FR2501295A1

FR2501295A1 - Fuel injector for IC-engine - has sprung valve rod with head engaging shoulder in end plug

Info

Publication number: FR2501295A1
Application number: FR8104301A
Authority: FR
Inventors: David John Gaskell
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1981-03-04
Filing date: 1981-03-04
Publication date: 1982-09-10
Also published as: FR2501295B1

Abstract

The fuel injector for an ic-engine has a nozzle body with a central bore. This has a seat at one end for an obturator on an actuating rod with a coil spring. There is an enlarged head on the rod (28) engaging an outlet (31) in an end plug with a second outlet (34) connected to this, and receiving the valve rod. A shoulder in the second outlet engages with the enlarged head on the valve stem. The plug cooperates with the end stop for the actuating spring to bias the valve rod enlargement and plug shoulder together.

Description

La présente invention concerne un injecteur de carburant pour moteur à combustion interne, du type comprenant un corps, un alésage dans le corps comportant à une de ses extrémités, un siNge, un obturateur pourvu d'une tige s'étendant à l'intérieur de l'alésage, une tete située à une extrémité de la tige, et destinée à coopérer avec le siège, une butée de ressort située autour de la tige, un ressort hélicoldal de compression disposé entre la butée et le corps, et des moyens pour maintenir la butée en place sur la tige, la force exercée par le ressort pressant la tete de l'obturateur contre le siège
L'invention a pour but de fournir un injecteur de ce type aous une forme simple et pratique.The present invention relates to a fuel injector for an internal combustion engine, of the type comprising a body, a bore in the body comprising at one of its ends, a seat, a shutter provided with a rod extending inside the bore, a head located at one end of the rod, and intended to cooperate with the seat, a spring stop located around the rod, a helical compression spring disposed between the stop and the body, and means for holding the stop in place on the rod, the force exerted by the spring pressing the head of the shutter against the seat
The object of the invention is to provide an injector of this type in a simple and practical form.

A cet erret, l'invention concerne un injecteur du type considéré dans lequel les oyens pour maintenir la butée en place sur le tige comprennent sur la tige une partie élargie, unebague traversée par une première ouverture à travers laquelle peut passer la partie élargie de la tige, une seconde ouverture communiquant avec la première ouverture, et agencée pour recevoir une partie plue étroite de la tige, les deux ouvertures dérinissant entre elles un passage à travers lequel peut passer la partie plus étroite de la tige, et un épaulement partiellement annulaire pratiqué dans la seconde ouverture coopérant avec une aur-ee définie sur la partie élargie de la tige, la bague coopré- rant avec la butée pour ressort. In this regard, the invention relates to an injector of the type considered in which the means for holding the stop in place on the rod comprise on the rod an enlarged part, a ring crossed by a first opening through which the enlarged part of the rod, a second opening communicating with the first opening, and arranged to receive a narrow longer part of the rod, the two openings forming between them a passage through which the narrower part of the rod can pass, and a partially annular shoulder formed in the second opening cooperating with an aur-ee defined on the enlarged part of the rod, the ring cooperating with the stop for spring.

On va maintenant décrire plusieurs exemples d'injec- teurs selon l'invention, en révérence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 représente un exemple d'injecteur connu, monté dans un bêti et situé dans la culasse d'un moteur à combustion interne
- les rigurea 2 et 3 représentent respectivement une vue de cOté et une vue de dessus d'une partie de l'injecteur selon l'invention, et
- les rigures 4 et 5, 6 et 7 sont des vues identique à celles des rigurea 2 et 3, représentant d'autres exemples.We will now describe several examples of injectors according to the invention, with reference to the appended drawings, in which
- Figure 1 shows an example of a known injector, mounted in a frame and located in the cylinder head of an internal combustion engine
FIGS. 2 and 3 respectively represent a side view and a top view of part of the injector according to the invention, and
- Rigures 4 and 5, 6 and 7 are views identical to those of rigurea 2 and 3, representing other examples.

L'injecteur représenté à la figure 1 indiqué globale ment par le repère 10, comprend un corps Il et un alésage 12 traversant le corps 11. Le corps Il est, dans son ensemble, cylindrique, et comporte une saillie annulaire 13 s'engageant dans une gorge annulaire définie dans un bâtit4. The injector shown in FIG. 1 indicated generally by the reference 10, comprises a body II and a bore 12 passing through the body 11. The body II is, as a whole, cylindrical, and comprises an annular projection 13 engaging in an annular groove defined in a frame 4.

Le bati 14 est, comme représenté, situé dans un alésage 15 formé dans la culasse du moteur associé, cet alésage cor~~ portant un gradin de sorte que l'extrémité du corps 11 éloignée du bati 14 s'étende dans la chambre de combustion du moteur associé. De façon appropriée, le bâti 14 est retenu dans l'alésage 15 au moyen d'un boulon 17 visaé dans celui-ci, ce boulon étant en outre agencé pour fixer au bâti 14 un conduit d'alimentation en carburant 18, le bâti 14 comportant une ouverture 19 à travers laquelle du carburant peut s'écouler du conduit vers l'espace défini dans le bêti 14, et dans lequel se trouve l'ensemble d'obturation 10.The frame 14 is, as shown, located in a bore 15 formed in the cylinder head of the associated engine, this bore cor ~~ carrying a step so that the end of the body 11 remote from the frame 14 extends into the combustion chamber of the associated motor. Suitably, the frame 14 is retained in the bore 15 by means of a bolt 17 viewed therein, this bolt being further arranged to fix to the frame 14 a fuel supply duct 18, the frame 14 comprising an opening 19 through which fuel can flow from the conduit to the space defined in the frame 14, and in which the shutter assembly 10 is located.

A l'extrémité de l'alésage 12 située dans la région de la chambre de combustion est formé un siège 20 agencé pour coopérer avec la tête 21 d'un obturateur pouvant coulisser dans l'alésage 12. La tige de l'obturateur estq dans l'alésage 12, de diamètre réduit et colporte des rainures permettant au carburant de s'écouler, lorsque ltob- turateur est en position ouverte, de l'intérieur du bâti 14 vers la chambre de combustion du moteur associé, par l'intermédiaire d'orifices 22. At the end of the bore 12 located in the region of the combustion chamber is formed a seat 20 arranged to cooperate with the head 21 of a shutter which can slide in the bore 12. The stem of the shutter is in the bore 12, of reduced diameter and peddles grooves allowing the fuel to flow, when the shutter is in the open position, from the interior of the frame 14 to the combustion chamber of the associated engine, via orifices 22.

L'obturateur est assujetti à un ressort de compression hélicoïdal 23, qui s'appuie d'un coté sur le corps 11, et de l'autre côté, sur une butée 24 dont une partie s'engage dans une partie de diamètre réduit de la tige de l'obturs- teur. En fonctionnement, lorsque du carburant sous pression est introduit à l'intérieur du bâti 14, ce carburant exerce sur l'obturateur une force opposée à celle exercée par le ressort, et loraque cette force devient suffisante, l'obturateur vient en position ouverte pour permettre au carburant de s'écouler entre la tete 21 et le siège 20. Comme on l'a dit, ce type d'injecteur est connu. The shutter is subject to a helical compression spring 23, which rests on one side on the body 11, and on the other side, on a stop 24, part of which engages in a part of reduced diameter of the shutter rod. In operation, when fuel under pressure is introduced inside the frame 14, this fuel exerts on the shutter a force opposite to that exerted by the spring, and when this force becomes sufficient, the shutter comes in the open position to allow the fuel to flow between the head 21 and the seat 20. As said, this type of injector is known.

Le procédé utilisé pour maintenir la butée 24 en place sur la tige, tel que représenté sur la figure 1, est cependant peu pratique et peu sûr. Sur les figures 2 et sui vante, le tige 25 de l'obturateur comporte une butée 24 pourvue d'une urface plane 26, une bague 27 engagée sur une partie élargie de la tige 25 et destinée à coopérer avec cette surface 26, cette partie élargie étant formée par un prolongement 28 de la tlge 25 du côté opposé ô la tête 21.Le diamètre de ce prolongement est égal ou légé- rament inférieur au diamètre de l'alésage 12, de sorte qu'il puisse passer à travers l'alésage 12, ainsi qu'g travers un alésage formé dans la butée. Au-deasous de ce prolongeant 28 se trouve une partie de diamètre réduit 29. The method used to hold the stop 24 in place on the rod, as shown in Figure 1, is however impractical and insecure. In FIGS. 2 and following, the rod 25 of the shutter comprises a stop 24 provided with a flat surface 26, a ring 27 engaged on an enlarged part of the rod 25 and intended to cooperate with this surface 26, this part being enlarged being formed by an extension 28 of the rod 25 on the side opposite to the head 21. The diameter of this extension is equal to or slightly less than the diameter of the bore 12, so that it can pass through the bore 12, as well as through a bore formed in the stop. Below this extension 28 is a reduced diameter portion 29.

La bague 27 présente une surface 30 qui vient en butés contre la surface 26 de la butée 24 et, sur sa face opposée, un évidement 31. La bague 27 représentée sur la figure 3 est traversée par deux ouvertures. Le première ouverture 32 a un diamètre tel que le prolongement 28 de la tige 25 de l'obturateur puisse passer à travera celle-ci. De plus, l'axe longitudinal de cette ouverture 32 est décalée par rapport ô l'axe longitudinal de la bague 27. Cette bague 27 est traversée par une seconde ouverture 33 dont l'axe est confondu avec celui de le bague, cette ouverture 33 ayant un diamètre inférieur ô celui du prolongement 28 de la tige 25.Ces deux ouvertures 32 et 33 communiquent sous la forme d'un passage indiqué psr le repère A sur la figure 3, et dont la largeur est au moins égale, et de préférence 16 gèrement supérieure au diamètre de la partie de diamètre réduit 29 de la tige 25. Ainsi on peut faire passer le pro longèrent 28 par l'ouverture 32 pour ensuite faire glisser la bague 27 dans une direction radiale, de sorte que la partie de diamètre réduit 29 de la tige 25 traverse le pas- sage A, après quoi le déplacement axial de la bague 27 re nativement ô la tige 25 deiiient impossible. The ring 27 has a surface 30 which abuts against the surface 26 of the stop 24 and, on its opposite face, a recess 31. The ring 27 shown in Figure 3 is crossed by two openings. The first opening 32 has a diameter such that the extension 28 of the rod 25 of the shutter can pass through it. In addition, the longitudinal axis of this opening 32 is offset from the longitudinal axis of the ring 27. This ring 27 is crossed by a second opening 33 whose axis coincides with that of the ring, this opening 33 having a diameter less than that of the extension 28 of the rod 25. These two openings 32 and 33 communicate in the form of a passage indicated by the mark A in FIG. 3, and the width of which is at least equal, and preferably 16 slightly larger than the diameter of the reduced diameter portion 29 of the rod 25. Thus the pro length 28 can be passed through the opening 32 and then slide the ring 27 in a radial direction, so that the diameter portion reduced 29 of the rod 25 crosses the passage A, after which the axial displacement of the ring 27 re natively ô the rod 25 becomes impossible.

L'ouverture 33 comporte sur eon bord supérieur une partie élargie 34, de diamètre supérieur ô celui du pro longèrent 28. Cette partie 34 forme en fait un autre ren fondement dans lequel le prolongement 28 peut oe déplacer sous l'action du ressort 23. The opening 33 comprises on its upper edge an enlarged part 34, of diameter greater than that of the long beam 28. This part 34 in fact forms another base in which the extension 28 can be displaced under the action of the spring 23.

Un épaulement partiellement annulaire 35 est formé entre l'ouverture 33 et as partie élargie 34. Cet épaule ment 35 représenté en traits pleins sur la figure 3 se termine ô l'ouverture 32. Il peut avoir une surface concave comme sur les figures 4 et 6 ou convexe, comme sur la figure 2. La surface du prolongement 28 qui coopère avec l'épaulement 35 peut, elle aussi, avoir une forme concave ou, comme sur la figure 2, convexe. Dans las exemples-re- presentésur les figures 2 et 6, la partie élargie 34 de l'ouverture 33 est un cylindre droit. Cependant, sur la figure 4, cette partie élargie, indiquée par le repère 36 est une portion de sphère. A partially annular shoulder 35 is formed between the opening 33 and as an enlarged part 34. This shoulder 35 shown in solid lines in FIG. 3 ends at the opening 32. It may have a concave surface as in FIGS. 4 and 6 or convex, as in FIG. 2. The surface of the extension 28 which cooperates with the shoulder 35 can also have a concave shape or, as in FIG. 2, convex. In the examples shown in FIGS. 2 and 6, the enlarged part 34 of the opening 33 is a straight cylinder. However, in FIG. 4, this enlarged part, indicated by the reference 36 is a portion of a sphere.

Dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 3, 1'*- paulement 35 s'étend sur un angle sensiblement supérieur à 180 , et en fnctionnement, la tige 25 de l'obturateur peut être soumise ô une poussée latérale indésirable. Pour atténuer cette poussée en peut former dans la bague comme représenté sur la figure 5,- une autre ouverture 32a, dia métralement opposée à l'ouverture 32. Ceci a pour effet de diviser l'épaulement en deux parties 35a, ayant même longueur d'arc lorsque le diamètre des ouvertures 32 et 32a est le mame? les deux parties 35a était alors diamdtrale- ment opposées. Avec cet arrangement,;aucune poussée laté- rale, comme celle mentionnée plus haut, n'est causée. In the example shown in FIGS. 2 and 3, 1 '* - shoulder 35 extends over an angle substantially greater than 180, and in operation, the stem 25 of the shutter can be subjected to an undesirable lateral thrust. To reduce this thrust, it can form in the ring as shown in FIG. 5, - another opening 32a, dia metrically opposite to the opening 32. This has the effect of dividing the shoulder into two parts 35a, having the same length d arc when the diameter of the openings 32 and 32a is the same? the two parts 35a were then diametrically opposite. With this arrangement, no lateral thrust, like that mentioned above, is caused.

D'une autre fa;on, comme représenté sur la figure 7, l'épaulement peut être séparé en deux parties 35b en usinant celui-ci de la même manière que dans la région de l'ouverture 32. In another way, as shown in FIG. 7, the shoulder can be separated into two parts 35b by machining the same in the same way as in the region of the opening 32.

On comprend aisément que lorsque le prolongement 28 est placé contre l'épaulement 35, la bague ne peut plus se déplacer latéralement, sauf lorsque l'on éloigne axialement le prolongement et la bague, contre l'action du ressort. It is easily understood that when the extension 28 is placed against the shoulder 35, the ring can no longer move laterally, except when the extension and the ring are moved away axially, against the action of the spring.

Las exemples de réalisation décrits ci-dessus permettant un assemblage immédiat de l'ensemble d'obturation, sans usinage ultérieur. Las embodiments described above allowing immediate assembly of the shutter assembly, without subsequent machining.

Claims

1-Fuel injector for an internal combustion engine, of the type comprising a body, a bore in the body comprising at one of its ends, a seat, a shutter provided with a rod extending inside the bore , a head located at one end of the rod, and intended to cooperate with the seat, a spring stop located around the rod, a helical compression spring placed between the stop and the body, characterized in that it further comprises on the rod '(25), an enlarged part (28), a ring (27) crossed by a first opening (32) through which the enlarged part (28) of the rod (25) can pass, a second opening (33) communicating with the present opening, and arranged to receive a narrower part (29) of the rod (25), the two openings forming between them a passage (A) through which the narrower part can pass ( 29) of the rod (25), and a shoulder (35) partially annular made in the second open ture (33), cooperating with a defined surface on the widened part (28) of the rod (25), the ring (27) cooperating with the stop (24) for spring, the force exerted by the spring (23) acting for make the surface and the shoulder (35) cooperate.

2-InJector according to claim 1, wherein the shoulder (35) extends over an angle substantially greater than 1800.

3-injector according to claim 1, wherein the shoulder (35) is divided into two parts (35a) of substantially equal lengths, these two parts being substantially diametrically opposite.

4-InJector according to one of claims 1 to 3, wherein the axis of the second opening (33) coincides with the axis of the ring.

5-injector according to one of claims 1 to 4 wherein the shoulder (35) has a convex surface, and the surface of the enlarged portion (28) is convex.