FR2723406A1

FR2723406A1 - FUEL INJECTOR IN THE COMBUSTION CHAMBER OF A DIESEL ENGINE

Info

Publication number: FR2723406A1
Application number: FR9509368A
Authority: FR
Inventors: Ulrich Augustin; Hermann Hiereth; Volker Schwarz; Eugen Drummer; Hubert Felhofer; Karl Kirchweger; Rudolf Konigswieser; Kurt Oberklammer; Heinz Rathmayr; Peter Reisenbichler
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 1996-02-09
Anticipated expiration: 2015-08-01
Also published as: ITRM950510A0; ITRM950510A1; FR2723406B1; DE4427378C2; DE4427378A1; GB2291934B; GB9514898D0; GB2291934A; IT1277871B1

Abstract

Injecteur à commande par électrovanne, comprenant un piston de commande soumis des deux côtés à une pression élevée et dont le côté siège de soupape délimite une chambre de réserve logeant un ressort de rappel et le côté électrovanne délimite une chambre de commande qu'un conduit raccorde à la chambre de réserve et qui peut être reliée à un conduit basse pression pour la décompression du côté électrovanne, l'injecteur comprenant par ailleurs une aiguille d'injection allongée se soulevant de son siège contre la force d'un ressort de rappel. L'aiguille d'injection (3) et la tige de piston (11) constituent deux pièces distinctes qui sont assemblées par complémentarité de formes au moins dans le sens de la fermeture de l'aiguille.Injector controlled by a solenoid valve, comprising a control piston subjected on both sides to a high pressure and the valve seat side of which defines a reserve chamber housing a return spring and the solenoid valve side defines a control chamber that a duct connects to the reserve chamber and which can be connected to a low pressure conduit for the decompression of the solenoid valve side, the injector further comprising an elongated injection needle rising from its seat against the force of a return spring. The injection needle (3) and the piston rod (11) constitute two distinct parts which are assembled by complementarity of shapes at least in the direction of the needle closure.

Description

L'invention se rapporte à un injecteur de carburant dans la chambre deThe invention relates to a fuel injector in the chamber of

combustion d'un moteur diesel, qui est commandé par électrovanne et qui comprend une aiguille allongée d'injection qui se soulève de son siège dans le sens inverse de celui de la circulation du carburant et contre la force d'un ressort de rappel, ainsi qu'un piston qui coopère avec celle-ci, dont les deux côtés sont soumis à une pression élevée et dont le côté tourné vers le siège de l'aiguille délimite une chambre de réserve logeant le ressort de rappel et le côté tourné vers l'électrovanne délimite une chambre de commande qu'un conduit raccorde à la chambre de réserve et qui peut être reliée à un conduit basse pression pour la décompression du côté tourné vers combustion of a diesel engine, which is controlled by solenoid valve and which comprises an elongated injection needle which lifts from its seat in the opposite direction to that of the fuel circulation and against the force of a return spring, and a piston which cooperates with it, both sides of which are subjected to a high pressure and whose side facing the seat of the needle delimits a reserve chamber housing the return spring and the side facing the solenoid valve delimits a control chamber which a duct connects to the reserve chamber and which can be connected to a low-pressure duct for the decompression of the turned-side

l'électrovanne.the solenoid valve.

DE 32 27 742 C2 décrit un injecteur à commande par électrovanne et comprenant une aiguille d'injection poussée contre son siège par un ressort de rappel, ainsi qu'un piston soumis des deux côtés à une pression élevée et délimitant un grand réservoir de pression situé dans la chambre du ressort. L'aiguille d'injection et le piston forment un long composant qui est guidé dans DE 32 27 742 C2 discloses a solenoid-actuated injector and comprising an injection needle urged against its seat by a return spring, and a piston subjected on both sides to a high pressure and delimiting a large pressure reservoir located in the spring room. The injection needle and the piston form a long component that is guided in

différentes parties de la cage de l'injecteur. different parts of the injector cage.

L'invention a pour objet de réaliser l'injecteur à commande par électrovanne tel que décrit dans DE 32 27 742 C2 de manière que le guidage de l'aiguille d'injection et du piston soit insensible aux tolérances et ne soit pas susceptible d'usure, sans compromettre l'action hydraulique avantageuse qu'assure le grand réservoir de pression situé dans la chambre du ressort ni l'absence de fuite due à l'étanchéité de la zone du gicleur. Selon une particularité essentielle de l'invention, l'aiguille allongée d'injection et le piston constituant deux pièces distinctes et l'extrémité côté piston de l'aiguille et l'extrémité côté aiguille du piston, qui est étagé, sont reliées par complémentarité de formes au moins dans le sens de fermeture de l'aiguille et sont fixées en direction radiale par un manchon d'enrobage. La séparation de l'aiguille d'injection et du piston permet une fabrication sans problème des deux composants dont la longueur est considérablement réduite. Par ailleurs, la réunion de l'aiguille d'injection et du piston permet d'obtenir au lieu d'assemblage un jeu défini qui améliore la nature de leur guidage, c'est à dire qui permet de compenser un léger décalage des guides prévus dans des parties différentes de la cage du fait que ces éléments sont en The object of the invention is to provide the solenoid-controlled injector as described in DE 32 27 742 C2 so that the guidance of the injection needle and the piston is insensitive to tolerances and is not susceptible to wear, without compromising the advantageous hydraulic action provided by the large pressure tank in the spring chamber or the absence of leakage due to the tightness of the nozzle area. According to an essential feature of the invention, the elongated injection needle and the piston constituting two separate parts and the piston end end of the needle and the needle end of the piston, which is staggered, are connected by complementarity. of shapes at least in the direction of closing of the needle and are fixed in the radial direction by a coating sleeve. The separation of the injection needle and the piston allows trouble-free manufacture of the two components whose length is considerably reduced. Moreover, the combination of the injection needle and the piston makes it possible to obtain at the assembly site a defined clearance which improves the nature of their guidance, ie which makes it possible to compensate for a slight offset of the guides provided. in different parts of the cage because these elements are in

deux pièces assemblées par complémentarité de formes. two pieces assembled by complementarity of forms.

Selon des modes de mises en euvre préféré: - une contre-dépouille dans laquelle un manchon subdivisé en deux parties et étroitement enserré par un manchon d'enrobage pénètre par complémentarité de formes, est prévue dans chacune des extrémités tournées l'une vers l'autre de l'aiguille d'injection et du piston; - alors, le manchon d'enrobage forme également un siège de ressort et comporte un collet intérieur reposant sur le manchon subdivisé en deux parties - l'extrémité côté piston de l'aiguille d'injection et l'extrémité côté aiguille du piston étagé sont assujetties à la manière de crabots dans la direction de l'axe et le manchon d'enrobage verrouille les crabots coopérant l'un avec l'autre; - alors, l'aiguille d'injection comprend un collet situé dans le prolongement des crabots et formant un appui pour le manchon d'enrobage et en ce que le manchon d'enrobage forme également un siège de ressort; - l'extrémité de l'aiguille d'injection qui est tournée vers le piston a un diamètre réduit et comporte une tête qui se place dans un trou de logement de la tige de piston qui est adapté en conséquence, l'extrémité libre de la tige de piston, qui comporte une fente profonde orientée dans la direction de son axe, s'accrochant sur ladite tête et étant enserrée par un manchon d'enrobage formant également un siège de ressort. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 est une coupe longitudinale d'un injecteur à commande par électrovanne et comprenant une aiguille d'injection reliée par complémentarité de formes à un piston, la Figure 2 en représente l'assemblage à échelle agrandie, les Figures 3 à 5 sont des coupes axiales à échelle agrandie représentant d'autres assemblages par According to preferred embodiments: an undercut in which a sleeve subdivided into two parts and closely gripped by a coating sleeve penetrates by complementarity of shapes, is provided in each of the ends facing one towards the other; other of the injection needle and the piston; - Then, the coating sleeve also forms a spring seat and has an inner collar resting on the sleeve divided into two parts - the piston end end of the injection needle and the needle end of the stepped piston are secured in the direction of the axis in the manner of claws and the clutch sleeve locks the jaw cooperating with each other; - Then, the injection needle comprises a collar located in the extension of the jaw and forming a support for the coating sleeve and in that the coating sleeve also forms a spring seat; the end of the injection needle which is turned towards the piston has a reduced diameter and comprises a head which is placed in a housing hole of the piston rod which is adapted accordingly, the free end of the piston rod, which has a deep slot oriented in the direction of its axis, clinging to said head and being enclosed by a coating sleeve also forming a spring seat. The invention will be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a longitudinal section of a solenoid-actuated injector and comprising an injection needle connected by means of complementarity of shapes to a piston, Figure 2 shows the assembly on an enlarged scale, Figures 3 to 5 are enlarged axial sections showing other assemblies by

complémentarité de formes.complementarity of forms.

Un injecteur 1 selon la Figure 1, qui est commandé par électrovanne et qui est destiné à un moteur diesel, se compose d'une aiguille allongée d'injection 3 guidée dans un corps 2 du gicleur et poussée contre son siège 6 par un ressort de rappel 4 logé dans la chambre de réserve 5, ainsi que d'un piston étagé 7 qui est soumis des deux côtés à une pression élevée et guidé dans une partie 8 de la cage de l'injecteur 1. Une électrovanne 9 permettant de décomprimer une chambre de commande 10 sous haute pression qui est délimitée par le côté supérieur 7a du piston 7 se trouve dans la partie supérieure de l'injecteur 1. Le côté inférieur 7b du piston 7 est comme le côté supérieur sous la même pression élevée, il délimite la chambre de réserve 5 et sa tige allongée 11 va jusqu'au côté arrière de An injector 1 according to Figure 1, which is controlled by solenoid valve and which is intended for a diesel engine, consists of an elongate injection needle 3 guided in a body 2 of the nozzle and pushed against its seat 6 by a spring of return 4 housed in the reserve chamber 5, and a stepped piston 7 which is subjected on both sides to a high pressure and guided in a portion 8 of the cage of the injector 1. A solenoid valve 9 for decompressing a 10 high pressure control chamber which is delimited by the upper side 7a of the piston 7 is in the upper part of the injector 1. The lower side 7b of the piston 7 is like the upper side under the same high pressure, it delimits the reserve chamber 5 and its elongated rod 11 goes to the rear side of

l'aiguille d'injection.the injection needle.

Les extrémités tournées l'une vers l'autre de l'aiguille d'injection 3 et de la tige 11 du piston comportent toutes deux une contre- dépouille 12, 13 dans laquelle pénètrent par complémentarité de formes les demi-frettes 15, 16 d'un manchon 14 subdivisé en direction longitudinale (Figure 2). Un manchon d'enrobage 17 enfilé sur les deux demi-frettes 15, 16 fixe celles-ci en direction radiale. Le manchon 17, qui forme également un siège pour le ressort de rappel 4, comprend un collet intérieur 18 situé du côté de The ends facing each other of the injection needle 3 and the rod 11 of the piston both comprise an undercut 12, 13 in which the shapes half-frets 15, 16 a sleeve 14 subdivided in the longitudinal direction (Figure 2). A coating sleeve 17 threaded on the two half-bands 15, 16 fixes them in the radial direction. The sleeve 17, which also forms a seat for the return spring 4, comprises an inner collar 18 located on the side of

l'électrovanne et reposant sur le manchon subdivisé 14. the solenoid valve and resting on the subdivided sleeve 14.

La Figure 3 représente un lieu d'assemblage auquel l'aiguille d'injection 3 et la tige de piston 11 comportent des éléments d'extrémité 19, 20 qui s'emboîtent à la manière de crabots et sur lesquels est enfilé un manchon monobloc d'enrobage 21 qui forme également un siège pour le ressort de rappel 4 et qui assure un assemblage indétachable de l'aiguille d'injection 3 et du piston 7. Le manchon d'enrobage 21 soumis à la force du ressort prend appui contre un 3 represents an assembly site to which the injection needle 3 and the piston rod 11 comprise end elements 19, 20 which fit in the manner of claws and on which is threaded a one-piece sleeve of FIG. coating 21 which also forms a seat for the return spring 4 and which provides an indétachable assembly of the injection needle 3 and the piston 7. The coating sleeve 21 subjected to the force of the spring bears against a

collet extérieur 22 de l'aiguille 3. outer collar 22 of the needle 3.

L'assemblage par complémentarité de formes de la Figure 4 se compose d'une partie 23 de l'aiguille d'injection dont le diamètre est plus petit que celui du corps 3 de cette dernière et qui comprend un grand élément sphérique de tête 24, ainsi que d'un trou de logement 25 réalisé dans la tige 11 du piston et adapté en conséquence à cette partie d'extrémité 23 de l'aiguille, l'extrémité libre de la tige 11 de piston comprenant une fente 26 se prolongeant bien au-delà de la cavité de logement 25 et lui permettant de s'écarter lors de l'introduction de la tête 24 de l'aiguille dans cette dernière. Lorsque l'extrémité libre de la tige de piston accroche la tête 24 de l'extrémité 23 de l'aiguille, un manchon 27 assumant également la fonction d'un siège de ressort et prenant appui contre un élargissement 28 de l'extrémité de la tige de piston est enfilé sur cette dernière de manière qu'il bloque l'assemblage par complémentarité de formes. L'extrémité libre de la tige 11 du piston pourrait aussi comporter un trou de logement 25 sans épaulement (non représenté) et être sertie derrière la tête 24 de l'extrémité 23 de l'aiguille pour l'assemblage par complémentarité de The complementarity-forming assembly of FIG. 4 consists of a portion 23 of the injection needle whose diameter is smaller than that of the body 3 of the latter and which comprises a large spherical head element 24, as well as a housing hole 25 formed in the rod 11 of the piston and adapted accordingly to this end portion 23 of the needle, the free end of the piston rod 11 comprising a slot 26 extending well to the housing cavity 25 and allowing it to deviate during the introduction of the head 24 of the needle in the latter. When the free end of the piston rod hooks the head 24 of the end 23 of the needle, a sleeve 27 also assuming the function of a spring seat and bearing against an enlargement 28 of the end of the piston rod is threaded on the latter so that it blocks the assembly by complementarity of shapes. The free end of the rod 11 of the piston could also include a housing hole 25 without shoulder (not shown) and be crimped behind the head 24 of the end 23 of the needle for the assembly by complementarity of

formes. Dans ce cas, la fente 26 est supprimée. forms. In this case, the slot 26 is deleted.

Sur la Figure 5, l'extrémité de l'aiguille d'injection 3 et celle de la tige de piston 11 comportent toutes deux une gorge annulaire 28, 29 sur laquelle est enfilé un manchon 30 qui comporte au niveau de ces gorges des surépaisseurs extérieures en forme de bourrelets. Le manchon 30 se monte à ajustement serré sur l'extrémité de l'aiguille d'injection 3 et sur celle de la tige 11 du piston et ensuite les surépaisseurs en forme de bourrelets sont refoulées dans les gorges In Figure 5, the end of the injection needle 3 and that of the piston rod 11 both have an annular groove 28, 29 on which is threaded a sleeve 30 which comprises at these grooves outer thicknesses in the form of beads. The sleeve 30 fits snugly on the end of the injection needle 3 and on the rod 11 of the piston, and then the bead-shaped increments are pushed back into the grooves.

annulaires 28, 29.rings 28, 29.

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N SR E V E N D I C A T I 0 N S

1. Injecteur de carburant dans la chambre de combustion d'un moteur diesel, qui est commandé par électrovanne et qui comprend une aiguille allongée d'injection qui se soulève de son siège dans le sens inverse de celui de la circulation du carburant et contre la force d'un ressort de rappel, ainsi qu'un piston coopérant avec celle-ci, soumis des deux côtés à une pression élevée et dont le côté tourné vers le siège de l'aiguille délimite une chambre de réserve logeant le ressort de rappel et le côté tourné vers l'électrovanne délimite une chambre de commande qu'un conduit raccorde à la chambre de réserve et qui peut être reliée à un conduit basse pression pour la décompression du côté tourné vers l'électrovanne, caractérisé en ce que l'aiguille allongée d'injection (3) et le piston (7) constituent deux pièces distinctes et l'extrémité côté piston de l'aiguille d'injection (3) et l'extrémité côté aiguille du piston (7), qui est étagé, sont reliées par complémentarité de formes au moins dans le sens de la fermeture de l'aiguille (3) et sont fixées en direction 1. Fuel injector in the combustion chamber of a diesel engine, which is solenoid controlled and which includes an elongated injection needle which lifts from its seat in the opposite direction to that of the fuel circulation and against the force of a return spring, and a piston cooperating therewith, subjected on both sides to a high pressure and whose side facing the seat of the needle delimits a reserve chamber housing the return spring and the side facing the solenoid valve defines a control chamber that a conduit connects to the reserve chamber and which can be connected to a low pressure conduit for decompression of the side facing the solenoid valve, characterized in that the needle elongate injection (3) and the piston (7) constitute two separate parts and the piston end of the injection needle (3) and the needle end of the piston (7), which is stepped, are rel by complementarity of shapes at least in the direction of closing the needle (3) and are fixed in the direction

radiale par un manchon d'enrobage (17; 21; 27; 30). radial by a coating sleeve (17; 21; 27; 30).

2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une contre-dépouille (12, 13), dans laquelle un manchon (15, 16) subdivisé en deux parties et étroitement enserré par un manchon d'enrobage (17) pénètre par complémentarité de formes, est prévue dans chacune des extrémités tournées l'une vers l'autre de Injector according to claim 1, characterized in that an undercut (12, 13), in which a sleeve (15, 16) subdivided into two parts and closely gripped by a coating sleeve (17) penetrates by complementarity of forms, is provided in each of the ends facing each other of

l'aiguille d'injection (3) et du piston (7). the injection needle (3) and the piston (7).

3. Injecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon d'enrobage (17) forme également un siège de ressort et comporte un collet intérieur (18) reposant sur le manchon (15, 16) Injector according to claim 2, characterized in that the coating sleeve (17) also forms a spring seat and has an inner collar (18) resting on the sleeve (15, 16).

subdivisé en deux parties.divided into two parts.

4. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité côté piston de l'aiguille d'injection (3) et l'extrémité côté aiguille du piston étagé (7) sont assujetties à la manière de crabots dans la direction de l'axe et le manchon d'enrobage (21) verrouille les crabots (19, 20) Injector according to claim 1, characterized in that the piston-end end of the injection needle (3) and the needle end of the stepped piston (7) are secured in the manner of claws in the direction of rotation. the shaft and the coating sleeve (21) locks the claws (19, 20)

coopérant l'un avec l'autre.cooperating with each other.

5. Injecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'aiguille d'injection (3) comprend un collet (22) situé dans le prolongement des crabots (19, 20) et formant un appui pour le manchon d'enrobage (21) et en ce que le manchon d'enrobage (21) 5. Injector according to claim 4, characterized in that the injection needle (3) comprises a collar (22) located in the extension of the jaw (19, 20) and forming a support for the coating sleeve (21). ) and in that the coating sleeve (21)

forme également un siège de ressort. also forms a spring seat.

6. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de l'aiguille d'injection (3) qui est tournée vers le piston (7) a un diamètre réduit et comporte une tête (24) qui se place dans un trou de logement (25) de la tige de piston (11) qui est adapté en conséquence, l'extrémité libre de la tige de piston (11), qui comporte une fente profonde (26) orientée dans la direction de son axe, s'accrochant sur ladite tête (24) et étant enserrée par un manchon 6. Injector according to claim 1, characterized in that the end of the injection needle (3) which faces the piston (7) has a reduced diameter and comprises a head (24) which is placed in a housing hole (25) of the piston rod (11) which is adapted accordingly, the free end of the piston rod (11), which has a deep slot (26) oriented in the direction of its axis, s hanging on said head (24) and being enclosed by a sleeve

d'enrobage (27) formant également un siège de ressort. coating material (27) also forming a spring seat.