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Injecteur de carburant pour moteur à combustion interne
L'invention se rapporte à un injecteur de car- burant pour moteurs à combustion interne dont le ca- nal d'injection part d'une chambre circulaire coaxia- - le qui reçoit le carburant à injecter - par une ou plu- sieurs amenées débouchant tangenteillement dans la cnambre. Grâce à cette disposition, le carburant
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pénètre en vrille, c'est-à-dire avec un certain effet giratoire dans le canal d'injection et, de ce fait, est finement pulvérisé à la sortie du dit ca- nal.
Les injecteurs connus ùe ce genre sont géné- ralement munis soit de buses libres n'ayant pas d'ob- turateurs ou d'organes d'arrêt, soit de buses dont ces organes sont disposés dans le canal d'amenée du carburant à la dite chambre. Dans ces installations, la chambre à carburant comprise entre l'obturateur et la sortie du canal d'injection de la buse est relati- vement grande, ce qui constitue un inconvénient pour le réglage précis de l'injection.
:Cour remédier à cet inconvénient, on a. déjà proposéde commander la communication de la chambre à carburant avec le canal d'injection de la buse par une soupape à siège. Cependant dans les installations connues de es genre, dont fait partie l'injecteur à pointeau le plus couramment utilisé, on ne parvient pas à imprimer au carburant un effet giratoire de quelque valeur.
-Les causes de cet inconvénient rési- dent dans le fait que, d'une part, chaque canal d'a- menée de carburant à cette chambre gît dans un plan passant par l'axe de la buse et, d'autre' part, la hauteur de la chambre est généralement @n multiple de la course de la, soupape Je sorte us, dans la po- sition ouverte de cette dernière,
le corps de soupape pénètre largement dans la chambre et entrave par son enveloppe le mouvement du flux en direction de l'axe de la buse et surtoutle mouv@@ent giratoire par
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suite du frottement produit sur cette enveloppe.
Le plus vu la grande quantité du carburant contenu dans la chambre, le flux constant du carburant ne s'é- tablit que lentement dans celle-ci lors de l'ouvertu- re de la soupape.
L'invention vise à faire pénétrer le carburant avec le maximum d'effet giratoire dans le canal d'in- jection de la buse - aussi dans les installations du genre mentionné plus haut =, sans que la soupape adop- tée nuise de façon indésirable à la formation de cet effet. Elle consiste, d'une part, en ce que le canal ou les canaux d'amenée à la chambre y débouchent en tangente et, d'autre part, en ce que, dans la position ouverte de la soupape, le corps où l'organe mobile de celle-ci ne contribue à la limitation de la chambre que par sa surface frontale en regard du canal d'injection de la buse.
Afin,de donner la chambre une forme et des di- mensions appropriées, il y a avantage de construire le guide, dans lequel se meut l'organe mobile de la sou- pape, avec une surface de glissement cylindrique co- axiale au canal de la buse et dont, dans la position ouverte de la soupape, une partie dépassant la surface frontale précitée limite le pourtour de la chambre. Il y a également avantage à. ce que la surface frontale de l'organe mobile de la soupape et le siège de soupa- pe coopérant avec cette surface frontale pour obturer la communication entre la chambre et le canal de la buse soient des surfaces planes perpendiculaires à l'axe de la buse.
:La cage de l'injecteur est de préférence cons-
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truite en ,..lu:ai ;urN .vil CG' (fJ)j1t l'une ::e :-t de ;uicl8 à l'organe mobile de la soupape tandis 'lt'-W1C :.;?',;re fcrje le. cHgc pour ont or;;?.ne . Il ±;::;1.. : a¯mssi avanta- geux de prévoir le canal d'injection de la buse dans une pièce intermédiaire insérée dans le fond de la ca- ge de l'injecteur. Dans ce cas, le siège de la sou- pape ne sera pas forme par la pièce intermédiaire elle- même, gais bien par le fond de la cags. La pièce in-
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termédiaire peut être faite ell COl'11':'1d'lL1.
Deux fornes de réalisation pratiques de l'in- vention sont représentées, à titre d'exer.'.ple, dans le dessin annexé :
La fies' 1 est une coupe longitudinale suivant
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la ligne A - 11 de la >li=g. se référant a une prejfiië- re tome de réalisation d'un'injecteur pour moteur Diesel, la soupape étant représentée dans la position fermée.
La fi.:;. 2 reproduit une partie 'le cette coupe dans la position ouverte de la soupape. la fig. 3 est une coupe suivant la ligne B - B de la fig. 2 à travers la chambre à carburant.
Les fig. 4 et 5 sont des coupes longitudina- les suivant la ligne C - 0 de la fig. 6 représentant
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une deuxième forme de réalisation de 1' ,.i-jecte.Lu. dans les positions fermée et ouverte de la soupape.
La fig. 6 représente en coupetransversale, suivant la ligne D - D de la fig. 5, la chambre à
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carburant de l'injecf=1x1% des fig. 4 et 5.
La cage de l'injecteur, selon les fige 1 àt comporte une pièce-guide 1 et une plaque de fond 2 qui sont centrées dans un écrou creux 3 maintenant ces
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pièces en position par rapport au porte-buse 4 auquel se visse l'écrou 3.
La face frontale 5 du porte-buse 4 et la face frontale supérieure 6 de la pièce-guide 1 sont rectifiées et s'appuient par contact étanche l'une à l'autre; il en est de même pour la face frontale inférieure 7 de la pièce-guide 1 et la face frontale ' 8 de la plaque de fond 2 .
La pièce-guide 1 présente une surface de glis- sement cylindrique 9, dans laquelle l'organe mobile 10 de la soupape se déplace coaxialement à la buse.
A mi-longueur environ de cette surface cylindrique, une rainure 11 pratiquée dans la pièce-guide 1 encer- cle l'organe 10 de la soupape. Cette rainure 11 commu- nique par un canal 12 avec une rainure annulaire 13 pratiquée dans la face frontale 5 du porte-buse 4.
Par un canal 14, forédans le porte-buse 4, la rainure 13 est en communication avec une tubulure d'amenée de carburant reliée à une pompe d'injection. Pompe et conduite d'amenée ne figurent pas dans le dessin.
En outre, deux canaux 15, parallèles à la surfa- ce.cylindrique 9 et partant de la rainure 11 aboutis- sent à la face frontale inférieure 7 de la pièce-guide 1. Sur cette face frontale,.une lumière 16 débouchant de l'orifice de chaque canal 15 aboutit.en tangente à la surface cylindrique 9.
La plaque de fond 2 présente un forage légère- ment conique, coaxial à la surface cylindrique 9, dans lequel est insérée une pièce intermédiaire 17. Cette pièce 17 est traversée par le canal d'injection 18, partie cylindrique, partie en forme de cône évasé du
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cote de la sortie. 0 peut être (,,:Ôc,;rtée en corun- dum et ses surfaces libre... et 1## >a:,oi interne d.a ca- nal d'injection seront jà><E.ei<:.u.se;.i<;fit :<.<::;e.tifiées. et polies, -râce e à. la dureté et . la stabilité thermo- chihLipue du corundujji, les surfaces de la pièce inter- médiaire conservent longtemps leur poli, empêchant ainsi tout dépit de résidu de carburant aussi bien dans le canal que sur ses alentours.
La surface frontale inférieure de l'organe 10 de la soupape estformée l'il' une surface plane 19, qui est perpendiculaire à l'axe de la buse, et par un chanfrein annulaire 20. Le siège de la,soupape, coopérant avec la surface plane 19, est formée par la
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face 3 de 1*..:1-a.a¯v,e tie fond. La surfacb frontale su- périeure de la pièce 1.i-<li;-1 ..<5<j¯1<1.iie est en retrait de la fcce o environnant cette pice et ne sert pas 'Le ciee à, soupape.
L'extrcnitë supérieure de l ' orii;ùiie 10 de la soupape est j"mÜe d'une e t i- 21 dont le diamètre est plus petit que celui (le la surface de lissement 9 servant :,le guide à cet organe. 'Jette tige est reliée
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l'organe 10 par un ô i;*:à.lz:..ienf 22 susceptible de buter centre la face frontale 5 du 4 de fa- çon 1; li. :i.t;<t"1 la courte G;# < oi#.¯..<;.j-.e , : 2,):' ur.e ouverture, 23, ±c.ti:.tlGe C:2Jl, la ,-¯o::'tc-'[Y);.3 , iz,¯ .j;ij=g 21 punctre dans mi espace interne 5 2 . ; de ce ù , o r .t <# -1 :..;.i e . 25 est une tie de ression :,¯i>.i :1.T.#. ::....i# 1. lto-'{./:;..lj9 10 de la sou- pape 'iù.: effort de.
L<:r:: ;±-1;;r.;;, -' oriir2.8 de cet effort et les moyens de la -tiJ:#:sx<..:<%tfie à. la ti':e 25 ne sont pas ::c.r;r'-:s811tés dans le ii<#r.:;i:r e seront des res-
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sorts ou des cylindres-compresseurs hydrauliques, pneumatiques,etc. Par cet effort, la surface frontale 19 de l'organe 10 de la soupape est appliquée sur son siège formé par la face 8 de la plaque. de fond 2 et elle sera maintenue dans cette position aussi long- temps que la pression du carburant qui est active au- dessous du chanfrein 20 de la soupape ne dépasse pas une limite déterminée.
@urant ce temps, l'organe lo de la soupape interrompt la communication du canal d'in- jection 18 avec l'espace entourant ce canal, c.à.d. l'espace au-dessous et à côté du chanfrein dans lequel débouchent les lumières 16 (fig. 1). Far contre, lors- que la pompe d'injection refoule le carburant sous haute pression, par une tubulure non figurée@@ dans le. dessin , les canaux 14 et 12, la rainure 11, les canaux 15 et les lumières 16 dans le dit espace entou- rant le chanfrein 20 à l'extrémité inférieure de l'or-- gane 10 de la soupape, la pression exercée au chanfrein en sens d'ouverture est plus forte que l'effort antago- niste de fermeture transmis à cet organe par la tige 25.
L'organe 10 est alors soulevé jusqu'à ce que son épaule- ment 22 vienne à buter contre la face frontale 5 du porte-buse 4: L'extrémité inférieure 19-20 du dit-organe prend alors la position représentée par la fig. 2 en créant ainsi une chambre à carburant circulaire 26- qui est limitée uniquement par la surface frontale 19 de l'organe 10 et la partie de la surface cylindrique 9 dépassant cette surface frontale.
La chambre 26 est co-
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axiale et en communication directe avec le canal d'injection 18; le carburant pénétrant en tangente dans celle-ci est dévie par la surface cylindrique 9 limitant son pourtour. 11 en résulte un mouvement de rotation au carburant, ce dernier étant ensuite com- primé vers le centre de la chambre, par le carburant arrivant par les lumières 16, et expulse par le ca- nal d'injection 18 de la buse.
Par suite du grand diambtre de la surface cy- lindrique 9 par rapport à celui du canal d'injection 18, l'effetgiratoire imprime au carburantdans la chambre 26 est un maximum: cet effetpersiste jusque dans le canal d'injection où la vitesse de rotation du carburant se trouve de nouveau fortement accrue par suite de la diminution de la distance radiale.
Le carburent est, de ce fait, violemment d.isloqué à la sortie du canal d'injection et quitte ce dernier finement pulvérisé, sous forme a'un jet conique à grand angle de dispersion.
Afin de permettre une injection immédiate dès que la pompe commence à débiter le carburant et pour éviter quele développementde l'injection ne soit entravé par un jeu vibratoire de l'organe 10 de la soupape, comme aussi pour faire cesser l'injection aussi vite que possible des que la pompe ne débite plus, la course de l'organe mobile 10 de la soupape, limitée par la face frontale 5 du porte-buse,est choisie dans des limites restreintes. L'autre part, les parties en- tourant la chambre 26 sont conformées de telle façon que l'organe 10 de la soupape ne contribue à limiter
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cette chambre que par sa surface frontale inférieure
19 et le chanfrein 20, l'enveloppe de cet organe res- tant entièrement hors de la dite chambre.
Par cette disposition, la soupape ne peut gêner le développe- ment décrit du flux de carburant dans la chambre 26 ni en entravant d'une manière quelconque la formation du mouvement radial du flux de carburant dans certaines parties de la chambre, ni en diminuant par.frottement la vitesse de rotation de ce flux. La hauteur de la cham- bre 26 sera partout du même ordre de grandeur que la course de soupape et, cette hauteur de chambre est toutefois suffisante pour permettre l'établissement du flux giratoire, sans que les masses de carburant gisant hors du dit flux puissent soustraire à celui- ci de l'énergie utile.
Dans la forme de réalisation représentée dans les figs.4 à 6, l'extrémité inférieure de l' organe mobile 10 de la soupape n'est formée que par la sur- face frontale 19 qui est plane et perpendiculaire à l'axe de la buse et qui ne rejoint l'enveloppe de l'or- gane 10 que par une arête légèrement arrondie. L'orga- ne de la soupape est engagé dans un forage cylindrique
28 de la pièce-guide 1. La section 29 de l'organe 10 au-dessus de la rainure.11, a un diamètre plus fort que la section inférieure 27 de sorte que cet organe pré- sente un collet 30 à la hauteur de la rainure 11, col- let servant d'attaque à la pression de carburant pour l'ouverture de la soupape.
Le canal d'injection 18 de la buse est prévu directement dans la plaque de fond,2. La réalisation
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du restant de l' injecteur estla même que celle du premier exemple. Dans la position ouverte de la soupa- pe, la chambre à carburant 26 qui est coaxiale et en communication airecte avec le can:-l 18 de la buse, et à laquelle les lumières 16 aboutissent en tangente, est entièrement limitée, à l'exception d'une minime partie sous l'arête arrondie de la section 27, par la surface frontale de la dite section de l'organe mobi- le 10 et par la partie inférieure du forage 28 dépas- sant légèrement cette surface. L'effetdans la forma- tion du flux de carburant est le même que celui du premier exemple.