FR2598750A1

FR2598750A1 - FUEL INJECTOR.

Info

Publication number: FR2598750A1
Application number: FR8707536A
Authority: FR
Inventors: Paul Stuart Renowden; John Herbert Kenning; Ian Scott Johnson
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1986-05-16
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1987-11-20
Also published as: GB2190426A; GB8710799D0; DE3716429A1; GB2190426B; KR870011366A; IT1204628B; IT8720551A0

Abstract

UN INJECTEUR DE CARBURANT POUR FOURNIR DU CARBURANT A L'ADMISSION D'AIR D'UN MOTEUR COMPREND UN ELEMENT CENTRAL12 QUI PEUT ETRE MAGNETISE PAR UN BOBINAGE15 AFIN DE SOULEVER UN ELEMENT DE DISTRIBUTION19 A L'ECART D'UN SIEGE POUR PERMETTRE AU CARBURANT DE S'ECOULER PAR UN ORIFICE DE SORTIE21. L'ELEMENT CENTRAL PRESENTE UN ALESAGE AXIAL18 DANS LEQUEL EST MONTE, AU VOISINAGE DE SON EXTREMITE ELOIGNEE DE L'ELEMENT DE DISTRIBUTION, UN DEFLECTEUR DIVISEUR30. A PARTIR DU DEFLECTEUR S'ETEND UN ELEMENT TUBULAIRE27, PAR LEQUEL PEUT S'ECOULER LE CARBURANT PROVENANT D'UNE ADMISSION. L'ELEMENT TUBULAIRE S'ETEND VERS L'AUTRE EXTREMITE DE L'ALESAGE ET DES CANAUX37 SONT FORMES ENTRE LE BOBINAGE ET L'ELEMENT CENTRAL, PAR L'INTERMEDIAIRE DESQUELS LE CARBURANT PEUT ETRE RETOURNE A DES SORTIES36 S'ETENDANT A PARTIR DE L'ALESAGE AU VOISINAGE DU DEFLECTEUR30. ON PEUT DONC OBTENIR LA MISE EN CIRCULATION DU CARBURANT A TRAVERS L'INJECTEUR.A FUEL INJECTOR FOR PROVIDING FUEL TO THE AIR INTAKE OF AN ENGINE INCLUDES A CENTRAL ELEMENT 12 WHICH MAY BE MAGNETIZED BY A WINDING 15 IN ORDER TO LIFT A DISTRIBUTION ELEMENT 19 AWAY FROM A SEAT TO ALLOW FUEL LAUNCHING THROUGH AN OUTLET PORT 21. THE CENTRAL ELEMENT HAS AN AXIAL BORE18 IN WHICH IS MOUNTED, IN THE SURROUNDING OF ITS END END OF THE DISTRIBUTION ELEMENT, A DIVIDING DEFLECTOR30. FROM THE DEFLECTOR EXTENDS A TUBULAR ELEMENT27, THROUGH WHICH FUEL FROM AN INTAKE CAN FLOW. THE TUBULAR ELEMENT EXTENDS TO THE OTHER END OF THE BORE AND CHANNELS37 ARE FORMED BETWEEN THE COIL AND THE CENTRAL ELEMENT, THROUGH WHICH FUEL CAN BE RETURNED TO OUTPUTS36 EXTENDING FROM THE '' BORE NEAR THE DEFLECTOR 30. THERE CAN THEREFORE BE OBTAINED FROM THE FUEL THROUGH THE INJECTOR.

Description

I Injecteur de carburant La présente invention concerne des injecteursI Fuel Injector The present invention relates to injectors

d'essence pour fournir du carburant à une admission d'air d'un moteur, l'injecteur comprenant une valve électromagnétique comportant un élément de distribution chargé par ressort qui, lorsqu'il est déplacé à une position ouverte par l'excitation d'un solénoïde faisant partie de l'injecteur, permet à l'essence provenant d'une admission de of petrol to supply fuel to an air intake of an engine, the injector comprising an electromagnetic valve comprising a spring loaded distribution element which, when moved to an open position by the excitation of a solenoid that is part of the injector, allows gasoline from an intake to

s'écouler par un orifice de sortie. flow through an outlet.

Le carburant est fourni à l'admission à une pression régulée, le Fuel is supplied to the intake at a regulated pressure, the

carburant étant habituellement pompé en circulation continue dans un circuit 10 de carburant auquel est reliée l'admission de l'injecteur. La quantité de carburant fournie par l'intermédiaire de l'injecteur en fonctionnement normal dépend de la durée de l'impulsion d'excitation électrique appliquée au solénoïde. Lorsque le moteur a été arrêté alors qu'il était devenu totalement chaud, le corps de l'injecteur absorbe de la chaleur provenant notamment du 15 collecteur d'admission, et comme une quantité résiduelle de carburant est présente dans l'injecteur, ce carburant est échauffé et risque de se vaporiser. fuel is usually pumped in continuous circulation in a fuel circuit 10 to which is connected the inlet of the injector. The amount of fuel supplied through the injector during normal operation depends on the duration of the electrical excitation pulse applied to the solenoid. When the engine has been stopped when it has become completely hot, the body of the injector absorbs heat from the intake manifold in particular, and as a residual quantity of fuel is present in the injector, this fuel is overheated and may vaporize.

- Dans ces circonstances, il est parfois difficile de démarrer à nouveau le moteur, et même s'il a démarré, le ralenti du moteur peut être irrégulier par suite de la présence de carburant excessivement chaud et/ou de vapeur de 20 carburant. - In these circumstances, it is sometimes difficult to start the engine again, and even if it has started, the engine idle speed may be irregular due to the presence of excessively hot fuel and / or fuel vapor.

La présente invention a pour but de fournir un injecteur du type précité The object of the present invention is to provide an injector of the aforementioned type.

sous une forme simple et adéquate.in a simple and adequate form.

Selon l'invention, un injecteur d'essence du type précité comprend un ensemble de corps comprenant un élément central qui définit un passage 25 s'étendant depuis l'admission de carburant jusqu'au voisinage de l'élément de distribution, et une voie de retour de carburant s'étendant depuis le voisinage de l'élément de distribution jusqu'à une sortie de retour de carburant, permettant ainsi au carburant d'être mis en circulation à l'intérieur de According to the invention, a fuel injector of the aforementioned type comprises a body assembly comprising a central element which defines a passage 25 extending from the fuel intake to the vicinity of the distribution element, and a track return flow extending from the vicinity of the dispensing member to a return fuel outlet, thereby allowing fuel to be circulated within

l'ensemble de corps.the whole body.

On va maintenant décrire deux exemples de réalisation d'un injecteur d'essence selon la présente invention en référence aux deux figures 1 et 2 du dessin annexé, qui sont chacune une vue en coupe, en élévation latérale, d'un We will now describe two embodiments of a fuel injector according to the present invention with reference to the two figures 1 and 2 of the appended drawing, which are each a sectional view, in side elevation, of a

de ces deux exemples de réalisation. of these two exemplary embodiments.

Selon la figure 1, l'injecteur comprend un ensemble de corps 10 35 comprenant un corps magnétique extérieur 11 de forme creuse à gradins, à l'intérieur duquel s'étend un noyau central 12 réalisé en un matériau magnétique. L'élément central est muni d'une bride 13 qui est disposée dans According to FIG. 1, the injector comprises a body assembly 10 comprising an outer magnetic body 11 of hollow stepped form, inside which extends a central core 12 made of a magnetic material. The central element is provided with a flange 13 which is arranged in

l'extrémité ouverte et plus large du corps, et une carcasseélectriquement isolante 14, sur laquelle est enroulé un bobinage de solénoïde 15, entoure l'élément central. Des raccords électriques 16 sont prévus pour permettre au bobinage de solénoYde d'être raccordé à une source d'alimentation électrique. the open and wider end of the body, and an electrically insulating carcass 14, on which is wound a solenoid coil 15, surrounds the central element. Electrical connections 16 are provided to allow the solenoid coil to be connected to an electrical power source.

L'élément central s'étend au-delà de la bride, et à l'intérieur de l'élément central se trouve un passage ou alésage à gradins 18. Au voisinage de l'extrémité de l'élément central, à l'intérieur du corps Il, se trouve un élément de distribution 19 du type plaque de distribution, lequel est contraint, par un ressort de compression hélicoîdal 24 situé à l'intérieur du 10 passage 18, en contact avec des éléments de siège annulaires solidaires d'une bague de siège 20. La bague de siège 20 définit un orifice de sortie 21 qui s'ouvre dans un élément de sortie tubulaire 22 qui est fixé à l'intérieur de The central element extends beyond the flange, and inside the central element there is a stepped passage or bore 18. In the vicinity of the end of the central element, inside of the body II, there is a distribution element 19 of the distribution plate type, which is constrained, by a helical compression spring 24 situated inside the passage 18, in contact with annular seat elements integral with a seat ring 20. The seat ring 20 defines an outlet orifice 21 which opens into a tubular outlet member 22 which is fixed inside

l'extrémité plus étroite du corps 11. the narrower end of the body 11.

L'élément central et une bride 23 orientée vers l'intérieur formée sur le 15 corps Il constituent les pôles du solénoîde, et l'élément de distribution 19 est réalisé en un matériau magnétique, de sorte que lorsque le solénoide est excité, l'élément de distribution est soulevé à l'écart du siège à l'encontre de The central element and an inwardly oriented flange 23 formed on the body 11 constitute the poles of the solenoid, and the distribution element 19 is made of a magnetic material, so that when the solenoid is excited, the distribution element is lifted away from the seat against

l'action du ressort.spring action.

Le ressort est positionné entre l'élément de distribution 19 et un 20 bouchon 25A qui est monté en ajustement serré dans l'alésage 18, ce qui The spring is positioned between the distribution element 19 and a plug 25A which is fitted in tight fit in the bore 18, which

permet de régler la force exercée par le ressort. adjusts the force exerted by the spring.

L'élément central est muni au voisinage de l'élément de distribution de perçages transversaux 26 à travers lesquels le carburant peut s'écouler depuis l'extrémité du passage 18. En fonctionnement, lorsque l'élément de * 25 distribution est soulevé à l'écart de son siège, du carburant s'écoule à travers les perçages 26, des ouvertures pratiquées dans l'élément de distribution et la sortie 21. La quantité de carburant qui s'écoule dépend de la durée de l'impulsion d'excitation qui est appliquée au bobinage de solénoîde, mais elle dépend aussi de la pression à laquelle le carburant est fourni au passage 18, The central element is provided in the vicinity of the distribution element with transverse holes 26 through which the fuel can flow from the end of the passage 18. In operation, when the distribution element is lifted upwards. away from its seat, fuel flows through the holes 26, the openings made in the distribution element and the outlet 21. The amount of fuel that flows depends on the duration of the excitation pulse which is applied to the solenoid winding, but it also depends on the pressure at which the fuel is supplied to the passage 18,

ainsi que de la densité du carburant. as well as the density of the fuel.

Comme l'injecteur est monté sur le collecteur d'admission du moteur, il restera en fonctionnement normal quasiment froid, de même que le carburant qui lui est fourni. Mais si le moteur est arrêté, la chaleur provenant du moteur imprègne l'injecteur, et le carburant résiduel présent dans l'injecteur est échauffé, et cet échauffement peut être suffisant pour que le carburant 3, As the injector is mounted on the engine's intake manifold, it will remain in almost cold normal operation, as will the fuel supplied to it. But if the engine is stopped, the heat from the engine permeates the injector, and the residual fuel present in the injector is heated, and this heating may be sufficient for fuel 3,

se vaporise.vaporizes.

Afin de tenter d'assurer que le carburant fourni par l'injecteur soit le plus froid possible lorsqu'on tente de remettre en marche un moteur chaud, il est proposé de faire en sorte que le carburant puisse être mis en circulation à travers l'injecteur. Afin d'atteindre cet objectif, I'injecteur doit être muni In an attempt to ensure that the fuel supplied by the injector is as cold as possible when an attempt is made to restart a hot engine, it is proposed to ensure that the fuel can be circulated through the injector. In order to achieve this objective, the injector must be equipped

d'une admission de carburant et d'une sortie de carburant. a fuel inlet and a fuel outlet.

Comme le montre le dessin, l'extrémité de l'alésage pratiqué dans l'élément central reçoit un déflecteur diviseur 30. Le déflecteur représenté à la figure I présente une forme de cône tronqué creux dont l'intérieur est relié à un élément tubulaire 27 qui s'étend avec jeu à l'intérieur de l'alésage 18 jusqu'à une position voisine des perçages 26. L'élément tubulaire 27 et le 10 déflecteur 30 sont supportés par le bouchon 25A, lequel présente un perçage central pour recevoir l'élément tubulaire 27. L'extrémité ouverte et plus large 17 du déflecteur reçoit le carburant froid provenant du système d'alimentation en carburant, et il est opportun de disposer un filtre 44 dans le déflecteur. Des sorties 36 sont formées dans la paroi de l'élément central, 15 et elles s'ouvrent dans l'alésage 18 au voisinage de la surface extérieure du As shown in the drawing, the end of the bore in the central element receives a divider deflector 30. The deflector shown in FIG. I has the shape of a hollow truncated cone, the interior of which is connected to a tubular element 27 which extends with play inside the bore 18 to a position close to the holes 26. The tubular element 27 and the deflector 30 are supported by the plug 25A, which has a central hole for receiving the tubular element 27. The open and wider end 17 of the deflector receives cold fuel from the fuel supply system, and it is expedient to have a filter 44 in the deflector. Outlets 36 are formed in the wall of the central element, 15 and they open in the bore 18 in the vicinity of the outer surface of the

déflecteur 30.deflector 30.

Les perçages 26 s'ouvrent dans une région 39 à partir de laquelle le carburant peut s'écouler par l'orifice de sortie 21 lorsque l'élément de distribution est soulevé à l'écart de son siège. Le carburant en excédent 20 s'écoule par des canaux 37 définis entre l'élément central et la carcasse 14, les canaux communiquant par l'intermédiaire de perçages 38 avec l'alésage 18 à une position voisine du bouchon. Ce dernier est luiaussi muni de canaux 39 The holes 26 open in a region 39 from which fuel can flow through the outlet orifice 21 when the dispensing element is lifted away from its seat. The excess fuel 20 flows through channels 37 defined between the central element and the carcass 14, the channels communicating via bores 38 with the bore 18 at a position close to the plug. The latter is also read with channels 39

pour permettre au carburant de s'écouler vers les sorties 36. to allow fuel to flow to outlets 36.

En fonctionnement, lorsque la pompe du système d'alimentation en 25 carburant est actionnée, le carburant s'écoule par l'admission dans l'élément tubulaire 27 et arrive au voisinage de l'élément de distribution. Le carburant retourne par les canaux 27, les perçages 38 et les canaux 39 aux sorties 36, et une partie du carburant peut retourner directement par le passage 18. Le carburant échauffé dans l'injecteur est donc déplacé avant que le moteur soit 30 lancé pour être mis en route. Même si le lancement du moteur a lieu avant In operation, when the pump of the fuel supply system is actuated, the fuel flows through the admission into the tubular element 27 and arrives in the vicinity of the distribution element. The fuel returns through the channels 27, the holes 38 and the channels 39 to the outlets 36, and part of the fuel can return directly through the passage 18. The heated fuel in the injector is therefore displaced before the engine is started for be set in motion. Even if the engine is launched before

que la totalité du carburant échauffé ait été déplacé, du carburant froid est fourni au voisinage de l'élément de distribution par l'élément tubulaire. that all of the heated fuel has been displaced, cold fuel is supplied in the vicinity of the dispensing element by the tubular element.

Dans l'arrangement représenté à la figure 2, le bouchon 25a, le déflecteur distinct 30 et l'élément tubulaire 27 sont remplacés par un élément tubulaire 40. Sur la gauche du dessin, l'extrémité de l'élément éloignée de l'élément de distribution présente une forme de cône tronqué creux, tandis que sur la droite du dessin, l'élément est muni d'une bride In the arrangement shown in FIG. 2, the plug 25a, the separate deflector 30 and the tubular element 27 are replaced by a tubular element 40. On the left of the drawing, the end of the element remote from the element dispenser has the shape of a hollow truncated cone, while on the right of the drawing, the element is provided with a flange

- 0 -1- 0 -1

-.È,-.-.È, -.

À :5 L :2 :?AT: 5 L: 2:?

s'étendant vers l'extérieur. La partie tronquée de l'élément et la bride constituent la paroi de division entre l'admission 17 et la sortie 36. L'élément constitue la butée pour le ressort 24, ce dernier s'engageant avec un gradin défini dans l'alésage de l'élément. extending outward. The truncated part of the element and the flange constitute the dividing wall between the inlet 17 and the outlet 36. The element constitutes the stop for the spring 24, the latter engaging with a step defined in the bore of the item.

Comme le montre le schéma rapporté sur la figure 2, l'extrémité de l'élément 40 qui est éloignée de l'admission est d'un diamètre réduit, et elle loge un élément d'étanchéité 41 qui constitue un joint d'étanchéité avec l'alésage 18 à une position située en dessous des sorties des perçages 38 dans l'alésage. De la sorte, avec cette configuration, la totalité du carburant en surplus doit retourner aux sorties 36 par l'intermédiaire des canaux 37, et le carburant provenant de l'admission et s'écoulant vers l'élément de distribution passe par une partie de l'alésage 18 pratiqué dans l'élément central. Par rapport à l'exemple de réalisation selon la figure 1, il y aura donc un court délai avant que du carburant froid atteigne l'élément de distribution à la suite de l'actionnement de la pompe du système d'alimentation en carburant associé. Par contre, la construction représentée à la figure 2 est plus robuste. As shown in the diagram reported in Figure 2, the end of the element 40 which is distant from the inlet is of reduced diameter, and it houses a sealing element 41 which constitutes a seal with the bore 18 at a position located below the outlets of the holes 38 in the bore. In this way, with this configuration, all of the surplus fuel must return to the outlets 36 via the channels 37, and the fuel coming from the inlet and flowing towards the distribution element passes through a part of the bore 18 made in the central element. Compared to the exemplary embodiment according to FIG. 1, there will therefore be a short delay before cold fuel reaches the distribution element following the actuation of the pump of the associated fuel supply system. By cons, the construction shown in Figure 2 is more robust.

Au lieu de prévoir l'élément d'étanchéité 40, une autre possibilité est de réduire le diamètre de l'extrémité de l'élément 40, et que celle-ci s'étende de telle sorte qu'il y ait un ajustement glissant dans l'alésage 18 à une position intermédiaire entre les sorties des perçages 38 et l'extrémité de l'élément central qui est voisine de l'élément de distribution. Instead of providing the sealing element 40, another possibility is to reduce the diameter of the end of the element 40, and that the latter extends so that there is a sliding adjustment in the bore 18 at an intermediate position between the outputs of the holes 38 and the end of the central element which is close to the distribution element.

Claims

1. Petrol injector for supplying fuel to an air intake of an engine, the injector comprising an electromagnetic valve comprising a spring loaded distribution element (19) (24) which, when moved in an open position by the excitation of a solenoid (15) forming part of the injector, allows the petrol coming from an inlet (17) to flow through an outlet orifice (21), characterized in that the injector comprises a body assembly (10) which defines a passage (18) extending from the fuel inlet (17) to the vicinity of the distribution element (19), and a track fuel return extending from the vicinity of the dispensing member (19) to a fuel return outlet (36), thereby allowing fuel to flow through

the whole body (10).

2. Petrol injector for supplying fuel to an air intake of an engine, characterized in that it comprises in combination a hollow external body (11), a central element (12) extending to- the interior of the body (11) -the body (11) and the central element (12) being made of a magnetic material-, a solenoid coil (15) surrounding the central element (12), a seat ring (20) defining an outlet orifice (21) - the seat ring 20 (20) being mounted in one end of the body (11) at a distance from one end of the central element (12) -, a distribution element (19) located between the seat ring (20) and said end of the central element (12), an elastic means (24) pushing the distribution element (19) in contact with the seat ring (20) to close the outlet orifice (21) - the other end 25 of the central element (12) extending beyond the other end of the body (II) -, a bore (18) extending between the ends of the central element (12) - the end of the bore (18) at said other end of the central element (12) defining a fuel intake (17) -, a divider deflector (30) located in said end of the bore (18) - the deflector (30) being provided with a tubular part (27) extending inside the bore (18) towards the other end of the latter, and the outlet (36) and the inlet ( 17) being separated by the divider deflector (30) -, channels (37) defined between the central element (12) and a frame (14) for the winding (15) -the channels (37) extending from said first end of the central element (12) -, and 35 holes (38) connecting the channels (37) to the bore (18) at an intermediate position between the ends of the latter, so that in operation, the fuel coming from the inlet (17) can flow through the tubular part (27) and be returned to the outlet (36) via the

channels (37).

3. Injector according to claim 2, characterized in that the part

tubular (27) extends to the vicinity of said first end of: -5 the central element (12), and is mounted with clearance in the bore (18).

4. Injector according to claim 3, characterized in that it comprises

a plug (25A) mounted in the bore (18), a plug which is positioned between said intermediate position and the outlet (36), which serves as a support for the tubular part (27), and which defines channels (39) with the wall of the bore 10 (18), through which the fuel can flow towards the outlet (36).

5. Fuel injector according to claim 2, characterized in that the tubular part (27) is in sealed engagement with the wall of the bore (18) at a position located between said intermediate position and said

first end of the central element (12).

6. Fuel injector according to claim 4 or 5, characterized in

that the plug (25A) or the tubular part (27) forms a stop for a helical compression spring which constitutes the elastic means (24).

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