<Desc/Clms Page number 1>
Injecteur de combustible à faible encombrement.
La présente invention concerne les systèmes d'in- jection de carburant, utilisés dans les moteurs à combus- tion interne, et plus particulièrement les injecteurs qui introduisent le carburant dans chaque cylindre du moteur,
Les moteurs Diesel peuvent comporter sur chaque cylindre un injecteur, qui s'ouvre à des instants
<Desc/Clms Page number 2>
prédéterminés du cycle our admettre le carburant is le cylindre. Dans un systêm extrêment répandu, cha@@ injecteur de ce genre est accouplé individuellement à ne pompe de distribution qui transmet les pulsations du @ burant sous pression à chacun des injecteurs dans l'ordre d'allumage approprié. Ces injecteurs, qui sont normalement ferrés, s'ouvrent momentanément sous l'action de la pres- sion du carburant.
De nombreux mécanismes de distribution ont été utilisés jusqu'à présent dans ce but, mais ils étaient généralement trop encombrants, compliqués et d'une fabrica- tion coûteuse. Un injecteur d'un type très répandu exige par exemple une conduite de retour du carburant à la pompe . de distribution, pour utiliser la pression du carburant à la réalisation de l'ouverture de la pompe. On a réalisé d'autres injecteurs, qui n'exigent pas les complications d'une conduite de retour, mais ces injecteurs impliquent une disposition trop compliquée des pièces pour monter l'injecteur et son siège et pour relier à ceux-ci les conduites d'alimentation.
Non seulement l'encombrement et la complexité des éléments d'un moteur sont généralement indésirables, mais, de plus, le prix élevé des injecteurs ordinaires de carburant, qui exigent un remplacement fréquent, cons- titue un facteur significatif et déterminant de l'extension
<Desc/Clms Page number 3>
de l'emploi des moteurs Diesel, en pa'rticulier dans les cas où on désire disposer d'un moteur peu coûteux pour effectuer un travail relativement réduit.
La présente invention réalise un injecteur de carburant simplifié, durable, d'un encombrement très réduit et d'une fabrication plus économique que celle des injecteurs déjà connus. Les éléments principaux de cet injecteur simplifié sont un corps tubulaire et un embout d'ajutage, qui s'ajustent, dans des positions coaxiales, sur les extrémités opposées d'un organe annulaire d'appui, sur lequel sont montés les éléments indépendants mobiles de 1'injecteur.
L'invention a donc pour but de réduire le prix initial et le coût de l'entretien des moteurs Diesel, en réalisant, pour ces moteurs, un injecteur de carburant d'une fabrication économique; cet injecteur est simplifié, très peu encombrant, et peut être assemblé par soudure,
On comprendra mieux l'invention, ainsi que ses buts et ses avantages, à la lecture de la description suivante se référant au¯dessin annexé, sur lequel : la fige 1 est une coupe axiale d'un injocteur de carburant conforme à l'invention; la fig. 2 est une coupe axiale de la partie infé- rieure de l'injecteur de la fige 1 et montre d'autres détails de cet injecteur; @
<Desc/Clms Page number 4>
la fige 3 représente en coupe et en élévation une partie de la culasse d'un moteur ;
elle montre comment l'injecteur de la fige 1 est monté dans cette tête; l'in- jecteur est représenté dans une disposition dite à injec- tion directe; la fig, 4 est une coupe axiale d'une partie d'un injecteur modifié,
La fig, 1 représente un injecteur 11 assemblé autour d'un organe annulaire d'appui 12, sur lequel sont fixés les autres éléments principaux du mécanisme. Cet organe 12 comporte un corps oylindrique, muni d'une colle- rette 13 autour de sa partie intermédiaire.
Un canal 14, s'étendant suivant l'axe de l'organe d'appui 12, est évasé à son extrémité inférieure de manière à former un siège de distribution 16, Pour réaliser la distribution du carburant, une tige 17 traversant le canal 14 a un diamètre sensiblement plus petit que celui de ce canal, de façon que le carburant puisse s'écouler dans celui-ci. La tige 17 porte à son extrémité inférieure une tête élargie 18, qui peut s'appliquer contre le siège de distribution 16, de manière à fermer l'extrémité inférieure du canal 14.
Pour maintenir l'injecteur dans sa position normale de fermeture, un ressort de compression 19 est disposé dans une position coaxiale autour de l'extrémité supérieure de la tige 17, au-dessus de l'organe d'appui 12. Ce ressort
<Desc/Clms Page number 5>
19 s'appuie contre l'organe 12 et contre une bague de retenue 21, fixée sur l'extrémité supérieure de la tige 17; il tend ainsi à maintenir la tige 17 vers le haut, dans sa position de fermeture. On applique au ressort de compression 19 une charge préalable, en procédant à l'as- semblage du mécanisme de l'injecteur, de manière à appli- quer à la tige 17 la force nécessaire diri e vers le haut.
Ainsi, seuls deux éléments Mobiles se trouvent dans l'in- jecteur et sont la tige de distribution 17 et le ressort 19, qui sont engagés et supportés totalement tous les deux par l'organe d'appui 12.
Pour diriger le carburant dans le cylindre associé du moteur, un embout annulaire d'ajutage 22, situé sous le siège de distribution 16, est assemblé sur l'organe d'appui 12 par un joint soudé, simple et pratique. L'extrémité inférieure de l'organe d'appui 12 s'ajuste dans une cavité cylindrique 23 de l'extrémité supérieure de l'embout 22; la partie de l'embout, qui s'étend au-dessus de la cavité 23, bute contre la collerette 13 de l'organe d'appui 12.
La fig. 2 représente l'embout 22 avantageusement fixé sur l'organe d'appui 12 par une soudure 24, exécutée au fais- ceau électronique sur la face supérieure de la collerette 13. Cependant, on peut, si on le désire, utiliser d'autres moyens pour fixer l'embout 22 sur l'organe d'appui 12, par exemple une matière adhésive à base de résine époxydo'
<Desc/Clms Page number 6>
Pour di@@ger le carburant dans le cylindre Maorie du moteur..
un canal 26 s'étend en direction axiale, à l'intérieur de l'embout 22, à partir du siège de distribu- tion 16 de l'organe d'appui 12, et débouche dans des ori- fices 27, formés dans l'extrémité inférieure de l'embout et dirigés latéralement, L'injecteur 11 est complété par un corps tubulaire 28, qui comporte, dans son extrémité inférieure, un alitait axial 29 (fige 1), destiné à recevoir l'extrémité supé- rieure de l'organe d'appui 12, ainsi que la tige de distri- bution 17 et le ressort 19 qui s'étendent vers le haut à partir de l'organe 12, La fig, 2 représente l'extrémité inférieure annulaire du corps 28 s'ajustant contre la sur- face supérieure de la collerette 13 et se fixant sur celle-ci,
de préférence par une soudure 31 effectuée au faisceau électronique, cette soudure étant analogue à la soudure 24 exécutée entre l'embout 22'et l'organe d'appui 12. Le diamètre du corps 28 est légèrement plus grand que celui de la collerette 13 de l'organe d'appui 12, sauf à l'extrémité inférieure extrême du corps, où un épaulement 32 est prévu pour faciliter l'exécution de la soudure.
On remarque sur la fig. 1 que le carburant arrive dans la région du siège de distribution 16 par un canal axial 33, formé dans le corps 28 et débouchant dans l'alésage 29 de la partie inférieure du corps. La partie
<Desc/Clms Page number 7>
supérieure 34 du canal 33 est élargie pour recevoir un filtre 36.
Le filtre 36 comprend un corps cylindrique 37, dont le diamètre correspond à celui de la partie supérieure 34 du canal 33 et qui comporte une fente transversale 38 dans son extrémité supérieure. Cette fente 38 communique @ avec une première paire de rainures longitudinales 39, qui s'étendent le long des cotés apposés du corps 37 et se terminent au-dessus de l'extrémité inférieure de ce corps. Une seconde paire de rainures longitudinales 41 s'étendent le long du corps 37, entre les rainures 39, et communiquent avec une fente transversale 42 formée à l'ex- trémité inférieure du filtre 36.
Les régions 43, comprises entre les deux séries de rainures longitudinales 39 et 41, sont très légèrement en retrait par rapport à la paroi du canal 34, ce retrait étant par exemple de l'ordre de 0,05 mm, afin de permettre au carburant de passer des rainures 39 dans les ruinures 41. Ainsi, le carburant peut traverser le filtre 36 à partir de la fente supé- rieure 38 par l'intermédiaire des rainures 39, des parties. en retrait 43 et des rainures 41, pour arriver dans la fente transversale inférieure 42, qui se trouve en face de la partie inférieure du canal axial 33 du corps 28.
Des particules d'impuretés, ayant des dimensions notables, ne peuvent pas passer des rainures 39 dans les rainures 41,
<Desc/Clms Page number 8>
par l'intermédiaire des parties en retrait et à très faible profondeur 43 du filtre 36; elles ne peuvent pas par consé- quent atteindre le siège de distribution 16. Le carburant arrive dans l'injecteur 11 par une conduite d'alimentation 44, qui s'étend dans l'extrémité supérieure du canal 34, au-dessus du filtre 36, et qui est fixée dans ce canal.
Pour réaliser le montage de l'injeoteur 11 sur un moteur, on fixe une bague 46 sur l'extrémité supérieure du corps 28, de manière à former sur celui-ci une collerette et on dispose un joint d'étanchéité 47 coaxialement sur le corps 28, en dessous de la collerette 46.
Pour éviter la formation de dépôts de carbone autour du corps 28 de l'injecteur, un joint annulaire d'étanchéité 48 est monté dans une position coaxiale sur la collerette 13 de l'organe d'appui, dans une gorge de cette collerette; le diamètre de ce joint est sensiblement plus grand que celui du corps 28. Ce joint d'étanchéité
48 peut être avantageusement formé par une matière plasti- que résistant à la chaleur.
On voit sur la fig. 3 que l'injecteur 11 décrit précédemment peut être monté facilement et rapidement sur un moteur, en l'introduisant simplement dans un canal 49 formé à travers la culasse 51 du moteur. Dans un système à injection directe du type représenté sur la fig. 3, la longueur du corps de distribution 28 est de
<Desc/Clms Page number 9>
préférence suffisante pour pouvoir placer l'extrémité infé- rieure de l'embout 22 au niveau de la surface inférieure de la.culasse 51. Pour serrer en place commodément l'injec- teur 11, on peut utiliser un ressort à lame 52, dont une extrémité est fixée sur la culasse 51 par un goujon 53, et dont l'autre extrémité s'appuie contre la surface supé- rieure de la collerette 46, de manière à exercer sur celle-ci une force dirigée vers le bas.
Le joint d'étanchéité 47 ferme alors l'extrémité supérieure du canal 49 traversant la culasse 51. On relie la conduite d'alimentation 44 à une pompe de distribution, dont la construction et le fonctionnement sont bien connus des techniciens et qui fournit à l'injecteur 11 des pulsations périodiques du combustible à haute pression.
Pendant le fonctionnement (fig. 1), le carburant sous pression, arrivant dans l'injecteur 11 par la conduite 44, traverse le filtre 36, arrive dans le canal 33, puis dans l'alésage 29 du corps 28, et pendre dans le canal 14 de l'organe d'appui 12, pour agir contre la tête 18 de la tige de distribution 17. La pression du carburant éloigne du siège 16 la tête 18, malgré la résis- tance opposée par le ressort 19, et permet ainsi au carbu- rant de pénétrer dans l'embout 22, d'où il est projeté à travers les orifices 27.
Le ressort 19 applique immédia- tement la tête 18 centre le siège 16, de manière à fermer
<Desc/Clms Page number 10>
l'injecteur, quand la pression du carburant venant de la conduite 44 diminue,
La simplification de l'injecteur 11 et sa facilité d'assemblage résultent en partie de l'emploi d'un seul organe, l'organe d'appui 12, comme élément de liaison autour duquel se fixent tous les autres éléments principaux de l'injecteur. Entre autres avantages, cette disposition permet de réaliser l'assemblage de l'injecteur 11 au moyen de deux soudures simples 24 et 31, exécutées sur l'organe d'appui 12. En modifiant l'injecteur, comme on le voit sur la fig. 4, on nta plus besoin que d'une seule soudure de ce genre.
Ainsi, la variante, représentée sur la fig. 4, permet de simplifier encore davantage la structure de l'injecteur.
En se référant maintenant à la fig. 4, on voit que cette figure ne représente que la partie inférieure de l'injecteur modifié 11', le reste de cet injecteur étant analogue au mode de réalisation décrit précédemment en se référant aux fige 1 à 3.
L'injecteur 11' comporte un corps tubulaire 28' traversé par un canal axial de combustible 33,', qui débouche dans un alésage axial élargi 29' de l'extrémité inférieure du corps, La moitié supérieure de l'organe cylindrique d'appui 12' possède, dans ce mode de réali- sation, un diamètre inférieur à celui du corps 28'; elle
<Desc/Clms Page number 11>
s'ajuste dans une partie élargie de l'alésage 29', à l'ex- trémité inférieure du corps 28'. L'organe d'appui 12' comporte un canal axial de carburant 14', qui s'évase vers l'extérieur à son extrémité inférieure, pour former un siège de distribution 16'. Une tige de distribution 17', essentiellement analogue à celle décrite précédemment, traverse le canal 14' et comporte, à son extrémité infé- rieure, une tête élargie 18', s'appliquant contre le siège 16'.
Un ressort de compression 19', disposé dans une posi- tion coaxiale autour de l'extrémité supérieure de la tige 17', au-dessus de l'organe d'appui 12', s'appuie contre une bague de retenue 21', à l'extrémité supérieure de la tige, et contre une rondelle 54, qui entoure la tige immédiatement au-dessus de l'organe d'appui. Le ressort 19' exerce ainsi sur la tige 17' une force dirigée vers le haut et tendant à maintenir l'injecteur dans sa posi- tion normale de fermeture.
Ainsi, comme dans le mode e réalisation décrit précédemment, les éléments mobiles )de l'injecteur 11', c'est-à-dire la tige de distribution 17' et le ressort 19', sont des éléments indépendants montés sur l'organe d'appui 12'.
Un embout pointu 22'est monté sous l'organe d'appui 12', coaxialement par rapport à celui-ci; la moitié inférieure de l'organe d'appui 12' est reçue
<Desc/Clms Page number 12>
dans une cavité de même forme 56, formée dans l'extrémité supérieure de l'embout 22', Un canal axial 57,. traversant l'embout 22', fait communiquer la région située en dessous du siège de distribution 16' avec les orifices de carburant 58, formés dans l'extrémité inférieure de l'embout et dirigés latéralement.
Dans la construction que l'on vient de décrire, les extrémités du corps 28' et de l'embout 22' butent l'une contre l'autre dans une région annulaire entourant l'organe d'appui 12'; ainsi, une seule soudure 59, dans cette région, suffit pour fixer et assembler tous les élé- ments de l'injecteur.
Il est facile de fixer l'injecteur 11' dans sa position de fonctionnement, en l'introduisant dans un alésage de forme correspondante 49' de la culasse 51' du moteur. Pour empêcher la formation de dépôts de carbone autour du corps 28', le canal 49' de la culasse 51' comporte une extrémité inférieure 61, qui converge vers l'intérieur et contre laquelle s'appuie l'embout pointu
22' pour former un joint d'étanchéité. Cette disposition réalise encore une autre simplification, en supprimant la nécessité d'utiliser dans ce but un joint d'étanchéité séparé.
On a décrit l'injecteur pour des systèmes à injec- tion directe, où le carburant est injecté directeme t
<Desc/Clms Page number 13>
dans les cylindrée du acteur: cependant, l'injecteur conforme à l'invention s'applique tout aussi bien aux moteurs du type comportant des chambres de précombustion, De nombreuses autres modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits et représentés ici, sans sortir pour cela du domaine de l'invention.