FR2684416A1 - Fuel injection valve for direct-injection internal combustion engines with air compression - Google Patents
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Abstract
Description
Soupape d'injection de carburant pour des noteurs à combustion interne
à injection directe et à coipression d'air
L'invention concerne une soupape d'injection de carburant pour des moteurs à combustion interne à injection directe et à compression d'air, avec un corps d'injecteur présentant une tige d'injecteur qui
forme une section annulaire de passage avec une aiguille d'injecteur montée en coulissement dans la tige, et avec un porte-injecteur biressort pour recevoir deux ressorts de fermeture, le premier ressort de fermeture agissant en permanence sur l'aiguille d'injecteur, par l'intermédiaire d'un axe de pression central, et le deuxième ressort de fermeture agissant, par l'intermédiaire d'un élément de pression, sur une douille intermédiaire qui entoure l'axe de pression, qui traverse une rondelle intermédiaire intercalée entre le porte-injecteur et le corps d'injecteur, qui s'applique du côté frontal sur le corps d'injecteur en position de fermeture de l'aiguille d'injecteur et qui présente un évidement, du côté de l'aiguille d'injecteur, comme butée destinée à l'aiguille d'injecteur et limitant la longueur de course de la première phase, la longueur de course de la deuxième phase étant limitée par une paire d'épaulements constituée de la rondelle intermédiaire et de la douille intermédiaire.Fuel injection valve for internal combustion loggers
direct injection and air pressure
The invention relates to a fuel injection valve for internal combustion engines with direct injection and air compression, with an injector body having an injector rod which
forms an annular passage section with an injector needle slidably mounted in the rod, and with a two-spring injector holder to receive two closing springs, the first closing spring acting permanently on the injector needle, by via a central pressure axis, and the second closing spring acting, via a pressure element, on an intermediate bushing which surrounds the pressure axis, which passes through an intermediate washer interposed between the injector holder and injector body, which is applied on the front side to the injector body in the closed position of the injector needle and which has a recess, on the side of the injector needle, as a stop intended for the injector needle and limiting the stroke length of the first phase, the stroke length of the second phase being limited by a pair of shoulders made up of the intermediate washer and d e the intermediate sleeve.
On connatt par le brevet allemand n" 36 10 658 une soupape d'injection de carburant de ce type, dans laquelle la disposition de deux ressorts dans le porte-injecteur permet une gradation de l'injection, qui se traduit par un comportement amélioré en matière de bruit et de fumées. German patent No. 36 10 658 discloses a fuel injection valve of this type, in which the arrangement of two springs in the injector holder allows a gradation of the injection, which results in improved behavior in noise and smoke matter.
Etant donné que le mode de fonctione.ent du système dépend de la longueur de course de la première phase ou encore de la course de préinjection, un réglage précis est nécessaire. Le réglage à des valeurs prédéterainées, 0,03 mn par exemple, s'effectue habituellement au banc d'essai de la pompe d'injection, à des températures ambiantes. Since the operating mode of the system depends on the stroke length of the first phase or on the pre-injection stroke, precise adjustment is necessary. Adjustment to pre-preset values, 0.03 min for example, is usually carried out at the injection pump test bench, at ambient temperatures.
Toutefois, lors d'essais effectués sur des moteurs, on a constaté que, du fait des températures élevées régnant dans la chambre de combustion, des écarts de la course de préinjection atteignant jusqu'à 100X par rapport aux mesures effectuées au banc d'essai de ta pompe apparaissent, écarts qui se traduisent par des quantités de preinjection trop importantes, dans une mesure inadmissible. However, during tests carried out on engines, it was found that, due to the high temperatures prevailing in the combustion chamber, deviations from the pre-injection stroke reaching up to 100 × compared to the measurements carried out on the test bench. of your pump appear, deviations which result in too large amounts of pre-injection, to an unacceptable extent.
Dans des systèmes où l'on se contente de former l'allure d'injection ou encore d'influencer la quantité d'injection par degré d'angle de pompe à la pompe d'injection pendant un processus d'injection, la course de préinjection se modifie également en fonction de la température, la butée de course se situant plus bas dans la plage de ralenti inférieure qu'à pleine charge et à des régimes élevés, ce qui peut entraîner, au ralenti, des ratées de jets individuels de carburant, et par suite un engorgement des orifices d'injection. C'est pourquoi il n'est pas possible, pour les valeurs concernant les moteurs, d'obtenir à des régimes élevés les faibles courses de préinjection qui sont avantageuses. In systems where one is content to form the injection pattern or even to influence the quantity of injection per degree of angle of pump to the injection pump during an injection process, the stroke of pre-injection also changes as a function of temperature, the travel stop being lower in the lower idle range than at full load and at high revs, which can lead to misfiring of individual fuel jets at idle , and consequently a blockage of the injection orifices. This is why it is not possible, for the values relating to the engines, to obtain at high speeds the small pre-injection strokes which are advantageous.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des systèmes précités et d'obtenir, avec des moyens simples sur la soupape d'injection de carburant, que la course de préinjection soit maintenue constante indépendamment des modifications de température. The object of the present invention is to remedy the drawbacks of the aforementioned systems and to obtain, with simple means on the fuel injection valve, that the pre-injection stroke is kept constant regardless of changes in temperature.
Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que des moyens, qui présentent des coefficients différents de dilatation thermique et qui sont prévus dans la soupape d'injection, maintiennent inchangée la longueur de course de la première phase en cas de modifications de température. Des configurations supplémentaires de l'invention prévoient que les moyens en question soient constitués par une douille intermédiaire en deux parties, les deux parties consistant en une douille extérieure et une douille intérieure réalisées en matériaux présentant des dilatations thermiques différentes, et la douille intérieure, qui présente une dilatation thermique plus forte, maintenant, indépendamment des modifications de température, un écartement intermédiaire avec l'aiguille d'injecteur qui est constant et qui correspondant à la longueur de course de la première phase, et que la douille intermédiaire en deux parties s'étende approximativement sur la totalité du logement de ressort, la douille intérieure étant assemblée rigidement, à son extrémité supérieure, à l'extrémité inférieure de la douille extérieure. According to the invention, this object is achieved by the fact that means, which have different coefficients of thermal expansion and which are provided in the injection valve, maintain unchanged the stroke length of the first phase in the event of modifications of temperature. Additional configurations of the invention provide that the means in question consist of an intermediate sleeve in two parts, the two parts consisting of an outer sleeve and an inner sleeve made of materials having different thermal expansions, and the inner sleeve, which has a higher thermal expansion, maintaining, independently of the temperature changes, an intermediate spacing with the injector needle which is constant and which corresponds to the stroke length of the first phase, and that the intermediate sleeve in two parts s 'extends approximately over the entire spring housing, the inner sleeve being rigidly assembled at its upper end to the lower end of the outer sleeve.
Le corps d'injecteur, dont la tige d'injecteur pénètre dans la chambre de combustion, est exposé à des températures de combusion élevées, qui produisent une dilatation de la tige d'injecteur brûlante et par suite une modification de la distance entre le siège de l'aiguille et la rondelle intermédiaire. L'invention prévoit une douille intermédiaire en deux parties, dont les deux douilles présentent des coefficients différents de dilatation thermique, la douille intérieure, en tant que douille de dilatation présentant une dilatation thermique plus forte, agissant de telle sorte que la longueur de course de la première phase ou encore la course de préinjection reste largement maintenue, indépendamment des modifications de température. The injector body, the injector rod of which enters the combustion chamber, is exposed to high combustion temperatures, which cause the hot injector rod to expand, resulting in a change in the distance between the seat of the needle and the intermediate washer. The invention provides a two-part intermediate sleeve, the two sleeves of which have different coefficients of thermal expansion, the inner sleeve, as the expansion sleeve having greater thermal expansion, acting so that the stroke length of the first phase or the pre-injection stroke remains largely maintained, regardless of temperature changes.
L'exposé qui suit décrit plus en détail l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins annexés, dans lesquels
- La figure 1 représente la soupape d'injection de carburant avec une douille intermédiaire en deux parties,
- la figure 2 représente, à une plus grande échelle, la douille intermédiaire en deux parties dans la région inférieure du porte-injecteur bi-ressort. -
Une soupape d'injection de carburant 1, prévue pour un moteur à combustion interne à injection directe et à compression d'air, est constituée dtun porte-injecteur bi-ressort 2 qui est assemblé par un écrou d'accouplement 3, avec intercalation d'une rondelle intermédiaire 4, à un corps d'injecteur 5 qui présente une tige d'injecteur 5a.The following description describes the invention in more detail with the aid of an example embodiment shown in the accompanying drawings, in which
- Figure 1 shows the fuel injection valve with an intermediate sleeve in two parts,
- Figure 2 shows, on a larger scale, the intermediate sleeve in two parts in the lower region of the bi-spring injector holder. -
A fuel injection valve 1, provided for an internal combustion engine with direct injection and air compression, consists of a bi-spring injector holder 2 which is assembled by a coupling nut 3, with interposition d 'An intermediate washer 4, to an injector body 5 which has an injector rod 5a.
Deux ressorts de fermeture 8, 9, disposés coaxialement, sont logés dans des logements de ressorts 6, 7 du porte-injecteur bi-ressort 2, le ressort de fermeture en position supérieure 8 agissant en permanence, par l'intermédiaire d'un axe de pression central I 0, sur l'aiguille d'injecteur 12 qui est montée en coulissement longitudinal dans le corps d'injecteur 5. Le ressort de fermeture en position inférieure 9 s'appuie, d'une part, contre un épaulement de pression 13 formé par le porte-injecteur 2 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un élément de pression 14, contre une douille intermédiaire 15 qui entoure l'axe de pression 10, qui traverse la rondelle intermédiaire 4 et qui s'applique sur le côté frontal 16 du corps d'injecteur 5.La douille intermédiaire 15 est munie d'un évidement dans lequel, à l'atteinte de la pression d'ouverture, l'aiguille d'injecteur 12 s'enfonce à l'encontre de la force du ressort de fermeture 8. La deuxième phase, ou encore la course d'injection principale "b", s'obtient par un épaulement 18 sur la douille intermédiaire 15 et par un épaulement complémentaire 19 formé par la rondelle intermédiaire 4. Two closing springs 8, 9, arranged coaxially, are housed in spring housings 6, 7 of the bi-spring injector holder 2, the closing spring in the upper position 8 acting permanently, by means of an axis of central pressure I 0, on the injector needle 12 which is mounted in longitudinal sliding in the injector body 5. The closing spring in the lower position 9 bears, on the one hand, against a pressure shoulder 13 formed by the injector holder 2 and, on the other hand, by means of a pressure element 14, against an intermediate sleeve 15 which surrounds the pressure axis 10, which passes through the intermediate washer 4 and which s applies to the front side 16 of the injector body 5. The intermediate sleeve 15 is provided with a recess in which, upon reaching the opening pressure, the injector needle 12 is inserted at the against the force of the closing spring 8. The second phase, or the race main injection "b", is obtained by a shoulder 18 on the intermediate sleeve 15 and by a complementary shoulder 19 formed by the intermediate washer 4.
La référence 21 désigne encore l'alimentation en carburant, et la référence 22 l'évacuation d'huile de fuite. Reference 21 also designates the fuel supply, and reference 22 evacuation of leakage oil.
La figure 1 représente un exemple de réalisation de l'invention, dans lequel la douille intermédiaire 15 est réalisée en deux parties. La partie située à l'extérieur est la douille extérieure 15a, et la partie située à l'intérieur est la douille intérieure 15b. Les deux douilles sont réalisées dans des matériaux respectifs ayant des coefficients de dilatation différents. FIG. 1 represents an exemplary embodiment of the invention, in which the intermediate sleeve 15 is made in two parts. The part located outside is the outside socket 15a, and the part located inside is the inside socket 15b. The two sockets are made of respective materials having different coefficients of expansion.
La douille intérieure 15b est conçue comme douille de dilatation, et elle peut être assemblée rigidement à la douille extérieure 15a, dans la région supérieure 11. La douille intérieure 15b sert de butée de course 15c pour l'aiguille d'injecteur 12, c'est-à-dire limite la course de préinjection "a". The inner sleeve 15b is designed as an expansion sleeve, and it can be rigidly assembled with the outer sleeve 15a, in the upper region 11. The inner sleeve 15b serves as a travel stop 15c for the injector needle 12, c ' that is to say, limits the pre-injection stroke "a".
Le passage annulaire (non représenté), qui est ici présent entre le corps d'injecteur 5 et l'aiguille d'injecteur 12, correspond à celui d'injecteurs conventionnels. Mais comme un transfert de chaleur désavantageux modifierait la course définie de préinjection, la dilatation thermique différente entre la tige d'injecteur 5a et l'aiguille d'injecteur 12 est compensée par la butée de course 15c de la douille de dilatation qui "suit" en quelque sorte l'augmentation de la température, de sorte que la course de préinjection "a" demeure largement constante, indépendamment des modifications de température. La poursuite de la butée de course 1 5c est obtenue par des températures d'huile de fuite accrues par suite de charges et de régimes élevés. The annular passage (not shown), which is present here between the injector body 5 and the injector needle 12, corresponds to that of conventional injectors. But as a disadvantageous heat transfer would modify the defined pre-injection stroke, the different thermal expansion between the injector rod 5a and the injector needle 12 is compensated by the stroke stop 15c of the expansion sleeve which "follows" in a way the increase in temperature, so that the preinjection stroke "a" remains largely constant, independently of the changes in temperature. The continuation of the travel stop 1 5c is obtained by increased oil leakage temperatures due to high loads and high speeds.
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DE3610658A1 (en) * | 1985-11-21 | 1987-05-27 | Bosch Gmbh Robert | FUEL INJECTION NOZZLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
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1992
- 1992-11-23 FR FR9214029A patent/FR2684416B1/en not_active Expired - Fee Related
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