EP0089301A1 - Système pour la commande de l'injection sur un moteur diesel - Google Patents

Système pour la commande de l'injection sur un moteur diesel Download PDF

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EP0089301A1
EP0089301A1 EP83420045A EP83420045A EP0089301A1 EP 0089301 A1 EP0089301 A1 EP 0089301A1 EP 83420045 A EP83420045 A EP 83420045A EP 83420045 A EP83420045 A EP 83420045A EP 0089301 A1 EP0089301 A1 EP 0089301A1
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drawer
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EP83420045A
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Jean-Louis Dazzi
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Renault Trucks SAS
Original Assignee
Renault Vehicules Industriels SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/025—Hydraulically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure

Definitions

  • the present invention relates to a system of a new type, for controlling the start and end of fuel injection into the displacement of a diesel engine.
  • micro-solenoid valves triggered from an electronic calculator.
  • the object of the present invention is to avoid these drawbacks by providing a system with hydraulic control for the start and end of injection, in particular allowing the use of injector holders which have been little modified compared to conventional injector holders.
  • a system according to the invention for controlling the start and end of fuel injection into the displacement of a diesel engine, comprises in known manner, an injector holder controlling the closing of the injector when the high pressure is sent on top of it, while when this high pressure stops, the injector opens, and it is characterized in that inside the injector holder are a movable jacket and a central drawer two concentric, capable of sliding relative to each other and relative to a peripheral fixed jacket, under the action of hydraulic pulses distributed from micro-electro-valves actuated by an electronic computer.
  • an injector holder 1 equipped with an injector 2, the assembly being mounted in the known manner, in the cylinder head of a diesel engine, for injecting into the displacement, the desired dose of fuel at each engine oyle.
  • connection to medium pressure 4 opens onto the end 11 of a central drawer 12.
  • the latter is supported by a shuttle 13 on a stop piece 14, to which a compression spring 15 is maintained on an injection valve 16.
  • a movable tubular jacket 17 provided with an elongated lateral opening 18 capable of moving in the axial direction, relative to a fixed indexing pin 19.
  • the latter prevents the mobile jacket 17 from turning on itself, while limiting the amplitude of its movements in the axial direction shown diagrammatically by the double arrow 20.
  • the pin 19 is secured to a fixed jacket 21 housed in the body of the injector holder 1.
  • a movable tubular spacer 22 is disposed between the end of the movable jacket 17, and the stop piece 14.
  • the start of injection is caused when the line 23 above the injector 2 is connected to the discharge 6, while on the contrary, the end of injection is caused by connecting this same line 23 to the high pressure supply 3.
  • Figure 6 the rest position which corresponds to the end of injection.
  • the movable sleeve 17 and the drawer 12 are subjected to the sole action of their springs 15 and 48.
  • No pressure pulse is sent into the ends 4 and 5.
  • the high-pressure end 3 communicates with the pipe 23, through the groove 42 of the drawer 12, and the corresponding holes 33 of the movable jacket 17.
  • the drawer 12 and the movable jacket 17 are used, not for passing the piloting flow rate from the needle of the injector 2, but directly to the injected flow rate. In this variant, it is not possible to have assisted closing for the injector.
  • the variant of FIG. 10 is used when the speed of the injection frequency is not critical. In this case, provision is made for the drawer 12 and the jacket 17 to describe a round trip for each injection cycle. This leads to a simplified system comprising only three channels connected to the pipe 23 (see FIG. 10).
  • This variant of FIG. 10 is advantageous for slow engines or when it is desired to integrate the double sheath 12 - 17, into the injector holder 1.
  • the start of injection is defined by the intermediate jacket 17, with passage of the injected flow.
  • the start of injection is defined by the central drawer 12, while it is the intermediate jacket 17 which defines the end of injection.
  • the intermediate jacket 17 having a larger annular section, it can be animated with a faster movement, which. may be of interest on certain types of engines.
  • control of the drawer 12 and of the movable jacket 17 could be both electronic and mechanical, instead of the hydraulic control illustrated in FIG. 1.

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Abstract

Système pour commander l'ouverture et la fermeture d'un injecteur (2) de moteur Diesel, par établissement au suppression de la haute pression dans une canalisation (23) reliée à la partie supérieure de l'injecteur (2). Cette canalisation (23) est reliée alternativement à une alimentation à haute pression pour provoquer la fin d'injection ou à une décharge pour provoquer le début d'injection par des impulsions à moyenne pression commandant le coulissement relatif d'un tiroir central (12) et d'une chemis mobile (17) aussi bien l'un par rapport à l'autre, que par rapport à une chemise fixe (21).

Description

  • La présente invention est relative à un système d'un type nouveau , pour commander le début et la fin d'injection du combustible dans la cylindrée d'un moteur Diesel.
  • On connaît , par exemple par la demande de brevet français n° 79 31 353, déposée le 14 dé embre 1979 , au nom de la présente Demanderesse, sous le titro " Dispositif d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne " , un dispositif où le début d'injection et la fin d'injection sont tous deux commandés par des moyens hydrauliques. Ce système connu comporte
    • - un premier tiroir pour piloter le début d'injection ;
    • - un deuxième tiroir pour piloterla fin d'injection.
  • La commande de ces deux tiroirs est assurée à l'aide de micro-électro-vannes déclenchées à partir d'une calculatrice électronique .
  • L'expérience a montré que ce dispositif connu fonctionne de façon satisfaisante , mais apporte l'inconvénient de présenter un encombrement important, tout en nécessitant pour l'ensemble des organes d'injection , une organisation entièrement différente de celle des dispositifs classiques.
  • La présente invention a pour but d' éviter ces inconvénients, en réalisant un système à commande hydraulique pour le début et la fin d'injection , permettant notamment l'utilisation de porte-injecteur peu modifié par rapport aux porte-injecteurs classiques .
  • Un système selon l'invention, pour commander le début et la fin d'injection du combustible dans la cylindrée d'un moteur Diesel, comporte à la manière connue , un porte-injecteur commandant la fermeture de l'injeoteur lorsque la haute pression est envoyée sur le sommet de celui-ci , alors que lorsque cette haute pression cesse, l'injecteur s'ouvre , et il est oaractérisé en ce qu'à l'intérieur du porte-injecteur se trouvent une chemise mobile et un tiroir central tous deux concentriques, susceptibles de coulisser l'un par rapport à l'autre et par rapport à une chemise fixe périphérique, sous l'action d'impulsions hydrauliques distribuées à partir de micro-électro-vannes actionnées par un calculateur électronique.
  • Bien entendu, différentes variantes de réalisation sont possibles à partir de cette même idée-mère. En particulier
    • - on peut organiser le système pour qu'après chaque cycle d'injection, le tiroir central et la chemise mobile reviennent à la même position de repos ( autrement dit, chacun d'eux décrit un aller-retour pour chaque cycle d'injection);
    • on peut au contraire prévoir qu'un cycle d'injection est terminé après chaque course simple de la chemise mobile et de son tiroir central ( autrement dit' on décrit deux cycles d'injection suo- cessifs pour chaque aller-retour de la chemise et du tiroir).
  • Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques del'invention.
    • Figure 1 est un schéma illustrant l'organisation d' un système d'injection selon l'invention.
    • figure 2 est une coupe axiale d'un porte-injecteur, montrant la disposition de la chemise fixe, de la chemise mobile et du tiroir central.
    • Figure 3 est une vue en plan correspondant à la figure 2.
    • Figures 4 et 5 sont des coupes partielles respectivement suivant IV-IV et V-V ( figure 3) .
    • Figures 6 à 8 sont des schémas correspondant à la figure 2 , et illustrant les mouvements relatifs de la chemise mobile et du tiroir oentral.
    • Figures 9 à 11 correspondent à des variantes .
  • On a représenté sur le schéma de la figure 1, un porte-injecteur 1 , équipé d'un injecteur 2 , l'ensemble étant monté à la manière connue ,dans la culasse d'un moteur Diesel , pour injecter dans la cylindrée , la dose voulue de combustible à chaque oyle du moteur.
  • A son sommet , le porte-injecteur 1 selon l'invention comporte quatre embouts de raccordement , à savoir
    • - un embout 3 assurant sa connexion avec une pompe à haute pression 7 ( celle-ci refoule du combustible à une pression constante qui peut être de l'ordre de 700 à 1000 bars) ;
    • - deux embouts 4 et 5 , alimentés en combustible à moyenne pression (par exemple de l'ordre de 120 bars) à partir de deux électro-vannes 8 et 9 recevant le combustible d'une pompe à moyenne pression 10 ;
    • - un raccord 6 pour décharger la pression du combustible.
  • A l'intérieur du porte-injecteur 1, le raccord à moyenne pression 4 débouche sur l'extrémité 11 d'un tiroir central 12. Ce dernier prend appui par une navette 13 sur une pièce de butée 14 , à laquelle maintient un ressort de compression 15 sur un clapet d'injection 16 .
  • Autour du tiroir 12 , se trouve une chemise tubulaire mobile 17 munie d'une ouverture latérale allongée 18 susceptible de se déplacer dans le sens axial, par rapport à une goupille d'indexage fixe 19. Cette dernière empêche la chemise mobile 17 de tourner sur elle-même, tout en limitant l'amplitude de ses déplacements dans le sens axial schématisé par la flèche double 20 .
  • La goupille 19.est solidaire d'une chemise fixe 21 logée dans le corps du porte-injecteur 1 .
  • Une entretoise tubulaire mobile 22 est disposée entre l'extrémité dela chemise mobile 17 , et la pièce de butée 14.
  • Une canalisation 23 relie à la manière connue le dessus de l'injecteur 2 à l'alimentation en haute pression, Selon l'invention, le sommet de lacanalisation 23 se termine dans la chemise fixe 21 par des perçages transversaux tels que 24, 25 et 26 débouchant dans l'alésage de la chemise 21 où coulisse la chemise mobile 17 . Cette dernière comporte par ailleurs des perçages qui latraversent sur toute son épaisseur Ces perçages peuvent être selon les cas :
    • - au nombre de deux référencés 27 et 28 ( cas de la figure 2) ;
    • - au nombre de trois, référencés 29, 30 et 31 ( cas des figures 10 et 11) ;
    • - au nombre de quatre, référencés 32, 33, 34 35 ( cas des figures 6 à 9) .
  • Enfin, sur le corps du tiroir distributeur 12, sont usinées des gorges transversales qui peuvent étre-au nombre de deux , référencées 36 et 37 ( cas de la figure 2) ;
    • - au nombre de trois , référencées 38 , 39 et 40 ( cas des figures 10 et 11) ;
    • - au nombre de quatre , référencées 41 42 , 43 44 ( cas des figures 6 a 9).
  • Le fonctionnement est le suivant :
    • La pompe 7 envoie en permanence la haute pression dans l'embcut 3. Un calculateu électronique 45 , alimenté à partir de plusieurs entrées , qui prennent en compte divers paramètres de fonctionnement du moteur , et notament les instructions du conducteur' est relié par des lignes électriques 46 et 47 , aux micro-électro-vannes 8 et 9 . En fonction des ordres donnés par le calculateur 45 , chacune des micro-électro-vannes 8 et 9, alimentée par la pompe à moyenne pression 10 , envoie des impulsions à moyenne pression , dans les embouts de raccordement 4 et 5 . Ces impulsions hydrauliques commandent le coulissement du tiroir 12 et de la chemise mobile 17, ausai bien l'un par rapport à l'autre, que par rapport à la chemise fixe 21 .
  • Comme précédemment indiqué, on provoque le début d'injection lorsque la canalisation 23 du dessus de l'injecteur 2 est reliée à la décharge 6, alors qu'au contraire, on provoque la fin d'injection en reliant cette même canalisation 23 à l'alimentation à haute pression 3.
  • Dans le cas de la variante des figures 6 à 8 , on a représenté sur la figure 6, la position de repos qui correspond à la fin d'injection . Dans ce cas , la chemise mobile 17 et le tiroir 12 sont soumis à la seule action de leurs ressorts 15 et 48 . Aucune impulsion de pression n'est envoyée dans les embouts 4 et 5. L'enbout à haute pression 3 communique avec la canalisation 23 , par la gorge 42 du tiroir 12 , et les perçages correspondants 33 de la chemise mobile 17 .
  • Dans le cas de la figure 7, on a envoyé par l' électro-vanne 8 , une impulsion à moyenne pression dans l'embout de raccordement 5, si bien que la chemise 17 se trouve repoussée vers la gauche, à l'encontre de son ressort 48. La canalisation 23 se trouve reliée à la décharge 6 par la gorge 44, placée en coïncidence avec les perçages 35 de la chemise 17.
  • Dans le cas de la figure 8 , on envoie à son tour par l'électro-vanne 9, une impulsion à moyenne pression dans l'embout de raccordement 4, si bien que le tiroir 12 se déplace lui aussi vers la gauche, à l'encontre du ressort 15 . Cette fois , la canalisation 23 se trouve reliée à la haute pression par la gorge 41 située en face des perçages 32 de la chemise mobile 17 : cette impulsion de l'électro-vanne 9 définit . la fin d'injection.
  • Dans l'exemple qui vient d'être décrit, on voit qu'un cycle complet d'injection du moteur est défini par un aller simple ( mouvement vers la gauche) de la chemise 17 , puis du tiroir 12 . Cette disposition permet de réduire au minimum la longueur des tuyaux à haute pression .
  • Dans la variante illustrée sur la figure 9 , le tiroir 12 et la chemise mobile 17 sont utilisés , non pas pour faire passer le débit de pilotage de l'aiguille de l'injecteur 2 , mais directement le débit injecté . Dans cette variante , on ne peut pas avoir de fermeture assistée pour l'injecteur .
  • La variante de la figure 10 est utilisée lorsque la rapidité de la fréquence d'injection n'est pas critique . Dans ce cas , on prévoit que le tiroir 12 et la chemise 17 décrivent un aller - retour, pour chaque cycle d'injection . Cela cnnduit à un système simplifié ne comportant que trois canaux reliés à la canalisation 23 ( voir figure 10) . Cette variante de la figure 10 , est intéressante pour des moteurs lents ou lorsqu'on souhaite intégrer le double fourreau 12 - 17, au porte-injecteur 1 . Le début d'injection est défini par la chemise intermédiaire 17 , avec passage du débit injecté.
  • Dans la variante de la figure 11 , le début d'injection est défini par le tiroir central 12 , tandis que c'est la chemise intermédiaire 17 qui définit la fin d'injection . En effet, la chemise intermédiaire 17 ayant une section annulaire plus grande, elle peut être animée d'un mouvement plus rapide , ce qui. peut présenter un intérêt sur certaine types de moteurs.
  • Bien entendu , on ne quitterait pas le cadre de 1' invention, en combinant à souhait les différentes possibilités il- lusitréessur les variantes des figures 6 à 11 . De même, le pilotage du tiroir 12 et de la chemise mobile 17 pourrait être aussi bien électronique que mécanique , au lieu de la commande hydraulique illustrée sur la figure 1.

Claims (11)

1 - Système pour commander le début et la fin d'injec- tion du combustible dans la cylindrée d'un moteur Diesel ,comportant à la manière connue , un porte-injecteur qui commande la fermeture de l'injecteur lorsque la haute pression est envoyée sur le sommet de celui-ci , alors que, lorsque cette haute pression cesse , l'injecteur s'ouvre, et caractérisé en ce qu'à l'intérieur du porte-injecteur (1) se trouvent une chemise mobile (17) et un tiroir central (12) tous deux concentriques, susceptibles de coulisser l'un par rapport à l'autre et par rapport à une chemise fixe périphérique (21) sous l'action d'impulsions distribuées à partir d'un calculateur électronique (45).
2 - Système suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les impulsions sont des impulsions hydrauliques distribuées à partir de deux micro-électro-vannes (8) et (9) , que commande le calculateur électronique (45).
3 - Système suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que la canalisation (23) reliant le dessus de l'injecteur (2) à l'alimentation en haute pression (3) , se ter- aine dans la chemise fixe (21) par des perçages transversaux qui débouchent dans l'alésage de cette chemise (21) où coulisse la che- aise mobile (17), ostte dernière comportant à son tour des perçages qui la traversent sur toute son épaisseur , tandis que sur le corps du tiroir distributeur (12) sont usinées des gorges transversales.
4 - Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chemise fixe (21) comporte trois perçages (24) , (25) et (26) , tandis que la chemise mobile (17) comporte deux perçages (27) et (28) , le tiroir (t2) étant pourvu de deux gorges (36) et (37) (figure 2)
5 - Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que la chemise fixe (21) comporte quatre perçages reliés à (23) , alors que la chemise mobile (17) comporte quatre perçages (32) , (33), (34), (35) , le tiroir (12) étant équipé de quatre gorges (41) , (42) , (43) , (44) (figures 6 , 7 et 8).
6 - Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que la chemise fixe (21) comporte quatre perçages reliés à la canalisation (23) , tandis que la chemise mobile (17) comporte trois perçages (29), (30) , (31) , le tiroir (12) étant pourvu de trois gorges (38), (39) , (40).
7 - Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que la chemise fixe (21) comporte trois perçages reliés à la canalisation (23) , alors que la chemise mobile (17) est pourvue de trois perçages (29) , (30) , (31) , le tiroir (12) comportant trois gorges (38) , (39) , (40).(figure 11)
8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que un déplacement d'aller simple du tiroir (12) et de la chemise (21) définit un cycle d'injection complet.
9 - Système suivant l'une quelconqUE des revendications précédentes , caractérisé en ce que le tiroir (12) et la chemise (17) décrivent un aller - retour pour chaque cycle d'injection , ce qui permet de n'utiliser que trois canaux reliés à la canalisation (23) (figure 10) , le début d'injection étant défini par la chemise intermédiaire (17), avec passage du débit injecté.
10 - Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le début d'injection est défini par le tiroir central (12), tandis que la chemise intermédiaire (17) définit la fin d'injection ( figure 11) .
11 - Système suivant l'une quelconuqe des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tiroir (12) et la chemise mobile (17) contrôlent directement la quantité de gasole injectée (figure 9).
EP83420045A 1982-03-16 1983-03-14 Système pour la commande de l'injection sur un moteur diesel Withdrawn EP0089301A1 (fr)

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