Brevet FR2567966A1 — publié le 19860124

L'invention concerne un injecteur à aiguille d'é- tranglement pour l'injection de carburant dans un moteur à combustion interne à suralimentation, notamment un moteur à chambre de précombustion comportant une aiguille d'injecteur rotative commandée par la pression du carburant et dont l'é- paulement de compression est situé dans une chambre de pres- sion à laquelle aboutit un dispositif d'amenée de carburant qui est formé par des perçages longitudinaux d'amenée du carburant s'étendant dans le porte-injecteur éventuellement dans la pièce intermédiaire et dans le corps de l'injecteur. Des injecteurs de ce type sont équipés d'un téton ou d'une aiguille d'injection destinée réaliserune préinjec- tion et au moyen de laquelle lors du dégagement de l'aiguille de l'injecteur, il se produit tout d'abord simplement la li- bération d'une petite fente annulaire ou fente d'étranglement, qui ne laisse passer qu'une faible quantité de carburant. Par suite de la forme de l'aiguille d'injection et de la caracté- ristique du ressort de pression agissant à l'encontre du dé- placement d'ouverture de l'aiguille de l'injecteur et situé dans le porteinjecteur ainsi qu'en raison du jeu existant dans la fente d'étranglement, on obtient l'action d'étrangle- ment désirée. Mais les injecteurs à aiguille d'étranglement s'avèrent cependant sensibles aux perturbations au cours du fonctionnement du moteur étant donné qu'il se forme, dans le trou d'injection, des résidus de calamine qui rétrécissent la fente annulaire et provoquent par conséquent de fortes varia- tions inadmissibles de l'allure du débit d'injection. Ces mo- difications on également une influence défavorable sur le bruit lié à la combustion. D'après la demande de brevet allemand publiée sous le n 2 930 716 on connaît un injecteur à aiguille d'étrangle- ment qui permet d'empêcher - même dans le cas d'un fonctionne- ment d'assez longue durée du moteur - un encrassement de la fente d'étranglement par la calamine, étant donné que par sui- te de la réalisation particulière de cet injecteur, l'aiguille est entrai- née en rotaionsur un angle déterminé lors de chaque course de fermeture. La rotation est due au fait que, après chaque course d'ouverture l'aiguille de l'injecteur est restée auparavant sans liaison mécanique avec le piston intermédiaire situé au- dessus d'elle - l'aiguille prend appui maintenant fermement pendant sa course de fermeture contre le piston intermédiaire qui, en raison de son appui, réalisé en unautre endroit, sur le ressort de fermeture et par suite de la configuration de ce dernier sous la forme d'un ressort hélicoïdal, subit respectivement un entraînement simultané en rotation dans le même sens. L'invention a pour but de mettre en oeuvre, dans un injecteur à aiguille d'étranglement, des dispositions sim- ples permettant d'obtenir, sans action mécanique sur l'aiguil- le de l'injecteur, une section transversale de dosage insensi- ble à la calamine et qui permet, à l'état stabilisé, d!obtenir une allure uniforme et permanente du débit d'injection. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce à l'aide d'un injecteur du type indiqué plus haut, ca- ractérisé en ce que des perçages longitudinaux d'amenée du carburant, s'étendant à l'intérieur du corps de l'injecteur possèdent une disposition et/ou une configuration dissymétri- que par rapport à l'axe longitudinal de l'aiguille de l'injec- teur, de telle sorte que le carburant pénétrant dans la chambre de pression exerce sur l'aiguille de l'injecteur les forces provoquant une rotation de'l'aiguille. Selon une autre caractéristique de l'invention, les perçages longitudinaux d'amenée du carburant débouchant dans la chambre de pression présentent des composantes radiales et/ou tangentielles inégales. Selon une autre caractéristique de l'invention, les perçages longitudinaux d'amenée du carburant possèdent, dans le corps de l'injecteur, des sections transversales différentes de passage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les perçages longitudinaux d'amenée du carburant sont situés dans le corps de l'injecteur, sur des cercles de différentes tailles. Selon une autre caractéristique de l'invention, les perçages longitudinaux d'amenée du carburant sont disposés dans le corps de l'injecteur, en étant répartis de façon non uniforme sur un cercle. Selon une autre caractéristique de l'invention, les perçages longitudinaux d'amenée du carburant sont réalisés de manière à converger selon des dispositions étagées diffé- rentes et/ou des obliquitésdifférentes. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, dans le corps de l'injecteur, en plus des per- çages longitudinaux d'amenée de carburant, des perçages bor- gnes partant de l'extrémité, tournée à l'opposé de la chambre de combustion du corps de l'injecteur et disposes de façon - dissymétrique les uns par rapport aux autres ou bien une par- tie des perçages longitudinaux d'amenée du carburant sont réalisés sous la forme de perçages borgnes possédant des pro- fondeurs différentes. La symétrie jusqu'alors usuelle, de la disposition des perçages est par conséquent abandonnée en raison de la disposition et/ou de la configuration particulière des per- çages longitudinaux d'amenée du carburant dans le corps de l'injecteur. Etant donné que les perçages longitudinaux d'ame- née du carburant sont disposés différemment les uns par rap- port aux autres et possèdent des diamètres et/ou des profon- deurs différentes, on obtient unentraînement en rotation for- cé de l'aiguille de l'injecteur, qui entraîne une réduction du cognement du moteur (réduction du bruit) et de la formation de calamine. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après prises en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un injecteur à aiguille d'étranglement comportant des per- çages longitudinaux d'amenée du carburant ménagés dans le corps de l'injecteur et qui présentent des composantes tan- gentielles différentes; la figure 2 représente le corps de l'injecteur selon une vue pivotée de 90 par rapport à la précédente; la figure 3 représente une configuration du corps de l'injecteur muni de perçages longitudinaux d'amenée de carburant, qui présentent des ccmposantes radiales différentes-; et parmi les figures 4 à 6, qui sont des vues en coupe transversale à plus grande échelle, la figure 4 montre un autre agencement du corps de l'injecteur, pour lequel les perçages longitudinaux d'ame- née du carburant possèdent des sections transversales de pas- sage différentes; la figure 5 représente une autre configuration du corps de l'injecteur, dans lequel les perçages longitudinaux d'amenée du carburant sont situés sur des cercles de différen- tes tailles; la figure 6 représente un autre agencement du corps de l'injecteur, dans lequel les perçages longitudinaux d'ame- née du carburant sont disposés en étant répartis de façon non uniforme sur un cercle; et la figure 7 représente les perçages longitudinaux d'amenée du carburant, incluant des perçages borgnes supplé- mentaires ménagés dans le corps de l'injecteur; et la figure 8 représente une vue latérale du corps de l'injecteur, sur laquelle on a indiqué des perçages longitu- dinaux d'amenée du carburant répartis de façon uniforme sur la périphérie et dont une partie est réalisée sous la forme de perçages borgnes. Sur la figure 1 on a représenté la constitution d'une valve d'injection réalisée sous la forme d'un injecteur 1 à aiguille d'étranglement et prévoe pour un moteur à combus- tion interne à injection à suralimentation. L'admission du carburant s'effectue par l'intermédiaire d'un perçage longitu- dinal 2 d'amenée du carburant 2, ménagé dans un corps de sup- port 3 situé dans la partie supérieure, par l'intermédiaire de perçages longitudinaux supplémentaires d'amenée du carbu- rant 4a,4b ménagés dans une pièce intercalaire 5 et enfin par l'intermédiaire de trois perçages longitudinaux d'amenée du carburant, 6a, 6b, 6c (figures 1 et 4 à8) ménagés dans le corps 7 de l'injecteur. Les passages longitudinaux d'amenée de carbu- rant 2 et 4a,4b,ainsi que 4a,4b et 6a,6b,6c,sont reliés entre eux par l'intermédiaire de gorges annulaires 8 et 9. Les deux gorges annulaires 8 et 9 sont ménagées dans la pièce inter- médiaire afin d'éviter, lors du blocage des différents éléments de la valve de l'injection, des déformations dans la zone sensible du perçage 11 aboutissant à l'aiguille 10 de l'injec- teur et de faciliter simultanément l'entraînement forcé en rota- tion de l'aiguille 10 de l'injecteur. Les perçages longitudinaux d'amenée de carburant 6a,6b et 6c, qui s'étendent à l'inté- rieur du corps 7 de l'injecteur, débouchent dans une chambre de pression 12 réalisée sous la forme d'une chambre annulaire. Afin d'obtenir l'effet recherché d'entraînement en rotation de l'aiguille, la disposition des perçages dans le corps 7 de l'injecteur est réalisEde façon dissymétrique. Les perçages longitudinaux d'amenée de carburant 6a,6b,6c présentent des composantes tangentielles différentes (fi- gures 1 et 2). Ces derniers sont disposés de manière à s'é- tendre obliquement en faisant un angle i par rapport à l'axe 13 de l'aiguille 10 del'injecteur (figure 2). Les perçages lon- gitudinaux d'amenée de-carburant 6a,6b,6c peuvent cependant également présenter des composantes radiales conformément à la figure 3, auquel cas l'angle formé entre l'axe 13 de l'aiguil- le de l'injecteur et de l'axe respectif du perçage longitudi- nal d'amenée de carburant, est désigné par. Sur la figure 4 on a représenté un exemple de réa- lisation, dans lequel les sections transversales de passage des trois perçages longitudinaux d'amenée de carburant (6a, 6b,6c) situés sur un cercle T1, possèdent des dimensions qui diffèrent les unes des autres, tandis que sur la figure 5, les perçages longitudinaux d'amenée de carburant possèdent des sections transversales de passage identiques, mais sont situés sur des cercles T1,T2,T3 différents. Sur la figure 6 les perçages longitudinaux d'amenée de carburant 6a,6b,6c sont situés de même que sur la figure 4 sur un cercle T1, mais les perçaces sont situés sur ce cer- cle à des distances différentes. Les écartements angulaires respectifs sont repérés par y1, 2 et Y3. Eventuellement on peut également imaginer des formes de réalisation incluant aussi bien les caractéristi- ques des figures 4 et 6, ou 5 et 6. De tels exemples de réalisation doivent être envisagés principalement en liai- son avec des perçages longitudinaux d'amenée de carburant qui présentent des composantes tangentielles. On peut également obtenir une dissymétrie par le fait qu'une partie des perçages longitudinaux 6a,6b,6c ne sont pas continus, mais sont réalisés sous la forme de perça- ges borgnes avec des profondeurs différentes. Sur la figure 8 le corps 7 de l'injecteur possède un perçage longitudinal con- tinu d'amenée du carburant 6b, réalisé sous la forme d'un per- çage d'alimentation, tandis que les perçages longitudinaux 6a, 6c sont réalisés sous la forme de perçages borgnes possé- dant des profondeurs différentes. Dans le cas o les sections transversales de pas- sage des perçages longitudinaux continus d'amenée du carburant 6a, 6b, 6c doivent être conservés, il faut également prévoir, conformément à la figure 7, des perçages borgnes supplémentai- res 6d-f réalisés de façon dissymétrique les uns par rapport aux autres. Les réalisations décrites permettent d'obtenir une telle rotation de l'aiguille 10 que, dans le cas d'un dépôt de calamine dans le trou d'injection 15 du corps 7 de l'injec- teur, pendant l'opération d'injection, le trou d'injection ou l'ouverture de l'aiguille reste dégagé pour l'effet de "forage". 2567966- REVENDICATIONS 1. Injecteur à aiguille d'étranglement pour l'in- jection de carburant dans un moteur à combustion interne à suralimentation, notamment un moteur à chambre de précombustion comportant une aiguille d'injecteur rotative (10) commandée par la pression du carburant et dont l'épaulement de compres- sion est situé dans une chambre de pression (12), à laquelle aboutit un dispositif d'amenée de carburant qui est formé par des perçages longitudinaux (6a,6b,6c) d'amenée du carburant s'étendant dans le porteinjecteur (3), éventuellement dans la pièce intermédiaire (5) et dans le corps (7) dbl'injecteur, caractérisé en ce que des perçages longitudinaux d'amenée du carburant, s'étendant à l'intérieur du corps (7) de l'injec- teur, possèdent une disposition et/ou une configuration dissy- métrique par rapport à l'axe longitudinal de l'aiguille (10) de l'injecteur, de telle sorte que le carburant pénétrant dans la chambre de pression (12) exerce sur l'aiguille (10) de l'in- jecteur les forces provoquant une rotation de l'aiguille. 2. Injecteur à aiguille d'étranglement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les perçages longitu- dinaux d'amenée du carburant (6a,6b,6c) débouchant dans la cham- bre de pression (12) présentent des composantes radiales et/ou tangentielles inégales. 3. Injecteur à aiguille d'étranglement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les perçages longitudinaux d'amenée du carburant (6a,6b,6c) possèdent, dans le corps (7) de l'injecteur, des sections transversales dif- férentes de passage. 4. Injecteur à aiguille d'étranglement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les perçages longitudinaux d'amenée du carburant (6a,6b,6c) sont situés,dans le corps (7) de l'injecteur, sur des cercles de différentes tailles (T1,T2,T3). 5. Injecteur à aiguille d'étranglement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les perçages longitudinaux d'amenée du carburant (6,6b,6c) sont disposés dans le corps (7) de l'injecteur, en étant répartis de façon non uniforme sur un cercle (T1). 6. Injecteur à aiguille d'étranglement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les perçages longitudinaux d'amenée du carburant (6a,6b,6c) sont réalisés de manière à converger selon des dispositions étagées différentes et/ou des obliquités différentes. 7. Injecteur à aiguille d'étranglement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans le corps (7) de l'injecteur, en plus des per- çages longitudinaux d'amenée de carburant (6a,6b,6c),des per- çages borgnes (6d,6e,6f) partant de l'extrémité, tournée à l'opposé de la chambre de combustion du corps (7) de l'injec- teur et disposés de façon dissymétrique les uns par rapport aux autres ou bien une partie des perçages longitudinaux d'amenée du carburant sont réalisés sous la forme de perçages borgnes possédant des profondeurs différentes.