Brevet FR2520445A1 — publié le 19830729

La présente invention est relative à un injecteur d'alimentation en combustibled'unmoteur à combustion interne, l'injecteur étant du type dit "à ouverture externe" et comprenant un corps qui présente une ouverture à son extrémité qui, en service, est exposée à une chambre de combustion du moteur, une tête d'une soupape située dans l'ouverture, la tete de soupape étant repoussée élastiquement au contact d'un siège pour empêcher l'écoulement du combustible dans l'ouvreture et soulevée du siège par l'action du combustible sous pression amené à un orifice d'entrée de l'injecteur, pour permettre ainsi au combustible de s'écouler dans l'ouverture. Dans un type connu d'injecteur de ce genre, la soupape et la paroi de l'ouverture délimitent un espace annulaire par lequel le combustible s'écoule lorsque la tête est soulevée du siège, et le jet pul vérisé de combustible en résultant prend généralement une forme conique. Quelques moteurs fonctionnent de façon plus satisfaisante si la vaporisation du combustible est faite sous forme d'un ou de plusieurs jets, ce qui produit une pulvérisation concentrée plus pénétrante. Une telle forme de vaporisation de combustible peut être obtenue avec un injecteur connu dans la technique sous le nom "à ouverture interne", mais un tel injecteur est plus cher à produire et susceptible d'être plus encombrant rendant plus difficiles les problèmes de positionnement de l'injecteur sur un moteur. L'invention a pour but de fournir un injecteur du type ci-dessus, dont la forme permette d'obtenir un ou plusieurs jets de combustible concentrés. L'invention a pour objet à cet effet un injecteur de combustible du type précité dans lequel l'ouverture a une paroi cylindrique droite dans laquelle sont façonnés le ou les accès d'un ou de plusieurs chemins d'écoulement définis dans le corps de l'injecteur, le chemin d'écoulement s'ouvrant sur l'extrémité du corps, la tête de la soupape comprenant une portion cylindrique droite qui découvre le ou les accès sur une étendue grandissante au fur et à mesure que la tête, en service, s'éloigne du siège. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront au cours de la description qui va suivre de modes de réalisation représentés aux dessins annexés et donnés uniquement à titre d'exemple. Sur les dessins La Fig. 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un type connu d'injecteur à ouverture externe. LaFig. 2 est une vue à une échelle agrandie d'un détail de l'injecteur représenté sur la Fig. 1, modifié conformément à l'invention. La Fig. 3 est une vue en coupe partielle, montrant une autre modification de l'injecteur de la Fig. 1. La Fig. 4 est une vue semblable à la Fig. 2 montrant une seconde modification. La Fig. 5 est une vue montrant une troisième modification de l'injecteur, en position dans la chambre de combustion d'un moteur. En se référant à la figure 1, l'injecteur de combustible comprend un corps 10 dans lequel un alésage 11 est percé. L'alésage 11, à l'extrémité du corps qui, en service, communique avec la chambre de combustion du moteur associé, s'élargit pour délimiter une ouverture 12 à paroi cylindrique droite. Le raccordement entre la partie principale de l'alésage et l'ouverture 12 est de forme tronconique pour définir un siège 13. Un obturateur de soupape qui comprend une tige 14 et une tête 15 est monté coulissant dans l'alésage. La partie principale de la tige 14 délimite avec l'alésage 11 un espace vide, mais elle comporte une glissière à cannelures 15A et une partie 16 montée coulissante dans l'alésage 11, et qui dépasse l'extrémité du corps. La partie 16 comporte une butée à ressort 17 un ressort hélicoïdal de compression 18 est logé entre cette butée et une collerette du corps. De plus, les mouvements axiaux de la butée par rapport à la tige sont empêchés par un organe de retenue 19. Le corps comprend des ouvertures 20 par lesquelles le combustible peut pénétrer dans l'espace annulaire entre la tige de l'obturateur et l'alésage 11 et en pratique, ces ouvertures communiquent avec une arrivée de combustible ménagée-dans un carter associé de manière étanche à la collerette sur le corps. La tête 15 de l'obturateur possède une portion cylindrique droite 21 et une première portion conique 22 suivie d'une seconde portion conique 23. Le raccordement entre les portions coniques 22 et 23 constitue la ligne de contact avec le siège quand la tête de la soupape est en position fermée. Dans l'exemple de la Fig. 1 qui, comme mentionné, représente un type connu d'injecteur, un espace annulaire existe entre la paroi de l'ouverture 12 et la paroi de la portion cylindrique droite 21 et par conséquent, lorsque la tête est soulevée du siège sous l'action du combustible sous pression, le combustible stécoule par l'espace annulaire et produit un jet pulvérisé généralement conique. En se référant maintenant à la Fig. 2, on voit que le diamètre de la partie cylindrique droite 24 de la tête 15 de la soupape est choisi pour ne laisser à peu près aucun jeu entre cette partie 24 et la paroi de l'ouverture 12 mais, dans cet exemple particulier, le corps de la soupape délimite deux chemins d'écoulement 25 sous forme de perçages dans le corps de la soupape. Les orifices de ces perçages s'ouvrent sur la paroi cylindrique droite de l'ouverture 12 et sont situés zde manière qu'ils soient couverts par la partie cylindrique droite 24 de la tête de la soupape quand cette der nière est dans la position fermée. Au fur et à mesure que l'obturateur se déplace jusqu'à la position ouverte, les orifices des perçages 25 sont progressivement découverts et le combustible peut s'écouler en jets ou vaporisations concentrés 26. Ces vaporisation ou jets de pulvérisation ont un pouvoir de pénétration accru en comparaison de ceux obtenus avec l'injecteur représenté à la Fig. 1.Cependant, les orifices des perçages étant progressivement découverts au fur et à mesure que la pression du combustible s' accroit, il peut être difficile de trouver un ressort qui puisse fournir l'accroissement de force demandé sur le petit déplacement de la tête de soupape et, par conséquent, il peut etre nécessaire, plutôt que de forer un seul perçage 25, de faire au moins deux perçages 27 espacés axialement comme représenté à la Fig. 3. La distance entre les perçages peut être augmentée de façon qu'une augmentation appréciable de la force élastique soit obtenue au fur et à mesure que la tête de soupape se déplace et découvre les perçages.Dans cet exemple particulier, chaque perçage est de 0,2 mm et lorsque les deux perçages sont découverts, ils sont équivalents à un perçage unique de 0,28 mm, ces deux mesures représentant le diamètre des perçages. Tel qu'ils sont représentés, les axes des perçages adjacents 27 sont parallèles, mais, si c'est désiré, leurs axes peuvent converger de façon qu'un jet ou qu'une pulvérisation unique soit formé. De plus, la pression du combustible ayant tendance à ståccroitre avec la vitesse, à basse vitesse on peut ne découvrir que le perçage inférieur 27. Au fur et à mesure que la vitesse s'accroit, le ou les perçages supérieurs, si leur nombre est plus important, dans le groupe, seront découverts sur une surface variable selon une loi où la quantité de combustible fournie au moteur est fonction de sa vitesse et de sa charge. C'est avantageux pour la combustion du combustible dans la chambre de combustion du moteur. La figure 4 montre une variante aux perçages, lesquels sont remplacés dans cet exemple par des entailles axiales 28 qui sont façonnées dans l'extrémité du corps de soupape. Ces entailles sont bouchées par la partie cylindrique droite de la tête de soupape quand la tête est dans la position fermée. Dans les exemples des Fig. 2-4, la partie cylindrique droite 24 de la tête de soupape laisse un très faible jeu avec la paroi de l'ouverture 12, de façon que le combustible ne puisse pratiquement pas s'écouler par l'ouverture annulaire. Les injecteurs de ce type sont particulièrement appropriés pour être utilisés avec les moteurs à injection directe qui emploient couramment quatre jets pulvérisés de combustible ou plus à partir d'un injecteur central, et pour lesquels il est connu que le principe de la surface variable est avantageux pour le rendement du moteur. Sur l'exemple de la figure 5, le jeu est augmenté de façon à obtenir un jet de vaporisation généralement annulaire, comme dans l'exemple de la Figure 1, dès que la tête de la soupape est soulevée de son siège. L'injecteur comporte aussi une encoche 28 que la partie cylindrique droite 24 de la tête de la soupape découvre lorsque la tête de la soupape s'est déplacée d'une distance déterminée. En plus du jet de pulvérisation annulaire qui est représenté d'une façon générale en 29, on obtient aussi un jet de pulvérisation représenté en 30, qui possède un pouvoir pénétrant accru et qu'on dirige commodément contre le tourbillon d'air dans la chambre de combustion, ceci étant représenté par la flèche 31. Cet agencement est particulièrement approprié à l'emploi avec des moteurs à injection indirecte dans lesquels le combustible est fourni à une petite chambre de combustion séparée du cylindre du moteur, ou avec certains types de moteurs à injection directe qui ont été déve loppés et qui ont un tourbillon très fort et utilisent un injecteur qui est décalé par rapport à l'axe du cylindre. Le jet de pulvérisation 30 n'est produit que lorsque la pression du combustible amené à l'injecteur dépasse une valeur déterminée, généralement quand le moteur tourne à haute vitesse. Le jet de pulvérisation 30 est capable de pénétrer dans le courant d'air qui, au fur et à mesure que la vitesse du moteur croît, à lui même une vitesse accrue. REVENDICATIONS 1. Injecteur de combustible pour l'alimentation en combustible d'un moteur à combustion interne, l'injecteur étant du type dit "à ouverture externe caractérisé en ce qu'il comprend un corps (10) présentant une ouverture (12) à l'extrémité de ce corps qui en service est exposée à la chambre de combustion du moteur, une tête de soupape (15) logée dans l'ouverture (12), la tête de soupape (15) étant repoussée de façon élastique au contact d'un siège (13) pour empêcher l'écoulement du combustible à travers l'ouverture (12) et la tête de soupape (15) étant soulevée du siège (13) sous l'action du combustible sous pression amené à un orifice d'entrée de l'injecteur, pour permettre par ce moyen au combustible de s'écouler à travers l'ouverture (12), cette ouverture ayant une paroi cylindrique droite dans laquelle sont formés l'accès ou les accès d'au moins un chemin d'écoulement (25) délimité dans le corps (10) de l'injecteur, le chemin d'écoulement s'ouvrant sur l'extrémité du corps, la tête de soupape (15) délimitant une portion cylindrique droite (24) qui découvre le ou les accès sur une étendue grandissante au fur et à mesure que la tête de soupape (15), en service, s'éloigne du siège (13r. 2. Injecteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chemin d'écoulement est formé par un perçage (25) dans le corps (10). 3. Injecteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chemin d'écoulement est formé par au moins deux perçages dans le corps espacés axialement. 4. Injecteur suivant la revendication 1, ca caractérisé en ce que le chemin d'écoulement est constitué par une entaille axiale (28) s'étendant intérieurement à partir de l'extrémité du corps (10). 5. Injecteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties cylindriques droites (24, 25) ont un faible jeu entre elles pour empêcher à peu près tout écoulement de combustible. 6. Injecteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties cylindriques droites (24, 25) délimitent un jeu ou espace annulaire par lequel s'écoule un jet de pulvérisation de combustible sensiblement annulaire quand la tête de soupape (15) est soulevée du siège.