Brevet FR2598465A1 — publié le 19871113

INJECTEUR DE CARBURANT POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE A DISPOSITIF DE PRECHAUFFAGE DONT L'ANNEAU CALORIFUGE PROTEGE LE CORPS D'INJECTEUR L'invention concerne un injecteur de carbuant pour moteurs à combustion interne comportant un corps d'injecteur qui forme un siège de soupape, loge de façon à lui permettre de se déplacer par coulissement un pointeau de soupape, et est serré par un écrou de raccord contre un porte-injecteur, comportant en outre un anneau calorifuge, qui s'appuie par une zone annulaire médiane, décalée en direction axiale par rapport à son bord annulaire intérieur et extérieur, directement ou par l'intermédiaire d'autres éléments fonctionnels (30, 50, 54, 64) sur un épaulement de écrou de raccord disposé en aval du corps d'injecteur, anneau calorifuge dont le bord annulaire intérieur s'applique contre la paroi frontale du corps d'injection située du côté de la chambre de combustion, et dont le bord annulaire extérieur est relevé au-dessus du plan du bord annulaire intérieur et est centré sur le pourtour de la paroi latérale du tronçon d'extrémité du corps d' injecteur situé du côté de la chambre de combustion. Dans les injecteurs selon le brevet principal (demande de brevet P 35 02 113.6), le tronçon d'extrémité du corps d'injecteur situé du caté de la chambre de combustion est pourvu d'une zone de paroi allant en se rétrécissant selon une forme conique, et contre laquelle s'applique l'arête intérieure du bord annulaire extérieur relevé de l'anneau calorifuge. Dans le cas de cette réalisation, le diamètre de la zone annulaire médiane de l'anneau calorifuge, - qui stappuie directement, ou par l'intermédiaire d'éléments d'un dispositif de préchauffage par filament inséré, contre l'écrou de raccord - est dimensionné relativement petit par rapport au diamètre intérieur de l'écrou de raccord. En ce qui concerne les éléments d'un dispositif de pré chauffage par filament inséré, il s'agit par exemple de la bride d'un manchon qui entoure avec jeu un filament en spirale, et de corps isolants en céramique entre lesquels est soudé le bord annulaire d'un disque annulaire de contact fixé au manchon. Ces éléments reoivent,avec la zone médiane de l'anneau calorifuge, un diamètre également relativement faible, de telle sorte que les éléments en question, et notamment leurs assemblages, sont exposés à une forte charge de chaleur dfle au filament en spirale. L'invention concerne, en vue d'éviter cet inconvénient, un injecteur de carburant - du type indiqué dans le préambule - qui est caractérisé en ce que lebord annulaire extérieur de l'anneau calorifuge est constitué de façon à présenter une forme cylindrique et recouvre en s'y ajustant le tronçon d'extrémité, constitué également avec une forme cylindrique, du corps d'injecteur. Un injecteur de carburant ainsi défini présente, vis-à-vis des réalisations connues, l'avantage que la zone annulaire médiane de l'anneau calorifuge, et avec celle-ci les éléments d'un dispositif de pré chauffage qui transmettent la force d'appui peuvent, pour de mêmes dimensions de l'écrou de raccord, recevoir un plus grand diamètre qu'avec un dispositif selon le brevet principal; ce qui a pour effet d'assurer une charge thermique plus faible des éléments du dispositif de pré-ehauffage et de leurs assemblages, ainsi que des cpnditions de circulation plus favorables dans ce dispositif de pré chauffage.En même temps que le diamètre de la zone annulaire médiane, le diamètre du bord annulaire intérieur de l'anneau calorifuge peut également être agrandi, d'où résulte aussi une charge de pression plus favorable sur le fond du corps de l'injecteur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et du dessin annexé représentant un exemple de réalisation de l'invention. La figure unique de ce dessin montre, à échelle agrandie, une coupe longitudinale du tronçon d'extrémité côté chambre de combustion d'un injecteur de carburant confirme à l'invention. L'injecteur de carburant comporte un corps d'injecteur 10, dans lequel, comme il est connu, on a formé un siège de soupape et logé, de façon à lui permettre de se déplacer par coulissement, un pointeau de soupape. Le corps 10 de l'injecteur et un disque intercalaire limitant la course du pointeau de la soupape sont serrés par un écrou de raccord 12 contre un porteinjecteur dans lequel, entre autres, on a logé un ressort de fermeture pressant le pointeau contre le siège de soupape. Sur son tronçon d'extrémité situé du côté de la chambre de combustion, le corps d'injecteur 10 est pourvu d'une zone de paroi cylindrique 14, qui présente un diamètre décalé en retrait, et se continue par une paroi frontale plane 16. L'écrou de raccord 12 est, du côté de la chmabre de combustion, prolongé au-delå du corps d'injecteur 10 et, en aval de la paroi frontale 16 de celui-ci, est pourvu d'un épaulement d'appui intérieur 18, contre lequel s'applique un dispositif de préchauffage, désigné dans son ensemble par la référence numérique 20. Ce dispositif de pré chauffage comporte comme élément de construction central un filament en spirale 22, de forme conique, qui forme un passage 24 pour les jets d'injection 26. Le filament en spirale 22 est dimensionné de telle manière, que les jets d'injection 26 n'humectent pas ses diverses spires indi vid- elles, mais provoquent une action d'injecteur grâce à laquelle de l'air est aspiré de la chambre de combustion à l'intérieur du filament en spirale 22. Le tronçon d'extrémité côté chambre de combustion du filament en spirale 22 est entouré d'un corps de tale 30 en forme de cuvette, qui s'applique par une bride 32 sur l'épaulement d'appui 18. Le corps de totale 30 comporte un fond 34, dans lequel on a prévu une ouverture d'enfichage 38 -entourée par un bord annulaire 36 - pour le filament en spirale 22, et plusieurs percements 40 repartis uniformément tout autour de l'ouverture38. Dans le bord annulaire 36, formé après-coup, est mise en contact èt fixée en étant centrée, la spire terminale 42, côté chambre de combustion, du filament en spirale 22, laquelle présente un plus grand diamètre d'enroulement que les autres spires du filament 22. A l'épaulement d'appui 18 de l'écrou de raccord 12 se reccordent un tronçon d'alésage 44 dans lequel est reçu en s'y ajustant le corps de tôle 30, et à la suite un tronçon d'alésage élargi 46, qui est relié par les percements 40 à l'intérieur du corps de tale 30. Sur la bride 32 du corps de tale 30 on a fixé un corps de céramique 50 électriquement isolant, de la face frontale supérieure duquel est solidaire le bord annulaire extérieur 52 d'un disque annulaire de contact 54. Ce disque est pourvu d'un bord annulaire intérieur 56 décalé vers le haut en direction axiale par rapport au bord annulaire extérieur 52, et qii est en contact avec - et maintient fixe bien centrée la spire terminale 58, côté injecteur, du filament en spirale 22. Le disque annulaire de contact 54 comporte en outre trois barres de contact 60 décalées de 1200 les unes par rapport aux autres, qui sont reliées en conduisant le courant électrique à un élément d'amenée du courant 62 en forme de manchon.Celui-ci est disposé de façon à être isolé dans la fente annulaire entre le corps d'injecteur 10 et l'écrou de raccord 12, et s'étend jusqu'à un point de raccordement d'un caBle extérieur d'amenée du courant. Du bord annulaire 52 du disque de contact 54 est solidaire, en haut, un second corps de céramique 64 électriquement isolant, qui pourrait être muni sur sa face frontale supérieure d'une couche métallique de glissement 66. L'assemblage des corps de céramique 50, 64 avec le corps de tôle 30 et le disque de contact métallique 54 s'effectue de préférence par brasage dans un outil de jointoyage, qui assure également l'association mutuelle réglementaire des éléments. Après le brasage les éléments mentionnés constituent un groupe de construction préfabriqué, dans lequel le filament en spirale 22 peut être inséré postérieurement. Après la fixation du filament en spirale 22, par exemple par soudure au laser, le groupe de construction peut être inséré d'en* > aut, en tant qu'ensemble, dans l'écrou de raccord 12, être avancé jusqu'à l'épaule- ment d'appui 18 et ensuite être fixé de manière appropriée à l'écrou de raccord 12. Les corps de céramique 50, 64 entourent en laissant une distance radiale relativement grande la partie supérieure du filament en spirale 22 et constituent conjointement avec le corps de tôle 30 un élément en forme de manchon, qui délimite autour du filament en spirale 22 une chambre annulaire 68. Celle-ci est reliée à la chambre de combustion du moteur par l'intermédiaire des percements 40 ménagés dans le corps de ttle 30 et du tronçon d'alésage élargi 46 ménagé dans l'écrou'de raccord 12, et est reliée au passage 24 prévu pour les jets d'injection de carburant par l'intermédiaire des intervalles situés entre les spires du filament 22. Les jets d'injection pénétrant à travers le filament en spirale 22 aspirent sur ce chemin, par une action d'injecteur, de l'air de la chambre de combustion, air qui s'échauffe au contact du filament en spirale 22 et arrive ensuite dans les zones de bord des jets d'injection, où s'obtient alors un mélange air-carburant se prêtant très bien à l'allumage. Entre le dispositif de pré chauffage 20 par filament inséré et le corps d'injecteur 10, on a enserré par formage un anneau calorifuge métallique 70, qui décharge thermiquement le corps d'injecteur 10. Cet anneau calorifuge 70 comporte un bord annulaire intérieur 72 qui appuie élastiquement contre la paroi frontale 16 du corps d'injecteur 10. A ce bord annulaire intérieur 72 se raccorde une zone annulaire médiane 74 qui est retrait en direction axiale par rapport au bord intérieur 72 et s'appuie directement - sans intercalation d'un disque d'appui métallique - sur le corps de céramique 64. La zone annulaire médiane 74 se continue - par l'intermédiaire d'une zone intercalaire conique 76 - par un bord annulaire extérieur 78, qui conformément à l'invention est constitué selon une forme cylindrique et recouvre en s'y ajustant la zone de paroi cylindrique 14 du corps d'injecteur 10. La disposition pourrait aussi être réalisée de manière que le bord annulaire extérieur 78 s'étend jusqu'à un épaulement 80 du corps d'injecteur 10 au passage à la zone de paroi 14, et y trouve en plus un appui. Lorsqu'on serre l'écrou de raccord 12 et que l'on bloque le corps d'injecteur 10 contre le porte-injecteur, l'anneau calorifuge 70 se trouve également serré en direction axiale; ce qui procure un bon étanchement entre l'intérieur du dispositif de préchauffage 20 par filament inséré et la chambre annulaire 82 formée entre le corps d'injecteur 10 et l'écrou de raccord 12. Grâce à l'agencement conforme à l'invention de l'anneau calorifuge 70, sa zone annulaire médiane 74 exerce une poussée en direction radiale vers l'extérieur, ce qui a pour conséquence un agrandissement du diamètre des corps de céramique 50, 64. Par suite, et en raison de la conformation conique du filament en spirale 22, la distance entre ces éléments est agrandie et la charge thermique des éléments et des assemblages par brasage est réduite. En même temps les sections transversales d'écoulement de passage dans le dispositif de pré chauffage inséré 20 pour le courant de l'air provoqué par action d'injecteur, se trouvent agrandies, et par suite aussi le fonctionnement du dispositif de préchauffage inséré 20 se trouve amélioré. REVENDICATIONS 1- Injecteur de carburant pour moteurs à combustion interne, comportant un corps d'injecteur qui forme un siège de soupape, loge de façon à lui permettre de se déplacer par coulissement un pointeau de soupape, et est serré par un écrou de raccord contre un porteinjecteur, comportant en outre un anneau calorifuge, qui s'appuie par une zone annulaire médiane, décalée en direction axiale par rapport à son bord annulaire intérieur et extérieur, directement ou par l'intermédiaire d'autres éléments fonctionnels (30, 50, 54, 64) sur un épaulement de l'écrou de raccord disposé en aval du corps d'injecteur, anneau calorifuge dont le bord annulaire intérieur stapplique contre la paroi frontale du corps d'injecteur située du côté de la chambre de combustion, et dont le bord annulaire extérieur est relevé au-dessus du plan du bord annulaire intérieur et est centré sur le pourtour de la paroi latérale du tronçon d'extrémité du corps d'injecteur situé du côté de la chambre de combustion, injecteur de carburant caractérisé en ce que le bord annulaire extérieur (78) de l'anneau calorifuge (70) est constitué de façon à présenter une forme cylindrique et recouvre en s'y ajustant le tronçon d'ex trémité (14), constitué également d'une forme cylindrique, du corps d'injecteur (10). 2- Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone annulaire médiane (74) de l'anneau calorifuge (70) s'appuie directement, sans intercalation d'un disque d'appui métallique, sur un corps de céramique (64), électriquement isolant, d'un dispositif de préchauffage (20) par filament inséré dans l'écrou de raccord (12).