Brevet FR2547358A1 — publié le 19841214

Cette invention se rapporte à des injecteurs de combustible à travers lesquels le combustible peut être injecté dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, l'injecteur étant du type dit ou5 vrant vers l'extérieur et comprenant un élément obturateur mobile qui peut coulisser dans un alésage, l'élément obturateur mobile ayant une tête de forme approprée pour coopérer avec un siège, et des moyens élastiques qui tendent à placer l'élément obturateur mobile dans 10 une position de fermeture dans laquelle la tête est appuyée à joint étanche sur le siège et o l'écoulement du combustible entre une entrée et une sortie est arrêté. La forme de jet pulvérisé de combustible qui doit être produite par un injecteur de combustible dé15 pend du type de la chambre de combustion et, dans un exemple, on exige de l'injecteur qu'il débite un jet possédant une faible énergie pendant l'injection initiale du combustible mais qui se termine par un jet à haute énergie L'énergie du jet de combustible dépend de la 20 perte de charge à travers l'orifice qui produit le jet et forme la sortie. Le but de l'invention est de fournir une injection de combustible du genre spécifié d'une façon simple et commode. Selon l'invention, un injecteur de combustible du genre spécifié comprend des moyens définissant un piston qui coulisse dans un cylindre, un orifice à travers lequel le combustible peut pénétrer dans le cylindre et en sortir, cet orifice se fermant progressivement, pen30 dant le fonctionnement, lorsque la tête de l'élément obturateur se soulève du siège, le combustible contenu dans ledit cylindre formant alors un ressort liquide qui assiste l'action desdits moyens élastiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'in35 vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de deux exemples d'injecteurs de com- bustible et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, les figures 1 et 2 représentent respectivement les deux injecteurs par des vues en coupe verticale. Sur la figure 1 des dessins, l'injecteur est désigné dans son ensemble par 10 et il comprend une soupape désignée dans son ensemble par 11 La soupape comprend un corps 12 muni d'une collerette et dans lequel est défini un alésage 13 L'alésage 13 présente une par10 tie élargie à l'extrémité étroite du corps, cette partie élargie définissant un siège 14 de forme tronconique avec lequel coopère une tête de soupape 15 qui est portée par une tige 16, la tige et la tête de la soupape formant un élément mobile de soupape La tête de soupape 15 possède une partie extérieure cylindrique qui définit avec la partie terminale élargie de l'alésage une sortie annulaire 17 à travers laquelle le combustible peut s'écouler la tête de la soupape possède une partie conique de sorte que, lorsque la tête émerge de l'extrémité 20 élargie de l'alésage, l'aire de la sortie annulaire croút. La partie principale de la tige 16 est plus petite que l'alésage mais elle est munie d'un renflement intermédiaire 18 servant à guider le mouvement de la ti25 ge La tige se prolonge au-delà de l'extrémité du corps et elle est entourée d'une butée de ressort 19, un ressort de compression hélicoidal 20 étant monté entre un épaulement formé sur cette butée de ressort et la collerette du corps 12 La butée 19 est retenue en position 30 sur la tige au moyen d'un élément de retenue 21 qui est lui-même retenu en position par un dispositif de fixation 22 Dans la position fermée de l'élément mobile de la soupape, qui est représentée sur les dessins, il existe un jeu entre les extrémités adjacentes de la butée 19 35 et du corps 12 et ce jeu décroît lorsque l'élément mobile de la soupape se déplace vers sa position ouverte, le mouvement de l'élément mobile de la soupape étant arrêté par l'entrée en contact de la butée et du corps. La soupape est logée dans un bottier creux 23, la partie terminale réduite du corps 12 traversant une 5 ouverture de la paroi de base du bottier Le boîtier est fermé par un élément de fermeture 24 qui est en prise par vissage avec le bottier et, entre l'élément de fermeture 24 et la collerette du corps, se trouve une jupe creuse 25 La partie de la jupe 25 qui est adjacente à 10 l'élément de fermeture 24 est de forme cylindrique droite et constitue un cylindre dont le piston est constitué par l'élément de retenue 21. L'élément de fermeture 24 définit une entrée de combustible 26 qui, en fonctionnement, est reliée à une 15 pompe d'injection désignée dans son ensemble par 27 et cette entrée de combustible communique par un passage 28 avec l'espace formé sur la face de l'élément de retenue qui est à l'opposé du ressort En outre, le passage 28 communique, au moyen d'un passage radial ou de plusieurs 20 passages radiaux 29, avec un espace annulaire formé entre la jupe 25 et la surface interne du bottier Le corps 12 est muni d'une pluralité d'orifices 31 qui font communiquer l'espace 30 avec l'espace annulaire situé entre le renflement 18 et la tête 15 et formé entre 1 'a 1 lé25 sage 13 et la partie réduite de la tige 16 En outre, la jupe 25 est munie d'orifices 32 qui relient l'espace 30 à la chambre ou au cylindre compris entre l'élément de retenue 21 et la collerette du corps 12 Les orifices 32 sont positionnés de manière à être progressivement mas30 qués par l'élément de retenue 21 lorsque la tête de la soupape se soulève de son siège. En fonctionnement, lorsque du combustible sous pression est refoulé par la pompe d'injection 27, la pression du combustible agissant sur la soupape déplace 35 l'élément mobile de la soupape en surmontant l'action du ressort 20 et le combustible s'écoule à travers les ori- fices 31, en provenant de l'espace 30 et à travers la sortie 17 L'aire effective sur laquelle la pression agit est sensiblement égale à l'aire de la tête 15 de la soupape Pendant les phases initiales du refoulement du 5 combustible débité par la pompe 27, la pression du combustible sera relativement basse, de sorte que le jet de combustible pulvérisé qui est engendré à la sortie 17 possède une énergie relativement faible Lorsque la pression continue à croître, l'élément mobile de la soupape 10 poursuit son mouvement en surmontant l'action du ressort jusqu'à ce que les orifices 32 soient masqués Lorsque ceci se produit, le combustible contenu dans l'espace qui est limité par l'élément de retenue 21, la collerette du corps 12 et la jupe 25,se comporte comme un res15 sort hydraulique qui assiste le ressort de compression hélicoïdal 20 pour résister au mouvement de l'élément mobile de la soupape La pression du combustible qui est refoulé par la pompe d'injection tend à croître mais, en raison de l'action du ressort fluide, le mouvement addi20 tionnel de l'élément mobile de la soupape est relativement petit La perte de charge à travers la sortie croit donc et le jet résultant possède une plus grande énergie. Dans l'arrangement qui est représenté sur la fi25 gure 2, les orifices 32 sont supprimés mais leur fonction est assurée par des orifices 33 qui sont formés dans le corps 12 et qui communiquent avec l'espace annulaire défini entre la tige 16 de l'élément mobile de la soupape et l'alésage 13 Dans cet exemple, le renflement 30 18 prévu sur la tige de l'élément mobile de la soupape ferme les orifices 33 lorsque la tête de la soupape est soulevée de son siège Lorsque les orifices 33 sont fermés, le combustible contenu dans l'espace précité agit comme un ressort hydraulique et assiste l'action du res35 sort de compression hélicoidal. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. R EV E N D I C A T I O N S 1 Injecteur de combustible à travers lequel du combustible peut être injecté dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, l'injecteur étant du type dit ouvrant vers l'extérieur et comprenant un élément obturateur mobile ( 16) qui coulisse dans un alésage ( 13), l'élément obturateur mobile ayant une tête ( 15) de forme appropriée pour coopérer avec un siège ( 14), et des moyens élastiques ( 20) qui tendent à placer l'élément obturateur mobile ( 16) dans une position de 10 fermeture dans laquelle la tête est appuyée à joint étanche sur le siège et o l'écoulement du combustible entre une entrée ( 26) et une-sortie ( 17) est arrêté, cet injecteur étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 21; 18) définissant un piston qui coulisse dans un cy15 lindre ( 25), un orifice ( 32; 33) à travers lequel le combustible peut pénétrer dans le cylindre et en sortir, cet orifice se fermant progressivement, pendant le fonctionnement, lorsque la tête ( 15) de l'élément obturateur se soulève du siège ( 14), le combustible contenu dans le20 dit cylindre ( 25; 13) formant alors un ressort liquide qui assiste l'action desdits moyens élastiques ( 20 >. 2 Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens définissant le piston sont constitués par un élément de retenue ( 21) qui est monté 25 sur la tige ( 16) de l'élément obturateur mobile. 3 Injecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément de retenue ( 21) coulisse dans une extrémité d'une jupe creuse ( 25), ladite jupe étant en appui à son autre extrémité contre une colleret30 te formée sur le corps ( 12) de la soupape, dans lequel l'élément obturateur mobile ( 16) est monté, l'élément de retenue ( 21) étant en appui contre une butée ( 19) prévue pour une extrémité d'un ressort de compression hélicoldal ( 20) formant lesdits moyens élastiques ( 20), l'autre extrémité du ressort attaquant ladite collerette. 4 Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit orifice ( 32) est formé dans la jupe ( 25) dans une position appropriée pour être progressive5 ment masquée par ledit élément de retenue ( 21) lorsque la tête ( 15) de l'élément obturateur mobile ( 16) se soulève de son siège ( 14). Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit orifice ( 32) est formé dans ledit corps ( 12) de la soupape et débouche dans un alésage ( 13) prévu dans le corps de la soupape, et dans lequel se trouve la tige ( 16) de l'élément mobile de la soupape, ladite tige comprenant un renflement ( 18) qui coopére avec la paroi de l'alésage ( 13)afin de quider ladite tige, ledit orifice ( 32) 15 se trouvant progressivement recouverts par ledit renflement au fur et à mesure que la tête ( 15) de la soupape se soulève de son siège ( 14).