FR2636675A1 - Injecteur de combustible, dispositif d'injection de combustible, comportant cet injecteur et moteur diesel equipe d'un tel dispositif - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'injection de combustible. L'objet de l'invention est un injecteur de combustible caractérisé en ce qu'il comporte un corps d'aiguille 11 mobile pré-contraint par des moyens appropriés dans le sens de la fermeture vis-à-vis d'un siège de soupape 7, un canal d'arrivée de combustible 20, 8 communiquant avec une chambre de travail 10 constituée autour du siège de soupape et amenant le combustible à un orifice 6 d'injection de combustible lorsque la soupape est soulevée dudit siège, le corps d'aiguille 11 étant ainsi agencé dans la chambre de travail 10 que la pression de combustible dans ladite chambre agit sur une surface du corps d'aiguille et tend à soulever celui-ci du siège de soupape, une chambre 15 d'accumulation de combustible disposée au-dessus du corps d'aiguille en sorte que la pression de combustible dans la chambre d'accumulation de combustible agisse sur une surface du corps d'aiguille et tende à appliquer ce dernier contre le siège de soupape et un dispositif à soupape de commande 24 agencé dans un passage de combustible auxiliaire 23 faisant communiquer ladite chambre de travail 10 et ladite chambre d'accumulation 15. Application aux moteurs Diesel.
Description
DISPOSITIF D'INJECTION DE COMBUSTIBLE
La présente invention se rapporte à un injecteur de combustible pour moteur diesel à taux d'injection de
combustible variable.
On utilise généralement comme injecteur de combustible dans un moteur diesel une soupape automatique bien connue et représentée sur la figure 3 des dessins annexés, laquelle soupape comporte un corps d'aiguille 103 pourvu d'un pointeau 104 venant en contact avec un siège de soupape 107 agencé au voisinage d'orifices d'injection 106, et monté coulissant dans un alésage 102 ménagé dans la partie inférieure du corps de soupape 101, ce corps d'aiguille 103 étant poussé vers le bas par un ressort de soupape 108, par l'intermédiaire d'une
coupelle 109.
Du combustible sous pression provenant d'une pompe d'injection de combustible non représentée s'écoule dans un canal d'arrivée 110 et le corps d'aiguille 103 est soumis à la pression P du combustible appliquée à une extrémité inférieure d'une partie 105, soumise à la pression, du corps d'aiguille 103 et tend ainsi à soulever ce dernier. Lorsque la force 1'/4 (x2-y2).P dépasse la force poussant vers le bas le corps d'aiguille 103, celui-ci se déplace vers le haut, ce qui, par suite, provoque l'éloignement du siège de soupape 107 du pointeau 104 et l'injection de combustible au travers des
orifices d'injection 106.
Par suite, la surface du corps d'aiguille 103 recevant la pression passe de WI/(x2-y2) à t'x2/4 et la pression du combustible est également appliquée à la face inférieure du corps d'aiguille 103. En conséquence, la force poussant vers le haut le corps d'aiguille 103 s'accroît et ce dernier se soulève nettement jusqu'à ce qu'une extrémité supérieure 103a du corps d'aiguille 103 vienne en butée contre une extrémité supérieure
101a de l'alésage 102.
On va maintenant donner une description de ce
fonctionnement en se reportant à la figure 4 qui représente quatre diagrammes A à D de certaines variables par rapport au temps. Dans le diagramme A, l'axe des ordonnées représente les variations de pression dans le canal d'arrivée 110 par suite de l'envoi de combustible par une pompe d'injection de combustible dans le canal 110. Dans le diagramme B, l'axe des ordonnées représente la force résultante agissant vers le bas sur le corps d'aiguille 103, résultant de la force due à la pression dans le canal de combustible tendant à pousser vers le haut le corps d'aiguille et de la force opposée due au ressort 108. De manière similaire, l'axe des ordonnées des diagrammes C et D représente le soulèvement du corps d'aiguille 103 et le taux
d'injection de combustible respectivement.
Comme décrit plus haut, la pression dans le canal de combustible d'arrivée s'accroît et passe de PO à P1 du fait de la fourniture de combustible par la pompe d'injection, et cette pression est appliquée à la partie 103a du corps d'aiguille 103. Puisque la surface recevant la pression est lT/4(x2-y2), la force F1 poussant vers le haut le corps d'aiguille 103 est Pl.T/4(x2-y2). Entre-temps, puisque la force avec laquelle le ressort 108
pousse vers le bas le corps d'aiguille 103 a la valeur F1 ci-
dessus, si la pression dans 'le canal est supérieure à P1, le corps d'aiguille 103 se soulève à l'encontre de la poussée F1 exercée vers le bas par le ressort 108. A ce moment, la pression P1 est également appliquée sur la face inférieure du pointeau 104 en sorte que la force poussant vers le haut le corps d'aiguille 103 s'accroît nettement et passe à F2 = P1.ÂT/4(x2-y2). Par suite, le mouvement vers le haut du corps d'aiguille 103 est nettement accéléré et le soulèvement du corps d'aiguille 103 de L0 et L1 s'opère rapidement jusqu'à ce que l'extrémité supérieure du corps d'aiguille 103 vienne en contact avec l'extrémité supérieure 101a de l'alésage 102. Dans les dessins, un intervalle de temps entre T0 et T1 est imputable à un retard dans l'accélération dû à la masse du
corps d'aiguille.
La poussée vers le bas du ressort 108 s'accroit et passe de Fi & F3 du fait du soulèvement du corps d'aiguille 103. A ce moment, cependant, la force poussant vers le haut le corps d'aiguille 103 est supérieure & la poussée F3 dirigée vers le bas du ressort 108, comme indiqué par la ligne pleine incurvée du diagramme B de la figure 4, en sorte que le corps d'aiguille
103 se maintient en position haute maximale.
Lorsque l'injection de combustible décroît, la pression dans le canal 110 tombe & P2, ce qui contrebalance la force F3 exercée vers le bas sur le corps d'aiguille 103 par le ressort 108. Lorsque survient une diminution supplémentaire de la pression dans le canal de combustible, le corps d'aiguille 103 est poussé vers le bas par la force du ressort 108 et, lorsque la pression tombe à P3 au temps T2, la force due à cette pression ne surmonte plus la force F3 mentionnée plus haut en sorte que le corps d'aiguille 103 ferme la soupape d'injection (et son soulèvement devient L0). En conséquence, le corps d'aiguille 103 est à la fermeture lorsque la pression dans le canal de combustible tombe à P2 = Fl1/1rx et le corps d'aiguille 103 est à l'ouverture lorsque la pression atteint P1 = F1/ 1r(x Y). Puisque P2 < P1, le taux d'injection de combustible est, durant la fermeture de la soupape, inférieur à
ce qu'il est pendant l'ouverture.
Actuellement, le corps d'aiguille 103 ayant une certaine masse ne se ferme pas au temps T2 mais au temps T3 du fait d'un retard dû à son accélération. Durant ce temps de retard, la
pression dans le canal de combustible 10 tombe à P4.
En conséquence, le taux d'injection de combustible qui est proportionnel à la pression dans le canal de combustible chute inévitablement à la fin de la période d'injection de combustible, conmme représenté sur le diagramme D de la
figure 4.
De plus, après l'ouverture du pointeau 104, les orifices d'injection 106 agissent comme un étranglement lorsque du combustible est injecté, en sorte qu'il est difficile de déterminer le diamètre des orifices. Par exemple, si le diamètre des orifices est déterminé de manière à obtenir des performances optimales du moteur à vitesse moyenne, la pression maximale de l'injection de combustible devient excessivement basse à faible vitesse, o le taux d'injection de combustible en provenance de la pompe est bas, tandis que ladite pression
maximale devient excessivement forte à vitesse élevée.
Comme décrit ci-dessus, le combustible injecté à taux d'injection élevé en début d'injection est brûlé de manière brutale dans une chambre de combustion d'un moteur diesel et, par suite, engendre un accroissement brutal de pression. Il en résulte des bruits de combustion dénommés cognements diesel et également une augmentation de la pression maximale de combustion et une élévation résultante de la température de combustion, avec pour conséquence la possibilité d'émission
d'oxydes d'azote nocifs.
De plus, une diminution du taux d'injection de combustible à la fin de l'injection et l'accroissement résultant du temps d'injection de combustible ainsi que la formation de gouttelettes de combustible provoquée par une réduction de la pression d'injection ont pour conséquence l'apparition du phénomène dit de post-combustion. Ceci, non seulement engendre une fumée noire nocive due à une combustion incomplète et une émission d'hydrocarbure, mais également réduit le rendement thermique. Pour éviter ce problème, on a essayé de réduire le retard dans l'accélération en diminuant la masse du corps d'aiguille 103, mais cela n'a pas permis une amélioration globale des
performances.
De plus, pour ce qui concerne l'étranglement occasionné par les orifices d'injection 106, la diminution de la pression d'injection à basse vitesse du moteur augmente la formation de gouttelettes de combustible atomisé et abaisse le rendement de combustion, cependant qu'à vitesse élevée du moteur, la pression d'injection devient trop forte, ce qui accroît la sollicitation de la pompe d'injection de combustible qui consomme une puissance excessive. En conséquence, puisque les pertes résultantes sont supérieures à l'avantage d'une combustion améliorée, il s'ensuit qu'on ne peut obtenir aucune amélioration globale pour ce qui concerne le rendement thermique. Un objet de la présente invention est de proposer un injecteur de combustible qui puisse accroître la pression
d'injection de combustible à la fin de la période d'injection.
A cet effet, conformément & la présente invention, il est prévu un injecteur de combustible caractérisé en ce qu'il comporte un corps d'aiguille mobile pré-contraint par des moyens appropriés dans le sens de la fermeture vis à vis d'un siège de soupape, un canal d'arrivée de combustible communiquant avec une chambre de travail constituée autour du siège de soupape et amenant le combustible à un orifice d'injection de combustible lorsque la soupape est soulevée dudit siège, le corps d'aiguille étant ainsi agencé dans la chambre de travail que la pression de combustible dans ladite chambre agit sur une surface dudit corps d'aiguille et tend à soulever celui-ci du siège de soupape, une chambre d'accumulation de combustible disposée à proximité du corps d'aiguille en sorte que la pression de combustible dans la chambre d'accumulation de combustible agisse sur une surface du corps d'aiguille et tende à appliquer ce dernier contre un siège de soupape et un dispositif à soupape de commande agencé dans un canal de combustible auxiliaire faisant communiquer
ladite chambre de travail et ladite chambre d'accumulation.
L'invention vise également un dispositif d'injection de combustible comprenant un injecteur de combustible tel que défini ci-dessus et des moyens de commande reliés audit dispositif à soupape de commande et agencés de façon à fermer le dispositif à soupape de commande, initialement ouvert, avant le soulèvement du corps d'aiguille de la soupape de son siège, au début de la période d'injection de combustible et à ouvrir le dispositif à soupape de commande avant la fermeture de la
soupape à la fin de la période d'injection du combustible.
Un tel agencement présente l'avantage que la pression d'injection de combustible est augmentée & la fin de la période d'injection, ce qui diminie la taille des gouttelettes de
combustible injecté et atténue le problème de la post-
combustion et l'apparition d'émissions d'oxyde de carbone et d'hydrocarbure. De plus, la pression globale d'injection de combustible peut être accrue permettant de raccourcir la période d'injection. Cependant, le taux initial d'injection de combustible est réduit ce qui atténue le problème du "cognement diesel" rappelé
plus haut.
De préférence, lesdits moyens de commande sont commandés par un dispositif de timing, celui-ci étant lui-même commandé pour retarder ou avancer l'ouverture dudit dispositif à soupape de commande en sorte de diminuer ou d'accroître en conséquence la pression d'injection de combustible. De préférence, on prévoit des moyens pour régler le temps d'ouverture ou de fermeture dudit corps d'aiguille mobile en fonction du temps d'ouverture ou de fermeture dudit dispositif à soupape de commande de façon à régler la pression d'injection de combustible à l'ouverture ou à la fermeture dudit corps d'aiguille. Un tel agencement permet d'optimiser la pression
d'injection de combustible pour diverses vitesses du moteur.
Par exemple, on peut prévoir des moyens pour retarder le timing du corps d'aiguille mobile à faible vitesse du moteur, ce qui
accroît la pression d'injection de combustible.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente
invention ressortiront de la description qui va suivre d'un
mode de réalisation préféré de l'invention, description donnée
à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexes sur lesquels: Figure 1 est une vue en coupe verticale d'un injecteur de combustible selon la présente invention; Figure 2 est un diagramme de performance dudit injecteur; Figure 3 est une vue en coupe verticale d'un injecteur de combustible conventionnel, et
Figure 4 est un diagramme de performance de cet injecteur.
On va maintenant, en se référant aux dessins annexés,
décrire un mode de réalisation de la présente invention.
Sur la figure 1, une soupape 1 d'un injecteur de combustible selon la présente invention comporte une partie supérieure 2 et une partie inférieure 4 maintenues ensemble par l'intermédiaire d'un écrou 3 vissé sur la partie 2 dont
l'extrémité supérieure reçoit p&r vissage un bouchon d'arrêt 5.
A l'extrémité inférieure de la partie inférieure 4 sont ménagés des orifices d'injection 6 ainsi qu'un siège de soupape 7 à proximité de ces derniers. Un canal d'arrivée de combustible 8 communiquant avec le siège de soupape 7 est ménagé ainsi qu'un alésage 9 ménagé dans une partie centrale axiale de l'élément de soupape inférieur 4 et dans lequel coulisse un corps d'aiguille 11 qui sera décrit plus loin. Une chambre de travail s'étendant horizontalement est ménagée au-dessus du siège de
soupape 7 dans le canal de combustible 8.
Le corps d'aiguille 11 est agencé de manière à comporter, en-dessous de la partie coulissante 12, de section A1, du corps, une partie inférieure 13, de section A2, qui vient en butée totale contre le siège de soupape 7, et en prolongement,
& sa partie supérieure, une tige-poussoir 14.
En ce qui concerne le corps d'aiguille 11, lorsque la partie coulissante 12 est disposée dans l'alésage 9 de la partie inférieure 4 et que l'extrémité du pointeau 13 est amenée en contact avec le siège de soupape 7, un espace d'accumulation 15 est constitué entre une extrémité supérieure 12a de la partie coulissante 12 du corps d'aiguille 11 et une
extrémité inférieure 2a de la partie supérieure de soupape 2.
La tige-poussoir 14 du corps d'aiguille 11 s'étend dans un alésage 16 servant de canal de combustible et ménagé dans la partie supérieure de soupape 2, et son extrémité supérieure est soumise à la poussée vers le bas d'un ressort 19 interposé entre une coupelle de ressort 18 et le bouchon d'arrêt 5. Le ressort 19 est logé dans un alésage 17 ménagé sur le dessus de la partie supérieure de soupape 2 et presse le pointeau 13 contre le siège de soupape 7. Lorsque le pointeau 13 s'ouvre, la face supérieure 12a de la partie coulissante 12 du corps d'aiguille 11 et la face inférieure 2a de la partie supérieure de soupape 2 ne sont pas en contact l'un avec l'autre et le soulèvement du corps d'aiguille 11 est défini par l'écart N1
entre la coupelle 18 et le bouchon d'arrêt 5.
Un canal de combustible 20 est ménagé dans la partie supérieure de soupape 2 et est agencé de façon qu'une de ses extrémités communique avec le canal de combustible 8 formé dans la partie inférieure de soupape 4, cependant que son autre extrémité est en communication avec un orifice 22 ménagé dans un prolongement 21 de la partie supérieure de soupape 2 et communiquant lui-même avec une pompe d'injection de combustible
non représentée.
Un passage de communication 23 coupe le canal de combustible 20 dans une zone sensiblement centrale du prolongement 21 de la partie supérieure de soupape 2 et
communique avec l'alésage 16.
Un dispositif à soupape de régulation électromagnétique 24 comporte une soupape de régulation 25 venant en butée contre un siège de soupape 26 conformé en un point d'intersection entre le canal de combustible 20 et le passage de communication 23; une partie coulissante portant la soupape de régulation 25 est susceptible de se déplacer dans un alésage 27 ménagé au-dessus du siège de soupape 26 et une armature de fer 31 disposée à la partie supérieure de la partie coulissante 28 à laquelle elle est fixée à l'aide d'une vis 28a, ladite armature comportant une partie supérieure 29 et une partie inférieure 30; une bobine électromagnétique supérieure 32 et une bobine électromagnétique inférieure 33, interposées entre la partie d'armature supérieure 29 et la partie d'armature inférieure 30, et un boîtier 34. La bobine électromagnétique supérieure 32 et la bobine électromagnétique inférieure 33 sont fixées à l'intérieur du boîtier 34 dont l'extrémité inférieure
est vissée sur le prolongement 21.
Lorsque la bobine électromagnétique inférieure 33 est excitée, la partie d'armature inférieure 30 est soulevée ce qui provoque l'application de la soupape de régulation 25 contre le siège de soupape 26, fermant celle-ci. De la même manière, lorsque la bobine électromagnétique supérieure 32 est excitée, la partie d'armature supérieure 29 est abaissée ce qui provoque la séparation de la soupape de régulation 25 du siège de
soupape 26, ouvrant ainsi la soupape.
Dans l'agencement ainsi décrit (dont un mode de réalisation est représenté en figure 1), pendant l'ouverture de la soupape provoquée par une élévation de la pression dans le canal de combustible au début de l'injection de combustible, le combustible dans l'accumulateur 15 est comprimé par le soulèvement de l'aiguille 11 et sa pression augmente ce qui réduit la vitesse d'ouverture de soupape de l'aiguille 11, abaissant ainsi le taux d'injection de combustible. De plus, & l'intérieur de la chambre de combustion du moteur, le taux de production de chaleur durant la combustion initiale est abaissé et le taux d'accroissement de pression de conbustion est, par
la suite, diminué.
De plus, lorsque le temps d'ouverture de la soupape de régulation électromagnétique 24 est retardé, la pression dans l'accumulateur 15 est accrue et augmente la pression d'ouverture de la soupape, rendant ainsi possible l'accroissement de l'injection de combustible à pression maximale. Pendant la fermeture de la soupape & la fin de l'injection de combustible, la soupape de régulation électromagnétique 24 est ouverte et la pression dans les canaux de combustible 20, 8 est appliquée dans l'accumulateur 15 en sorte que les pressions au-dessus et en-dessous du corps d'aiguille 11 deviennent identiques. Par suite, le corps d'aiguille 11 est accéléré par le ressort 19 et ferme la soupape. La pression de départ de la fermeture de la soupape est réglée en modifiant le temps d'ouverture de la soupape de régulation électromagnétique 24, et la pression dans les canaux de combustible au départ de ladite fermeture de la soupape peut être réglée de manière à devenir supérieure à la pression à la fin de l'ouverture de la soupape. Lorsque la pression dans les canaux de combustible à la fin de la fermeture du corps d'aiguille est accrue, les dimensions de particules des gouttelettes injectées par les orifices d'injection 6 à la fin de l'injection de combustible peuvent être réduites, ce qui permet d'améliorer l'état de la
combustion dans le moteur diesel.
En outre, conmme décrit ci-dessus, les temps d'ouverture/fermeture du corps d'aiguille 11 sont réglés, la pression d'ouverturetfermeture du corps d'aiguille 11 est accrue & basse vitesse du moteur, et une injection à haute pression est effectuée en particulier pendant la fermeture de la soupape, le taux d'injection de combustible est accru et la post-combustion est évitée, la quantité des-émissions de fumées noires, de CO et d'hydrocarbures est réduite, et le degré isochore du cycle de Sabathe peut être accru, améliorant ainsi
le rendement thermique du moteur diesel.
Le fonctionnement des modes de réalisation décrits ci-
dessus est maintenant donné en détail.
Lorsque du combustible en provenance de la pompe d'injection de combustible (non représentée) s'écoule dans les canaux de combustible 20, 8 par l'intermédiaire de l'orifice de communication 22, du fait que la soupape de régulation 25 est déjà & distance du siège de soupape 26, ledit combustible s'écoule dans le passage de communication 23 et dans l'alésage 16, en sorte que la pression dans les passages de combustible commence à s'élever au temps tl à la pression PO illustrée en
figure 2.
Au temps précédent tO, une force magnétique GO est engendrée par la bobine électromagnétique inférieure 33 après un temps de retard de tO - tl pendant l'excitation. Au temps t3, la bobine électromagnétique inférieure 33 donne sa pleine capacité G1, et tente de pousser vers le haut la partie d'armature inférieure 30. Cependant, un temps de retard nécessaire à l'accélération est provoqué par la masse de la partie d'armature inférieure 30, la partie d'armature supérieure 29, la partie coulissante 28 et la soupape de régulation 25. Par suite, la soupape de régulation 25 qui était complètement ouverte avec un soulèvement LO au temps t2 se ferme complètement au temps t4 et, dans l'intervalle, la pression dans l'espace d'accumulation 15 s'accroit et passe à P1. A ce moment, la force F2 poussant vers le bas le corps d'aiguille 11 est égale à: F1 - P1 x A1 (F1: contrainte du ressort 19 au moment de son montage) (A1: section de la partie coulissante 12) Par suite, du fait que cette force F2 est supérieure à la force poussant vers le haut le corps d'aiguille 11, cette dernière étant égale à: Pi x (A1 - A2) (A2: section du pointeau 13)
le corps d'aiguille ne s'ouvre pas.
La pression du combustible provenant de la pompe d'injection augmente avec le temps, en sorte qu'au temps t5 la pression dans le canal de combustible 8 s'accroît et passe à P2 et la force devient: F2 = F1 - P1 x A1 = P2 x (A1 - A2) en sorte que le corps d'aiguille 11 conmmence à s'ouvrir
pleinement.
Simultanément à l'ouverture de la soupape, la surface du corps d'aiguille 11 recevant la pression s'accroit et passe de (Al - A2) à A1, entrainant l'accroissement net de la force poussant vers le haut le corps d'aiguille 11 qui passe à F3 = P2 x A1. Le mouvement vers le haut de l'aiguille de soupape est accéléré par cette force F3, mais un retard dans l'accélération survient du fait de la masse de la partie coulissante 12 du corps d'aiguille 11, du pointeau 13, de la tige-poussoir 14, de la coupelle de ressort 18 et du ressort 19. En conséquence, durant l'intervalle de temps t5 - t6, le soulèvement du corps d'aiguille 11 passe de NO à N1 en sorte que le corps d'aiguille 11 s'ouvre totalement et le taux
d'injection de combustible s'accroit de RO & R1.
Dans l'intervalle, la pression dans le canal de combustible 8 s'élève de P2 à P3 et le combustible dans la chambre d'accumulation 15 est comprimé lors du soulèvement à N1 du corps d'aiguille 11, en sorte que la pression d'accumulation AP s'élève de P1 à P4 comme représenté en tiretés dans le premier diagramme de la figure 2. En conséquence, la force poussant vers le bas le corps d'aiguille 11 (représentée par la ligne tiretée DF dans le diagramme force/temps de la figure 2) s'élève à F4, comprimant le ressort 19 et provoquant
l'accroissement de la force du ressort SF de F1 à F5.
Au temps t6 et après, le taux d'injection de combustible s'accroit encore en fonction de la pression de fourniture du
combustible par la pompe d'injection.
Comme décrit ci-dessus, dans la présente invention, lorsque le temps tO, o la bobine électromagnétique inférieure 33 est excitée, est modifié, il est possible de changer le temps d'injection de combustile t5 ainsi que la pression de début d'injection P2, et le taux d'injection de combustible
peut être modifié de la sorte.
L'injection de combustible est achevée par la désexcitation de la bobine électromagnétique inférieure 33 au temps t7 et par l'excitation de la bobine électromagnétique supérieure 32. Au temps t8, la force magnétique ML de la bobine électromagnétique inférieure 33 commence à disparaitre et la force magnétique MU (représentée en tiretés dans le diagramme force magnétique/temps de 1a figure 2) de la bobine électromagnétique supérieure 32 commence & apparaître. Au temps t9, la soupape de régulation 25 est accélérée de façon à commencer l'ouverture de la soupape et après tlO la soupape de
régulation 25 est complètement ouverture au temps tMl.
Simultanément à l'ouverture de la soupape de régulation 25, à t9 le combustible & haute pression dans le canal de combustible 20 est appliqué à la chambre d'accumulation 15 via
le canal de combustible 23 pour augmenter la pression.
Au départ au temps t12 lorsque la pression P6 dans l'accumulateur 15 devient: F6 = P5 x A2 + F5 = P6 x A1 le corps d'aiguille 11 commence à se fermer, mais au temps t12 et par la suite, la pression dans l'accumulateur 15 continue à s'élever et au temps t13 cette pression devient identique à P7, c'est-à-dire égale à la pression dans les canaux de combustible 20, 8, en sorte que la pression devient: F7 = P7 x A1 = F5 Ainsi, la force qui tend à fermer le corps d'aiguille 11 devient par la force du ressort F5 supérieure à la force qui tend à ouvrir le corps d'aiguille 11: F8 = P7 x A1 Il en résulte que le corps d'aiguille 11 est accéléré rapidement et se ferme au temps t14 et à la pression P8 dans
les canaux de combustible 20, 8.
Pendant l'intervalle de temps t12 - t14, le taux d'injection de combustible décroît rapidement de R2 à R0 et l'injection de combustible s'achève à R0. Le taux d'injection de combustible qui est élevé à la fin de l'injection contribue à raccourcir la période d'injection, améliore le rendement du moteur diesel et empêche l'émission de fumées noires dans les gaz d'échappement. A ce moment critique, la pression dans les canaux de combustible 20, 8 est élevée (P8), les dimensions de particule des gouttelettes atomisées du combustible injecté à partir des orifices d'injection 6 à la fin de l'injection sont petites, le taux de combustion est amélioré et l'émission de
fumées noires peut être contr8ôlée.
Au temps t15, la pression dans les canaux de combustible , 8 revient à PO et le corps d'aiguille 11 est ouvert par le ressort 19 de force F1, terminant le cycle avant le départ de
l'injection de combustible.
Comme décrit ci-dessus, selon la présente invention, l'injecteur de combustible comporte un corps d'aiguille monté mobile dans un alésage ménagé dans la partie inférieure de la soupape et dans lequel un pointeau vient en contact contre un siège de soupape au voisinage d'un orifice d'injection, une partie supérieure du corps d'aiguille étant pressé vers le bas par un ressort; un accumulateur formé au-dessus du corps d'aiguille; un canal de combustible communiquant avec le siège de soupape; un passage de communication dérivé du canal de combustible et communiquant avec l'accumulateur et une soupape de régulation électromagnétique agencée dans le passage de communication et dont les temps d'ouverture et de fermeture peuvent être réglés. En conséquence, lorsque les temps d'excitation de la soupape électromagnétique sont modifiés, il est possible de changer la pression d'injection de combustible
et le taux d'injection de combustible au début de l'injection.
Lorsque le taux d'injection de combustible est abaissé, le taux de production de chaleur à l'intérieur de la chambre de combustion du moteur diesel peut être abaissé lors de la combustion. De plus, il est possible de réduire le niveau du bruit de combustion en abaissant le taux d'accroissement de la pression de combustion et de réduire la quantité d'oxyde
d'azote produite.
En outre, lorsque les temps d'excitation de la soupape électromagnétique sont modifiés, il est possible de faire varier la pression d'injection de combustible et le taux d'injection de combustible à la fin de l'injection. Au même moment, les avantages s'additionnent du fait du raccourcissementde la période d'injection de combustible et du contr8le pendant la combustion du moteur diesel de l'apparition du phénomène de postcombustion, et il est possible de réduire la quantité des émissions de fumées noires, de CO et
d'hydrocarbures et d'améliorer le rendement thermique.
Par ailleurs, l'injecteur de combustible selon la présente invention offre un autre avantage en ce sens que lorsque les temps d'excitation de la soupape de régulation électromagnétique sont modifiés, les pressions d'injection de combustible initiale et finale peuvent être optimisées en vue d'obtenir un taux d'injection de combustible optimal en
fonction de la vitesse du moteur diesel.
Claims (8)
1. Injecteur de combustible caractérisé en ce qu'il comporte un corps d'aiguille (11) mobile pré-contraint par des moyens appropriés dans le sens de la fermeture vis à vis d'un siège de soupape (7), un canal d'arrivée de combustible (20,8) communiquant avec une chambre de travail (10) constituée autour du siège de soupape et amenant le combustible à un orifice (6) d'injection de combustible lorsque la soupape est soulevée dudit siège, le corps d'aiguille (11) étant ainsi agencé dans la chambre de travail (10) que la pression de combustible dans ladite chambre agit sur une surface du corps d'aiguille et tend à soulever celui-ci du siège de soupape, une chambre (15) d'accumulation de combustible disposée audessus du corps d'aiguille en sorte que la pression de combustible dans la chambre d'accumulation de combustible agisse sur une surface du corps d'aiguille et tende à appliquer ce dernier contre le siège de soupape et un dispositif à soupape de commande (24) agencé dans un passage de combustible auxiliaire (23) faisant communiquer ladite chambre de travail (10) et ladite chambre
d'accumulation (15).
2. Injecteur de combustible suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif à soupape de commande est commandé par un dispositif d'actionnement électromagnétique
(29 à 33).
3. Injecteur de combustible suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit passage de combustible auxiliaire (23) s'étend à partir du canal d'entrée de
combustible (20).
4. Dispositif d'injection de combustible comprenant un
injecteur de combustible suivant l'une des revendications 1 à
3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande reliés audit dispositif & soupape de commande (24) et agencés pour fermer le dispositif à soupape de commande initialement ouvert, avant le soulèvement du corps d'aiguille (11) de la soupape de son siège (7) au début de la période d'injection du combustible, et pour ouvrir le dispositif à soupape de commande avant l'application du corps d'aiguille sur son siège à la fin
de la période d'injection.
5. Dispositif d'injection de combustible suivant la reven-
dication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont pilotés par un dispositif de timing, ce dispositif étant commandé pour retarder ou avancer l'ouverture dddit dispositif S & soupape de commande (24) en sorte d'accroître ou de diminuer
en conséquence la pression d'injection de combustible.
6. Dispositif d'injection de combustible suivant la reven-
dication 4 ou 5, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour régler les temps d'ouverture ou de fermeture du corps d'aiguille mobile (11) de la soupape en fonction des temps d'ouverture ou de fermeture dudit dispositif à soupape de commande (24) en sorte de régler la pression d'injection de combustible à l'ouverture ou à la fermeture dudit corps d'aiguille.
7. Dispositif d'injection de combustible suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est agencé pour retarder le timing dudit corps d'aiguille (11) de la soupape à faible vitesse du moteur, permettant ainsi l'accroissement de
la pression d'injection de combustible.
8. Moteur diesel caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'injection de combustible suivant l'une des
revendications 4 à 7.
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