Brevet FR2654469A1 — publié le 19910517

L'invention se base sur un injecteur de carburant comprenant un pointeau de soupape montée déplaçable dans un corps d'injection et pourvue à son extrémité du côté chambre de combustion d'une tête de fermeture qui est poussée par un ressort de fermeture en sens contraire du courant de carburant contre un épaulement de butée circulaire situé en regard de l'épaulement circulaire de la tête de fermeture qui se trouve sur ltextrémité frontale du corps d'injection du côté chambre de combustion, et qui, en sens contraire, est sollicitée par le carburant suivant sa direction d'écoulement, avec, en outre, un manchon de soupape monté mobile dans le corps d'injection en amont de la tête de fermeture du pointeau de soupape, qui délimite avec le pointeau une chambre de compression remplie de carburant et est pourvue dans la région de cette chambre de compression d'orifices d'injection de jets de carburant concentrés, et s'appuie hermétiquement par son bord frontal éloigné du courant sur la tête de fermeture du pointeau pendant au moins une course préliminaire du pointeau. Sur un injecteur connu de ce type (DE 37 19 459 Al) l'épaulement circulaire de la tête de fermeture du pointeau de soupape qui recouvre radialement de manière appréciable l'épaulement de butée du corps d'injection est réalisé en forme de cône, de telle sorte que les jets de carburant se propagent toujours le long d'un angle de cône donné. Avec une position de montage inclinée de l'injecteur, qui est courante pour les moteurs à deux soupapes, il n'est pas possible d'obtenir, avec une telle disposition des jets un comportement satisfaisant du moteur en fonctionnement, (la limite de la suie (noir de fumée) est atteinte pour une faible pression moyenne). La disposition propre à l'invention est caractérisée en ce que l'épaulement circulaire de la tête de fermeture du pointeau de soupape constitue, de même que l'épaulement de butée du corps d'injection, un siège plat bien plan et en ce qu'en plus l'épaulement de butée du corps d'injection est dimensionné le plus étroit possible, tandis que le recouvrement radial (c) le l'épaulement de butée par la tête de fermeture est le plus réduit possible. Elle a pour avantage que la position des jets injectés est uniquement imposée par la position des orifices d'injection dans le manchon de soupape, de telle sorte qu'on acquiert davantage de liberté pour le choix des directions d'injection ou des positions de montage de l'injecteur qu'avec la disposition connue. La disposition propre à l'invention peut être également utilisée avec profit avec des injecteurs sur lesquels le manchon de soupape est poussé par un ressort contre la tête de fermeture du pointeau de soupape et vient s'appuyer après que le pointeau a parcouru une course préalable, sur une butée fixée au carter à la suite de quoi l'arête frontale placée en aval du manchon de soupape est soulevé, de la tête de fermeture du pointeau qui continue à se déplacer et donne lieu à une fente annulaire permettant un jet central en parapluie de carburant. Suivant une autre amélioration de l'invention, le manchon de surface est poussé par un ressort contre la tête de fermeture du pointeau et vient s'appuyer contre une butée fixée au carter après que le pointeau a parcouru une coupe préliminaire (hv), à la suite de quoi l'arête frontale placée en aval du manchon est soulevé de la tête de fermeture du pointeau continuant à se déplacer et il se crée une fente annulaire pour le passage d'un jet central de carburant en forme de parapluie. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté aux dessins et sera expliqué en détail dans la description qui suit dans lesquels: - la figure 1 montre une coupe longitudinale partielle agrandie de l'exemple d'exécution et, - la figure 2 la partie d'extrémité du côté de la chambre de combustion de l'exemple d'exécution, qui est également agrandie. L'injecteur représenté comprend un corps d'injecteur 10, qui est fixé par un écrou-chapeau 12 sur un porte-injecteur 14, qui comporte une tubulure de raccordement à un conduit d'amenée de carburant qui n'est pas visible sur le dessin. Une pointeau de soupape 18 est montée déplaçable dans le corps d'injection 10 à l'aide de moyens qui seront décrits en détail plus loin et est pourvue d'une tête de fermeture 20 à son extrémité du côté de la chambre de combustion. Elle a une surface de siège de soupape 22 (figure 2) qui est poussée par un ressort de fermeture 24 contre un siège de soupape 26 du corps d'injection 10 constitué par une face aussi étroite que possible d'une bague d'étanchéité (arête d'étanchéité).Le ressort de fermeture 24 s'appuie, par l'intermédiaire d'une rondelle annulaire 27, sur un épaulement circulaire 28 d'un manchon 30 monté dans le corps d'injection 10 et agit, par l'intermédiaire d'un corps d'appui 31, sur l'extrémité supérieure du pointeau 18, qui est guidée à cet endroit dans un appendice 32 en forme de collet du manchon 30. Dans la position de fermeture représentée du pointeau de soupape 18, le corps d'appui 31 conserve par rapport à la face frontale supérieure du manchon 30, 32, une distance hg qui correspond à toute la course du pointeau de soupape 18. La partie d'extrémité du côté chambre de combustion du pointeau est guidée et pourvue de mobilité dans un manchon de soupape 34, qui est monté pour sa part de manière étanche dans un alésage 36 du corps d'injection 10 avec un jeu lui permettant un certain déplacement. L'alésage 36 se prolonge contre une paroi de base 38 du corps d'injection 10 en une chambre 40 qui reçoit le corps inséré 42 en forme de douille, qui est exactement ajusté et est maintenu sans jeu par le manchon 30 contre la paroi de base 38. Le corps inséré 42 a une base 44, qui est pourvue d'un alésage 46, dans lequel est montée mobile une partie médiane du manchon de soupape 34. Le corps inséré 42 est pourvu sur sa face frontale inférieure d'une partie de paroi 48 déportée vers l'arrière axialement, qui délimite avec la paroi de base 38 du corps d'injection 30 une chambre de compression annulaire 50. La chambre de compression 50 est reliée par un canal 52, 54, qui est constitué entre la partie de paroi déportée en arrière du corps inséré 42 et le corps d'injection, ainsi que par un perçage 56 pratiqué dans la paroi du corps inséré 42, à une chambre 58 du corps inséré 42, qui est limitée en direction axiale par le manchon 30 et par la base 44 du corps inséré 42. Une chambre annulaire 60, qui débouche dans la chambre 58, est constituée entre une partie 18a de diamètre réduit du pointeau de soupape 18 et l'alésage de guidage 62 du manchon 30. La chambre annulaire 60 est reliée par un perçage 64 pratiqué dans le manchon 30 à une chambre 66 du porteinjecteur 14 qui reçoit le ressort de fermeture 24, et dont part un perçage 68 menant à la tubulure de raccordement de la conduite d'alimentation en carburant sur le porte-injecteur 14. La chambre 58 reçoit un ressort de compression 70 qui s'appuie sur le manchon 30 et agit sur un collet circulaire 72 du manchon de soupape 34. Le bord frontal inférieur 74 (figure 2) du manchon 34 est limité par une face frontale conique qui est associée a la face du siège de soupape 22 de la tête de fermeture 20 du pointeau de soupape 18. Le ressort de compression 70 est dimensionné plus faiblement que le ressort de fermeture 24 et appuie pendant les interruptions de l'injection le manchon de soupape 34 sur la tête de fermeture 20, qui reste fermement appuyée sur le siège de soupape sous l'effet du ressort de fermeture 24. Le collet circulaire 72 présente dans la position de fermeture représentée la distance hv par rapport à la base 44 fixée au carter laquelle dimension est un peu inférieure à la course totale hg du pointeau de soupape 18. Le manchon de soupape 34 est pourvu d'un alésage radial 82 qui relie dans toutes les positions du manchon de soupape 34, la chambre de compression 50 à une autre chambre de compression 84, qui est constituée entre le manchon de soupape 34 et une partie rétrécie du pointeau d'injection 18b. Le manchon de soupape 34 est en outre pourvu le plus près possible de son arête frontale inférieure 74 de trous d'injection 86, 88, disposés avec des inclinaisons différentes afin de produire des jets concentrés pendant la course préliminaire hv du pointeau de soupape 18. Les trous d'injection 86, 88 sont disposés à une faible distance de recouvrement a ou b du siège de soupape 26 en position de fermeture du pointeau de soupape 18.Le diamètre de la tête de fermeture 20 du pointeau de soupape 18 est choisi de manière à ce que la tête de fermeture 20 dépasse radialement le siège de soupape 26 avec une distance de recouvrement c aussi réduite que possible. L'injecteur décrit fonctionne comme suit Lorsqu'au début d'un processus d'injection, la pression croissante du carburant exerce sur le pointeau de soupape 18 une force supérieure à la pression différentielle des deux ressorts 24 et 70, le pointeau de soupape 18 et le manchon de soupape 34 sont déplacés ensemble vers le bas et les jets préinjectés de carburant concentrés par les trous d'injection 86, 88, sont tout d'abord injectés suivant une direction déterminée dans la chambre de combustion. On obtient, grâce au mode de réalisation décrit du siège de soupape 26 et de la tête de fermeture 20, ainsi qu'au léger recouvrement c du siège de soupape 26 que les jets préinjectés concentrés ne subissent pas de déviation au passage de la fente annulaire aménagée entre le siège de soupape 26 et la tête de fermeture 20. Lorsque le pointeau 18 a parcouru la distance hv, le manchon de soupape 34 heurte la base 44 du corps inséré 42. Pendant la suite de la course d'ouverture, le manchon 34 est retenu par rapport au pointeau de soupape 18 qui continue à se déplacer, ce qui crée une fente annulaire entre le bord frontal 74 inférieur et la tête de fermeture et la quantité principale de carburant injectée sous haute pression atteint en plus la chambre de combustion sous la forme d'un jet en parapluie. A la fin du processus d'injection, les déplacements des pièces se déroulent dans l'ordre inverse. La disposition propre à l'invention peut être prévue avec les mêmes avantages sur des injecteurs qui ne laissent sortir par les divers trous d'injection que des jets de carburant concentrés au cours de la phase principale d'injection. Dans ce cas, on adopte une disposition selon laquelle une butée 44 du manchon de soupape 34 est supprimée et le manchon 34 reste constamment appuyé par son bord frontal 74 inférieur sur la tête de fermeture du pointeau de soupape 18. REVENDICATIONS 1") Injecteur de carburant pour moteurs à combustion interne comprenant un pointeau de soupape (18) montée déplaçable dans un corps d'injection (10) et pourvue à son extrémité du côté chambre de combustion d'une tête de fermeture (20) qui est poussée par un ressort de fermeture (24) en sens contraire du courant de carburant contre un épaulement de butée circulaire situé en regard de l'épaulement circulaire de la tête de fermeture qui se trouve sur l'extrémité frontale du corps d'injection du côté chambre de combustion, et qui, en sens contraire, est sollicitée par le carburant suivant sa direction d'écoulement, avec, en outre, un manchon de soupape (34) monté mobile dans le corps d'injection en amont de la tête de fermeture du pointeau de soupape (18), qui délimite avec le pointeau une chambre de compression (50) remplie de carburant et est pourvue dans la région de cette chambre de compression d'orifices d'injection (86, 88) de jets de carburant concentrés, et s'appuie hermétiquement par son arête frontale éloignée du courant sur la tête de fermeture du pointeau pendant au moins une course préliminaire de celui-ci, caractérisé en ce que l'épaulement circulaire (22) de la tête de fermeture (20) du pointeau de soupape (18) constitue, de même que l'épaulement de butée (26) du corps d'injection, un siège plat bien plan et en ce qu'en plus l'épaulement de butée (26) du corps d'injection (10) est dimensionné le plus étroit possible, tandis que le recouvrement radial (c) le l'épaulement de butée (26) par la tête de fermeture est le plus réduit possible. 2") Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon de soupape (34) est poussé par un ressort (70) contre la tête de fermeture (20) du pointeau (18) et vient s'appuyer contre une butée (44) fixée au carter après que le pointeau (18) ait parcouru une coupe préliminaire (hv), à la suite de quoi l'arête frontale (74) placée en aval du manchon (34) est soulevée de la tête de fermeture (20) du pointeau (18) continuant à se déplacer et il se crée une fente annulaire pour le passage d'un jet central de carburant en forme de parapluie.