Brevet FR2495695A1 — publié le 19820611

La présente invention se rapporte à des buses d'injection de carburant destinées à alimenter en carburant des moteurs à combustion interne à allumage par compression, du type comprenant une partie de corps creuse, un ensemble à soupape comportant une soupape soumise à une charge élastique et un siège, l'ensemble à soupape étant disposé à l'intérieur de la partie de corps, une tête de soupape qui fait partie de cet ensemble étant exposé à une extrémité de la partie de corps mais étant disposée avec jeu à l'intérieur d'une poche formée dans la partie de corps, et un orifice d'arrivée de carburant communiquant avec l'intérieur de la partie de corps, l'agencement étant tel qu'en service, lorsque du carburant sous pression est fourni à l'orifice d'arrivée, la pression de carburant régnant à l'intérieur de la partie de corps et agissant sur les éléments de l'ensemble à soupape provoque le déplacement de la tête de soupape en éloignement du siège pour permettre au carburant de s'écouler au-delà de la tête de soupape et du siège et de pénétrer dans la chambre de combustion respective du moteur associé. La configuration de pulvérisation obtenue avec cette buse a une forme générale annulaire et, bien qu'elle soit capable de pénétrer dans l'air en tourbillonnement contenu dans la chambre de combustion, certaines installations de moteur nécessitent que des parties du jet pulvérisé aient une puissance de pénétration accrue par rapport à d'autres parties du jet pulvérisé. La présente invention a pour but de réaliser une buse d'injection de carburant du type spécifié sous une forme simple et commode. Conformément à l'invention, dans une buse du type spécifié, le jeu comporte une partie élargie, de sorte que la configuration de pulvérisation produite par la buse comporte une partie de puissance de pénétration accrue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels la Fig. 1 représente un schéma-bloc d'un circuit de carburant comportant une buse selon l'invention, la Fig. 2 représente, à plus grande échelle, l'ensemble à soupape de la buse; la Fig. 3 représente, à une échelle encore plus grande, une partie de l'ensemble à soupape qui a été représenté dans sa totalité sur la Fig.2; la Fig. 4 est une vue en bout de la partie de la buse représentée sur la Fig. 3, et la Fig. 5 est une vue semblable à celle de la Fig. 3, représentant une variante. Comme représenté sur la Fig. 1 à laquelle on se réfèrera, un circuit de carburant d'un moteur comprend une pompe 10 qui, en service, est entrainée dans une relation synchronisée avec le moteur associé. La pompe est munie de plusieurs orifices de sortie désignés par la référence 11, et chacun de ces orifices de sortie est raccordé à une buse d'injection respective, dont l'une a été représentée et désignée par la référence 12, au moyen d'une conduite 13 d'alimentation en carburant. La buse 12, en service, est disposée à l'intérieur d'un alésage formé dans la culasse 14 du moteur de telle sorte que l'extrémité intérieure de la buse fait saillie dans un espace de combustion du moteur. La buse 12 comporte un corps creux, non représenté, et à l'intérieur du corps est disposé un ensemble à soupape désigné par la référence 15 sur la Fig. 2. L'ensemble à soupape comporte un organe tubulaire 16 ayant une collerette 17 qui, en service, forme un organe de fermeture d'extrémité pour le corps creux de la buse, qui comporte un orifice d'arrivée de carburant raccordé à la conduite 13. L'organe tubulaire comporte un alésage interne 18 qui, à son extrémité inférieure, débouche dans une poche 19 de plus grand diamètre que l'alésage. Entre cette poche et la paroi de l'alésage il est formé un siège incliné 20. Un obturateur ou soupape 21 est monté coulissant dans l'alésage, cette soupape comportant, à son extrémité adjacente au siège, une tête 22 qui, dans la position fermée de la soupape, est disposée à l'intérieur de la poche 19. En outre, dans la position fermée, telle que représentée sur la Fig. 3, la tête coopère avec le siège. La soupape est guidée à l'intérieur de l'alésage 18 par une partie 23 munie de cannelures hdlicoldales. Entre la partie 23 et la tête 22, la soupape est munie d'une partie évidée 24. La tête 22 comporte une première surface 25 qui s'évase vers l'extérieur à partir de la partie 24, et une partie cylindrique 26 qui s'étend jusqu'à l'extrémité de l'obturateur. Un espace libre ou jeu annulaire est formé entre la paroi de la poche et la tête. L'organe tubulaire 16 est muni d'une paire d'orifices 27, et ces orifices communiquent constamment avec un espace libre annulaire 28 qui est formé entre la soupape 21 et la paroi de l'alésage t8. La soupape s'étend hors de l'organe tubulaire et une partie de la soupape située à l'intérieur de l'organe tubulaire a le même diamètre que l'alésage 18 afin de guider le mouvement de la soupape. La soupape est sollicitée vers la position fermée, telle que représentée sur le dessin, au moyen d'un ressort de compression hélicoidal 29 dont une extrémité est en appui contre la collerette 17 et dont l'autre extrémité est en appui contre une butée 30 de ressort montée autour de la soupape et sur laquelle elle est retenue par un organe de retenue 31. En service, lorsque du carburant sous pression est fourni par la pompe, une force est exercée sur la soupape, et cette force déplace la soupape en opposition à l'action du ressort 29 de façon à écarter la tête 22 du siège 20. Du carburant peut, par conséquent, s'écouler, en provenance du corps, par les orifices 27, le long de l'espace libre 28, au-delà de la partie cannelée 23 et par l'espace ou intervalle libre formé entre le siège et la tête de soupape.Le carburant passe par l'intervalle libre formé entre la tête et la paroi de la poche et sort de la buse sous la forme d'un jet pulvérisé annulaire. Le jet pulvérisé peut, en fait, diverger lorsqu'il quitte la buse, le degré de divergence dépendant de la distance dont la tête est sortie de la poche. Bien que le jet pulvérisé émis par la buse telle que décrite soit capable de pénétrer dans l'air en tourbillonnement contenu dans la chambre de combustion, certaines installations de moteur nécessitent que des parties du jet pulvérisé pénètrent davantage dans l'air en tourbillonnement. La raison de cette exigence est que cela améliore le mélange du carburant avec l'air dans la chambre de combustion afin d'obtenir une combustion améliorée du carburant. Pour obtenir cette caractéristique, l'inter- valle libre entre la tête de soupape et la paroi de la poche comporte un élargissement ou des élargissements locaux formés par une rainure ou des rainures 32 qui sont usinées sur la tête de soupape. Dans l'exemple représenté sur la Fig. 3, la rainure s'étend à partir de l'extrémité extérieure de la tête en direction de la partie de la tête qui coopère avec le siège 20. Comme on le voit sur la Fig. 4, la rainure a une section courbe dont l'axe s'étend parallèlement à l'axe de la soupape. La rainure peut, cependant, avoir une autre forme appropriée quelconque, et son axe peut être incliné sur l'axe de la soupape comme ceci est le cas des cannelures de la partie cannelée 23.La configuration de pulvérisation résultante a des parties qui, du fait de l'action des rainures 32, ont des puissances de pénétration accrues. Suivant une variante, les rainures peuvent être formées dans la paroi de la poche 19. Dans le cas où les rainures sont formées dans la tête de soupape, elles peuvent commencer à une courte distance de l'extrémité extérieure de la tête. Dans ce cas, la configuration de pulvérisation est démunie des parties qui ont des puissances de pénétration accrues tant que la tête ne s'est pas écartée d'une distance prédéterminée du siège qui est suffisante pour exposer les extrémités des rainures afin de permettre au carburant de s'écouler le long de ces rainures. Dans la variante représentée sur la Fig. 5, les rainures 33 sont formées dans une partie cylindrique 34 située à l'extrémité extérieure de la tête de soupape et de plus grand diamètre que la partie 26. La poche 19 débouche dans une poche extérieure 35 de plus grand diamètre que la poche 19 afin de recevoir la partie 34. En fonctionnement, tant que la partie 26 de la tête de soupape n'a pas quitté la poche 19, les rainures 33 n'ont que peu d'influence sur la configuration de pulvérisation, étant donné que l'étranglement de l'écoulement du carburant s'effectue entre la partie 26 et la paroi de la poche 19. Lorsque la partie 26 quitte la poche l9, une plus grande quantité de carburant s'écoule le long des rainures 33 pour produire les parties de puissance de pénétration accrue. - REVENDICATIONS 1. Buse d'injection de carburant destinée à alimenter en carburant un moteur à combustion interne à allumage par compression, du type comprenant une partie de corps creuse, un ensemble à soupape (15) comprenant une soupape (21) soumise à une charge élastique et un siège (20), l'ensemble à soupape étant disposé à l'intérieur de la partie de corps, une tête de soupape (22) qui fait partie de cet ensemble étant exposée à une extrémité de la partie de corps mais étant disposée avec jeu à l'intérieur d'une poche (19;; 19,35) formée dans la partie de corps, et un orifice (27) d'arrivée de carburant communiquant avec l'intérieur de la partie de corps de telle sorte que, lorsque du carburant sous pression est fourni à l'orifice d'arrivée, la tête de soupape est écartée du siège pour permettre au carburant de s'écouler audelà de la tête de soupape et du siège, caractérisée en ce que ledit jeu comporte une partie élargie (32;33), de sorte que la configuration de pulvérisation produite par la buse a une forme générale annulaire avec une partie de puissance de pénétration accrue. 2. Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie élargie est formée par une rainure (32;33) formée sur la tête de soupape (22). 3. Buse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la rainure (32;33) a une section courbe et s'étend'parallèlement à l'axe de la soupape (21). 4. Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête de soupape (22) forme une partie (25) évasée vers l'extérieur qui s'étend à partir de la partie de cette tête qui entre en contact avec le siège (20), ladite partie évasée vers l'extérieur se terminant par une partie cylindrique (26). 5. Buse selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite partie élargie est constituée par une rainure (32) formée dans la partie évasée (25) et dans la partie cylindrique (26). 6. Buse selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une autre partie cylindrique (34) est formée sur la tête de soupape (22), cette autre partie cylindrique ayant un plus grand diamètre que la partie cylindrique (26) mentionnée en premier lieu, en ce qu'elle comporte une poche extérieure (35) de plus grand diamètre que la poche (19) mentionnée en premier lieu, cette poche extérieure recevant ladite autre partie cylindrique, et en ce que ladite partie élargie est constituée par une rainure (33) formée sur cette autre partie cylindrique.