EP1342913B1 - Injecteur de carburant - Google Patents

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Publication number
EP1342913B1
EP1342913B1 EP03290398A EP03290398A EP1342913B1 EP 1342913 B1 EP1342913 B1 EP 1342913B1 EP 03290398 A EP03290398 A EP 03290398A EP 03290398 A EP03290398 A EP 03290398A EP 1342913 B1 EP1342913 B1 EP 1342913B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
needle
chamber
actuator
fuel
hydraulic
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03290398A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1342913A1 (fr
Inventor
Franck Guillemard
Philippe Ginat
Nicolas Venuti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP1342913A1 publication Critical patent/EP1342913A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1342913B1 publication Critical patent/EP1342913B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/167—Means for compensating clearance or thermal expansion
    • 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
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/70—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/703—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic
    • F02M2200/705—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic with means for filling or emptying hydraulic chamber, e.g. for compensating clearance or thermal expansion

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injector.
  • a fuel injector comprising a body, in which is formed a first passage for the supply of a fuel at a high pressure, which comes for example from a pump.
  • This passage opens into an outlet port, made at the end of the body, while another passage allows the return of fuel at a lower pressure, which is returned to the reservoir.
  • a needle which is mounted movably in the body between two positions, respectively corresponding to the opening and closing of the aforementioned outlet orifice.
  • a piezoelectric actuator makes it possible to bring this needle into its open position, while a spring ensures the return of this needle in its closed position.
  • the size of the piezoelectric actuator is necessarily limited, its displacement is reduced to a few tens of micrometers. It is thus conceived that, to generate a sufficient stroke of the needle, it is necessary to provide amplification between the respective movements of the actuator and the needle.
  • such amplification is performed by means of a hydraulic valve, which controls the filling or emptying of a hydraulic control chamber, in which slides the needle.
  • the invention proposes to remedy the various disadvantages of the prior art mentioned above.
  • the fuel injector 2 shown in the figures, comprises a body 4 in which is formed, in known manner, a first passage 6.
  • the latter opens, on the one hand, into a lateral opening 8 placed in communication with a source of high pressure fuel, such as a pump.
  • This passage 6 also opens, at an axial end of the injector, into an outlet orifice 10, which makes it possible to inject the fuel into a combustion chamber, not shown.
  • a needle 12 is mounted movably with respect to the body 4, between respective closing positions of the orifice 10 ( figure 1 ) and opening this hole ( figure 2 ). More specifically, the needle has a thinned end, or nose 14, which closes the orifice 10 in the aforementioned closing position.
  • This needle 12 is also provided with a flange 16 against which bears a first end of a spring 18.
  • the other end of this spring 18 is in abutment against a bearing surface 20 belonging to an annular element 22 , fixed with respect to the body 4.
  • the injector 2 also comprises a piezoelectric actuator 26, of a type known per se, which is provided opposite the nose 14. This actuator 26 is secured to a second movable member 28, which can slide relative to a second element fixed 30, also of annular shape.
  • the surface 28 'of the movable member 28, integral with the actuator has a section substantially greater than that of the surface facing 24 'belonging to the movable member 24, integral with the needle 12.
  • the ratio between these sections is at least 4, preferably at least 5.
  • These surfaces 24 'and 28' delimit, with the facing surfaces 22 'and 30' of the fixed elements 22 and 30, a hydraulic chamber 32.
  • the latter is laterally bordered by two walls, in which are formed two calibrated nozzles 34, 36 .
  • the first 34 of these nozzles is in communication with the high pressure passage 6, while the second 36 of these nozzles is in communication with another passage 38, formed in the body.
  • this second passage 38 which allows the transport of fuel at lower pressure, opens into an orifice 40, placed in communication with the tank of the vehicle, which is not shown.
  • the passage section of the high pressure nozzle 34 is substantially greater than that of the low pressure nozzle 36.
  • the ratio between these sections is at least 10, preferably at least 100.
  • the low-pressure nozzle can also be made by the choice of clearance and the guide length between the movable member 28 and the fixed element 30.
  • the high pressure nozzle can also be produced by the choice of the clearance and the guide length between the movable member 24 and the fixed element 22.
  • the compression force exerted by the actuator 26 is accompanied by that of the return spring 18, which pushes the nose 14 to the right.
  • the return spring 18 which pushes the nose 14 to the right.
  • it must be sufficiently weak, to maintain depression of the hydraulic chamber 32, to continue filling the latter.
  • the needle In static operation, in the absence of pressure in the injector, the needle is held in its position of the figure 1 , under the action of the return spring 18.
  • the characteristics of the latter are such that it does not allow the opening of the needle below a predetermined pressure in the combustion chamber.
  • the hydraulic chamber 32 When the injector is fed with high pressure, the hydraulic chamber 32 progressively reaches this high pressure, by passing the fluid through the calibrated nozzle 34. In this way, the needle 12 is subjected to this high pressure, at the same time at its nose 14 and the surface 24 'of the movable member 24.
  • the dimensions of the different pressure surfaces of the pressure on the needle, as well as those of the calibrated nozzles, are calculated so that the needle 12 remains in its closed position, regardless of the feed pressure of the nozzle. the injector.
  • a depression is then created inside the chamber 32, which itself causes a displacement to the left, according to the arrow F, of the movable member 24 and the needle 12. Since the section of the surface 24 'is substantially less than that of the surface 28', the displacement D of the needle 12 is significantly higher than that of the piezoelectric member.
  • the hydraulic chamber 32 thus provides a function of amplification of the movement.
  • the piezoelectric crystal 26 has a direct action on the needle 12, in that it directly controls the stroke thereof, by means of the hydraulic amplification allowed by the chamber 32.
  • the depression created in the chamber 32, by the displacement of the actuator 26, is not permanent in nature, because of the presence of calibrated leaks 34, 36. Moreover, it should be noted that these The latter make it possible to purge any gaseous pockets that may form in the chamber 32.
  • the hydraulic leaks 34, 36 are such that the filling time constant of the chamber 32 is much higher than the time required to bring the needle 12 into its open position. Consequently, the amplification of movement, authorized by this hydraulic chamber 32, is accompanied by a parasitic high-pass type effect.
  • the nature of the movement of the needle 12 depends on how the voltage is applied to the actuator 26.
  • the lifting of the needle namely the distance separating its nose 14 from the orifice 10, tends to decrease over time. This phenomenon can be compensated by a specific control of the piezoelectric crystal. However, if this lift is performed so as to saturate the permeability of the nose of the injector, such a correction is not necessary.
  • the voltage to be applied to the piezoelectric crystal is lower than the voltage of the control of the opening. This phenomenon must be taken into account by the electronic control system of the piezoelectric crystal.
  • This control system is, moreover, capable of managing the return to the closed position of the needle so as to reduce its speed of impact on its seat.
  • the lifting of the needle can be controlled by means of a corresponding control of the voltage applied to the piezoelectric crystal 26. This therefore allows variable lifting values, insofar as the parasitic effects, such as resonance, leakage and hysteresis, are suitably compensated by the electronic control.
  • the piezoelectric crystal 26 is much more fragile in tension than in compression.
  • this crystal is thus preloaded hydraulically by the supply pressure, and then works only in compression in the vicinity of this prestressing. Since the hydraulic pressure which compresses this crystal is small compared to the compressive strength of the latter, the actuator 26 operates permanently in its safety zone.
  • the hydraulic pressure of the source is caused to change.
  • the piezoelectric crystal 26 can also in these moments serve as a sensor in its inactive phases, that is to say when the pressure of the chamber 32 is equal to the pressure from the source.
  • the invention makes it possible to achieve the objectives mentioned above.
  • the injector of the invention is of simple design, since it involves a small number of constituent elements.
  • the use of the piezoelectric crystal makes it possible to generate waves, which can be transmitted to the nose of the needle, either hydraulically or via the same material of the injector.
  • the high frequency vibrations, transmitted by the fluid are capable of ensuring atomization thereof, producing capillary waves at the interfaces between the fluid and the material.
  • the vibrations transmitted by the material, from the body to the nose of the needle induce a scrubbing effect, which prevents any clogging of the nozzles by the carbon particles of the combustion.

Landscapes

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Description

  • La présente invention concerne un injecteur de carburant.
  • Elle vise, de manière plus spécifique, l'injection d'un carburant délivré à une haute pression, faisant appel à un actionneur de type piézoélectrique.
  • On connaît, par US-A-6,079,641 , un injecteur de carburant comprenant un corps, dans lequel est ménagé un premier passage permettant l'amenée d'un carburant à une haute pression, qui provient par exemple d'une pompe. Ce passage débouche dans un orifice de sortie, réalisé à l'extrémité du corps, alors qu'un autre passage permet le retour du carburant à une plus basse pression, qui est renvoyé vers le réservoir.
  • Il est par ailleurs prévu un pointeau, qui est monté mobile dans le corps entre deux positions, correspondant respectivement à l'ouverture et à la fermeture de l'orifice de sortie précité. Un actionneur piézoélectrique permet d'amener ce pointeau dans sa position d'ouverture, alors qu'un ressort assure le rappel de ce pointeau dans sa position de fermeture.
  • Etant donné que l'encombrement de l'actionneur piézoélectrique est nécessairement limité, son déplacement est réduit à quelques dizaines de micromètres. On conçoit ainsi que, pour générer une course suffisante du pointeau, il convient de prévoir une amplification entre les mouvements respectifs de l'actionneur et du pointeau.
  • Selon l'enseignement de ce document américain, une telle amplification est réalisée par l'intermédiaire d'une valve hydraulique, qui pilote le remplissage ou le vidage d'une chambre hydraulique de commande, dans laquelle coulisse le pointeau.
  • Cet injecteur de type connu présente cependant certains inconvénients.
  • En effet, il est d'une structure relativement complexe, étant donné qu'il fait appel à un nombre élevé d'éléments constitutifs.
  • Par ailleurs, en service, quatre forces différentes agissent sur le pointeau de l'injecteur. Par conséquent, un déplacement précis de ce pointeau est relativement délicat à mettre en oeuvre.
  • US-A-6 119 952 décrit toutes les caractéristiques du préambule de la revendication 1 annexée. Cependant, ce document ne prévoit pas un mode de remplissage particulier de la chambre hydraulique d'amplification, à laquelle il est fait appel.
  • L'invention se propose de remédier aux différents inconvénients de l'art antérieur évoqués ci-dessus.
  • A cet effet, elle a pour objet un injecteur de carburant selon la revendication 1 annexée.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique de face, illustrant un injecteur de carburant conforme à l'invention, dans la position de fermeture de son pointeau ; et
    • la figure 2 est une vue schématique de côté, illustrant l'injecteur de carburant de la figure 1, dans la position d'ouverture de son pointeau.
  • L'injecteur de carburant 2, représenté sur les figures, comprend un corps 4 dans lequel est ménagé, de façon connue, un premier passage 6.
  • Ce dernier débouche, d'une part, dans une ouverture latérale 8, mise en communication avec une source de carburant à haute pression, telle qu'une pompe. Ce passage 6 débouche également, au niveau d'une extrémité axiale de l'injecteur, dans un orifice de sortie 10, ce qui permet d'injecter le carburant dans une chambre de combustion, non représentée.
  • Un pointeau 12 est monté de façon mobile par rapport au corps 4, entre des positions respectives de fermeture de l'orifice 10 (figure 1) et d'ouverture de cet orifice (figure 2). De façon plus précise, le pointeau possède une extrémité amincie, ou nez 14, qui obture l'orifice 10 dans la position précitée de fermeture.
  • Ce pointeau 12 est également pourvu d'une collerette 16, contre laquelle prend appui une première extrémité d'un ressort 18. L'autre extrémité de ce ressort 18 se trouve en appui contre une surface de portée 20, appartenant à un élément annulaire 22, fixe par rapport au corps 4.
  • Un organe mobile cylindrique 24, qui est solidaire du pointeau à son extrémité opposée au nez 14, est libre de coulisser par rapport à la paroi intérieure de cet élément fixe 22.
  • L'injecteur 2 comporte également un actionneur piézoélectrique 26, de type connu en soi, qui est prévu à l'opposé du nez 14. Cet actionneur 26 est solidaire d'un second organe mobile 28, qui peut coulisser par rapport à un second élément fixe 30, également de forme annulaire.
  • Il convient de noter que la surface 28' de l'organe mobile 28, solidaire de l'actionneur, possède une section sensiblement supérieure à celle de la surface en regard 24' appartenant à l'organe mobile 24, solidaire du pointeau 12. Le rapport entre ces sections est d'au moins 4, de préférence d'au moins 5.
  • Ces surfaces 24' et 28' délimitent, avec les surfaces en regard 22' et 30' des éléments fixes 22 et 30, une chambre hydraulique 32. Cette dernière est bordée latéralement par deux parois, dans lesquelles sont ménagés deux ajutages calibrés 34, 36.
  • Le premier 34 de ces ajutages est mis en communication avec le passage haute pression 6, alors que le second 36 de ces ajutages est en communication avec un autre passage 38, ménagé dans le corps. De façon connue, ce second passage 38, qui permet le transport du carburant à plus basse pression, débouche dans un orifice 40, mis en communication avec le réservoir du véhicule, qui n'est pas représenté.
  • Il est à noter que la section de passage de l'ajutage haute pression 34 est sensiblement supérieure à celle de l'ajutage basse pression 36. Le rapport entre ces sections est d'au moins 10, de préférence d'au moins 100.
  • On notera que l'ajutage basse pression peut également être réalisé par le choix du jeu et de la longueur de guidage entre l'organe mobile 28 et l'élément fixe 30. De même, l'ajutage haute pression peut également être réalisé par le choix du jeu et de la longueur de guidage entre l'organe mobile 24 et l'élément fixe 22.
  • Le fonctionnement de l'injecteur décrit ci-dessus, lors de sa phase de mise en route, ainsi que de ses utilisations statique et dynamique, va être explicité dans ce qui suit.
  • Lors de la mise en route, si la montée en pression du rail d'alimentation est réalisée de façon brutale, la pression s'exerçant sur le nez 14 du pointeau est supérieure à celle de la chambre hydraulique 32, qui connaît une montée en pression plus lente, étant donnée la présence de l'ajutage 34. Sans précaution particulière, ce phénomène est susceptible de provoquer un faible déplacement du pointeau, vers la gauche sur les figures, ce qui le conduit à quitter sa position de fermeture.
  • Dans ces conditions, il est avantageux d'exercer une action de compression de la chambre hydraulique 32, par commande de l'actionneur piézoélectrique 26. En d'autres termes, cet actionneur, ainsi que l'organe mobile 30, sont déplacés vers la droite, en regardant la figure 1, ce qui permet de maintenir le nez 14 dans sa position de fermeture de l'orifice 10.
  • Dans cette optique, la force de compression exercée par l'actionneur 26 s'accompagne de celle du ressort de rappel 18, qui repousse le nez 14 vers la droite. Elle doit cependant être suffisamment faible, pour maintenir en dépression la chambre hydraulique 32, afin de continuer le remplissage de cette dernière.
  • Il convient cependant de noter que, de façon générale, la mise en pression du rail est suffisamment lente pour assurer un remplissage progressif de la chambre 32. L'occurrence du problème exposé ci-dessus est donc relativement limitée.
  • En fonctionnement statique, en l'absence de pression dans l'injecteur, le pointeau est maintenu dans sa position de la figure 1, sous l'action du ressort de rappel 18. Les caractéristiques de ce dernier sont telles qu'il n'autorise pas l'ouverture du pointeau au-dessous d'une pression déterminée régnant dans la chambre de combustion.
  • Lorsque l'injecteur est alimenté en haute pression, la chambre hydraulique 32 atteint progressivement cette haute pression, par passage du fluide au travers de l'ajutage calibré 34. De la sorte, le pointeau 12 est soumis à cette haute pression, à la fois au niveau de son nez 14 et de la surface 24' de l'organe mobile 24.
  • De façon avantageuse, les dimensions des différentes surfaces d'action de la pression sur le pointeau, ainsi que celles des ajutages calibrés, sont calculées de sorte que le pointeau 12 reste dans sa position de fermeture, quelle que soit la pression d'alimentation de l'injecteur.
  • D'autre part, il convient de noter que, lorsque la chambre hydraulique 32 monte en pression, le cristal piézoélectrique 26 est repoussé vers la gauche par l'organe mobile 28. De la sorte, ce cristal se trouve soumis à un effort de tarage permanent, proportionnel à la valeur de la haute pression régnant dans l'injecteur.
  • Lorsqu'on désire déplacer le pointeau vers sa position d'ouverture, illustrée à la figure 2, on applique une tension électrique à l'actionneur piézoélectrique 26. Ceci induit donc un déplacement de cet actionneur 26 vers la gauche, selon la flèche f, accompagné d'un mouvement correspondant de l'organe mobile 28.
  • Il se crée alors une dépression à l'intérieur de la chambre 32, qui provoque elle-même un déplacement vers la gauche, selon la flèche F, de l'organe mobile 24 et du pointeau 12. Etant donné que la section de la surface 24' est sensiblement inférieure à celle de la surface 28', le déplacement D du pointeau 12 est nettement supérieur à celui d de l'organe piézoélectrique.
  • La chambre hydraulique 32 assure ainsi une fonction d'amplification du mouvement. En outre, le cristal piézoélectrique 26 possède une action directe sur le pointeau 12, en ce sens qu'il commande directement la course de celui-ci, par l'intermédiaire de l'amplification hydraulique permise par la chambre 32.
  • Pour fermer l'injecteur, il suffit d'annuler (ou de diminuer) la tension appliquée à l'actionneur 26 : celui-ci se déplace alors vers la droite, en regardant les figures, ce qui crée une surpression dans la chambre 32, cette surpression entraînant le déplacement vers la droite du pointeau 12.
  • On notera cependant que la dépression créée dans la chambre 32, par le déplacement de l'actionneur 26, n'est pas de nature permanente, du fait de la présence des fuites calibrées 34, 36. Par ailleurs, il convient de noter que ces dernières permettent de purger d'éventuelles poches gazeuses, susceptibles de se former dans la chambre 32.
  • Par conséquent, lorsque le pointeau 12 se trouve en position d'ouverture (figure 2), il revient lentement dans sa position de fermeture, avec une constante de temps qui est principalement fonction du débit provenant de l'ouverture haute pression 8. Une fois le pointeau revenu dans sa position de fermeture (figure 1), la pression de la chambré hydraulique 32 remonte, avec une constante de temps donnée par le débit provenant de l'ouverture haute pression 8.
  • Les fuites hydrauliques 34, 36 sont telles que la constante de temps de remplissage de la chambre 32 est bien plus élevée que le temps nécessaire pour amener le pointeau 12 dans sa position d'ouverture. Par conséquent, l'amplification de mouvement, autorisée par cette chambre hydraulique 32, s'accompagne d'un effet de type passe-haut parasite.
  • Ainsi, la nature du mouvement du pointeau 12 dépend de la façon dont on applique la tension à l'actionneur 26.
  • Lorsque cette tension est appliquée de manière rapide, le mouvement du pointeau est complet alors que, quand cette tension est appliquée de façon lente, le mouvement du pointeau peut être seulement partiel, voire inexistant. En effet, dans cette dernière hypothèse, la dépression créée dans la chambre 32 a tendance à être compensée par l'arrivée de liquide, via l'ajutage 34.
  • La levée du pointeau, à savoir la distance séparant son nez 14 de l'orifice 10, a tendance à diminuer au cours du temps. Ce phénomène peut être compensé par une commande spécifique du cristal piézoélectrique. Cependant, si cette levée est réalisée de manière à saturer la perméabilité du nez de l'injecteur, une telle correction n'est pas nécessaire.
  • Par ailleurs, lors du retour en position fermée du pointeau, la tension à appliquer au cristal piézoélectrique est inférieure à la tension de la commande de l'ouverture. Ce phénomène doit être pris en compte par le système de commande électronique du cristal piézoélectrique. Ce système de commande est, de plus, susceptible de gérer le retour en position fermée du pointeau de manière à réduire sa vitesse d'impact sur son siège.
  • En outre, la levée du pointeau peut être contrôlée moyennant un contrôle correspondant de la tension appliquée au cristal piézoélectrique 26. Ceci autorise donc des valeurs variables de levée, dans la mesure où les effets parasites, tels que résonance, fuite et hystérésis, sont convenablement compensés par la commande électronique.
  • Il convient de rappeler que, par nature, le cristal piézoélectrique 26 est beaucoup plus fragile en traction qu'en compression. Dans cet injecteur 2, ce cristal se trouve ainsi préchargé hydrauliquement par la pression d'alimentation, puis travaille ensuite uniquement en compression au voisinage de cette précontrainte. Etant donné que la pression hydraulique qui comprime ce cristal est faible par rapport à la résistance à la compression de ce dernier, l'actionneur 26 fonctionne en permanence dans sa zone de sécurité.
  • Il est à noter que, lorsqu'un injecteur se trouve mis en service, la pression hydraulique à l'intérieur de la chambre 32 induit un déplacement de charge électrique du cristal 26, qui se comporte alors comme un capteur. Une telle information peut avantageusement être utilisée par le système de commande électronique, afin d'évaluer des variations rapides de la pression hydraulique.
  • On notera encore ici qu'en fonctionnement, la pression hydraulique de la source est amenée à changer. Le cristal piézoélectrique 26 peut aussi dans ces moments-là servir de capteur dans ses phases inactives, c'est-à-dire lorsque la pression de la chambre 32 est égale à la pression issue de la source.
  • L'invention permet de réaliser les objectifs précédemment mentionnés.
  • En effet, étant donné que la course du pointeau est commandée directement par l'actionneur piézoélectrique, un déplacement précis de ce pointeau peut être obtenu, de façon plus aisée que dans l'art antérieur.
  • Par ailleurs, l'injecteur de l'invention est de conception simple, puisqu'il fait intervenir un nombre restreint d'éléments constitutifs.
  • En outre, l'utilisation du cristal piézoélectrique permet de générer des ondes, qui peuvent être transmises au nez du pointeau, soit de façon hydraulique, soit par l'intermédiaire de la matière même de l'injecteur.
  • Ainsi, les vibrations haute fréquence, transmises par le fluide, sont susceptibles d'assurer une atomisation de celui-ci, en produisant des ondes capillaires aux interfaces entre le fluide et la matière.
  • De plus, les vibrations transmises par la matière, depuis le corps jusqu'au nez du pointeau, induisent un effet de décrassage, qui évite tout colmatage des buses par les particules de carbone de la combustion.

Claims (5)

  1. Injecteur de carburant (2), comprenant un corps (4) muni d'une ouverture (8) en communication avec une source de carburant sous pression, d'un orifice d'injection (10) et d'un orifice (40) en communication avec un réservoir de carburant à basse pression, un pointeau (12) mobile par rapport au corps, entre des positions de fermeture (figure 1) et d'ouverture (figure 2) de cet orifice, un actionneur piézoélectrique (26) susceptible d'amener le pointeau (12) dans sa position d'ouverture, des moyens de rappel, notamment élastiques (18), aptes à ramener le pointeau (12) dans sa position de fermeture, ainsi que des moyens d'amplification du mouvement dudit actionneur (26), permettant de déplacer le pointeau selon une course supérieure à celle de cet actionneur, ces moyens d'amplification comprenant une chambre hydraulique d'amplification (32), qui est fermée au moins partiellement par une première surface (24') appartenant à un premier organe mobile (24), solidaire du pointeau (12), ainsi que par une seconde surface (28') appartenant à un second organe mobile (28), solidaire de l'actionneur piézoélectrique, les première et seconde surfaces (24', 28') étant disposées mutuellement en regard et la première surface (24'), solidaire du pointeau (12), présentant une section sensiblement inférieure à celle de la seconde surface (28') solidaire de l'actionneur (26), la chambre hydraulique (32) d'amplification du mouvement étant mise en communication, par un premier ajutage calibré (34), avec un passage (6) pour l'acheminement du carburant de l'ouverture (8) à l'orifice d'injection (10), caractérisé en ce que la chambre hydraulique (32) est mise en communication, par un second ajutage (36), avec un passage (38) apte à transporter le carburant vers le réservoir de carburant à basse pression, et en ce que le premier ajutage (34) possède une section de passage sensiblement supérieure à celle du second ajutage (36).
  2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second organes mobiles (24, 28) sont cylindriques, et sont en particulier coaxiaux.
  3. Injecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre hydraulique d'amplification (32) est également délimitée par des première et seconde surfaces supplémentaires (22', 30'), appartenant à des premier et second éléments fixes (22, 30) par rapport au corps (4), les premier et second organes mobiles (24, 28) étant aptes à coulisser respectivement par rapport à des parois intérieures desdits éléments fixes.
  4. Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de rappel comprennent un ressort (18), qui se trouve en appui contre une portée (20) du premier élément fixe (22), opposée à la première surface supplémentaire (22').
  5. Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ajutages (34, 36) sont ménagés dans des parois de la chambre (32) qui s'étendent sensiblement perpendiculairement aux surfaces (24', 28') des organes mobiles (24, 28).
EP03290398A 2002-02-22 2003-02-18 Injecteur de carburant Expired - Lifetime EP1342913B1 (fr)

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