EP3390806A1 - Filtre pour injecteur - Google Patents

Filtre pour injecteur

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Publication number
EP3390806A1
EP3390806A1 EP16823234.6A EP16823234A EP3390806A1 EP 3390806 A1 EP3390806 A1 EP 3390806A1 EP 16823234 A EP16823234 A EP 16823234A EP 3390806 A1 EP3390806 A1 EP 3390806A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
holes
filter
hole
diameter
series
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16823234.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Frédéric BICHON
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.)
Delphi Technologies IP Ltd
Original Assignee
Delphi Technologies IP Ltd
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 Delphi Technologies IP Ltd filed Critical Delphi Technologies IP Ltd
Publication of EP3390806A1 publication Critical patent/EP3390806A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F02M61/165—Filtering elements specially adapted in fuel inlets to injector
    • 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
    • F02M2200/27—Fuel-injection apparatus with filters

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injector and more particularly to a filter arranged in the inlet mouth of an injector.
  • Fuel injection devices in particular diesel, must remove the particles present in the fuel to protect their operation.
  • filters that are arranged in the inlet channel of the injector.
  • the filters have cylindrical shapes provided with calibrated holes to retain fine particles, the holes having diameters of the order of 50 to 100 micrometers made by laser drilling.
  • the filter manufacturing techniques do not make it possible to stop long and fine particles as well as compact particles whose size is less than 35 micrometers.
  • the object of the present invention is to provide a filter which overcomes these disadvantages.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages mentioned above by providing a filter designed to be arranged in an inlet channel of a pressurized fuel injector for an internal combustion engine.
  • the filter has an elongate shape extending along a major axis.
  • the filter comprises a filtering outer member whose peripheral wall is provided with a first external series of through holes and an inner filter member whose peripheral wall is provided with a second inner series of through holes, the inner member being inserted concentric in the outer limb.
  • the two filtering members define between them an annular space.
  • the directory space can be of constant radial thickness.
  • the annular space is of non-constant radial thickness.
  • the outer filter member and the inner filter member are angularly oriented about the main axis relative to each other so that the holes of the first outer series and the holes of the second inner series are off-axis.
  • Dis is the diameter of the inner hole of the second inner series
  • D2e is the outer hole diameter of the first outer series
  • G is an inter-hole overlap distance greater than or equal to zero.
  • each hole of the second inner series of the inner member opens into the annular space in the vicinity of a plurality of holes of the first outer series of the outer member, the axis of said hole of the inner member being equidistant from the axes of said holes of the outer limb.
  • the axis of the hole of the inner member may also not be equidistant from the axes of the hole of the outer member.
  • the holes have a variable section and the diameter of the inner hole corresponds to the smaller diameter of the hole of the inner member.
  • the radial thickness of the annular space is less than or equal to the smallest diameter of the holes of the inner member. In another embodiment, the radial thickness of the annular space may be strictly smaller than the diameter of the smallest section of the holes of the lower limb.
  • a fuel injector is provided with a filter described above.
  • the filter is arranged in the input channel. The method to realize the filter, comprises the following steps:
  • Figure 1 is a longitudinal section of an injector using a filter according to the invention.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal section of the filter of the injector of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged longitudinal section of the inner filter inserted into an outer filter according to the preferred embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a sectional view of the inner holes of the inner member of the filter according to the preferred embodiment of the invention.
  • Figure 5 is a sectional view of the outer holes of the outer member of the filter.
  • Figure 6 is a radial diagram of the top of Figure 3.
  • FIGS 7, 8, 9, schematically the cover of the holes of the filter.
  • fuel under high pressure enters an inlet channel 12, circulates in a high pressure circuit and is then sprayed via injection holes located in the nozzle of the injector 10.
  • the invention is here described in the context of a diesel injector but could easily be used in a gas injector.
  • the fuel under high pressure passes through a filter 14 arranged to retain impurities and other particles that can damage the precision mechanics of the injector 10.
  • the particles can be of various shapes such as compact or thin and elongated .
  • the filter 14 shown in FIG. 2 has an elongate and cylindrical shape extending along an axis X of the inlet channel 12.
  • the axis X corresponds to the longitudinal axis of the filter 14.
  • the filter 14 comprises a first fastening portion 16 tightly mounted with interference in the inlet channel 12, this portion defining a fuel inlet section and a second filter portion 18 longer than the first portion 16 and of smaller diameter, the second portion 18 being provided at its periphery numerous filtering holes.
  • the fuel enters through the inlet channel 12 and then filtered spring in an annular passage 22 defines between the wall of the inlet channel 12 and the outer wall of the second filtering portion 18.
  • the filter 14 comprises a filtering inner member 24 and an outer filter member 26, the inner member 24 being inserted into the outer member 26.
  • the filter 14 has a gap E between the inner member 24 and the outer member 26.
  • the space E is annular.
  • the space E is constant radially and along its length along the axis X in the filtering portion 18 of the filter. In another alternative space E may not be constant and have deviations from one point to another along the circumference or over the length, the deviations may go beyond the usual tolerance of the order of +/- 10 micrometers.
  • the outer member 26 is composed of two parts, a first fixing portion 17 and a second filtering portion 19.
  • the second filtering portion 19 is of elongate and cylindrical shape and has an inner wall 28 and an outer wall 30.
  • the filtering portion 19 comprises a cylindrical tube with a first external series of holes opening 21 and having at one end a spherical tip 32 which closes the outer member.
  • the tip 32 of the filtering part 19 may alternatively be flat, ovoid or have any other shape.
  • the inner member 24 is inserted into the outer member 26 of the filter.
  • the inner member 24 is composed of two parts, a first full tubular portion 34, a second tubular filter portion 36 with a second inner series of through holes 38 of smaller diameter than the first portion 34 and a spherical tip 40 which closes the filtering portion of the inner member 24 located opposite the first portion 34.
  • the tip 40 of the filter portion 36 may alternately be flat, ovoid or have any other shape.
  • the second filtering portion 36 is of elongate and cylindrical shape and has an inner wall 37 and an outer wall 39.
  • the holes 20 of the filter 14 comprise the filtration holes 38 of the inner member 24, of smaller diameter D1, and the filter holes 21 of the outer member 26, of smaller diameter D2.
  • the through holes 21, 38 are made via laser technology which gives them a conical shape.
  • the holes 21 of the outer limb made by laser technology have two different diameters D2e and D2s at their two ends on the inner wall 28 and on the outer wall 30.
  • D2e is the input diameter
  • D2s is the outlet diameter in the direction of flow of the fuel inside the outer member 26.
  • the holes 21 have a divergent shape, that is to say that in the direction of fuel flow the holes have a diameter of D2e input smaller than the output diameter D2s.
  • the inlet diameter D2e is proximal to the annular space E corresponding to the opening diameter of the hole 21 in the inner wall of the outer member.
  • the holes 38 of the inner member also made by laser technology have two different diameters Dle and Dls at their two ends on the inner wall 37 and on the outer wall 39.
  • Die is the input diameter and Dis is the output diameter corresponding to the direction of circulation of the fuel inside the inner member 24.
  • the holes 38 also have a divergent shape, that is to say that in the direction of fuel circulation the holes have an input diameter Die smaller than the output diameter Dis.
  • the outlet diameter Dis is proximal to the annular space E corresponding to the opening diameter of the hole 38 in the outer wall of the inner member.
  • the holes 21 of the outer member 26 extend along an axis Y1 and the holes 38 of the inner member 24 extend along an axis Y2.
  • the holes being made all around the filtering part, the corresponding axes Y1, Y2, are perpendicular and radial, or transverse, to the longitudinal axis X of the filter.
  • each hole corresponds to its own axis Y1, Y2, the axes forming part of a radiating network.
  • Other shapes of holes 21, 38 can be obtained such as for example cylindrical holes of constant diameter D1 or, convergent holes, in contrast to diverging, input diameter larger than the output diameters.
  • the shape of the holes 21 is generally conical because of the peak power of the laser beam used for drilling, which explains the difference in the diameters at the two ends of the hole, the inlet diameter of the hole being larger than the exit diameter.
  • the holes of the outer member 26 and the inner member 24 may also be square holes see other forms.
  • the inner member 24 is first made from a circular flat sheet, for example of constant radial thickness of 0.3 to 0.5 mm. The sheet is then deep drawn to an elongated tube shape.
  • the regular network may be a network of holes distributed over a set of coaxial circles arranged at regular intervals along the cylinder represented by the filtering portion 36 of the inner member.
  • the inner member 24 is pierced by rotating the inner member about its longitudinal axis.
  • the inner member 24 may be stainless steel.
  • c) provide a raw piece of outer member 26 without holes.
  • the outer member 26 is also made from a circular flat sheet, for example of constant radial thickness of 0.3 to 0.5 mm, which is then deep drawn to an elongate tube shape.
  • the regular network may for example be an array of holes distributed over a set of coaxial circles arranged at regular intervals along the cylinder represented by the filtering portion 19 of the outer member.
  • the outer member 26 is pierced using laser technology by rotating the outer member 26 about its longitudinal axis X. Due to the laser beam the bottom of the hole has a smaller diameter than the inlet diameter of the piercing. filtration hole. In other cases during laser drilling, one may not have the smallest diameter of the hole at one end.
  • the outer member 26 may be stainless steel.
  • step e) coaxially inserting the part made in step b) in the part made in step d).
  • the inner member 24 is inserted coaxially into the open end of the outer member 26.
  • the inner member 24 is inserted until its spherical tip 40 comes into contact with the spherical tip 32 of the outer member 26.
  • Another embodiment of Alternative realization is that the spherical tips do not touch each other.
  • the through holes 38 of the inner member have two diameters Die and Dis.
  • the holes shown are perfectly shaped, especially the cones, but that in fact the laser drilling induces variations in geometry and dimensional tolerances making the largest diameters, or the smallest, may not be exactly at the openings of the holes.
  • the through holes 21 of the outer member 26 have two diameters D2e and D2s, D2e corresponding to the inlet diameter, which in the case of a conical hole diverge from the smallest section and D2s
  • the space E has a value always positive and smaller than the smallest diameter D1 of the hole 38 of the inner member 24.
  • the space E can thus block the particles that would have passed through the internal holes 38. For example, if the space E has a value of 20 micrometers, the particles which are 30 micrometers will be able to pass through the internal holes 38 and will not be able to pass the space E to reach the hole 21 of the outer member 26.
  • FIG. 6 is an enlarged view projected on a plane tangential to the surface of the filtering part, the offset L being defines as follows:
  • the holes are tapered tapering at one end.
  • Each hole 38 of the inner member opens into the annular space E in the vicinity of a plurality of holes of the outer member.
  • the axis Y1 of the hole 38 of the inner member is equidistant from the axes Y2 of the holes 21 of the outer member.
  • the axis Y1 of the hole 38 of the inner member may not be equidistant from the axes Y2 of the holes 21 of the outer member, while having no
  • Dis is equal to Die and D2s is equal to D2e.
  • the inter-hole overlap distance G is the distance that separates the two circumferences of diameter Dis from the conical holes 38 and of diameter D2e of the conical holes 21, the distance of inter-hole overlap G being the distance between two straight lines T21 and T38 parallel to each other and tangent to the two circumferences. The two lines are transverse to the line passing through the two centers of the holes 21, 38.
  • the inter-hole overlap distance G is positive.
  • the inter-hole overlap distance G will be equal to zero, which means that the holes 21, 38 are tangent relative to one another without coming into contact with each other. overlap. In fact the two circumferences of the holes 21, 38 are tangent to each other.
  • the conical holes 38 have the diameter Dis and the conical holes 21 have a diameter D2e.
  • the fixing portion 16 whose outer diameter D16 is greater than the diameter D18 of the filtration portion 18 interferes with the diameter D22 of the inlet channel 12.
  • the filter 14 is mounted tightly in the inlet channel 12. To ensure that the filter 14 will be force-fitted simply, quickly and economically, one skilled in the art will be able to verify the permissible interference between a diameter D16 of the attachment portion 16 and an inner diameter D12 of the inlet channel 12. It is also known that it is necessary to ensure the choice of materials and the operating temperature range to ensure reliable interference over time.
  • the holes 21, 38 are shown in a configuration where G is the inter-hole distance between the conical holes 38 of the lower limb 24 and the conical holes 21 of the outer limb 26. In this case the distance inter-hole recovery G is zero. This indicates that the diameters Dis and D2e of the holes 21, 38 are tangent to each other.
  • the inter-hole overlap distance G is negative.
  • This configuration in FIG. 9, which does not form part of the invention, can let the long and thin particles and the compact particles pass through the two filtering members 24, 26 of the filter 14. The particles would then disturb the operation of the device. injection.
  • the fuel enters the injector 10 through the inlet channel 12 where the filter 14 is mounted.
  • the fuel passes through the filter 14 through the diameter Die of the holes 38 of the inner member 24, then leaves the member Inside 24 by the diameter Dis of the inner holes 38.
  • the fuel flows in the space E and enters the outer member 26 by the diameter D2e and through the holes 21 to exit by the diameter D2s.
  • the fuel then flows in the annular passage 22 to go towards the nozzle of the injector 10 located at the distal end of the inlet channel 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Filtre (14) pour un injecteur de carburant, le filtre (14) comprenant un membre extérieur (26) et, un membre intérieur (24), le membre intérieur (24) étant inséré de manière coaxiale dans le membre extérieur (26) et définissant entre eux un espace annulaire (E).

Description

Filtre pour Injecteur
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un injecteur de carburant et plus particulièrement un filtre agencé dans la bouche d'entrée d'un injecteur. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Les dispositifs d'injection de carburant, en particulier le diesel, doivent éliminer les particules présentes dans le carburant afin de protéger leur fonctionnement. Pour cela il existe des filtres qui sont agencés dans le canal d'admission de l'injecteur. Les filtres ont des formes cylindriques pourvues de trous calibrés pour retenir des particules fines, les trous ayant des diamètres de l'ordre de 50 à 100 micromètres réalisés par perçage laser. Les techniques de fabrication des filtres ne permettent pas d'arrêter les particules longues et fines ainsi que les particules compactes dont la taille est inférieure à 35 micromètres.
L'objet de la présente invention est de fournir un filtre qui résout ces inconvénients.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés précédemment en proposant un filtre prévu pour être agencé dans un canal d'entrée d'un injecteur de carburant pressurisé pour un moteur à combustion interne. Le filtre a une forme allongée s'étendant le long d'un axe principal. Le filtre comprend un membre extérieur filtrant dont la paroi périphérique est pourvue d'une première série extérieure de trous traversant et un membre intérieur filtrant dont la paroi périphérique est pourvue d'une seconde série intérieure de trous traversant, le membre intérieur étant inséré de manière concentrique dans le membre extérieur.
Particulièrement les deux membres filtrants définissent entre eux un espace annulaire. De plus l'espace annuaire peut être d'épaisseur radiale constante. Dans un autre mode de réalisation l'espace annulaire est d'épaisseur radiale non constante. En outre le membre extérieur filtrant et le membre intérieur filtrant sont angulairement orientés autour de l'axe principal l'un par rapport à l'autre de sorte que les trous de la première série extérieure et les trous de la seconde série intérieure soient désaxés.
Dans un mode de réalisation de perçage laser le désaxage des trous intérieurs et des trous extérieurs est obtenu selon la formule:
L = (D2e+Dls)/2 + G
dans laquelle L est le désaxage entre les axes,
Dis est le diamètre du trou intérieur de la seconde série intérieure et, D2e est le diamètre du trou extérieur de la première série extérieure et, G est une distance de recouvrement inter-trous supérieure ou égale à zéro.
De plus la distance de recouvrement inter-trous peut être strictement supérieure à zéro. En outre, chaque trou de la seconde série intérieure du membre intérieur débouche dans l'espace annulaire au voisinage d'une pluralité de trous de la première série extérieure du membre extérieur, l'axe dudit trou du membre intérieur étant à équidistance des axes desdits trous du membre extérieur. Dans un autre mode de réalisation du filtre, l'axe du trou du membre intérieur peut aussi ne pas être à équidistance des axes du trou du membre extérieur.
Dans un autre mode de réalisation, les trous ont une section variable et le diamètre du trou intérieur correspond au plus petit diamètre du trou du membre intérieur. De plus l'épaisseur radiale de l'espace annulaire est inférieure ou égale au plus petit diamètre des trous du membre intérieur. Dans un autre mode de réalisation l'épaisseur radiale de l'espace annulaire peut être strictement inférieure au diamètre de la plus petite section des trous du membre inférieur.
De plus un injecteur de carburant est pourvu d'un filtre décrit précédemment. De plus le filtre est agencé dans le canal d'entrée. La méthode pour réaliser le filtre, comprend les étapes suivantes :
a) pourvoir une pièce brute de membre intérieur dépourvue de trous, b) réaliser dans la pièce brute du membre intérieur la seconde série de trous au moyen d'un perçage laser, les trous étant arrangés selon un réseau régulier,
c) pourvoir une pièce brute de membre extérieur dépourvue de trous, d) réaliser dans la pièce brute du membre extérieur la première série de trous au moyen d'un perçage laser, les trous étant arrangés selon un réseau régulier,
e) insérer co-axialement la pièce réalisée à l'étape b) dans la pièce réalisée à l'étape d),
f) orienter angulairement le membre intérieur relativement au membre extérieur de sorte que les trous intérieurs soient décalés par rapport aux trous extérieurs.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels:
La figure 1 est une section longitudinale d'un injecteur utilisant un filtre selon l'invention.
La figure 2 est une section longitudinale agrandie du filtre de l'injecteur de la figure 1.
- La figure 3 est une section longitudinale agrandie du filtre intérieur inséré dans un filtre extérieur selon le mode préféré de l'invention.
La figure 4 est une vue en coupe des trous intérieurs du membre intérieur du filtre selon le mode préféré de l'invention.
La figure 5 est une vue en coupe des trous extérieurs du membre extérieur du filtre.
La figure 6 est un schéma radial du dessus de la figure 3.
Les figures 7, 8, 9, schématisent le recouvrement des trous du filtre.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
L'invention est maintenant décrite en référence aux figures et dans un but de clarté et de concision de la description une orientation de haut en bas selon le sens de la figure 1 sera utilisé sans aucune intention limitative quant à l'étendue de la protection, notamment au regard des différentes installations d'un injecteur dans un véhicule. Des mots tels que « haut, bas, en dessous, en dessus, vertical, monter, descendre ... » seront utilisés sans intention limitative.
Dans un injecteur 10 de carburant connu, tel que celui représenté dans la figure 1, du carburant sous haute pression entre dans un canal d'entrée 12, circule dans un circuit haute pression puis il est pulvérisé via des trous d'injection situés dans la buse de l'injecteur 10.
L'invention est ici décrite dans le cadre d'un injecteur diesel mais pourrait sans difficulté être utilisée dans un injecteur essence. Le carburant sous haute pression passe au travers d'un filtre 14 agencé de sorte à retenir les impuretés et autres particules qui peuvent endommager la mécanique de précision de l'injecteur 10. Les particules peuvent être de formes variées telles que compactes ou fines et allongées.
Le filtre 14 représenté en figure 2 a une forme allongée et cylindrique s 'étendant le long d'un axe X du canal d'entrée 12. L'axe X correspond à l'axe longitudinal du filtre 14. Le filtre 14 comprend une première partie de fixation 16 montée serrée avec interférence dans le canal d'entrée 12, cette partie définissant une section d'entrée du carburant et une seconde partie filtrante 18 plus longue que la première partie 16 et de diamètre inférieur, la seconde partie 18 étant pourvue à sa périphérie de nombreux trous 20 de fîltration. En fonctionnement, le carburant entre par le canal d'entrée 12 puis ressort filtré dans un passage annulaire 22 définit entre la paroi du canal d'entrée 12 et la paroi externe de la seconde partie filtrante 18.
Plus particulièrement, selon la coupe longitudinale du filtre 14
représentée en figure 3, le filtre 14 comprend un membre intérieur filtrant 24 et un membre extérieur filtrant 26, le membre intérieur 24 étant inséré dans le membre extérieur 26.
En référence aux figures 3 et 4, le filtre 14 présente un espace E entre le membre intérieur 24 et le membre extérieur 26. L'espace E est de forme annulaire. L'espace E est constant radialement et sur toute sa longueur le long de l'axe X dans la partie filtrante 18 du filtre. Dans une autre alternative l'espace E peut ne pas être constant et présenter des écarts d'un point à un autre le long de la circonférence ou sur la longueur, les écarts pouvant aller au-delà de la tolérance usuelle de l'ordre de +/- 10 micromètres. Le membre extérieur 26 est composé de deux parties, une première partie de fixation 17 et une seconde partie filtrante 19. La seconde partie filtrante 19 est de forme allongée et cylindrique et présente une paroi interne 28 et une paroi externe 30. La partie filtrante 19 comporte un tube cylindrique avec une première série extérieure de trous débouchant 21 et comportant à une extrémité un bout sphérique 32 qui ferme le membre extérieur. Le bout 32 de la partie filtrante 19 peut alternativement être plat, ovoïde ou avoir toute autre forme. Le membre intérieur 24 est inséré dans le membre extérieur 26 du filtre. Le membre intérieur 24 est composé de deux parties, une première partie tubulaire pleine 34, une seconde partie filtrante 36 tubulaire avec une seconde série intérieure de trous débouchant 38 de diamètre inférieur à la première partie 34 et un bout sphérique 40 qui ferme la partie filtrante du membre intérieur 24 située à l'opposé de la première partie 34. Le bout 40 de la partie filtrante 36 peut alternativement être plat, ovoïde ou avoir toute autre forme. La seconde partie filtrante 36 est de forme allongée et cylindrique et présente une paroi interne 37 et une paroi externe 39.
Les trous 20 du filtre 14 comprennent les trous de fïltration 38 du membre intérieur 24, de plus petit diamètre Dl et, les trous de fïltrations 21 du membre extérieur 26, de plus petit diamètre D2. Les trous débouchant 21, 38, sont réalisés via la technologie laser ce qui leur donne une forme conique.
En référence à la figure 5, les trous 21 du membre extérieur réalisés par technologie laser ont deux diamètres différents D2e et D2s à leurs deux extrémités sur la paroi interne 28 et sur la paroi externe 30. D2e est le diamètre d'entrée et D2s est le diamètre de sortie selon le sens de circulation du carburant à l'intérieur du membre extérieur 26. Les trous 21 présentent une forme divergente, c'est-à- dire que dans le sens de circulation du carburant les trous ont un diamètre d'entrée D2e plus petit que le diamètre de sortie D2s. Le diamètre d'entrée D2e est proximal de l'espace annulaire E correspondant au diamètre d'ouverture du trou 21 dans la paroi intérieure du membre extérieur. Les trous 38 du membre intérieur réalisés aussi par technologie laser ont deux diamètres différents Dle et Dls à leurs deux extrémités sur la paroi interne 37 et sur la paroi externe 39. Die est le diamètre d'entrée et Dis est le diamètre de sortie correspondant au sens de circulation du carburant à l'intérieur du membre intérieur 24. Les trous 38 présentent également une forme divergente, c'est-à-dire que dans le sens de circulation du carburant les trous ont un diamètre d'entrée Die plus petit que le diamètre de sortie Dis. Le diamètre de sortie Dis est proximal de l'espace annulaire E correspondant au diamètre d'ouverture du trou 38 dans la paroi extérieure du membre intérieur. Selon la section de la figure 4, les trous 21 du membre extérieur 26 s'étendent le long d'un axe Yl et les trous 38 du membre intérieur 24 s'étendent le long d'un axe Y2. Les trous étant réalisés tout autour de la partie filtrante, les axes correspondants Yl, Y2, sont perpendiculaires et radiaux, ou transverses, à l'axe longitudinal X du filtre. Compte tenu de la répartition spatiale des trous, à chaque trou correspond son propre axe Yl, Y2, les axes s'inscrivant dans un réseau rayonnant. D'autres formes de trous 21 , 38, peuvent être obtenus comme par exemple des trous cylindriques de diamètre Dl constant ou, des trous convergents, à l'inverse de divergent, de diamètre d'entrée plus grands que les diamètres de sortie.
En référence à la figure 5, la forme des trous 21 est globalement conique du fait de la puissance crête du faisceau laser utilisé pour le perçage ce qui explique la différence des diamètres aux deux extrémités du trou, le diamètre d'entrée du trou, étant plus grand que le diamètre de sortie. Selon des alternatives non représentées, les trous du membre extérieur 26 et du membre intérieur 24 peuvent être également des trous carrés voir d'autres formes.
L'assemblage du membre intérieur 24 du filtre dans le membre extérieur
26 va être maintenant décrit dans un mode de réalisation préféré :
a) pourvoir une pièce brute de membre intérieur 24 dépourvue de trous. Le membre intérieur 24 est d'abord réalisé à partir d'une tôle plate circulaire, par exemple d'épaisseur radiale constante de 0,3 à 0,5 mm. La tôle est ensuite emboutie profond jusqu'à obtenir une forme de tube allongé.
b) réaliser dans la pièce brute du membre intérieur 24 la seconde série de trous 38 au moyen d'un perçage laser, les trous étant arrangés selon un réseau régulier. Le réseau régulier peut être un réseau de trous réparti sur un ensemble de cercles coaxiaux disposés à intervalle régulier le long du cylindre représenté par la partie filtrante 36 du membre intérieur. Le membre intérieur 24 est percé en faisant tourner le membre intérieur autour de son axe longitudinal. Le membre intérieur 24 peut être en acier inox. c) pourvoir une pièce brute de membre extérieur 26 dépourvue de trous. Le membre extérieur 26 est aussi réalisé à partir d'une tôle plate circulaire, par exemple d'épaisseur radiale constante de 0,3 à 0,5 mm, qui est ensuite embouti profond jusqu'à obtenir une forme de tube allongé.
d) réaliser dans la pièce brute du membre extérieur 26 la première série de trous 21 au moyen d'un perçage laser, les trous 21 étant arrangés selon un réseau régulier. Le réseau régulier peut être par exemple un réseau de trous répartis sur un ensemble de cercles coaxiaux disposés à intervalle régulier le long du cylindre représenté par la partie filtrante 19 du membre extérieur. Le membre extérieur 26 est percé à l'aide la technologie laser en faisant tourner le membre extérieur 26 autour de son axe longitudinal X. Du fait du faisceau laser le fond du trou a un diamètre plus petit que le diamètre d'entrée du perçage du trou de fïltration. Dans d'autre cas lors du perçage laser, on peut ne pas avoir le diamètre le plus petit du trou à une extrémité. Le membre extérieur 26 peut être en acier inox.
e) insérer co-axialement la pièce réalisée à l'étape b) dans la pièce réalisée à l'étape d). Le membre intérieur 24 est inséré de manière coaxiale dans l'extrémité débouchante du membre extérieur 26. Le membre intérieur 24 est inséré jusqu'à ce que son bout sphérique 40 vienne au contact du bout sphérique 32 du membre extérieur 26. Un autre mode de réalisation alternatif consiste à ce que les bouts sphériques ne se touchent pas.
f) orienter angulairement le membre intérieur relativement au membre extérieur de sorte que les trous intérieurs 38 soient toujours décalés par rapport aux trous extérieurs 21 du membre extérieur.
g) Le membre intérieur 24 et le membre extérieur 26 ainsi assemblés sont fixés ensemble, de préférence par soudure laser.
En référence à la figure 4, les trous débouchant 38 du membre intérieur ont deux diamètres Die et Dis. L'homme du métier sait bien que les trous représentés sont de forme parfaite, notamment les cônes, mais qu'en réalité le perçage laser induit des variations de géométrie et des tolérances dimensionnelles faisant que les diamètres les plus grands, ou les plus petits, peuvent ne pas être exactement aux ouvertures des trous. En référence à la figure 5, les trous débouchant 21 du membre extérieur 26 ont deux diamètres D2e et D2s, D2e correspondant au diamètre d'entrée, qui dans le cas d'un trou conique divergent de la plus petite section et D2s
correspondant au diamètre de sortie, qui dans le cas d'un trou conique divergent parfait, est le diamètre le plus grand.
Comme représenté en figure 4, l'espace E a une valeur toujours positive et inférieure au plus petit diamètre Dl du trou 38 du membre intérieur 24.
L'espace E peut ainsi bloquer les particules qui seraient passées par les trous intérieurs 38. Par exemple si l'espace E a une valeur de 20 micromètres, les particules qui sont de 30 micromètres pourront passer par les trous intérieurs 38 et ne pourront pas passer l'espace E pour atteindre le trou 21 du membre extérieur 26.
Comme représenté en figure 6, les trous 21 du membre extérieur 26 et les trous 38 du membre intérieur 24 présentent un désaxage L. La figure 6 est une vue agrandie projetée sur un plan tangent à la surface de la partie filtrante, le désaxage L se définit de la manière suivante :
L= (D2e+Dls)/2 + G où G est une distance de recouvrement inter-trous supérieure à zéro, l'ouverture du trou 38 du membre intérieur dans la face extérieure 39 a un diamètre Dis et l'ouverture du trou 21 du membre extérieur dans la face intérieure 28 a un diamètre D2e.
Dans un mode de réalisation du filtre 14 avec un perçage laser, les trous sont coniques se rétrécissant à une extrémité. Chaque trou 38 du membre intérieur débouche dans l'espace annulaire E au voisinage d'une pluralité de trous du membre extérieur. L'axe Yl du trou 38 du membre intérieur est à équidistance des axes Y2 des trous 21 du membre extérieur. Dans un autre mode de réalisation du filtre 14, l'axe Yl du trou 38 du membre intérieur peut ne pas être à équidistance des axes Y2 des trous 21 du membre extérieur, tout en n'ayant pas de
recouvrement entre les trous intérieurs et les trous extérieurs.
Dans un mode de réalisation où les trous intérieurs 38 et les trous extérieurs 21 sont cylindriques, Dis est égale à Die et D2s est égale à D2e.
Comme représenté en figure 7, la distance de recouvrement inter-trous G est la distance qui sépare les deux circonférences de diamètre Dis des trous coniques 38 et de diamètre D2e des trous coniques 21, la distance de recouvrement inter-trous G étant la distance qui sépare deux droites T21 et T38 parallèles entre elles et tangentes aux deux circonférences. Les deux droites sont transversales à la droite passant par les deux centres des trous 21, 38. Dans la figure 7, la distance de recouvrement inter-trous G est positive.
En référence à la figure 8, dans une autre mode de réalisation, La distance de recouvrement inter-trous G sera égale à zéro ce qui veut dire que les trous 21, 38 sont tangents l'un par rapport à l'autre sans venir se chevaucher. En fait les deux circonférences des trous 21, 38 sont tangentes entre elles. Dans cette figure les trous coniques 38 ont pour diamètre Dis et les trous coniques 21 ont un diamètre D2e.
Lors du montage du filtre 14 dans le canal d'entrée 12 de l'injecteur 10, la partie fixation 16 dont le diamètre extérieur D16 est supérieure au diamètre D18 de la partie fîltration 18 vient en interférence avec le diamètre D22 du canal d'entrée 12. Le filtre 14 est monté serré dans le canal d'entrée 12. Pour s'assurer que le filtre 14 sera emmanché en force de manière simple, rapide et économique, l'homme de métier saura vérifier l'interférence admissible entre un diamètre D16 de la partie fixation 16 et un diamètre intérieur D12 du canal d'entrée 12. On sait également qu'il faut s'assurer du choix des matériaux ainsi que de la plage de température de fonctionnement pour garantir une interférence fiable dans le temps.
En référence à la figure 8, les trous 21, 38 sont représentés dans une configuration où G est la distance inter-trous entre les trous coniques 38 du membre inférieur 24 et les trous coniques 21 du membre extérieur 26. Dans ce cas la distance de recouvrement inter-trous G est nulle. Cela indique que les diamètres Dis et D2e des trous 21, 38 sont tangents l'un par rapport à l'autre.
En référence à la figure 9, la distance de recouvrement inter-trous G est négative. Cette configuration en figure 9, qui ne fait pas partie de l'invention, peut laisser passer les particules longues et fines et les particules compactes au travers des deux membres filtrants 24, 26 du filtre 14. Les particules viendraient alors perturber le fonctionnement du dispositif d'injection.
En fonctionnement, le carburant entre dans l'injecteur 10 par le canal d'entrée 12 où est monté le filtre 14. Le carburant traverse le filtre 14 par le diamètre Die des trous 38 du membre intérieur 24, puis quitte le membre intérieur 24 par le diamètre Dis des trous intérieurs 38. Ensuite le carburant circule dans l'espace E et entre dans le membre extérieur 26 par le diamètre D2e et traverse les trous 21 pour sortir par le diamètre D2s. Le carburant circule ensuite dans le passage annulaire 22 pour se diriger vers la buse de l'injecteur 10 située à l'extrémité distale du canal d'entrée 12.
LISTE DES REFERENCES UTILISEES
10 Injecteur
12 canal d'entrée
14 Filtre
16 première partie fixation du filtre
17 première partie filtrante du membre extérieur
18 seconde partie filtrante du filtre
19 seconde partie filtrante du membre extérieur
20 trous de fîltration du filtre
21 trous du membre extérieur
22 Passage annulaire
24 membre intérieur filtrant
26 membre extérieur filtrant
28 paroi interne de la seconde partie
30 paroi externe de la seconde partie
32 bout sphérique du membre extérieur
34 première partie pleine du membre interne
36 seconde partie filtrante du membre interne
37 paroi interne de la seconde partie
38 trous du membre intérieur
39 paroi externe de la seconde partie
40 bout sphérique du membre intérieur
44 désaxage entre les axes
Dl diamètre le plus petit du trou intérieur
Die diamètre d'entrée du trou intérieur
Dis diamètre de sortie du trou intérieur
D2 diamètre le plus petit du trou extérieur
D2e diamètre d'entrée du trou extérieur
D2s diamètre de sortie du trou extérieur
D16 diamètre extérieur de la partie fixation du filtre
D18 diamètre intérieur du canal d'entrée
D22 diamètre extérieur de la partie fîltration du filtre
E espace séparant les membres intérieur et extérieur
X axe principal du filtre et du canal d'entrée Yl axe du trou extérieur du membre extérieur
Y2 axe du trou intérieur du membre intérieur
T21 droite tangente au trou extérieur
T38 droite tangente au trou intérieur

Claims

REVENDICATIONS
1. Filtre (14) prévu pour être agencé dans un canal d'entrée (12) d'un injecteur de carburant pressurisé pour un moteur à combustion interne, le filtre (14) ayant une forme allongée s'étendant le long d'un axe principal (X) et comprenant :
- un membre extérieur (26) filtrant dont la paroi périphérique est pourvue d'une première série extérieure de trous traversant (21) et,
- un membre intérieur (24) filtrant dont la paroi périphérique est pourvue d'une seconde série intérieure de trous traversant (38),
- le membre intérieur (24) étant inséré de manière coaxiale dans le membre extérieur (26) ;
caractérisé en ce que les deux membres filtrants définissent entre eux un espace annulaire E.
2. Filtre (14) selon la revendication précédente, dans lequel le membre extérieur filtrant (26) et le membre intérieur filtrant (24) sont angulairement orientés autour de l'axe principal (X) l'un par rapport à l'autre de sorte que les trous (21) de la première série extérieur et les trous (38) de la seconde série intérieure soient désaxés.
3. Filtre (14) selon la revendication 2, dans lequel le désaxage des trous intérieurs (38) et des trous extérieurs (21) est obtenu selon la formule:
L = (D2e+Dls)/2 + G
dans laquelle L est le désaxage entre les axes,
Dis est le diamètre de sortie du trou intérieur (38) de la seconde série intérieure et,
D2e est le diamètre d'entrée du trou extérieur (21) de la première série extérieure et,
G est une distance de recouvrement inter-trous supérieure ou égale à zéro.
4. Filtre (14) selon la revendication 3, dans lequel la distance (G) de recouvrement inter-trous est strictement supérieure à zéro.
5. Filtre (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur radiale de l'espace annulaire (E) est inférieure ou égale au plus petit diamètre (Dl) des trous (38) du membre intérieur (24).
6. Filtre (14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel, chaque trou (38) de la seconde série intérieure du membre intérieur (24) débouche dans l'espace annulaire (E) au voisinage d'une pluralité de trous (21) de la première série extérieure du membre extérieur (26), l'axe dudit trou du membre intérieur (24) étant à équidistance des axes desdits trous du membre extérieur (26).
7. Injecteur de carburant (10) pourvu d'un filtre (14) réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le filtre (14) étant agencé dans le canal d'entrée (12).
8. Méthode pour réaliser un filtre (14) selon la revendication 7, comprenant les étapes suivantes :
a) pourvoir une pièce brute de membre intérieur (24) dépourvu de trous, b) réaliser dans la pièce brute du membre intérieur (24) la seconde série de trous (38) au moyen d'un perçage laser, les trous (38) étant arrangés selon un réseau régulier
c) pourvoir une pièce brute de membre extérieur (26) dépourvu de trous, d) réaliser dans la pièce brute du membre extérieur (26) la première série de trous (21) au moyen d'un perçage laser, les trous (21) étant arrangés selon un réseau régulier,
e) insérer co-axialement la pièce réalisée à l'étape b) dans la pièce réalisée à l'étape d),
f) orienter angulairement le membre intérieur (24) relativement au membre extérieur (26) de sorte que les trous intérieurs (38) soient décalées par rapport aux trous extérieurs (21).
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