FR2728311A1 - Injecteur a jets multiples pour moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Injecteur comprenant une aiguille (12) guidée dans un corps (11) et comportant des orifices (23, 24) à la périphérie, communiquant avec une chambre de pression (19) remplie de carburant, une arête (17) libérant des orifices d'injection (23) pour une montée en pression dans la chambre (19). L'aiguille (12) comporte une autre rangée d'orifices d'injection distante de la première rangée dans la direction de déplacement de l'aiguille (12), et le dispositif de fermeture à ressorts positionne l'aiguille (12) dans une position stable lorsque les orifices d'injection (23, 24) ont été libérés.

Description

" Injecteur à jets multiples pour moteur à combustion in-

terne "

Etat de la technique.

L'invention concerne un injecteur de carburant à jets multiples pour moteur à combustion interne, compre- nant une aiguille guidée en coulissement longitudinal dans un corps d'injecteur, cette aiguille comportant une série

d'orifices d'injection pour éjecter du carburant, ces ori-

fices s'étendant à la périphérie de l'aiguille, à distance les uns des autres, et communiquant avec une chambre de pression remplie de carburant, ainsi qu'un dispositif de fermeture à ressorts qui maintient l'aiguille en position de fermeture contre la pression du carburant agissant sur l'aiguille d'injecteur dans le sens de l'ouverture, et une arête de commande réalisée sur le corps de l'injecteur, et avec le coulissement de l'aiguille d'injecteur à partir de sa position de fermeture, qui se produit après la montée en pression dans la chambre de pression, cette arête libère la section des orifices d'injection qui augmente avec

l'augmentation de la pression.

Dans le cas des injecteurs de carburant à jets multiples (appelés ciaprès en abrégé injecteurs à jets multiples) de ce type (DE 43 10 154 Al) à l'extrémité de

l'aiguille de l'injecteur on a une tête d'obturation pous-

sée par le dispositif de fermeture à ressort (ressort de

compression hélicoïdal) avec un cône d'obturation ou sou-

pape conique, contre un siège de soupape réalisé sur le corps de l'injecteur; son arête intérieure forme l'arête de commande. L'embouchure des orifices d'injection dans

l'aiguille de l'injecteur est couverte par la paroi du per-

çage du corps de l'injecteur et le cône de l'obturateur

s'applique de façon étanche contre le siège de soupape.

L'arrivée de carburant établit une pression dans la chambre de pression. Cette pression agit sur la tête d'obturation ou tête de soupape de l'aiguille d'injecteur dans le sens de l'ouverture. Lorsqu'on atteint la pression d'ouverture pour laquelle on dépasse la précontrainte du dispositif de fermeture à ressort, l'aiguille de la buse est déplacée dans la direction de l'ouverture et le cône d'obturation se soulève du siège en libérant l'embouchure des orifices d'injection de façon croissante par rapport à l'arête de commande du corps d'injecteur, en fonction de la pression

du carburant. La course de l'aiguille et la section d'in-

jection résultent chaque fois de l'équilibre entre la force développée par le ressort du dispositif de fermeture et la force hydraulique au niveau de la tête de fermeture de l'aiguille de l'injecteur. La section d'injection libérée à l'embouchure des orifices d'injection permet au carburant de passer sous la forme de jets, regroupés, entre le cône

de l'organe d'obturation et le siège de soupape, pour péné-

trer dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne. Cet injecteur connu a l'inconvénient que l'arête de commande qui définit la section instantanée d'injection sur le corps d'injecteur, attaque les jets de carburant et les dévie en modifiant ainsi l'angle du jet conique de tout le carburant éjecté. Cette modification de

l'angle du cône du jet en fonction de la course de l'ai-

guille conduit à des résultats de combustion non satisfai-

sants dans la chambre de combustion du moteur à combustion

interne.

Avantages de l'invention.

L'invention concerne un injecteur à jets multi-

ples du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'ai-

guille comporte au moins une autre rangée d'orifices d'injection située à une distance axiale de la première rangée dans la direction de déplacement de l'aiguille, et le dispositif de fermeture à ressorts est réalisé pour que l'aiguille d'injecteur prenne chaque fois une position de déplacement stable lorsque toute la section des orifices d'injection a été libérée respectivement, pour une rangée d'orifices d'injection, par l'arête de commande, et par

ailleurs, le passage de l'aiguille d'une position de dépla-

cement stable à l'autre se fait essentiellement de manière brutale. Cet injecteur à jets multiples à l'avantage que l'angle de cône des jets de carburant sortant des orifices

d'injection reste pratiquement inchangé, et il n'est prati-

quement pas influencé par l'ouverture de l'injecteur. Dans chaque position de déplacement stable de l'aiguille de

l'injecteur, presque toute la section des orifices d'injec-

tion d'une ou plusieurs rangées d'orifices d'injection (il s'agit de tous les orifices d'injection situés dans un plan

transversal par rapport à l'axe de l'aiguille de l'injec-

teur) sont, soit totalement libérés soit totalement fermés.

La plage critique de la course des aiguilles de l'injec-

teur, pour laquelle la section des orifices d'injection d'une rangée d'injection n'est libérée que partiellement et

l'arête de commande délimitant d'un côté les jets de carbu-

rant sur le corps de l'injecteur provoque une modification de l'angle du cône des jets de carburant, est passée très rapidement par l'aiguille de l'injecteur. Les positions de

déplacement stables de l'aiguille de l'injecteur se carac-

térisent en ce que la montée en pression dans la chambre de pression doit être relativement importante pour modifier de façon importante la position de l'aiguille de l'injecteur, alors que les zones instables parcourues très rapidement

par l'aiguille de l'injecteur se suffisent d'une très fai-

ble montée en pression pour faire passer l'aiguille d'in-

jecteur d'une position de déplacement stable à la position suivante. En fixant des écarts d'orifices appropriés entre

les rangées d'orifices d'injection et en réalisant de ma-

nière adéquate le dispositif de fermeture à ressort, on peut définir sans difficulté les zones stables et les zones instables de la course de l'aiguille de l'injecteur; des positions stables de l'aiguille de l'injecteur sont prévues pour que l'arête de commande du corps d'injecteur tournant autour de l'aiguille de l'injecteur, se trouve entre les rangées de trous d'injection superposées ou de l'autre côté

de la dernière rangée de trous d'injection, dans la direc-

tion de déplacement de l'aiguille de l'injecteur.

Comme dans les positions de déplacement stables

de l'aiguille d'injecteur, positions auxquelles sont asso-

ciés des états de charge déterminés du moteur à combustion

interne, on respecte toujours l'angle de cône de jet opti-

mum pour les jets de carburant, on améliore ainsi considé-

rablement la combustion du carburant dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne, en dégageant des

gaz d'échappement ayant des caractéristiques optimales.

Selon un mode de réalisation préférentiel de

l'invention, les orifices d'injection superposés des diffé-

rentes rangées d'orifices d'injection débouchent chaque

fois dans un canal de liaison relié à la chambre de pres-

sion. Les orifices d'injection sont des canaux radiaux de préférence des perçages radiaux dont les axes sont inclinés par rapport à l'axe de l'aiguille de l'injecteur suivant un angle aigu, c'est-à-dire un angle de relevage. Les angles de relevage de tous les orifices d'injection d'une rangée d'orifices d'injection, c'est-à-dire les demi-angles du cône de jet, sont de préférence égaux. Pour garantir une combustion optimale du carburant pour certains niveaux de

charge du moteur à combustion interne, il est en outre pos-

sible de donner à l'angle de relevage des orifices d'injec-

tion, des valeurs différentes dans les différentes rangées

d'orifices, superposées.

Selon d'autres formes de réalisation de l'in- vention, le dispositif de fermeture à ressorts peut être constitué par un seul ressort ayant une caractéristique de

ressort linéaire ou progressive, ou encore de deux ou plu-

sieurs ressorts placés l'un derrière l'autre dans la direc-

tion de déplacement de l'aiguille; comme ressorts, on utilise en principe tous les éléments de ressort tels que

des ressorts hélicoidaux, des ressorts Belleville, des res-

sorts annulaires, etc.. et toutes les combinaisons possi-

bles de ces éléments de ressort.

Lorsqu'on utilise un seul ressort à caractéris-

tique linéaire ou progressive, l'écartement entre deux ran-

gées d'orifices d'injection superposées est adapté à la

caractéristique de ressort. Lorsqu'on a des intervalles im-

portants cela facilite la conception du ressort.

Lorsqu'on utilise plusieurs ressorts séparés,

on définit des positions de déplacement stables de l'ai-

guille entre les rangées d'orifices d'injection superpo-

sées, par des butées placées dans la course de l'aiguille

d'injecteur et ce n'est qu'après une montée en pression re-

lativement importante du carburant dans la chambre de com-

pression que l'aiguille peut être déplacée.

Selon un mode de réalisation préférentiel de

l'invention, dans le cas de deux rangées d'orifices d'in-

jection superposées et de deux ressorts de compression, en série ou séparément, la butée qui définit la position de déplacement stable de l'aiguille avec l'arête de commande située entre les rangées d'orifices d'injection, est formée par un élément de butée monté coulissant sur l'aiguille d'injecteur; les ressorts de compression s'appuient d'une part contre l'élément de butée et d'autre part contre le

corps ou l'aiguille de l'injecteur.

Une contrebutée est solidaire de l'aiguille et, après la course amont, vient contre un élément de butée puis court-circuite un ressort de compression dans la course de déplacement de l'aiguille d'injecteur. Lorsque les deux ressorts de compression sont commutés séparément,

l'élément de butée situé entre les deux ressorts de com-

pression s'appuie d'un côté dans la chambre de la buse si bien qu'il ne peut se déplacer en direction de la course de

fermeture de l'aiguille d'injecteur. Dans le cas d'un mon-

tage en série des deux ressorts, l'élément de butée se dé-

place librement et à la fois dans la direction de la fermeture et dans la direction de l'ouverture de l'aiguille

d'injecteur. Le montage séparé a l'avantage que les res-

sorts et ainsi les pressions d'ouverture des différentes

rangées d'orifices d'injection peuvent se régler indépen-

damment, alors que le montage en série avec deux ressorts

offre l'avantage que les deux ressorts sont réglés simulta-

nément, par une rondelle de réglage, à la pression d'ouver-

ture souhaitée.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de fermeture a un ressort logé dans une chambre à ressorts avec un support d'injecteur monté coaxialement à l'axe de l'aiguille et qui est relié d'une part, par un canal d'alimentation en carburant, coaxial, à l'arrivée de carburant et d'autre part, par un perçage central recevant l'aiguille de l'injecteur, dans le corps de l'injecteur avec la chambre de pression. Cette réalisation de l'injecteur a non seulement l'avantage d'éviter les fuites en permettant ainsi de supprimer les

joints et les conduites de retour, mais également l'avan-

tage important qu'en cas de paroi d'épaisseur suffisante, la chambre recevant le dispositif de fermeture à ressorts

peut être conçue avec des dimensions relativement importan-

tes et servir ainsi au logement du dispositif de fermeture à ressorts sans augmenter l'encombrement de l'injecteur. Le volume réservé aux ressorts du dispositif de fermeture à ressorts en une ou plusieurs parties peut être ainsi plus grand, ce qui permet d'améliorer considérablement et de

simplifier les possibilités d'accord et de réglage du dis-

positif de fermeture à ressorts pour obtenir des positions de déplacement stables et des zones transitoires instables

pour l'aiguille d'injecteur au cours de sa course.

Il est clair que l'injecteur peut également être réalisé sous une forme " avec fuite ". Dans ce cas, la chambre à ressorts coaxiale est raccordée à une conduite de retour d'huile de fuite et la chambre de pression coaxiale

est reliée à l'arrivée de carburant par un perçage d'ali-

mentation contournant la chambre à ressorts.

Dessins. La présente invention sera décrite ci-après à

l'aide d'exemples de réalisation représentés schématique-

ment dans les dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 et 2 montrent chacune une coupe longitudinale d'un injecteur à jets multiples correspondant

respectivement à un premier et à un second mode de réalisa-

tion, - la figure 3 est une vue en perspective, à échelle agrandie, de la zone inférieure selon les figures 1 et 2 de l'injecteur, avec une coupe partielle, - la figure 4 montre le diagramme de la course de l'aiguille d'injecteur en fonction de la pression de

carburant dans la chambre d'injecteur pour décrire le fonc-

tionnement de l'injecteur,

- les figures 5 et 6 montrent chacune respecti-

vement une coupe longitudinale de l'injecteur de la figure

2 correspondant à un troisième et quatrième mode de réali-

sation,

- la figure 7 montre la caractéristique de res-

sort du dispositif de fermeture à ressorts de l'injecteur selon les figures 5 et 6,

- la figure 8 montre un détail, en coupe longi-

tudinale, d'un injecteur correspondant à un cinquième mode de réalisation,

- la figure 9 montre la caractéristique de res-

sort du dispositif de fermeture à ressorts de l'injecteur

de la figure 8.

Description des exemples de réalisation.

L'injecteur à jets multiples représenté en coupe longitudinale à la figure 1, destiné à injecter du

carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à com-

bustion interne, se compose principalement d'un support d'injecteur 10, d'un corps d'injecteur 11 avec un collet d'injecteur 111 et un perçage central 112 traversant, et d'une aiguille d'injecteur 12 guidée en coulissement axial dans le perçage central 112 du corps d'injecteur 11. Le

support 10 est appliqué sur le collet 111 du corps d'injec-

teur 11 et ces deux éléments sont réunis l'un à l'autre de manière étanche au liquide par un écrou chapeau ou écrou de serrage 13. Le support 10 et le corps 11 délimitent une chambre à ressorts 14 coaxiale à l'aiguille d'injecteur 12, dans laquelle débouche un canal d'alimentation de carburant

15 coaxial à l'aiguille 12 dans le support d'injecteur 10.

La chambre à ressorts 14 est alimentée en carburant sous pression par une pompe d'injection, par l'intermédiaire du

canal d'alimentation 15.

L'aiguille 12 comporte à son extrémité située du côté de la chambre de combustion, un cône d'étanchéité 16 pressé par la force d'un ressort contre l'extrémité

frontale en forme de tronc de cône du corps 11 de l'injec-

teur et dont l'arête intérieure, délimitant le perçage cen-

tral 112, forme une arête de commande 17. La force de

ressort est appliquée par un dispositif de fermeture à res-

sorts 18 placé dans la chambre à ressorts 14 et sollicitant l'aiguille 12 contre la pression exercée par le carburant, dans le sens de la fermeture. A l'extrémité, il est prévu un segment de cylindre 121 sur l'aiguille 12. Ce segment de cylindre 121 est relié à une tête d'aiguille 122 située à l'extérieur du corps 11 de l'injecteur et dont le cône d'étanchéité 16, déjà évoqué, participe à l'étanchéité de

l'injecteur. Au-dessus du segment de cylindre 121, il sub-

siste entre l'aiguille 12 et la paroi intérieure du perçage central 112, un volume annulaire 19 communiquant avec la chambre à ressorts 14; la chambre annulaire 19 qui forme la chambre de pression de l'injecteur est ainsi également remplie de carburant et la pression du carburant charge le segment de cylindre 121 de l'aiguille 12 dans le sens de

l'ouverture.

Partant du volume annulaire 19, le segment de

cylindre 121 de l'aiguille 12 comporte des perçages d'ali-

mentation 20 légèrement en biais, qui se terminent en per-

çages borgnes dans la tête d'aiguille 122. Deux perçages radiaux 21, 22 réalisés de l'extérieur dans le segment de

cylindre 121 débouchent dans chacun des perçages d'alimen-

tation 20; ces perçages radiaux forment les orifices d'in-

jection 23, 24 apparaissant à la périphérie du segment de cylindre 121 de l'aiguille 12. Les orifices d'injection 23, 24 sont prévus l'un au- dessus de l'autre à une certaine distance dans la direction de déplacement de l'aiguille 12

pour former, dans l'enveloppe extérieure du segment de cy-

lindre 121, deux rangées d'orifices d'injection. Les perça-

ges radiaux 21, 22 sont inclinés par rapport à l'axe de

l'aiguille 12 et font avec cet axe un angle dit de rele-

vage. Cet angle de relevage des perçages radiaux 21, 22 ou

des axes des perçages d'injection 23, 24, définit la direc-

tion d'injection du carburant éjecté en jets par les orifi-

ces d'injection 23, 24. Le double de l'angle de relevage des orifices d'injection 23, 24 est l'angle au sommet du cône de jet(ou angle du cône de jet) dont l'optimisation précise présente une influence importante sur le résultat de la combustion du carburant dans la chambre de combustion

du moteur à combustion interne.

Le dispositif de fermeture à ressorts 18 pré- sente une importance considérable pour le fonctionnement correct de l'injecteur, ce dispositif étant logé dans la chambre à ressorts 14 pour charger l'aiguille 12 contre la pression du carburant dans la direction de fermeture. Ce

dispositif est réalisé pour que d'une part l'aiguille d'in-

jecteur 12 prenne chaque fois une position de déplacement stable lorsque la section d'orifices complète des orifices d'injection 23 ou des orifices d'injection 23 et 23 est complètement libérée par l'arête de commande 17 du corps 11

de l'injecteur et que, par ailleurs, le passage de l'ai-

guille 12 d'une position de déplacement stable à l'autre se fasse essentiellement de manière brutale. Pour expliciter la réalisation du dispositif de fermeture à ressorts 18, on

se reportera à la figure 4. Cette figure montre le dia-

gramme de déplacement de l'aiguille 12, à savoir la course h de l'aiguille en fonction de la pression du carburant agissant sur l'aiguille d'injecteur 12. On a chaque fois

représenté une paire d'orifices d'injection 23, 24 des ran-

gées d'orifices d'injection superposées, ainsi qu'un seg-

ment de l'arête de commande 17 réalisé sur le corps

d'injecteur 11.

Comme le montre la figure 4, l'injecteur est tout d'abord fermé. Ce n'est que lorsque la pression du

carburant dans la chambre de pression 19 a augmenté de fa-

çson importante et se trouve à une valeur qui n'est que lé-

gèrement en dessous de la pression d'ouverture de buse souhaitée (pDOE1), que l'injecteur commence à s'ouvrir;

toutefois une faible augmentation de pression supplémen-

taire fait que l'aiguille 12 de l'injecteur exécute une course hl (course amont). Après avoir effectué cette course 1!

amont hl, l'aiguille 12 se trouve de nouveau dans une posi-

tion de déplacement stable à partir de laquelle elle ne peut être de nouveau déplacée que par suite d'une montée en pression relativement importante. Dans cette position de déplacement stable représentée au milieu de la figure 4

pour l'aiguille 12, les orifices d'injection 23 de la pre-

mière série ou rangées d'orifices d'injection sont complè-

tement libérés, et les orifices d'injection 24 de la rangée

d'orifices d'injection qui se trouvent au-dessus sont en-

core complètement recouverts. L'arête de commande 17 se

trouve sensiblement au milieu entre les deux rangées d'ori-

fices d'injection. Le carburant est éjecté par les orifices d'injection 23, libres, suivant un angle de cône de jet

fixé, prédéterminé par l'axe des orifices d'injection.

Après cette course amont hl de l'aiguille d'in-

jecteur 12 il faut que la pression de carburant régnant

dans la chambre de pression 19 augmente tout d'abord suffi-

samment pour atteindre la seconde pression d'ouverture pDOE2. L'aiguille 12 exécute alors brutalement une nouvelle

course et décrit globalement la course h2 (course totale).

Elle se trouve ainsi de nouveau dans une position stable dans laquelle elle a été déplacée de façon telle que la première arête de commande 17 du corps d'injecteur 11 se trouve de l'autre côté de la rangée supérieure des orifices d'injection et qu'elle libère alors complètement la section de tous les orifices d'injection 24. Le carburant est alors éjecté par les orifices d'injection 23 et les orifices d'injection 24 dans la chambre de combustion du moteur à

combustion interne. L'angle de cône de jet des jets de car-

burant est déterminé exclusivement par l'axe des orifices d'injection 23, 24 sans être aucunement influencé par l'arête de commande 17. L'arête de commande 17 effectue une déflexion de l'angle de cônevde jet seulement pendant les

transitions de l'aiguille'-2 passant d'une position de dé-

placement stable à la position suivante, mais, du fait de la conception du dispositif de fermeture à ressorts 18, ce passage est provoqué par une faible montée en pression et est de ce fait parcouru très rapidement par l'aiguille 12 si bien que l'influence transitoire gênante agissant sur l'angle du cône de jet par l'arête de commande 17 peut être négligée lorsqu'on considère le résultat de la combustion

dans la chambre de combustion du moteur à combustion in-

terne. Pour arriver à ce comportement de commande on

peut réaliser de différentes manières le dispositif de fer-

meture à ressorts 18.

A la figure 1, le dispositif de fermeture à ressorts 18 est constitué par un seul ressort hélicoïdal de compression 25 à caractéristique de ressort progressive ou linéaire. Le ressort hélicoïdal de compression 25 entoure coaxialement l'aiguille 12 de l'injecteur et s'appuie d'un côté contre le corps 11 de l'injecteur, plus précisément

contre la face frontale de la collerette 11 de l'injec-

teur; par son autre extrémité il s'appuie contre une cou-

pelle à ressorts 26 reliée solidairement à l'aiguille 12.

On facilite le réglage correct de la caractéristique du ressort hélicoïdal de compression 25 si, entre les rangées

d'orifices d'injection de l'aiguille 12, on prévoit des in-

tervalles relativement grands pour que l'aiguille 12 puisse

exécuter des courses relativement importantes.

A la figure 2, le dispositif de fermeture à ressort 18 est constitué par deux ressorts de compression

placés l'un derrière l'autre dans la direction de déplace-

ment de l'aiguille 12; ces ressorts s'appuient par une ex-

trémité contre le corps de buse 11 et par l'autre extrémité

contre l'aiguille 12. L'un des ressorts est un ressort hé-

licoidal 27 et l'autre ressort est un ressort Belleville 28. Les deux ressorts sont fontés en série. Le montage et le fonctionnement de ce dispositif de fermeture à ressorts 18 est analogue au dispositif de fermeture à ressorts 18 des figures 5 et 6 et sera décrit de manière plus détaillée

à ce moment.

Le dispositif de fermeture à ressorts 18 repré-

senté à échelle agrandie à la figure 5, qui peut également s'appliquer aux injecteurs des figures 1 et 2, se compose de deux ressorts hélicoidaux de compression 31, 32 montés en série, c'est-à-dire placés l'un derrière l'autre dans la

direction de déplacement de l'aiguille 12. Les deux res-

sorts hélicoidaux de compression 31, 32 entourent coaxiale-

ment l'aiguille 12 et s'appuient frontalement contre une

rondelle d'appui 33 montée coulissante sur l'aiguille 12.

Le ressort hélicoidal de compression supérieur 31 s'appuie, par l'intermédiaire d'une rondelle de réglage 34 et d'une bague de fixation 35, contre l'aiguille 12; le ressort de compression hélicoidal inférieur 32 s'appuie, par une bague intermédiaire 36 et une bague de butée 37, contre la face

frontale de la collerette 111 sur le corps 11 de l'injec-

teur. Deux contrebutées 38, 39 sont réalisées sur l'ai-

guille 12. Ces contrebutées sont constituées par une collerette radiale de plus grand diamètre que le diamètre de l'aiguille. La contrebutée 38 coopère avec la rondelle

d'appui 33; la contrebutée 39 coopère avec la bague de bu-

tée 37. La contrebutée 38 vient en appui contre la rondelle de butée 33 à la fin de la course hl (course amont) de l'aiguille 12, et la contrebutée 39 vient en appui contre

la bague de butée 37 à la fin de la course h2 (course to-

tale) de l'aiguille 12.

Dans le cas du montage en série représenté à la figure 5, pour les deux ressorts hélicoidaux de compression 31, 32, on a la constante de ressorts résultante (valeur de c): c1.c2 ges = l 2 c1 + c2 Dans cette relation cl représente la constante

du ressort 31 et c2 celle du ressort hélicoidal de compres-

sion 32. La constante de ressort résultante est ainsi infé-

rieure à la plus petite des constantes de ressort prises séparément des deux ressorts de compression 31 et 32; on peut ainsi réaliser un étage de course amont "doux" pendant lequel l'augmentation de la force en fonction de la course n'est que faible. Lorsqu'on atteint la première pression d'ouverture pDOE1, il suffit ainsi d'une faible montée en pression pour conduire l'aiguille 12 en butée contre la rondelle d'appui 33 et la maintenir dans une position quasi

stable. Ce comportement est représenté dans la partie gau-

che et médiane de la figure 4. Dans la position de déplace-

ment stable de l'aiguille 12 (partie médiane de la figure 4) l'arête de commande 17 libère complètement les orifices

d'injection 23. La rondelle de réglage 34 assure ainsi si-

multanément la précontrainte des deux ressorts hélicoïdaux de compression 31, 32 à la pression d'ouverture souhaitée pDOE1. Lorsque la contrebutée 38 est venue contre la bague de butée 33, le ressort hélicoidal de compression 31 est " court-circuité ", c'est-à- dire qu'il n'agit plus. Il

n'a plus d'influence sur la suite de la course. Seul le se-

cond ressort hélicoidal de compression 32 agit. Comme la

constante de ressort c2 du ressort hélicoïdal de compres-

* sion 32 est beaucoup plus grande que la constante de res-

sort totale du montage, il faut maintenant une augmentation de force plus importante. La pression du carburant dans la chambre de compression 19 doit ainsi augmenter de manière significative pour déplacer l'aiguille 12 de sa position de déplacement avant quasi stable jusqu'à la butée de fin de course. On atteint cette butée de fin de course lorsque la contrebutée 39 de l'aiguille 12 vient contre la bague de butée 37. Lorsque l'aiguille 12 atteint la butée de fin de course, l'arête de commande 17 du corps 11 a une position comme celle représentée dans la partie droite du diagramme de la figure 4. Les deux rangées d'orifices d'injection, c'est-à-dire tous les orifices d'injection 23 et tous les

orifices d'injection 24, sont ainsi complètement ouvertes. La caractéristique de ressort du dispositif de fermeture à ressorts 18

telle que décrite, est représentée à la figure 7. Comme le montre cette figure, la seconde pression d'ouverture pDOE2 dépend des constantes de ressort

choisies ci et c2 ainsi que de la première pression d'ou-

verture choisie pDOE1.

Le dispositif de fermeture à ressorts 18 a été modifié à la figure 6 par la suppression de la contrebutée 38 de l'aiguille 12; son rôle est repris par la rondelle de réglage 34. La bague de butée 33 est remplacée par un manchon 40 coulissant sur l'aiguille 12 et dont une face

frontale rencontre la rondelle de réglage 34 lorsque l'ai-

guille 12 a parcouru la course amont hl. A proximité de son autre extrémité frontale, le manchon 40 comporte une bride 41 contre laquelle s'appuient les deux ressorts hélicoidaux de compression 31 et 32. L'appui du ressort hélicoidal de compression. supérieur 31, contre la bride 41 se fait par

l'intermédiaire d'une rondelle d'appui 42. La caractéristi-

que de ressort du dispositif de fermeture à ressorts 18

ainsi réalisée est identique à la caractéristique de res-

sort représentée à la figure 7. Ce fonctionnement est pour le reste le même que celui du dispositif de fermeture à

ressorts 18 de la figure 5.

La figure 8 montre schématiquement un disposi-

tif de fermeture à ressorts 18 qui se compose également de deux ressorts hélicoïdaux de compression 51, 52 placés l'un

derrière l'autre dans la direction de déplacement de l'ai-

guille 12. Contrairement au dispositif de fermeture à res-

sorts 18 des figures 5 et 6, les deux ressorts hélicoïdaux de compression 51, 52 sont montés séparément, si bien que la précontrainte de ressort de chaque ressort hélicoïdal de

compression 51, 52 se règle indépendamment l'une de l'au-

tre. L'aiguille 12 porte de façon coulissante un manchon de butée 53 et un manchon de contrebutée 54. Chacun des deux manchons 53, 54 est muni d'une bride radiale 531, 541. Le ressort hélicoïdal de compression 51 s'appuie par une ron- delle de réglage 55 contre la bride radiale 531 du manchon de butée 53 et par une rondelle intermédiaire 56 contre la

bride radiale 541 du manchon à contrebutée 54. La bride ra-

diale 541 est poussée ainsi par une rondelle de réglage 57

et une bague de fixation 50 contre l'aiguille 12; le man-

chon de contrebutée 54 est ainsi fixé sur l'aiguille 12. Le

second ressort hélicoidal de compression 52 s'appuie du cô-

té opposé de la bride radiale 531 du manchon de butée 53 et, par une bague intermédiaire 58 et une bague de butée 59, contre la face frontale de la collerette 111 du corps 11 de l'injecteur. A la distance de déplacement h2 en amont

de la bague de butée 59, l'aiguille 12 comporte une contre-

butée 60 qui vient contre la bague de butée 59 lorsque

l'aiguille 12 a parcouru la course totale h2 et limite ain-

si la course maximale de l'aiguille 12. Le ressort hélicoi-

dal de compression 52 fixe le manchon de butée 53 géométriquement dans la chambre à ressorts 14 pour qu'il ne puisse pas coulisser dans la direction de fermeture de

l'aiguille 12. Pour cela, la chambre à ressorts 14 du sup-

port 11 de l'injecteur comporte un épaulement annulaire 61 contre lequel se fixe par un côté le manchon de butée 53,

par la rondelle de réglage 55.

La caractéristique de ressort du dispositif de fermeture à ressorts 18 décrite ci-dessus, est représentée à la figure 9. La première pression d'ouverture pDOEl est prédéterminée par la rondelle de réglage 57; la seconde pression d'ouverture pDOE2 est réglée par la rondelle de réglage 55. La course amont hl est définie par les deux

manchons ou douilles 53, 54 et la course totale h2 de l'ai-

guille 12 est définie par l'épaisseur de la bague de butée 59. Comme le montre la caractéristique de la figure 9, la seconde pression d'ouverture pDOE2 est prédéterminée par la précontrainte du ressort hélicoïdal de compression 52. La

première pression d'ouverture pDOEl est définie exclusive-

ment par la précontrainte du premier ressort hélicoïdal 51

ce qui suppose que la force de ressort du ressort hélicoi-

dal de pression 51 soit, dans toute la course hi, infé-

rieure à la précontrainte du ressort hélicoïdal de

compression 52.

L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits cidessus. On peut ainsi prévoir sur

l'aiguille plus de deux rangées d'orifices d'injection, su-

perposées. Le dispositif de fermeture à ressorts doit alors

être réglé pour que l'aiguille atteigne chaque fois une po-

sition de déplacement stable lorsque l'arête de commande se

trouve chaque fois entre deux rangées d'orifices d'injec-

tion. Le dispositif de fermeture à ressorts peut ainsi être

réalisé de plus de deux ressorts distincts.

Dans le cas des dispositifs de fermeture à res-

sorts représentés aux figures 5, 6 et 8, à la place des

ressorts hélicoïdaux de compression, on peut également pré-

voir d'autres éléments à ressort. A titre d'exemple, un ressort hélicoïdal de compression peut être remplacé par un ressort Belleville, comme cela est représenté à la figure

2, sans modifier le fonctionnement du dispositif de ferme-

ture à ressorts.

Les injecteurs des figures 1 et 2 sont des in-

jecteurs dits " sans fuite ", c'est-à-dire que le carburant passe par la chambre à ressorts 14 pour arriver dans la

chambre de compression 19; pour cela, la chambre à res-

sorts 14 est reliée à l'alimentation en carburant par un

canal d'alimentation en carburant, coaxial 15. Les injec-

teurs tels que décrits peuvent également être réalisés " avec fuite ". Dans ce cas, comme cela est décrit dans le

document DE-43 10 154 Ai, le canal d'alimentation en carbu-

rant relié à l'alimentation en carburant contourne la cham-

bre à ressorts pour rejoindre la chambre de pression, et la chambre à ressorts est reliée à la conduite de retour de carburant. La chambre à ressorts est dans une très large mesure rendue étanche par rapport à la chambre de pression pour que de faibles quantités seulement de carburant (huile de fuite) ne passent de la chambre de pression dans la chambre à ressorts et de là, par la conduite de retour,

dans la pompe d'injection.

R E V E N D ICATIONS

1) Injecteur de carburant à jets multiples pour moteur à combustion interne, comprenant une aiguille (12)

guidée en coulissement longitudinal dans un corps d'injec-

teur (11), cette aiguille comportant une série d'orifices

d'injection (23, 24) pour éjecter du carburant, ces orifi-

ces s'étendant à la périphérie de l'aiguille, à distance les uns des autres, et communiquant avec une chambre de pression (19) remplie de carburant, ainsi qu'un dispositif de fermeture à ressorts (18) qui maintient l'aiguille (12) en position de fermeture contre la pression du carburant agissant sur l'aiguille d'injecteur (12) dans le sens de l'ouverture, et une arête de commande (17) réalisée sur le corps (11) de l'injecteur, et avec le coulissement de

l'aiguille d'injecteur (12) à partir de sa position de fer-

meture, qui se produit après la montée en pression dans la chambre de pression (19), cette arête libère la section des orifices d'injection (23, 24) qui augmente avec

l'augmentation de la pression, caractérisé en ce que l'ai-

guille (12) comporte au moins une autre rangée d'orifices d'injection située à une distance axiale de la première rangée dans la direction de déplacement de l'aiguille (12), et le dispositif de fermeture à ressorts (18) est réalisé pour que l'aiguille d'injecteur (12) prenne chaque fois une position de déplacement stable lorsque toute la section des orifices d'injection (23, 24) a été libérée respectivement,

pour une rangée d'orifices d'injection, par l'arête de com-

mande (17), et par ailleurs, le passage de l'aiguille (12)

d'une position de déplacement stable à l'autre se fait es-

sentiellement de manière brutale.

2) Injecteur selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que la réalisation du dispositif de fermeture à ressorts (18) est telle que, pour supprimer les positions

de déplacement stables de l'aiguille (12), il faut une mon-

tée en pression relativement importante et atteindre la course stable suivante de l'aiguille d'injecteur (12) avec une montée relativement faible de la pression du carburant

dans la chambre de pression (19) (figure 4).

3) Injecteur selon la revendication 1 ou 2, ca-

ractérisé en ce que les positions de déplacement stables de l'aiguille (12) dans sa course sont fixées pour que l'arête de commande (17) du corps (11) de l'injecteur se trouve

chaque fois entre deux rangées d'orifices d'injection su-

perposées, ou de l'autre côté de la dernière rangée d'ori-

fices d'injection, dans le sens du déplacement.

4) Injecteur selon l'une des revendications 1 à

3, caractérisé en ce que les orifices d'injection (23, 24) superposés directement dans la direction de déplacement de

l'aiguille (12) de toutes les rangées d'orifices d'injec-

tion débouchent chaque fois dans un canal de liaison (20)

relié à la chambre de pression (19), et les orifices d'in-

jection (23, 24) sont des canaux radiaux, de préférence des

perçages radiaux (21, 22) dont les axes des canaux sont in-

clinés suivant un angle de relevage, aigu, par rapport à l'axe de l'aiguille d'injecteur et de préférence les angles de relevage des orifices d'injection (23, 24) d'une rangée

d'orifices d'injection sont égaux.

) Injecteur selon l'une des revendications 1 à

4, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture à res-

sorts (18) se compose d'un ressort séparé (25) à caracté-

ristique de ressort progressive ou linéaire, et l'écart entre les rangées d'orifices d'injection superposées est

adapté à la caractéristique du ressort isolé (25).

6) Injecteur selon l'une des revendications 1 à

4, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture à res-

sorts (18) se compose d'au moins deux ressorts séparés (31, 32; 51, 52) placés l'un derrière l'autre dans la direction de déplacement de l'aiguille (12), suivant un montage en série ou un montage séparé, et ces ressorts sont réglables en précontrainte par des rondelles de réglage (34; 55, 57).

7) Injecteur selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que les positions de déplacement stables de l'aiguille (12) entre les rangées d'orifices d'injection superposées, sont définies par des butées venant dans la

course de l'aiguille (12), ces butées ne pouvant être vain-

cues qu'après une montée relativement importante de la pression du carburant dans la chambre de compression (19)

par l'aiguille d'injecteur (12).

8) Injecteur selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que, dans le cas de deux rangées d'orifices su-

perposées de deux ressorts de compression, de préférence les ressorts hélicoidaux de compression (31, 32; 51, 52)

montés en série ou séparément, la butée qui définit la po-

sition de déplacement stable de l'aiguille (12), l'arête de

commande (17) étant située entre les deux rangées d'orifi-

ces d'injection, est formée par un organe de butée monté

coulissant sur l'aiguille (12) (rondelle de butée 33; man-

chon de butée 53), et chaque ressort hélicoidal de compres-

sion (31, 32; 51, 52) s'appuie par une extrémité contre

l'élément de butée (33; 53) et par l'autre extrémité con-

tre le corps d'injecteur (11) ou l'aiguille d'injecteur (12), une contrebutée (38; 54) étant reliée solidairement à l'aiguille (12), contrebutée qui, après une course amont (hl), vient contre l'élément de butée (33; 53) et rend alors inactif le ressort hélicoidal de compression (31;

51) pour la suite de la course de l'aiguille (12).

9) Injecteur selon l'une des revendications 1 à

8, caractérisé en ce qu'une chambre à ressorts (14) rece-

vant le dispositif de fermeture à ressorts (18) est prévue dans un support d'injecteur (10) coaxialement à l'aiguille d'injecteur (12), cette chambre étant reliée d'une part, par un canal d'alimentation en carburant coaxial (15), à une arrivée de carburant et d'autre part, par un perçage central (112) recevant de manière coulissante l'aiguille

(12) dans le corps d'injecteur (11), à la chambre de pres-

sion (19).