EP0072269A1 - Injecteur de combustible notamment pour un moteur à combustion interne - Google Patents

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EP0072269A1 EP82401238A EP82401238A EP0072269A1 EP 0072269 A1 EP0072269 A1 EP 0072269A1 EP 82401238 A EP82401238 A EP 82401238A EP 82401238 A EP82401238 A EP 82401238A EP 0072269 A1 EP0072269 A1 EP 0072269A1
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injector
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needle
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injector, in particular for an internal combustion engine.
  • Fuel injectors are already known comprising a body, substantially cylindrical, crossed by a fuel injection conduit, substantially parallel to the longitudinal central axis of the body and comprising a lateral fuel inlet located in the lower half of the body; the body successively containing, from bottom to top, an injection needle extended from an elongated pusher comprising a head receiving the support of a pretensioned closing return spring using an adjusting screw.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks by substantially shortening the pusher, which, thanks to the concomitant increase in its buckling resistance, also makes it possible to reduce its diameter, which allows very significant lightening of this moving part. .
  • the subject of the present invention is a fuel injector, in particular for an internal combustion engine, of the type comprising a body, substantially cylindrical, traversed by a fuel injection duct, substantially parallel to the longitudinal central axis. of said body, and having a lateral fuel inlet located in the lower half of said body; said body successively containing, from bottom to top, an injection needle extended by one.
  • elongated pusher comprising a head receiving the support of a pretensioned closing return spring using an adjusting screw, characterized in that said pusher is sufficiently short, in the longitudinal direction, so that the level of lateral fuel inlet is located at the above the upper end of the assembly constituted by the adjusting screw, the spring, the push rod and the injection needle placed in series.
  • the aforementioned pusher is substantially shorter than the aforementioned injection needle, the length of the pusher representing for example approximately a quarter of that of the needle.
  • the length and the diameter of the aforementioned pusher can be reduced, respectively, to approximately one tenth and approximately half of the length and the diameter of a conventional pusher.
  • the aforementioned adjusting screw is coaxially secured to a driven pinion meshing with a driving pinion coaxially secured to a control rod rotatably mounted in the body of the injector and extending up to 'at the upper end of the injector so as to be operable from the outside.
  • the fuel supply 1, in particular for an internal combustion engine, comprises a body 2, substantially cylindrical, crossed by a fuel injection pipe 15, substantially parallel to the longitudinal central axis of the body 2, and comprising an inlet lateral 3 of fuel located in the lower half of the body 2, approximately halfway up thereof in the example shown in the appended figure.
  • the body 2 successively contains, from bottom to top, an injection needle 4 extended by an elongated pusher 5 comprising a head 6 receiving the support of a spring 7 for closing the prestressed closure using a screw 8.
  • the body 2 of the injector 1 is disposed in a sheath 9 housed in the cylinder head 10; the references 12 representing the valves arranged on either side of the injector on their respective seats 13. Different seals 29 are also provided between the cylinder head 10, the sleeve 9 and the body 2 of the injector.
  • the injection needle 4 whose conical end 18 rests, in the closed position of the injector, on a conical seat, controls, in a conventional manner, the injection of fuel into the combustion chamber 16 via an injection nozzle 17.
  • the pusher is sufficiently short, in the longitudinal direction, so that the lateral fuel inlet level is located above the upper end of the assembly constituted by the adjusting screw 8, the spring 7, the plunger 5 and the needle 4 injection devices placed in series.
  • the pusher 5 is substantially shorter than the injection needle 4, the length of the pusher representing for example about a quarter of that of the needle. It may further be noted that the length and diameter of the pusher 5 are reduced, respectively, to about one tenth and to about half the length and diameter of a conventional pusher.
  • the body 2 of the injector comprises an upper part 20 where the injection conduit 15 is substantially parallel to the longitudinal central axis of the body 2.
  • the level of lateral fuel supply is located substantially halfway up the injector body above the adjusting screw 8, and the fuel supply device comprises an inlet pipe 35 connected by a connecting screw 36 to the pipe 15.
  • the body 2 of the injector further comprises an intermediate piece 21 surrounding the body 37 of the pusher 5 and a lower part 23 where the injection duct 15 is oblique and opens into an annular groove 24.
  • the intermediate piece 21 is pierced with a bore 22 which connects the two parts of the injection pipe located in the upper 20 and lower 23 parts of the body 2 of the injector. The installation of the intermediate piece 21 is facilitated by a centering pin 27.
  • the upper 20 and lower 23 parts, as well as the intermediate part 21 are joined by a part 26 enveloping the lower part 23, the intermediate part 21 as well as the lower end of the upper part 20, the seal at the base of this part 26 being ensured by a metal O-ring 28.
  • the adjusting screw 8 is coaxially secured to a driven pinion 30 meshing with a driving pinion 31 coaxially secured to a control rod 32, rotatably mounted in the body 2 of the injector 1, and s' extending to the upper end of the injector so as to be operable from the outside.
  • a locking pin 33 of the upper end of the control rod 32 is provided.
  • a channel 38 for returning fuel leaks passing in particular through the cylinder head 10, the sheath 9 and the body 2 of the injector and opening into the housing 39 of the control rod 32 in the body 2 of the injector .
  • an injector of this type is well known and will be briefly indicated below.
  • a certain amount of fuel is discharged under pressure into the injection pipe 15 and enters the annular chamber 24.
  • the fuel pressure first generates a pushing force on the shoulder 25 of the needle 4 which has the effect of lifting the conical end 18 of the needle 4 from its seat 19.
  • a portion of fuel is then expelled by the injection nozzle 17 into the combustion chamber 16.
  • the injection continues as long as the pressure of the fuel acting on the shoulder 25 is sufficient to overcome the force of the return spring 7. After which, the needle is reapplied on its seat 19 and the injection is stopped until the next cycle.
  • the pusher 5 is of reduced length and therefore has a relatively low inert mass makes it possible to improve the injection of fuel, and in particular to avoid disturbances when the needle rebounds. injection on its seat which occur with a relatively heavy pusher of the usual type.

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Abstract

La présente invention concerne un injecteur de combustible notamment pour un moteur à combustion interne. L'injecteur de combustible de l'invention est du type comprenant un corps (2) traversé par un conduit d'injection (15) et comprerant une entrée latérale de combustible (3) située dans la moitié inférieure du corps. Ce corps contient successivement, de bas en haut une aiguille injecteur (4) prolongée d'un poussoir (5) comprenant une tête (6) recevant l'appui d'un ressort de rappel de fermeture précontraint à l'aide d'une vis de réglage 8. Le poussoir 5 de l'invention est suffisamment court pour que l'arrivée latérale (3) de combustible soit située au-dessus de l'extrémité supérieure de l'ensemble vis de réglage (8) ressort (7) poussoir (5) et aiguille (4) précités. L'invention s'applique notamment dans l'industrie des moteurs à combustion interne.

Description

  • La présente invention concerne un injecteur de combustible, notamment pour un moteur à combustion interne.
  • On connaît déjà des injecteurs de combustible comprenant un corps, sensiblement cylindrique, traversé par un conduit d'injection de combustible, sensiblement parallèle à l'axe central longitudinal du corps et comportant une entrée latérale de combustible située dans la moitié inférieure du corps ; le corps contenant successivement, de bas en haut, une aiguille d'injection prolongée d'un poussoir allongé comprenant une tête recevant l'appui d'un ressort de rappel de fermeture précontraint à l'aide d'une vis de réglage.
  • Mais, en raison de l'encombrement transversal relativement grand de la tête du poussoir, formant butée d'appui ou assise du ressort de rappel, ainsi que du ressort et sa vis de réglage, par rapport à la place transversalement disponible dans le corps de l'injecteur, c'est-à-dire entre l'axe central longitudinal de celui-ci et le conduit d'arrivée de combustible, il est nécessaire de placer la tête du poussoir avec le ressort et sa vis de réglage au-dessus du niveau d'arrivée de combustible, c'est-à-dire dans une région où il y a un espace disponible suffisant, en largeur radiale.
  • Dans un injecteur de ce type, on doit donc utiliser un poussoir relativement long et de diamètre assez important car il doit être suffisant pour résister au flambage. Le poussoir, pièce mobile, est par conséquent relativement lourd et a une masse inerte relativement grande, ce qui provoque des troubles et perturbations de l'injection, notamment à cause des phénomènes de rebondissement de l'aiguille d'injection sur son siège. Cela entraine de plus un risque non négligeable de détérioration de ce siège.
  • La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en raccourcissant sensiblement le poussoir, ce qui, grâce à l'accroissement concomitant de sa résistance au flambage, permet également de réduire son diamètre, ce qui permet un allègement très important de cette pièce mobile.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un injecteur de combustible, notamment pour un moteur à combustion interne, du type comprenant un corps, sensiblement cylindrique, traversé par un conduit d'injection de combustible, sensiblement parallèle à l'axe central longitudinal dudit corps, et comportant une entrée latérale de combustible située dans la moitié inférieure dudit corps ; ledit corps contenant successivement, de bas en haut, une aiguille d'injection prolongée d'un. poussoir allongé comprenant une tête recevant l'appui d'un ressort de rappel de fermeture précontraint à l'aide d'une vis de réglage, caractérisé en ce que ledit poussoir est suffisamment court, en direction longitudinale, pour que le niveau d'arrivée latérale de combustible soit situé au-dessus de l'extrémité supérieure de l'ensemble constitué par la vis de réglage, le ressort, le poussoir et l'aiguille d'injection placés en série.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le poussoir précité est sensiblement plus court que l'aiguille d'injection précitée, la longueur du poussoir représentant par exemple environ un quart de celle de l'aiguille. De même, la longueur et le diamètre du poussoir précité peuvent être réduits, respectivement, à environ un dixième et environ la moitié de la longueur et du diamètre d'un poussoir usuel.
  • Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la vis de réglage précitée est coaxialement solidaire d'un pignon mené engrenant avec un pignon menant coaxialement solidaire d'une tige de commande montée rotative dans le corps de l'injecteur et s'étendant jusqu'à l'extrémité supérieure de l'injecteur de façon à être manoeuvrable de l'extérieur.
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en se référant au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple non limitatif dans lequel la figure unique est une coupe axiale de l'injecteur selon un mode de réalisation spécifique actuellement préféré de l'invention, avec un arrachement partiel montrant le dispositif d'amenée de combustible.
  • L'amenée 1 de combustible, notamment pour un moteur à combustion interne, comprend un corps 2, sensiblement cylindrique, traversé par un conduit 15 d'injection de combustible, sensiblement parallèle à l'axe central longitudinal du corps 2, et comportant une entrée latérale 3 de combustible située dans la moitié inférieure du corps 2, sensiblement à mi-hauteur de celui-ci dans l'exemple représenté sur la figure annexée. Le corps 2 contient successivement, de bas en haut, une aiguille d'injection 4 prolongée d'un poussoir allongé 5 comprenant une tête 6 recevant l'appui d'un ressort 7 de rappel de fermeture précontraint à l'aide d'une vis de réglage 8.
  • Le corps 2 de l'injecteur 1 est disposé dans un fourreau 9 logé dans la culasse 10 ; les références 12 représentant les soupapes disposées de part et d'autre de l'injecteur sur leur siège respectif 13. Différents joints 29 sont en outre prévus entre la culasse 10, le fourreau 9 et le corps 2 de l'injecteur.
  • L'aiguille d'injection 4, dont l'extrémité conique 18 repose, en position fermée de l'injecteur, sur un siège conique, commande, de façon classique, l'injection de combustible dans la chambre de combustion 16 par l'intermédiaire d'une buse 17 d'injection.
  • Selon l'invention, le poussoir est suffisamment court, en direction longitudinale, pour que le niveau d'arrivée latérale de combustible soit situé au-dessus de l'extrémité supérieure de l'ensemble constitué par la vis de réglage 8, le ressort 7, le poussoir 5 et l'aiguille 4 d'injection placés en série.
  • Le poussoir 5 est sensiblement plus court que l'aiguille d'injection 4, la longueur du poussoir représentant par exemple environ un quart de celle de l'aiguille. On peut noter en outre que la longueur et le diamètre du poussoir 5 sont réduits, respectivement, à environ un dixième et à environ la moitié de la longueur et du diamètre d'un poussoir usuel.
  • Dans le mode de réalisation représenté, le corps 2 de l'injecteur comprend une partie supérieure 20 où le conduit d'injection 15 est sensiblement parallèle à l'axe central longitudinal du corps 2. Le niveau d'arrivée latérale de combustible est situé sensiblement à mi-hauteur du corps de l'injecteur au-dessus de la vis de réglage 8, et le dispositif d'amenée de combustible comprend un conduit d'arrivée 35 relié par une vis d'assemblage 36 au conduit 15. Le corps 2 de l'injecteur comprend en outre une pièce intercalaire 21 entourant le corps 37 du poussoir 5 et une partie inférieure 23 où le conduit d'injection 15 est oblique et débouche dans une gorge annulaire 24. La pièce intercalaire 21 est percée d'un alésage 22 qui met en communication les deux parties du conduit d'injection situées dans les parties supérieure 20 et inférieure 23 du corps 2 de l'injecteur. La mise en place de la pièce intercalaire 21 est facilitée par un tenon de centrage 27. Les parties supérieure 20 et inférieure 23, ainsi que la pièce intercalaire 21 sont réunies par une pièce 26 enveloppant la partie inférieure 23, la pièce intercalaire 21 ainsi que l'extrémité inférieure de la partie supérieure 20, l'étanchéité à la base de cette pièce 26 étant assurée par un joint torique métallique 28.
  • D'autre part, la vis de réglage 8 est coaxialement solidaire d'un pignon mené 30 engrenant avec un pignon menant 31 coaxialement solidaire d'une tige de commande 32, montée rotative dans le corps 2 de l'injecteur 1, et s'étendant jusqu'à l'extrémité supérieure de l'injecteur de façon à être manoeuvrable de l'extérieur. Une goupille de blocage 33 de l'extrémité supérieure de la tige 32 de commande est prévue. Il est également prévu à l'extrémité supérieure du corps 2 de l'injecteur 1 une bride de serrage 34 de l'injecteur dans la culasse. Il est également prévu un canal 38 de retour des fuites de combustible traversant notamment la culasse 10, le fourreau 9 et le corps 2 de l'injecteur et débouchant dans le logement 39 de la tige de commande 32 dans le corps 2 de l'injecteur.
  • Le fonctionnement d'un injecteur de ce type est bien connu et sera indiqué brièvement ci-après. A chaque cycle d'actionnement de la pompe d'injection, une certaine quantité de combustible est refoulée sous pression dans le conduit d'injection 15 et pénètre dans la chambre annulaire 24. La pression du combustible engendre d'abord une force de poussée sur l'épaulement 25 de l'aiguille 4 ce qui a pour effet de soulever l'extrémité conique 18 de l'aiguille 4 de son siège 19. Une partie de combustible est alors chassée par la buse d'injection 17 dans la chambre de combustion 16. L'injection se poursuit tant que la pression du combustible s'exerçant sur l'épaulement 25 est suffisante pour vaincre la force du ressort 7 de rappel. Après quoi, l'aiguille est réappliquée sur son siège 19 et l'injection est arrêtée jusqu'au cycle suivant.
  • Néanmoins, le fait que, conformément à l'invention, le poussoir 5 est de longueur réduite et a donc une masse inerte relativement faible permet d'améliorer l'injection de combustible, et notamment d'éviter les perturbations au rebondissement de l'aiguille d'injection sur son siège qui se produisent avec un poussoir relativement lourd de type usuel.
  • On peut en outre facilement régler la force de rappel du ressort 7 en manoeuvrant, de l'extérieur, la tige de commande 32 qui commande la vis de réglage 8.

Claims (4)

1. Injecteur de combustible, notamment pour un moteur à combustion interne du type comprenant un corps sensiblement cylindrique, traversé par un conduit d'injection de combustible, sensiblement parallèle à l'axe central longitudinal dudit corps, et comportant une entrée latérale de combustible située dans la moitié inférieure dudit corps ; ledit corps contenant successivement, de bas en haut, une aiguille d'injection prolongée d'un poussoir allongé comprenant une tête recevant l'appui d'un ressort de rappel de fermeture précontraint à l'aide d'une vis de réglage, caractérisé en ce que ledit poussoir (5) est suffisamment court, en direction longitudinale, pour que le niveau d'arrivée latérale (3) de combustible soit situé au-dessus de l'extrémité supérieure de l'ensemble constitué par la vis de réglage (8), le ressort (7), le poussoir (5) et l'aiguille (4) d'injection précités, placés en série.
2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poussoir (5) précité est sensiblement plus court que l'aiguille (4) d'injection précitée, la longueur du poussoir représentant par exemple environ un quart de celle de l'aiguille.
3. Injecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la longueur et le diamètre du poussoir (5) précité sont réduits, respectivement, à environ un dixième et environ la moitié de la longueur et du diamètre d'un poussoir usuel.
4. Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vis de réglage précitée est coaxialement solidaire d'un pignon mené (30) engrenant avec un pignon menant (31) coaxialement solidaire d'une tige de commande (32) montée rotative dans le corps (2) de l'injecteur (1) et s'étendant jusqu'à l'extrémité supérieure de l'injecteur de façon à être manoeuvrable de l'extérieur.
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CS (1) CS241116B2 (fr)
DD (1) DD202595A5 (fr)
DE (1) DE3266801D1 (fr)
DK (1) DK154167C (fr)
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