Brevet FR2542816A1 — publié le 19840921

"INJECTEUR DE CARBURANT" La présente invention concerne un injecteur de carburant du type comprenant un corps d'injecteur, une entrée de carburant dans le corps, des moyens définissant un orifice de sortie du carburant, un siège annulaire défini autour de l'orifice, une plaque de soupape coopérant avec le siège, des moyens élastiques sollicitant la plaque de soupape en contact avec le siège, un dispositif à solénolde supporté par le corps, la plaque de soupape étant formée en un matériau magnétisable et pouvant être éloignée du siège pour permettre le passage du carburant par l'orifice quand il y a excitation du solénoïde, et des ouvertures dans la plaque de soupape, ces ouvertures étant disposées à l'extérieur. du siège annulaire et formant partie du parcours suivi par le carburant au travers de la buse, entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie. Une buse du type spécifiée tend normalement à produire un jet pulvérisé de carburant en forme de pinceau, la forme du jet pulvérisé étant en d'autres termes celle d'un jet concentré. Dans certaines applications de l'injecteur, il est souhaitable que la forme du jet pulvérisé du carburant soit buissonnante, le jet pulvérisé devant en d'autres termes avoir une forme générale conique. Le but de l'invention est de proposer un injecteur de carburant du type spécifié et ayant une forme permettant d'atteindre ce but. Selon l'invention et dans un injecteur de carburant du type spécifié, les axes des ouvertures sont inclinés par rapport à la perpendiculaire de la plaque de soupape, le carburant étant entraîné selon un mouvement tourbillonnaire autour de l'axe de l'orifice avant d'entrer dans cet orifice. Un exemple d'un injecteur de carburant selon l'invention sera maintenant décrit en référence au dessin annexé dans lequel Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un injecteur de carburant pour moteur à combustion interne Figure 2 est une vue, à plus grande échelle, d'une partie de l'injecteur montré figure 1 Figure 3 est une vue en plan d'une partie de la plaque de soupape de l'injecteur, et Figure 4 est une vue en coupe suivant A-A de figure 3. Si l'on se réfère au dessin, l'injecteur comprend un corps extérieur (11) creux et généralement cylindrique, constitué en un matériau magnétisable et définissant, à l'une de ses extrémités, une entrée de carburant (12). A l'intérieur du corps s'étend un noyau magnétisable et creux (13) dans lequel est constitué un passage (14) reliant l'entrée (12) à la sortie (15) du corps. Un gabarit (16) qui entoure le noyau (13) à l'intérieur du corps est constitué en une résine synthétique et il comprend un bobinage de so- lénoïde (17) enroulé sur lui. A proximité de la sortie (15), le corps (11) définit un épaulement circonférentiel (18) en faisant partie intégrante et s'étendant radialement vers l'intérieur, contre lequel un anneau d'acier (19) est coincé au moyen d'un siège de soupape en acier (21). Le siège de soupape (21) a la forme d'un disque dont le diamètre est égal au diamètre interne du corps (11), le disque comprenant un orifice de sortie (22) disposé en son centre. Le noyau (13) se termine à courte distance du siège de soupape (21) et un jeu annulaire existe entre le noyau et la face interne de l'épaulement (18). En outre, la face du siège (21) qui est tournée vers l'extrémité du noyau (13) est conformée de manière à déterminer un siège (23) en forme de nervure annulaire autour de l'extrémité de l'orifice (22).A l'intérieur de l'anneau (19) et entre le siège (21) et l'extrémité du noyau (13) est prévue une plaque de soupape (24) constituée en un matériau magnétisable. La plaque de soupape a la forme d'un disque reçu de façon coulissante dans l'anneau (19) et comprenant plusieurs ouvertures (25) qui le traversent et qui sont disposées en une rangée circulaire autour de son axe central. Le diamètre moyen de la rangée circulaire d'ouvertures (25) est supérieur au diamètre du siège (23) et un ressort de compression (26) logé dans le passage (14) sollicite la plaque de soupape (24) en contact avec le siège (23) Ceci constitue la position fermée de l'injecteur du fait que le contact de la plaque de soupape (24) avec le siège (23) arrête le passage du combustible entre l'entrée (12) et la sortie (15). Le ressort (26) est disposé dans un évidement constitué dans la plaque de soupape. Le diamètre interne de l'épaulement (18) est inférieur au diamètre de l'anneau (19) et l'épaulement recouvre donc la région périphérique extérieure de la plaque de soupape (24). Quand le bobinage est excité, la plaque de soupape est donc attirée vers la joue et l'extrémité du noyau (13). L'épaisseur de la plaque de soupape est inférieure à l'épaisseur de l'anneau (19) d'une quantité prédéterminée permettant à la plaque de soupape (24) d'être déplacée de ladite quantité prédéterminée.Le mouvement de la plaque de soupape est stoppé par l'épaulement (18) et quand elle est dans cette position, le carburant peut traverser le passage en passant par les noyau (13), la face supérieure de la plaque de soupape (24), les ouvertures (25) que contient cette dernière, sous la plaque de soupape (24), sur le siège (23) et par l'orifice de sortie (22) pour parvenir à la sortie (15). Lorsque le bobinage (17) du solénolde est désexcité, le ressort (26) ramène la plaque de soupape (24) à sa position fermée en contact avec le siège (23). Pour réduire le risque que la plaque de soupape (24) bascule quand elle se ferme sur le siège (23), on prévoit une autre nervure annulaire (28) sur le siège (21). La nervure (28) est disposée à l'extérieur du siège annulaire (23) Pour être certain que la plaque de soupape (24) revienne rapidement vers sa position fermée quand le solénolde est désexcité, on dispose un élément d'écartement non magnétisable (27) entre l'épaulement (18) et la plaque de soupape (24). L'élément d'écartement (27) évite ainsi un contact métal contre métal entre la plaque de soupape (24) et l'épaulement (18) et améliore ainsi la caractéristique de "tombée" de la soupape. L'orifice de sortie (22) montré à la figure 1 com porte une partie d'entrée de forme tronconique et une par tie de sortie de forme cylindrique droite, et la forme du jet pulvérisé produit par l'orifice est celle d'un pinceau, c'est-à-dire plus sous la forme d'un jet allongé de carbu rant. Dans certains cas, il est souhaitable que le jet soit de forme buissonneuse pour faciliter le mélange des goutte lettes de carburant contenu dans le jet pulvérisé avec le courant d'air vers lequel il est dirigé. Pour obtenir l'effet désiré, les ouvertures (25) formées dans la plaque de soupape (24) ont leurs axes incli nés comme montré aux figures 3 et 4. L'effet de l'inclinai son des ouvertures est de transmettre au combustible qui traverse les orifices (25) pour parvenir dans l'espace si tué entre la plaque de soupape (24) et le siège de soupape (21) une composante de vitesse circonférentielle quand le bobinage est excité. Lé tourbillonnement du combustible dans ledit espace a pour résultat la formation d'un jet de combustible de forme buissonneuse à l'intérieur et au-delà de la sortie (15). Comme montré dans la partie inférieure de la figure 3, les axes des ouvertures (25) sont inclinés par rapport à l'axe vertical de la plaque de soupape et sont tangents au cercle primitif des ouvertures. La quantité de tourbillonnement qui est transmise au carburant dépend de l'inclinaison des axes. On a constaté que des angles de seu lement 100 déterminent une variation de la forme du jet pul vérisé qui tend vers celle d'un jet de forme buissonneuse que l'on recherche. Un angle de 450 produit un jet encore plus buissonneux du fait du tourbillonnement plus important du carburant. Outre l'inclinaison indiquée ci-dessus, on peut en core améliorer la formation du jet pulvérisé de forme buis sonneuse en inclinant les axes en direction de l'axe central de la plaque de soupape. En plus de l'inclinaison précédem ment décrite, cette inclinaison est montrée à la partie supérieure de la figure 3 L'inclinaison en direction de l'a xe central peut atteindre 350. - REVENDICATIONS 1. - Injecteur de carburant du type comprenant un corps d'injecteur (11), une entrée (12) de carburant définie dans le corps (11), des moyens définissant un orifice de sortie (22) du carburant, un siège annulaire (23) défini autour de l'orifice (22), une plaque de soupape (24) coopérant avec le siège (23), des moyens élastiques (26) sollicitant la plaque de soupape (24) en contact avec le siège (23), un dispositif à solénolde (17) supporté par le corps (11) , la plaque de soupape (24) étant formée en un matériau magnétisable et pouvant être éloignée du siège (23) pour permettre le passage du carburant par l'orifice (22) quand il y a excitation du solénoïde (17) et des ouvertures (25) dans la plaque de soupape (24), ces ouvertures (25) étant disposées à l'extérieur du siège annulaire (23) et formant partie du parcours suivi par le carburant au travers de la buse entre l'orifice d'entrée (12) et l'orifice de sortie (22), caractérisé en ce que les axes des ouvertures (25) sont inclinés par rapport à la perpendiculaire de la plaque de soupape (24), le carburant étant entraîné selon un mouvement tourbillonnaire autour de l'axe de l'orifice (22) avant d'entrer dans cet orifice. 2. - Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les axes des ouvertures (25) sont tangents au cercle primitif desdites ouvertures. 3. - Injecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'inclinaison des axes est comprise entre 100 et 450. 4. - Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les axes des ouvertures (25) sont en outre inclinés en direction de l'axe central de la plaque de soupape (24). 5. - Injecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'inclinaison additionnelle est comprise entre O et 350.