Dispositif d'injection de combustible de moteur à combustion interne. La présente invention a pour objet un dis positif d'injection de combustible de moteur à combustion interne, comprenant un injec teur dans lequel un organe obturateur est déplacé vers sa position d'ouverture par la pression du combustible.
Dans le cas de moteurs à grande vitesse équipés d'injecteurs ayant un organe obtura teur tel que, par exemple, un pointeau, il est ,souvent difficile de réaliser une commande satisfaisante de l'ensemble comprenant la pompe à combustible, la conduite de liaison et l'injecteur. La régularité de l'injection de combustible est de ce fait souvent sérieuse ; ment entravée surtout lorsque les moteurs tournent à grande vitesse. Cet. inconvénient est principalement. dû à l'augmentation sou daine de volume provoquée dans le circuit contenant le combustible par le soulèvement de l'organe obturateur.
En effet, lorsqu'un moteur tourne à grande vitesse, cette soudaine augnientaticn de volume produit taie forte diminution locale de la pression, ce qui pro voque une interférence avec l'onde de pies ; sion engendrée entre la pompe et l'organe obturateur de l'injecteur et ceci peut avoir pour résultat des oscillations de cet organe obturateur, qui nuisent à la régularité de l'injection, et un ralentissement de l'injection.
i La présente invention vise à remédier à l'inconvénient ci-dessus et, à cet effet, l'injec teur du dispositif d'injection qui fait L'objet de cette invention est caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir rempli de liquide ali mentant un espace de freinage, la pression du liquide contenu dans cet espace agissant sur l'organe obturateur dans le sens de sa fermeture, une soupape étant disposée dans un canal de communication prévu entre ledit espace de freinage et le réservoir,
de telle faon qu'elle permette la circulation libre du liquide vers l'espace de freinage à partir du réservoir lorsque l'organe d'obturation se dé place vers sa position de fermeture et qu'elle empêche le liquide de sortir librement hors de cet espace de freinage lorsque ledit organe d'obturation est déplacé dans le sens de son ouverture, ce liquide étant alors forcé à tra vers un canal d'étranglement.
Il est clair que la disposition de l'injec teur du dispositif selon l'intention permet d'agencer cet injecteur, notamment en di- mensionnant convenablement l'organe obtu rateur, la chambre de freinage et les canaux, de façon que le désavantage mentionné soit pour le moins atténué.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, l'injecteur d'une forme d'exécu tion du dispositif faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une coupe axiale schéma tique de cet injecteur.
La fig. 2 est, à plus grande échelle, une vue de détail.
L'injecteur représenté comprend un corps qui peut être constitué de plusieurs parties et dont la partie inférieure est agencée de façon à s'adapter dans une cavité ménagée dans le bloc du moteur et communiquant avec la chambre de combustion soit directe ment, soit par l'intermédiaire d'une chambre d'atomisation. Le corps comprend un passage 1 en communication avec un espace \_' pour l'alimentation en combustible, amené à l'in jecteur par une conduite non représentée.
De l'espace 2, le combustible est déchargé dans la chambre de combustion, par l'intermédiaire d'un conduit d'atomisation 3, lequel conduit est normalement fermé par un organe obtu rateur 4, monté de façon à pouvoir coulisser de façon étanche dans un alésage central mé nagé dans le corps de l'injecteur. L'extrémité de l'organe obturateur est de section transver sale réduite, de sorte que la face annulaire, prévue à l'extrémité de la partie de section plus grande, est soumise à la pression du fluide et que l'organe obturateur peut être soulevé en réponse à une élévation de la pres sion du combustible dans L'espace 2.
Le com bustible est fourni par une pompe qui aug- mente périodiquement la pression du com bustible en synchronisme avec le moteur et est actionnée, par exemple, par un dispositif à came. L'élévation de pression provoque le soulèvement de L'organe obturateur et l'injec tion de combustible dans la chambre de com bustion à l'instant désiré.
Un espace 5 rempli d'un liquide de frei nage, tel que de l'huile, et clans lequel pénètre l'extrémité supérieure de l'organe obturateur 4, sert à freiner le mouvement d'ouverture dudit organe obturateur, comme il sera décrit plus loin. Un réservoir 6 prévu au sommet. du corps de l'injecteur est également rempli de liquide de freinage et est en conimrrnica- tion avec une source de liquide sous pression. Ce réservoir 6 est fermé à sa partie supé rieure et est relié à l'espace 5 par un canal de communication 7.
La circulation du liquide de freinage dans le canal 7 est réglée à l'aide d'une soupape 8 équipée d'ailettes radiales 11 venant en con tact par glissement avec les parois du canai 7. Cette soupape présente une tête tronconique agencée de façon à venir s'appliquer vers le haut contre l'embouchure inférieure du canal 7, cette tête étant sollicitée vers le haut par un ressort 9. Ce ressort repose sur le sommet. de l'organe obturateur 4 et tend à pousser la soupape 8 contre son siège. Le ressort 9 est de construction légère, de façon à ne jouer sensiblement aucun rôle dans la sollicitation de l'organe obturateur 4 vers :;a position de fermeture.
Si on le désire, le res sort 9 peut rie pas prendre appui contre ledit organe, mais peut reposer sur un épaulement du corps de l'injecteur, l'organe 4 étant, dans ce cas, fermé entièrement par la force due à la pression du liquide de freinage. Si le res sort 9 est complètement supprimé, la soupape 8 s'élève vers sa position fermée grâce à la pression de fluide, dès que l'organe obtura teur 4. a déclenché sort mouvement ascen dant. La soupape 8 est. perforée axialement par un canal comprenant une partie 10 de sec tion rétrécie, située au voisinage du sommet de ladite soupape, et formant un canal d'étran glement.
La partie ouverte du canal 7 entre les ailettes 11 forme un passage par lequel le liquide de freinage peut s'écouler librement. vers le bas clans l'espace de freinage 5, quand la soupape 8 est soulevée de son siège. Ce passage est de grande section comparative ment a .tu canal d'étranglement 10. Comme le ressort 9 est de construction légère, la sou pape descend lorsque la pression régnant dans l'espace 5 tombe en dessous de celle régnant dans l'espace 6, ce qui permet. un écoule ment rapide vers le bas (lit liquide de frei nage.
Toutefois, lorsque la pression régnant dans l'espace 5 est égale à celle régnant dans L'espace 6 ou excède celle-ci, le ressort ferme la soupape, et le liquide ne peut alors se diriger vers le réservoir 6 qu'à. un débit plus faible, par le canal d'étranglement 10.
Dans une variante, le canal d'étranglement pourrait, être disposé de façon à décharger à l'air libre ou dans un autre réceptacle quelconque, et non dans le réservoir 6.
L'injecteur décrit fonctionne comme suit Le liquide de freinage contenu dans le réser- voir 6 est maintenu à la pression p de la source de liquide sous pression à laquelle est relié ce réservoir. Aussi longtemps que l'or gane obturateur est dans sa position fermée, l'espace 5 est à la même pression. Lorsque la pression de combustible dans le passage 1 excède une certaine valeur, qui dépend de la pression 7) et de diverses caractéristiques de l'injecteur, notamment des dimensions de l'organe obturateur et de la rigidité du res sort 9, ledit organe obturateur 4 est soulevé.
La pression régnant dans -'espace 5 (et par conséquent aussi la charge imposée à l'extré mité de l'organe obturateur) augmente alors fortement, étant donné que le liquide de frei nage contenu dans cet espace ne peut s'échap per vers le réservoir 6 que par le canal d'étranglement<B>1.0</B> qui offre une résistance con sidérable à l'écoulement du liquide et, par con séquent, au mouvement ascendant de l'organe obturateur. Celui-ci. est soulevé très graduelle ment, de sorte que le volume de l'espace 2 n'augmente que graduellement et que 1 appa rition de l'interférence qui, dans les injecteurs connus, peut conduire à des oscillations de l'organe obturateur et à un ralentissement de l'injection, est au moins en majeure partie éliminée.
Pour 1a fermeture de l'omane obturateur. la pleine pression p est, disponible, étant donné que le liquide < le chargement peut s'écouler de l'espace 6 à. l'espace de chargement. 5, sans devoir surmonter une résistance appréciable.
En conséquence, l'organe 4 peut se fermer rapidement.
Dans une forme d'exécution pratique de l'injecteur décrit, de bons résultats ont été obtenus avec les valeurs numériques suivantes: le diamètre de l'organe obturateur au-dessus de sa partie étroite est de q mm et son degré de soulèvement est de 0,2 mm, tandis que la pression p s'élève à 200 atmosphères. La quan tité de liquide de freinage, qui doit passer de l'espace 5 à l'espace 6 par le Banal d'étran glement 10 lorsque l'organe obturateur s'élève, est. alors d'environ 2,5 mm3. Si la -vitesse du moteur est de 2000 tours par minute et. si l'ouverture doit être effectuée en 6 degrés de course de la manivelle, c'est-à-dire en 0,5 X 10-3 secondes, la vitesse de déplacement sera de 5000 mm3 par seconde.
Si on donne au canal d'étranglement 10 un diamètre d'environ 0,26 mm et si on uti lise de l'huile comme liquide de freinage, on obtient un accroissement de pression d'envi ron 50 atmosphères, ce qui constitue une résistance considérable vis-à-vis d'une ouver ture trop rapide de l'organe obturateur.
Dans une autre forme d'exécution, l'or gane obturateur pourrait être soumis à l'ac tion d'un ressort fournissant la force pour le fermer et le maintenir en position de fer meture. Dans cette forme d'exécution, le ré servoir 6 ne serait pas relié à une source de liquide sous pression, de sorte que le liquide de freinage. de l'espace 5 ne serait sous pres sion que pendant le mouvement d'ouverture de l'organe obturateur. Toutefois, l'injecteur décrit, dans lequel la .fermeture a lieu par l'application d'une pression de liquide, offre l'avantage que les parties mobiles de l'injec teur peuvent être de construction plus légère et l'organe obturateur ne peut pas être sou mis à une charge latérale, de sorte qu'il se meut librement dans son alésage.
Dans une forme d'exécution particulière, la pression p pourrait être obtenue en prélevant un peu d'huile du circuit d'injection de combustible, et cette forme d'exécution pourrait être pour vue d'organes permettant de régler cette pression, par exemple en fonction du nombre de tours par minute du moteur.
Au lieu d'être foré dans la soupape 8, le canal d'étranglement 10 pourrait être consti tué par une ouverture de fuite ménagée dans la tête de 1a soupape ou dans l'embouchure du canal de communication 7, qui forme le siège de la soupape.
Internal combustion engine fuel injection device. The present invention relates to a positive device for injecting fuel for an internal combustion engine, comprising an injector in which a shutter member is moved to its open position by the pressure of the fuel.
In the case of high-speed engines equipped with injectors having a shut-off member such as, for example, a needle, it is often difficult to achieve satisfactory control of the assembly comprising the fuel pump, the connecting pipe. and the injector. The regularity of the fuel injection is therefore often serious; especially when the engines are running at high speed. This. downside is mainly. due to the sudden increase in volume caused in the circuit containing the fuel by the lifting of the shutter member.
In fact, when an engine is running at high speed, this sudden increase in volume produces a strong local decrease in pressure, which causes interference with the magpie wave; Zion generated between the pump and the injector shutter member and this may result in oscillations of this shutter member, which adversely affect the regularity of the injection, and a slowing down of the injection.
The present invention aims to remedy the above drawback and, to this end, the injector of the injection device which is the object of this invention is characterized in that it comprises a reservoir filled with liquid supplying a braking space, the pressure of the liquid contained in this space acting on the shutter member in the direction of its closure, a valve being arranged in a communication channel provided between said braking space and the reservoir,
in such a way that it allows the free circulation of the liquid towards the braking space from the reservoir when the closure member moves towards its closed position and that it prevents the liquid from freely exiting out of this braking space when said closure member is moved in the direction of its opening, this liquid then being forced through a throttling channel.
It is clear that the arrangement of the injector of the device according to the intention makes it possible to arrange this injector, in particular by suitably dimensioning the shutter member, the braking chamber and the channels, so that the mentioned disadvantage or at least attenuated.
The accompanying drawing shows, by way of example, the injector of one embodiment of the device which is the subject of the present invention.
Fig. 1 is an axial sectional diagram tick of this injector.
Fig. 2 is, on a larger scale, a detail view.
The injector shown comprises a body which may be made up of several parts and the lower part of which is arranged so as to fit into a cavity formed in the engine block and communicating with the combustion chamber either directly or via the 'intermediary of an atomization chamber. The body comprises a passage 1 in communication with a space \ _ 'for the fuel supply, brought to the injector by a pipe not shown.
From space 2, the fuel is discharged into the combustion chamber, via an atomization duct 3, which duct is normally closed by a shutter member 4, mounted so as to be able to slide in a sealed manner. in a central bore formed in the body of the injector. The end of the shutter member is of reduced cross section, so that the annular face, provided at the end of the part of larger section, is subjected to the pressure of the fluid and the shutter member can be raised in response to an increase in fuel pressure in space 2.
The fuel is supplied by a pump which periodically increases the pressure of the fuel in synchronism with the engine and is actuated, for example, by a cam device. The pressure rise causes the shutter member to be lifted and fuel injected into the combustion chamber at the desired instant.
A space 5 filled with a brake fluid, such as oil, and into which the upper end of the shutter member 4 penetrates, serves to slow down the opening movement of said shutter member, as will be described. further. A reservoir 6 provided at the top. The injector body is also filled with brake fluid and is in conjunction with a pressurized fluid source. This reservoir 6 is closed at its upper part and is connected to space 5 by a communication channel 7.
The circulation of the brake fluid in the channel 7 is regulated by means of a valve 8 equipped with radial fins 11 coming into contact by sliding with the walls of the channel 7. This valve has a frustoconical head arranged so as to come to rest upwards against the lower mouth of the channel 7, this head being urged upwards by a spring 9. This spring rests on the top. of the shutter member 4 and tends to push the valve 8 against its seat. The spring 9 is of light construction, so as to play substantially no role in the biasing of the shutter member 4 towards: a closed position.
If desired, the res out 9 may not bear against said member, but may rest on a shoulder of the body of the injector, the member 4 being, in this case, completely closed by the force due to the pressure brake fluid. If the spring 9 is completely removed, the valve 8 rises to its closed position thanks to the fluid pressure, as soon as the shutter member 4. has triggered upward movement. Valve 8 is. axially perforated by a channel comprising a portion 10 of narrowed section, located in the vicinity of the top of said valve, and forming a throttle channel.
The open part of the channel 7 between the fins 11 forms a passage through which the brake fluid can flow freely. down into the braking space 5, when the valve 8 is lifted from its seat. This passage has a large section comparatively to the throttle channel 10. As the spring 9 is of light construction, the valve descends when the pressure prevailing in space 5 falls below that prevailing in space 6. , allowing. rapid downward flow (brake fluid bed.
However, when the pressure prevailing in the space 5 is equal to that prevailing in the space 6 or exceeds the latter, the spring closes the valve, and the liquid can then only flow to the reservoir 6. a lower flow, through the throttle channel 10.
In a variant, the throttling channel could be arranged so as to discharge in the open air or in any other receptacle, and not in the reservoir 6.
The injector described operates as follows. The brake fluid contained in the reservoir 6 is maintained at the pressure p of the source of pressurized fluid to which this reservoir is connected. As long as the shutter organ is in its closed position, space 5 is at the same pressure. When the fuel pressure in passage 1 exceeds a certain value, which depends on the pressure 7) and on various characteristics of the injector, in particular on the dimensions of the shutter member and on the rigidity of the outlet 9, said shutter member 4 is raised.
The pressure prevailing in -'space 5 (and therefore also the load imposed on the end of the shutter member) then increases sharply, given that the brake fluid contained in this space cannot escape towards the reservoir 6 than by the throttling channel <B> 1.0 </B> which offers considerable resistance to the flow of the liquid and, consequently, to the upward movement of the obturator member. This one. is raised very gradually, so that the volume of space 2 increases only gradually and the appearance of interference which, in known injectors, can lead to oscillations of the obturator organ and to a slowing the injection, is at least largely eliminated.
For closing the shutter omane. full pressure p is available, since liquid <charge can flow from space 6 to. cargo space. 5, without having to overcome appreciable resistance.
As a result, the organ 4 can close quickly.
In a practical embodiment of the injector described, good results have been obtained with the following numerical values: the diameter of the obturator member above its narrow part is q mm and its degree of lifting is 0.2 mm, while the pressure p rises to 200 atmospheres. The quantity of brake fluid, which must pass from space 5 to space 6 via the banal shutter 10 when the shutter member rises, is. then about 2.5 mm3. If the engine speed is 2000 revolutions per minute and. if the opening is to be done in 6 degrees of crank stroke, that is, in 0.5 X 10-3 seconds, the travel speed will be 5000 mm3 per second.
If the throttle channel 10 is given a diameter of about 0.26 mm and if oil is used as brake fluid, a pressure increase of about 50 atmospheres is obtained, which constitutes a resistance. considerable in relation to too rapid opening of the obturator organ.
In another embodiment, the shutter or gane could be subjected to the action of a spring providing the force to close it and maintain it in the closed position. In this embodiment, the reservoir 6 would not be connected to a source of pressurized liquid, so that the brake fluid. of space 5 would be under pressure only during the opening movement of the shutter member. However, the disclosed injector, in which the closure takes place by the application of liquid pressure, offers the advantage that the moving parts of the injector can be of lighter construction and the shutter member cannot be constructed. cannot be subjected to a side load, so that it moves freely in its bore.
In a particular embodiment, the pressure p could be obtained by taking a little oil from the fuel injection circuit, and this embodiment could be seen as members making it possible to adjust this pressure, for example. depending on the number of revolutions per minute of the engine.
Instead of being drilled into the valve 8, the throttle channel 10 could be formed by a leakage opening made in the head of the valve or in the mouth of the communication channel 7, which forms the seat of the valve. valve.