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" Perfectionnements apportés aux dispositifs injecteurs, hotam- ment à ceux pour moteurs à combustion interne ".
L'invention est relative aux dispositifs pour injecter un fluide sous pression, et elle concerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son application paraitdevoir offrir le plus d'intérêt)) mais non exclusivement, parmi ces dispositifs, les injecteurs pour moteurs à combustion interne.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces dispo sitifs, qu'ils répond.nt mieux que jusqu'à présent, aux divers desiderata de la pratique, notamment qu'ils permettent d'obtenir un fonctionnement correct sans nécessiter un ajustage précis, qu'ils donnent lieu à une fin d'injection très nette, et qu'on puisse éviter, au début de l'injection, la surcharge qui géné ralement prend naissance dans les dispositifs usuels.
Elle consiste, principalement-- en même temps qu'à
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faire comprendre aux dispositifs du genre en question une tuyère coagissant avec un système obturateur comprenant un organe cou- lissant dans un aléàage relié à une source de fluide sous i,res- sion, telle qu'une pompe --, à commander le passage du fluide, non pas par une aiguille portée fixement par l'extrémité libre dudit organe, mais par un organe obturateur, de préférence une bille, dont le fonctionnement soit indépendant de sa position relative par rapport à l'alésage.
Elle consiste, mise à part cette disposition principa- le, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préfe- rence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci- après, notamment, en une deuxième disposition -- relative aux dispositifs du genre en question dont le système obturateur comporte un or- gane coulissant contre l'action de moyens élastiques -- consis- tant, ladite disposition, à agencer ces moyens élastiques de façon telle qu'ils puissent exercer sur ledit organe une force variable elle-même telle que la pression du fluide dans lesdits dispositifs, pendant l'injection, puisse demeurer a peu près constante, et notamment que puisse être évitée la surcharge au début de l'injection, à laquelle donnent lieu les dispositifs usuels.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'ap- plication (celui pour lequel on l'applique aux injecteurs pour moteurs à combustion interne), ainsi que certains modes de ré- alisation, desdites dispositions; et elle vise plus particuliè- rement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur é- tablissement, ainsi'que les ensembles, fixes ou mobiles, notam- ment les moteurs, comprenant de tels dispositifs.
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Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément-.de description qui suit, ainsi que des. des- sins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
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La fig. 1, de ces dessins, montre, en coupe axiale, un injecteur pour moteur à combustion interne établi conformé- ment à l'invention.
Les fig. 2 et 3 montrent, également en coupe, un dis- positif du même genre établi selon deux variantes différentes de réalisation.
Les fig. 4 et 5 sont des diagrammes de fonctionnement relatifs respectivement à un injecteur usuel et à un injecteur conforme à l'invention.
Les fig. 6 à 9 montrent, schématiquement, des moyens à interposer, conformément à l'invention, entre le système élas- tique d'un injecteur et la tige axiale de ce dernier, ces moyens étant établis conformément à quatre modes de réalisation diffa... rents de l'invention.
La fig. 10 montre, en coupe partielle, l'ensemble du- dit système et desdits moyens, établi selon un autre mode de ré- alisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisa- tion de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'établir un injecteur pour moteur à combustion interne, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue, en se basant sur les considérations qui vont être préalablement exposées.
Les injecteurs actuellement usités sont constitués essentiellement par un cône obturateur ou aiguille solidaire d'un piston monté coulissant dans un alésage dans lequel peut pénétrer le combustible sous pression, refoulé par exemple par une pompe à injection de type courant, ledit piston étant soumis à l'action d'un ressort.
Un tel ensemble ne répond pas de façon convenable aux desiderata de la pratique et ce notamment pour les raisons sui- vantes.
Tout d'abord, le cône d'obturation doit être rigoureu-
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sèment centré sur l'alésage, ce qui exige un façonnage de haute précision, et ce qui rend à peu près impossible l'interchangea- bilité de l'aiguille, de sorte qu'on est obligé, pour une mépara- tion quelconque, de remplacer l'ensemble de l'injecteur.
Un autre inconvénient des injecteurs de ce genre ré- side dans le fait que la pulvérisation se fait mal à la fin de l'injection, A ce moment en effet, l'aiguille étant repoussee par le ressort, les cônes mâle et femelle se rapprochent, of- frant ainsi au passage du combustible un freinage croissant : la cessation de l'arrivée du combustible dans la chambre de combus- tion s'effectue donc suivant un régime asymptotioque, &insi que l'exprime la pontion A de la courbe de la fige 4. Les dernières fractions de combustible sont, de ce fait, évacuées avec un certain retard sur le temps moteur; elles sont injectées sous une faible pression, c'est-à-dire pratiquement sous la forme de gouttes qui suitent le long de,l'injecteur en présence des gaz d'échappement.
Il en résulte une mauvaise combustion, un mauvais rendement, la formation de fumée et de calamine, et l'encrasse- ment de l'injecteur lui-même.
Enfin, un autre inconvénient réside dans le fait que la pression nécessaire pour soulever l'aiguille au début de l'injection est supérieure à celle qui suffit à la maintenir ensuite ouverte, et ce pour la raison que la surface de l'ai- guille sur laquelle s'exerce la pression après ouverture est supérieure à celle en contact avec le combustible pendant la période de mise en pression. Par conséquent, la pompe d'injec- tion est soumise, pendant le début de l'injection, à une sur- charge B, la pression s'abaissant ensuite à la valeur C (fig.4).
Or, ladite surcharge est d'autant plus dangereuse que le piston de la pompe, au moment de cette surcharge, obture ses lumières, par conséquent se trouve à une période critique de fonctionne- ment, où la sensibilité à l'attaque du combustible et à l'us-a- re mécanique est maximum.
Conformément à l'invention, et pour remédier aux in-
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convénients qui viennent d'être signalés, on a recours tout d'a- bord à une disposition telle, @ que l'injecteur comporte, comme d'ordinaire$ un organe ou piston a monté coulissant dans un alésage b susceptible d'ê- tre alimenté en combustible débouchant par un conduit venant de la pompe, mais que l'organe obturateur proprement dit, au lieu d'ê- tre constitué par une aiguille solidaire dudit piston, soit éta- bli sous la forme d'un organe susceptible de fonctionner tou jours de façon correcte indépendamment de la position qu'il peut occuper relativement à l'alésage b.
Pour réaliser ces conditions, on pourrait se contenter, dans un injecteur de type usuel, de remplacer le cône obturateur par une bille ou autre montée librement à l'extrémité du piston a, cette bille coagissant avec l'orifice d'injection femelle disposé en aval.
Mais il semble préférable d'avoir recours, ainsi que représenté à une bille d, montée librement à l'extrémité libre du piston a, et coagissant, non plus avec un orifice d'injection disposé en aval, mais avec un otifice porté par le piston a, et situé par conséquent en amont.
A cet effets par exemple, (fig. 1), on perce dans le piston a un conduit axial e communiqùant avec la périphérie dudit piston par des lumières f, ledit con- duit débouchant, du côté de l'extrémité libre propre à coagir avec la bille d, par un cône g, vis-à-vis duquel ladite bille peut jouer un rôle d'obturation, sans necessiter aucun ajustage precis, et, pour permettre au combustible d'accéder aux lumiè res f, on fait déboucher le conduit c, dans l'alésage b, par une gorge annulaire h, de hauteur convenable.
Enfin, l'accès du combustible à la chambre de combus- tion pourra avoir lieu par une ou plusieurs tuyères 1 ménagées dans une tête j, laquelle constitue butée vis-à-vis de l'ensem-
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ble de la bille et du piston. Eventuellement, si nécessaire, on peut prévoir, pour amortir les choes, une pastille semi-plasti- que k (fig. 2). Sur cette figure on a représenté, à titre d'e- xemple, un injecteur à téton k1.
L'ensemble pourra bien entendu être construit ae façon à être aisément démontable, l'alésage b étant ménagé à l'inté- rieur d'une pièce b1 se fixant sur le corps b2 l'aide d'un écrou b@ et la tête j étant elle-même amovible.
Enfin, il est bien entendu que la bille d pourrait être remplacée par tout autre organe de forme quelconque rem- plissant les conditions ci-dessus spécifiées; on pourrait utili- ser par exemple, comme représenté sur la fig.3, un élément comportant une tête conique jouant le rôle d'organe mâle vis-à- vis du cône femelle g.
On obtient ainsi un ensemble dont le fonctionnement est le suivant.
Quand le combustible, arrivant par les conduits c et e atteint une pression susceptible de vaincre l'effort du ressort (non représenté sur la fig. 1), agissant sur le piston a, ledit piston recule et libère le cône g, par où ledit combustible s'é- coule vers les tuyères i.
Quand le combustible cesse 'd'affluer, le piston re- vient à sa position première, la bille venant alors obturer brus quement ledit cône, de sorte que l'injection de combustible ces- se intantanément.
Un tel ensemble présente de nombreux avantages par rapport aux dispositifs du genre en question déjà existants, no- tamment, celui de n'exiger aucun centrage précis du cône par rap- port à l'alésage, la bille se centrant automatiquement dans le- dit cône en face duquel elle peut être maintenue librement, par exemple par des griffes 1, celui, par 'conséquent, de ne comporter que des pièces aisément démontables.et interchangeables, ces pièces étant en
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outre, notamment en ce qui concerne le cône g, facilement acces- sibles au cours de l'usinage ou pour réparations, et celui d'eviter le freinage qui se produit à la fin de l'injection dans les dispositifs usuels, l'injection cessant de façon brusque.
Il est à noter en outre quun tel injecteur pourra être adapté sans difficulté sur les porte-injecteurs existants.
Dans le cas de tuyères orientées, celles-ci peuvent être repé- rées sur le porte-tuyère par une gravure ou un signe à mettre en coïncidence sur le porte-injecteur.
Et, ou bien on se contente de procéder comme il vient d'être dit, ou bien, et mieux, on a recours encore à certaines dispositions supplémentaires telles que la suivante, susceptible, le cas' échéant, d'être utilisées isolément.
Suivant cette disposition, relative aux moyens élasti- ques agissant sur un piston tel que a@-- disposition qui peut s'appliquer aussi bien à des injecteurs du genre de celui venant d'être décrit qu'à des injecteurs existants --, on réalise les- dits moyens de façon telle que la force qu'ils exercent sur le- dit piston puisse varier de façon elle-même telle que la pression, de combustible, pendant 1*injection, puisse demeurer à peu près constante.
Il suffit pour réaliser ces conditions que ladite for- ce puisse varier sensiblement proportionnellement aux pressions exercées sur le piston par la pression du combustible.
A cet effet, il suffirait par exemple d'avoir recours, pour réaliser les susdits moyens, à plusieurs ressorts agissant successivement sur le piston a, grâce à des butées convenable- ment placées.
Mais on peut aussi réaliser ces moyens en ayant re- cours à un seul ressort , et en transmettant l'effort exercé par Celui-ci, au piston a, non plus directement, mais par l'in- terrnédiaire d'un liaison cinématique ayant pour but de multipli- er ou de démultiplier ledit effort, cette liaison comprenant,
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soit au moins un levier m interposé entre une pièce d'ap- pui n recevant l'action du ressort p, et un poussoir ¯% comporté par l'extrémité correspondante du piston a, ledit levier compre- nant deux butées r1 r2 venant successivement en contact avec la pièce n, pendant la course du piston (fig. 6 et 7), voire trois butées (fig. 8) ou davantage, soit une came agissant à la manière dudit levier, mais de façon progressive (fig.
9), soit tous autres organes appropriés conduisant au même résultat.
Sur la fig. 10, on a représenté un mode de réalisation de la première des solutions ci-dessus envisagées.
Suivant ce mode de réalisation, on vient par exemple articuler un certain nombre de petits leviers m susceptibles de pivoter dans des logements ménagés dans la paroi intérieure d'u- ne douille t, amovible, servant de logement au ressort p.
Les butées rl r2 de ces leviers sont agencées de ma- nière telle que la force exercée par le ressort sur le piston a soit plus faible au début de l'injection: de cette façon, on évite la surcharge B dont parlé plus haut.
Une vis u permet de régler la pression d'injection.
Sur la fig, 5, on a représenté la courbe des pressions d'injection sur un dispositif injecteur comprenant les uns et les autres des perfectionnements dont parlé plus haut.
Comme il va de soie et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisages; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes.
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