FR2653181A1 - IMPROVED ELECTROMAGNETIC DOSING AND ATOMIZATION VALVE FOR A FUEL SUPPLY DEVICE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. - Google Patents

IMPROVED ELECTROMAGNETIC DOSING AND ATOMIZATION VALVE FOR A FUEL SUPPLY DEVICE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une valve électromagnétique perfectionnée de dosage et d'atomisation pour dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne. Cette valve comprend essentiellement un corps annulaire (1) dans lequel est logé un électro-aimant et à l'extrémité avant duquel fait saillie un ajutage d'injection (2) coaxial avec le corps (1) et ayant un orifice d'arrivée de carburant (3) commandé par un plongeur (4) actionné par l'électro-aimant. La partie d'extrémité (6) de l'orifice d'alimentation (3) fait un angle de plus de 0degré et de moins de 60degré avec l'axe longitudinal du corps de l'ajutage (1), de façon que le jet de carburant atomisé produit par la valve soit incliné par rapport à l'axe mentionné ci-dessus.The invention relates to an improved metering and atomizing electromagnetic valve for a fuel supply device of an internal combustion engine. This valve essentially comprises an annular body (1) in which is housed an electromagnet and at the front end of which protrudes an injection nozzle (2) coaxial with the body (1) and having an inlet orifice of fuel (3) controlled by a plunger (4) actuated by the electromagnet. The end portion (6) of the supply port (3) makes an angle of more than 0 degrees and less than 60 degrees with the longitudinal axis of the body of the nozzle (1), so that the jet of atomized fuel produced by the valve is inclined with respect to the axis mentioned above.

Description

La présente invention concerne une valve électromagnétique de dosage etThe present invention relates to an electromagnetic dosing valve and

d'atomisation du carburant employée sur un dispositif d'alimentation en carburant  atomizing fuel used on a fuel supply device

d'un moteur à combustion interne.an internal combustion engine.

Des valves du type mentionné ci-dessus déjà connues comprennent principalement une pièce annulaire dans laquelle est logé un électroaimant et à l'extrémité avant de laquelle fait saillie un ajutage d'injection coaxial avec la pièce et comportant un orifice d'arrivée de  Valves of the above-mentioned type already known comprise mainly an annular piece in which is housed an electromagnet and at the front end of which projects an injection nozzle which is coaxial with the workpiece and has an inlet orifice of

carburant commandé par un plongeur actionné par l'électro-  fuel controlled by a diver powered by electro-

aimant. Des valves de ce type sont montées sur des sièges de la tubulure d'alimentation en mélange air-carburant des cylindres du moteur de façon à injecter à l'intérieur des cylindres, et en un point donné en amont de chaque valve d'admission, une quantité donnée de carburant atomisé qui se mélange avec l'air appliqué à la tubulure pour former  magnet. Valves of this type are mounted on the seats of the air-fuel mixture feed pipe of the engine cylinders so as to inject inside the cylinders, and at a given point upstream of each intake valve, a given amount of atomized fuel that mixes with the air applied to the tubing to form

le mélange air-carburant.the air-fuel mixture.

L'axe de l'orifice d'arrivée du carburant commandée par un plongeur sur l'ajutage d'injection coïncide sensiblement avec les axes de la pièce et de l'ajutage, si bien que la direction du jet de carburant atomisé sortant de l'orifice d'alimentation coincide sensiblement avec l'axe de la valve. Pour obtenir un mélange homogène de carburant atomisé et d'air à l'intérieur de la tubulure d'admission, l'axe du jet de carburant atomisé doit sensiblement coïncider avec l'axe de la partie de la tubulure se trouvant en aval de la valve, de façon à éviter que le carburant soit projeté et se dépose sur la  The axis of the fuel inlet port controlled by a plunger on the injection nozzle substantially coincides with the axes of the workpiece and the nozzle, so that the direction of the atomized fuel jet coming out of the nozzle The supply orifice coincides substantially with the axis of the valve. To achieve a homogeneous mixture of atomized fuel and air within the intake manifold, the axis of the atomized fuel jet must substantially coincide with the axis of the portion of the manifold located downstream of the intake manifold. valve, so as to prevent the fuel from being thrown and deposited on the

surface de la tubulure.tubing surface.

Pour obtenir ce résultat, l'axe de chaque valve doit faire un certain angle étroit avec l'axe de la partie de la tubulure se trouvant en aval de la valve, exigence  To obtain this result, the axis of each valve must make a certain narrow angle with the axis of the portion of the tubing located downstream of the valve, a requirement

géométrique qui se traduit par de nombreux inconvénients.  geometric which results in many disadvantages.

Les plus importants de ces inconvénients sont la construction complexe des sièges de valve et le très petit diamètre imposé au corps de valve et, en particulier, à l'ajutage, ce qui pose de sérieux problèmes du point de  The most important of these disadvantages are the complex construction of the valve seats and the very small diameter imposed on the valve body and, in particular, the nozzle, which poses serious problems in terms of

vue de la construction de la valve.view of the construction of the valve.

Le but de la présente invention est de proposer une valve électromagnétique de dosage et d'atomisation du carburant du type mentionné ci-dessus, conçue pour  The object of the present invention is to propose an electromagnetic valve for metering and atomizing fuel of the type mentioned above, designed to

supprimer les inconvénients ci-dessus.  remove the above disadvantages.

En visant à réaliser cet objectif, selon l'invention, il est proposé une valve électromagnétique de dosage et d'atomisation du carburant pour un dispositif d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne, ladite valve comprenant un corps annulaire dans lequel est logé un électro-aimant et à l'extrémité avant duquel fait saillie un ajutage d'injection coaxial avec ledit corps et comportant un orifice d'arrivée de carburant commandé par un plongeur actionné par ledit électro-aimant, caractérisée par le fait que la partie d'extrémité au moins dudit orifice d'alimentation fait un angle légèrement supérieur à 0 et inférieur à 60 avec l'axe longitudinal dudit corps et dudit ajutage, afin que le jet de carburant atomisé produit par ladite valve soit  In aiming to achieve this objective, according to the invention, there is provided an electromagnetic valve for metering and atomizing fuel for an internal combustion engine fuel supply device, said valve comprising an annular body in which is housed an electromagnet and at the front end projecting an injection nozzle coaxial with said body and having a fuel inlet port controlled by a plunger actuated by said electromagnet, characterized in that the part of the at least one end of said supply port makes an angle slightly greater than 0 and less than 60 with the longitudinal axis of said body and said nozzle, so that the atomized fuel jet produced by said valve is

incliné par rapport audit axe.inclined with respect to said axis.

Un mode de réalisation non limitatif de la présente invention va être décrit à titre d'exemple en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente une coupe schématique d'une partie d'une tubulure d'air d'un dispositif d'alimentation en carburant équipé de la valve selon la présente invention; La figure 2 représente une vue latérale partiellement en coupe de la valve selon la présente invention; et La figure 3 représente une vue avant de la valve  A non-limiting embodiment of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 shows a schematic sectional view of a portion of an air tubing of a device fuel supply equipped with the valve according to the present invention; Figure 2 shows a side view partially in section of the valve according to the present invention; and Figure 3 shows a front view of the valve

selon la présente invention.according to the present invention.

La valve selon la présente invention assure le dosage et l'atomisation du carburant sur un dispositif d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne. Ladite valve, qui est sensiblement connue en ellemême, comporte un corps annulaire 1 délimitant une cavité interne (non représentée) dans laquelle est logé un électro-aimant. A l'extrémité avant dudit corps 1 fait saillie un ajutage d'injection 2 coaxial avec le corps 1 et comprenant un orifice d'arrivée de carburant 3 commandé par un plongeur 4 actionné d'une manière déjà connue par ledit électro-aimant. Immédiatement en amont de l'orifice 3, est convenablement formé un siège 5 sensiblement  The valve according to the present invention assures the dosing and atomization of the fuel on an internal combustion engine fuel supply device. Said valve, which is substantially known in itself, comprises an annular body 1 defining an internal cavity (not shown) in which is housed an electromagnet. At the front end of said body 1 protrudes an injection nozzle 2 coaxial with the body 1 and comprising a fuel inlet port 3 controlled by a plunger 4 actuated in a manner already known by said electromagnet. Immediately upstream of the orifice 3, a seat 5 is suitably formed.

conique pour l'extrémité du plongeur 4.  conical for the end of the plunger 4.

Selon la présente invention, au moins la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3 fait un angle de plus de 0 et de moins de 60 avec l'axe longitudinal "a" du corps 1 et de l'ajutage 2, ledit angle étant  According to the present invention, at least the end portion 6 of the feed port 3 makes an angle of more than 0 and less than 60 with the longitudinal axis "a" of the body 1 and the nozzle 2 , said angle being

convenablement égal à 30 .suitably equal to 30.

La partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3 sort à travers une surface 7 de l'ajutage 2, perpendiculaire à l'axe du corps 1. Comme représenté clairement sur la figure 2, la partie de l'ajutage qui n'est pas occupée par la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3 est dégagée sous forme d'une partie chanfreinée 8 comportant convenablement une surface 9 située dans un plan perpendiculaire à celui de l'axe "a" du corps 1 et à l'axe "b" d'une partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3, et se trouve inclinée  The end portion 6 of the supply port 3 exits through a surface 7 of the nozzle 2, perpendicular to the axis of the body 1. As clearly shown in FIG. 2, that portion of the nozzle which is not occupied by the end portion 6 of the supply port 3 is disengaged as a chamfered portion 8 suitably having a surface 9 located in a plane perpendicular to that of the axis "a" of the 1 and the axis "b" of an end portion 6 of the feed port 3, and is inclined

commodément à 45 par rapport à l'axe du corps 1.  conveniently at 45 relative to the axis of the body 1.

La valve comprend de préférence une douille 10 montée sur l'extrémité avant de l'ajutage 2 et dans laquelle sont formés à la fois la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3 et un chanfrein 8. Comme représenté sur la figure 3, au moins la section d'extrémité 11 de la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3 n'est pas circulaire mais peut être commodément elliptique, le plus petit demi-axe de ladite ellipse se situant dans le plan contenant l'axe "a" du corps 1 et l'axe "b" de la  The valve preferably comprises a bushing 10 mounted on the front end of the nozzle 2 and in which are formed both the end portion 6 of the feed port 3 and a chamfer 8. As shown in FIG. 3, at least the end section 11 of the end portion 6 of the feed orifice 3 is not circular but can be conveniently elliptical, the smallest half-axis of said ellipse being in the plane containing the axis "a" of the body 1 and the axis "b" of the

partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3.  end portion 6 of the feed port 3.

La douille 10 comprend commodément un collier 12 monté à force sur l'extrémité de l'ajutage 2 comme  The sleeve 10 conveniently comprises a collar 12 forcibly mounted on the end of the nozzle 2 as

représenté sur la figure 2.shown in Figure 2.

Le fonctionnement de la valve est le suivant.  The operation of the valve is as follows.

La valve est montée à l'intérieur d'un siège 16 sur la tubulure d'admission 17, avec une garniture d'étanchéité 18 entre la valve et la surface extérieure de l'ajutage 2. L'extrémité supérieure de la valve est reliée à un raccord 19 grâce auquel est est alimentée en carburant. La valve doit être montée à l'intérieur d'un siège 16 de façon que l'axe "b" de la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3 soit situé dans le même plan que l'axe de la partie 20 de la tubulure 17 en aval du  The valve is mounted inside a seat 16 on the intake manifold 17, with a seal 18 between the valve and the outer surface of the nozzle 2. The upper end of the valve is connected to a connection 19 which is supplied with fuel. The valve must be mounted inside a seat 16 so that the axis "b" of the end portion 6 of the feed orifice 3 is located in the same plane as the axis of the part 20 of the tubing 17 downstream of the

siège 16.seat 16.

Grâce à ce montage, le jet 21 de carburant atomisé sortant de la valve est sensiblement orienté le long de l'axe "b" de la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3, c'est-à-dire qu'il coïncide sensiblement avec l'axe de la partie 20 de la tubulure 17. Par conséquent, les particules de carburant atomisé sont dirigées vers le centre du flux d'air s'écoulant le long de ladite partie 20 de la tubulure 17, en formant par conséquent un mélange air-carburant homogène et en empêchant sensiblement le carburant atomisé d'être dirigé et de se condenser sur la surface de la partie 20 de la tubulure 17. Le flux d'air à l'intérieur de la tubulure 17 n'est sensiblement pas affecté par la présence de l'ajutage 2 (ou de la douille 10) grâce au chanfrein 8, ce qui contribue à réduire considérablement la résistance créée par la partie d'ajutage 2 faisant saillie à  With this arrangement, the jet 21 of atomized fuel leaving the valve is substantially oriented along the axis "b" of the end portion 6 of the feed orifice 3, that is to say it substantially coincides with the axis of the portion 20 of the tubing 17. Therefore, the atomized fuel particles are directed towards the center of the air flow flowing along said portion 20 of the tubing 17, thereby forming a homogeneous air-fuel mixture and substantially preventing the atomized fuel from being directed and condensing on the surface of the portion 20 of the tubing 17. The flow of air within the tubing 17 is substantially unaffected by the presence of the nozzle 2 (or the sleeve 10) through the chamfer 8, which contributes to significantly reduce the resistance created by the nozzle portion 2 protruding from

l'intérieur de la tubulure 17.inside the tubing 17.

Les angles d'ouverture du jet, mesurés dans le plan contenant les axes "a" et "b" et dans le plan perpendiculaire contenant l'axe "b", ont été jugés différents, l'angle d'ouverture du jet de la section 11  The opening angles of the jet, measured in the plane containing the axes "a" and "b" and in the perpendicular plane containing the axis "b", were judged to be different, the opening angle of the jet of the section 11

étant plus grand dans le second des deux plans ci-dessus.  being larger in the second of the two planes above.

Ceci vient de la géométrie de la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3 et, en particulier, de la forme sensiblement elliptique de la section d'extrémité 11, dont  This comes from the geometry of the end portion 6 of the feed port 3 and, in particular, the substantially elliptical shape of the end section 11, which

l'axe le plus long se trouve dans le second plan.  the longest axis is in the background.

Un jet à grand angle dans ledit plan permet d'obtenir  A jet at a wide angle in said plane makes it possible to obtain

un mélange homogène de carburant atomisé et d'air.  a homogeneous mixture of atomized fuel and air.

La douille 10 peut être fabriquée en n'importe quel matériau, commodément en matière plastique. Si elle est fabriquée en métal, la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation peut être usinée par électroérosion. Même si la partie d'extrémité 6 de l'orifice d'alimentation 3 est formée à l'intérieur de la douille  The socket 10 can be made of any material, conveniently plastic. If it is made of metal, the end portion 6 of the supply port can be machined by spark erosion. Even though the end portion 6 of the feed port 3 is formed inside the bushing

, elle peut être directement formée sur l'ajutage 2.  it can be directly formed on the nozzle 2.

Il paraîtra évident à l'homme de l'art que des modifications peuvent être apportées à la construction et à l'agencement des pièces constituant la valve telle qu'elle a été décrite sans pour cela sortir du cadre de la  It will be obvious to one skilled in the art that modifications can be made to the construction and arrangement of the parts constituting the valve as described without departing from the scope of the

présente invention.present invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1- Valve électromagnétique de dosage et d'atomisation du carburant pour dispositif d'alimentation d'un moteur à combustion interne en carburant, ladite valve comprenant un corps annulaire (1) dans lequel est logé un électro- aimant et à l'extrémité avant duquel fait saillie un ajutage d'injection (2) coaxial avec ledit corps (1) et comportant un orifice d'alimentation en carburant (3)  An electromagnetic fuel metering and atomizing valve for a device for supplying an internal combustion engine with fuel, said valve comprising an annular body (1) in which an electromagnet is housed and at the front end protruding from an injection nozzle (2) coaxial with said body (1) and having a fuel supply port (3) commandé par un plongeur (4) actionné par ledit électro-  controlled by a plunger (4) actuated by said electro- aimant, caractérisée par le fait qu'au moins la partie d'extrémité (6) dudit orifice d'alimentation (3) fait un angle de plus de 0 et de moins de 60 avec l'axe longitudinal (a) dudit corps (1) et dudit ajutage (2) de façon que le jet de carburant atomisé produit par ladite  magnet, characterized in that at least the end portion (6) of said supply port (3) makes an angle of more than 0 and less than 60 with the longitudinal axis (a) of said body (1 ) and said nozzle (2) so that the atomized fuel jet produced by said valve soit incliné par rapport audit axe (a).  valve is inclined with respect to said axis (a). 2- Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite partie d'extrémité (6) dudit orifice d'alimentation (3) sort à travers une surface (7) dudit ajutage (2) perpendiculaire audit axe (a) dudit corps (1), la partie dudit ajutage (2) qui n'est pas occupée par ladite partie d'extrémité (6) dudit orifice d'alimentation  2- Valve according to claim 1, characterized in that said end portion (6) of said supply port (3) exits through a surface (7) of said nozzle (2) perpendicular to said axis (a) of said body (1), that portion of said nozzle (2) not occupied by said end portion (6) of said supply port (3) étant dégagée en forme de chanfrein (8).  (3) being disengaged in the form of a chamfer (8). 3- Valve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit chanfrein (8) présente une surface (9) située dans un plan perpendiculaire au plan contenant ledit axe (a) dudit corps (1) et l'axe (b) de ladite partie d'extrémité (6) dudit orifice d'alimentation (3) ladite surface (9) étant inclinée par rapport audit axe  3- valve according to claim 2, characterized in that said chamfer (8) has a surface (9) in a plane perpendicular to the plane containing said axis (a) of said body (1) and the axis (b) of said end portion (6) of said supply port (3) said surface (9) being inclined with respect to said axis (a) dudit corps (1).(a) of said body (1). 4- Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend une douille (10) montée à l'extrémité avant dudit ajutage (2) et présentant ladite partie d'extrémité (6) dudit orifice d'alimentation (3) et  4- Valve according to claim 1, characterized in that it comprises a sleeve (10) mounted at the front end of said nozzle (2) and having said end portion (6) of said supply port (3) and ledit chanfrein (8).said chamfer (8). 5- Valve selon l'une des revendications précédentes,  5- valve according to one of the preceding claims, caractérisée par le fait qu'au moins la partie d'extrémité (11) de ladite partie d'extrémité (6) dudit orifice  characterized in that at least the end portion (11) of said end portion (6) of said orifice d'alimentation (3) n'est pas circulaire.  feeding (3) is not circular. 6- Valve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ladite section d'extrémité (11) est sensiblement elliptique, le plus petit demiaxe de ladite ellipse se trouvant dans le plan contenant ledit axe (a) dudit corps (1) et ledit axe (b) de ladite partie  6. Valve according to claim 2, characterized in that said end section (11) is substantially elliptical, the smallest semiaxe of said ellipse being in the plane containing said axis (a) of said body (1) and said axis (b) of that part d'extrémité (6) dudit orifice d'alimentation (3).  end (6) of said supply port (3). 7- Valve selon l'une des revendications précédentes,  Valve according to one of the preceding claims, caractérisée par le fait que ledit angle formé par ladite partie d'extrémité (6) dudit orifice d'alimentation (3)  characterized by the fact that said angle formed by said end portion (6) of said feed port (3) avec ledit axe (a) dudit corps (1) est un angle de 30 .  with said axis (a) of said body (1) is an angle of 30. 8- Valve selon l'une des revendications 2 à 7  8- Valve according to one of claims 2 to 7 précédentes, caractérisée par le fait que ladite douille (10) comporte un collier (12) monté à force sur  preceding, characterized in that said sleeve (10) comprises a collar (12) forcibly mounted on l'extrémité dudit ajutage (2).the end of said nozzle (2).
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