EP1467089A1 - Hollow needle for a fuel injector - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a device for valve closure, used in particular in devices intended to ensure a spray of fluids.
- the present invention relates more particularly a type of geometry for a valve, intended for the metered delivery of fluids, for example in fuel injection systems of a vehicle automobile.
- a valve intended for the metered delivery of fluids, for example in fuel injection systems of a vehicle automobile.
- Such a device is described for example in the patent application FR2801346.
- This patent application describes a device fuel injection characterized in particular by the fact that the said injection system has a so-called outgoing needle or suspended that can deform under the action of waves ultrasound so as to define an annular slot ejection with respect to a valve seat.
- the needle must have sufficiently high mechanical characteristics in order to ability to withstand the risk of stress mechanics generated on the one hand by deformation waves but also by the high pressure of the fluid in which bathe the needle.
- the compromise between the pressure injection, flow and mechanical strength of the system is a major problem from the moment the section maximum of the needle is limited by the aforementioned problem and the minimum diameter of the needle head at the level of the sealing area on its seat is fixed by the minimum flow desired.
- the difference between the two aforementioned sections defines a section apparent to the fluid that will undergo efforts due to the pressure, which will have to be compensated by pulling the needle in order to guarantee the correct sealing of the valve at rest.
- the maximum usable pressure in the system will be limited by the maximum effort of acceptable traction on the needle at rest. For a given section of the needle shaft, the pressure maximum allowable figure will be lower when the apparent section to the fluid will be important.
- the opening of the valve is generated by the deformations of the needle under the effects of waves ultrasonic acoustics.
- the section of the needle shaft must all be sufficiently low to allow significant deformations, and the section of the valve at the sealing area when to it must be high enough to ensure the desired flow rate.
- the apparent section to the fluid under pressure as well defined does not allow to exceed a pressure maximum in operation greater than one hundred bars, so that the static stress at rest in the stem generated by the tensile force required for sealing does not cause breakage of the needle.
- the effort to traction should be readjusted in the case of variations of the operating pressure.
- the present invention aims to to perfect the implementation of the above-mentioned proposing a geometry of the adapted needle, so that its mechanical characteristics better meet the needs functionalities of a device for dosing of fluids, and in particular allow to increase substantially the supply pressure of said device, while allowing the reduction of the static effort to apply to the needle to seal the system at rest and a self adaptation of this effort compared to the operating pressure.
- a closing device valve of a fuel injection system comprising an outgoing or suspended needle able to deform under the action of ultrasonic waves so as to define a annular ejection slot with respect to a seat of valve characterized in that it comprises a first part forming the needle, the needle is formed of a non-emerging hollow cylindrical bar at a first end.
- the needle comprises two distinct parts, forming a solidarity unit.
- the section apparent to the fluid that corresponds according to the demand of FR2801346 patent unlike section between the wall outer of the needle and the shaped bore along the nozzle forming the body of said injector, can be adapted to minimize the static effort to apply to the needle to keep the valve closed without generating too many losses during the path of the fluid to the ejection nose for lead into the combustion chamber.
- the device according to the invention can be applied to an injection system fuel having a so-called outgoing needle or suspended which can deform under the action of waves ultrasound so as to define an annular slot ejection with respect to a valve seat.
- an injection system fuel having a so-called outgoing needle or suspended which can deform under the action of waves ultrasound so as to define an annular slot ejection with respect to a valve seat.
- the first part includes a rod or needle 101, consisting of a bar cylindrical hollow at the end of which are shaped the shutter means 102 whose specific geometry will be detailed later.
- the hollow cylindrical bar is characterized in that the bore 103 opens out according to a only its ends 105 only and cooperates according to this end with the second part 104 of the valve which constitutes the means of mechanical restraint of the needle.
- the mechanical retaining means of the needle 104 is thus constituted of a bar at least partially cylindrical whose first end 106 is intended for come cooperate without play with the inside of the bore 103 of the needle.
- This end 106 therefore has a part cylindrical adjusted with the diameter of the bore 103 which extends over a sufficient length to ensure centering and sufficient guidance of the first end 106 mechanical retaining means 104 within the bore 103, guaranteeing good coaxiality between the axes of revolution of the two parts constituting the valve, once it is assembled.
- connection between the end 106 and the rest of the cylindrical bar 104 forming the retaining means mechanical device defines a shoulder 107 intended to provide the locking in translation of the first end 106 of the bar 104 inside the bore 103.
- the shoulder 107 formed by the connection of cylindrical surfaces of the mechanical retaining means 104 and the first end 106 of the bar is adapted from way to support, during assembly, on the end 105 of the needle body 101.
- the second end 108 of the retaining means mechanical 104 of the needle 101 has a conical shape 109 terminated by a thread 110.
- the cone 109 is of type Morse taper, that is to say that it is intended to come to the inside of a counterpart having a bore conical substantially of the same angle as that of said cone 109.
- the angle of the cone 109 may be the order of 5 to 6 °.
- This geometry makes it possible to ensure a connection bi-directional elastic removable morse taper and counter nut between the valve and a mass ensuring a acoustic impedance break.
- a flat 111 intended to cooperate with a tool of mounting is shaped at the end of the thread 110.
- the sectional area of the needle may be, for example, between 0.7 and 10 mm 2 , preferably 0.78 mm 2, and the chosen material of titanium, for example of TA 6 V grade, so that its deformation in operation does not require too much amount of energy.
- the outer diameter of the cylindrical part hollow of the needle 101 meanwhile will be fixed according the desired maximum section for the stem and the expected supply pressure for the system.
- the outer diameter of the needle 101 in TA6V can be fixed at 3.1mm and the diameter inside at 2.7 mm.
- shutter means 102 shaped at the end of the needle body 101.
- the shutter means 102 is thus constituted of a partially spherical shape 112 intended to come cooperate with the seat of the valve. So, along the contact zone 112, an excellent surface state as well that a very small defect of shape, guaranteeing a tightness perfect for the valve, are necessary to ensure a fluid tightness.
- the defects of form of this part must be less than 5pm, preferably the order of the micron.
- the spherical shape 112 thus extends all along the contact area between the valve and its seat.
- the rest of the outer surface 113 means shutters located outside the contact area 112 is machined so as to have a small footprint and a lowest possible mass, especially in the case applications as described in the application FR2801346. This party must also ensure sufficient rigidity to the whole of the head of the needle 102 to reduce the deformations generated by the contact forces exerted by the valve seat along the surface 112.
- connection between the surface 112 which defines the seating area of the valve on its seat and the surface 113 has a relief angle a whose role is to avoid the phenomena of wetting the head Needle by the fuel during injection.
- a a whose role is to avoid the phenomena of wetting the head Needle by the fuel during injection.
- it will be better to polish the outer surface 113 after machining so as to obtain a low surface roughness, for example Ra ⁇ 0.5pm.
- the outer surface defines a obviously, for example in the form of a reentrant cone, to significantly reduce the weight of the head 102 needle 101 without however affecting its overall rigidity of Part 102.
- This form may be adapted for adjust the overall mass of the end of the head 102 and to give it, if necessary, a mass value specific. This parameter allows an adjustment of the mass of part 102 may prove interesting in the case of an acoustic operation of the needle such as described in patent application FR2801346.
- the bottom 116 of the bore 103 has a shape adapted to allow a relief of the needle head 102 while ensuring that the deformations of the outer part 115 under the pressurized fluid forces remain lower than a few microns, preferably less than 5 microns.
- the profile of the shape of the bottom 116 of the bore 103 of the needle 101 is a W.
- Upstream of the contact surface 112 is shaped a cylindrical portion 115 of outer diameter slightly greater than that of the rest of the body of the needle 101. This zone is intended to cooperate with a bore of the injection system (not shown) so as to ensure guiding the valve so as to prevent the translational movements during openings and valve closures are disturbed by a excessive beating of the needle body 101.
Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de fermeture de soupape, utilisée notamment dans des dispositifs destinés à assurer une pulvérisation de fluides.The present invention relates to a device for valve closure, used in particular in devices intended to ensure a spray of fluids.
La présente invention concerne plus particulièrement un type de géométrie pour une soupape, destinée à la délivrance dosée de fluides, par exemple dans les systèmes d'injection de carburant d'un véhicule automobile. Un tel dispositif est décrit par exemple dans la demande de brevet FR2801346.The present invention relates more particularly a type of geometry for a valve, intended for the metered delivery of fluids, for example in fuel injection systems of a vehicle automobile. Such a device is described for example in the patent application FR2801346.
Cette demande de brevet décrit un dispositif d'injection de carburant caractérisé notamment en ce que le dit système d'injection possède une aiguille dite sortante ou suspendue qui peut se déformer sous l'action d'ondes ultrasonores de manière à définir une fente annulaire d'éjection par rapport à un siège de soupape.This patent application describes a device fuel injection characterized in particular by the fact that the said injection system has a so-called outgoing needle or suspended that can deform under the action of waves ultrasound so as to define an annular slot ejection with respect to a valve seat.
Dans tous les cas cependant, on est confronté au délicat problème de réaliser tout à la fois une excellente étanchéité du siège lorsque le dispositif est au repos sans pour autant nuire aux autres fonctionnalités que doit assurer l'aiguille, et en particulier les ouvertures fermetures de la soupape qui permettent la pulvérisation du fluide.In any case, however, we are confronted with delicate problem of achieving all at once an excellent seat tightness when the device is at rest without to harm the other features that must ensure the needle, and especially the openings valve closures that allow spraying of the fluid.
De plus, l'aiguille doit posséder des caractéristiques mécaniques suffisamment élevées afin de pouvoir supporter sans risque de rupture les contraintes mécaniques générées d'une part par les ondes de déformation mais aussi par la pression élevée du fluide dans lequel baigne l'aiguille.In addition, the needle must have sufficiently high mechanical characteristics in order to ability to withstand the risk of stress mechanics generated on the one hand by deformation waves but also by the high pressure of the fluid in which bathe the needle.
Ainsi, la prise en compte de toutes les contraintes fonctionnelles pour l'aiguille ne permet pas forcément d'optimiser séparément tous les paramètres géométriques et le choix définitif des formes et des dimensions des différentes parties de l'aiguille est toujours le résultat d'un compromis entre les performances du système, sa robustesse et sa fiabilité. Par exemple, la tenue mécanique statique de l'aiguille à la pression lorsque le système est au repos dépend de la section de la tige. Or ce paramètre influence également l'ouverture de l'aiguille par l'action des ondes de déformation ultrasonores car il modifie tout à la fois les propriétés élastiques et inertielles de celle-ci.Thus, taking into account all the constraints functional for the needle does not necessarily to optimize separately all geometric parameters and the final choice of shapes and dimensions of different parts of the needle is always the result a compromise between the performance of the system, its robustness and reliability. For example, the mechanical strength static from the needle to the pressure when the system is at rest depends on the section of the stem. But this parameter also influences the opening of the needle by the action ultrasonic deformation waves as it alters everything to both the elastic and inertial properties of it.
Par ailleurs, le compromis entre la pression d'injection, le débit et la tenue mécanique du système s'avère un problème majeur à partir du moment ou la section maximale de l'aiguille est limitée par le problème précité et le diamètre minimal de la tête de l'aiguille au niveau de la zone d'étanchéité sur son siège est fixée par le débit minimal souhaité. Dans ce cas en effet, la différence entre les deux sections précitées définit une section apparente au fluide qui subira des efforts dus à la pression, efforts qu'il faudra compenser en tirant sur l'aiguille afin de garantir la bonne étanchéité de la soupape au repos. Ainsi, la pression maximale utilisable dans le système sera limitée par l'effort maximum de traction acceptable sur l'aiguille au repos. Pour une section donnée de la tige de l'aiguille, la pression maximale admissible sera d'autant plus faible que la section apparente au fluide sera importante.Moreover, the compromise between the pressure injection, flow and mechanical strength of the system is a major problem from the moment the section maximum of the needle is limited by the aforementioned problem and the minimum diameter of the needle head at the level of the sealing area on its seat is fixed by the minimum flow desired. In this case indeed, the difference between the two aforementioned sections defines a section apparent to the fluid that will undergo efforts due to the pressure, which will have to be compensated by pulling the needle in order to guarantee the correct sealing of the valve at rest. Thus, the maximum usable pressure in the system will be limited by the maximum effort of acceptable traction on the needle at rest. For a given section of the needle shaft, the pressure maximum allowable figure will be lower when the apparent section to the fluid will be important.
Dans le cas par exemple de la demande de brevet FR2801346, l'ouverture de la soupape est générée par les déformations de l'aiguille sous les effets des ondes acoustiques ultrasonores. Pour ce type d'application dans lequel il est nécessaire de garantir un débit de fluide suffisant au bon fonctionnement du moteur, la section de la tige de l'aiguille doit tout à la fois être suffisamment faible pour permettre des déformations importantes, et la section de la soupape au niveau de la zone d'étanchéité quand à elle doit être suffisamment élevée pour assurer le débit souhaité.In the case for example of the patent application FR2801346, the opening of the valve is generated by the deformations of the needle under the effects of waves ultrasonic acoustics. For this type of application in which it is necessary to guarantee a flow of fluid sufficient for the proper functioning of the engine, the section of the needle shaft must all be sufficiently low to allow significant deformations, and the section of the valve at the sealing area when to it must be high enough to ensure the desired flow rate.
La section apparente au fluide sous pression ainsi définie ne permet donc pas de dépasser une pression maximale en fonctionnement supérieure à une centaine de bars, afin que la contrainte statique au repos dans la tige générée par l'effort de traction nécessaire à l'étanchéité ne provoque pas la rupture de l'aiguille. De plus, pour assurer un fonctionnement correct du système, l'effort de traction doit être réajusté dans le cas de variations de la pression de fonctionnement.The apparent section to the fluid under pressure as well defined does not allow to exceed a pressure maximum in operation greater than one hundred bars, so that the static stress at rest in the stem generated by the tensile force required for sealing does not cause breakage of the needle. In addition, for ensure correct operation of the system, the effort to traction should be readjusted in the case of variations of the operating pressure.
La présente invention a pour objectif de perfectionner la réalisation du dispositif précité, en proposant une géométrie de l'aiguille adaptée, afin que ses caractéristiques mécaniques répondent mieux aux besoins fonctionnels d'un dispositif destiné à la délivrance dosée de fluides, et en particulier permettent d'augmenter sensiblement la pression d'alimentation du dit dispositif, tout en permettant la réduction de l'effort statique à appliquer à l'aiguille pour assurer l'étanchéité du système au repos et une auto adaptation de cet effort par rapport à la pression de fonctionnement.The present invention aims to to perfect the implementation of the above-mentioned proposing a geometry of the adapted needle, so that its mechanical characteristics better meet the needs functionalities of a device for dosing of fluids, and in particular allow to increase substantially the supply pressure of said device, while allowing the reduction of the static effort to apply to the needle to seal the system at rest and a self adaptation of this effort compared to the operating pressure.
Ce but est atteint par un dispositif de fermeture de soupape d'un système d'injection de carburant comprenant une aiguille sortante ou suspendue apte à se déformer sous l'action d'ondes ultrasonores de manière à définir une fente annulaire d'éjection par rapport à un siège de soupape caractérisé en ce qu'il comprend une première partie formant l'aiguille, l'aiguille est formée d'une barre cylindrique creuse non débouchante à une première extrémité.This goal is achieved by a closing device valve of a fuel injection system comprising an outgoing or suspended needle able to deform under the action of ultrasonic waves so as to define a annular ejection slot with respect to a seat of valve characterized in that it comprises a first part forming the needle, the needle is formed of a non-emerging hollow cylindrical bar at a first end.
Cette géométrie particulière permet tout à la fois de réduire sensiblement la section apparente au fluide tout en conservant des caractéristiques mécaniques d'une aiguille cylindrique pleine de diamètre inférieur comme f celle décrite dans la demande de brevet FR2801346.This particular geometry allows all at once to significantly reduce the apparent section to the fluid all retaining mechanical characteristics of a full cylindrical needle of smaller diameter as f that described in the patent application FR2801346.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'aiguille comprend deux parties distinctes, formant un ensemble solidaire.According to a particular embodiment of the invention, the needle comprises two distinct parts, forming a solidarity unit.
Avec ce type de structure hétérogène, on obtient ainsi un avantage essentiel en ce que chacune des parties de l'aiguille bénéficie d'une plus grande souplesse de réalisation.With this type of heterogeneous structure, we obtain thus an essential advantage in that each of the parties needle has a greater flexibility of production.
Une fois le diamètre extérieur figé, la section apparente au fluide qui correspond selon la demande de brevet FR2801346 à la différence de section entre la paroi extérieure de l'aiguille et l'alésage conformé le long de la buse formant le corps du dit injecteur, pourra être adaptée afin de réduire le plus possible l'effort statique à appliquer à l'aiguille pour maintenir la soupape fermée sans pour autant générer trop de pertes de charges durant le trajet du fluide jusqu'au nez d'éjection destiné à déboucher à l'intérieur de la chambre de combustion.Once the outside diameter is frozen, the section apparent to the fluid that corresponds according to the demand of FR2801346 patent unlike section between the wall outer of the needle and the shaped bore along the nozzle forming the body of said injector, can be adapted to minimize the static effort to apply to the needle to keep the valve closed without generating too many losses during the path of the fluid to the ejection nose for lead into the combustion chamber.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages
de la présente invention, d'après la description donnée ci-après
de différents modes de réalisation, présentés à titre
d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins
annexés, dans lesquels:
En se reportant à la figure 1, nous avons représenté le dispositif de soupape objet de l'invention.Referring to Figure 1, we have represented the valve device object of the invention.
Comme indiqué dans le préambule, le dispositif selon l'invention peut s'appliquer à un système d'injection de carburant possédant une aiguille dite sortante ou suspendue qui peut se déformer sous l'action d'ondes ultrasonores de manière à définir une fente annulaire d'éjection par rapport à un siège de soupape. Un tel système est décrit dans la demande de brevet français FR2801346.As stated in the preamble, the device according to the invention can be applied to an injection system fuel having a so-called outgoing needle or suspended which can deform under the action of waves ultrasound so as to define an annular slot ejection with respect to a valve seat. Such system is described in the French patent application FR2801346.
Ce dispositif selon l'invention est composé de deux
parties distinctes solidaires. La première partie comprend
une tige ou aiguille 101, constituée d'une barre
cylindrique creuse à l'extrémité de laquelle sont conformés
les moyens obturateurs 102 dont la géométrie spécifique
sera détaillée plus loin. La barre cylindrique creuse est
caractérisée en ce que l'alésage 103 débouche selon une
seule de ses extrémités 105 seulement et coopère selon
cette extrémité avec la seconde partie 104 de la soupape
qui constitue les moyens de retenue mécanique de
l'aiguille.This device according to the invention is composed of two
separate distinct parts. The first part includes
a rod or
Les moyens de retenue mécanique de l'aiguille 104
est ainsi constituée d'une barre au moins partiellement
cylindrique dont la première extrémité 106 est destinée à
venir coopérer sans jeu avec l'intérieur de l'alésage 103
de l'aiguille. Cette extrémité 106 présente donc une partie
cylindrique ajustée avec le diamètre de l'alésage 103 qui
s'étend sur une longueur suffisante destinée à assurer un
centrage et un guidage suffisant de la première extrémité
106 des moyens de retenue mécanique 104 à l'intérieur de
l'alésage 103, garants d'une bonne coaxialité entre les
axes de révolution des deux parties constituant la soupape,
une fois celle-ci assemblée.The mechanical retaining means of the
Le raccordement entre l'extrémité 106 et le reste
de la barre cylindrique 104 formant les moyens de retenue
mécanique définit un épaulement 107 destiné à assurer le
blocage en translation de la première extrémité 106 de la
barre 104 à l'intérieur l'alésage 103.The connection between the
L'épaulement 107 formé par le raccordement des
surfaces cylindriques des moyens de retenue mécanique 104
et de la première extrémité 106 de la barre est adapté de
manière à venir en appui, lors de l'assemblage, sur
l'extrémité 105 du corps d'aiguille 101. Une fois les deux
pièces assemblées, la liaison complète entre l'aiguille 101
et les moyens de retenue mécanique 104 est obtenue par des
moyens de soudure mécanique comme par exemple une soudure
au faisceau d'électron ou encore au laser, dont la forme
pourra être adaptée en fonction de la résistance souhaitée,
le long d'une surface définie par la surface extérieure de
l'extrémité 105 de l'aiguille 101, en vis-à-vis de la
première extrémité 106 des moyens d retenue mécanique 104.The
En utilisant ainsi l'épaulement 107 assorti d'un
montage sans jeu du diamètre de la première extrémité 106
dans l'alésage 103 de 'aiguille 101 et d'une soudure
mécanique, on obtient tout à la fois une liaison rigide
assortie d'une parfaite coaxialité entre les deux parties
constituant la soupape, et une étanchéité entre l'alésage
103 conformé à l'intérieur du corps d'aiguille 101 et le
milieu extérieur.Thus using the
La seconde extrémité 108 des moyens de retenue
mécanique 104 de l'aiguille 101 présente une forme conique
109 terminée par un filetage 110. Le cône 109 est de type
cône morse, c'est-à-dire qu'il est destiné à venir à
l'intérieur d'une contre pièce présentant un alésage
conique sensiblement du même angle que celui du dit cône
109. Par exemple, l'angle du cône 109 pourra être de
l'ordre de 5 a 6°.The
Cette géométrie permet d'assurer une liaison élastique bidirectionnelle démontable de type cône morse et contre écrou entre la soupape et une masse assurant une rupture d'impédance acoustique.This geometry makes it possible to ensure a connection bi-directional elastic removable morse taper and counter nut between the valve and a mass ensuring a acoustic impedance break.
Afin de permettre le maintien de l'aiguille en
rotation lors de la mise en place de la liaison précitée,
un méplat 111 destiné à venir coopérer avec un outil de
montage est conformée à l'extrémité du filetage 110. In order to maintain the needle in
rotation during the installation of the aforementioned connection,
a flat 111 intended to cooperate with a tool of
mounting is shaped at the end of the
A titre d'exemple, dans le cas d'une structure telle que décrite dans de la demande de brevet FR2801346 dans lequel la fente d'éjection du fluide est obtenue par une déformation ultrasonore de l'aiguille et de la pièce supportant le siège, la surface de section de l'aiguille pourra être comprise par exemple entre 0.7 et 10 mm2, préférentiellement 0.78 mm2, et le matériau choisi du titane, par exemple de nuance TA6V, de sorte que sa déformation en fonctionnement ne nécessite pas une trop grande quantité d'énergie.By way of example, in the case of a structure such as described in patent application FR 2 801346 in which the fluid ejection slot is obtained by ultrasonic deformation of the needle and the piece supporting the seat, the sectional area of the needle may be, for example, between 0.7 and 10 mm 2 , preferably 0.78 mm 2, and the chosen material of titanium, for example of TA 6 V grade, so that its deformation in operation does not require too much amount of energy.
Le diamètre extérieur de la partie cylindrique
creuse de l'aiguille 101 quant à lui sera fixé en fonction
de la section maximale souhaitée pour la tige et de la
pression d'alimentation prévue pour le système. Par
exemple, dans le cas d'une pression d'alimentation de
l'ordre de 600 bars, le diamètre extérieur de l'aiguille
101 en TA6V pourra être fixé à 3.1mm et le diamètre
intérieur à 2.7 mm.The outer diameter of the cylindrical part
hollow of the
En se reportant maintenant à la figure 2, on peut
voir la forme particulière des moyens obturateurs 102
conformés à l'extrémité du corps d'aiguille 101.Referring now to Figure 2, we can
see the particular form of shutter means 102
shaped at the end of the
Les moyens obturateurs 102 est ainsi constituée
d'une forme partiellement sphérique 112 destinée à venir
coopérer avec le siège de la soupape. Ainsi, le long de la
zone de contact 112, un excellent état de surface ainsi
qu'un très faible défaut de forme, garant d'une étanchéité
parfaite pour la soupape, sont nécessaires pour assurer une
étanchéité aux fluides.The shutter means 102 is thus constituted
of a partially
En particulier, les défauts de forme de cette
partie doivent être inférieurs à 5pm, préférentiellement de
l'ordre du micron. La forme sphérique 112 s'étend ainsi
tout le long de la zone de contact entre la soupape et son
siège.In particular, the defects of form of this
part must be less than 5pm, preferably
the order of the micron. The
Le reste de la surface extérieure 113 des moyens
obturateurs situés en dehors de la zone de contact 112 est
usinée de manière à présenter un encombrement réduit et une
masse la plus faible possible, notamment dans le cas
d'applications telle que celle décrite dans de la demande
de brevet FR2801346. Cette partie doit également assurer
une rigidité suffisante à l'ensemble dé la tête de
l'aiguille 102 afin de réduire les déformations générées
par les efforts de contacts exercée par le siège de soupape
le long de la surface 112.The rest of the
Le raccordement entre la surface 112 qui définit la
zone d'appui de la soupape sur son siège et la surface
extérieure 113, présente un angle de dépouille a dont le
rôle est d'éviter les phénomènes de mouillage de la tête
d'aiguille par le carburant lors de l'injection. Toujours
pour les mêmes raisons, il sera préférable de polir la
surface extérieure 113 après usinage de manière à obtenir
une rugosité de surface faible, par exemple Ra<0.5pm.The connection between the
Selon l'extrémité inférieure 114 des moyens
obturateurs 102, la surface extérieure définit un
évidemment, par exemple en forme de cône rentrant,
permettant de réduire sensiblement le poids de la tête 102
d'aiguille 101 sans toutefois nuire à sa rigidité globale
de la partie 102. Cette forme pourra être adaptée pour
ajuster la masse globale de l'extrémité de la tête 102 et
lui conférer, si nécessaire, une valeur de masse
spécifique. Ce paramètre permettant un ajustement de la
masse de la partie 102 peut s'avérer intéressant dans le
cas d'un fonctionnement acoustique de l'aiguille tel que
décrit dans la demande de brevet FR2801346.According to the
De la même manière, le fond 116 de l'alésage 103
présente une forme adaptée de manière à permettre un
allégement de la tête d'aiguille 102 tout en assurant que
les déformations de la partie extérieure 115 sous les
efforts du fluide sous pression restent inférieur à
quelques microns, préférentiellement moins de 5 µm. Selon
la variante représentée à la figure 2, le profile de la
forme du fond 116 de l'alésage 103 de l'aiguille 101 est un
W.In the same way, the
En amont de la surface de contact 112 est conformé
une partie cylindrique 115 de diamètre extérieur légèrement
supérieur à celui du reste du corps de l'aiguille 101.
Cette zone est destinée à coopérer avec un alésage du
système d'injection (non représenté) de manière à assurer
un guidage de la soupape de manière à éviter que les
mouvements de translation lors des ouvertures et des
fermetures de la soupape ne soient perturbés par un
battement trop prononcé du corps d'aiguille 101.Upstream of the
La tolérance de guidage de la partie cylindrique
115 et devra être fixée en fonction des matériaux utilisés
et devra prendre en compte les déformations dues aux
contraintes thermiques auxquelles seront soumises les dits
matériaux durant le fonctionnement du dispositif. On
choisira par exemple un jeu inférieur à 5pm au diamètre,
préférentiellement 2pm.The guiding tolerance of the
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.Of course, the invention is in no way limited to the described and illustrated embodiments that have not been given as an example.
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US4619400A (en) * | 1983-06-13 | 1986-10-28 | Shell Oil Company | Self cleaning variable width annular slit atomizer |
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2004
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