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"Injecteur de carburant pour moteur à combustion intein
L'invention se rapporte à un injecteur de car- burant pour moteur à combustion interne, injecteur qui comporte un canal d'injection cylindrique partant d'une chambre circulaire de même axe que lui, chambre dans laquelle le carburant à injecter pénètre suivant la
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tangente par au moins un canal de même hauteur que la chambre.
Dans les injecteurs connus de ce genre, la chambre est exécutée pour la plus petite capacité possible, cas dans lequel son diamètre est d'environ le triple de celui du canal d'injection.
Dans ces mêmes injecteurs connus, le canal d'injection a une section sensiblement plus grande que la section du canal par lequel le carburant entre suivant la tangente dans la chambre circulaire, ou, s'il y a plusieurs de ces canaux, que leur section totale.
Conformément à la présente invention le diamètre de la chambre circulaire est d'au moins le quintuple, préférablement toutefois 10 à 15 fois aussi grand que le diamètre du canal d'injection. De plus, il y a avantage à ce qu'à son débouché dans la dite chambre, la section du canal par lequel le carburant entre suivant la tan- gente, ou la section totale de ces canaux, soit plus grand - de préférence 1,5 à 3 fois aussi grande - que celle du canal d'injection. Cette conformation de l'injecteur permet d'obtenir à l'entrée du canal d'injection tant une pression relativement élevée qu'une forte impulsion giratoire du carburant à injecter.
Pour faciliter la compréhension de l'invention, l'une de ses réalisations possibles est représentée à titre d'exemple dans le dessin annexé. Il sera toute- fois bien entendu que l'invention n'est point limitée à cette forme de réalisation, mais qu'elle pourra être réalisée de plusieurs autres manières.
La fig. 1 est une coupe en long de l'injecteur.
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La fig. 2 est la coupe en travers, selon la ligne A - A de la fig. 1.
L'injecteur représenté par le dessin et décrit ici est destiné de préférence à un moteur à combustion interne à allumage électrique, pour injecter dans l'air qui va aux cylindres, un carburant léger tel que la benzine - le cas échéant aussi des carburants mi-lourds tels que le pétrole, ou le gazoil - et à le pulvériser aussi finement que possible.
Dans ce cas, le carburant est amené à l'in- jecteur sous une pression maintenue tant que la machine travaille, par exemple au moyen d'une pompe. L'injecteur est alors monté de façon à ce que son canal 10 vienne s'emboucher à la conduite d'aspiration d'air, entre le papillon prévu pour le réglage et l'entrée de l'air dans un ou plusieurs cylindres.
Cet injecteur peut aussi être employé pour les moteurs travaillant selon un cycle différent et dans lesquels le carburant est mêlé à l'air à un autre endroit.
Le corps 6 de l'injecteur, dans lequel le canal 10 est prévu, à une bride 5 enserrée entre les surfaces d'appui 3 et 4 du support d'injecteur. Celui- ci comporte deux parties 1 et 2 vissées l'une dans l'autre ; la surface 3 se trouve sur la partie 1 et la surface 4 sur la partie 2.
Le support d'injecteur est fixé d'une manière non représentée dans une ouverture, une tubulure etc. dans la paroi de l'espace dans lequel le carburant doit être injecté.
Le corps 6 de l'injecteur accuse un cul de sac
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cylindrique dont la surface frontale 7 est plane ; passage 8 de la surface frontale 7 à la surface 9 du manteau du cul de sac est bien arrondi. Le canal d'injection 10 traverse le fond du corps de l'injecteur 6 dans l'axe du cul de sac à partir de sa surface fron- tale 7 et aboutit à une cavité 11 du fond du corps de l'injecteur 6, dans l'espace où le carburant doit être injecté et vaporisé.
Dans le susdit cul de sac est ajusté un goujon 12 qui s'adapte exactement à la surface 9 du manteau, à la surface transitoire arrondie 8 et au bord de la surface frontale 7. Par contre, la surface frontale du goujon 12 accuse une cavité cylindrique de faible hauteur laquelle avec la partie médiane de la surface frontale 7 du cul de sac du corps d'injecteur 6 forme une chambre cylindrique 13 de laquelle partle canal d'injection 10 avec lequel elle est de même axe.
Au point où le goujon 12 émerge du corps d'injecteur 6 et pénètre dans la lumière longitudinale 14 du support d'injecteur 2, il comporte un évidement latéral 15. De cet évidement partune rainure 16 prévue dans le goujon 12, rainure qui, avec les parois 7, 8 et 9 dans le corps d'injecteur, forme canal pour le car- burant.
Cette rainure est d'abord parallèle à l'axe de l'injecteur puis rejoint la surface frontale par l'arête frontale arrondie du goujon ; finalement elle aboutit tangentiellement à la chambre 13 c.à.d. de manière à ce que sa paroi latérale la plus éloignée de l'axe 17 ait une surface tangentielle commune avec la paroi cylindrique 18 de la cavité 13 au moins à l'endroit où elles se rejoignent. Dans l'exemple représenté,
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cette paroi latérale 17 de la rainure 16 est entièrement sise dans le plan tangential de la paroi cylindrique 18.
En tant que le canal formé par la rainure 16 suit la surface frontale 7 et en particulier à son embouchure dans la chambre 13, il est rectangulaire et a la même hauteur h que cette chambre; où il longe la paroi 9 du manteau, il accuse une forme environ trapézoi- dale dont la section est plus grande que celle de la forme rectangulaire précitée.
Le diamètre D de la cavité 13 comporte dans (d) l'exemple présenté environ 12 fois celui/du canal d'injection. La section b . h du canal de la rainure 16 à son débouché dans la chambre 13 est d'environ le double de la section Ò d2/4 du canal d'injection.
, Le carburant, amené sous pression, passe de la lumière 14 du support d'injecteur par l'évidement 15 à la tête de la rainure 16. Par celle-ci il est conduit tangentiellement à la chambre 13; il y est dérivé par les parois 18 de celle-ci et soumis à un mouvement giratoire. Le carburant qui continue à arriver par le canal 16 refoule le carburant tournoyant dans la chambre 13 vers le centre de celle-ci et l'expulse par le canal d'injection 10.
Comme la section du canal 16 est plus grande que celle du canal d'injection 10 - alors que c'est le cas contraire dans les injecteurs connus - il se produit une pression relativement forte dans la chambre 13 tant à l'embouchure du canal 16 qu'à l'entrée du canal d'injec- tion 10 et la vitesse avec laquelle le carburant pénètre dans cette chambre est relativement faible.
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Néanmoins, le carburant tournoyant dans la chambre 13 acquiert un moment d'impulsion élevé par rapport à l'axe de l'injecteur; ce moment d'impulsion, dû au grand diamètre de cette chambre, amène le carburant à se disloquer à sa sortie du canal d'injection et à quitter celui-ci finement pulvérisé sous forme d'un jet conique à grand angle de dispersion.
Le fait qu'une grande partie de la pression sous laquelle se trouve le carburant à sa pénétration dans l'injecteur, c. à.d. dans le canal 14 du support d'injecteur, n'est utilisée pour l'accélération du carburant que dans le canal d'injection 10 ou à l'entrée de celui-ci, favorise, lui aussi, la disper-' sion du carburant.
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"Fuel injector for intein combustion engine
The invention relates to a fuel injector for an internal combustion engine, which injector comprises a cylindrical injection channel starting from a circular chamber having the same axis as itself, a chamber into which the fuel to be injected enters following the path.
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tangent by at least one channel of the same height as the chamber.
In known injectors of this kind, the chamber is designed for the smallest possible capacity, in which case its diameter is about three times that of the injection channel.
In these same known injectors, the injection channel has a section which is substantially larger than the section of the channel through which the fuel enters the tangent into the circular chamber, or, if there are several of these channels, than their section. total.
According to the present invention the diameter of the circular chamber is at least five times, however preferably 10 to 15 times as large as the diameter of the injection channel. In addition, there is an advantage that at its outlet into said chamber, the section of the channel through which the fuel enters along the tangent, or the total section of these channels, is greater - preferably 1, 5 to 3 times as large - as that of the injection channel. This configuration of the injector makes it possible to obtain at the inlet of the injection channel both a relatively high pressure and a strong gyratory impulse of the fuel to be injected.
To facilitate understanding of the invention, one of its possible embodiments is shown by way of example in the accompanying drawing. It will, however, be understood that the invention is not limited to this embodiment, but that it can be implemented in several other ways.
Fig. 1 is a longitudinal section of the injector.
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Fig. 2 is the cross section, taken along line A - A of FIG. 1.
The injector represented by the drawing and described here is preferably intended for an internal combustion engine with electric ignition, for injecting into the air which goes to the cylinders, a light fuel such as benzine - possibly also medium fuels. - heavy such as petroleum, or gas oil - and to pulverize it as finely as possible.
In this case, the fuel is supplied to the injector under a pressure maintained as long as the machine is working, for example by means of a pump. The injector is then mounted so that its channel 10 comes to the mouth of the air suction line, between the butterfly valve provided for the adjustment and the entry of air into one or more cylinders.
This injector can also be used for engines working on a different cycle where the fuel is mixed with air at another location.
The body 6 of the injector, in which the channel 10 is provided, has a flange 5 clamped between the bearing surfaces 3 and 4 of the injector support. This has two parts 1 and 2 screwed into one another; surface 3 is on part 1 and surface 4 is on part 2.
The injector holder is secured in a manner not shown in an opening, tubing etc. in the wall of the space in which the fuel is to be injected.
The body 6 of the injector shows a dead end
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cylindrical, the front surface 7 of which is flat; passage 8 from the front surface 7 to the surface 9 of the dead end mantle is well rounded. The injection channel 10 passes through the bottom of the body of the injector 6 in the axis of the dead end from its front surface 7 and ends in a cavity 11 in the bottom of the body of the injector 6, in the space where fuel is to be injected and vaporized.
In the aforesaid cul-de-sac is fitted a stud 12 which adapts exactly to the surface 9 of the mantle, to the rounded transient surface 8 and to the edge of the front surface 7. On the other hand, the front surface of the stud 12 shows a cavity cylindrical of low height which with the median part of the front surface 7 of the cul-de-sac of the injector body 6 forms a cylindrical chamber 13 from which the injection channel 10 starts with which it has the same axis.
At the point where the stud 12 emerges from the injector body 6 and enters the longitudinal slot 14 of the injector holder 2, it has a lateral recess 15. From this recess leaves a groove 16 provided in the stud 12, which groove with the walls 7, 8 and 9 in the injector body, in the form of a fuel channel.
This groove is first parallel to the axis of the injector then joins the front surface by the rounded front edge of the stud; finally it ends tangentially in the chamber 13 ie. so that its side wall furthest from axis 17 has a common tangential surface with cylindrical wall 18 of cavity 13 at least where they meet. In the example shown,
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this side wall 17 of the groove 16 is entirely located in the tangential plane of the cylindrical wall 18.
As the channel formed by the groove 16 follows the front surface 7 and in particular at its mouth in the chamber 13, it is rectangular and has the same height h as this chamber; where it runs along the wall 9 of the mantle, it shows an approximately trapezoidal shape, the section of which is larger than that of the aforementioned rectangular shape.
The diameter D of the cavity 13 comprises in (d) the example presented approximately 12 times that of the injection channel. Section b. h from the channel of the groove 16 to its outlet in the chamber 13 is approximately twice the section Ò d2 / 4 of the injection channel.
, The fuel, supplied under pressure, passes from the port 14 of the injector support through the recess 15 to the head of the groove 16. Through the latter it is conducted tangentially to the chamber 13; it is derived there from by the walls 18 thereof and subjected to a gyratory movement. The fuel which continues to arrive through channel 16 forces the fuel swirling in chamber 13 towards the center of the latter and expels it through injection channel 10.
As the section of channel 16 is larger than that of injection channel 10 - whereas this is the opposite case in known injectors - a relatively high pressure occurs in chamber 13 both at the mouth of channel 16 at the inlet of the injection channel 10 and the speed with which the fuel enters this chamber is relatively low.
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However, the fuel swirling in the chamber 13 acquires a high momentum relative to the axis of the injector; this moment of impulse, due to the large diameter of this chamber, causes the fuel to break up when it leaves the injection channel and to leave the latter finely pulverized in the form of a conical jet with a wide dispersion angle.
The fact that a large part of the pressure under which the fuel is located as it enters the injector, ie. to.d. in the channel 14 of the injector support, is only used for fuel acceleration in the injection channel 10 or at the inlet thereof, also promotes fuel dispersion .