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"INJECTEUR DE COMBUSTIBLE POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE"
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L'invention a trait à un injecteur de combustible pour moteurs à combustion interne. Elle se rapporte plus particulièrement à un injecteur commandé par une soupape à siège et possédant, en aval du siège de la soupape, un canal de sortie de section annulaire constitué par l'interstice entre un téton solidaire de la soupape et la paroi d'un alésage du corps de l'injecteur.
Dans les injecteurs connus de ce genre, la paroi de l'orifice du corps d'injecteur et la surface du téton sont cylindriques à l'issue du canal de sortie, de sorte que le combustible est projeté surtout parallèlement à l'axe du téton. C'est le cas aussi pour les injecteurs dans lesquels le téton s'amincit vers l'issue du dit canal de sortie.
Dans de nombreux moteurs, cependant, la chambre de combustion dans laquelle le combustible doit être injecté a la forme d'un corps de rotation de faible hauteur, et l'injecteur est placé dans son axe. Le combustible doit alors être injecté de tous les côtés du téton sous un certain angle par rapport à son axe. A cet effet, le téton de certains injecteurs connus est élargi à son extrémité, de manière à écarter de son axe le combustible sortant. Cette disposition n'est toutefois pas recommandable lorsque l'injection doit se faire sous un angle élevé par rapport à l'axe de l'injecteur.
De plus, la section du canal de sortie, à l'issue de celui-ci,et la direction sous laquelle le combustible est injecté varient en fonction de la course du téton ; lorsque la soupape est entièrement ouverte, le passage du combustible est étranglé par l'extré-
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mité élargie du téton. Il en résulte une forte pulvérisation du combustible, mais le jet de combustible ne peut pas pénétrer loin dans la chambre de combustion.
Pour cette raison, on a préféré utiliser jusqu'ici pour les moteurs en question, des injecteurs dans lesquels le combustible est injecté à travers plusieurs trous de petit diamètre aménagés dans le corps de l'injecteur selon l'orientation désirée. Ces trous ont l'inconvénient d'être facilement obturés par des dépôts de produits de la combustion.
Suivant l'invention, le canal de sortie est limité jusqu'à son issue, et pour toute position de la soupape, par des surfaces cylindriques, tant du téton de la soupape que du corps de l'injecteur, ces surfaces étant concentriques et parallèles à l'axe suivant lequel se déplace la soupape. Toujours suivant l'invention, la dite surface cylindrique soit du téton de la soupape, soit du corps de l'injecteur, comporte des rainures qui se prolongent jusqu'à l'issue du canal de sortie.
L'injecteur suivant l'invention peut être agencé pour projeter le combustible dans le sens de son axe ; ce cas, les rainures seront pa- rallèles à cet axe. L'injecteur peut aussi être agencé pour projeter le combustible sous un angle déterminé par rapport à cet axe; les rainures seront alors disposés de manière à déboucher, à l'issue du dit canal de sortie, sous un angle déter-
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miné par rapport à l'axe de la surface cylindrique dans laquelle elles sont taillées.
De préférence, la section totale des rainures dépassera celle du reste du canal de sortie, à l'issue de celui-ci. Une partie considérable du combustible sera alors projetée au loin, dans la direction dans laquelle se terminent les rainures, et une partie plus petite du combustible sera finement pulvérisée, mais restera dans le voisinage de 1!injecteur.
Entre le siège de la soupape et le début des rainures, le canal de sortie peut présenter un élargissement duquel part chacune des rainures.
Il est avantageux de raccorder sans brisure la surface de siège de la soupape ou celle du corps d'injecteur à, la surface correspondante qui limite le dit élargissement.
Dans le dessin annexé, deux réalisations de l'invention sont représentées à titre d'exemple.
Il sera bien entendu toutefois que l'invention n'est pas limitée à ces réalisations mais qu'elle pourra être réalisée d'autre manière.
La fig. 1 représente en coupe longitudinale la partie avant d'ùn injecteur suivant l'invention.
La fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne A - A de la fig. 1.
La fig. 3 représente la partie avant d'un autre injecteur.
Dans l'alésage 1 du corps 2 de l'injecteur, la portion 3 de la soupape en forme d'aiguille
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est rodée à siège étanche mais de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement. En avant de la portion 3, la soupape comporte une portion 4 de diamètre plus faible qui laisse, dans l'alésage 1, une chambre annulaire 5 que limite,, entre autres, l'épaulement 7 entre les portions 3 et 4 de la soupape, et dans laquelle débouche le canal 6 d'arrivée de combustible.
Dans le fond 8 de l'alésage 1, le corps de l'injecteur présente un siège conique 9 qui coopère avec une surface de siège correspondante 10 dont est munie la soupape. Au siège 9 se raccorde, dans le corps de l'injecteur, un alésage cylindrique de sortie 12 qui débouche dans la chambre de combustion 11 du moteur. Bans l'alésage 12, la soupape se prolonge par un téton 14 assis sur un cou 13. Ce téton laisse, entre lui et l'alésage 12 du corps 2 de l'injecteur, un canal de sortie annulaire. Le cou 13 du téton se raccorde sans brisure à la surface de siège 10 dela soupape. Le téton 14 lui-même est cylindrique, et son diamètre n'est que légèrement plus faible que le diamètre de l'alésage 12.
Lorsque la soupape se trouve dans sa position de fermeture, la face 15 du téton 14 dépasse la face 16 du corps d'injecteur d'une longueur qui correspond à peu près à la course d'ouverture de la soupape.
Dans la surface cylindrique du téton 14
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des rainures hélicoïdales 17 sont taillées. Ces rainures partent de la portion du canal de sortie qui entourne le cou 13 du téton et qui a une section de passage plus élevée que la portion de ce canal qui entoure le téton proprement dit 14. Les rainures 17 se poursuivent jusqu'à la face 15 du téton, c.à.d. jusqu'à l'endroit où le canal de sortie de l'injecteur débouche dans la chambre de combustion 11. Leur section totale dépasse celle de l'interstice entre la surface cylindrique du téton 14 et la paroi cylindrique de l'alésage 12 du corps de l'injecteur. Avec la face 15 du téton, face qui est perpendiculaire à l'axe de la soupape, les rainures 17 forment un angle d-
Les moyens qui servent à commander la soupape de l'injecteur ne sont pas représentés dans le dessin.
Par exemple, la soupape pourra être chargée d'un ressort qui tend à la maintenir fermée, en appuyant le siège 10 de la soupape contre le siège 9 du corps de l'injecteur. Dans ce cas, on ne mettra sous pression le combustible dans la chambre 5 que pour la période d'injection, et la pression du combustible agissant sur l'épaulement 7 servira à surmonter la force du ressort de fermeture pour réaliser l'injection.
Lorsque la soupape s'ouvre, le combustible s'échappe de la chambre annulaire 5 en passant entre les surfaces de siège 9 et 10, et il gagne
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l'espace élargi qui entoure le cou 13 du téton.
De là, la plus grande partie du combustible emprunte les rainures 17 ; à travers chacune d'elles, il est projeté dans la chambre de combustion sous forme d'un jet dont l'axe forme environ l'angle ci avec la face 15. Les axes de ces jets sont ordonnés suivant un hyperboloide monocoque se rapprochant beaucoup du cône, en raison des petites dimensions du téton par rapport à celles de la chambre de combustion. En raison de la densité de chaque jet, le combustible est projeté assez loin dans la chambre de combustion. Ce n'est qu'à une certaine distance de l'injecteur que la pulvérisation du combustible entraine la dissolution du jet. Le combustible prend alors la forme de gouttelettes facilement inflammables.
La quantité de combustible restée en dehors des rainures 17 passe par l'interstice étroit entre la surface cylindrique du téton et la paroi de l'orifice 12 du corps de l'injecteur. En gagnant la chambre de combustion 11, il est pulvérisé par l'arête de sortie de l'orifice 12 dans la face 16 du corps d'injecteur. Cette pulvérisation empêche ce combustible d'aller loin, de sorte qu'il occupe la région où le combustible contenu dans les jets qui sortent des rainures 17 est encore mal pulvérisé.
La soupape 3-4-13-14 peut tourner autour
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de son axe, de sorte que les jets de combustible n'atteignent pas toujours les mêmes portions des parois de la chambre de combustion. On diminue ainsi le risque d'endommager le moteur par surchauffage répété des mêmes portions de ces parois.
La rotation de la soupape est favorisée par la composante tangentielle de la réaction du combustible sur les parois des rainures 17.
Dans l'injecteur suivant la fig. 3, les rainures 17 sont parallèles à l'axe de la soupape, de sorte que les jets de combustible qui en sortent sont parallèles eux aussi. En pratique, ces jet se fondront en un seul jet dont l'axe coincide avec celui de la soupape. A part cette disposition des rainures 17, l'injecteur suivant la fig.
3 est semblable en tous points à celui des figs. 1 et 2.