FR2528915A1 - FUEL INJECTOR AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE EQUIPPED WITH SAID INJECTOR - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a fuel injection nozzle, especially for an internal-combustion engine. The injection needle (4) controls the injection of fuel by way of an atomizer (9) through which runs a centre duct (10) coaxially with the longitudinal centre line (X-X') of the housing (2) and the side wall (11) of which is perforated by a number of cylindrical atomising or nebulising bores (12), especially ones aligned radially, which open on the one hand into the centre duct (10) and on the other into the combustion chamber (8), the atomizer (9) according to the invention being designed in such a way that the fuel jet in the chamber (8) has an elongate, in particular an elliptical cross section, the longer centre axis of which lies in a plane essentially perpendicular to the longitudinal centre line with the injection nozzle. The invention has applications in the manufacture of internal-combustion engines.

Description

La présente invention concerne un injecteur de
combustible, notamment pour un moteur à combustion interne.The present invention relates to an injector
fuel, especially for an internal combustion engine.

L'injecteur de combustible connu comprend un corps sensiblement cylindrique traversé par un conduit d'alimentation en combustible, notamment sensiblement parallèle à l'axe central longitudinal dudit corps; ledit corps contenant successivement, de bas en haut, une aiguille d'injection notamment prolongée d' un poussoir comprenant une,tête recevant l'appui d'un ressort de rappel précontraint; ladite aiguille d'injection commandant l'injection de combustible dans la chambre de combustion par l'intermédiaire d'une buse d'injection ou pulvérisateur traversé par un canal central sensiblement parallèle à l'axe central longitudinal dudit corps et dont la paroi latérale est percée d'un certain nombre de canaux de pulvérisation ou d'atomi
sation, notamment radiaux et cylindriques, débouchant d'une part dans ledit canal central et d'autre part dans ladite chambre de combustion. The known fuel injector comprises a substantially cylindrical body traversed by a fuel supply duct, in particular substantially parallel to the longitudinal central axis of said body; said body containing successively, from the bottom up, a particularly prolonged injection needle of a pusher comprising a head receiving the support of a prestressed return spring; said injection needle controlling the injection of fuel into the combustion chamber via an injection nozzle or sprayer traversed by a central channel substantially parallel to the longitudinal central axis of said body and whose side wall is breakthrough of a number of spray or atomic channels
tion, in particular radial and cylindrical, opening on the one hand in said central channel and on the other hand in said combustion chamber.

Dans un injecteur de ce type, l'ouverture des canaux de pùlvérisation est sensiblement circulaire, ce qui produit un jet de combustible conique divergent à section droite transversale circulaire dans la chambre de combustion définie par les surfaces sensiblement planes et sensiblement parallèles du fond de la culasse et de la tette dupiston. L'inconvénient principal d'une telle configuration réside dans la mauvaise adaptation de la forme du jet à celle de la chambre, et dans les risques que le jet vienne toucher les parois sensiblement planes et sensiblement parallèles de la chambre. In an injector of this type, the opening of the spray channels is substantially circular, which produces a divergent conical fuel jet with circular cross section in the combustion chamber defined by the substantially plane and substantially parallel surfaces of the bottom of the chamber. cylinder head and dupiston's tette. The main disadvantage of such a configuration lies in the poor adaptation of the shape of the jet to that of the chamber, and in the risks that the jet comes to touch the substantially flat and substantially parallel walls of the chamber.

La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient, c'est-à-dire d'améliorer la forme de la section droite transversale du jet de combustible par ovalisation de cehzi-ci, en proposant un injecteur du type décrit ci-dessus et caractérisé en ce que ledit pulvérisateur est configuré de façon que le jet de combustible dans la chambre de combustion présente une section droite tranversale oblongue, notamment elliptique dont l'axe longitudinal est dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe central longitudinal de l'injecteur. The present invention aims to avoid this disadvantage, that is to say, to improve the shape of the transverse cross section of the fuel jet ovalization cehzi-ci, by proposing an injector of the type described above and characterized in that said sprayer is configured so that the fuel jet in the combustion chamber has an elongate transverse cross-section, in particular an elliptical cross section whose longitudinal axis is in a plane substantially perpendicular to the longitudinal central axis of the injector.

En particulier, dans ce but, une gorge annulaire, notamment en forme de saignée, et s'ouvrant sur la chambre de combustion précitée, est ménagée dans le pulvérisateur précité, notamment de forme sensiblement tronconique, gorge dans laquelle déboucheLles canaux de pulvérisation précités. La hauteur de la gorge précitée est comprise entre environ C,8 et environ 1,5 fois le diamètre des canaux de pulvérisation précités, tandis que la profondeur de ladite gorge est comprise entre environ 1;et environ 50,cl/ de 1' épaisseur de la paroi latérale précitée du pulvérisateur précité. In particular, for this purpose, an annular groove, in particular in the form of a groove, and opening on the aforesaid combustion chamber, is formed in the above-mentioned sprayer, in particular of substantially frustoconical shape, groove into which the above-mentioned spray channels open out. The height of the aforesaid groove is from about C, 8 to about 1.5 times the diameter of the aforesaid spray channels, while the depth of said groove is from about 1 to about 50, per cent of thickness. of the aforementioned lateral wall of the aforementioned sprayer.

Les parois de la gorge forment un écran limitant le jet de combustible dans les sens verticaux, c'est-à-dire sensiblement parallèles à l'axe central longitudinal de l'inåecteur; jet qui est en revanche plus étalé dans les deux sens horizontaux, c'est-à-dire dans une direction parallèle à la surface supérieure de la chambre de combustion. The walls of the groove form a screen limiting the jet of fuel in the vertical direction, that is to say substantially parallel to the longitudinal central axis of the inåector; jet which is however more spread in both horizontal directions, that is to say in a direction parallel to the upper surface of the combustion chamber.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaf- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en se référant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif d'un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, et dans lesquels
- la augure 1 est une vue schématique partielle en coupe d'un injecteur de combustible selon l'invention;
- la figure 2 est une vue de face de la buse d'injection ou pulvérisateur de l'injecteur selon l'invention; et
- la figure 3 est une vue en coupe agrandie de la zone III de la figure 1.The invention will be better understood, and other features, details and advantages thereof will become more clearly apparent in the following explanatory description made with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of non-limiting example. of a presently preferred embodiment of the invention, and in which
- The augury 1 is a partial schematic sectional view of a fuel injector according to the invention;
- Figure 2 is a front view of the injection nozzle or sprayer of the injector according to the invention; and
FIG. 3 is an enlarged sectional view of zone III of FIG.

Sur la figure I sont représentés schématiquement les éléments essentiels d'un injecteur 1 de combustible, notamment pour un moteur à combustion interne, comprenant un corps 2, sensiblement cylindrique, traversépar un conduit 3 d'alimentation en combustible, sensiblement parallèle à l'axe central longitudinal X-X' du corps 2 et débouchant dans une chambre annulaire 15. Le corps 2 contient, de façon classique, successivement, de bas en haut, une aiguille d'injection 4 , notamment prolongée d'un poussoir 5 allongé comprenant une tête 6 recevant l'appui d'un ressort de rappel de fermeture précontraint à l'aide d'une vis de réglage (non représentée). FIG. 1 diagrammatically shows the essential elements of a fuel injector 1, in particular for an internal combustion engine, comprising a substantially cylindrical body 2, through which a fuel supply pipe 3 passes, substantially parallel to the axis longitudinal central XX 'of the body 2 and opening into an annular chamber 15. The body 2 contains, in a conventional manner, successively, from bottom to top, an injection needle 4, in particular extended by an elongated pusher 5 comprising a head 6 receiving the support of a prestressing closing spring by means of a set screw (not shown).

L'aiguille d'injection 4 dont l'extrémité conique 16 repose, en position fermée de l'injecteur, sur un siège conique 17.prévu à la partie inférieure de la chambre 15, commande, de façon classique, l'injection du combustible dans la chambre de combustion 8 par l'intermédiaire d'une buse d'injection ou pulvérisateur 9. Le pulvérisateur 9 est traversé par un canal central 10 sensiblement parallèle, notamment coaxial, à l'axe central longitudinal
X-X' du corps 2 et dont la paroi latérale Il est percée d'un certain nombre de canaux 12 de pulvérisation ou d'ato misation,notamment radiaux et cylindriques débouchant d'une part dans le canal central 10 et d'autre part dans la chambre de combustion 8.The injection needle 4 whose conical end 16 rests, in the closed position of the injector, on a conical seat 17.provided in the lower part of the chamber 15, controls, in a conventional manner, the injection of the fuel in the combustion chamber 8 via an injection nozzle or sprayer 9. The sprayer 9 is traversed by a central channel 10 substantially parallel, in particular coaxial with the central longitudinal axis
XX 'of the body 2 and whose side wall It is pierced with a number of channels 12 of atomization or atomization, in particular radial and cylindrical opening on the one hand in the central channel 10 and on the other hand in the combustion chamber 8.

Selon l'invention, le pulvérisateur 9-est configuré de façon que le jet de combustible dans la chambre de combustion 8 présente une section droite tramersale dibngue,ndbmnent elliptique, dont l'axe longitudinal est dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe central longitudinal X-X' de l'injecteur 1. En d'autres termes, la section droite transversale du jet de combustible est allongée sensiblement transversalement aiditsxe central lon gitudinal X-X' de l'injecteur 1. According to the invention, the sprayer 9-is configured so that the fuel jet in the combustion chamber 8 has a transverse cross section dibngue, ndbmnent elliptic, whose longitudinal axis is in a plane substantially perpendicular to the central axis Longitudinal XX 'of the injector 1. In other words, the transverse cross section of the fuel jet is elongated substantially transversely aiditsxe central longitudinal XX' of the injector 1.

Pour ce faire, en particulier, une gorge annulaire 14, notamment en forme de saignée,
et s'ouvrant sur la chambre de combustion 8, est ménagée dans le pulvérisateur 9 qui présente lui-même notamment une forme sensiblement tronconique, gorge 14 dans laquelle débouchent les canaux 12 de pulvérisation la forme de l'ouverture 13 des canaux 12 restant circulaire.To do this, in particular, an annular groove 14, in particular in the form of bleeding,
and opening on the combustion chamber 8, is formed in the sprayer 9 which itself has in particular a substantially frustoconical shape, groove 14 into which open the channels 12 of spray the shape of the opening 13 of the channels 12 remaining circular .

La gorge 14 est notamment sensiblement perpendiculaire à l'axe central longitudinal de l'injecteur.The groove 14 is in particular substantially perpendicular to the longitudinal central axis of the injector.

On obtient ainsi un jet de combustible conique à la sortie des canaux 12 et aplati, en forme de nappe, à la sortie de la gorge 14, c'est-à-dire un jet de combustible mieux adapté à la géométrie de la chambre de combustion 8 définie par les surfaces sensiblement planes et sensiblement parallèles du fond de la culasse et de la tête de piston. En d'autres termes, on obtient un jet de combustible plus étalé dans une direction sensiblement parallèle à la surface supérieure 18 de la chambre 8. Thus, a conical fuel jet at the outlet of the channels 12 and flattened, in the form of a sheet, at the outlet of the groove 14, that is to say a fuel jet better adapted to the geometry of the chamber of combustion 8 defined by substantially flat and substantially parallel surfaces of the bottom of the cylinder head and the piston head. In other words, a more spread fuel jet is obtained in a direction substantially parallel to the upper surface 18 of the chamber 8.

En particulier, la hauteur H de la gorge 14 est comprise entre environ 0,8 et environ 1,5 fois le diamètre des canaux 12 de pulvérisation, tandis que la profondeur
P de la gorge 14 est comprise entre environ 10 % et environ 50 % de liépaisseur de la paroi latérale 11 du pulvérisateur 9. La longueur habituelle de ces canaux est de 3 à 5 fois le diamètre des canaux.In particular, the height H of the groove 14 is between about 0.8 and about 1.5 times the diameter of the spray channels 12, while the depth
P of the groove 14 is between about 10% and about 50% of the thickness of the side wall 11 of the sprayer 9. The usual length of these channels is 3 to 5 times the diameter of the channels.

Dans l'exemple de réalisation non limitatif de l'injecteur représenté, le corps 2 de l'injecteur logé dans la culasse 19 comprend une partie supérieure 20 et une partie inférieure 21, le pulvérisateur 9 étant prévu à l'extrémité inférieure de ladite partie inférieure 21 du corps 2. L'orientation des deux parties inférieure 21 et supérieure 20 l'une par rapport à l'autre, nécessaire pour la communication entre les canaux 3 est assurée par un tenon de centrage 22. Les parties supérieure 20 et inférieure 21 sont réunies par une pièce 23 ; tandis que l'ensemble desdites pièces est contenu dans un fourreau 24, un joint 25 étant prévu entre la pièce 23 et le fourreau 24. In the non-limiting embodiment of the injector shown, the body 2 of the injector housed in the yoke 19 comprises an upper portion 20 and a lower portion 21, the sprayer 9 being provided at the lower end of said portion. lower part 21 of the body 2. The orientation of the two lower parts 21 and upper 20 relative to each other, necessary for the communication between the channels 3 is provided by a centering pin 22. The upper parts 20 and lower 21 are joined by a piece 23; while all of said parts are contained in a sleeve 24, a seal 25 being provided between the part 23 and the sleeve 24.

Le fonctionnement d'un injecteur de ce type est classique et bien connu, et ne fera pas l'objet d'autres développements.  The operation of an injector of this type is conventional and well known, and will not be the subject of further developments.

La configuration de la buse d'injection selon l'invention, notamment la formation d'une gorge annulaire dans celle-ci au fond de laquelle débouchent les canaux de pulvérisation, permet d'améliorer la forme de la section transversale droite du jet de combustible dans la chambre de combustion.  The configuration of the injection nozzle according to the invention, especially the formation of an annular groove therein at the bottom of which open the spray channels, improves the shape of the right cross section of the fuel jet. in the combustion chamber.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Injecteur de combustible, notamment pour un 1. Injector fuel, especially for a moteur à combustion interne, du type comprenant un corps (2)sensiblement cylindrique traversé par un conduit (3) internal combustion engine, of the type comprising a substantially cylindrical body (2) traversed by a conduit (3) d'alimentation en combustible, notamment sensiblement pa fuel supply, in particular substantially rallèle à l'axe central longitudinal X-X' dudit corps(4,  is aligned with the longitudinal central axis X-X 'of said body (4, ledit corps(2) comprenant successivement, de bas en haut, une aguille d'injection(4)notamment prolongée d'un pous said body (2) comprising successively, from the bottom upwards, an injection needle (4) in particular extended by one soir(5)et comprenant une tête(6)recevant l'appui d'un evening (5) and comprising a head (6) receiving the support of a ressort(7)de rappel précontraint, ladite aiguille d > injec-  pre-stressed return spring (7), said injection needle tion(4)commandant l'injection de combustible dans la (4) controlling the injection of fuel into the chambre de combustion(8)par l'intermédiaire d'une buse d'injection ou pulvérisateur(9)traversé par un canal cen combustion chamber (8) via an injection nozzle or sprayer (9) crossed by a central channel tral(10)sensiblement parallèle à l'axe central longitudi tral (10) substantially parallel to the central longitudinal axis nal X-X' dudit corps(2)et dont la paroi latérale (11) est percée d'un certain nombre de canaux(12)de pulvérisation Nal X-X 'of said body (2) and whose side wall (11) is pierced with a number of channels (12) spraying ou d'atomisation , notamment radiaux et cylindriques or atomization, in particular radial and cylindrical débouchant d'une part dans ledit canal central(10)et opening on the one hand into said central channel (10) and d'autre part dans ladite chambre de combustion(8), on the other hand in said combustion chamber (8), caractérisé en ce que ledit pulvérisateur (9 )est configuré characterized in that said sprayer (9) is configured de façon que le jet de combustible dans ladite chambre (8) présente une section transversale droite oblongue, notamment elliptique, dont l'axe longitudinal est dans un plan sensiblement perpendicul & re à l'axe central lon in such a way that the fuel jet in said chamber (8) has an oblong, in particular an elliptical, cross section whose longitudinal axis is in a plane substantially perpendicular to the central axis lon gitudinal de l'injecteur. gitudinal of the injector. 2. Injecteur selon la revendication 1, Injector according to claim 1, caractérisé en ce qu' une gorge annulaire (14) characterized in that an annular groove (14) notamment en forme de saignée et s'ouvrant especially in the form of bleeding and opening sur la chambre de combustion(8) précitée est ménagée dans on the combustion chamber (8) mentioned above is provided in le pulvérisateur (9)précité, notamment de forme sensible the aforementioned sprayer (9), in particular of sensitive form ment tronconique, gorge dans laquelle débouchent les truncated cone, the throat in which the canaux (12) de pulvérisation précités. said spray channels (12). 3. Injecteur selon la revendication 2, Injector according to claim 2, caractérisé en ce que la hauteur H de la gorge (14) préci-  characterized in that the height H of the groove (14) precedes tée est comprise entre environ 0,8 et environ 1,5 fois le diamètre des canaux 12 de pulvérisation précités. The temperature is from about 0.8 to about 1.5 times the diameter of the aforementioned spray channels 12. 4. Injecteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la profondeur P de la gorge 14 précitée est comprise entre environ 10%et environ 50% de l'épaisseur de la paroi latérale 11 précitée du pulvérisateur 9 précité. 4. Injector according to claim 2 or 3, characterized in that the depth P of the groove 14 above is between about 10% and about 50% of the thickness of the aforementioned side wall 11 of the aforementioned sprayer 9. 5. Moteur à combustion interne, caractérisé 'en ce qu' il est équipé d'un injecteur de combustible selon l'une des revendications 1 à 4.  5. Internal combustion engine, characterized in that it is equipped with a fuel injector according to one of claims 1 to 4.
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