FR2783878A1 - Dispositif pour retarder l'excursion de l'aiguille d'injection d'un injecteur de carburant - Google Patents
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Abstract
L'aiguille d'injection (60) de cet injecteur est guidée axialement dans un corps d'injecteur (50), est contigüe par sa face terminale (61) à une chambre de compression (15) et est en relation active avec un corps d'amortissement (40). Les évidements (46, 47, 48) du corps d'amortissement (40) forment avec le perçage d'amortissement (14) un espace d'amortissement (40) rempli de carburant. Lors de l'ouverture de la soupape, le carburant est comprimé dans la chambre de compression, ce qui retarde l'ouverture de la soupape. Si l'aiguille d'injection dépasse la course d'amortissement (hd), la pression du carburant est relâchée par une liaison avec un espace d'écoulement (12). Le corps d'amortissement est guidé dans le perçage d'amortissement au moins sur une partie de sa longueur.
Description
L'invention concerne un injecteur de carburant comportant: - un perçage de
guidage, dans lequel une aiguille d'injection est guidée et qui débouche dans une chambre de compression reliée par une soupape à un espace d'écoulement, - la soupape, qui comporte un corps d'amortissement disposé mobile axialement dans un perçage d'amortissement, le corps d'amortissement reliant la chambre de compression à l'espace d'écoulement en
fonction de l'excursion de l'aiguille d'injection.
L'invention concerne également un procédé pour ajuster une course d'amortissement prédéfinissable d'un injecteur de carburant qui comporte un corps
d'amortissement.
Dans un système d'injection à rampe commune (Common-
Rail), avant l'injection principale, une préinjection (injection pilote) est effectuée pour obtenir une combustion plus souple dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne et réduire ainsi l'émission de bruit du moteur. La quantité de carburant qui est délivrée dans la chambre de combustion lors de l'injection pilote est alors plus faible que la quantité
de carburant délivrée lors de l'injection principale.
Dans des injecteurs de carburant connus, pour obtenir les faibles quantités d'injection, on retarde l'ouverture de l'injecteur de carburant pour obtenir de faibles
quantités d'injection.
D'après DE 43 40 305, on connaît un injecteur de carburant dans lequel, pendant l'ouverture de la soupape, un volume défini est refoulé dans un espace annulaire et délivré à travers un étranglement de manière à retarder
de façon définie l'ouverture de l'injecteur.
D'après JP 10122078 A, on connaît un injecteur dans lequel une aiguille d'injection est disposée mobile axialement dans le perçage de guidage d'un corps d'injecteur et, après l'ouverture de l'injecteur, s'ouvre
avec retard jusqu'à une course d'amortissement donnée.
Pour cela, l'aiguille d'injection est pourvue à son extrémité supérieure d'une tige cylindrique qui est à son tour divisée par un épaulement en une partie supérieure de tige de plus grand diamètre et une partie inférieure de tige de plus petit diamètre. La tige est disposée mobile axialement dans le perçage d'amortissement d'une unité d'amortissement. Si l'excursion de l'aiguille d'injection dépasse la course d'amortissement, du carburant s'écoule par la fente annulaire formée par la
partie de tige inférieure et le perçage d'amortissement.
L'aiguille d'injection et la tige sont réalisées d'une
seule pièce et constituent un corps.
L'invention a pour but de procurer un injecteur de carburant dans lequel l'ouverture de l'injecteur de carburant est retardée par des organes faciles à fabriquer. Le problème de l'invention est résolu par un dispositif défini en préambule et qui est caractérisé en ce que - le corps d'amortissement et l'aiguille d'injection sont deux corps séparés, qui sont en relation active entre eux et - le corps d'amortissement est guidé dans le perçage d'amortissement au moins dans une partie essentielle de
sa longueur.
L'injecteur selon l'invention présente, en outre, les particularités avantageuses suivantes: le corps d'amortissement comporte un perçage longitudinal central qui coupe la paroi d'un perçage transversal comportant au moins une ouverture qui se termine dans une rainure annulaire ménagée dans le corps d'amortissement, dans le corps d'amortissement, est ménagée au moins une rainure longitudinale qui se termine dans une rainure annulaire ménagée dans le corps d'amortissement, le corps d'amortissement a un diamètre de piston qui est plus petit que le diamètre de l'aiguille d'injection, le corps d'amortissement est divisé en une première partie de corps comportant l'espace d'amortissement et une deuxième partie de corps d'un plus grand diamètre, un disque de compensation est disposé entre l'unité d'amortissement et le corps d'injecteur, - le perçage d'amortissement est divisé en une première partie et une deuxième partie, la deuxième partie se raccordant par l'intermédiaire d'un siège de soupape, à la première partie et ayant un plus grand diamètre que la première partie, - le corps d'amortissement a la forme d'une douille d'amortissement, - dans laquelle un piston est disposé mobile axialement, - qui est guidée dans la première partie, - qui comporte à hauteur de la deuxième partie un plus grand diamètre qu'à hauteur de la première partie et - qui forme avec le siège de soupape une soupape disposée entre l'espace de compression et l'espace d'écoulement, le piston est en relation active avec l'aiguille d'injection, - si l'excursion de l'aiguille d'injection dépasse une course d'amortissement prédéfinissable, l'aiguille d'injection déplace la douille d'amortissement et ouvre la soupape, le diamètre de l'aiguille d'injection est plus grand que l'autre diamètre du piston, l'excursion de l'aiguille d'injection pour laquelle la soupape s'ouvre est plus petite que la course totale de l'aiguille d'injection, un ressort exerce sur le corps d'amortissement une
précontrainte en direction de l'aiguille d'injection.
Le problème de l'invention est également résolu par un procédé tel que défini en préambule et qui est caractérisé en ce qu'il consiste: - à mesurer une course d'amortissement atteinte, - en introduisant entre l'unité d'amortissement et le corps d'injecteur un disque de compensation d'essai dans lequel est ménagé un canal de liaison entre le canal de carburant et la chambre de compression, et - en fixant l'excursion de l'aiguille d'injection par une vis de réglage, - à mesurer la pression d'amenée dans le canal de carburant et la pression d'écoulement dans l'espace d'écoulement en fonction de l'excursion de l'aiguille d'injection, la pression d'écoulement augmentant et la pression d'amenée diminuant, si l'excursion de l'aiguille d'injection dépasse la course d'amortissement et à déterminer ainsi la course d'amortissement atteinte à partir de la pression d'amenée, de la pression d'écoulement et de la position de la vis de réglage, et - à ajuster la course d'amortissement prédéfinissable dans l'injecteur de carburant par mise en place d'un disque de compensation entre l'unité
d'amortissement et le corps d'injecteur.
Dans l'invention, le carburant est comprimé lors de l'ouverture de la soupape dans un espace d'amortissement et une chambre de compression reliée à ce dernier, de sorte qu'il s'exerce, sur l'aiguille d'injection, une force d'amortissement qui retarde l'ouverture de la soupape. La force d'amortissement agit de la position de fermeture de l'aiguille d'injection jusqu'à une course d'amortissement prédéfinissable qui est inférieure à l'excursion totale (course totale) de l'aiguille d'injection. Si l'excursion de l'aiguille d'injection dépasse la course d'amortissement, il apparaît une liaison entre l'espace d'amortissement et un espace
d'écoulement, par lequel le carburant comprimé se détend.
Si l'excursion de l'aiguille d'injection est comprise entre la course d'amortissement et la course totale, aucune force d'amortissement n'agit sur l'aiguille d'injection. Un corps d'amortissement est guidé dans un perçage d'amortissement et présente des évidements qui forment avec le perçage d'amortissement l'espace d'amortissement rempli de carburant. Le corps d'amortissement est en relation active avec l'aiguille d'injection et ouvre une liaison entre l'espace d'amortissement et l'espace d'écoulement en fonction de sa position dans l'alésage de l'injecteur. Le corps d'amortissement et l'aiguille d'injection sont deux corps séparés, de sorte qu'une force dirigée radialement par rapport à leur axe, due par exemple à un décalage l'un par rapport à l'autre des corps d'injecteur guidant le corps d'amortissement et l'aiguille d'injection, ne conduit pas à des forces de cisaillement ou de flexion sur le corps d'amortissement et/ou
l'aiguille d'injection.
En outre, le corps d'amortissement est guidé dans le perçage d'amortissement au moins dans une partie essentielle de la longueur du corps d'amortissement et/ou du perçage d'amortissement, de préférence sur toute la longueur du perçage d'amortissement, de sorte qu'un coincement du corps d'amortissement dans le perçage d'amortissement est évité. La fente annulaire entre le corps d'amortissement et le perçage d'amortissement peut être formée si étroite qu'elle agit de manière étanche, même si elle a une faible longueur axiale, qui est essentiellement au maximum aussi longue que la course d'amortissement. Pour la fabrication de l'injecteur de carburant et pour l'ajustage de la course d'amortissement, on mesure d'abord dans un dispositif d'essai la pression de carburant dans le canal de carburant et dans l'espace d'écoulement et on en déduit la course d'amortissement ou la course totale et on ajuste ensuite la course d'amortissement dans l'injecteur de carburant. Il est avantageux de compenser les tolérances de fabrication de la course d'amortissement par l'insertion d'un disque de compensation dont l'épaisseur est choisie en fonction de la course d'amortissement choisie. Des exemples de réalisation préférés de l'invention vont être expliqués plus en détail à l'aide de la
description des figures.
La figure 1 représente une coupe longitudinale de pièces d'un injecteur de carburant comportant un premier corps d'amortissement, La figure 2 représente une coupe longitudinale de pièces d'un injecteur de carburant comportant un deuxième corps d'amortissement, La figure 2a représente une coupe transversale selon la ligne A-A du deuxième corps d'amortissement de la figure 2, La figure 3 représente une coupe longitudinale de pièces d'un injecteur de carburant comportant un troisième corps d'amortissement, La figure 3a représente une coupe transversale selon la ligne B-B du troisième corps d'amortissement de la figure 3, La figure 4 représente une coupe longitudinale de pièces d'un injecteur de carburant comportant une douille d'amortissement, La figure 4a représente un agrandissement de la partie C de la figure 4, La figure 5 représente une coupe longitudinale d'un dispositif destiné à déterminer et ajuster la course d'amortissement d'un injecteur de carburant, La figure 6 représente une coupe longitudinale de pièces d'un injecteur de carburant pourvu d'un disque de compensation. La figure 1 représente une coupe longitudinale de pièces d'un injecteur de carburant présentant une symétrie de révolution, qui comporte un corps d'injecteur et une unité d'amortissement 10 qui ont, de préférence, une forme plane à leurs surfaces terminales et sont serrées l'une contre l'autre pour assurer l'étanchéité résistant à la pression. Une aiguille d'injection 60 est guidée axialement dans le perçage de guidage central 52 du corps d'injecteur 50, la pointe de l'aiguille d'injection 60 formant avec la pointe du corps d'injecteur 50 un injecteur ayant la forme d'une arête annulaire étanche ou d'une surface annulaire étanche, avec laquelle est commandée l'injection de carburant dans une chambre de combustion. Lors de l'ouverture de la soupape, l'aiguille d'injection 60 est écartée de sa position de fermeture, ce qui provoque l'ouverture de l'injecteur et l'injection de carburant dans la chambre
de combustion.
L'extrémité arrière de l'aiguille d'injection 60 a, de préférence, la forme d'une face terminale 61 disposée perpendiculairement à l'axe longitudinal 100 de l'injecteur de carburant et située au voisinage d'une chambre de compression 15, qui est délimitée par une partie d'extrémité du perçage de guidage 52 ayant, de préférence, un diamètre plus grand et qui limite l'excursion de l'aiguille d'injection 60 à une course totale h, cette course totale h correspondant à
l'excursion maximale de l'aiguille d'injection 60.
L'évidement pour la chambre de compression 15 est, de préférence, placé dans l'unité d'amortissement 10, mais
peut également être placé dans le corps d'injecteur 50.
La face terminale 61 de l'aiguille d'injection 60 est en relation active avec un premier corps d'amortissement 40, qui a, de préférence, la forme d'un piston cylindrique et est guidé dans le perçage d'amortissement central 14 du module d'amortissement 10 qui se raccorde à la chambre de compression 15. Le diamètre dn de l'aiguille, qui correspond au diamètre à l'extrémité arrière de l'aiguille d'injection 60, est plus grand que le diamètre dd du piston, qui correspond au diamètre de l'extrémité du corps d'amortissement 40 adjacente à l'aiguille
d'injection 60.
La chambre de compression 15 possède un volume de chambre qui est limité par la face terminale 61 de l'aiguille d'injection 60, la paroi de la chambre de compression 15 et la surface terminale du côté aiguille
d'injection du corps d'amortissement 40.
Le corps d'amortissement 40 se divise en une première partie de corps 42 et une deuxième partie de corps 41 de plus grand diamètre. Un ressort 20 met, par une coupelle de ressort 30, en précontrainte le corps
d'amortissement 40 contre l'aiguille d'injection 60.
A partir de la chambre de compression 15, le perçage d'amortissement 14 s'étend le long de l'axe longitudinal 100 de l'injecteur de carburant et se raccorde à un évidement 13 de piston destiné à recevoir la deuxième partie de corps 41 et s'élargit en un espace d'écoulement 12, dans lequel sont placés le ressort 20 et la cuvette de ressort 30, l'évidement de piston faisant partie de
l'espace d'écoulement 12.
Le premier canal de carburant 11 s'étend dans l'unité d'amortissement 10 et se raccorde au deuxième canal de carburant 51, qui est placé dans le corps
d'injecteur 50.
L'unité d'amortissement 10 et le corps d'injecteur sont, sur leurs faces terminales, de préférence par un élément de serrage, serrés l'un contre l'autre de manière que les canaux de carburant 11, 51 et la chambre de
compression 15 obturés de manière étanche à la pression.
La pression de carburant dans les canaux de carburant 11, 51 s'exerce dans un espace de pression non représenté sur l'aiguille d'injection avec une force d'ouverture qui s'oppose à la force élastique exercée par le ressort 20. Si la pression de carburant dans les canaux de carburant 11, 51 dépasse une pression de carburant donnée, ou si la force de fermeture qui s'exerce sur l'aiguille d'injection 60 en direction de la pointe d'injection est réduite par une vanne asservie non représentée, l'aiguille d'injection 60 est déplacée dans la direction de la chambre de compression 15, ce qui provoque l'ouverture de l'injecteur de carburant et l'injection de carburant dans la chambre de combustion
d'un moteur à combustion interne.
Le perçage d'amortissement 14 entoure et guide le corps d'amortissement 40 et forme avec les évidements 45, 46, 47, 48 du corps d'amortissement 40 un espace d'amortissement 45 rempli de carburant avec un volume donné d'amortissement. Le corps d'amortissement 40 comporte un perçage longitudinal central 46 qui coupe la paroi d'un perçage transversal 47 situé dans le corps d'amortissement 40 perpendiculairement à l'axe longitudinal 100 et comportant une ouverture ou, de préférence, deux ouvertures qui débouchent dans une rainure annulaire 48 ménagée autour du corps
d'amortissement 40.
La chambre de compression 15 et l'espace d'amortissement 45 sont reliés hydrauliquement l'un à l'autre. L'arête annulaire, adjacente à l'espace d'écoulement 12, de la rainure annulaire 48 présente, dans la position de fermeture de l'aiguille d'injection , une distance axiale par rapport à l'espace d'écoulement 12 qui correspond à la course
d'amortissement hd.
L'ouverture de la soupape est retardée de la manière suivante: Pendant l'ouverture de la soupape, le corps d'amortissement 40 qui est en relation active avec l'aiguille d'injection 60 est déplacé en même temps que l'aiguille d'injection 60. L'aiguille d'injection 60 pousse le carburant par sa face terminale dans la chambre de compression 15. Comme le diamètre dn de l'aiguille est plus grand que le diamètre dd du piston, lors de l'ouverture de la soupape, le volume total délimité par la chambre de compression 15 et l'espace d'amortissement diminue, ce qui provoque la compression du carburant dans la chambre de compression 15 et l'espace
d'amortissement 45 et la pression du carburant augmente.
Ainsi, s'exerce sur la face terminale de l'aiguille d'injection 60 une force d'amortissement qui s'oppose à l'excursion de l'aiguille d'injection 60. La force d'amortissement dépend du volume total, du diamètre dn de l'aiguille, du diamètre dd du piston et de l'excursion de l'aiguille d'injection. Si l'excursion de l'aiguille d'injection 60 dépasse une course d'amortissement donnée hd, l'arête annulaire de la rainure annulaire 48 du corps d'amortissement 40 adjacente à l'espace d'écoulement 12 est située au delà du perçage d'amortissement 14 dans l'espace d'amortissement 12, 13, ce qui provoque l'écoulement de carburant de l'espace d'amortissement 45 par la rainure annulaire 48 dans l'espace d'écoulement 12 et donc la détente du carburant comprimé. L'arête de la rainure annulaire 48, le corps d'amortissement 40 et le perçage d'amortissement 14 forment ainsi une soupape 14, 48, 40. Ainsi, la soupape 14, 48, 40 s'ouvre lorsque l'aiguille d'injection 60 atteint une position de consigne donnée. La pression de carburant dans l'espace d'écoulement 12 est faible en comparaison avec la pression dans l'espace d'amortissement et correspond, de préférence, à la pression de carburant dans le réservoir de carburant raccordé à l'espace d'écoulement 12. Après excursion de l'aiguille d'injection 60 sur une course d'amortissement donnée hd, il ne s'exerce plus aucune force d'amortissement sur la face terminale 61 de l'aiguille d'injection 60 et, ainsi, l'excursion de
l'aiguille d'injection 60 n'est plus retardée.
Le retard du mouvement d'ouverture de la soupape peut avantageusement être ajusté par un choix approprié du diamètre dn de l'aiguille d'injection, du diamètre dd du piston, du volume de l'espace d'amortissement 45 et de la chambre de compression 15 et par la longueur de la
course d'amortissement hd.
L'injecteur de carburant a une forme particulièrement avantageuse, si, pour de courtes excursions de l'aiguille d'injection 60, comme elle est usuelle pour une injection pilote dans la chambre de combustion, l'excursion de l'aiguille d'injection 60 est inférieure à la course d'amortissement hd, de sorte que, pendant l'injection pilote, l'excursion de l'aiguille
d'injection 60 est amortie en totalité.
Pendant l'injection principale, on ne souhaite pas une excursion amortie de l'aiguille d'injection 60 sur l'excursion totale h, mais une ouverture et une fermeture aussi rapides que possible de l'aiguille d'injection 60, pour injecter une quantité donnée de carburant en peu de temps dans la chambre de combustion. Cela est obtenu en ne retardant l'ouverture de la soupape que pendant la course d'amortissement hd courte en comparaison avec la course totale h et en ne retardant pas l'ouverture de la soupape de la course d'amortissement hd jusqu'à la course
totale h par l'effet du carburant comprimé.
Le retard de l'ouverture de la soupape peut être ajusté par les caractéristiques indiquées ci-dessus, de sorte qu'il est avantageux d'injecter, pendant une injection pilote, une petite quantité injectée
prédéfinissable dans la chambre de combustion.
Pendant le mouvement de fermeture de la soupape 60 opposé à l'ouverture de la soupape, le volume total augmente en raison de l'écart existant entre le diamètre dn de l'aiguille et le diamètre dd du piston. Par un canal d'amenée non représenté pourvu d'une vanne de retour, du carburant s'écoule encore du canal de carburant 11, 41 dans la chambre de compression 15 et l'espace d'amortissement 45. Le mouvement de fermeture de l'aiguille n'est pas retardé pendant la course totale h par le carburant dans la chambre de compression 15 et
dans l'espace d'amortissement 45.
Le corps d'amortissement 40 et l'aiguille d'injection 60 sont exécutés sous forme de corps séparés, de sorte qu'une force dirigée radialement par rapport à leur axe, causée par exemple par un décalage de l'unité d'amortissement 10 et du corps d'injecteur 50 l'un par rapport à l'autre, ne conduit pas à des forces de cisaillement ou de flexion sur le corps d'amortissement et/ou l'aiguille d'injection, mais décale seulement leurs
faces terminale l'une par rapport à l'autre.
Le corps d'amortissement 40 est guidé dans le perçage d'amortissement 14 au moins sur une partie de la longueur axiale du corps d'amortissement 40 et/ou du perçage d'amortissement 14, de préférence sur une partie essentielle de la longueur ou sur toute la longueur du perçage d'amortissement 14, de sorte qu'un coincement du corps d'amortissement dans le perçage d'amortissement 14 est évité. La fente annulaire entre le corps d'amortissement 40 et le perçage d'amortissement 14 est si étroite que, même si elle a une petite longueur axiale à partir de l'arête de la rainure annulaire adjacente à l'espace d'écoulement 12 jusqu'au début de l'espace d'écoulement 12, qui est essentiellement au maximum aussi longue que la course d'amortissement hd, elle a une
action d'étanchéité ou du moins de fort étranglement.
La première partie de corps 41 présente un plus grand diamètre que la deuxième partie de corps 42, afin que, lors de l'assemblage de l'injecteur de carburant, le corps d'amortissement 40 ne puisse pas être mis en place
de manière inadéquate dans le perçage d'amortissement 14.
La figure 2 représente une coupe longitudinale de pièces de l'injecteur de carburant, le deuxième corps d'amortissement 70 de la figure 2 ayant, en comparaison avec le premier corps d'amortissement 40 de la figure 1, la forme d'un corps cylindrique de diamètre uniforme sur toute sa longueur. En outre, sur le deuxième corps d'amortissement 70 de sa surface terminale adjacente à l'aiguille d'injection 60 jusqu'à sa deuxième rainure annulaire 72, sont disposées, de préférence, deux rainures longitudinales 71 opposées l'une à l'autre. Les rainures longitudinales 71 sont des évidements ménagés dans le corps d'amortissement 40. Il est avantageux que l'espace d'amortissement 71, 72, composé des rainures longitudinales 71 et de la deuxième rainure annulaire 72 soit diminué et que, ainsi, le retard de l'ouverture de la soupape pendant la course d'amortissement hd soit renforcé. En outre, le corps d'amortissement 70 peut être
fabriqué plus simplement avec un diamètre uniforme.
Dans une autre forme de réalisation, des évidements ayant la forme de rainures longitudinales ou d'élargissements cylindriques sont ménagés dans la paroi du perçage d'amortissement 14, évidements qui mènent de
la chambre de compression 15 à la rainure annulaire 48.
La figure 2a représente la coupe transversale A-A du deuxième corps d'amortissement 70 avec, de préférence, deux rainures longitudinales opposées, grâce à quoi une force radiale symétrique est exercée avantageusement par
le carburant sur le corps d'amortissement 70.
Sur la figure 3, l'espace d'amortissement d'un troisième corps d'amortissement 80 est formé comme
l'espace d'amortissement 71, 72 de la figure 2.
Contrairement à la figure 2, le troisième corps d'amortissement 80 est divisé comme sur la figure 1 en
une première et une deuxième parties de corps 81, 82.
La figure 3 représente la coupe transversale B-B du
troisième corps d'amortissement 80.
La figure 4 représente une coupe longitudinale de pièces de l'injecteur de carburant, o en comparaison avec l'exemple de réalisation de la figure 2, on a encastré, entre la coupelle de ressort 30 et l'aiguille d'injection 60, un piston cylindrique 90 ayant un autre diamètre de piston ddl, qui est entouré et guidé dans une partie de sa longueur par un corps d'amortissement ayant la forme d'une douille d'amortissement 91. Un deuxième perçage d'amortissement 97, 98 est, pour le guidage de la douille d'amortissement 91, divisé en une première partie 97 et une deuxième partie 98 de plus grand diamètre adjacente à la coupelle de ressort 30. La première partie 97 se raccorde par un siège de soupape, de préférence de forme conique, à la deuxième partie 98. La douille d'amortissement 91 est guidée dans la première partie 97 et s'élargit, de préférence, en cône dans la deuxième partie 98 de la douille d'amortissement 91, le siège de soupape du perçage d'amortissement 97, 98 formant avec l'élargissement, de préférence conique, de la douille d'amortissement une soupape 99, qui isole l'espace
d'amortissement 93, 92 de l'espace d'écoulement 12.
La douille d'amortissement 91 forme avec la deuxième partie 98 du perçage d'amortissement un espace d'amortissement 93, 92 constitué par deux rainures longitudinales 92 et un espace annulaire 93 arrondi adjacent à ces dernières, qui se raccorde à une surface de préférence conique de la douille d'amortissement 91, à partir de laquelle la douille d'amortissement 91 s'étend
comme un cylindre jusqu'à sa surface terminale.
La coupelle de ressort 30 exerce sur la soupape 99 une force de fermeture par l'intermédiaire d'un ressort
d'amortissement 94.
Dans la position de fermeture de l'aiguille d'injection 60, la surface terminale du côté de l'aiguille d'injection de la douille d'amortissement 91 se trouve à une distance d'amortissement hd de la face
terminale 61 de l'aiguille d'injection 60.
Sur la figure 4a, cette zone (partie C) est
représentée agrandie dans un souci de clarté.
Une chambre de compression 89 supplémentaire par rapport à la figure 1 comporte un volume de chambre limité par la face terminale 61 de l'aiguille d'injection , la paroi de la chambre de compression 89, le piston et la surface terminale adjacente à l'aiguille
d'injection de la douille d'amortissement 91.
Pendant l'ouverture de la soupape, la soupape 99 reste fermée tant que l'excursion de l'aiguille d'injection 60 ne dépasse pas la course d'amortissement hd. Comme le diamètre dn de l'aiguille d'injection 60 est plus grand que l'autre diamètre de piston ddl du piston , le volume de la chambre de compression supplémentaire 89 et de l'espace d'amortissement 93, 92 diminue lors de l'ouverture de la soupape, ce qui provoque une compression du carburant et un retard de l'ouverture de la soupape. Si l'excursion de l'aiguille d'injection 60 dépasse la course d'amortissement hd, la face terminale 61 de l'aiguille d'injection 60 bute sur la surface terminale de la douille d'amortissement 91 et déplace la douille d'amortissement 91 en direction de la coupelle 30. Ainsi, la soupape 99 s'ouvre, grâce à quoi le carburant comprimé s'écoule de la chambre de compression et de l'espace d'amortissement 93, 92 et, ainsi, prennent fin l'effet d'amortissement et le retard
d'ouverture de la soupape.
La course d'amortissement hd dépend des tolérances de fabrication de la douille d'amortissement 91, de l'unité d'amortissement 12, de l'aiguille 60 et du corps d'injecteur 50. La mesure de la distance axiale entre les surfaces terminales côté aiguille d'injection de l'unité d'amortissement 12 et de la douille d'amortissement 91 lorsque la soupape 99 est fermée, permet de déterminer directement la course d'amortissement hd représentée sur la figure 4. En mettant en place une douille d'amortissement 91 dont la longueur de douille compense les tolérances de fabrication, on ajuste une course
d'amortissement hd prédéfinissable.
La figure 5 représente un dispositif pour mesurer la coursed'amortissement hd représentée sur les figures 1 à 3. La structure du corps d'amortissement 80 et de l'unité d'amortissement 10 dans le dispositif correspond à celle de l'exemple de réalisation de la figure 3, mais peut
aussi correspondre à la structure des figures 1 et 2.
Lors de la fabrication de l'injecteur de carburant, l'écart de la course d'amortissement atteinte hd par rapport à une valeur de consigne donnée peut être relativement élevé, car la course d'amortissement hd dépend des tolérances de fabrication du corps d'amortissement 80, de l'unité d'amortissement 10, de
l'aiguille d'injection 60 et du corps d'injecteur 50.
Pour compenser les tolérances de fabrication, on détermine avec le dispositif décrit ci-après la course d'amortissement hd d'un injecteur de carburant et, par la mise en place d'un disque de compensation (voir figure 6) d'une épaisseur compensant les tolérances de fabrication entre l'unité d'amortissement 10 et le corps d'injecteur , on ajuste une course d'amortissement prédéfinissable hd. Sur la figure 6, est représenté un exemple de
réalisation pourvu d'un disque de compensation.
La figure 5 représente un disque de compensation d'essai 95 encastré entre l'unité d'amortissement 10 et le corps d'injecteur 50, ainsi qu'un canal de carburant 121 et un canal de liaison 96 qui relie le canal de carburant 121 à l'espace d'amortissement du corps d'amortissement 80. Le corps d'amortissement 10, le disque de compensation d'essai 95 et le corps d'injecteur sont serrés par un élément de serrage 125 dans un module d'essai 120. Une vis de réglage 110 placée dans le perçage central du module d'essai 120 agit par l'intermédiaire d'une aiguille de réglage 115 sur le corps d'amortissement 80 et détermine l'excursion de l'aiguille d'injection 60, qui est mesurée par un comparateur 130. La pression d'amenée du carburant dans un canal de carburant 121 et la pression d'écoulement dans un espace d'écoulement 122 sont mesurées par un premier et un deuxième manomètres 140, 150. Le carburant est amené au canal de carburant par un étranglement placé avant le premier manomètre 140. Le carburant s'écoule par un étranglement disposé en aval du deuxième manomètre 150. Le procédé de détermination de la course d'amortissement hd est exposé ci-après: Dans la position de fermeture de l'aiguille d'injection 60, le carburant est soumis, dans le canal de carburant, à une pression maximale Pmax. l'injecteur est fermée. La pression d'écoulement dans l'espace d'écoulement est nulle, car aucun carburant ne s'écoule
dans l'espace d'écoulement.
La rotation de la vis de réglage 110 provoque un lent déplacement de l'aiguille d'injection 60 en direction de l'unité d'amortissement 10. La pression d'amenée décroît régulièrement jusqu'à ce que la course d'amortissement hd soit atteinte, car du carburant est
délivré à l'environnement par l'ouverture de l'injecteur.
La pression d'écoulement reste nulle.
Si l'excursion de l'aiguille d'injection 60 dépasse la course d'amortissement hd, de telle manière que du carburant s'écoule par le canal de liaison 96 et l'espace d'amortissement dans l'espace d'écoulement 12, la pression d'amenée diminue et la pression d'écoulement augmente subitement jusqu'aux valeurs pl et p2. Ainsi, la course d'amortissement hd peut être déterminée indirectement par la variation de pression aux manomètres
, 150.
En continuant de tourner la vis de réglage 110, on continue de déplacer l'aiguille d'injection 60 jusqu'à la course totale h. La pression d'amenée diminue et la
pression d'écoulement augmente alors régulièrement.
Lorsque la course totale h est atteinte, la pression d'amenée s'établit à une valeur minimale p3 et la pression d'écoulement à une valeur maximale p4 qui ne varie plus si l'on continue de tourner la vis de réglage 110. Ainsi, on peut déterminer indirectement la course totale d'amortissement h par l'intermédiaire de la
variation de pression aux manomètres 140, 150.
Sur la figure 6, sont représentées des pièces d'un injecteur de carburant, dans lequel, à la différence de la figure 2, est disposé entre l'uité d'amortissement 10 et le corps d'injecteur 50 un disque de compensation cylindrique 88, dans lequel sont ménagés un canal de carburant 87 et un perçage de disque central 86, adjacent au perçage d'amortissement 14 de l'unité d'amortissement 10. La course d'amortissement hd peut être ajustée par le choix d'un disque de compensation 88 d'une épaisseur donnée, comme cela est décrit dans l'exemple de réalisation de la figure 5. La chambre de compression 15 est ménagée dans le corps d'injecteur 50, de préférence sous la forme d'un biseau et est délimitée par le disque de compensation 88. L'aiguille d'injection 60 bute lors de l'excursion maximale contre le disque de compensation de l'aiguille d'injection 60 et est ainsi déplacée suivant la course totale h. Le principe décrit ici de l'amortissement de l'ouverture de la soupape peut également être appliqué à des injecteurs de carburant dans lesquelles l'ouverture de soupape se fait par un déplacement axial de l'aiguille d'injection en direction de la pointe de l'injecteur, par exemple dans des injecteurs à téton. Le diamètre de piston du corps d'amortissement est alors plus grand que
le diamètre de l'aiguille d'injection.
Le spécialiste constituera aussi un injecteur de carburant avantageuse en fonction des conditions limites données à partir de combinaisons des exemples de
réalisation décrits.
Claims (11)
1. Injecteur de carburant, comportant: - un perçage de guidage (52), dans lequel une aiguille d'injection (60) est guidée et qui débouche dans une chambre de compression (15, 89), reliée par une soupape (14, 48, 40; 99) à un espace d'écoulement (12, 13), - la soupape (14, 48, 40; 99), qui comporte un corps d'amortissement (40, 70, 80, 91), disposé mobile axialement dans un perçage d'amortissement (14), le corps d'amortissement (40, 70, 80, 91) reliant la chambre de compression (15, 89) à l'espace d'écoulement (12, 13) en fonction de l'excursion de l'aiguille d'injection (60), caractérisé en ce que - le corps d'amortissement (40, 70, 80, 91) et l'aiguille d'injection (60) sont deux corps séparés, qui sont en relation active entre eux et - le corps d'amortissement (40, 70, 80, 91) est guidé dans le perçage d'amortissement (14) au moins dans
une partie essentielle de sa longueur.
2. Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'amortissement (40) comporte un perçage longitudinal central (46), qui coupe la paroi d'un perçage transversal (47) comportant au moins une ouverture qui se termine dans une rainure annulaire (48)
ménagée dans le le corps d'amortissement (40).
3. Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le corps d'amortissement (70) est ménagée au moins une rainure longitudinale (71), qui se termine dans une rainure annulaire (72) ménagée dans le corps
d'amortissement (70).
4. Injecteur de carburant selon l'une quelconque
des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que
le corps d'amortissement (40, 70, 80) a un diamètre de piston (dd) qui est plus petit que le diamètre (dn) de
l'aiguille d'injection (60).
5. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que
le corps d'amortissement (40, 70) est divisé en une première partie de corps (82, 42) comportant l'espace d'amortissement (45, 46, 47, 48, 71, 72) et une deuxième
partie de corps (81, 41) d'un plus grand diamètre.
6. Injecteur de carburant selon l'une des
revendications 1 à 5, caractérisé en ce que
un disque de compensation (88) est disposé entre l'unité d'amortissement (10) et le corps d'injecteur (50)
7. Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le perçage d'amortissement est divisé en une première partie (97) et une deuxième partie (98), la deuxième partie (97) se raccordant par l'intermédiaire d'un siège de soupape (99) à la première partie (98) et ayant un plus grand diamètre que la première partie (98), - le corps d'amortissement a la forme d'une douille d'amortissement (91), - dans laquelle un piston (90) est disposé mobile axialement, - qui est guidée dans la première partie (97), - qui comporte à hauteur de la deuxième partie (98) un plus grand diamètre qu'à hauteur de la première partie et - qui forme avec le siège de soupape une soupape (99), disposée entre l'espace de compression et l'espace d'écoulement, - le piston (90) est en relation active avec l'aiguille d'injection (60), - si l'excursion de l'aiguille d'injection (60) dépasse une course d'amortissement prédéfinissable (hd), l'aiguille d'injection (60) déplace la douille
d'amortissement (91) et ouvre la soupape (99).
8. Injecteur de carburant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le diamètre (dn) de l'aiguille d'injection est plus
grand que l'autre diamètre (ddl) du piston (90).
9. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, caractérisé ce que
l'excursion de l'aiguille d'injection (60) pour laquelle la soupape (14, 48, 40; 99) s'ouvre est plus petite que la course totale (h) de l'aiguille d'injection (60).
10. Injecteur de carburant selon l'une des
revendications 1 à 9, caractérisé ce que
un ressort exerce sur le corps d'amortissement (40, , 80, 91) une précontrainte en direction de l'aiguille
d'injection (60).
11. Procédé pour ajuster une course d'amortissement prédéfinissable d'un injecteur de carburant qui comporte un corps d'amortissement (40, 70, 80), ce procédé consistant: - à mesurer une course d'amortissement atteinte (hd), - en introduisant entre l'unité d'amortissement (1) et le corps d'injecteur (50) un disque de compensation d'essai (95) dans lequel est ménagé un canal de liaison (95) entre le canal de carburant (11, 51) et la chambre de compression (15), et - en fixant l'excursion de l'aiguille d'injection (60) par une vis de réglage (110), - à mesurer la pression d'amenée dans le canal de carburant (11, 51) et la pression d'écoulement dans l'espace d'écoulement (12) en fonction de l'excursion de l'aiguille d'injection (60), la pression d'écoulement augmentant et la pression d'amenée diminuant, si l'excursion de l'aiguille d'injection (60) dépasse la course d'amortissement (hd) et, ainsi, à déduire la course d'amortissement (hd) de la pression d'amenée, de la pression d'écoulement et de la position de la vis de réglage (110), et - à ajuster la course d'amortissement prédéfinissable (hd) dans l'injecteur de carburant par mise en place d'un disque de compensation (88) entre
l'unité d'amortissement (10) et le corps d'injecteur (50).
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