Brevet FR2549153A1 — publié le 19850118

La présente invention a pour objet des injecteurs de carburant du type dit à ouverture vers l'intérieur et comprenant un corps d'injecteur, un alésage borgne pratiqué dans le corps, un siège défini à l'extrémité borgne de l'alésage, un clapet mobile dans l'alésage, ledit clapet étant usiné pour coopérer avec le siège, des moyens élastiques pour rappeler le clapet en contact avec le siège, un orifice d'entrée de carburant dans le corps, par lequel le carburant sous pression peut s'écouler et agir sur le clapet pour le soulever du siège et permettre ainsi l'écoulement du carburant de l'orifice d'entrée à travers un orifice de sortie. On connaît dans ce domaine technique différentes formes d'injecteurs du type mentionné ci-dessus. Le type d'injecteur que l'on dit "injecteur à trou" possède une chambre placée en aval du siège et 1 'ori- fice de sortie est un fin percement ou percements s 'étendant de la chambre vers l'extérieur de l'injecteur. L'injecteur que l'on dit "à broche" ("pintle") possède un prolongement sur le clapet qui fait saillie avec un jeu à travers un orifice de ladite chambre vers l'extérieur de l'injecteur, la paroi de l'orifice et/ou le prolongement étant usinés pour commander l'écoulement de carburant par le jeu au fur et à mesure que le clapet s'écarte du siège. A la fin de la distribution de carburant, après que le clapet est venu en contact avec le siège, une petite quantité de carburant reste dans la chambre en aval du clapet, et, du fait que des gaz de combustion peuvent accéder à la chambre par le percement ou le jeu, une accumulation progressive de carbone se produit dans la chambre. La calamine affecte le rendement de l'injecteur et de ce fait du moteur qui lui est associé. L'objet de la présente invention est de fournir, sous une forme simple et commode, un injecteur de carburant du type indiqué. Selon l'invention, dans un injecteur de carburant du type indiqué, sont disposés, en.aval du siège, une chambre, un orifice partant de ladite chambre vers l'extérieur de l'injecteur, un prolongement sur ledit clapet, ledit prolongement s'étendant à l'intérieur dudit orifice et, en position fermée du clapet, empêchant l'admission des gaz de combustion dans ladite chambre, ledit orifice formant ladite sortie. On va décrire maintenant des exemples d'injecteur de carburant selon l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue latérale et en coupe d'une partie de l'injecteur; la figure 2 représente une vue à une plus grande échelle d'une partie de l'injecteur de la figure 1; la figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2 montrant une variante; et les figures 4 et 5 sont des vues semblables à celles des figures 2 et 3 montrant d'autres variantes. Si l'on se rapporte aux figures 1 et 2 des dessins, l'injecteur comprend un corps 10 de forme étagée, l'extrémité la plus étroite du corps étant exposée, en service, à l'intérieur d'une chambre de combustion d'un moteur qui lui est associé. En pratique, le corps de l'injecteur est fixé à un organe de support au moyen d'un écrou à chapeau. Un alésage borgne 11 est pratiqué dans le corps et cet alésage s'étend de l'extrémité la plus large du corps jusqu'en continuité de l'extrémité la plus étroite de celui-ci. A l'extrémité borgne de l'alésage, est formé un siège 12 et, entre les extrémités de l'alésage, est formée une partie élargie qui communique avec une entrée de carburant, avantageusement pratiquée dans le support mentionné ci-dessus au moyen d'un canal ou de canaux d'admission 15.Le canal ou les canaux, en service, est ou sont relié(s) à la sortie d'une pompe à injection de carburant 16. Un clapet 17 est situé à l'intérieur de l'alésage et son extrémité est adjacente au siège; le clapet est usiné pour coopérer avec celui-ci. Le clapet porte un prolongement 18 de forme cylindrique droite et, en position fermée du clapet, dans laquelle il est représenté, le prolongement s'étend dans et présente un jeu de travail par rapport à la paroi d'un orifice 20 jusqu'à l'extérieur de l'injecteur, la partie extrême de l'orifice étant de forme cylindrique droite. En aval du siège, est ménagée une chambre 21 qui communique avec la partie élargie 14 quand le clapet est soulevé de son siège, au moyen d'un dégagement annulaire 19 qui est défini entre le clapet et la paroi de l'alésage, le dégagement étant avantageusement obtenu en réduisant le diamètre du clapet. Le clapet, à son extrémité éloignée du siège, est constitué d'un tenon 22 d'une seule pièce avec le clapet, qui porte une butée de ressort 23, cette dernière étant en prise avec un ressort à boudin 24 travaillant par compression qui, avantageusement, est fixé à l'intérieur de la chambre, qui peut être purgée, pratiquée dans le support mentionné ci-dessus. En service, quand du carburant sous pression est fourni à la partie élargie 14, le carburant sous pression agit sur la surface différentielle du clapet pour produire une force agissant pour déplacer le clapet contre l'action du ressort 24. Quand la force exercée par le ressort est vaincue, le clapet est soulevé de son siège pour permettre l'écoulement du carburant dans la chambre 21. Quand le clapet a été suffisamment soulevé de manière que le prolongement 18 soit écarté de l'orifice 20, le carburant peut s'écouler de la chambre 21 vers l'extérieur de l'injecteur. La surface utile d'écoulement de la chambre 21 varie au fur et à mesure que leoclapet est soulevé et écarté de son siège grâce au fait que la paroi de la chambre 21, qui mène à la partie cylindrique droite, est de forme conique, dans cet exemple particulier la conicité étant obtenue par une série de zones inclinées. L'injecteur est donc du type à surface variable. On insiste une fois de plus sur le fait que le prolongement 18 présente un jeu de travail avec la paroi de l'orifice 20 de manière à empêcher, en position fermée du clapet, l'admission des gaz de combustion dans la chambre 21. En empêchant cet échappement des gaz de combustion, le carburant qui y est retenu ne charbonne pas et, de ce fait, la formation de calamine à l'intérieur de la chambre et sur les parties constituant les parois de la chambre est réduite. Le jeu de travail diamétral doit être d'environ 5 microns ou moins. Le fait que le prolongement 18 présente un jeu de travail avec la paroi de l'orifice 20 assure le centrage du clapet à mesure qu'il se déplace vers la position fermée, et ce centrage est facilité par le fait que la partie 11A de la paroi de l'alésage, qui est située entre la partie élargie 14 et l'extrémité la plus large du corps, présente une conicité vers l'intérieur en partant du prolongement. Le clapet peut de ce fait s'aligner à mesure qu'il se déplace vers la position fermée. Une variante de l'injecteur est montrée figure 3. Dans ce cas, l'orifice 20 est rallongé et des canaux d'écoulement qui sont des percements 25 s'étendent de la paroi de l'orifice dans la chambre. Une fois encore, le jeu entre le prolongement 18 et la paroi de l'orifice constitue-un jeu de travail de manière que, en position fermée du clapet, les gaz de combustion ne puissent s'échapper dans la chambre 21. A mesure que le clapet commence à s'écarter de son siège, les sorties despercements sont découvertes par le prolongement et le carburant s'écoule à travers les percements et passe par l'orifice en formant des jets de carburant pulvérisé. Le fait que le clapet découvre progressivement les sorties des percements signifie qu'une surface variable se présente à l'écoulement du carburant. On se rend compte bien sûr que les percements 25 sont coupés de l'orifice par le prolongement 18 en position fermée du clapet. Dans une variante, les percements 25 sont remplacés par des gorges qui sont plus faciles à réaliser que les percements 25. Les gorges sont pratiquées dans le corps mais s'arrêtent juste avant l'extrémité du corps de manière qu'en position fermée du clapet, elles sont coupées de la chambre de combustion. La construction représentée figure 3 avec la variante présentent, sur la construction de la figure 2, l'avantage que la paroi de l'orifice guide le mouvement du clapet. Les injecteurs représentés sur les figures 4 et 5 possèdent des obturateurs 26 d'une seule pièce avec le prolongement 18 du clapet. Les obturateurs comprennent deux parties coniques 27 et 28 qui, en position fermée du clapet, s'étendent au-delà de la surface terminale du corps 10. Dans l'exemple de la figure 4, le prolongement est de forme cylindrique droite et l'orifice 20 est aussi de forme cylindrique droite tout comme dans l'exemple de la figure 2. Comme avec l'exemple de la figure 2, le jeu de travail entre le prolongement et la paroi de l'orifice est tel qu'en position fermée du clapet, la chambre 21 est obturée. La partie 27 de l'obturateur, fortement inclinée rend les injecteurs moins sensibles aux variations dans la levée maximale du clapet à mesure que la butée d'arrêt de l'injecteur s'use en service. Tout carbone qui pourrait se former à la surface de l'obturateur a peu d'effet sur les caractéristiques d'écoulement de l'injecteur à haute levée. Dans l'exemple de la figure 5, l'orifice est constitué par le rebord défini par la surface extrême de la partie du corps et par l'extrémité finale de la paroi conique de la chambre 21. De plus, le prolongement 29 est, dans cet exemple, conique, les angles des cones sur le prolongement et sur la paroi de la chambre, étant légèrement différents de manière que la chambre 21 soit de forme conique. En position fermée du clapet, le jeu, entre le prolongement et le rebord mentionné ci-dessus, est réduit au point que la chambre 21 est fermée. De plus, la légère différence de conicité assure un effet de guidage progressif à mesure que le clapet se déplace en position fermée. Avec cet exemple, même si la calamine s' accumule quand même à l'intérieur de la chambre, l'ouverturedu clapet sépare les parois coniques et, ainsi, assure une surface utile pour l'écoulement du carburant en condition de levée partielle ou totale. L'action mécanique lors de la fermeture du clapet garantit que les dépôts ne s'accumulent pas au point d'empêcher la fermeture du clapet. REVENDICATIONS 1. Injecteur de carburant du type à ouverture vers l'intérieur et comprenant un corps d'injecteur, un alésage borgne pratiqué dans le corps, ùn siège défini à l'extrémité borgne de l'alésage, un clapet mobile dans l'alésage, ledit clapet étant usiné pour coopérer avec le siège, un orifice d'entrée de carburant dans le corps à travers lequel le carburant sous pression peut s'écouler pour agir sur le clapet et soulever le clapet du siège et permettre ainsi l'écoulement du carburant de l'orifice d'entrée à travers un orifice de sortie, caractérisé par le fait qu'il comporte une chambre pratiquée dans le corps en aval du siège, et un orifice partant de ladite chambre vers-l'extérieur de l'injecteur, un prolongement sur ledit clapet s'étendant à l'intérieur dudit orifice et, en position fermée du clapet, empêchant l'admission des gaz de combustion dans ladite chambre, ledit orifice formant ladite sortie. 2. Injecteur de carburant selon la revendication 1 dans lequel la partie terminale dudit orifice est de forme cylindrique droite, ledit prolongement étant de forme complémentaire. 3. Injecteur selon la revendication 2 dans lequel dans l'intérieur de ladite partie terminale, l'orifice est de forme conique, le prolongement constituant avec la partie conique de l'orifice une surface d'écoulement variable. 4. Injecteur de carburant selon la revendication 1 comprenant des canaux d'écoulement dans ledit corps, lesdits canaux d'écoulement s'étendant de l'tinté rieur dudit orifice, les extrémités des canaux d'écoulement qui sont à l'oppose de ladite chambre se terminant dans l'orifice de telle manière que, en position fermée du clapet, lesdits canaux d'écoulement sont obturés par ledit prolongement. 5. Injecteur de carburant selon la revendication 4 dans lequel lesdits canaux d'écoulement sont des conduits. 6. Injecteur selon la revendication 4 dans lequel lesdits canaux sont des gorges. 7. Injecteur de carburant selon la revendication 2 comprenant un obturateur monté à l'extrémité libre du prolongement. 8. Injecteur selon la revendication 1 dans lequel ledit orifice présente une conicité vers l'intérieur en partant de la chambre jusqu'à déboucher sur la surface extérieure du corps. 9. Injecteur selon la revendication 8 dans lequel ledit prolongement est de forme conique, la conicité étant inférieure à la conicité de l'orifice. 10 Injecteur selon la revendication 9 c9mpre- nant un obturateur monté à l'extrémité libre du prolongemment. 11. Injecteur selon l'une des revendications 7 à 10 dans lequel le clapet et l'alésage sont construits de manière à permettre l'alignement du prolongement à l'intérieur de l'orifice lorsque le clapet vient en contact avec le siège.