Brevet FR2684416A1 — publié le 19930604

Soupape d'injection de carburant pour des noteurs à combustion interne à injection directe et à coipression d'air L'invention concerne une soupape d'injection de carburant pour des moteurs à combustion interne à injection directe et à compression d'air, avec un corps d'injecteur présentant une tige d'injecteur qui forme une section annulaire de passage avec une aiguille d'injecteur montée en coulissement dans la tige, et avec un porte-injecteur biressort pour recevoir deux ressorts de fermeture, le premier ressort de fermeture agissant en permanence sur l'aiguille d'injecteur, par l'intermédiaire d'un axe de pression central, et le deuxième ressort de fermeture agissant, par l'intermédiaire d'un élément de pression, sur une douille intermédiaire qui entoure l'axe de pression, qui traverse une rondelle intermédiaire intercalée entre le porte-injecteur et le corps d'injecteur, qui s'applique du côté frontal sur le corps d'injecteur en position de fermeture de l'aiguille d'injecteur et qui présente un évidement, du côté de l'aiguille d'injecteur, comme butée destinée à l'aiguille d'injecteur et limitant la longueur de course de la première phase, la longueur de course de la deuxième phase étant limitée par une paire d'épaulements constituée de la rondelle intermédiaire et de la douille intermédiaire. On connatt par le brevet allemand n" 36 10 658 une soupape d'injection de carburant de ce type, dans laquelle la disposition de deux ressorts dans le porte-injecteur permet une gradation de l'injection, qui se traduit par un comportement amélioré en matière de bruit et de fumées. Etant donné que le mode de fonctione.ent du système dépend de la longueur de course de la première phase ou encore de la course de préinjection, un réglage précis est nécessaire. Le réglage à des valeurs prédéterainées, 0,03 mn par exemple, s'effectue habituellement au banc d'essai de la pompe d'injection, à des températures ambiantes. Toutefois, lors d'essais effectués sur des moteurs, on a constaté que, du fait des températures élevées régnant dans la chambre de combustion, des écarts de la course de préinjection atteignant jusqu'à 100X par rapport aux mesures effectuées au banc d'essai de ta pompe apparaissent, écarts qui se traduisent par des quantités de preinjection trop importantes, dans une mesure inadmissible. Dans des systèmes où l'on se contente de former l'allure d'injection ou encore d'influencer la quantité d'injection par degré d'angle de pompe à la pompe d'injection pendant un processus d'injection, la course de préinjection se modifie également en fonction de la température, la butée de course se situant plus bas dans la plage de ralenti inférieure qu'à pleine charge et à des régimes élevés, ce qui peut entraîner, au ralenti, des ratées de jets individuels de carburant, et par suite un engorgement des orifices d'injection. C'est pourquoi il n'est pas possible, pour les valeurs concernant les moteurs, d'obtenir à des régimes élevés les faibles courses de préinjection qui sont avantageuses. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des systèmes précités et d'obtenir, avec des moyens simples sur la soupape d'injection de carburant, que la course de préinjection soit maintenue constante indépendamment des modifications de température. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que des moyens, qui présentent des coefficients différents de dilatation thermique et qui sont prévus dans la soupape d'injection, maintiennent inchangée la longueur de course de la première phase en cas de modifications de température. Des configurations supplémentaires de l'invention prévoient que les moyens en question soient constitués par une douille intermédiaire en deux parties, les deux parties consistant en une douille extérieure et une douille intérieure réalisées en matériaux présentant des dilatations thermiques différentes, et la douille intérieure, qui présente une dilatation thermique plus forte, maintenant, indépendamment des modifications de température, un écartement intermédiaire avec l'aiguille d'injecteur qui est constant et qui correspondant à la longueur de course de la première phase, et que la douille intermédiaire en deux parties s'étende approximativement sur la totalité du logement de ressort, la douille intérieure étant assemblée rigidement, à son extrémité supérieure, à l'extrémité inférieure de la douille extérieure. Le corps d'injecteur, dont la tige d'injecteur pénètre dans la chambre de combustion, est exposé à des températures de combusion élevées, qui produisent une dilatation de la tige d'injecteur brûlante et par suite une modification de la distance entre le siège de l'aiguille et la rondelle intermédiaire. L'invention prévoit une douille intermédiaire en deux parties, dont les deux douilles présentent des coefficients différents de dilatation thermique, la douille intérieure, en tant que douille de dilatation présentant une dilatation thermique plus forte, agissant de telle sorte que la longueur de course de la première phase ou encore la course de préinjection reste largement maintenue, indépendamment des modifications de température. L'exposé qui suit décrit plus en détail l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 représente la soupape d'injection de carburant avec une douille intermédiaire en deux parties, - la figure 2 représente, à une plus grande échelle, la douille intermédiaire en deux parties dans la région inférieure du porte-injecteur bi-ressort. - Une soupape d'injection de carburant 1, prévue pour un moteur à combustion interne à injection directe et à compression d'air, est constituée dtun porte-injecteur bi-ressort 2 qui est assemblé par un écrou d'accouplement 3, avec intercalation d'une rondelle intermédiaire 4, à un corps d'injecteur 5 qui présente une tige d'injecteur 5a. Deux ressorts de fermeture 8, 9, disposés coaxialement, sont logés dans des logements de ressorts 6, 7 du porte-injecteur bi-ressort 2, le ressort de fermeture en position supérieure 8 agissant en permanence, par l'intermédiaire d'un axe de pression central I 0, sur l'aiguille d'injecteur 12 qui est montée en coulissement longitudinal dans le corps d'injecteur 5. Le ressort de fermeture en position inférieure 9 s'appuie, d'une part, contre un épaulement de pression 13 formé par le porte-injecteur 2 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un élément de pression 14, contre une douille intermédiaire 15 qui entoure l'axe de pression 10, qui traverse la rondelle intermédiaire 4 et qui s'applique sur le côté frontal 16 du corps d'injecteur 5.La douille intermédiaire 15 est munie d'un évidement dans lequel, à l'atteinte de la pression d'ouverture, l'aiguille d'injecteur 12 s'enfonce à l'encontre de la force du ressort de fermeture 8. La deuxième phase, ou encore la course d'injection principale "b", s'obtient par un épaulement 18 sur la douille intermédiaire 15 et par un épaulement complémentaire 19 formé par la rondelle intermédiaire 4. La référence 21 désigne encore l'alimentation en carburant, et la référence 22 l'évacuation d'huile de fuite. La figure 1 représente un exemple de réalisation de l'invention, dans lequel la douille intermédiaire 15 est réalisée en deux parties. La partie située à l'extérieur est la douille extérieure 15a, et la partie située à l'intérieur est la douille intérieure 15b. Les deux douilles sont réalisées dans des matériaux respectifs ayant des coefficients de dilatation différents. La douille intérieure 15b est conçue comme douille de dilatation, et elle peut être assemblée rigidement à la douille extérieure 15a, dans la région supérieure 11. La douille intérieure 15b sert de butée de course 15c pour l'aiguille d'injecteur 12, c'est-à-dire limite la course de préinjection "a". Le passage annulaire (non représenté), qui est ici présent entre le corps d'injecteur 5 et l'aiguille d'injecteur 12, correspond à celui d'injecteurs conventionnels. Mais comme un transfert de chaleur désavantageux modifierait la course définie de préinjection, la dilatation thermique différente entre la tige d'injecteur 5a et l'aiguille d'injecteur 12 est compensée par la butée de course 15c de la douille de dilatation qui "suit" en quelque sorte l'augmentation de la température, de sorte que la course de préinjection "a" demeure largement constante, indépendamment des modifications de température. La poursuite de la butée de course 1 5c est obtenue par des températures d'huile de fuite accrues par suite de charges et de régimes élevés. REVENDICATIONS 1. Soupape d'injection de carburant pour des moteurs à combustion interne à injection directe et à compression d'air, avec un corps d'injecteur présentant une tige d'injecteur qui forme une section annulaire de passage avec une aiguille d'injecteur montée en coulissement dans la tige, et avec un porte-injecteur bi-ressort pour recevoir deux ressorts de fermeture, le premier ressort de fermeture agissant en permanence sur l'aiguille d'injecteur, par l'intermédiaire d'un axe de pression central, et le deuxième ressort de fermeture agissant, par l'intermédiaire d'un élément de pression, sur une douille intermédiaire qui entoure l'axe de pression, qui traverse une rondelle intermédiaire intercalée entre le porte-injecteur et le corps d'injecteur, qui s'applique du côté frontal sur le corps d'injecteur en position de fermeture de l'aiguille d'injecteur et qui présente un évidement, du côté de l'aiguille d'injecteur, comme butée destinée à l'aiguille d'injecteur et limitant la longueur de course de la première phase, la longueur de course de la deuxième phase étant limitée par une paire d'épaulements constituée de la rondelle intermédiaire et de la douille intermédiaire, caractérisée en ce que des moyens, qui présentent des coefficients différents de dilatation thermique et qui sont prévus dans la soupape d'injection, maintiennent inchangée la longueur de course de la première phase en cas de modifications de température. 2. Soupape d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens sont constitués par une douille intermédiaire (15) en deux parties, et en ce que les deux parties consistent en une douille extérieure et une douille intérieure (15a, 15b) réalisées en matériaux présentant des dilatations thermiques différentes, la douille intérieure (15b), qui présente une dilatation thermique plus forte, maintenant, indépendamment des modifications de température, un écartement intermédiaire avec l'aiguille d'injecteur (12) qui est constant et qui correspond à la longueur de course de la première phase. 3. Soupape d'injection de carburant selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la douille intermédiaire (15) en deux parties s'étend approximativement sur la totalité du logement de ressort (7), la douille intérieure (15b) étant assemblée rigidement, à son extrémité supérieure, à l'extrémité inférieure de la douille extérieure (t Sa).