Brevet FR2520446A1 — publié le 19830729

ta présente invention concerne un injecteur de combustible destiné à alimenter en combustible un moteur à combustion interne, l'injecteur étant du type dit à ouverture vers ltex- térieur, et comprenant un corps présentant une ouverture, une tête de soupape située dans l'ouverture, la tête de soupape étant poussée de façon élastique en contact avec un siège, afin d'empêcher l'écoulement de combustible à travers une sortie, et la tête de soupape étant soulevée de son siège par l'action du combustible sous pression fourni à une entrée de l'injecteur pour ainsi permettre l'écoulement de combustible à travers la sortie. Dans une forme connue d'un tel injecteur, la tête de soupape et la paroi de l'ouverture délimitent un espace libre annulaire qui délimite la sortie, et à travers lequel le com- bustible s'écoule lorsque la tête est soulevée dù siege. te jet de combustible pulvérisé résultant est de forme sensiblement conique. Certains moteurs fonctionnent de façon plus satisfaisante si le jet de combustible pulvérisé présente la forme d'un ou plusieurs jets qui produisent un jet pulvérisé concentré et plus pénétrant.Cette forme de jet de combustible pulvérisé peut être obtenue en utilisant ce qui est connu dans la technique comme gicleur d'injection à ouverture vers l'intérieur, mais cette forme d'injecteur est plus onéreuse à fabriquer et tend à être plus encombrante, de sorte que les problèmes d'emplacement de l'injecteur sur un moteur sont plus contraignants. Un but de la présente invention est de proposer un injecteur de combustible du type mentionné sous une forme dans laquelle peuvent être obtenus un jet ou des jets de combustible sous forme concentrée. A cet effet la présente invention concerne un injecteur de combustible du type mentionné, caractérisé par le fait que le tête de soupape présente un chemin d'écoulement comportant une sortie qui est obturée par la paroi de l'ouverture dans la position fermée de la tête de soupape, la sortie apparaissant progressivement au-delà de la paroi de l'ouverture lors que la t8te de soupape est souleve du siège, l'espace libre entre la tête de soupape et la paroi étant tel que sensiblement tout le combustible s'écoule le long du chemin d'écoulement. Des exemples d'injecteurs de combustible selon l'invention sont décrits ci-dessous en référence aux dessins annexés, sur lesquels la Fig. 1 est une vue latérale en coupe à'une forme connue d'injecteur à ouverture vers l'extérieur; la Fig. 2 est une vue à une échelle agrandie d'une partie de l'injecteur représenté sur la Fig. 1, représentant la modification selon l'invention; les Fig. 3 et 4 représentent la même forme d'injecteur que la Fig. 2, la soupape étant dans différentes positions; la Fig. 5 représente une autre forme de réalisation de l'injecteur, différente de celle de la Fig. 2; et les Fig. 6 et 7 représentent d'autres modifications. En référence à la Fig. 1 des dessins, l'injecteur de combustible comprend un corps 10 dans lequel est ménagé un alésage 11. L'alésage 11, à l'extrémité du corps qui s'ouvre normalement sur la chambre de combustion du moteur, est élargi pour délimiter une ouverture 12, et la jonction entre la partie principale de l'alésage et l'ouverture 12 est de forme tronconique, pour définir un siège 13. Une soupape est montée coulissante à l'intérieur de l'alésage et comprend une queue 14 et une tête 15. La partie principale de la queue 14 délimite avec l'alésage 11 un espace libre, mais présente une partie de guidage cannelée 15A et une partie 16 qui est coulissante dans l'alésage il et qui s'étend au-delà de l'extré- mité du corps.La partie 16 présente une butée à ressort 17 entre laquelle et une collerette du corps est situé un ressort hélicoldal de compression 18. En outre la butée à ressort est maintenue axialement fixe par rapport à la queue au moyen d'un organe d'arrêt 19. Le corps présente des ouvertures 20 à travers lesquelles du combustible peut s'écouler vers 1espace libre annu laire situé entre la queue de la soupape et la paroi de l'a alésage 11. En pratique, le corps de l'injecteur est monté à l'intérieur d'un carter qui présente également une entrée de combustible, de sorte que du combustible sous pression peut être admis dans l'espace libre mentionné plus haut. La têXe 15A de la soupape présente une partie cylindrique droite 21 et une premiers partie conique 22 suivie par une autre partie conique 23. La jonction des parties coniques 22 et 2v s'applique contre le siège 13.~Dans l'exemple de la Fig. 1 qui, comme mentionné, est une forme connue d'injecteur, un espace libre annulaire existe entre la paroi de l'ouverture 12 et la paroi ae la partie cylindrique droite 21 et, en conséquence, lorsque la têtue est soulevée du siège par l'action du combustible sous pression, du combustible s'écoule à travers l'espace libre annulaire pour engendrer un jet pul vérisé sensiblement conique. En référence à la Fig. 2, l'espace libre entre la partie cylindrique droite 21 de la tête de soupape et la paroi de l' ouverture 12 est considérablement réduit, de sorte que pratiquement aucun combustible ne peut s'écouler le long de l'es- pace libre de travail.Cependant, dans l'exemple particulier, la tete de soupape est munie de deux chemins d'écoulement désignés par la référence générale 24 et qui sont définis par des passages ménagés dans la tête de soupape. tes sorties 25 des chemins d'écoulement sont positionnées de sorte qu'elles sont obturées par la paroi de l'ouverture 12, dans la position fermée de la tette de soupape. tes sorties sont les ex trémités de passages 26 percés dans la tte de soupape et comz.uniquant avec des passages d'alimentation 27 qui donnent sur la surface de la partie conique 22 de la tête de soupape en un endroit proche du siège. Dans le présent exemple, les axes des passages 26 sont situés sur la surface d'un cone imaginaire.En fonctionnement, lorsque du combustible sous pression alimente l'injecteur, la tête de soupape se soulève et les sorties 25 apparaissent au-delà de l'extrémité du corps de l'injecteur. En conséquence, du combustible peut s' écouler à travers les sorties pour procurer, dans l'exemple particulier, deux jets de combustible qui forment un schéma de pulvérisation dont la puissance de pénétration est accrue. Sur la Fig. 3, la tête de soupape est représentée dans sa position totalement ouverte et l'espace libre entre la partie cylindrique droite 21 et 1P paroi de l'ouverture 12 est telle due sensiblement tout le combustible écoule à travers les chemins d'écoulement mentionnés ci-dessus. Sur la Fig. 4, la soupape est représentée dans une position partiellement ouverte, et on notera que les sorties 25 ne sont que partiellement découvertes, de sorte que les orifices définis par les sorties présentent une section qui varie lors des déplacements de la soupape. Sur la Fig. 5, les chemins d'écoulement 24 sont constitués de fentes 28 qui sont ménagées dans la tte de soupape. Egalement comme le montre la Fig. 5, les fentes sont inclinées vers l'axe de la soupape. Comme dans les exemples précédents, les sorties des chemins d'écoulement ont une section qui varie lorsque la tête de soupape se déplace vers une position ouverte. Sur la Fig. 6, la tête de soupape 15 est munie d'un rebord 29 qui s'étend vers l'extérieur et coopère avec un siège 30 défini sur la surface d'extrémité du corps. Dans la position fermée, comme représenté, les chemins d'écoulement 24 sont en communication libre avec les orifices 20 et donc avec l'entrée de l'injecteur. A nouveau l'espace libre entre la partie cylindrique droite de la tête de soupape et la paroi de 1'ouverture 12 est tel que, dans la position ouverte de la soupape, sensiblement tout le combustible s'écoule via les chemins d'écoulement 24. Dans la disposition représentée sur la Fig. 7, chaque chemin d'écoulement 24 présente une pluralité de sorties 31 constituées de passages dont la taille est plus petite que celle des passages 26. Cependant, comme précédemment, chaque sortie 31 est progressivement découverte lors du déplacement de la soupape, mais on notera que la soupape doit se dépla cer d'une certaine distance avant que le second perçage ne soit découvert. tes axes des passages formant les sorties adjacentes 31 peuvent converger de façon à ce que, lorsque les deux sorties sont découvertes, le jet pulvérisé résultant soit un jet simple. De pus, si les déplacements angulaires de la soupape sont empêchés, les angles des passages et des fentes par rapport à l'axe de la soupape peuvent être modifiés pour procurer un schéma de pulvérisation particulier. Revendications 1 - injecteur de combustible destiné à alimenter en combustible un moteur à combustion interne, l'injecteur étant du type dit à ouverture vers l'extérieur comprenant un corps (10) présentant une ouverture (12), une tête de soupape (15) située dans l'ouverture, la tête de soupape étant poussée de façon élastique en contact avec un siège (13) afin d'empêcher l'écoulement de combustible à travers une sortie, la tate de soupape (15) étant soulevée du siège (13) par I'ation de combustible sous pression fourni à une entrée (20) de l'injecteur pour ainsi permettre l'écoulement de combustible à travers une sortie, caractérisé par le fait que ladite sortie est définie par un chemin d'écoulement (24) ménagé dans la tête de soupape (15), ledit chemin d'écoulement (24) comportant une sortie (25) qui est obturée par la paroi de l'ouver- ture (12) dans la position fermée de la tête de soupape (15), la sortie apparaissant progressivement au-delà de la paroi de l'ouverture (12) lorsque la tête de soupape est soulevée du siège (13), l'espace libre entre la tête de soupape (15) et la paroi étant tel que sensiblement tout le combustible s'écoule le long du chemin d'écoulement(24). 2 - Injecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit chemin d'écoulement (24) est défini par un passage ménagé dans la tête de soupape (15) présentant une sortie (25) située sur une partie cylindrique droite (21) de la tête de soupape, ladite sortie étant obturée dans la position fermée de la tête de soupape par une paroi cylindrique droite de l'ouverture (12). 3 - Injecteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit chemin d'écoulement (24) présente une plu ralitéde sorties (31). 4 - Injecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit chemin d'écoilement (24) est défini par une gorge ménagée dans la tête de soupape. 5 - Injecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit siège (13) est disrosé en amont du chemin d'écoulement (24). 6 - Injecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait cue ledit siège (13) est disposé en aval du trajet d'écoulement.