EP1426610A1 - Damping means for the pressure waves in a fuel injection system - Google Patents
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- F02M2200/31—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
- F02M2200/315—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations
Definitions
- the present invention relates to a pressurized fuel injection system for a internal combustion engine.
- the invention relates to a fuel injection system comprising a common fuel distribution rail (from English "common rail"), this distribution ramp being on the one hand connected to a high pressure pump, and on the other hand to a plurality of fuel injectors, each of them cooperating with a chamber of associated combustion.
- a common fuel distribution rail from English "common rail"
- this distribution ramp being on the one hand connected to a high pressure pump, and on the other hand to a plurality of fuel injectors, each of them cooperating with a chamber of associated combustion.
- the present invention also relates to a device for damping pressure waves intended to equip such a system injection.
- a solution known in the state of the technique involves inserting one or more damping devices of the pressure waves on the injection ducts connected to the injectors of the system, in order to create pressure losses intended to reduce pressure fluctuations resulting from injections previously performed.
- the present invention aims to propose a device for damping the waves of pressure with satisfactory efficiency in terms of weakening of interactions occurring between successive injections, while not generating than small engine performance losses.
- the subject of the invention is a damping device for pressure waves intended to equip a fuel injection system for internal combustion engine, common rail fuel distribution, the device comprising means of restriction capable of causing losses of charge in the injection system when they are crossed by the flowing fuel.
- the restriction means are made of such that the pressure losses caused by the flow of fuel through these means of restriction towards the high pressure pump are greater than the pressure losses caused by the flow of fuel through these same means of restriction towards at least one of the injectors injection system.
- the design of the device according to the invention makes it possible to generate losses different load in the direction of flow of the fuel in the injection system, these losses of load being lower during the injection phases of fuel intended to expel the latter in the direction of a system injector.
- the invention furthermore relates to a pressurized fuel injection system for internal combustion engine, to a common rail of fuel distribution, comprising a plurality injectors.
- the system comprises in in addition to at least one wave damping device pressure such as that also object of the present invention and described above.
- the subject of the invention is a damping device pressure waves intended to equip a system fuel injection system for a combustion engine internal, common rail fuel distribution, the device comprising restriction means capable of generating losses in the system injection when they are crossed by the fuel in flow.
- the device furthermore includes a bypass also to be crossed by the fuel, exclusively when the fuel pressure flowing through the device exceeds a predetermined value.
- the damping device according to the invention makes it possible to obtain an efficiency satisfactory in terms of weakening interactions occurring between injections successive stages, for example by providing means of classic restrictions that may fill a such function, and whose behavior is particularly satisfactory for low flow rates and low fuel pressures.
- the addition parallel of a bypass activated only when the fuel pressure exceeds a predetermined value considerably reduces the losses of engine performance, especially for the strong flow rates and high fuel pressures.
- the subject of the invention is a damping device pressure waves intended to equip a system fuel injection system for a combustion engine internal, common rail fuel distribution, the device comprising restriction means defining a restriction zone capable of generating pressure losses in the injection system when it is crossed by the fuel in flow.
- the restriction zone has a variable geometry depending on the fuel pressure flowing through the device.
- variable geometry restriction area allows for provide a different level of pressure drop in depending on the fuel pressure.
- the device 114 can take place substantially at the same locations as those occupied by the damping devices of the prior art, to know about the injection pipes, close to the common distribution ramp and its orifices exit.
- the damping device 114 can also be arranged and adapted to equip directly one of the outlets of the ramp common distribution, the inlet of this same common rail, the feed duct, or again the outlet of the high pressure pump.
- the device can be arranged in downstream and / or upstream of the common system ramp injection.
- the damping device 114 is interposed between two sections 16a and 16b of a conduit injection, the device 114 being for example assembled by welding to these various sections 16a and 16b of similar inner section.
- the damping device 114 pressure waves comprises means of restriction in the form of at least one nozzle asymmetrical 116, and preferably only one.
- This nozzle asymmetrical 116 has a first profile 118 and a second profile 120, the latter being separated by a junction area 122 of small section.
- the first and second profiles 118 and 120 are arranged so as to be respectively in contact with the upper sections and lower 16a and 16b.
- the first profile 118 is substantially conical shape, while the second profile 120 is of substantially straight shape.
- the straight form of the conventional bore type the second profile 120 has an inner section substantially identical to the inner section of the lower section 16b, and well above the section of the junction zone 122.
- the conical shape of the first profile 118 is made of so that the widest portion of the cone lies in contact with the upper section 16a, and so that the narrowest portion of the cone is in contact of the junction zone 122.
- the widest portion of the cone has a section substantially identical to the inner section of the upper section 16a, and the narrowest portion of the cone has a section substantially identical to the section of the junction zone 122, this one taking for example the shape of a simple bore.
- the asymmetrical nozzle 116 proposed, easily achievable in one piece by machining, provides satisfactory efficiency in terms of weakening of interactions occurring between successive fuel injections, in the sense that the pressure drops observed during the flow of the fuel in the direction represented by arrow A can be relatively important.
- the nozzle 116 generates only very small losses in performance of the engine, to the extent that the losses of load observed during the flow of fuel in the direction represented by the arrow B can be low enough to significantly limit loss of injection flow at high pressure.
- first and second profile 118,120 and of the junction zone 122 of the asymmetrical nozzle 116 can be adapted according to the various losses desired charge.
- damping device 214 waves of pressure, according to a second embodiment preferred embodiment of the present invention.
- the damping device 214 of the pressure waves has restriction means including a deformable element 216 of the membrane type of material flexible, this membrane 216 being provided with an opening 218 single and preferentially of circular section.
- Membrane 216 also has a section of substantially circular shape, and is assembled fixed inside the injection pipe 16 of so that its periphery totally marries the inside of this duct 16, the inner section of which is therefore substantially identical to the section circular of this membrane 216. It should be noted that the assembly of the membrane 216 is for example by gluing or using inserts (no represented) so that its periphery is always fixed compared to the injection duct 16.
- the flowing fuel in the injection pipe 16 and arriving at the level of the membrane 216 can only the to cross through a passage defined by the opening 218, preferably in the center.
- the means of restriction further comprise a support element 220 which does not create no or little loss of load, preferably of the type rigid element in the shape of a cross.
- a support element 220 which does not create no or little loss of load, preferably of the type rigid element in the shape of a cross.
- the action exerted by the fuel in flow on the flexible membrane 216 causes only a plating of it against the element 220 support downstream.
- the membrane 216 as well as its central opening 218 are then almost not deformed in relation to their rest configuration in which they are not subject to any mechanical stress, especially because of the contact existing original between the support element 220 forming stop and the flexible membrane 216.
- the flowing fuel first crosses the rigid support element 220, before coming to exert an action on the membrane flexible 216 means of restriction.
- a positioning upstream of the element 220 does not allow him to fulfill his role of stop for the flexible membrane 216, so this membrane 216 as well as its central opening 218 are largely distorted by the action of fuel in flow in the injection conduit 16.
- the section of the opening 218 is advantageously variable depending on the level of deformation of the flexible membrane 216 comparable to a deformable diaphragm, this level of deformation being directly dependent on the flow characteristics fuel in the injection system, and therefore closely related to the operating point of the motor.
- the opening 218 has a section greater than that observed in the case of a fuel flow in the direction represented by the arrow A.
- the deformable element takes the form of a grid deformable 316, having a plurality of openings 318 whose section is likely to grow more to the deformation of the gate 316, caused by the action of the flowing fuel in the direction represented by the arrow B in FIG.
- the damping device 114 is interposed between two sections 16a and 16b of an injection pipe, the 114 device being for example assembled by welding to these various sections 16a and 16b of inner section similar.
- the damping device 114 'waves pressure comprises formed restriction means by an outer body 116 'and a main body 118'.
- the outer body 116 ' is indifferently shaped cylindrical with circular or parallelepiped section, and is provided with a fuel inlet 120 'in contact with the upper section 16a, as well as an outlet 122 'fuel in contact with the lower section 16b.
- the main body 118 ' is housed in inside the outer body 116 ', preferably centric way.
- the means of restriction therefore form a zone of restriction 124 'of substantially annular shape, this zone 124 'being located between the outer body 116' and the main body 118 '.
- the restriction zone 124 is a zone annular operating in thin-layer flow (viscous flow, governed for example by equations of Naviers-Stockes).
- this type of zone of restriction in which the distance between the walls opposite is far inferior and the length of the flow, allows to obtain losses of charges varying linearly with flow fuel injection.
- the means of restriction used in this first mode of preferred embodiment of the present invention provide a very good efficiency, especially for beaches of relatively low pressure and flow.
- the distance between opposite walls of the flow zone 124 ' i.e. the distance between an inner wall 126 'of the body 116 'outside and an outer wall 128 of the body principal 118 ', may be of the order of 20 to 50 be of the order of 20 to 50 e between the opposite walls of the flow zone 124 ', i.e. the distance between an inner wall 126 of the outer body 116 'and an outer wall 128 of the main body 118 ', can be of the order of 20 to 50 microns.
- the length of the flow of the restriction zone 124 ' is at tell the value of the average circumference of the area annular 124 'can be a few millimeters.
- the damping device 114 ' further comprises a bypass 130 made in the body principal 118 '.
- the bypass 130 is likely to be crossed by the fuel, so to allow a flow of fuel, and this only when the fuel pressure in flow through the device 114 'exceeds a predetermined value.
- the main body 118 'of the device Damping 114 ' has an inner chamber 132, in which a piston 134 is slidable.
- the main body 118 is provided with an opening 136 arranged opposite the entrance of fuel 120 ', and opening on the one hand in the restriction zone 124 'and secondly in the inner chamber 132.
- the bypass 130 also preferably taking the form of a simple bore arranged next to the exit of 122 'fuel, is practiced in the main body 118 'so as to lead on the one hand into the zone of restriction 124 'and secondly in the room Inside 132.
- the piston 134 slidably mounted in the inner chamber 132 has a first end 134a and a second end 134b.
- the first end 134a is in contact with the fuel located in the inner chamber 132 and introduced into it since opening 136, practiced in the main body 118 of the device 114 '.
- the second end 134b of the piston 134 is in contact with resilient means, preferably constituted by a spring 138 extending to inside the inner chamber 132, and also placed against a closure cap 139 of the outer body 116 '.
- the cap 139 is provided with a orifice 140 opening on the one hand in the chamber 132 and on the other hand outside the damping device 114 ', this orifice 140 being connected to a leakage tank (not shown).
- the piston is constantly subjected to two opposite actions, exerted respectively by the fuel on the first end 134a and by the spring 138 on the second end 134b.
- the action exerted by the fuel on the first end 134a of the piston 134 then drives a moving the latter into the inner chamber 132 of the main body 118 ', so that it releases at least partially bypass 130.
- the fuel borrows not only the restricted area 124, but also a parallel flow path, constituted in particular by the by-pass 130.
- the predetermined pressure value of fuel can be set to a value from which it is considered that the losses of charges generated by the restriction means, when fuel injection phases, would become too much critics to hope for optimal functioning of the engine, both injection pressure losses effective are high.
- the spring 138 must be dimensioned accordingly to allow proper sliding of the piston 134 in the inner chamber 132.
- the means of restriction of the device 114 are short-circuited, as far as 85% to 90% of the fuel take by-pass 130 to reach the injectors of the system, this bypass 130 only causing relatively small losses of expenses. So, when fuel injection at high pressures, the low proportion of fuel passing through the means of restriction alone does not allow to provoke a damping effect in the system, and does not generate so that very low injection pressure losses effective, and that a slight decrease in maximum quantities injected at the point of power.
- damping device 214 'of pressure waves comprises a main body 218 ', substantially similar to the main body 118 'of the device 114' according to the first preferred embodiment.
- the body principal 218 is indifferently cylindrical to circular or parallelepipedal section, and is provided a fuel inlet 220 'in contact with the upper section 16a, as well as an output of fuel 222 in contact with the lower section 16b.
- the main body 218 'of the damping device 214' has an interior room 232, in which a piston 234 is slidable.
- the main body 218 is also provided with an opening 236 opening directly on the one hand in the fuel inlet 220 and secondly in the inner chamber 232.
- the means of restriction take the form of at least a nozzle 224, preferably one, practiced in the main body 218 ', so that it opens directly on the one hand in the inner chamber 232 and secondly in the fuel outlet 222.
- the damping device 214 further comprises a bypass 230 practiced in the body principal 218 ', this bypass 230 being similar to the bypass 130 of the damping device 114 'according to the first embodiment referred.
- the bypass 230 is likely to be crossed by the fuel, in order to allow a flow of fuel, and this only when the fuel pressure in flow through the device 214 'exceeds a predetermined value.
- the bypass 230 also preferably taking the form of a simple bore, is practiced in the body principal 218 'so as to lead directly to a part in the fuel outlet 222 and secondly in the inner chamber 232.
- the piston 234 slidably mounted in the inner chamber 132 has a first end 234a and a second end 234b.
- the first end 234a is in contact with the fuel located in the inner chamber 232 and introduced into it since opening 236, practiced in the main body 218 'of the device 214 '.
- the second end 234b of the piston 234 is in contact with resilient means, preferably constituted by a spring 238 extending to inside the inner chamber 232, and also placed in abutment against a closure cap 239 of the main body 218 '.
- the cap 239 is provided with a orifice 240 opening on the one hand in the chamber inside 232 and on the other hand outside the damping device 214 ', this orifice 240 being connected to a leakage tank (not shown).
- By-pass 230 being closed during low-pressure injections, transiting fuel between the fuel inlet and outlet 220 and 222 exclusively borrows the jet 224 through which it undergoes significant losses of load providing a good damping efficiency of waves pressure, this jet 224 being also totally released by the piston 234, whatever the pressure fuel inside the device 214 '.
- FIGS. 9 and 10 it is represented a device for damping 114 waves pressure, according to another preferred embodiment of the present invention.
- the damping device 114 is interposed between two sections 16a and 16b of a conduit injection, the device 114 "being for example assembled by welding to these various sections 16a and 16b of similar inner section.
- the damping device 114 "pressure waves comprises a main body 118 "indifferently cylindrical in section circular or parallelepipedic, and is equipped with a 120 "fuel inlet in contact with the section upper 16a, as well as a fuel outlet 122 " in contact with the lower section 16b.
- the main body 118 "of the damping device 114" has an inner wall 131 defining a chamber 132 ", in which a piston 134 is adapted to slide.
- the main body 118 " is also provided with a first zone of passage taking preferentially the shape of a single opening 136 ", the latter opening directly on the one hand in the fuel inlet 120 “and secondly in the 132 "inner chamber, the 136" opening, taking example the shape of a simple bore, authorized by therefore a fuel flow between the chamber 132 "of the main body 118" and the entrance of 120 "fuel.
- the main body 118 " is equipped with a second passage zone also taking preferentially the shape of a single opening 124 ", the latter opening directly on the one hand in the fuel outlet 122 “and secondly in the inner chamber 132 ".
- the opening 124 taking for example the shape of a simple bore, authorized by therefore a fuel flow between the chamber 132 "of the main body 118" and the exit of 122 "fuel.
- the restriction means comprise the body main 118 "and the piston 134". Indeed, a zone of restriction 137, defined by these restriction means and through which is able to flow the fuel, is arranged between a first end 134a of the piston 134 "and a lateral surface 131a of the inner wall 131 defining the inner chamber 132.
- the first end 134 "of the piston 134" and the lateral surface 131a of the inner wall 131 are located parallel to one another. In addition, they are each substantially flat, and preferably of square or circular shape.
- zone of restriction 137 allows to consider that this area operates in thin-film flow (flow viscous, governed for example by the equations of Naviers-Stokes).
- the piston 134 is provided with a second end 134b, the latter being in contact with elastic means preferentially taking the shape of a deformable pellet 142.
- the deformable pellet 142 is placed in the interior chamber 132 "so as to be on the one hand contact with the second end 134b "of the piston 134", and secondly abuts against a locking screw 144, also mounted in the 132 "inner chamber.
- the locking screw 144 presents a through orifice 146, and is placed opposite and at distance from a closure cap 139 "of the body 118.
- the plug 139 is provided with an orifice 140 "opening on the one hand in the inner chamber 132 and on the other hand outside the device of damping 114 ", this orifice 140" being connected to a leakage tank (not shown).
- the deformable pellet 142 is then likely to have an action in the opposite direction to that exerted on the piston 134 "by the fuel located in the restriction zone 137. In this way, depending the difference in intensity between the various actions to which the piston 134 "is constantly subjected, this one is able to move in the 132 "inner chamber, and therefore likely to vary the geometry of the Restriction zone 137.
- the first end 134a "and the lateral surface 131a present substantially complementary forms conical. It is specified that the axis of these elements of conical shape is confused with a main axis 148 of the damping device 114 ", this axis 148 also representing the sliding direction of the piston 134 "inside the chamber 132" of the body principal 118 ".
- the opening 124 "constituting the second passage zone and the fuel outlet 122 " are arranged so as to be opposite the first end 134a of the piston
- these elements each have an axis coincides with the main axis 148 of the device 114 ", and perpendicular to a common axis (not shown) at the opening 136 "constituting the first zone of passage and at the fuel inlet 120 ".
- the second end 134b "of the piston 134" is coupled to a piezoelectric actuator 150, placed in the chamber interior 132 "of the main body 118" and adapted to receive at least one piece of information about the fuel pressure in a high pressure part of the high pressure injection system.
- the piezoelectric actuator 150 is then susceptible to control the sliding of the piston 134 "in the interior chamber 132 "of the main body 118", so that the piston slides away from the surface 131a of the inner wall 131 when the fuel pressure in the restriction zone 137 increases, and vice versa.
- damping device 214 waves of pressure, according to a preferred embodiment of the present invention.
- the damping device 214 is interposed between two sections 16a and 16b of a conduit injection device, the device 214 "being for example assembled by welding to these various sections 16a and 16b of similar inner section.
- the damping device 214 " pressure waves comprises a main body 218 ", substantially similar to the main body 118 "of the 114 “device according to the first embodiment prefer.
- the main body 218 " is indifferently cylindrical shape with circular section or parallelepiped, and is equipped with an entrance 220 "fuel in contact with the upper section 16a, as well as a fuel outlet 222 "in contact with the lower section 16b.
- the main body 218 "of the damping device 214" has an inner wall 231 defining a chamber 232 ", in which a piston 234" is fit to slide.
- the main body 218 is also provided with a first zone of passage taking preferentially the shape of a single opening 236 opening directly on the one hand in the entrance of fuel 220 "and secondly in the room inner 232 ", opening 236", taking for example the shape of a simple bore, therefore allows a fuel flow between the inner chamber 232 "main body 218" and fuel inlet 220 ".
- main body 218 is also provided with a second passage area opening directly on the one hand in the 220 "fuel inlet and secondly in the inner chamber 232 ", this second zone of passage thus authorizing a fuel flow between the inner chamber 232 "main body 218" and fuel inlet 220 ".
- the second zone of passage takes the form of a plurality of nozzles 224 ", which can be closed or released by the piston 234 ".
- the device 214 " is designed in such a way that at least a fraction of a nozzle 224 "of the second zone of passage is always released by the piston 234 ", regardless of the fuel pressure prevailing at inside the damping device 214 ".
- the means for restriction comprising the main body 218 " define a 237 restriction zone across which is suitable for flowing fuel, this zone 237 being constituted by the portion of the second zone passage unobstructed by the piston 234 ", namely by the nozzle (s) 224 “or jet fractions not covered by the same piston 234 ".
- the piston 234 "slidably mounted in the 232 "inner chamber has a first end 234a "and a second end 234b".
- the first end 234a is in contact with the fuel located in the inner chamber 232 "and introduced into it from the opening 236 ", practiced in the main body 218 "of the device 214.
- the second end 234b “of the piston 234 is in contact with resilient means, preferably constituted by a spring 238 extending to inside the inner chamber 232 ", and also placed in abutment against a closure cap 239 of the main body 218 ".
- the cap 239 is provided with a orifice 240 "opening on the one hand in the chamber 232 "and on the other hand outside the damping device 214 ", this orifice 240" being connected to a leakage tank (not shown).
- the second passage area consists of a single opening, whose portion not closed by the piston 234 "forms the restriction zone 237 through which is apt to run off the fuel.
- the unique opening practiced in the body principal 218 " may be adapted to obtain a specific evolution of pressure losses according to of the fuel pressure prevailing inside the device 214 ".
- the opening can be section substantially rectangular or triangular.
- the single opening may also have a rectangular section of which one end is substantially parabolic.
- the damping device 314 "pressure waves comprises a main body 318 "indifferently cylindrical section circular or parallelepipedic, and is equipped with a 320 "fuel inlet in contact with the section upper 16a, as well as a fuel outlet 322 in contact with the lower section 16b.
- the main body 318 "of the device cushion 314 " has an inner wall 331 defining an inner chamber 332. Furthermore, the main body 318 "is also provided with a first zone of passage preferentially taking the form of a single opening 336, the latter opening directly on the one hand in the entrance of fuel 320 "and secondly in the room
- the opening 336 taking for example the shape of a simple bore, therefore allows a fuel flow between the inner chamber 332 of the main body 318 "and the fuel inlet 320".
- the main body 318 is equipped with a second passage zone also taking preferentially the shape of a single opening 324, the latter opening directly on the one hand in the fuel outlet 322 and secondly in the interior room 332.
- the opening 324 taking by example the shape of a simple bore, authorized by therefore a fuel flow between the chamber interior 332 of the main body 318 and the exit of fuel 322.
- the restriction means comprise two capsules 350 arranged spaced apart in the inner chamber 332, each of these two capsules 350 being filled with a compressible fluid 351 and closed by means of a flexible membrane 352.
- the membranes hoses 352 substantially parallel and located in look at each other are arranged parallel to a common axis (not shown) of the openings 336 and 324, and perpendicular to a main axis 348 of the damping device 314 ".
- the flexible membranes 352 defining the zone of restriction 337 are then constantly subject to two opposite meaning, exercised respectively by the compressible fluid 351 and the fuel flowing at within the Restricted Area 337. From this way, depending on the difference in intensity between the various actions generated, the membranes flexible 352 are able to deform and therefore likely to vary the geometry of the area of restriction 337.
- the invention relates to a system fuel injection system for a combustion engine internally, as described in the state part of the prior art, the system being equipped with one or several devices for damping the waves of pressure, each of these damping devices taking the form of any of the modes of preferred embodiments presented above.
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un système d'injection de carburant sous pression pour un moteur à combustion interne.The present invention relates to a pressurized fuel injection system for a internal combustion engine.
Plus précisément, l'invention se rapporte à un système d'injection de carburant comprenant une rampe commune de distribution de carburant (de l'anglais « common rail »), cette rampe de distribution étant d'une part reliée à une pompe haute pression, et d'autre part à une pluralité d'injecteurs de carburant, chacun d'entre eux coopérant avec une chambre de combustion associée.More specifically, the invention relates to a fuel injection system comprising a common fuel distribution rail (from English "common rail"), this distribution ramp being on the one hand connected to a high pressure pump, and on the other hand to a plurality of fuel injectors, each of them cooperating with a chamber of associated combustion.
Par ailleurs, la présente invention concerne également un dispositif d'amortissement des ondes de pression destiné à équiper un tel système d'injection.Moreover, the present invention also relates to a device for damping pressure waves intended to equip such a system injection.
Lors de la mise en oeuvre d'un système d'injection à rampe commune de distribution, un problème bien connu de l'art antérieur concerne l'apparition d'ondes de pression dans le circuit de carburant haute pression, celles-ci étant responsables d'interactions extrêmement néfastes entre les diverses injections se traduisant directement par une mauvaise maítrise de la quantité de carburant introduite dans la chambre de combustion associée à l'injecteur. En raison de la présence d'un tel inconvénient, la mise au point des moteurs pendant la phase de développement est difficilement réalisable, et le comportement de ces derniers est susceptible d'évoluer au cours temps.When implementing a system common rail injection system, a well known problem of the prior art concerns the appearance of pressure waves in the circuit of high-pressure fuel, these being responsible extremely harmful interactions between the various injections directly resulting in bad control of the amount of fuel introduced into the combustion chamber associated with the injector. Due the presence of such a disadvantage, the focus engines during the development phase is difficult to achieve, and the behavior of these latter is likely to evolve over time.
Une solution connue dans l'état de la technique consiste à insérer un ou plusieurs dispositifs d'amortissement des ondes de pression sur les conduits d'injection reliés aux injecteurs du système, afin de créer des pertes de charge destinées à réduire les fluctuations de pression résultant des injections antérieurement réalisées.A solution known in the state of the technique involves inserting one or more damping devices of the pressure waves on the injection ducts connected to the injectors of the system, in order to create pressure losses intended to reduce pressure fluctuations resulting from injections previously performed.
Cette technique d'amortissement des ondes de pression par pertes de charge est notamment décrite dans le document FR-A-2 818 732.This wave damping technique pressure loss is described in particular in FR-A-2818732.
Bien que cette solution réponde de manière relativement satisfaisante aux besoins spécifiques des systèmes d'injection à rampe commune de distribution de carburant, elle présente néanmoins certains inconvénients.Although this solution responds relatively satisfactory to the specific needs of injection systems with common rail distribution fuel, it nevertheless presents some disadvantages.
En effet, le dimensionnement du clapet présente des difficultés majeures dans la mesure où ce dernier doit disposer d'une inertie suffisamment faible afin de pouvoir suivre les ondes de pression. De plus, un tel dispositif est également confronté à un problème de fiabilité non-négligeable, en raison de la forte sollicitation mécanique subit par le clapet anti-retour, dont les risques de rupture du ressort dus à la fatigue restent considérables. Indeed, the dimensioning of the valve presents major difficulties insofar as this must have a sufficiently low inertia in order to be able to follow the pressure waves. Moreover, such a device is also facing a problem reliability, because of the strong mechanical stress experienced by the non-return valve, whose risks of spring break due to fatigue remain considerable.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'amortissement des ondes de pression présentant une efficacité satisfaisante en termes d'affaiblissement des interactions survenant entre des injections successives, tout en n'engendrant que de faibles pertes de performances du moteur.The present invention aims to propose a device for damping the waves of pressure with satisfactory efficiency in terms of weakening of interactions occurring between successive injections, while not generating than small engine performance losses.
Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif d'amortissement des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, à rampe commune de distribution de carburant, le dispositif comprenant des moyens de restriction aptes à engendrer des pertes de charge dans le système d'injection lorsqu'ils sont traversés par le carburant en écoulement. Selon l'invention, les moyens de restriction sont réalisés de telle sorte que les pertes de charge provoquées par l'écoulement du carburant à travers ces moyens de restriction en direction de la pompe haute pression sont supérieures aux pertes de charge provoquées par l'écoulement du carburant à travers ces mêmes moyens de restriction en direction d'au moins un des injecteurs du système d'injection.For this purpose, the subject of the invention is a damping device for pressure waves intended to equip a fuel injection system for internal combustion engine, common rail fuel distribution, the device comprising means of restriction capable of causing losses of charge in the injection system when they are crossed by the flowing fuel. according to the invention, the restriction means are made of such that the pressure losses caused by the flow of fuel through these means of restriction towards the high pressure pump are greater than the pressure losses caused by the flow of fuel through these same means of restriction towards at least one of the injectors injection system.
Avantageusement, la conception du dispositif selon l'invention, et plus spécifiquement de ses moyens de restriction, permet de générer des pertes de charge différentes suivant le sens d'écoulement du carburant dans le système d'injection, ces pertes de charge étant inférieures lors des phases d'injection de carburant visant à expulser ce dernier en direction d'un injecteur du système.Advantageously, the design of the device according to the invention, and more specifically its means of restriction, makes it possible to generate losses different load in the direction of flow of the fuel in the injection system, these losses of load being lower during the injection phases of fuel intended to expel the latter in the direction of a system injector.
L'invention a en outre pour objet un système d'injection de carburant sous pression pour moteur à combustion interne, à une rampe commune de distribution de carburant, comprenant une pluralité d'injecteurs. Selon l'invention, le système comprend en outre au moins un dispositif d'amortissement des ondes de pression tel que celui également objet de la présente invention et décrit ci-dessus.The invention furthermore relates to a pressurized fuel injection system for internal combustion engine, to a common rail of fuel distribution, comprising a plurality injectors. According to the invention, the system comprises in in addition to at least one wave damping device pressure such as that also object of the present invention and described above.
Selon un autre mode de réalisation, l'invention a pour objet un dispositif d'amortissement des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, à rampe commune de distribution de carburant, le dispositif comprenant des moyens de restriction aptes à engendrer des pertes de charge dans le système d'injection lorsqu'ils sont traversés par le carburant en écoulement. Selon l'invention, le dispositif comporte en outre un by-pass également susceptible d'être traversé par le carburant, exclusivement lorsque la pression du carburant en écoulement à travers le dispositif dépasse une valeur prédéterminée.According to another embodiment, the subject of the invention is a damping device pressure waves intended to equip a system fuel injection system for a combustion engine internal, common rail fuel distribution, the device comprising restriction means capable of generating losses in the system injection when they are crossed by the fuel in flow. According to the invention, the device furthermore includes a bypass also to be crossed by the fuel, exclusively when the fuel pressure flowing through the device exceeds a predetermined value.
Bien que présentant une conception relativement simple, le dispositif d'amortissement selon l'invention permet d'obtenir une efficacité satisfaisante en termes d'affaiblissement des interactions survenant entre des injections successives, en prévoyant par exemple des moyens de restriction classiques susceptibles de remplir une telle fonction, et dont le comportement est notamment satisfaisant pour les faibles débits et les faibles pressions de carburant. De plus, l'adjonction en parallèle d'un by-pass activé uniquement lorsque la pression du carburant dépasse une valeur prédéterminée permet de diminuer considérablement les pertes de performances du moteur, en particulier pour les forts débits et les fortes pressions de carburant.Although presenting a design relatively simple, the damping device according to the invention makes it possible to obtain an efficiency satisfactory in terms of weakening interactions occurring between injections successive stages, for example by providing means of classic restrictions that may fill a such function, and whose behavior is particularly satisfactory for low flow rates and low fuel pressures. In addition, the addition parallel of a bypass activated only when the fuel pressure exceeds a predetermined value considerably reduces the losses of engine performance, especially for the strong flow rates and high fuel pressures.
Selon un autre mode de réalisation, l'invention a pour objet un dispositif d'amortissement des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, à rampe commune de distribution de carburant, le dispositif comprenant des moyens de restriction définissant une zone de restriction apte à engendrer des pertes de charge dans le système d'injection lorsqu'elle est traversée par le carburant en écoulement. Selon l'invention, la zone de restriction dispose d'une géométrie variable en fonction de la pression du carburant en écoulement à travers le dispositif.According to another embodiment, the subject of the invention is a damping device pressure waves intended to equip a system fuel injection system for a combustion engine internal, common rail fuel distribution, the device comprising restriction means defining a restriction zone capable of generating pressure losses in the injection system when it is crossed by the fuel in flow. According to the invention, the restriction zone has a variable geometry depending on the fuel pressure flowing through the device.
Dans le dispositif selon l'invention, la zone de restriction à géométrie variable permet de procurer un niveau de pertes de charge différent en fonction de la pression du carburant.In the device according to the invention, the variable geometry restriction area allows for provide a different level of pressure drop in depending on the fuel pressure.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaítront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.Other advantages and features of the invention will appear in the detailed description non-limiting below.
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention,
- la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes, selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention,
- la figure 3 représente une vue en coupe prise le long de la ligne III-III de la figure 2,
- la figure 4 représente une vue en coupe similaire à celle représentée sur la figure 2, lorsque le carburant s'écoule en direction d'un injecteur du système d'injection,
- la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes, selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention, et
- la figure 6 représente une vue en coupe similaire à celle représentée sur la figure 5, lorsque le carburant s'écoule en direction d'un injecteur du système d'injection.
- la figure 7 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, et
- la figure 8 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes, selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention.
- la figure 9 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection à rampe commune de distribution, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention,
- la figure 10 représente une vue en coupe prise le long de la ligne II-II de la figure 9,
- la figure 11 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes de pression similaire à celui représenté sur la figure 1, selon une solution alternative,
- la figure 12 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes de pression similaire à celui représenté sur la figure 1, selon une autre solution alternative,
- la figure 13 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection à rampe commune de distribution, selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention, et
- la figure 14 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection à rampe commune de distribution, selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention.
- FIG. 1 represents a longitudinal sectional view of a wave damping device, according to a first preferred embodiment of the present invention,
- FIG. 2 represents a longitudinal sectional view of a wave-damping device, according to a second preferred embodiment of the present invention,
- FIG. 3 represents a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2,
- FIG. 4 represents a sectional view similar to that shown in FIG. 2, when the fuel flows towards an injector of the injection system,
- FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a wave-damping device, according to a third preferred embodiment of the present invention, and
- Figure 6 shows a sectional view similar to that shown in Figure 5, when the fuel flows towards an injector of the injection system.
- FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a wave damping device, according to a first preferred embodiment of the present invention, and
- Figure 8 shows a longitudinal sectional view of a wave damping device, according to a second preferred embodiment of the present invention.
- FIG. 9 represents a longitudinal sectional view of a pressure wave damping device intended to equip a common rail distribution injection system, according to a first preferred embodiment of the present invention,
- FIG. 10 represents a sectional view taken along the line II - II of FIG. 9,
- FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a pressure wave damping device similar to that shown in FIG. 1, according to an alternative solution,
- FIG. 12 represents a longitudinal sectional view of a pressure wave damping device similar to that shown in FIG. 1, according to another alternative solution,
- FIG. 13 represents a longitudinal sectional view of a pressure wave damping device intended to equip a common rail distribution injection system, according to a second preferred embodiment of the present invention, and
- Figure 14 shows a longitudinal sectional view of a pressure wave damping device for equipping a common rail distribution injection system, according to a third preferred embodiment of the present invention.
En référence à la figure 1, il est représenté un dispositif d'amortissement 114 des ondes de pression, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention.With reference to Figure 1, it is represented a device for damping 114 waves of pressure, according to a first embodiment preferred embodiment of the present invention.
Le dispositif 114 peut prendre place
sensiblement aux mêmes emplacements que ceux occupés
par les dispositifs d'amortissement de l'art antérieur,
à savoir sur les conduits d'injection, à proximité de
la rampe commune de distribution et de ses orifices de
sortie.The
Bien entendu, le dispositif d'amortissement
114 peut également être agencé et adapté afin d'équiper
directement un des orifices de sortie de la rampe
commune de distribution, l'orifice d'entrée de cette
même rampe commune, le conduit d'alimentation, ou
encore l'orifice de sortie de la pompe haute pression.
En d'autres termes, le dispositif peut être disposé en
aval et/ou en amont de la rampe commune du système
d'injection.Of course, the
Le dispositif d'amortissement 114 est
interposé entre deux tronçons 16a et 16b d'un conduit
d'injection, le dispositif 114 étant par exemple
assemblé par soudage à ces divers tronçons 16a et 16b
de section intérieure similaire.The
Dans ce premier mode de réalisation préféré
de la présente invention, le dispositif d'amortissement
114 des ondes de pression comprend des moyens de
restriction prenant la forme d'au moins un gicleur
dissymétrique 116, et de préférence un seul. Ce gicleur
dissymétrique 116 comporte un premier profil 118 et un
second profil 120, ces derniers étant séparés par une
zone de jonction 122 de faible section. Comme on peut
l'apercevoir sur la figure 1, les premier et second
profils 118 et 120 sont disposés de manière à être
respectivement en contact avec les tronçons supérieur
et inférieur 16a et 16b.In this first preferred embodiment
of the present invention, the
De préférence, le premier profil 118 est de
forme sensiblement conique, tandis que le second profil
120 est de forme sensiblement droite. De plus, on peut
prévoir que la forme droite du type alésage classique
du second profil 120 dispose d'une section intérieure
sensiblement identique à la section intérieure du
tronçon inférieur 16b, et largement supérieure à la
section de la zone de jonction 122. Par ailleurs, la
forme conique du premier profil 118 est réalisée de
sorte que la portion la plus large du cône se situe en
contact avec le tronçon supérieur 16a, et de sorte que
la portion la plus étroite du cône se situe en contact
de la zone de jonction 122. En outre, dans ce premier
mode réalisation préféré de la présente invention, la
portion la plus large du cône dispose d'une section
sensiblement identique à la section intérieure du
tronçon supérieur 16a, et la portion la plus étroite du
cône dispose d'une section sensiblement identique à la
section de la zone de jonction 122, celle-ci prenant
par exemple la forme d'un simple alésage.Preferably, the
Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à
travers le gicleur 116 en direction de la pompe haute
pression du système d'injection (flèche A), il subit
des pertes de charge dues à la rupture nette de section
entre le second profil 120 et la zone de jonction 122.
Comme ceci est visible sur la figure 1, la rupture de
section est matérialisée par une surface 124
sensiblement plane et annulaire, perpendiculaire à un
axe principal longitudinal 126 du dispositif
d'amortissement 114.So when the fuel runs out to
through the
D'autre part, lorsque le carburant s'écoule
à travers le gicleur 116 en direction d'un injecteur du
système d'injection (flèche B), il subit des pertes de
charge dues à la rupture progressive de section
s'opérant tout le long du premier profil 118, de forme
sensiblement conique.On the other hand, when the fuel is flowing
through the
En raison de la dissymétrie pratiquée sur
le gicleur 116, les pertes de charge provoquées par
l'écoulement du carburant à travers ce gicleur 116 dans
la direction représentée par la flèche A sont
supérieures aux pertes de charge provoquées par
l'écoulement du carburant à travers ce même gicleur 116
dans la direction représentée par la flèche B. Due to the asymmetry practiced on
the
De cette façon, le gicleur dissymétrique
116 proposé, facilement réalisable d'une seul pièce par
usinage, procure une efficacité satisfaisante en termes
d'affaiblissement des interactions survenant entre des
injections successives de carburant, dans le sens où
les pertes de charge observées lors de l'écoulement du
carburant dans la direction représentée par la flèche A
peuvent être relativement importantes. En outre, le
gicleur 116 n'engendre que de très faibles pertes de
performances du moteur, dans la mesure où les pertes de
charge observées lors de l'écoulement du carburant dans
la direction représentée par la flèche B peuvent être
suffisamment faibles pour limiter considérablement les
pertes de débit d'injection à haute pression.In this way, the
Naturellement, les dimensions et la forme
particulière des premier et second profil 118,120 et de
la zone de jonction 122 du gicleur dissymétrique 116,
peuvent être adaptées en fonction des diverses pertes
de charge désirées.Naturally, the dimensions and shape
particular of the first and second profile 118,120 and of
the
En référence aux figures 2 à 4, il est
représenté un dispositif d'amortissement 214 des ondes
de pression, selon un second mode de réalisation
préféré de la présente invention.With reference to FIGS. 2 to 4, it is
represented a damping
En référence aux figures 2 et 3, le
dispositif d'amortissement 214 des ondes de pression
comporte des moyens de restriction comprenant un
élément déformable 216 du type membrane en matériau
souple, cette membrane 216 étant munie d'une ouverture
218 unique et préférentiellement de section circulaire.
La membrane 216 dispose également d'une section de
forme sensiblement circulaire, et est assemblée
fixement à l'intérieur du conduit d'injection 16 de
sorte que sa périphérie épouse totalement l'intérieur
de ce conduit 16, dont la section intérieure est par
conséquent sensiblement identique à la section
circulaire de cette membrane 216. Il est à noter que
l'assemblage de la membrane 216 est par exemple
effectué par collage ou à l'aide d'inserts (non
représentés), afin que sa périphérie soit toujours fixe
par rapport au conduit d'injection 16. Ainsi, le
carburant en écoulement dans le conduit d'injection 16
et arrivant au niveau de la membrane 216 ne peut que la
traverser en empruntant un passage défini par
l'ouverture 218, pratiquée de préférence en son centre.With reference to FIGS. 2 and 3, the
damping
D'autre part, les moyens de restriction
comprennent en outre un élément d'appui 220 ne créant
pas ou peu de pertes de charge, de préférence du type
élément rigide en forme de croix. On peut alors prévoir
que l'élément d'appui 220 est inséré en force à
l'intérieur du conduit d'injection 16, de manière à ce
que les extrémités respectives des quatre bras de la
croix épousent la paroi intérieure de ce conduit 16.On the other hand, the means of restriction
further comprise a
Ainsi, toujours en référence à la figure 2,
lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif
214 en direction de la pompe haute pression du système
d'injection, l'action exercée par le carburant en
écoulement sur la membrane souple 216 provoque
uniquement un plaquage de celle-ci contre l'élément
d'appui 220 situé en aval. La membrane 216 ainsi que
son ouverture centrale 218 ne sont alors quasiment pas
déformées par rapport à leur configuration de repos
dans laquelle elles ne sont soumises à aucune
sollicitation mécanique, notamment en raison du contact
initial existant entre l'élément d'appui 220 formant
butée et la membrane souple 216. Thus, again with reference to FIG.
when the fuel flows through the
En revanche, lorsque le carburant s'écoule
à travers le dispositif 214 en direction de l'injecteur
du système d'injection, le carburant en écoulement
traverse tout d'abord l'élément d'appui rigide 220,
avant de venir exercer une action sur la membrane
souple 216 des moyens de restriction. Dans un tel
agencement, un positionnement en amont de l'élément
d'appui 220 ne lui permet plus de remplir son rôle de
butée pour la membrane souple 216, de sorte que cette
membrane 216 ainsi que son ouverture centrale 218 sont
largement déformées sous l'action du carburant en
écoulement dans le conduit d'injection 16. De plus, il
est précisé que la section de l'ouverture 218 est
avantageusement variable en fonction du niveau de
déformation de la membrane souple 216 assimilable à un
diaphragme déformable, ce niveau de déformation étant
directement dépendant des caractéristiques d'écoulement
du carburant dans le système d'injection, et donc
étroitement lié au point de fonctionnement du moteur.On the other hand, when the fuel runs
through the
Comme le montre clairement les figures 2 et
4, quel que soit le niveau de déformation de la
membrane souple 216 lorsque le carburant s'écoule dans
la direction représentée par la flèche B, l'ouverture
218 dispose d'une section supérieure à celle observée
dans le cas d'un écoulement du carburant dans la
direction représentée par la flèche A.As clearly shown in Figures 2 and
4, regardless of the deformation level of the
Ainsi, en raison de la possibilité
d'obtenir une section de l'ouverture 218 variable en
fonction du sens d'écoulement, les pertes de charge
provoquées par l'écoulement du carburant à travers les
moyens de restriction dans la direction représentée par
la flèche A, sont supérieures aux pertes de charge
provoquées par l'écoulement du carburant à travers ces
mêmes moyens dans la direction représentée par la
flèche B.So, because of the possibility
to get a section of the
En référence aux figures 5 et 6, il est
représenté un dispositif d'amortissement 314 des ondes
de pression, selon un troisième mode de réalisation
préféré de la présente invention.With reference to Figures 5 and 6, it is
represented a damping
On peut apercevoir que la seule différence
entre le dispositif d'amortissement 314 selon le
troisième mode de réalisation préféré et le dispositif
d'amortissement 214 selon le second mode de réalisation
préféré, réside dans la conception de l'élément
déformable 316 des moyens de restriction. En effet,
l'élément déformable prend la forme d'une grille
déformable 316, disposant d'une pluralité d'ouvertures
318 dont la section est susceptible de s'agrandir suite
à la déformation de la grille 316, provoquée par
l'action du carburant en écoulement dans la direction
représentée par la flèche B de la figure 6.We can see that the only difference
between the damping
En référence à la figure 7, il est représenté un dispositif d'amortissement 114 des ondes de pression, selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention.With reference to Figure 7, it is represented a device for damping 114 waves pressure, according to another preferred embodiment of the present invention.
Comme on peut le voir sur la figure 7, le
dispositif d'amortissement 114' est interposé entre
deux tronçons 16a et 16b d'un conduit d'injection, le
dispositif 114 étant par exemple assemblé par soudage à
ces divers tronçons 16a et 16b de section intérieure
similaire.As can be seen in Figure 7, the
damping device 114 'is interposed between
two
Dans ce mode de réalisation de la présente
invention, le dispositif d'amortissement 114' des ondes
de pression comprend des moyens de restriction formés
par un corps extérieur 116' et un corps principal 118'.
Le corps extérieur 116' est indifféremment de forme
cylindrique à section circulaire ou parallélépipédique,
et est muni d'une entrée de carburant 120' en contact
avec le tronçon supérieur 16a, ainsi que d'une sortie
de carburant 122' en contact avec le tronçon inférieur
16b.In this embodiment of the present
invention, the damping device 114 'waves
pressure comprises formed restriction means
by an outer body 116 'and a main body 118'.
The outer body 116 'is indifferently shaped
cylindrical with circular or parallelepiped section,
and is provided with a fuel inlet 120 'in contact
with the
Le corps principal 118' est logé à l'intérieur du corps extérieur 116', de préférence de façon centrée. Dans ce premier mode de réalisation préféré représenté sur la figure 7 où le corps principal 118 et le corps extérieur 116' du dispositif 114' disposent chacun d'une forme sensiblement cylindrique de section circulaire, les moyens de restriction forment par conséquent une zone de restriction 124' de forme sensiblement annulaire, cette zone 124' étant située entre le corps extérieur 116' et le corps principal 118'.The main body 118 'is housed in inside the outer body 116 ', preferably centric way. In this first embodiment preferred embodiment shown in Figure 7 where the body main 118 and the outer body 116 'of the device 114 'each have a shape substantially cylindrical circular section, the means of restriction therefore form a zone of restriction 124 'of substantially annular shape, this zone 124 'being located between the outer body 116' and the main body 118 '.
Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 114' en direction de la pompe haute pression du système d'injection (flèche A), il subit des pertes de charge dues à la rupture existante entre le sortie de carburant 122' et la zone de restriction annulaire 124'.So when the fuel runs out to through the damping device 114 'in the direction of the high pressure pump of the injection system (arrow A), it suffers losses due to the existing break between the fuel outlet 122 'and the annular restriction zone 124 '.
D'autre part, il est à noter que lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 114' en direction d'un injecteur du système d'injection (flèche B), il subit les mêmes pertes de charge que lorsqu'il s'écoule dans la direction inverse représentée par la flèche A, les pertes de charges étant ici dues à la rupture existante entre l'entrée de carburant 120' et la zone de restriction annulaire 124'.On the other hand, it should be noted that when fuel flows through the device of damping 114 'towards an injector injection system (arrow B), it undergoes the same losses as when it flows into the reverse direction represented by the arrow A, the loss of loads being here due to the existing rupture between the fuel inlet 120 'and the zone of annular restriction 124 '.
La zone de restriction 124' est une zone annulaire fonctionnant en écoulement à couche mince (écoulement visqueux, régi par exemple par les équations de Naviers-Stockes). Comme cela est décrit dans le document FR-A-2 818 732, ce type de zone de restriction, dans laquelle la distance entre les parois opposées est largement inférieure et la longueur de l'écoulement, permet d'obtenir des pertes de charges variant de façon linéaire en fonction du débit d'injection de carburant. Ainsi, les moyens de restriction utilisés dans ce premier mode de réalisation préféré de la présente invention procurent une très bonne efficacité, notamment pour des plages de pression et de débit relativement faibles.The restriction zone 124 'is a zone annular operating in thin-layer flow (viscous flow, governed for example by equations of Naviers-Stockes). As described in document FR-A-2 818 732, this type of zone of restriction, in which the distance between the walls opposite is far inferior and the length of the flow, allows to obtain losses of charges varying linearly with flow fuel injection. Thus, the means of restriction used in this first mode of preferred embodiment of the present invention provide a very good efficiency, especially for beaches of relatively low pressure and flow.
A titre d'exemple, la distance entre les
parois opposées de la zone d'écoulement 124', c'est-à-dire
la distance entre une paroi interne 126' du corps
extérieur 116' et une paroi externe 128 du corps
principal 118', peut être de l'ordre de 20 à 50 peut
être de l'ordre de 20 à 50 e entre les parois opposées
de la zone d'écoulement 124', c'est-à-dire la distance
entre une paroi interne 126 du corps extérieur 116' et
une paroi externe 128 du corps principal 118', peut
être de l'ordre de 20 à 50 µm. Par ailleurs, toujours à
titre d'exemple non limitatif, la longueur de
l'écoulement de la zone de restriction 124' c'est à
dire la valeur de la circonférence moyenne de la zone
annulaire 124' peut être de quelques millimètres.For example, the distance between
opposite walls of the flow zone 124 ', i.e.
the distance between an inner wall 126 'of the body
116 'outside and an
Pour limiter les pertes de performances du
moteur, notamment lors d'injections de carburant à
forte pression, le dispositif d'amortissement 114'
comporte en outre un by-pass 130 réalisé dans le corps
principal 118'. Au même titre que les moyens de
restriction du dispositif 114', le by-pass 130 est
susceptible d'être traversé par le carburant, afin
d'autoriser un écoulement du carburant, et cela
uniquement lorsque la pression du carburant en
écoulement à travers le dispositif 114' dépasse une
valeur prédéterminée.To limit the performance losses of the
engine, particularly during fuel injections at
high pressure, the damping device 114 '
further comprises a
Le corps principal 118' du dispositif
d'amortissement 114' dispose d'une chambre intérieure
132, dans laquelle un piston 134 est apte à coulisser.The main body 118 'of the device
Damping 114 'has an
Par ailleurs, le corps principal 118 est
muni d'une ouverture 136 agencée en regard de l'entrée
de carburant 120', et débouchant d'une part dans la
zone de restriction 124' et d'autre part dans la
chambre intérieure 132. De façon analogue, le by-pass
130, prenant également de préférence la forme d'un
simple alésage agencé en regard de la sortie de
carburant 122', est pratiqué dans le corps principal
118' de façon à déboucher d'une part dans la zone de
restriction 124' et d'autre part dans la chambre
intérieure 132.Moreover, the
Toujours en référence à la figure 7, on
voit que le piston 134 monté de façon coulissante dans
la chambre intérieure 132 dispose d'une première
extrémité 134a et d'une seconde extrémité 134b. La
première extrémité 134a est en contact avec le
carburant situé dans la chambre intérieure 132 et
introduit dans celle-ci depuis l'ouverture 136,
pratiquée dans le corps principal 118 du dispositif
114'. En revanche, la seconde extrémité 134b du piston
134 est en contact avec des moyens élastiques, de
préférence constitués par un ressort 138 s'étendant à
l'intérieur de la chambre intérieure 132, et également
placé en appui contre un bouchon de fermeture 139 du
corps extérieur 116'. Still referring to Figure 7,
sees that the
En outre, le bouchon 139 est muni d'un
orifice 140 débouchant d'une part dans la chambre
intérieure 132 et d'autre part à l'extérieur du
dispositif d'amortissement 114', cet orifice 140 étant
relié à un réservoir de fuite (non représenté).In addition, the
Avec un tel agencement, le piston est
constamment soumis à deux actions de sens opposé,
exercées respectivement par le carburant sur la
première extrémité 134a et par le ressort 138 sur la
seconde extrémité 134b.With such an arrangement, the piston is
constantly subjected to two opposite actions,
exerted respectively by the fuel on the
Lorsque le carburant est en écoulement à
travers le dispositif d'amortissement 114' sous une
pression relativement faible, les actions exercées par
le ressort 138 et le carburant sur le piston 134
permettent à celui-ci d'occuper une position dans
laquelle il obture totalement le by-pass 130, et dans
laquelle l'ouverture 136 reste partiellement libérée,
l'ouverture 136 restant toujours au moins partiellement
libérée par le piston 134, afin que le carburant puisse
constamment être en contact avec la première extrémité
134a de ce piston 134.When the fuel is flowing at
through the damping device 114 'under a
relatively low pressure, the actions of
the
Le by-pass 130 étant obturé lors
d'injections à faible pression, le carburant emprunte
exclusivement la zone de restriction 124', et subit
donc des pertes de charge importantes procurant une
bonne efficacité d'amortissement des ondes de
pression.By-
Lorsque la pression du carburant en
écoulement dans le dispositif 114' dépasse la valeur
prédéterminée, l'action exercée par le carburant sur la
première extrémité 134a du piston 134 entraíne alors un
déplacement de ce dernier dans la chambre intérieure
132 du corps principal 118', afin qu'il libère au moins
partiellement le by-pass 130. De cette manière, le
carburant emprunte non seulement la zone de restriction
124, mais également une voie d'écoulement parallèle,
constituée notamment par le by-pass 130. Le carburant
en écoulement dans le dispositif 114' subit par
conséquent des pertes de charge inférieures à celles
qui auraient été procurées par un écoulement du
carburant à travers la seule zone de restriction 124. A
ce titre, la valeur prédéterminée de pression de
carburant peut être fixée à une valeur à partir de
laquelle il est considéré que les pertes de charges
engendrées par les moyens de restriction, lors de
phases d'injection de carburant, deviendraient trop
critiques pour espérer un fonctionnement optimal du
moteur, tant les pertes de pression d'injection
effective sont élevées. Bien entendu, il est indiqué
qu'une fois la valeur prédéterminée de pression fixée,
le ressort 138 doit être dimensionné en conséquence
afin d'autoriser un coulissement approprié du piston
134 dans la chambre intérieure 132.When the fuel pressure in
flow in the device 114 'exceeds the value
predetermined, the action exerted by the fuel on the
Dans la conception spécifique du dispositif
d'amortissement 114' selon ce mode de réalisation
préféré, notons que tant que le by-pass 130 n'est pas
totalement découvert par le piston 134, il remplit une
fonction de gicleur engendrant des pertes de charge
pour du carburant le traversant.In the specific design of the device
cushioning 114 'according to this embodiment
preferred, note that as long as the
Toutefois, au-delà d'une certaine pression
de carburant supérieure à la valeur prédéterminée,
l'action exercée par ce dernier sur le piston 134
s'oppose suffisamment à celle exercée par le ressort
138 pour libérer totalement le by-pass 130.However, beyond a certain pressure
fuel higher than the predetermined value,
the action exerted by the latter on the
A partir de cet instant, les moyens de
restriction du dispositif 114' sont court-circuités,
dans la mesure où près de 85% à 90% du carburant
emprunte le by-pass 130 pour rejoindre le ou les
injecteurs du système, ce by-pass 130 ne provoquant que
des pertes de charges relativement minimes. Ainsi, lors
d'injection de carburant à fortes pressions, la faible
proportion de carburant transitant par les moyens de
restriction ne permet pas à elle seule de provoquer un
effet d'amortissement dans le système, et n'engendre
donc que de très faibles pertes de pression d'injection
effective, et qu'une diminution peu importante des
quantités maximales injectées sur le point de
puissance.From that moment, the means of
restriction of the device 114 'are short-circuited,
as far as 85% to 90% of the fuel
take by-
Dans un autre mode de réalisation préféré
de la présente invention représenté sur la figure 8, le
dispositif d'amortissement 214' des ondes de pression
comprend un corps principal 218', sensiblement
similaire au corps principal 118' du dispositif 114'
selon le premier mode de réalisation préféré. Le corps
principal 218 est indifféremment de forme cylindrique à
section circulaire ou parallélépipédique, et est muni
d'une entrée de carburant 220' en contact avec le
tronçon supérieur 16a, ainsi que d'une sortie de
carburant 222 en contact avec le tronçon inférieur 16b.In another preferred embodiment
of the present invention shown in FIG.
damping device 214 'of pressure waves
comprises a main body 218 ', substantially
similar to the main body 118 'of the device 114'
according to the first preferred embodiment. The
Comme on peut le voir sur la figure 8, le
corps principal 218' du dispositif d'amortissement 214'
dispose d'une chambre intérieure 232, dans laquelle un
piston 234 est apte à coulisser.As can be seen in Figure 8, the
main body 218 'of the damping device 214'
has an
Par ailleurs, le corps principal 218 est
également muni d'une ouverture 236 débouchant
directement d'une part dans l'entrée de carburant 220
et d'autre part dans la chambre intérieure 232.
L'ouverture 236, prenant par exemple la forme d'un
simple alésage, autorise par conséquent un écoulement
de carburant entre la chambre intérieure 232 du corps
principal 218' et l'entrée de carburant 220'.Moreover, the
Dans ce second mode de réalisation préféré,
les moyens de restriction prennent la forme d'au moins
un gicleur 224, de préférence un seul, pratiqué dans le
corps principal 218', de manière à ce qu'il débouche
directement d'une part dans la chambre intérieure 232
et d'autre part dans la sortie de carburant 222.In this second preferred embodiment,
the means of restriction take the form of at least
a
Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à
travers le dispositif d'amortissement 214' en direction
de la pompe haute pression du système d'injection, il
subit des pertes de charge dues à son passage à travers
le gicleur 224, prenant par exemple la forme d'un
simple alésage de très faible diamètre. Il est précisé
qu'après avoir traversé le gicleur 224, le carburant
emprunte la chambre intérieure 232 du corps principal
218' puis l'ouverture 236, afin de rejoindre l'entrée
de carburant 220'.So when the fuel runs out to
through the damping device 214 'in the direction
of the high pressure pump of the injection system, it
suffers losses due to its passage through
D'autre part, lorsque le carburant s'écoule
à travers le dispositif d'amortissement 214' en
direction d'un injecteur du système d'injection, il
subit les mêmes pertes de charge que lorsqu'il s'écoule
dans la direction représentée par la flèche A, toujours
en raison de la présence du gicleur 224.On the other hand, when the fuel is flowing
through the damping device 214 'in
direction of an injection system injector it
suffers the same pressure losses as when it flows
in the direction represented by the arrow A, always
because of the presence of the
Pour limiter les pertes de performances du
moteur, notamment lors d'injections de carburant à
forte pression, le dispositif d'amortissement 214
comporte en outre un by-pass 230 pratiqué dans le corps
principal 218', ce by-pass 230 étant similaire au by-pass
130 du dispositif d'amortissement 114' selon le
premier mode de réalisation référé. Au même titre que
les moyens de restriction du dispositif 214', le by-pass
230 est susceptible d'être traversé par le
carburant, afin d'autoriser un écoulement du carburant,
et cela uniquement lorsque la pression du carburant en
écoulement à travers le dispositif 214' dépasse une
valeur prédéterminée. Par ailleurs, il est à noter que
le by-pass 230, prenant également de préférence la
forme d'un simple alésage, est pratiqué dans le corps
principal 218' de façon à déboucher directement d'une
part dans la sortie de carburant 222 et d'autre part
dans la chambre intérieure 232.To limit the performance losses of the
engine, particularly during fuel injections at
strong pressure, the damping
Toujours en référence à la figure 8, on
voit que le piston 234 monté de façon coulissante dans
la chambre intérieure 132 dispose d'une première
extrémité 234a et d'une seconde extrémité 234b. La
première extrémité 234a est en contact avec le
carburant situé dans la chambre intérieure 232 et
introduit dans celle-ci depuis l'ouverture 236,
pratiquée dans le corps principal 218' du dispositif
214'. En revanche, la seconde extrémité 234b du piston
234 est en contact avec des moyens élastiques, de
préférence constitués par un ressort 238 s'étendant à
l'intérieur de la chambre intérieure 232, et également
placé en appui contre un bouchon de fermeture 239 du
corps principal 218'.Still referring to Figure 8,
sees that the
En outre, le bouchon 239 est muni d'un
orifice 240 débouchant d'une part dans la chambre
intérieure 232 et d'autre part à l'extérieur du
dispositif d'amortissement 214', cet orifice 240 étant
relié à un réservoir de fuite (non représenté).In addition, the
Comme cela est représenté sur la figure 8,
lorsque le carburant est en écoulement à travers le
dispositif d'amortissement 214' sous une pression
relativement faible, les actions exercées par le
ressort 238 et le carburant sur le piston 234
permettent à celui-ci d'occuper une position dans
laquelle il obture totalement le by-pass 230, et dans
laquelle l'ouverture 236 est libérée. A cet égard, il
est précisé que quelle que soit la pression du
carburant à l'intérieur du dispositif d'amortissement
214, l'ouverture 236 reste toujours au moins
partiellement libérée, afin que le carburant puisse
être constamment en contact avec la première extrémité
234a du piston 234.As shown in FIG. 8,
when the fuel is flowing through the
damping device 214 'under pressure
relatively small, the actions exercised by the
Le by-pass 230 étant obturé lors
d'injections à faible pression, le carburant transitant
entre l'entrée et la sortie de carburant 220 et 222
emprunte exclusivement le gicleur 224 à travers lequel
il subit des pertes de charge importantes procurant une
bonne efficacité d'amortissement des ondes de
pression, ce gicleur 224 étant également totalement
libéré par le piston 234, quelle que soit la pression
du carburant à l'intérieur du dispositif 214'.By-
Naturellement, lorsque la pression du
carburant à l'intérieur du dispositif 214' augmente de
façon à faire coulisser le piston 234 dans la chambre
intérieure 232, le fonctionnement de ce dispositif
d'amortissement 214' est alors sensiblement identique
au fonctionnement du dispositif 114' décrit ci-dessus.Naturally, when the pressure of
fuel inside the device 214 'increases by
way to slide the
En référence aux figures 9 et 10, il est représenté un dispositif d'amortissement 114 des ondes de pression, selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention.With reference to FIGS. 9 and 10, it is represented a device for damping 114 waves pressure, according to another preferred embodiment of the present invention.
Comme on peut le voir sur les figures 9 et
10, le dispositif d'amortissement 114" est interposé
entre deux tronçons 16a et 16b d'un conduit
d'injection, le dispositif 114" étant par exemple
assemblé par soudage à ces divers tronçons 16a et 16b
de section intérieure similaire.As can be seen in Figures 9 and
10, the damping
Dans cet autre mode de réalisation préféré
de la présente invention, le dispositif d'amortissement
114" des ondes de pression comprend un corps principal
118" indifféremment de forme cylindrique à section
circulaire ou parallélépipédique, et est muni d'une
entrée de carburant 120" en contact avec le tronçon
supérieur 16a, ainsi que d'une sortie de carburant 122"
en contact avec le tronçon inférieur 16b.In this other preferred embodiment
of the present invention, the damping
Comme on peut le voir sur la figure 1, le
corps principal 118" du dispositif d'amortissement 114"
dispose d'une paroi interne 131 définissant une chambre
intérieure 132", dans laquelle un piston 134 est apte à
coulisser.As can be seen in Figure 1, the
Par ailleurs, le corps principal 118" est
également muni d'une première zone de passage prenant
préférentiellement la forme d'une ouverture unique
136", cette dernière débouchant directement d'une part
dans l'entrée de carburant 120" et d'autre part dans la
chambre intérieure 132". L'ouverture 136", prenant par
exemple la forme d'un simple alésage, autorise par
conséquent un écoulement de carburant entre la chambre
intérieure 132" du corps principal 118" et l'entrée de
carburant 120".Moreover, the
D'autre part, le corps principal 118" est
muni d'une seconde zone de passage prenant également
préférentiellement la forme d'une ouverture unique
124", cette dernière débouchant directement d'une part
dans la sortie de carburant 122" et d'autre part dans
la chambre intérieure 132". L'ouverture 124", prenant
par exemple la forme d'un simple alésage, autorise par
conséquent un écoulement de carburant entre la chambre
intérieure 132" du corps principal 118" et la sortie de
carburant 122".On the other hand, the
Le tronçon supérieur 16a, le tronçon
inférieur 16b, l'entrée de carburant 120", la sortie de
carburant 122" et les ouvertures 124" et 136"
constituant les première et seconde zones de passage,
disposent tous de la même section intérieure, de
préférence circulaire.The
Dans ce premier mode de réalisation
préféré, les moyens de restriction comprennent le corps
principal 118" et le piston 134". En effet, une zone de
restriction 137, définie par ces moyens de restriction
et à travers laquelle est apte à s'écouler le
carburant, est agencée entre une première extrémité
134a du piston 134" et une surface latérale 131a de la
paroi interne 131 définissant la chambre intérieure
132.In this first embodiment
preferred, the restriction means comprise the body
main 118 "and the
La première extrémité 134"a du piston 134"
et la surface latérale 131a de la paroi interne 131
sont situées parallèlement en regard l'une de l'autre.
De plus, elles sont chacune sensiblement plane, et
préférentiellement de forme carrée ou circulaire.The
La configuration spécifique de la zone de
restriction 137 permet d'envisager que cette zone
fonctionne en écoulement à couche mince (écoulement
visqueux, régi par exemple par les équations de
Naviers-Stockes).The specific configuration of the zone of
Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à
travers le dispositif d'amortissement 114" en direction
de la pompe haute pression du système d'injection
(flèche A), il subit des pertes de charge dues à son
passage à travers la zone de restriction 137. D'autre
part, lorsque le carburant s'écoule à travers le
dispositif d'amortissement 114" en direction d'un
injecteur du système d'injection (flèche B), il subit
les mêmes pertes de charge que lorsqu'il s'écoule dans
la direction inverse représentée par la flèche A,
toujours en raison de son passage à travers la zone de
restriction 137.So when the fuel runs out to
through the
En effet, toujours en référence aux figures
9 et 10, on peut apercevoir que le piston 134 est muni
d'une seconde extrémité 134b, celle-ci étant en contact
avec des moyens élastiques prenant préférentiellement
la forme d'une pastille déformable 142. Il est précisé
que la pastille déformable 142 est placée dans la
chambre intérieure 132" de manière à être d'une part en
contact avec la seconde extrémité 134b" du piston 134",
et d'autre part en butée contre une vis de blocage 144,
également montée dans la chambre intérieure 132". Il
est en outre précisé que la vis de blocage 144 présente
un orifice traversant 146, et est placée en regard et à
distance d'un bouchon de fermeture 139" du corps
principal 118. Le bouchon 139 est muni d'un orifice
140" débouchant d'une part dans la chambre intérieure
132 et d'autre part à l'extérieur du dispositif
d'amortissement 114", cet orifice 140" étant relié à un
réservoir de fuite (non représenté).Indeed, always with reference to the figures
9 and 10, it can be seen that the
La pastille déformable 142 est alors
susceptible d'exercer une action de sens opposé à celle
exercée sur la piston 134" par le carburant situé dans
la zone de restriction 137. De cette façon, en fonction
de la différence d'intensité entre les diverses actions
auquel le piston 134" est constamment soumis, celui-ci
est apte à se déplacer dans la chambre intérieure 132",
et donc susceptible de faire varier la géométrie de la
zone de restriction 137. The
Ainsi, lorsque le carburant est en
écoulement à travers le dispositif d'amortissement 114
sous une pression relativement faible, les actions
exercées par la pastille déformable 142 et le carburant
sur le piston 134" permettent à celui-ci d'occuper une
position dans laquelle sa première extrémité 134a" est
très rapprochée de la surface latérale 131a de la paroi
interne 131. Le carburant transitant entre l'entrée et
la sortie de carburant 120" et 122" emprunte donc une
zone de restriction aux parois rapprochées où il subit
des pertes de charge importantes, procurant une bonne
efficacité d'amortissement des ondes de pression.So when the fuel is in
flow through the damping
De plus, lorsque la pression de carburant
en écoulement dans la zone de restriction 137 augmente,
l'action exercée par le carburant sur la première
extrémité 134a" du piston 134" provoque alors une
compression de la pastille déformable 142 et un
coulissement du piston 134" dans la chambre intérieure
132, ce coulissement entraínant un éloignement de la
première extrémité 134a" et de la surface latérale 131a
de la paroi interne 131.Moreover, when the fuel pressure
in flow in the
De cette manière, lorsque la pression de
carburant augmente comme cela est décrit ci-dessus, le
carburant transitant entre l'entrée et la sortie de
carburant 120" et 122" emprunte une zone de restriction
dont les parois sont plus espacées que lors d'un
écoulement de carburant sous une pression plus faible.
Ce carburant en écoulement subit par conséquent des
pertes de charge peu significatives, permettant lors
d'injections de carburant à fortes pressions de
n'engendrer que de très faibles pertes de pression
d'injection effective, et qu'une diminution peu
importante des quantités maximales injectées sur le
point de puissance.In this way, when the pressure of
fuel increases as described above, the
fuel passing between the entry and exit of
En référence à la figure 11, il est représenté une solution alternative à celle décrite ci-dessus.With reference to Figure 11, it is represented an alternative solution to that described above.
Contrairement à la variante précédente, la
première extrémité 134a" et la surface latérale 131a
présentent des formes complémentaires sensiblement
coniques. Il est précisé que l'axe de ces éléments de
forme conique est confondu avec un axe principal 148 du
dispositif d'amortissement 114", cet axe 148
représentant également la direction de coulissement du
piston 134" à l'intérieur de la chambre 132" du corps
principal 118".Unlike the previous variant, the
Ainsi, dans cette solution alternative,
l'ouverture 124" constituant la seconde zone de passage
et la sortie de carburant 122" sont agencées de façon à
être en regard de la première extrémité 134a du piston
134". De plus, ces éléments disposent chacun d'un axe
confondu avec l'axe principal 148 du dispositif 114",
et perpendiculaire à un axe commun (non représenté) à
l'ouverture 136" constituant la première zone de
passage et à l'entrée de carburant 120".So, in this alternative solution,
the
Notons que la configuration particulière
adoptée dans cette alternative permet d'assurer une
variation non-linéaire de la section de la zone de
restriction 137, en fonction de la pression du
carburant en écoulement à l'intérieur du dispositif
114.Note that the particular configuration
adopted in this alternative ensures a
non-linear variation of the section of the zone of
En référence à la figure 12, il est représenté une autre solution alternative à celle décrite ci-dessus. With reference to Figure 12, it is represented another alternative solution to that described above.
En effet, dans cette solution alternative,
la seconde extrémité 134b" du piston 134" est couplé à
un actuateur piézoélectrique 150, placé dans la chambre
intérieure 132" du corps principal 118" et apte à
recevoir au moins une information concernant la
pression du carburant dans une partie haute pression du
système d'injection haute pression. De cette façon,
l'actuateur piézoélectrique 150 est alors susceptible
de piloter le coulissement du piston 134" dans la
chambre intérieure 132" du corps principal 118", afin
que le piston coulisse en s'éloignant de la surface
latérale 131a de la paroi interne 131 lorsque la
pression du carburant situé dans la zone de restriction
137 augmente, et inversement.Indeed, in this alternative solution,
the
La variation de la géométrie de la zone de
restriction 137 n'est donc plus assurée par des actions
de sens opposé exercées sur le piston 134" comme décrit
précédemment, mais par cet unique actuateur 150 pouvant
également recevoir une information concernant le débit
d'injection, et dont la gestion peut être commandée par
un calculateur (non représenté).The variation of the geometry of the zone of
En référence à la figure 13, il est
représenté un dispositif d'amortissement 214 des ondes
de pression, selon un mode de réalisation préféré de la
présente invention.With reference to Figure 13, it is
represented a damping
Comme on peut effectivement le voir sur la
figure 13, le dispositif d'amortissement 214" est
interposé entre deux tronçons 16a et 16b d'un conduit
d'injection, le dispositif 214" étant par exemple
assemblé par soudage à ces divers tronçons 16a et 16b
de section intérieure similaire.As we can actually see on the
FIG. 13, the damping
Dans cet autre mode de réalisation de la
présente invention, le dispositif d'amortissement 214"
des ondes de pression comprend un corps principal 218",
sensiblement similaire au corps principal 118" du
dispositif 114" selon le premier mode de réalisation
préféré. Le corps principal 218" est indifféremment de
forme cylindrique à section circulaire ou
parallélépipédique, et est muni d'une entrée de
carburant 220" en contact avec le tronçon supérieur
16a, ainsi que d'une sortie de carburant 222" en
contact avec le tronçon inférieur 16b.In this other embodiment of the
the present invention, the damping
Comme on peut le voir sur la figure 13, le
corps principal 218" du dispositif d'amortissement 214"
dispose d'une paroi interne 231 définissant une chambre
intérieure 232", dans laquelle un piston 234" est apte
à coulisser.As can be seen in Figure 13, the
Par ailleurs, le corps principal 218" est
également muni d'une première zone de passage prenant
préférentiellement la forme d'une ouverture unique 236
débouchant directement d'une part dans l'entrée de
carburant 220" et d'autre part dans la chambre
intérieure 232". L'ouverture 236", prenant par exemple
la forme d'un simple alésage, autorise par conséquent
un écoulement de carburant entre la chambre intérieure
232" du corps principal 218" et l'entrée de carburant
220".Moreover, the
Par ailleurs, le corps principal 218" est
également muni d'une seconde zone de passage débouchant
directement d'une part dans l'entrée de carburant 220"
et d'autre part dans la chambre intérieure 232", cette
seconde zone de passage autorisant par conséquent un
écoulement de carburant entre la chambre intérieure
232" du corps principal 218" et l'entrée de carburant
220". Moreover, the
Préférentiellement, comme on peut
l'apercevoir sur la figure 13, la seconde zone de
passage prend la forme d'une pluralité de gicleurs
224", ces derniers pouvant être obturés ou libérés par
le piston 234". A ce titre, il est indiqué que le
dispositif 214" est conçu de manière à ce qu'au moins
une fraction d'un gicleur 224" de la seconde zone de
passage soit toujours libérée par le piston 234",
quelle que soit la pression du carburant régnant à
l'intérieur du dispositif d'amortissement 214".Preferably, as one can
see it in figure 13, the second zone of
passage takes the form of a plurality of
Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à
travers le dispositif d'amortissement 214" en direction
de la pompe haute pression du système d'injection, il
subit des pertes de charge dues à son passage à travers
le ou les gicleurs 224" non-obturés par le piston 234",
prenant par exemple la forme d'un simple alésage de
très faible diamètre. Il est précisé qu'après avoir
traversé le ou les gicleurs 224", le carburant emprunte
la chambre intérieure 232" du corps principal 218" puis
l'ouverture 236", afin de rejoindre l'entrée de
carburant 220".So when the fuel runs out to
through the damping
D'autre part, lorsque le carburant s'écoule
à travers le dispositif d'amortissement 214" en
direction d'un injecteur du système d'injection, il
subit les mêmes pertes de charge que lorsqu'il s'écoule
dans la direction inverse.On the other hand, when the fuel is flowing
through the damping
Comme cela a été mentionné ci-dessus, dans
ce second mode de réalisation préféré, les moyens de
restriction comportant le corps principal 218"
définissent une zone de restriction 237 à travers
laquelle est apte à s'écouler le carburant, cette zone
237 étant constituée par la portion de la seconde zone
de passage non-obturée par le piston 234", à savoir par
le ou les gicleurs 224" ou fractions de gicleur non-recouverts
par ce même piston 234".As mentioned above, in
this second preferred embodiment, the means for
restriction comprising the
Toujours en référence à la figure 13, on
voit que le piston 234" monté de façon coulissante dans
la chambre intérieure 232" dispose d'une première
extrémité 234a" et d'une seconde extrémité 234b". La
première extrémité 234a" est en contact avec le
carburant situé dans la chambre intérieure 232" et
introduit dans celle-ci depuis l'ouverture 236",
pratiquée dans le corps principal 218" du dispositif
214. En revanche, la seconde extrémité 234b" du piston
234 est en contact avec des moyens élastiques, de
préférence constitués par un ressort 238 s'étendant à
l'intérieur de la chambre intérieure 232", et également
placé en appui contre un bouchon de fermeture 239 du
corps principal 218".Still referring to Figure 13,
sees that the
En outre, le bouchon 239 est muni d'un
orifice 240" débouchant d'une part dans la chambre
intérieure 232" et d'autre part à l'extérieur du
dispositif d'amortissement 214", cet orifice 240" étant
relié à un réservoir de fuite (non représenté).In addition, the
De cette façon, lorsque le carburant est en
écoulement à travers le dispositif d'amortissement 214
sous une pression relativement faible, les actions
exercées par le ressort 238 et le carburant sur le
piston 234" permettent à celui-ci d'occuper une
position dans laquelle il obture un grand nombre de
gicleurs 224. A cet égard, il est précisé que quelle
que soit la pression du carburant à l'intérieur du
dispositif d'amortissement 214", l'ouverture 236" reste
toujours au moins partiellement libérée, afin que le
carburant puisse être constamment en contact avec la
première extrémité 234a" du piston 234". Le carburant
transitant entre l'entrée et la sortie de carburant
220" et 222" emprunte exclusivement le ou les gicleurs
non-obturés 224" à travers lesquels il subit des pertes
de charge importantes procurant une bonne efficacité
d'amortissement des ondes de pression.In this way, when the fuel is in
flow through the damping
De plus, lorsque la pression de carburant
en écoulement situé dans la chambre intérieure 232"
augmente, l'action exercée par le carburant sur la
première extrémité 234a" du piston 234" entraíne alors
une compression du ressort 238" et un coulissement du
piston 234" dans la chambre intérieure 232", ce
coulissement entraínant une libération d'un ou
plusieurs gicleurs 224" par le piston 234".Moreover, when the fuel pressure
flowing in the
De cette manière, lorsque la pression de
carburant augmente comme cela est décrit ci-dessus, le
carburant transitant entre l'entrée et la sortie de
carburant 220" et 222" emprunte une zone de restriction
constituée par un nombre de gicleurs plus important que
lors d'un écoulement de carburant sous une pression
plus faible. Ce carburant en écoulement subit par
conséquent des pertes de charge peu significatives,
permettant lors d'injections de carburant à fortes
pressions de n'engendrer que de très faibles pertes de
pression d'injection effective, et qu'une diminution
peu importante des quantités maximales injectées sur le
point de puissance.In this way, when the pressure of
fuel increases as described above, the
fuel passing between the entry and exit of
Dans une solution alternative, la seconde
zone de passage est constituée d'une ouverture unique,
dont la portion non-obturée par le piston 234" forme la
zone de restriction 237 à travers laquelle est apte à
s'écouler le carburant.In an alternative solution, the second
passage area consists of a single opening,
whose portion not closed by the
L'ouverture unique pratiquée dans le corps
principal 218" peut être adaptée afin d'obtenir une
évolution particulière des pertes de charge en fonction
de la pression du carburant régnant à l'intérieur du
dispositif 214".The unique opening practiced in the
L'ouverture peut être de section sensiblement rectangulaire ou triangulaire. En outre, l'ouverture unique peut également disposer d'une section rectangulaire dont une extrémité est sensiblement parabolique.The opening can be section substantially rectangular or triangular. In addition, the single opening may also have a rectangular section of which one end is substantially parabolic.
En référence à la figure 14, il est
représenté un dispositif d'amortissement 314" des ondes
de pression, selon un autre mode de réalisation préféré
de la présente invention.With reference to Figure 14, it is
shown a damping
Dans cet autre mode de réalisation préféré
de la présente invention, le dispositif d'amortissement
314" des ondes de pression comprend un corps principal
318" indifféremment de forme cylindrique à section
circulaire ou parallélépipédique, et est muni d'une
entrée de carburant 320" en contact avec le tronçon
supérieur 16a, ainsi que d'une sortie de carburant 322
en contact avec le tronçon inférieur 16b.In this other preferred embodiment
of the present invention, the damping
Le corps principal 318" du dispositif
d'amortissement 314" dispose d'une paroi interne 331
définissant une chambre intérieure 332. Par ailleurs,
le corps principal 318" est également muni d'une
première zone de passage prenant préférentiellement la
forme d'une ouverture unique 336, cette dernière
débouchant directement d'une part dans l'entrée de
carburant 320" et d'autre part dans la chambre
intérieure 332. L'ouverture 336, prenant par exemple la
forme d'un simple alésage, autorise par conséquent un
écoulement de carburant entre la chambre intérieure 332
du corps principal 318" et l'entrée de carburant 320". The
D'autre part, le corps principal 318" est
muni d'une seconde zone de passage prenant également
préférentiellement la forme d'une ouverture unique 324,
cette dernière débouchant directement d'une part dans
la sortie de carburant 322 et d'autre part dans la
chambre intérieure 332. L'ouverture 324, prenant par
exemple la forme d'un simple alésage, autorise par
conséquent un écoulement de carburant entre la chambre
intérieure 332 du corps principal 318 et la sortie de
carburant 322.On the other hand, the
Dans cet autre mode de réalisation préféré
de l'invention, les moyens de restriction comportent
deux capsules 350 agencées de façon espacée dans la
chambre intérieure 332, chacune de ces deux capsules
350 étant remplie d'un fluide compressible 351 et
fermée par l'intermédiaire d'une membrane flexible 352.
Comme on peut le voir sur la figure 14, les membranes
flexibles 352 sensiblement parallèles et situées en
regard l'une de l'autre sont agencées parallèlement à
un axe commun (non représenté) des ouvertures 336 et
324, et perpendiculairement à un axe principal 348 du
dispositif d'amortissement 314".In this other preferred embodiment
of the invention, the restriction means comprise
two
Lorsque le carburant s'écoule à travers le
dispositif d'amortissement 314" en direction de la
pompe haute pression du système d'injection, il subit
des pertes de charge dues à son passage entre les
membranes flexibles 352 des capsules 350. D'autre part,
lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif
d'amortissement 314" en direction d'un injecteur du
système d'injection, il subit les mêmes pertes de
charge que lorsqu'il s'écoule dans la direction
inverse, toujours en raison de son passage entre les
membranes flexibles 352. When the fuel flows through the
damping
En effet, avec un tel agencement, les
membranes flexibles 352 définissant la zone de
restriction 337 sont alors constamment soumises à deux
actions de sens opposé, exercées respectivement par le
fluide compressible 351 et le carburant en écoulement à
l'intérieur de la zone de restriction 337. De cette
façon, en fonction de la différence d'intensité entre
les diverses actions engendrées, les membranes
flexibles 352 sont aptes à se déformer et donc
susceptibles de faire varier la géométrie de la zone de
restriction 337.Indeed, with such an arrangement, the
Ainsi, lorsque le carburant est en
écoulement à travers le dispositif d'amortissement 314"
sous une pression relativement faible, les actions
exercées par le carburant et le fluide compressible 351
permettent aux membranes 352 d'occuper une position
dans laquelle elles sont peu déformées et très
rapprochées l'une de l'autre. Le carburant transitant
entre l'entrée et la sortie de carburant 320 et 322
emprunte donc une zone de restriction aux parois
rapprochées où il subit des pertes de charge
importantes, procurant une bonne efficacité
d'amortissement des ondes de pression.So when the fuel is in
flow through the damping
De plus, lorsque la pression de carburant
en écoulement dans la zone de restriction 337 augmente,
l'action exercée par le carburant sur les membranes
flexibles 352 provoque alors une déformation et un
écartement relatif de celles-ci.Moreover, when the fuel pressure
in flow in the
De cette manière, lorsque la pression de
carburant augmente comme cela est décrit ci-dessus, le
carburant transitant entre l'entrée et la sortie de
carburant 320" et 322 emprunte une zone de restriction
dont les parois sont plus espacées que lors d'un
écoulement de carburant sous une pression plus faible.In this way, when the pressure of
fuel increases as described above, the
fuel passing between the entry and exit of
En outre, l'invention concerne un système d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, tel que celui décrit dans la partie état de la technique antérieure, le système étant équipé d'un ou plusieurs dispositifs d'amortissement des ondes de pression, chacun de ces dispositifs d'amortissement prenant la forme de l'un quelconque des modes de réalisation préférés présentés ci-dessus.In addition, the invention relates to a system fuel injection system for a combustion engine internally, as described in the state part of the prior art, the system being equipped with one or several devices for damping the waves of pressure, each of these damping devices taking the form of any of the modes of preferred embodiments presented above.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier aux dispositifs d'amortissement 114,214,314 des ondes de pression et au système d'injection de carburant qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.Of course, various modifications may be made by the person skilled in the art to devices for damping 114,214,314 pressure and fuel injection system described above, solely for the purpose of non-limiting examples.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (6)
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FR0215258 | 2002-12-04 | ||
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FR0215259A FR2848257B1 (en) | 2002-12-04 | 2002-12-04 | PRESSURE WAVE DAMPING DEVICE FOR FUEL INJECTION SYSTEM |
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FR0215260 | 2002-12-04 |
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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 544 (M - 1489) 30 September 1993 (1993-09-30) * |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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ES2311681T3 (en) | 2009-02-16 |
EP1426610B1 (en) | 2008-08-06 |
DE60322652D1 (en) | 2008-09-18 |
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