Brevet FR2549150A1 — publié le 19850118

À 4 2549150 Injecteur pour fournir du carburant à un moteur à combustion interne, du type dit à ouverture vers l'extérieur, et ayant une tête de soupape 22 située dans un logement 19 dont la paroi a une forme exactement cylindrique. Une gorge 32 périphérique est réalisée dans la paroi du logement et le carburant communique avec celle-ci par une ou plusieurs autres gorges 36 sur la tête de soupape. La tête de soupape constitue une première sortie 35 communiquant avec la gorge 32 périphérique et par laquelle, 10 au début de la montée de la tête de soupape,le carburant passe pour produire un jet de carburant à faible pénétration Lorsque la tête se soulève davantage, des orifices 39 dans la tête de soupape font face à la gorge 32 et ces orifices communiquent avec une sortie 37 centrale 15 de la tête Un jet pénétrant de carburant sort par la sortie centrale. Sa présente invention est relative aux injecteurs pour alimenter en carburant un moteur à combustion interne, l'injecteur étant du type dit à ouverture vers l'extérieur 20 et comprenant un corps creux, un ensemble de soupape comportant une soupape à montage élastique et un siège, l'ensemble de soupape étant situé à l'intérieur du corps avec une tête de soupape faisant partie de l'ensemble visible à une extrémité du corps mais placée dans un logement de 25 celui-ci en aval du siège et une entrée de carburant communiquant avec l'intérieur du corps, l'agencement étant tel que, en fonctionnement, la pression du carburant agissant sur les organes de l'ensemble de soupape déterminant la montée de la tête de soupape au-dessus du siège pour 30 permettre au carburant de pénétrer dans la cham bre de combustion correspondante du moteur correspondant. La présente invention vise à réaliser un tel injecteur sous une forme o le jet de carburant produit a initialement une faible pénétration mais change à mesure que 35 la soupape approche de sa position grande ouverte pour finir par un jet plus pénétrant. Selon l'invention, dans un injecteur de carburant du type indiqué, le logement a une paroi exactement cylindrique et il est réalisé une gorge périphérique dans la paroi à un endroit espacé de son extrémité opposée au 5 siège, la tête de soupape constituant une première partie voisine de la zone de contact entre la tête et le siège, cette premiere partie déterminant avec la paroi du logement un espace dans lequel est envoyé le carburant lorsque la tête se soulève du siège, la tête de soupape constituant 10 une seconde partie de forme exactement cylindrique contigue à la première partie, cette seconde partie présentant un espace utile par rapport à la paroi du logement, la tête de soupape constituant une troisème partie qui détermine avec la paroi du logement une première sortie, un 15 dispositif pour faire passer le carburant de l'espace à la gorge, une seconde sortie ménagée dans la tête de soupape et un dispositif de passage dans la tête reliant la seconde sortie à un orifice de régulation réalisé dans la seconde partie de la tête, l'orifice de régulation étant 20 situé de telle manière que le carburant, lorsque la tête de soupape quitte le siège, commence à circuler depuis la gorge jusqu'à la première sortie pour réaliser un jet de carburant peu pénétrant et, à mesure que la tête de soupape continue à s'éloigner du siège, le carburant passe de la gorge à l'orifice de régulation et la seconde sortie afin de produire une configuration de jet plus pénétrante, le débit du carburant dans la première sortie diminuant à mesure que la tête de soupape approche de sa position grande ouverte. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 représente un schéma de circuit de carburant comportant un injecteur selon l'invention; la figure 2 représente à une échelle agrandie la partie principale de l'ensemble de soupape de l'injecteur; la figure 3 représente à une échelle encore plus grande une partie de l'ensemble de soupape invisible à 5 la figure 2 dans la position fermée de l'injecteur, et la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 représentant l'ensemble de soupape en position grande ouverte. Considérant la figure 1 des dessins, un circuit de carburant de moteur comprend une pompe 10 qui, en fonctionnement, est commandée en synchronisation avec le moteur correspondant La pompe comporte une série de sorties repérées 11 et chacune de ces sorties est reliée à un injecteur respectif, dont l'un est repéré 12, au moyen d'une tuyauterie 13 d'alimentation en carburant L'injecteur 12 utilisé est situé à l'intérieur d'un alésage réalisé dans la culasse 14 du moteur de telle manière que l'extrémité intérieure de l'injecteur sort dans un espace de combustion du moteur. L'injecteur 12 comporte un corps creux non représenté dans lequel est monté un ensemble de soupape globalement repéré 15 à la figure 2 L'ensemble de soupape comporte une partie tubulaire 16 pourvue d'une bride 17 aui, en fonctionnement, ferme l'extrémité du corps creux de l'injecteur La partie tubulaire a un alésage interne 18 qui, à son extrémité inférieure, pénètre dans un logement 19 (figures 3 et 5) d'un diamètre supérieur à celui de l'alésage et un siège 20 incliné est réalisé entre le logement et la paroi de l'alésage 20 La paroi 30 du logement 19 a une forme exactement cylindrique. Une soupape 21, qui coulisse dans l'alésage, possède à son extrémité voisine du siège une tête 22 qui, lorsque la soupape est en position fermée comme représenté à la figure 3, se trouve dans le logement 19 En position fer35 mée, la tête coopère avec le siège 20 La soupape est guidée à l'intérieur de l'alésage 18 par une partie cannelée hélicoldalement 23 et, entre la partie cannelée 23 et la tête 22, la soupape comporte une partie évidée 24 qui se rétrécit vers l'extérieur et rejoint une première partie cylindrique 26 de la tête 22 de soupape dont le diamètre est inférieur au diamètre de la paroi du logement 19 La partie évidée 24 constitue une surface 25 qui, en position fermée, vient au contact du siège 20 En outre, un espace 26 A est créé entre la partie 24 et la paroi du 10 logement. La partie tubulaire 16 comporte deux orifices 27 qui communiquent en permanence avec un espace annulaire 28 réalisé entre la soupape 21 et la paroi de l'alésage 18. La soupape s'étend depuis la partie tubulaire et une par15 tie de la soupape située à l'intérieur de la partie tubulaire a le même diamètre que l'alésage 18 afin de guider le déplacement de la soupape. La soupape est poussée vers la position fermée au moyen d'un ressort de compression 29 hélicoïdal dont une 20 extrémité porte sur la bride 17 et l'autre extrémité appuie contre une butée 30 élastique montée autour de la soupape et maintenue sur celle-ci au moyen d'un élément de fixation 31. Dans la paroi du logement 19, près de l'extrémité de celui-ci opposée au siège, se trouve une gorge 32 périphérique La tête de soupape comporte une seconde partie 33 de forme exactement cylindrique qui possède un espace utile par rapport à la paroi du logement, les dimensions de l'espace utile étant telles que les fuites de carburant le long de celui- ci sont minimes tout en permettant les mouvements de la tête de soupape La tête de soupape comporte en outre une troisième partie 34 elle aussi de forme exactement cylindrique mais ayant un diamètre inférieur au diamètre du logement La partie 33 et 35 la paroi du logement définissent une première sortie 35 de forme annulaire et qui communique avec la gorge 32. La partie 34 de la tête de soupape, dans la position fermée de la soupape, s'étend à peu près sur une moitié de la longueur axiale de la gorge 32. La gorge 32 communique avec l'espace 26 A défini entre la paroi du logement et la partie 26 de la tête de soupape au moyen d'une gorge 36 réalisée sur la seconde partie 33 de la soupape et s'étendant vers la troisième partie de la soupape tout en se terminant en-deçà de celle10 ci Il peut y avoir plusieurs gorges 36. La soupape définit encore une seconde sortie, celleci se présentant sous la forme d'un perçage borgne 37 qui s'étend depuis l'extrémité libre de la soupape et communique par des passages 38 avec des orifices 39 de régula15 tion qui débouchent dans la seconde partie 33 de la soupape mais sont obturés lorsque la soupape est en position fermée. En fonctionnement, lorsque du carburant sous pression est envoyé à l'entrée précitée, la pression du carburant 20 crée sur la soupape un effort tendant à pousser la soupape vers l'extérieur à l'encontre de l'action du ressort 29 Dès que la tête de soupape se soulève du siège, le carburant peut pénétrer dans l'espace 26 A et, depuis cet espace, via la ou les gorges 36, dans la gorge péri25 phérique 32 Depuis cette dernière gorge, le carburant peut rejoindre la sortie 35 et on obtient un jet de carburant d'aspect "touffu" à faible pouvoir de pénétration. La nature initiale "touffue" du jet assure un intervalle de temps bref entre le début de l'injection de car30 burant et le début de la combustion, ce qui rend le moteur moins bruyant. Il ne passe pas de carburant par la sortie 37 tant que la tête de soupape ne s'est pas déplacée dans une mesure telle que les orifices de régulation 39 se trouvent face à la gorge 32 Lorsque cette condition est réalisée, le carburant commence à traverser les passages 38 et la sortie centrale 37, ce qui produit un jet de carburant "giclant" avec une puissance de pénétration plus forte. A mesure que la tête de soupape s'approche de sa position grande ouverte, la surface des orifices de régulation face à la gorge 32 augmente et la seconde partie 33 de la tête de soupape commence à fermer la sortie 35, cette sortie se fermant complètement peu avant que la soupape n'atteigne 10 sa position grande ouverte comme représenté à la figure 4. En position grande ouverte, la totalité de l'écoulement de carburant s'effectue par la sortie 37. Ri E Vi ENDICATIONS 1 Injecteur de carburant pour alimenter en carburant un moteur à combustion interne, l'injecteur étant du type dit à ouverture vers l'extérieur et comprenant un corps creux, un ensemble ( 15) de soupape comportant une soupape ( 21) à montage élastique et un siège, l'ensemble de soupape se trouvant à l'intérieur du corps avec une tête 22 de soupape appartenant à l'ensemble et visible à une extrémité du corps mais située dans un logement ( 19) à 10 l'intérieur du corps en aval du siège et une entrée de carburant communiquant avec l'intérieur du corps, le logement ayant une paroi exactement cylindrique, une gorge périphérique ( 32) réalisée dans la paroi à un endroit espacé de l'extrémité de la paroi opposée au siège, la 15 tête de soupape définissant une première partie voisine de la zone de contact de la tête avec le siège, cette première partie créant avec la paroi du logement un espace ( 26) dans lequel est envoyé le carburant lorsque la tête se soulève du siège, la tête de soupape créant une seconde 20 partie ( 33) de forme exactement cylindrique contigue à la première partie; cette seconde partie ayant un espace utile par rapport à la paroi du logement, la tête de soupape définissant une troisième partie ( 34) qui crée avec la paroi du logement une première sortie ( 35), un dispositif pour faire passer le carburant entre l'espace et la gorge, une seconde sortie ( 37) réalisée dans la tête de soupape et un dispositif de passage dans la tête reliant la seconde sortie à un orifice de régulation ( 39) réalisé dans la seconde partie de la tête, cet orifice de régula30 tion étant situé de telle manière que, lorsque la tête de soupapes'éloigne du siège, le carburant commence à circuler entre la gorge et la première sortie pour créer un jet de carburant peu pénétrant et, à mesure que la tête de soupape continue à s'éloigner du siège, le carbu35 rant circule entre la gorge et l'orifice de commande et et la seconde sortie pour produire un jet d'une forme plus pénétrante, le débit du carburant traversant la première sortie diminuant à mesure que la tête de soupape s'approche de sa position grande ouverte. 2 Injecteur selon la revendication 1, dans lequel le dispositif faisant circuler le carburant entre l'espace et la gorge comporte une ou plusieurs autres gorges ( 36) réalisées à la périphérie de la seconde partie de la tête de soupape, cette/ces autres gorges s'étendent depuis 10 l'extrémité de la seconde partie contigue à la première partie jusqu'au voisinage de l'extrémité opposée de celle-ci. 3 Injecteur selon la revendication 1, dans lequel la première sortie a une forme annulaire.