l'aiguille autour de son axe, les parties en im- briquement des revêtements de calamine se trouvant sur 247820.8 -3- l'appendice de l'aiguille et sur la surface périphérique du trou de buse sont désagrégés. En outre, lors de la rotation de l'aiguille, le revêtement de calamine du trou de buse et celui de l'appendice de l'aiguille frottent l'un contre l'autre car, du fait des tolérances de fabri- cation de l'appendice prévu sur l'aiguille, celui-ci est dans la plupart des cas légèrement excentré par rapport au trou de buse. Conformément à un mode avantageux de réalisation de l'invention, le dispositif d'entraînement en rotation peut être constitué d'un fourreau engagé sur l'aiguille et s'appuyant avec possibilité de rotation sur la coupelle de ressort ledit fourreau comportant des coulisses de profil hélicoldal qui sont placées l'une en regard de l'autre et orientées dans des directions respectivement opposées; un tourillon d'entraînement en rotation étant engagé dans les coulisses de manière à dépasser les deux côtés du fourreau et à s'appuyer par ses extrémités, dans la position de fermeture de l'aiguille, contre un cône de blocage. Au-dessus du tourillon, on peut prévoir une bague de butée, contre laquelle viennent s'appliquer les extrémités, dépassant du fourreau, dudit tourillon après une course déterminée d'ouverture de l'aiguille. Pour la compensation des tolérances de fabri- cation, la bague de butée peut être disposée de manière à pouvoir exécuter un mouvement de translation en opposi- tion à la force de pression. D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention seront mis en.évidence dans la suite de la des- cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en ré- férence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un injecteur comportant une aiguille d'étranglement et un -4- dispositif d'entra nement en rotation, et - la figure 2 est une coupe faite selon la ligne II-II de la figure 1. En référence à la figure 1, il est prévu, dans l'injecteur à aiguille d'étranglement représenté, entre l'aiguille de buse 1 et la coupelle 3 chargée par un res- sort de pression 2, un dispositif d'entraînement en ro- tation 4, à l'aide duquel l'aiguille 1 est-entrainée--pro- gressivement et pas à pas dans une direction périphérique, en cours de marche. Le dispositif d'entraînement en rotation 4 se compose d'un fourreau 5 monté sur l'aiguille 1, s'appuyant sur la coupelle de ressort 3 et pouvant tourner par rap- port à celle-ci. En outre, le dispositif 4 se compose d'un tourillon 6, d'un cône de blocage,7 et d'une bague de bu- tée 8, placée au-dessus du cône de blocage et qui est chargé par un ressort de pression 9. Le tourillon 6 est engagé dans des coulisses 10 de profil hélicoïdal qui, comme le montre la figure 2, sont ménagées dans le fourreau 5 dans des positions placées l'une en regard de l'autre et avec des inclinaisons oppo- sées, ledit tourillon dépassant des deux côtés du fourreau de manière que ses extrémités s'appuient, dans la posi- tion de fermeture de l'aiguille, contre le cône de blocage 7. Dans la première phase de l'injection, l'ai- guille est soulevée. Le tourillon 6, qui est alors situé dans la partie supérieure des coulisses 10 et qui s'appuie contre le cône de blocage 7, est écarté de ce cône 7 et il est également soulevé. Après une courte course, le tourillon 6 vient buter contre la bague 8. Du fait que l'aiguille 1 continue à se déplacer le tourillon 6 doit maintenant tourner autour de l'axe d'aiguille. Lors de la fermeture de l'aiguille, le tourillon 6 et l'aiguille 1 -5- se déplacent vers le bas jusqu'à ce que le tourillon s'applique à nouveau contre le cône de blocage 7. Sous l'effet de la force de frottement exercée par les coulis- ses 10 sur le tourillon 6, celui-ci est coincé dans le cône de blocage 7. La pente des coulisses 10 est choisie de manière que le couple nécessaire pour faire tourner l'aiguille de buse 1 soit inférieur à celui qui est né- cessaire pour faire tourner le tourillon 6 autour de l'axe de buse ou corps de l'injecteur. Pour cette raison, après le coincement du tourillon 6, l'aiguille de buse 1 tourne sur le reste de la course de retour de l'angle prédéterminé par les coulisses 10. Lors de la phase sui- vante d'injection, tout le processus décrit ci-dessus, est répété, de sorte que, l'aiguille I continue à être tournée du même pas angullire précité à chaque jection Le ressort 9 a pour fonction de permettre un soulèvement de la bague de butée 8 lorsque, à cause de tolérances de fabrication ou pour d'autres raisons, le tourillon 6 a été relevé trop fortement. 2478208. -6- REVENDICATIONS 1. Injecteur pour moteur à combustion interne à compression-d'air, du type notamment injecteur à ai- guille d'étranglement, dans lequel l'aiguille d'injec- tion, poussée par un ressort de pression contre un siège conique de soupape, est soulevée par la pression de refou- lement du carburant en opposition à l'action du ressort et dans laquelle il est prévu un dispositif pour faire tourner l'aiguille d'injection autour de son axe longi- tudinal, caractérisé en ce que le dispositif d'entrai- nement en rotation (4) est placé entre l'aiguille d'in- jection (1) et une coupelle de ressort (3) et est com- mandé par les mouvements alternatifs de l'aiguille d'in- jection, de manière que ladite aiguille continue à être tournée de façon échelonnée, à chaque course de fermeture, d'un angle déterminé, dans une direction. 2. Injecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le dispositif d'entraînement en rotation (4) se compose d'un fourreau (5)omonté sur l'aiguille d'injection (1) et s'appuyant, avec possibilité de rota- tion, sur une coupelle de ressort (3), fourreau qui est pourvu de coulisses (10) placées dans des positions oppo- sées, ayant des profils hélîcoldaux opposés, et comporte un tourillon (6) engagé dans les coulisses, dépassant du fourreau des deux côtés et s'appuyant par ses extrémités contre un cône de blocage (7) dans la position de ferme- ture de l'aiguille d'injection. 3. Injecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est prévu au-dessus du tourillon (6) une bague de butée (8) contre laquelle vien- nent s'appliquer les extrémités du tourillon (6) dépas- sant du fourreau (5), après une course déterminée d'ou- verture de l'aiguilled'injection. -7- 4. Injecteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la bague de butée (8) est disposée de manière à pouvoir exécuter un mouve- ment de translation en opposition à l'action d'un ressort de pression (9).