Brevet FR2493408A1 — publié le 19820507

L'invention concerne un injecteur de carburant pour un dispositif d'injection de moteur à combustion in- terne, à injection et à allumage par compression d'air, dispositif consistant en un système haute pression et en un système basse pression comportant une pompe d'alimenta- tion en carburant, avec une aiguille d'injecteur guidée dans un corps de buse, aiguille qui, dans le sens d'ouver- ture, agit par l'intermédiaire d'une tige-poussoir contre la résistance d'un ressort de fermeture monté dans une chambre de ressort, une conduite d'huile de fuites étant raccordée à l'injecteur et reliée à la chambre de ressort et un dispositif d'étranglement étant prévu, agissant con- tre la pression d'ouverture et disposé entre la chambre de ressort et une chambre de pression limitée par la face ar- rière de l'aiguille d'injecteur. On sait que certains injecteurs de carburant, en particulier ceux que l'on utilise sur les moteurs Diesel à ch.ambre de précombustion, présentent à la sortie du car- burant, une fente annulaire d'étranglement qui agit à charge réduite et aux bas régimes. Cette fente permet d'obtenir une pulvérisation suffisante du carburant, même avec la pression d'injection réduite dans ces conditions de fonc- tionnement. Elle a également pour effet de prolonger l'in- jection et, par conséquent, de réduire le niveau sonore de la combustion. Après tun service prolongé, la fente annulaire d'étranglement se trouve souvent fortement réduite par des dép8ts de résidus de combustion. Il s'établit alors en amont de la restriction de section intervenue une pression plus forte qui repousse l'aiguille de l'injecteur hors de la zone d'étranglement. Une section de passage principale beaucoup plus grande s'ouvre alors, et il s'ensuit une cour- te injection accompagnée d'un comportement bruyant de la combustion. Le système d'étranglement proposé par la demande de brevet en Allemagne Fédérale DE-OS 28 019 76 et qui se monte sur une conduite d'huile de fuites conduisant au ré- servoir à carburant avait déjà pour objet de réduire cet inconvénient. Avec un tel système, la chambre de pression si- tuée à l'arrière de l'aiguille d'injecteur ne se remplit pas à nouveau après la levée de l'aiguille. Elle demeure pres- que vide. Il est, dans ces conditions, difficile d'obtenir un effet amortisseur satisfaisant. L'invention a pour but de permettre, par des mesures simples intéressant le dispositif d'injection, un amortissement efficace du mouvement d'ouverture de l'ai- guille de l'injecteur, et, de plus, de créer la possibilité de réduire ou même d'annuler l'effet amortisseur aux régi- mes et charges élevés. L'invention résoud ce problème en prévoyant que l'injecteur ait la conformation d'une buse à téton d'étran- glement et la conduite d'huile de fuite celle d'une conduite basse pression raccordée au système basse pression du dispo- sitif d'injection et dans laquelle est montée une valve ré- glant la pression en fonction des paramètres de fonctionne- ment du moteur. Grâce au système proposé par l'invention, un effet amortisseur direct du déplacement de l'aiguille est obtenu. De plus, ce système garantit qu'avant la levée de l'aiguille d'injecteur, du carburant parvienne par l'inter- médiaire du système d'étranglement dans la chambre de pres- sion sous l'effet de la pression du système basse pression se transmettant à la chambre du ressort. L'effet amortisseur obtenu avec l'exécution dé- jà connue qui a été citée au début est trop faible et agit avec retard, en raison du volume de carburant se trouvant dans la chambre du ressort qui agit à la manière d'un res- sort intermédiaire et de la grande longueur de la conduite d'huile de fuite, jusqu'à l'étranglement. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée plus en détails à l'aide d'exemples d'exécution illustrés par des figures. Celles-ci représentent: Figure 1, Figure 2, Figure 3, une vue schématique du système d'injection d'un moteur Diesel une coupe longitudinale d'un injecteur de carbu- rant avec une conduite d'huile de fuite et une valve de réglage de basse pression à une échelle plus grande, un détail de l'injec- teur de carburant, en une coupe dans laquelle sont représentés par moitié deux exemples d'exécution différents du système d'étranglement Figure 4, Figure 5, Figure 6, le système d'étranglement prévu dans la pièce in- termédiaire de l'injecteur de carburant le système d'étranglement réalisé par un prévu sur la tige-poussoir formant corps cuvette du ressort de fermeture. le système d'étranglement réalisé par un prévu sur la tige-poussoir formant corps l'aiguille d'injecteur. méplat avec la méplat avec Figure 7, en coupe, par moitiés, des exemples d'exécution, de construction différente, du système d'étrangle- ment à interruption d'effet amortisseur. Le système d'injection 1 pour moteur à combustion interne, à injection à allumage par compression d'air, repré- senté sur la figure 1 est constitué pour l'essentiel d'un ré servoir 1, d'une pompe d'alimentation en carburant 2, d'un filtre 3, d'une pompe d'injection 4, de conduites haute pres. sion 5 raccordant la pompe d'injection 4 aux injecteurs 6 et de conduites basse pression pour l'huile de fuite 7 et l'arrivée du carburant 8. Sur la figure 2, est représenté l'un des injec- teurs de carburant 6 de même construction. Cet injecteur comporte une partie supérieure porte-injecteur 9 avec une chambre de ressort 10, une pièce intermédiaire 11 et un corps de buse 12 avec une aiguille d'injecteur 13. Le sys- tème d'étranglement 14 est ici constitué par une plaquette d'étranglement 15 guidée avec jeu radial et axial dans un évidement 16 du corps de buse 12 (figure 3). Cette pla- quette est r8dée sur la face supérieure et est en contact étanche avec la face inférieure, également rôdée, de la pièce intermédiaire 11. L'aiguille d'injecteur 13 forme une seule piè- ce avec une tige-poussoir 17 passant par l'alésage central 18 de la plaquette d'étranglement 15. Le jeu entre celle- ci et l'évidement 16 est nécessaire pour éviter un ajuste- ment trop étroit du guidage de la tige-poussoir 17 dans l'alésage central 18 (ceci n'est valable que pour les e- xemples d'exécution représentés sur la moitié gauche des figures 3 et 7). Lors de la levée de l'aiguille d'injecteur 13, la charge d'huile de fuite se trouvant dans la chambre 20 limitée par la plaquette d'étranglement 15 et la face fron- tale 19 de l'aiguille d'injection 13 est chassée sous pres- sion avec effet d'étranglement soit par un perçage d'étran- glement 21 aménagé dans la plaquette d'étranglement 15 (moi- tié gauche de la figure 3), soit par une fente annulaire d'é- tranglement 22 dimensionnée avec précision, réservée entre la tigepoussoir 17 et l'alésage central 18 (moitié droite de la figure 3), mettant en communication les chambres 20 et 10. Lorsqu'un perçage d'étranglement 21 est utilisé, le jeu entre la tige-poussoir 17 et l'alésage central 18 doit être très réduit pour que le perçage d'étranglement 21 ne soit pas perturbé dans son fonctionnement. L'introduction de la charge d'huile de fuite dans la chambre de pression 20 a lieu avant la levée de l'aiguille 13 par l'intermédiaire du perçage d'étranglement 21 ou de la fente annulaire d'étranglement 22, grâce à la mise en pression, par la pompe d'alimentation en carburant 2, de la chambre de ressort 10. Cette pression est transmise par l'intermédiaire de la conduite d'huile de fuite 7. Sur cette conduite, on peut prévoir une valve 23 d'ouverture et de coupure ou de réduction de pression sur la figure 20 L'arrivée d'un ap- point d'huile de fuite dans la chambre de pression 20 peut ainsi être totalement ou partiellement interrompue, et avec elle l'effet amortisseur. Ce peut être nécessai- re lorsqu'un amortissement du mouvement d'ouverture n'est pas souhaité, à régime et charge élevés, parce que pouvant conduite à une injection exagérément longue et, par consé- quent,à une altération des paramètres de fonctionnement du moteur. L'ouverture et la coupure ou la réduction de la pression peuvent être asservies au régime et/ou à la char- ge et/ou à la température. Sur l'exemple d'exécution représenté sur la figure 4, l'amortissement s'effectue par un perçage d'é- tranglement 24 prévu dans la pièce intermédiaire 11. La tige-poussoir 17 qui, dans ce cas, est une pièce séparée de l'aiguille d'injecteur 13 est guidée dans la pièce in- termédiaire 11 avec étanchéité. La tige-poussoir 17 for- me une seule pièce avec la cuvette 25 d'un ressort de fer- meture 26 disposé dans la chambre de ressort 10. La section d'étranglement à prévoir pour l'ef- fet amortisseur peut aussi ttre réalisée par un méplat 27 (figures 5 et 6) prévu sur la tige-poussoir 17, méplat orien- té dans le sens longitudinal de l'aiguille 13. Le passage ainsi créé sur toute la longueur du méplat met en communica- tion permanente la chambre de pression 20 et la chambre de ressort 10. Sur le système représenté à la figure 7, le dis- positif d'étranglement 14 correspond à celui de la figure 3, mais dans cette exécution, toutefois, la tige-poussoir 17 présente un changement de section en gradin. Sa partie 28 de plus petit diamètre est raccordée directement à l'aiguil- le d'injecteur 13 et dimensionnée en longueur de telle sorte qu'après une course déterminée, l'aiguille 13 libère la plus grande section de passage. Ce système permet pour ainsi dire une interruption de l'effet amortisseur, celui-ci se trouvant alors annulé durant une partie de l'injection et les inconvénients à régime et charge élevés déjà évoqués é- vités. Le cas échéant, un arrêt total de l'effet amortisseur peut être obtenu grâce à une valve 23 incorporée à la con- duite d'huile de fuite 7, cette valve pouvant être asservie à une grandeur caractéristique du moteur. Lorsqu'une plaquette 15 à perçage d'étranglement 21 est utilisée, la partie 28 à diamètre le plus réduit de la tige-poussoir 17 doit être équipée de nervures de guidage 29 garantissant une introduction correcte de la partie de tige-poussoir 30 de plus gros diamètre dans l'alésage cen- tral 18, cette partie 30 pouvant sortir de ce dernier ou de la pièce intermédiaire 11 lors de la levée de l'aiguille 13. REVENDICATIONS 1) Injecteur de carburant pour un dispositif d'injection de moteur à combustion interne, à injection et à allumage par compression d'air, dispositif consis- tant en un système haute pression et en un système basse pression comportant une pompe d'alimentation en carburant, avec une aiguille d'injecteur guidée dans un corps de buse, aiguille qui, dans le sens de l'ouverture, agit par l'in- termédiaire d'une tige-poussoir contre la résistance d'un ressort de fermeture monté dans une chambre de ressort, une conduite d'huile de fuite étant raccordée à l'injecteur et reliée à la chambre de ressort et un dispositif d'étran- glement étant prévu, agissant contre la pression d'ouvertu- re et disposé entre la chambre de ressort et une chambre de pression limitée par la face arrière de l'aiguille d'in- jecteur, caractérisé par le fait que l'injecteur (6) est constitué en buse à téton d'étranglement et la conduite d'huile de fuite (7) en conduite basse pression raccordée au système basse pression du dispositif d'injection (1) et dans laquelle est montée une valve (23) réglant la pres- sion en fonction de paramètres du moteur. 2) Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système d'étranglement (14) est constitué d'une plaquette d'étranglement (15) entou- rant la tige-poussoir (17) et logée dans un évidement (16) du corps de buse (12), plaquette en contact étanche dans une direction avec la face inférieure d'une pièce intermé- diaire (11) se raccordant au corps de buse (12). 3) Injecteur de carburant selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisé par le fait que la plaquette d'étranglement (15) présente un perçage d'étranglement (21) raccordant la chambre de pression (20) à la chambre de res- sort (10). 4) Injecteur de carburant selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait qu'entre la tige-pous- soir (17) et la plaquette d'étranglement (15), est prévue une fente annulaire d'étranglement (22) mettant la chambre de pression (20) en communication avec la chambre de res- sort (10). ) Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif d'étrangle- ment (14) est constitué par un perçage d'étranglement (24) disposé dans la pièce intermédiaire (11) de l'injecteur de carburant (6), la tige-poussoir (17) étant guidée dans la pièce intermédiaire (11) avec étanchéité. 6) Injecteur de carburant selon l'une des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que la tige- poussoir (17) est séparée de l'aiguille d'injecteur (13) et constitue une seule pièce avec une cuvette (25) du ressort de fermeture (26). 7) Injecteur de carburant selon l'une des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que le systè- me d'étranglement (14) est constitué par un méplat (27) o- rienté dans le sens longitudinal de la tige-poussoir (17). 8) Injecteur de carburant selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé par le fait que la tige-pous- soir (17) présente une forme en gradin, la partie de cette tige (28) ayant le plus petit diamètre étant située du côté de l'aiguille d'injecteur (13) et la partie (30) de plus grand diamètre pouvant, lors de la levée de l'aiguille d'in- jecteur (13), sortir de l'alésage central (18) de la plaquet- te (15) ou sortir de la pièce intermédiaire (11).