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1!GIc;LEURIt La présente invention concerne généralement connue indiqué un
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gicleur et, plus particulièrement un gicleur d'injection de Çoik- bustible pour turbine & b&z et similaires comportant des chambres de combustion dans lesquelles il est introduit du combustible liqui i nous forme d'un jet finement divisa (jette demande de brevet est
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une cuite partielle de là demande de brevet introduite aux xtsts- Unis la S4 Août 13 0 ho. 51 413.
,ir6sertawaxt une forue populaire de gicleur pour ce but est le ' gicleur à orifice réglable comportant une soupape à broche sous tension de ressort, forcée avec une tête conique adaptée pour coopérer avec le bord aigu ou siège de l'orifice de décharge for- mé dans le corps de gicleur, en vue de constituer un passade annulaire d'étendue variable à travers duquel le combustible est
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rbsux et pulvérisé. Avec pareil gicleur, l'angle de cône d'injec- tien est déterminé par la tête conique de la soupape à pointeau,
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le film conique de combustible étant roepu en un jet pulvérisé au-delà de la base de la tête conique.
Généralement les bords de l'orifice de déenarge et ue la base de la tête de soupape à
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pointeau doivent être sans bavures ou autres imperfections, sinon la qualité de l'injection n'est pas aussi bonus que désirable. De même les axes de ;'-orifice de décharge et de la tête conique de la soupape à pointeau doivent être co-ïncidents à précision, ou tout au si près, afin d'obtenir la qualité appropriée du jet nécessaire pour la combustion efficiente du combustibel dans le moteur.
La présence de bavures, imperfections, excentrictés etc., aont d'autant plus critiquée dans les gicleurs connus à flux de combustible faible quand la soupape à pointeau ne s'est déplacée que d'une très petite distance à l'écart de se position de contact abec le bord de l'ori- fice de décharge.
Tenant courte de oe qui précède, un but principal de cette inven- tion est de produire un gicleur qui donne une meilleure qualité de jet pulvérisé au cours de toute la gamme de flux de combustible qu'il fournit à côté de ce qui est obtenable avec les formes de gicleurs connues.
Un autre but de cette invention est de produire une construction de gicleur perfectionnée, dont le fonctionnement supérieur n'est guère affecté par la présence de lèpres bavures, imperfections et excentricités de l'orifice de décharge et tête de soupape à pointeau.
Un autre but de l'invention est de produire un gicleur Cans le- quel le combustible en est éjecte à travers un orifice d'étendue variable, lequel est compose par des surfaces annulaire. planes parallèles du corps de gicleur et de la soupspe à pointeau respec- tivement, et dans lequel le film de combustible plane circuleire qui en résulte est converti en un cône de jet de fines gouttelettes par impact du combustible sur la face interne d'un déflecteur qui entou- re ledit orifice d'étendue variable.
Un autre but de la présente invention est de construire un gicleur ayant un déflecteur conique contre lequel le flux de fluide sortant du gicleur fait impact pour rompre le flux en fines gouttelettes et pour contrôler l'angle du cône de jet pulvérisé.
Un autre but encore de aette invention est de construire un gi- oleur ayant un céflecteur conique 4 angle double en vue d'augmenter
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l'efficacité de briser le fluide qui y fait impact en particules finement divisées et pour le contrôle précis du jet d'angle conique
D'autres buta et avantages de la présente invention seront claire- ment exposes au cours de la description suivante.
Pour la mise en oeuvre de ce qui précède et en rapport aux buts envisagés, l'invention comprend donc les détails caractéristiques décrits amplement ci-après et plus particulièrement exposés dans les revendications, la description suivante et les dessins annexés expli- quant en détail certaines formes illustratives de l'invention, celles- ci étant cependant indicatives de quelques des méthodes variées par lequelles le principe de l'invention peut âtre employé.
Dans ces dessins:
La figure 1 est une section longitudinale axiale à travers une forme de gicleur Incorporant la présente invention;
La figure 8 est une vus en coupe prise pratiquement selon la ligne 2-2 de la figure 1, et
La figure 3 est une vue en coupe fragmentaire sur plus grande échelle montrant le flux de combustible qui émerge radialement d'an- tre les sièges de la soupape à pointeau, et du corps de gicleur et fait impact contre les parois internes coniques du déflecteur les entoure, pour produire le cône d'injection désiré.
héférsnt maintenant plus particulièrement aux dessins, et d'abord à la figure 1, le gicleur y illustre comporte un corps de gicleur 8 pourvu d'un manchon à orifice 3 qui s'y trouve monté à son extrémité avant, ce manchon étant façonné comme guide 4 pour la soupape à pointeau 5.
La soupape à pointeau 5 comporte une tête cylindrique molletée ou dentelée 5 sur laquelle il est fixé une douille 7 en carbure de tungstène ou similaire soit par brasage. Adjacent à cette tête de soupape à pointeau 6il est prévu une partie étranglée 8 qui déter- mine avec le manchon à orifice 3 un passage annulaire 9. Les bouts juxtaposés des manchons 3 et 7 sont façonnés en sièges annulaires planes 10 et 11, qui peuvent être de diamètres égaux extérieurement et intérieurement.
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L'extrémité arrière ae la soupape à pointeau 5 porte exlslement monté de façon réglable un contacter à ressort 12 pour le ressort 14 qui est comprimé de façon réglable entre oe contacteur/et le corps de gicleur 2, soit en appliquant des cales en forme de C d'épaisseur différente dans la rainure 16 de la tige 17 de la aoupa- pe à pointeau 5, un organe de retenue en oupule 18 étant utilisé avec une gouaille 19 pour maintenir la cale sélectionne 15 en place en vue de comprimer le ressort 14 de façon prédéterminée.
De préfé- rence le ressort 14 est fabriqué d'une longueur de pièce tubulure qui pré santé une ou plusieurs fentes hélicoïdales 20 à travers la paroi et se terminant à courte distance des extrémités et disposées pour éliminer la tendance de dévoiement des extrémités par rapport de 'l'une à l'autre et par rapport à l'axe de la soupape à pointeau.
On peut se rendre compte que quand la pression de combustible agissant dans l'espace A de la soupape à pointeau 5 dépasse la char- ge initiale du ressort 14, la soupape à pointeau sera déplacée vert l'avant dans le corps 2, de façon à déplacer ainsi le siège 11 à l'écart du siège 10 en vue de permettre l'éjection de combustible au dehors entre les siégea. Quand la pression de combustible aug- mente l'écartement entre les sièges 10 et 11 augmentera progressi- vement pour permettre un flux plus grand de combustible à partir du gicleur.
Il convient de remarquer que l'orifice et les manchons de soupape à pointeau 3 et 7 sont coaxiaux et de préférence de mêmes diamètres à l'intérieur et à l'extérieur, que la manchon d'orifice 3 fait saillie axialement au delà du déflecteur entourant SI du gicleur 1, et que le manchon de soupape à pointeau 7 fait saillie en arrière de la tête 6.
Comte dit ci-devant, il est prévu autour de l'orifice et des manchons de soupape à pointeau 3 et 7 un déflecteur 21, lequel, comme montré dans la figure 3 ,est façonné intérieurement pour constituer une surface conique à angle double 23-24, dont les deux angles sont de préférence, mais non nécessairement, de sommet d'an* gle plus grand que 90 mais pratiquement moindre que 180 .
Pour
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voir de bons résultats, la surface conique interne 23-24 du défloo- teur Si comporte des cônes adjacente ooaxiaux 23-24 ayant des angles '"# de sommet différents, avec l'angle de sOM.et plus grand du esne 23
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étant environ de 5 à 15" (de préférence 10 plus grand que l'angle du cône d'injection désire, et avec l'angle de sonnet plus petit du cône 34 étant environ 5 à 150 ( de préférence 100) moindre que l'on- gle du o6ne d'Injection désire.
Le position axiale de l'intersection de ces cônes 23 et 24 par rapport aux sièges 10 et 11 n'est pas cri- tique, ruais il est préférable que la ligne 25 soit dans le même plan que le siège 11 de la soupape à pointeau quand cette soupape 5 et est dans la position pleinement ouverte de la fleure 3 ainsi que déterminé par la pression maximum de combustible disponible. Le
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déflecteur SI est ici montré coiuue étant soudé en plusieurs pointe au corps de gicleur 2.
Avec la construction de gicleur couse décrite ci-devant et ooaue contre a mieux dans la figure 3, une légère excentricité du i?d6o de soupape à pointeau 11 par rapport à l'orifice de déCLlx6 et son siège 10 n'a pas d'importance sous le point de vue du fonctionnaient du gicleur perfectionné en général, il en étant de scc.e pour de le- géras bavures ou autres imperfections dans les aibeee ou leurs borda.
Quand le gicleur 1 ont en fonction avec la soupape à pointeau 3 écarté du siège ooaae dans 1 figure 3, le combustible s'écoulera radialement au denors à travers l'ouverture circulaire entre lea eîbtes annulaires planes 10 et 11, et fers impact, came illustre, sur la face interna conique s. angle double 23-24 du déflecteur en- taurtrznt 21 pour adainté8rer le combustible en fines gouttelettes ayant le cône d'injection d'angle désiré couze dit ci-devant étant entre les deux angles de sommet des cônes 23 et 24.
A l'intérieur du ressort de tension de la soupape à pointeau 14 se trouve le fourreau amortisseur et d'arrêt 28, lequel agit ensemble
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rivaa l'ajustement coulissant du contacteur 18 dans l'I6saye 27 pour ; amortir effectivement les vibrations ou flottement.) de la soupape à pointeau 5.
Par conséquent, un flux turbulent de combustible entre les siéges 10 et 11 et une pulsation et fluctuation de la pression de
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combustible ne provoquera pas de pulsation ou vibration de la soupape à pointeau 5, l'amortisseur hydraulique 28 défini par le fourreau amortisseur 25 et le contsteur 12 étant effectifs pour empêcher ces mouvements de la soupape à pointeau. En outre, les sièges 10 et 11 sont ainsi empêches de marteler l'un contre l'autre.
Le coulage de combustible entre le ressort 14 et le fourneau d'arrêt 26 élimine le combustible stagnant de l'amortisseur 28 et,, en plue, le contact du fourreau 2 avec l'épaulement 29 prévient une surcharge du ressort 14.
A titre d'illustration, il a été constata qu'un gicleur selon la présente invention ayant un taux débit de 1000 livres à l'heure, un flux de combustible à 800 de pression par pouce carré et une pres- sion d'ouverture de 100 pouces par pouce carré tel qu'établi par le ressort de soupape à pointeau 14 produit une bonne qualité de jet même à des flux de combustible faibles de 30 livres-heure. En contras- te, des gicleurs à surface variable du même taux de débit mais utili- sant des soupapes à pointeau à tête conique ont une qualité de jet bien plus détérioré pour des flux de combustibel de 50 livres-heure et moins.
A titre d'exemple, dans le cas d'un gicleur comme montra dune les figures 1 et 2, où l'orifice de décharge dans le manchon est de .088 pouce de diamètre et la tige 8 de la soupape & pointeau est de .038 pouce de diamètre, il été obtenu de bons résultat.
comme dit ci- devant en faisant les sièges 10 et 11 d'une largeur radiale de .020 pouces approximativement, Les surfaces coniques 23 et 24 environ de 128 et 102 de sommet d'angle respectivement feraient slora inter- section comme représenté par la ligne 25 qui est d'environ .11 pouce de diamètre et qui se trouve pratiquement dans la même plan que le siège 11 de la soupape à pointeau 5 quand celle-ci eat en position ouverte sous l'influence ae la pression de combustiblemsximum dispo- nible {environ .012 pouce d'espacement entre les sièges 10 et 11).
Référant finalement à la figure 3. on remarquer* que quand la sou- pape à pointeau est ouverte comme mantré, le combustible s'écoulera radialement sous forme d'un film relativement mince entre lea siéges
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annulaires planée 10 et 11, et il est estimé qu'en raison de la préaenoe des borda internée relativement sigus 30 et 31, il se formera une contraction de veine 38 là où. le combustible entre initialement l'orifice défini entre les sièges annulaires planes 10 et 11.
La face externe 34 du film de combustible, dans la positi- on de flux taxé de la soupape à pointeau 5, coïncidera avec l'inter- section 25 des faces 23 et 24. La face interne 35 du film de com- bustible fera impact sur la surface 23 comme illustre et sera réflec- tie sur celle-ci et entrecroisera des mêmes éléments entre les faces 34 et 35.
A leur tour les résultantes 36 feront impact sur la sur- face 24 et rebondiront de celle-ci comme indiqué par les lignes 37 pour produire un cône d'injection pulvérisé d'un angle voulu et stitué combustible en gouttelettes finement divisées en vue de distii @ bution efficiente et combustion parfaite dans la cnambre de combus- tion.
Une partie minime du combustible est pulvérisée comme désigné par la ligne 38, l'angle du cône d'injection étant par la lighe 38 et les cônes de déflection 23-24 qui sont en rapport avec ce cône d'injection mesuré comme dit ci-devant.
Revendications.
1.- Un gicleur d'injection comportant un corps ayant une admis- sion pour liquide sous pression et un orifice de décharge, une $ou-* pape à pointeau sous tension de ressort supporta de façon mobile par la corps et un contacteur à ressort et un guide à ressort détermi- tant avec le corps une chambre d'amortissement pour réduire la vibra-! tion et pulsation de la soupape.