FR2866075A1 - Injecteur de carburant a gorge interne de passage d'huile - Google Patents

Abstract

Injecteur (1) de carburant comprenant un électro-aimant (30), qui est rempli d'huile à basse pression. L'électro-aimant (30) reçoit un moyen de sollicitation (36) et un élément mobile (5). L'élément mobile (5) est actionné par le moyen de sollicitation (36) et par une force magnétique générée par l'électro-aimant (30). L'élément mobile (5) comporte une partie formant plaque plane (51) qui vient au contact de l'électro-aimant (30) et s'écarte de l'électro-aimant (30). Le pourtour extérieur de la partie formant plaque plane (51) comporte de multiples encoches (53) à travers lesquelles du carburant à basse pression entre jusqu'à la face supérieure de la partie en forme de plaque plane (51) qui comporte une gorge de passage d'huile , par laquelle une partie centrale de la partie formant plaque plane (51) communique avec le pourtour extérieur de la partie formant plaque plane (51). Chaque encoche (53) a une partie la plus profonde qui est radialement la plus en creux par rapport au pourtour extérieur de la partie formant plaque plane (51). La gorge de passage d'huile est à l'écart d'une partie la plus profonde des encoches (53).

Description

INJECTEUR DE CARBURANT

A GORGE INTERNE DE PASSAGE D'HUILE La présente invention est relative à un injecteur de carburant à commande électromagnétique qui injecte, dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, du carburant à haute pression qui est mis sous pression par une pompe d'alimentation et s'accumule dans une rampe commune.

Un injecteur de carburant à commande électromagnétique est utilisé pour un dispositif d'injection de carburant du type à accumulation de pression, tel qu'une rampe commune. L'injecteur de carburant injecte, dans une chambre de combustion d'un moteur, un carburant à haute pression qui est fourni depuis la rampe commune. L'injecteur de carburant comprend un corps d'injecteur ayant une buse d'injection et une électrovalve. L'électrovalve comprend un électro-aimant et un dispositif de valve. L'électro-aimant reçoit d'une unité de commande (ECU) de moteur un signal de commande de façon que l'électro-aimant ouvre et ferme le dispositif de valve. Le dispositif de valve commande la pression du carburant reçu dans une chambre de commande de pression qui actionne le corps de l'injecteur.

L'électro-aimant comporte un élément mobile qui se déplace de manière axiale lorsque l'électro-aimant est mis sous tension (excité) et lorsque l'électro-aimant est mis hors tension (désexcité). L'élément mobile sert de corps de valve du dispositif de valve. L'élément mobile se déplace de façon que s'ouvre un orifice de valve, qui est un orifice de sortie tel qu'un orifice ménagé dans la chambre de commande de pression. L'orifice de sortie s'ouvre de façon que la pression hydraulique du carburant à haute pression reçu dans la chambre de commande de pression soit régulée. La pression est appliquée à un pointeau de buse d'injection par l'intermédiaire d'un piston de commande du corps de valve de l'injecteur de carburant, de telle sorte que le piston de commande et le pointeau soient déplacés, et qu'un orifice de la buse d'injection s'ouvre et se ferme.

Comme représenté sur la Fig. 2, un injecteur 1 de carburant comprend une électrovalve 3 qui comporte un électro-aimant 30 ayant un cylindre intérieur 32. Le cylindre intérieur 32 reçoit intérieurement, de manière radiale, un noyau 33 d'électro-aimant qui reçoit une bobine 35 d'électroaimant. Le pourtour circonférentiel extérieur du noyau 33 d'électroaimant est entouré par un cylindre extérieur 34. Un élément mobile 5, qui comporte une partie formant plaque plane 51 et une partie formant axe 52, est reçu dans une partie inférieure du noyau 33 d'électro-aimant. La partie formant plaque plane 51 a sur sa face supérieure une face soumise à une attraction. La partie formant axe 52 s'étend vers le bas depuis le centre de la partie formant plaque plane 51. L'élément mobile 5 est supporté par un support cylindrique 6 d'élément mobile de façon que la partie formant axe 52 puisse coulisser verticalement dans le support 6 d'élément rnobile.

Un diaphragme ou plaque à orifices7, qui comporte un orifice de sortie 73, est disposé sur la face inférieure du support 6 d'élément mobile. Un clapet 78 à bille est installé à l'extrémité inférieure de la partie formant axe 52 pour obturer et désobturer l'orifice de sortie 73. L'élément mobile 5 est poussé par un ressort (moyen de sollicitation) 36 vers le bas dans le sens dans lequel le clapet 78 à bille obture l'orifice de sortie 73. L'élément mobile 5 est attiré vers le haut dans le sens dans lequel le clapet 78 à bille désobture l'orifice de sortie 73, par la force magnétique générée par l'électro-aimant 30, de telle sorte que l'élément mobile 5 se déplace verticalement dans les limites d'une course d'environ 0,05 mm. La réponse de déplacement de l'élément mobile correspond à la réponse de commande d'injection de l'injecteur 1 de carburant.

Lorsque l'élément mobile 5 se déplace verticalement, l'élément mobile 5 vient heurter vers le haut une face de butée (face d'extrémité inférieure) du cylindre intérieur 32 et vient frapper vers le bas contre le diaphragme 7 par l'intermédiaire du clapet 78 à bille. Ainsi, l'élément mobile 5 vient frapper de manière répétée.

Du carburant à basse pression est chargé dans l'électro-aimant. Par conséquent, lorsque l'élément mobile 5 se déplace verticalement, une résistance de fluide est générée en raison de la viscosité du carburant à basse pression. Par conséquent, la résistance de fluide du carburant à basse pression doit être réduite pour améliorer la réponse de l'élément mobile 5. Dans la technique antérieure, de multiples encoches 53, représentées sur la Fig. 5, sont formées dans le pourtour périphérique extérieur de l'élément mobile 50, de façon que la résistance de fluide du carburant à basse pression appliquée à l'élément mobile 50 soit réduite. Par ailleurs, l'élément mobile 5 est allégé du fait de la formation des encoches 53. Ainsi, la réponse de déplacement de l'élément mobile 50 est accentuée, ce qui améliore la réponse de commande d'injection de l'injecteur 1 de carburant.

Un élément mobile 5J selon la technique antérieure représenté sur le côté gauche de la Fig. 6 comporte trois encoches 53 dans le pourtour extérieur de la partie formant plaque plane 51. Chaque encoche a une forme en V qui débouche sur le pourtour suivant un angle sensiblement de 60 . La distance radiale entre une partie la plus profonde 5A, c'est-à-dire la partie ayant le plus petit diamètre dans la partie formant plaque plane 51 et une partie de contact (face de contact 5D) est de 0,9 mm. Des gorges 58 de passage d'huile sont formées sur une face de la partie formant plaque plane 51 soumise à une attraction de façon que les gorges 58 de passage d'huile communiquent avec les parties les plus profondes 5A des encoches 53. Ainsi, du carburant à basse pression peut s'écouler régulièrement dans la face supérieure de la partie formant plaque plane 51. Par ailleurs, le poids de l'élément mobile 5J peut être réduit. Cependant, les contraintes se concentrent dans les parties les plus profondes 5A de l'élément mobile 5J selon la technique antérieure en raison des chocs survenant lors du déplacement vertical. Par conséquent, la structure classique de l'élément mobile 5J n'a pas une endurance suffisante.

Un élément mobile 5H représenté dans la partie médiane de la Fig. 6 comporte trois encoches 53, qui ont la même surface que celle de l'élément mobile 5J selon la technique antérieure. Chaque encoche 53 a une forme en V qui débouche sur le pourtour, sensiblement suivant un angle de 90 . La distance radiale entre une partie la plus profonde 5A de la partie formant plaque plane 51 et la face de contact est de 2,0 mm. Dans cette structure, les contraintes concentrées dans la partie la plus profonde 5A peuvent être réduites en comparaison de la structure de l'élément mobile 5J selon la technique antérieure. Cependant, chaque gorge 58 de passage d'huile communique avec la partie 5A la plus profonde et des contraintes sont susceptibles de se concentrer dans la partie la plus profonde 5A. De ce fait, la résistance de la structure peut être amoindrie et l'endurance de l'élément mobile 5H n'est pas suffisamment accrue.

Compte tenu des problèmes ci-dessus, la présente invention vise à réaliser un injecteur de carburant d'une grande durée de vie, capable de se déplacer à grande vitesse. En particulier, du carburant à basse pression peut s'écouler régulièrement jusqu'à une face supérieure d'une partie formant plaque plane d'un élément mobile de l'injecteur de carburant, et l'élément mobile peut être protégé contre la concentration de contraintes survenant dans la partie la plus profonde d'une encoche formée dans le pourtour extérieur de l'élément mobile.

Selon la présente invention, un injecteur de carburant comprend un corps d'injecteur et une électrovalve. L'électrovalve comprend un électroaimant qui est rempli d'huile à basse pression. L'électro-aimant comprend un dispositif de valve et un moyen de sollicitation. Le dispositif de valve est actionné par le moyen de sollicitation et la force magnétique générée par l'électro-aimant. Le dispositif de valve comprend un élément mobile qui possède une partie formant plaque plane ayant une face soumise à une attraction. La face de la partie formant plaque plane soumise à une attraction peut venir au contact de l'électro-aimant et s'éloigner de l'électro-aimant. La partie formant plaque plane a un pourtour extérieur qui définit une pluralité d'encoches par lesquelles du carburant à basse pression s'écoule dans un espace défini entre l'électro-aimant et la face soumise à une attraction. La face de la partie formant plaque plane soumise à une attraction définit une gorge de passage d'huile par laquelle une partie centrale de la face soumise à une attraction communique avec la partie périphérique extérieure de la face soumise à une attraction. Ainsi, du carburant à basse pression peut passer entre la partie centrale de la face soumise à une attraction et la partie périphérique extérieure de la face soumise à une attraction via la gorge de passage d'huile. Chaque encoche a une partie la plus profonde qui est radialement la plus en retrait par rapport au pourtour périphérique extérieur de la partie formant plaque plane. La gorge de passage d'huile est à l'écart de la partie la plus profonde des encoches.

Les objectifs, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres, de la présente invention apparaîtront plus clairement grâce à la description détaillée ci-après, faite en référence aux dessins annexés. Sur les dessins: la Fig. 1 est une vue latérale, partiellement en coupe, représentant un injecteur de carburant selon une première forme de réalisation de la présente invention; la Fig. 2 est une vue latérale en coupe représentant une électrovalve de l'injecteur de carburant selon la première forme de réalisation; la Fig. 3 est une vue de dessus représentant un élément mobile selon la première forme de réalisation; la Fig. 4 est une vue latérale en coupe prise suivant la ligne IV-IV de la Fig. 3 selon la première forme de réalisation; la Fig. 5 est une vue en perspective représentant l'élément mobile selon la première forme de réalisation; la Fig. 6 est un tableau représentant la différence de concentration des contraintes survenant dans l'élément mobile selon la première forme de réalisation; et la Fig. 7 est une vue en perspective représentant un élément mobile selon la deuxième forme de réalisation de la présente invention.

(Première forme de réalisation) Un injecteur 1 de carburant représenté sur la Fig. 1 est utilisé pour un dispositif d'injection de carburant du type à accumulation de pression (type à rampe commune) pour moteur diesel. Du carburant à haute pression est introduit depuis une rampe commune (non représentée) dans l'injecteur 1 de carburant. L'injecteur 1 de carburant est commandé de manière électromagnétique de façon que l'injecteur 1 de carburant injecte par intermittence le carburant à haute pression dans une chambre de combustion d'un moteur. L'injecteur 1 de carburant est constitué par un corps 2 d'injecteur, une électrovalve 3 et une buse d'injection 4. L'électrovalve 3 est disposée du côté de l'extrémité supérieure du corps 2 d'injecteur. La buse d'injection 4 est fixée à l'extrémité inférieure du corps 2 d'injecteur. L'électrovalve 3 comprend un connecteur C, qui est connecté électriquement à un faisceau de conducteurs connectés à une unité de commande (ECU, non représentée) de moteur, de façon que l'électrovalve 3 soit commandée par un signal de commande transmis depuis l'ECU.

Le corps 2 d'injecteur a la forme d'une barre et comprend un cylindre 21 qui pénètre jusqu'au centre axial du corps 2 d'injecteur. Le corps 2 d'injecteur forme intérieurement un passage 22 de carburant à haute pression conçu de façon à être parallèle au cylindre 21. Le corps 2 d'injecteur comporte un corps 20 de valve, dans lequel est formé un passage 23 de carburant à basse pression. La partie d'extrémité supérieure du corps 20 de valve comporte une chambre cylindrique 10 d'électrovalve dans laquelle est fixée l'électrovalve 3. Une buse d'injection 4 est fixée coaxialement à la partie d'extrémité inférieure du corps 20 de valve à l'aide d'un écrou de retenue 25. Une partie cylindrique d'entrée 26 et une partie cylindrique de sortie 27 sont présentes à la partie d'extrémité supérieure du corps 20 de valve de façon que la partie d'entrée 26 et la partie de sortie 27 soient inclinées par rapport au côté supérieur sur la Fig. 1.

L'électrovalve 3 est constituée par un électro-aimant 30 et un dispositif de valve 50. l'électro-aimant 30 est disposé du côté supérieur de la chambre 10 d'électrovalve. Le dispositif de valve 50 est disposé du côté inférieur de la chambre 10 d'électrovalve. Le dispositif de valve 50 comporte un élément mobile 5 reçu dans un support 6 d'élément mobile. La face inférieure de l'électro- aimant 30 et le support 6 d'élément mobile forment entre eux une chambre 60 d'élément mobile (Fig. 2). L'élément mobile 5 se déplace verticalement dans la chambre 60 d'élément mobile. Le support 6 d'élément mobile, c'est- à-dire la chambre 10 d'électrovalve, reçoit une chambre 70 de diaphragme dans le bas de la Fig. 1. La chambre 70 de diaphragme est radialement plus petite que la chambre 60 d'élément mobile et reçoit un diaphragme circulaire 7. (plaque circulaire à orifices).

Le cylindre 21 reçoit un piston de commande 41. La buse d'injection 4 reçoit un pointeau 42 au contact du piston de commande 41. La partie d'extrémité inférieure de la buse d'injection 4 de la Fig. 1 comporte un orifice d'injection 43. Le pointeau 42 est poussé par un ressort 44, lequel est logé dans la partie inférieure du cylindre 21, vers le bas sur la Fig. 1, dans le sens dans lequel le pointeau 42 ferme l'orifice d'injection 43. La partie d'extrémité supérieure du piston de commande 41 et le diaphragme 7 forment entre eux une chambre de commande de pression 45.

La pression hydraulique régnant dans la chambre de commande de pression 45 et la force élastique du ressort 44 sont appliquées vers le bas au pointeau 42 sur la Fig. 1. La pression hydraulique régnant dans la buse d'injection 4 est appliquée vers le haut au pointeau 42. Le pointeau 42 va et vient verticalement selon l'équilibre de la charge élastique et de la pression hydraulique appliquées verticalement au pointeau 42, de façon que le pointeau 42 ouvre et ferme l'orifice d'injection 43. En particulier, si la pression dans la chambre de commande de pression 45 devient basse, le piston de commande 41 et le pointeau 42 s'élèvent, de façon que l'orifice d'injection 43 s'ouvre et que du carburant à haute pression, qui est introduit dans la buse d'injection 4 via le passage 22 de carburant à haute pression, soit injecté dans la chambre de combustion du moteur.

La partie d'entrée 26 forme intérieurement un passage 11 de carburant à haute pression et un passage d'entrée 12. Le passage 11 de carburant à haute pression communique avec le passage 22 de carburant à haute pression. Le passage 11 de carburant à haute pression et la chambre 70 de diaphragme communiquent l'un avec l'autre par le passage d'entrée 12. La partie de sortie 27 forme intérieurement un passage de sortie 13 qui communique avec le passage 23 de carburant à basse pression par la chambre 70 de diaphragme afin de constituer un passage d'échappement par lequel l'excédent de carburant est rejeté à l'extérieur depuis l'injecteur 1 de carburant.

Comme représenté sur la Fig. 2, :la plaque 7 à diaphragme possède au centre de la face inférieure une partie conique en creux 71 afin de former la chambre de commande de pression 45. La partie conique en creux 71 a un orifice de sortie 73 du côté supérieur. L'orifice de sortie 73 est inséré verticalement entre des parties de grand diamètre 72 disposées vers le haut et vers le bas par rapport à l'orifice de sortie 73. Le diaphragme 7 comporte un trou incliné 75 qui débouche depuis la face inférieure du diaphragme 7. Un orifice d'entrée 74 est formé dans le diaphragme 7. Un trou d'entrée 76 est ouvert dans le diaphragme 7 depuis la partie conique en creux 71 de façon que le trou d'entrée 76 communique avec le trou incliné 75 par l'orifice d'entrée 74. Comme représenté sur les figures 1, 2, du carburant à haute pression, fourni depuis la rampe commune, est introduit dans la chambre de commande de pression 45 via le passage 11 de carburant à haute pression, le passage d'entrée 12, le trou incliné 75, l'orifice d'entrée 74 et le trou d'entrée 76. Ainsi, la pression du carburant à haute pression est transmise du passage 11 de carburant à haute pression à la chambre de commande de pression 45..

L'électro-aimant 30 comporte un cylindre intérieur 32, un noyau 33 d'électro-aimant, un cylindre extérieur 34 et une bobine 35 d'électroaimant. Le cylindre intérieur 32 est en matière ferromagnétique. Un collier 31 est présent dans le haut du cylindre intérieur 32. Le noyau 33 d'électro-aimant, qui est en matière magnétique composite (SMC), est disposé sur le pourtour circonférentiel extérieur du cylindre intérieur 32. La bobine 35 d'électro-aimant est logée dans le noyau 33 d'électroaimant. La face inférieure de l'électro-aimant 30 attire l'élément mobile 5. La face d'extrémité inférieure du cylindre intérieur 32 sert de butée de façon que l'élément mobile 5 frappe contre la face d'extrémité inférieure du cylindre intérieur 32, de façon que l'élément mobile 5 vienne au contact du cylindre intérieur 32 et que l'élément mobile 5 soit arrêté.

L'élément mobile 5 a une partie formant plaque plane 51 et une partie formant axe 52. La partie formant axe 52 a sensiblement la forme d'une barre ronde. La partie formant axe 52 est reçue dans la chambre 60 de l'élément mobile. Le support 6 d'élément mobile se présente sous une forme cylindrique avec un trou central 61 dans lequel est insérée de manière coulissante la partie formant axe 52 de l'élément mobile 5. Comme représenté sur la Fig. 4, la face supérieure de la partie formant plaque plane 51 se présente sous la forme d'une face plane (face 5K soumise à une attraction), qui est attirée vers la face inférieure de l'électro- aimant 30. Le support 6 d'élément mobile est fileté sur son pourtour circonférentiel extérieur et le support 6 d'élément mobile est vissé clans un filetage intérieur formé dans un pourtour circonférentiel intérieur de la chambre 10 d'électrovalve (Fig. 2).

Comme représenté sur les figures 2, 4, la partie formant axe 52 est dotée d'une forme sensiblement en colonne. Le centre de la face d'extrémité inférieure de la partie formant axe 52 comporte une chambre 77 de corps de valve qui est constituée par une partie cylindrique et une partie conique. Un clapet 78 à bille comporte une face d'étanchéité plane 79 du côté inférieur pour obturer l'orifice de sortie 73. L'élément mobile 5 est poussé vers le bas par un ressort (moyen de sollicitation) 36, disposé dans le cylindre intérieur 32. Ainsi, le ressort 36 pousse l'élément mobile 5 dans le sens dans lequel le clapet 78 à bille obture l'orifice de sortie 73. L'élément mobile 5 est attiré vers le haut par la force magnétique générée par l'électro-aimant 30, de façon que l'élément mobile 5 se déplace verticalement. En particulier, l'électro-aimant 30 attire l'élément mobile 5 dans le sens dans lequel le clapet 78 à bille s'écarte de l'orifice de sortie 73.

L'intérieur de l'électro-aimant 30 et l'intérieur de la chambre 10 d'électrovalve communiquent avec le passage 23 de carburant à basse pression (Fig. 1) par le passage de sortie 13, aussi l'intérieur de l'électro-aimant 30 et l'intérieur de la chambre 10 d'électrovalve sontils remplis de carburant à basse pression. La chambre 10 d'électrovalve reçoit le dispositif 50 de valve. L'intérieur de l'électro-aimant 30 comporte la chambre 60 d'élément mobile et reçoit le cylindre intérieur 32.

Lorsque l'élément mobile 5 se déplace verticalement, une résistance de fluide est appliquée principalement à la partie formant plaque plane 51. La résistance à l'écoulement du carburant à basse pression, qui s'exerce sur la partie formant plaque plane 51, doit être réduite et le poids de l'élément mobile 5 doit être réduit pour améliorer la réponse de l'électrovalve 3 en déplaçant rapidement l'élément mobile 5.

L'élément mobile 5 subit un choc violent lorsque l'élément mobile 5 se déplace verticalement. Par conséquent, l'élément mobile 5 nécessite une résistance mécanique suffisante pour conserver une grande endurance.

Comme représenté sur les figures 3 à 5, des encoches 53 sensiblement en V, c'est-à-dire en forme de secteur, sont formées à intervalles réguliers, à savoir de 120 , en trois endroits du pourtour périphérique extérieur de la partie formant plaque plane 51 de l'élément mobile 5. Les encoches 53 sont formées pour réduire la résistance du fluide à basse pression et pour réduire le poids de l'élément mobile 5. La forme des encoches 53 et le nombre des encoches 53 sont déterminés selon le besoin.

Chaque encoche 53 a une profondeur d'environ 0,43 R par rapport au rayon R de la partie formant plaque plane 51. Chaque encoche 53 a une forme sensiblement en V qui débouche sur le pourtour suivant un angle sensiblement de 90 . La distance radiale entre une partie 5A la plus profonde et une face de contact plane 5D est établie à 2,0 mm, comme représenté sur le côté droit sur la Fig. 6. Des parties intermédiaires 54 sont formées respectivement entre les encoches 53 de la partie formant plaque plane 51 adjacentes les unes aux autres en direction circonférentielle.

La forme de chaque encoche 53 peut être autre que la forme sensiblement en V, c'est-à-dire la forme en secteur, tant que l'encoche 53 a une longueur, sur le pourtour périphérique extérieur, plus grande que la longueur sur le pourtour intérieur de l'encoche 53.

Des trous circulaires 55 sont respectivement formés dans les parties centrales, dans la direction circonférentielle, des trois parties intermédiaires 54. Chaque trou circulaire 55 est ménagé sur un pourtour périphérique situé à une distance de 0,7 R par rapport au rayon R de la partie formant plaque plane 51 depuis le centre de la partie formant plaque plane 51. Le trou circulaire 55 pénètre axialement dans la partie formant plaque plane 51.

Le pourtour circonférentiel extérieur des parties intermédiaires 54 a, du côté inférieur, un pourtour extérieur incliné 56 (Fig. 4). Le pourtour extérieur incliné 56 a une hauteur sensiblement égale aux deux tiers de l'épaisseur de la partie formant plaque plane 51 dans la direction axiale de la partie formant plaque plane 51. Le pourtour extérieur incliné 56 est incliné sensiblement à 45 vers la direction axiale. Le trou circulaire 55 communique avec u:n espace annulaire 5C, situé dans le bas du pourtour extérieur incliné 56. Ainsi, la résistance de fluide du carburant à basse pression, qui est appliquée à l'élément mobile 5, diminue, et l'élément mobile 5 est allégé, aussi la réponse de l'élément mobile 5 est-elle améliorée.

Le centre de la face attirée (face supérieure) 5K de la partie formant plaque plane 51 comporte une dépression circulaire 57 dans laquelle est partiellement reçue la partie d'extrémité inférieure du ressort 36. Une face annulaire de contact 5D est formée autour du pourtour circonférentiel extérieur de la dépression circulaire 57 de façon que la face annulaire de contact 5D soit en saillie verticale faisant saillie vers le haut depuis la face supérieure 5K sur sensiblement 50 micromètres. La face annulaire de contact 5D a la surface qui correspond à la face d'extrémité inférieure (face de butée) du cylindre intérieur 32. Six gorges de passage d'huile 58 sont formées sur la face supérieure de la partie formant plaque plane 51 de façon que les gorges de passage d'huile 58 soient situées en direction circonférentielle sur le pourtour, par exemple de 60 . Chaque gorge de passage d'huile 58 s'étend dans la direction radiale depuis la dépression circulaire 57. Par conséquent, la face annulaire de contact 5D a une forme annulaire sensiblement intermittente. Les six gorges de passage d'huile 58 ont respectivement des parties d'extrémité extérieures 5B agencées de façon à être décalées en direction circonférentielle par rapport aux trois parties les plus profondes 5A des encoches 53. En particulier, chaque partie d'extrémité extérieure 5B de la gorge de passage d'huile 58 est située dans la position angulaire sensiblement médiane, en direction circonférentielle, des parties 5A les plus profondes des encoches 53 adjacentes les unes des autres dans la direction circonférentielle. Des gorges auxiliaires 59, dans lesquelles les saillies verticales de la face annulaire de contact 5D sont évidées, sont disposées en alternance dans les positions angulaires sensiblement médianes, en direction circonférentielle, des gorges de passage d'huile 58 qui sont adjacentes les unes aux autres sur le pourtour. Par conséquent, la face annulaire de contact 5D est en outre interrompue en direction circonférentielle. Chaque gorge auxiliaire 59 est formée de façon à être plus petite que chaque gorge de passage d'huile 58. Le carburant à basse pression qui passe par la gorge auxiliaire 59 compense un manque de carburant à basse pression passant par les six gorges de passage d'huile 58, de façon que du carburant à basse pression puisse circuler rapidement autour de la partie formant plaque plane 51. La largeur, la profondeur, le nombre et la position des gorges auxiliaires 59 peuvent être conçus selon le besoin.

Comme représenté sur la Fig. 4, le support 6 d'élément mobile a sur le côté supérieur une dépression supérieure 62 de forme circulaire. Le centre du support 6 d'élément mobile a dans le côté inférieur une dépression inférieure 63. Une plaque annulaire 66, qui comporte un trou central 64 et une encoche 65, est fixée dans la dépression supérieure 62 du support 6 d'élément mobile. Le trou central 64 est réalisé sous une forme conique s'élargissant vers le haut. L'encoche 65 communique avec l'espace annulaire 5C. Le support 6 d'élément mobile comporte un trou pénétrant 67 qui pénètre axialement dans le support 6 d'élément mobile de façon que le trou pénétrant 67 communique avec les encoches 53 et l'espace annulaire 5C. Le trou pénétrant 67 communique avec la dépression inférieure 63 par un trou incliné 68.

Lorsque l'électro-aimant 30 est excité, l'élément mobile 5 est attiré vers le haut par la force électromagnétique, aussi la face annulaire de contact 5D vient-elle heurter la face inférieure, c'est-à-dire la face de butée du cylindre intérieur 32. Le clapet 78 à bille s'élève conjointement avec l'élément mobile 5. Dans cette situation, l'orifice de sortie 73 est désobstrué et le passage de sortie 13 communique avec la chambre de régulation de pression 45 par l'orifice de sortie 73, aussi la pression du carburant à haute pression reçu dans la chambre de commande de pression 45 est-elle réduite sensiblement de moitié. Par conséquent, le piston de commande 41 représenté sur la Fig. 1 s'élève et le pointeau 42 s'élève conjointement avec le piston de commande 41, de façon que du carburant soit injecté depuis l'orifice d'injection 43.

Lorsque l'électro-aimant 30 est désexcité, l'élément mobile 5 s'abaisse sous l'effet de l'élasticité du ressort 36, de telle sorte que le clapet 78 à bille s'abaisse avec la partie formant axe 52 et obture l'orifice de sortie 73. Du carburant à haute pression est introduit dans la chambre decommande de pression 45 depuis la rampe commune de façon que le carburant reçu dans la chambre de commande de pression 45 soit porté à une pression plus forte. Dans cette situation, le piston de commande 41 s'abaisse et le pointeau 42 s'abaisse conjointement avec le piston de commande 41, aussi l'orifice d'injection 43 est-il obturé par le pointeau 42 et l'injection de carburant est-elle terminée.

L'élément mobile 5 frappe soit contre la face inférieure, c'est-à-dire la face de butée du cylindre intérieur 32, soit contre le diaphragme 7 via le clapet 78 à bille lorsque l'élément mobile 5 est poussé et arrêté verticalement, et une grande force d'impact est appliquée à l'élément mobile 5. La grande force d'impact crée une contrainte interne dans la partie formant plaque plane 51, et les contraintes internes se concentrent dans les parties les plus profondes 5A des encoches 53 à faible rayon de courbure. Par conséquent, les contraintes, qui se concentrent dans les parties les plus profondes 5A des encoches 53, doivent être réduites pour accroître l'endurance de l'élément mobile 5.

Un élément mobile 5J selon la technique antérieure est représenté sur le côté gauche sur la Fig. 6. Un élément mobile modifié 5H au milieu de la Fig. 6 a une structure partiellement modifiée par rapport à la structure de l'élément mobile 5J selon la technique antérieure. L'élément mobile 5 sur le côté droit de la Fig. 6 a la structure selon la présente invention.

L'élément mobile 5J selon la technique antérieure sur le côté gauche de la Fig. 6 a une encoche 53 dotée d'une forme sensiblement en V, qui débouche sur le pourtour suivant un angle sensiblement de 60 . La distance radiale entre chaque partie la plus profonde 5A et la face annulaire de contact 5D est établie de manière à être de 0,9 mm., et chaque partie d'extrémité extérieure 5B de la gorge de passage d'huile 58 communique avec chaque partie la plus profonde 5A de l'élément mobile 5J selon la technique antérieure.

L'élément mobile 5H au milieu de la Fig. 6 comporte une encoche 53 dotée d'une forme sensiblement en V, laquelle débouche sur le pourtour sensiblement suivant un angle de 90 . La distance radiale entre chaque partie la plus profonde 5A et la face annulaire de contact 5D est établie de manière à être de 2,0 mm., et chaque partie d'extrémité extérieure 5B de la gorge 58 de passage d'huile communique avec chaque partie la plus profonde 5A dans l'élément mobile 5H.

Le présent élément mobile 5 sur le côté droit de la Fig. 6 comporte l'encoche 53 dotée d'une forme sensiblement en V, qui débouche dans le pourtour suivant un angle sensiblement de 90 . La distance radiale entre chaque partie la plus profonde 5A et la face annulaire de contact 5D est établie de manière à être de 2,0 mm., et chaque partie d'extrémité extérieure 5B de la gorge de passage d'huile 58 ne communique pas avec chaque partie la plus profonde 5A de l'élément mobile 5.

Les contraintes principales maximales survenant dans chaque partie la plus profonde 5A de l'élément mobile 5J selon la technique antérieure sur le côté gauche de la Fig. 6 sont de 184 MPa. Les contraintes principales maximales survenant dans chaque partie la plus profonde 5A de l'élément mobile 5H au milieu de la Fig. 6 sont de 120 MPa. Les contraintes principales maximales survenant dans chaque partie la plus profonde 5A de l'élément mobile 5 sur le côté droit de la Fig. 6 sont de 86 MPa dans la structure selon la présente invention. Par conséquent, les contraintes appliquées à la partie la plus profonde 5A sont fortement réduites dans la structure de l'élément mobile 5 selon la présente invention en comparaison d'autres structures.

Par ailleurs, les parties d'extrémité extérieures 5B représentées sur la Fig. 3 des gorges de passage d'huile 58 sont conçues de façon à être décalées, sur le pourtour, par rapport aux parties les plus profondes 5A des encoches 53 de l'élément mobile 5 dans la structure selon la présente invention. Par conséquent, chaque partie la plus profonde 5A ne communique pas avec chaque gorge de passage d'huile 58, aussi la partie la plus profonde 5A n'est-elle pas creusée par les gorges 58 de passage d'huile. Ainsi, la partie la plus profonde 5A peut être empêchée de provoquer des concentrations de contraintes, et l'endurance de l'élément mobile 5 peut être notablement améliorée. Le carburant à basse pression peut s'écouler jusqu'à la face supérieure de la partie formant plaque plane 51 de l'élément mobile 5 en formant les encoches 53, les gorges de passage d'huile 58 et les gorges auxiliaires 59, de façon que l'élément mobile 5 puisse se déplacer rapidement dans la direction verticale.

Chaque encoche 53, 81 peut être définie avec une forme sensiblement en V qui s'ouvre sur son pourtour suivant un angle égal ou supérieur à 45 .

La partie la plus profonde 5A de l'encoche 53, 81 peut être écartée de la face annulaire de contact 5D d'une distance égale ou supérieure à 1,0 mm dans la direction radiale de la partie formant plaque plane 15, 82.

L'angle d'ouverture de chaque encoche 53 est en outre de préférence égal ou supérieur à 90 et la distance radiale entre chaque partie la plus profonde 5A et la face annulaire de contact 5D est en outre de préférence égale ou supérieure à 2,0 mm. dans l'optique de la réduction des contraintes se concentrant dans la partie la plus profonde 5A. L'angle de l'encoche 53 et la distance radiale entre chaque partie la plus profonde 5A et la face annulaire de contact 5D sont déterminés de façon que le carburant à basse pression puisse circuler régulièrement.

Les trois encoches 53 sont disposées en direction circonférentielle à intervalles réguliers de 120 sur le pourtour périphérique extérieur de la partie formant plaque plane 51. Les six gorges de passage d'huile 58 sont formées en direction circonférentielle à intervalles réguliers de 120 . Chaque partie la plus profonde 5A de l'encoche 53 est située dans la position angulaire sensiblement médiane sur le pourtour des parties d'extrémité extérieures 5B adjacentes dans la direction circonférentielle des gorges de passage d'huile 58 sur le côté radialement extérieur. Cette structure de l'élément mobile 5 est des plus efficaces et des plus pratiques sous l'angle de la résistance mécanique et du coût de fabrication.

La partie formant axe 52 de l'élément mobile 5 est en matière coulée puis moulée. La partie formant plaque plane 51 est en acier au silicium de façon à avoir une forme annulaire. La partie formant plaque plane 51 est reliée au pourtour extérieur de la partie formant axe 52.

Les encoches 53 sont formées dans la partie formant plaque plane 51, qui est en acier au silicium, et les gorges de passage d'huile 58 sont formées dans la partie formant axe 52, qui est en matière moulée. Dans cette structure, l'élément mobile 5, qui est ferromagnétique et a une grande résistance mécanique, est facile à fabriquer. En particulier, la partie formant plaque plane 51 est en acier au silicium, aussi la partie formant plaque plane 51 peut-elle être ferromagnétique. Par ailleurs, la partie formant axe 52 est en matière coulée puis moulée, de façon que la partie formant axe 52 ait une grande résistance mécanique. L'élément mobile 5 peut être empêché de perdre de sa résistance mécanique grâce à la formation des encoches 53 et des gorges de passage d'huile 58 dans cette structure.

La partie formant plaque plane 51, qui est en acier au silicium, peut être frittée sur le pourtour circonférentiel extérieur de la partie formant axe 52, qui est en matière coulée et moulée dans l'élément mobile 5. En particulier, la partie formant plaque plane 51, qui est en matière frittée dotée d'une forme annulaire, est moulée à l'aide d'une matrice sur le pourtour de la partie formant axe 52. Selon une autre possibilité, la partie formant plaque plane.51, qui est moulée à l'aide d'une matrice de façon à avoir une forme annulaire, peut être frittée sur le pourtour extérieur de la partie formant axe 52. Dans les deux cas, 'la partie annulaire formant plaque plane 51 peut se contracter radialement lors du processus de frittage, de façon que la partie annulaire formant plaque plane 51 puisse être fixée de manière régulière au pourtour extérieur de la partie formant axe 52. Ainsi, la partie formant plaque plane 51 peut être facilement fabriquée, de telle sorte que l'élément mobile très rigide 5 peut être réalisé d'une manière efficace.

La partie formant plaque plane 51, qui est en acier au silicium, peut être accouplée avec le bord périphérique extérieur de la partie formant axe 52, qui est en matière coulée et moulée, par soudage par pression avec frottement. Dans cette structure, une matière coulée très dense peut être utilisée pour la partie formant plaque plane 51, ce qui permet d'améliorer la résistance mécanique et l'endurance de l'élément mobile 5. Dans ce cas, la partie formant plaque plane 51 peut être dotée d'une forme annulaire, et une extrémité axiale de la partie formant axe 52 peut être insérée dans la partie annulaire formant plaque plane 51 et peut être accouplée avec la partie formant axe 52 par soudage par pression avec frottement. Dans la présente structure, l'extrémité axiale de la partie formant axe 52 et le pourtour intérieur de la partie annulaire formant plaque plane 51 sont de préférence réalisés sous une forme conique pour être accouplés l'un avec l'autre. Selon une autre possibilité, la partie formant plaque plane 51 peut être dotée d'une forme circulaire et une face d'extrémité axiale de la partie formant plaque plane 51 peut être accouplée avec le centre de la partie formant axe 52 par soudage par pression avec frottement.

Comme représenté sur la Fig. 3, la longueur radiale de chaque gorge auxiliaire 59 est inférieure à la longueur radiale de chaque gorge de passage d'huile 58. Par conséquent, la gorge auxiliaire 59, dans laquelle la forme en section transversale change fortement dans la partie formant plaque plane 51, est radialement à l'écart de chaque partie la plus profonde 5A de chaque encoche 53. Ainsi, les contraintes, qui se concentrent dans la partie la plus profonde 5A, peuvent être encore réduites.

(Deuxième forme de réalisation) Comme représenté sur la Fig. 7, le côté inférieur du cylindre extérieur 34 de l'électro-aimant 30 comporte une face annulaire de butée 3S dans la deuxième forme de réalisation. Un élément mobile 8 a une face annulaire de contact 84 formée sur un pourtour extérieur périphérique d'une face attirée (face supérieure) 83 d'une partie formant plaque plane 82 correspondant à la face annulaire de butée 3S du cylindre extérieur 34. Le pourtour extérieur périphérique de la partie formant plaque plane 82 comporte les trois encoches 81. La face annulaire de contact 84 fait saillie vers le haut sur 50 micromètres depuis la face supérieure 83 d'une partie formant plaque plane 82. Des gorges de passage d'huile 85 sont formées de manière radiale d'un bord à l'autre de la face annulaire de contact 84.

Ainsi, les gorges de passage d'huile 85 sont formées de façon que la face annulaire de contact 84 soit partiellement en creux dans la direction axiale. Par conséquent, la face annulaire de contact 84 a une forme annulaire interrompue sur le pourtour. Chaque gorge de passage d'huile 85 a une petite hauteur dans la direction axiale et une grande largeur dans la direction circonférentielle. Le carburant à basse pression peut atteindre régulièrement la face supérieure de la partie formant plaque plane 82 via les gorges de passage d'huile 85.

L'élément mobile 8 a une grande face de contact en ce qui concerne l'électro-aimant 30, aussi l'élément mobile 8 peut-il fonctionner d'une manière stable. Par ailleurs, la largeur des gorges de passage d'huile 85 peut être agrandie dans la direction circonférentielle, de façon que du carburant à basse pression puisse suffisamment atteindre la face supérieure de la partie formant plaque plane 82 via les gorges de passage d'huile 85.

La face annulaire de contact 84 est formée sur le pourtour extérieur périphérique de la face attirée 83 de la partie formant plaque plane 82 dans l'élément mobile 8. L'élément mobile 8 est de préférence moulé d'une seule pièce en matière coulée de façon à être homogène en ce qui concerne sa résistance mécanique.

Dans la présente structure, l'élément mobile 8 vient au contact de l'électro- aimant 30 dans une grande zone, de façon que l'élément mobile 8 puisse fonctionner d'une façon stable. Par ailleurs, la largeur des gorges de passage d'huile 85 peut facilement être agrandie, de façon que du carburant à basse pression puisse rapidement atteindre la face attirée 83 via les gorges de passage 85.

La structure ci-dessus, illustrée par la première et la deuxième formes de réalisation, peut être combinée selon le besoin.

Claims (1)

16 REVENDICATIONS

1. Injecteur (1) de carburant, caractérisé en ce qu'il comprend: un corps (2) d'injecteur; une électrovalve (3) qui comprend un électro-aimant (30), lequel est rempli d'huile à basse pression, l'électro-aimant (30) comportant un dispositif de valve (50) et un moyen de sollicitation (36), le dispositif de valve (50) comportant un élément mobile (5, 8) qui 10 comporte une partie formant plaque plane (51, 82) ayant une face (5K, 83) soumise à une attraction, la face attirée (5K, 83) de la partie formant plaque plane (51, 82) venant au contact de l'électro-aimant (30) lorsque le dispositif de valve (50) est actionné soit par la force magnétique générée par l'électro-aimant (30) soit par le moyen de sollicitation (36), la face attiré (5K, 83) de la partie formant plaque plane (51, 82) s'écartent de l'électro-aimant (30) lorsque le dispositif de valve (50) est actionné, en revanche, par l'autre des force magnétique générée par l'électro-aimant (30) et force générée par le moyen de sollicitation (36), la partie formant plaque plane (51, 82) ayant un pourtour extérieur qui définit une pluralité d'encoches (53, 81) par lesquelles du carburant à basse pression entre dans un espace ménagé entre l'électro-aimant (30) et la face attirée (5K, 83), la face attirée (5K, 83) de la partie formant plaque plane (51, 82) définit une gorge de passage d'huile (58, 85) par laquelle une partie centrale de la face attirée (5K, 83) communique avec une partie périphérique extérieure de la face attirée (5K, 83), de façon que du carburant à basse pression puisse s'écouler entre la partie centrale de la face attirée (5K, 83) et la partie périphérique extérieure de la face attirée (5K, 83) via la gorge (58, 85) de passage d'huile, chaque encoche (53, 81) ayant une partie la plus profonde (5A) qui est 30 radialement la plus en creux par rapport au pourtour périphérique extérieur de la partie formant plaque plane (51, 82), et la gorge de passage d'huile (58, 85) est à l'écart de la partie la plus profonde (5A) de l'encoche (53, 81).

2. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différentes encoches (53) sont disposées à intervalles sensiblement réguliers en direction circonférentielle sur le pourtour extérieur de la partie formant plaque plane (51), chaque encoche (53) a une forme selon laquelle le pourtour extérieur de l'encoche (53) a une longueur circonférentielle plus grande que la longueur circonférentielle de la partie (5A) la plus profonde de l'encoche (53), le moyen de sollicitation (36) est un ressort (36) disposé radialement au centre de l'électro-aimant (30) de façon que le ressort (36) vienne au contact d'une dépression (57) définie dans une partie centrale de la partie formant plaque plane (51), la gorge de passage d'huile (58) est définie dans la partie formant plaque plane (51) de façon que la gorge de passage d'huile (58) s'étende depuis la dépression (57) jusqu'à une partie d'extrémité extérieure (5B) de la gorge de passage d'huile (58) dans une direction sensiblement radiale de la partie formant plaque plane (51), et la partie d'extrémité extérieure (5B) est à l'écart de la partie la plus profonde (5A) de l'encoche (53).

3. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'électro-aimant (30) comporte un cylindre intérieur (32) qui reçoit le ressort (36), le cylindre intérieur (32) a une face de butée (3S), la dépression (57) définie dans la face attirée (5K) a un pourtour extérieur qui possède une face de contact (5D) sensiblement de forme annulaire par intermittence, qui peut venir au contact de la face de butée (3 S) du cylindre intérieur (32), la gorge de passage d'huile (58) s'étend depuis la dépression (57) jusqu'à la partie d'extrémité extérieure (5B) de la gorge de passage d'huile (58) d'un bord à l'autre de la face de contact (5D) dans la direction sensiblement radiale de la partie formant plaque plane (51), et chaque partie la plus profonde (5A) de l'encoche (53) est disposée dans une position angulaire qui, sur le pourtour, est entre des positions angulaires des parties d'extrémité extérieures (5B) de la gorge de passage d'huile (58) qui sont adjacentes les unes aux autres dans la direction circonférentielle.

4. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque partie la plus profonde (5A) de l'encoche (53) est disposée dans une position angulaire médiane en direction circonférentielle entre les positions angulaires des parties d'extrémité extérieures (5B) de la gorge de passage d'huile (58) qui sont adjacentes les unes aux autres sur le pourtour.

5. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la face annulaire de contact (5D) fait saillie depuis la face attirée (5K) dans la direction axiale de l'élément mobile (5).

6. Injecteur (1) de carburant selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que plusieurs des gorges de passage d'huile (58) s'étendent respectivement depuis la dépression (57) jusqu'aux parties d'extrémité extérieures (5B) des gorges de passage d'huile (58) d'un bord à l'autre de la face de contact (5D) dans la direction sensiblement radiale de la partie formant plaque plane (51), et la face de contact (5D) de la partie formant plaque plane (51) définit une gorge auxiliaire (59) disposée sur le pourtour entre les différentes gorges de passage d'huile (58) qui sont adjacentes les unes aux autres sur le pourtour.

7. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 6, caractérisé en ce que la gorge auxiliaire (59) a une longueur radiale plus petite que la longueur radiale de chaque gorge de passage d'huile (58).

8. Injecteur (1) de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément mobile (6) comporte en outre une partie formant axe (52) qui est en matière coulée, la partie formant plaque plane (51) est en acier au silicium de façon à avoir une forme annulaire, et la partie formant plaque plane (51) est accouplée au pourtour extérieur de la partie formant axe (52).

9. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie formant plaque plane (51) est frittée sur le pourtour périphérique extérieur de la partie formant axe (52).

10. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie formant plaque plane (51) est accouplée avec le pourtour périphérique extérieur de la partie formant axe (52), par soudage par pression avec frottement.

11. Injecteur (1) de carburant selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la partie d'extrémité extérieure (5B) de la gorge de passage d'huile (58) est agencée de sorte à être décalée, en direction circonférentielle, par rapport à la partie la plus profonde (5A) de l'encoche (53).

12. Injecteur (1) de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que chaque encoche (53) est dotée d'une forme sensiblement en V qui débouche, sur le pourtour, suivant un angle égal ou supérieur à 45 .

13. Injecteur (1) de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la partie la plus profonde (5A) de l'encoche (53) est à l'écart de la face annulaire de contact (5D) d'une distance égale ou supérieure à 1,0 mm. dans une direction radiale de la partie formant plaque plane (51).

14. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électro-aimant (30) comporte une face de butée sensiblement annulaire (3S) sur le pourtour extérieur de l'électro-aimant (30) sur une face de la partie formant plaque plane (82), la face attirée (83) de la partie formant plaque plane (82) a une face de contact de forme sensiblement annulaire par intermittence (84) sur le pourtour extérieur de la partie formant plaque plane (82) de façon que la face de contact (84) puisse venir au contact de la face de butée (3S) de l'électro-aimant (30), et la gorge de passage d'huile (85) s'étend dans une direction sensiblement radiale de la partie formant plaque plane (82) de façon que la gorge de passage d'huile (85) et la face de contact (84) se croisent l'une l'autre.

15. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 14, caractérisé en ce que la face annulaire de contact (84) fait saillie depuis la face attirée (83) dans la direction axiale de l'élément mobile (8).

16. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'élément mobile (8) comporte en outre une partie formant axe (90) en matière coulée, la partie formant plaque plane (82) est en acier au silicium de façon à avoir une forme sensiblement annulaire, et la partie formant plaque plane (82) est frittée sur le pourtour périphérique extérieur de la partie formant axe (90), de façon que la partie formant plaque plane (82) soit accouplée avec le pourtour périphérique extérieur de la partie formant axe (90).

17. Injecteur (1) de carburant selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'élément mobile (8) comporte en outre une partie formant axe (90) en matière coulée, 2'0 la partie formant plaque plane (82) est en acier au silicium de façon à avoir une forme sensiblement annulaire, et la partie formant plaque plane (82) est accouplée avec le pourtour périphérique extérieur de la partie formant axe (90) par soudage par pression avec 5 frottement.

18. Injecteur (1) de carburant selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que chaque encoche (81) est dotée d'une forme sensiblement en V débouchant sur le pourtour suivant un angle égal ou supérieur à 45 .