FR2877055A1

FR2877055A1 - Fuel injection device for internal combustion engine e.g. diesel engine, of motor vehicle, has injector with body having cooling cavities filled of coolant to dissipate heat from injection nozzle, where cavities are closed tightly by pin

Info

Publication number: FR2877055A1
Application number: FR0452394A
Authority: FR
Inventors: Gilles Hamadani; Franck Levy; Alice Weck
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-04-28
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: FR2877055B1

Abstract

The device (10) has an injector (28) with a body (30) comprising cooling cavities (42) filled with a coolant (44) to dissipate the heat from an injection nozzle (32). Each cavity is closed in a tight manner by a pin (46) and forms a thermal bridge in the body. The cavities extend axially in an annular wall (48) of the body and are distributed angularly in a regular manner around a main axis of the device.

Description

"Dispositif d'injection de carburant comportant"Fuel injection device comprising

des moyens de dissipation thermique" L'invention concerne un dispositif d'injection de carburant pour moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant des moyens de dissipation thermique de manière à refroidir le nez d'injection L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, de forme globalement cylindrique annulaire qui comporte un porte- Io injecteur comportant axialement un tronçon supérieur de support sur une partie inférieure duquel est rapporté un tronçon inférieur de raccord qui délimite un logement interne dans lequel est monté un injecteur, l'injecteur comportant un corps dont l'extrémité inférieure est conformée en un nez d'injection pour pulvériser le is carburant à l'intérieur d'une chambre de combustion du moteur. The invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine of a motor vehicle comprising heat dissipation means so as to cool the injection nose. The invention relates more particularly to a device for fuel injection for an internal combustion engine, of generally cylindrical annular shape which comprises an injector holder axially comprising an upper support section on a lower part of which is connected a lower connection section which delimits an internal housing in which is mounted a injector, the injector comprising a body whose lower end is shaped into an injection nose for spraying the fuel inside a combustion chamber of the engine.

On connaît de nombreux exemples de dispositifs d'injection de carburant de ce type, en particulier pour des moteurs à combustion interne de type Diesel. Numerous examples of fuel injection devices of this type are known, in particular for internal combustion engines of the Diesel type.

Dans un tel dispositif, constitué principalement par l'ensemble porteinjecteur/injecteur, le nez d'injection de l'injecteur subit des contraintes thermiques particulièrement importantes, notamment lors de la phase de combustion au cours de laquelle de très fortes températures sont atteintes. In such a device, consisting mainly of the injector / injector assembly, the injection nozzle of the injector undergoes particularly high thermal stresses, particularly during the combustion phase during which very high temperatures are reached.

Par conséquent, la température maximale de fonctionne- ment d'un injecteur de carburant est généralement déterminée en fonction des caractéristiques thermo-mécaniques du nez d'injection et elle conditionne de manière limitative les paramètres de fonctionnement du moteur. Therefore, the maximum operating temperature of a fuel injector is generally determined according to the thermomechanical characteristics of the injection nose and conditions in a limiting manner the operating parameters of the engine.

C'est la raison pour laquelle, on a recherché des solutions 30 pour refroidir le dispositif d'injection de carburant, notamment le nez d'injection de l'injecteur. For this reason, solutions have been sought for cooling the fuel injection device, particularly the injection nozzle of the injector.

Selon une première solution connue, le dispositif d'injection de carburant, encore parfois appelé "injecteur", comporte des moyens de refroidissement du nez d'injection par circulation d'un fluide réfrigérant ou caloporteur. According to a first known solution, the fuel injection device, still sometimes called "injector" comprises means for cooling the injection nose by circulating a coolant or heat transfer fluid.

Le document FR-A-2.341.751 décrit un exemple d'un injecteur comportant un circuit de refroidissement qui comporte un conduit d'arrivée et un conduit de retour traversant le corps et le nez de l'injecteur et dans lesquels circule un liquide réfrigérant de manière à refroidir l'injecteur et plus particulièrement le nez d'injection. The document FR-A-2,341,751 describes an example of an injector comprising a cooling circuit which comprises an inlet duct and a return duct passing through the body and the nose of the injector and in which circulates a cooling liquid. so as to cool the injector and more particularly the injection nose.

Les conduits de circulation du liquide réfrigérant sont ainsi io ouverts et sont raccordés au reste de la boucle du circuit de refroidissement de l'ensemble des injecteurs du moteur et dans laquelle circule le liquide réfrigérant. The coolant circulation ducts are thus open and are connected to the rest of the cooling circuit loop of all the injectors of the engine and in which the coolant circulates.

Toutefois, un tel circuit de refroidissement de l'injecteur est une solution complexe qui requiert des moyens supplémentaires pour assurer la circulation du liquide réfrigérant et qui nécessite de surcroît la mise en oeuvre de moyens spécifiques pour garantir de manière fiable une parfaite étanchéité du circuit. However, such a cooling circuit of the injector is a complex solution which requires additional means to ensure the circulation of the coolant and which further requires the implementation of specific means to reliably guarantee a perfect seal of the circuit.

Un tel injecteur refroidi ne donne donc pas entière satisfaction, particulièrement en raison de sa réalisation complexe 20 et coûteuse. Such a cooled injector is therefore not entirely satisfactory, particularly because of its complex and expensive construction.

Selon une deuxième solution connue, le refroidissement du nez d'injection de l'injecteur s'effectue par simple conduction de la chaleur à travers le nez d'injection et le corps de l'injecteur. According to a second known solution, the injection nozzle of the injector is cooled by simply conduction of heat through the injection nose and the body of the injector.

Dans les injecteurs refroidis par simple conduction, le corps de l'injecteur et donc le nez d'injection sont généralement réalisés dans des matériaux, tels que l'acier, qui présentent de bonnes propriétés et caractéristiques mécaniques mais les caractéristiques thermiques telles que la conductivité de la chaleur, ne sont pas satisfaisantes. In injectors cooled by simple conduction, the body of the injector and thus the injection nozzle are generally made of materials, such as steel, which have good properties and mechanical characteristics but the thermal characteristics such as conductivity heat, are not satisfactory.

Les températures maximales de fonctionnement de tels injecteurs sont donc aujourd'hui limitées à des températures de l'ordre de 300 C. The maximum operating temperatures of such injectors are therefore limited today to temperatures of the order of 300 C.

L'ensemble des solutions connues de l'état de la technique ne donne donc pas entière satisfaction. The set of known solutions of the state of the art is therefore not entirely satisfactory.

Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un injecteur de carburant comportant des moyens de dissipation thermiques par conduction qui soient simples et économiques à mettre en oeuvre. To overcome these drawbacks, the invention provides a fuel injector comprising conductive heat dissipation means that are simple and economical to implement.

s Dans ce but, l'invention propose un dispositif d'injection de carburant du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'au moins le corps de l'injecteur comporte un vecteur de conduction thermique constitué d'au moins une cavité de refroidissement qui est remplie d'un fluide caloporteur pour favoriser la dissipation de io la chaleur du nez d'injection et qui est fermée de manière étanche par des moyens d'obturation. For this purpose, the invention proposes a fuel injection device of the type described above, characterized in that at least the body of the injector comprises a heat conduction vector consisting of at least one cooling cavity which is filled with a heat transfer fluid to promote the dissipation of the heat of the injection nose and which is sealed by sealing means.

Grâce à l'invention, on améliore la dissipation de la chaleur dans l'injecteur et plus particulièrement dans le nez d'injection ce qui permet d'augmenter la température maximale de fonction- nement du dispositif d'injection. Thanks to the invention, it improves the dissipation of heat in the injector and more particularly in the injection nozzle which increases the maximum operating temperature of the injection device.

Avantageusement, l'augmentation de la température maximale de fonctionnement du nez d'injection ouvre de nouvelles perspectives dans l'amélioration de la combustion dans les moteurs. Advantageously, increasing the maximum operating temperature of the injection nose opens new perspectives in the improvement of combustion in the engines.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - chaque cavité de refroidissement s'étend globalement axialement à travers au moins une partie du corps de l'injecteur; - chaque cavité de refroidissement s'étend globalement axialement du nez d'injection jusqu'à au moins une partie du tronçon supérieur de support du porte-injecteur; le dispositif comporte plusieurs cavités de refroidissement qui sont réparties angulairement de manière régulière autour de l'axe principal X-X du dispositif d'injection; - chaque cavité de refroidissement comporte une ouverture de remplissage qui est fermée de manière étanche par un pion constituant les moyens d'obturation; - l'ouverture de remplissage de la cavité de refroidissement débouche axialement dans une face supérieure du corps de l'injecteur ou radialement dans une face cylindrique externe du tronçon supérieur du porte injecteur; - le dispositif est du type comportant des moyens de détrompage de manière à positionner angulairement l'injecteur correctement par rapport au porte-injecteur lors de son montage et les moyens de détrompage sont constitués par au moins un pion détrompeur qui, obturant une ouverture de remplissage, fait saillie axialement par rapport à la face supérieure du corps de l'injecteur de manière à pénétrer dans un trou complémentaire du io tronçon supérieur de porte-injecteur; - les pions sont solidaires d'une pièce intermédiaire qui est interposée axialement entre l'injecteur et la partie inférieure du tronçon supérieur et qui constitue un moyen de centrage de l'injecteur et du porte- injecteur; - le fluide caloporteur est du sodium; - le dispositif comporte au moins un vecteur de conduction thermique constitué par au moins un insert en matériau thermiquement conducteur qui est reçu dans une cavité complémentaire du corps de l'injecteur et/ou du tronçon supérieur du porte-injecteur. According to other features of the invention: - each cooling cavity extends generally axially through at least a portion of the body of the injector; each cooling cavity extends generally axially from the injection nose to at least a portion of the upper support section of the injector holder; the device comprises a plurality of cooling cavities which are distributed angularly in a regular manner around the main axis X-X of the injection device; - Each cooling cavity has a filling opening which is sealed by a pin constituting the closure means; - The filling opening of the cooling cavity opens axially in an upper face of the body of the injector or radially in an outer cylindrical face of the upper portion of the injector door; the device is of the type comprising polarizing means so as to angularly position the injector correctly with respect to the injector holder during its assembly and the polarizing means are constituted by at least one polarizing pin which, closing a filling aperture protrudes axially relative to the upper face of the body of the injector so as to penetrate into a complementary hole of the upper section of the injector holder; the pins are integral with an intermediate piece which is interposed axially between the injector and the lower part of the upper section and which constitutes a means for centering the injector and the injector holder; the heat transfer fluid is sodium; the device comprises at least one thermal conduction vector consisting of at least one insert of thermally conductive material which is received in a complementary cavity of the body of the injector and / or of the upper section of the injector holder.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles: la figure 1 est une vue schématique, en coupe axiale partielle, d'un dispositif d'injection de carburant monté dans un puits d'une culasse d'un moteur à combustion interne et qui représente un premier exemple de réalisation selon l'invention dans lequel le corps de l'injecteur comporte au moins une cavité de refroidissement, fermée et remplie de fluide caloporteur, s'étend axialement jusqu'au nez de l'injecteur; la figure 2 est une vue de dessus de l'injecteur selon la figure 1 qui représente les cavités de refroidissement débouchant axialement dans la face supérieure et qui sont obturées après remplissage par les pions; la figure 3 est une vue en coupe axiale selon le plan III-III de la figure 2 qui représente un injecteur selon la figure 1 s comportant des cavités de refroidissement remplie de fluide caloporteur et fermées étanchement; la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 qui représente une variante de réalisation du premier exemple de réalisation des figures 1 à 3; la figure 5 est une vue analogue à la figure 1 qui représente un deuxième exemple de réalisation dans lequel au moins une cavité de refroidissement s'étend axialement à travers le dispositif d'injection, soit à partir du nez de l'injecteur à travers le corps de l'injecteur et à travers la paroi du tronçon supérieur du porte-injecteur. Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended figures among which: FIG. 1 is a schematic view, in partial axial section, of a fuel injection device mounted in a well of a cylinder head of an internal combustion engine and which represents a first embodiment of the invention in which the body of the injector comprises at least one cooling cavity, closed and filled with coolant, extends axially to the nose of the injector; Figure 2 is a top view of the injector according to Figure 1 which shows the cooling cavities opening axially into the upper face and which are closed after filling with the pins; Figure 3 is an axial sectional view along the plane III-III of Figure 2 which shows an injector according to Figure 1 s having cooling cavities filled with heat transfer fluid and closed sealing; Figure 4 is a view similar to Figure 3 which shows an alternative embodiment of the first embodiment of Figures 1 to 3; FIG. 5 is a view similar to FIG. 1, which shows a second exemplary embodiment in which at least one cooling cavity extends axially through the injection device, or from the nose of the injector through the body of the injector and through the wall of the upper portion of the nozzle holder.

Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions telles que "supérieur" et "inférieur" et les orientations "axiale" et "radiale" en référence aux figures et définitions données dans la description. In the description and the claims, expressions such as "upper" and "lower" and the "axial" and "radial" orientations will be used in a nonlimiting manner with reference to the figures and definitions given in the description.

De plus, les éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. In addition, identical, similar or similar elements will be designated by the same reference numerals.

On a représenté schématiquement à la figure 1, un dispositif d'injection de carburant 10 pour un moteur à combustion interne (non représenté), notamment du type à allumage par compression et à injection directe, c'est-à-dire du type dans lequel le carburant est injecté directement dans chacune des chambres de combustion (non représentés) des cylindres du moteur. FIG. 1 diagrammatically shows a fuel injection device 10 for an internal combustion engine (not shown), in particular of the direct injection and compression ignition type, that is to say of the type in which which fuel is injected directly into each of the combustion chambers (not shown) of the engine cylinders.

Le dispositif d'injection 10 est monté dans un puits 12 complémentaire constitué par un trou étagé qui est aménagé directement dans la culasse 14 du moteur et qui débouche axialement dans une partie de la face inférieure 16 de la culasse 14 formant le toit délimitant la partie supérieure de chaque chambre de combustion du moteur. The injection device 10 is mounted in a complementary well 12 constituted by a stepped hole which is arranged directly in the cylinder head 14 of the engine and which opens out axially in a part of the lower face 16 of the cylinder head 14 forming the part delimiting the part. top of each combustion chamber of the engine.

De manière connue, des moyens de fixation (non représentés) sont susceptibles d'immobiliser axialement et en rotation l'injecteur 10 dans le puits 12 et d'en indexer angulairement la position dans certaine application. In known manner, fastening means (not shown) are capable of axially immobilizing and rotating the injector 10 in the well 12 and angularly indexing the position in certain application.

s Le dispositif d'injection 10 est ici de forme globalement cylindrique annulaire et comporte, axialement de haut en bas, un porte-injecteur 18 comportant un tronçon supérieur 20, dit tronçon de support, sur la partie inférieure 22 filetée duquel est rapporté par vissage un tronçon inférieur 24, dit tronçon de raccord. The injection device 10 is here of generally cylindrical annular shape and comprises, axially from top to bottom, an injector holder 18 comprising an upper portion 20, said support section, on the threaded lower portion 22 which is screwed by screwing a lower section 24, said connecting section.

io Le tronçon inférieur 24, encore appelé "écrou-raccord", délimite un logement interne 26 dans lequel est monté un injecteur 28. The lower section 24, also called "union nut", delimits an internal housing 26 in which is mounted an injector 28.

Le dispositif d'injection 10 constitue ainsi, lorsqu'il est assemblé en position de fonctionnement, un ensemble constitué principalement par le porte-injecteur 20 et l'injecteur 28. The injection device 10 thus constitutes, when assembled in the operating position, an assembly constituted mainly by the injector holder 20 and the injector 28.

L'injecteur 28 comporte un corps 30 dont l'extrémité inférieure est conformée en un nez d'injection 32 apte à pulvériser le carburant à l'intérieur d'une chambre de combustion du moteur. The injector 28 comprises a body 30 whose lower end is shaped as an injection nose 32 adapted to spray the fuel inside a combustion chamber of the engine.

L'injecteur 28 comporte usuellement des moyens commandés (non représentés) , telle qu'une aiguille, qui déterminent l'injection et la quantité de carburant et un conduit 34 d'amenée du carburant au nez d'injection 32 qui traverse axialement le tronçon supérieur 20 du porte-injecteur 18 et le corps 30 de l'injecteur 28. The injector 28 usually comprises controlled means (not shown), such as a needle, which determine the injection and the amount of fuel, and a conduit 34 for supplying fuel to the injection nose 32 which passes axially through the section. upper 20 of the injector holder 18 and the body 30 of the injector 28.

Des moyens d'étanchéité 36, tels qu'un joint annulaire, sont interposés entre une face inférieure d'appui 38 du tronçon inférieur 24 et une face supérieure 40 du puits 12 située en vis-à-vis pour assurer l'étanchéité entre la chambre de combustion et le puits 12 qui débouche axialement vers l'extérieur dans une face supérieure 42 de la culasse 14 du moteur. Sealing means 36, such as an annular seal, are interposed between a lower bearing face 38 of the lower section 24 and an upper face 40 of the well 12 facing each other to ensure sealing between the combustion chamber and the well 12 which opens axially outwards in an upper face 42 of the cylinder head 14 of the engine.

Le nez d'injection 32 est, du fait de son agencement, en saillie dans la chambre de combustion, ou en affleurement de la face inférieure 16, particulièrement exposé à de très forte température et donc des sollicitations thermo-mécaniques importantes. The injection nose 32 is, because of its arrangement, projecting into the combustion chamber, or flush with the lower face 16, particularly exposed to very high temperature and therefore significant thermomechanical stresses.

Comme cela a été expliqué en préambule, dans le cas d'un injecteur ne comportant pas de circuit de refroidissement, le refroidissement s'opère alors uniquement par conduction thermique, c'est à dire par transfert de chaleur sous l'action de la différence de température, soit ici du nez d'injection 32 à travers le corps 30 de l'injecteur puis vers les parties adjacentes de la culasse 14 par l'intermédiaire du tronçon inférieur 24 de raccord. As explained in the preamble, in the case of an injector not having a cooling circuit, the cooling then takes place only by thermal conduction, that is to say by heat transfer under the action of the difference temperature, or here the injection nose 32 through the body 30 of the injector and to the adjacent portions of the yoke 14 through the lower section 24 of connection.

lo Cependant, le refroidissement ainsi obtenu n'est pas optimal car il est faible et déterminé par la conductivité thermique des matériaux utilisés, tels que l'acier, et la température maximale de fonctionnement de l'injecteur s'en trouve alors physiquement limitée par la conductivité thermique de ces matériaux. However, the cooling thus obtained is not optimal because it is low and determined by the thermal conductivity of the materials used, such as steel, and the maximum operating temperature of the injector is then physically limited by the thermal conductivity of these materials.

Afin de résoudre ce problème, l'invention propose un dispositif d'injection 10 dont le corps 30 de l'injecteur 28 comporte au moins une cavité de refroidissement 42 qui est remplie d'un fluide caloporteur 44 de manière à favoriser la dissipation de la chaleur du nez d'injection 32. In order to solve this problem, the invention proposes an injection device 10 whose body 30 of the injector 28 comprises at least one cooling cavity 42 which is filled with a coolant 44 so as to promote the dissipation of the injection nose heat 32.

Le fluide caloporteur 44 n'est pas en circulation dans la cavité de refroidissement 42 qui, après remplissage, est fermée de manière étanche par des moyens d'obturation 46. The coolant 44 is not circulating in the cooling cavity 42 which, after filling, is closed in a sealed manner by closure means 46.

Avantageusement, le corps 30 présente ainsi une structure en "sandwich" dans laquelle chaque cavité 42 remplie de fluide caloporteur 44 forme un pont thermique présentant un conductivité thermique supérieure à celle du matériau constitutif du corps 30. Advantageously, the body 30 thus has a "sandwich" structure in which each cavity 42 filled with heat transfer fluid 44 forms a thermal bridge having a thermal conductivity greater than that of the material constituting the body 30.

Le fluide caloporteur 44 est avantageusement constitué par du sodium et qui est de préférence à l'état liquide de manière à faciliter l'opération de remplissage de chacune des cavités de refroidissement 42. The heat transfer fluid 44 is advantageously constituted by sodium and which is preferably in the liquid state so as to facilitate the filling operation of each of the cooling cavities 42.

Il est ainsi possible d'améliorer, par rapport à l'état de la technique, le refroidissement du nez d'injection 32 et donc d'augmenter de manière sensible la température maximale de fonctionnement. It is thus possible to improve, compared with the state of the art, the cooling of the injection nose 32 and thus significantly increase the maximum operating temperature.

Chaque cavité de refroidissement 42 constitue ainsi un vecteur de conduction thermique favorisant la dissipation de la chaleur du nez d'injection 32, notamment suivant la direction radiale mais aussi axiale, et par conséquent le refroidissement dudit nez 32. Each cooling cavity 42 thus constitutes a heat conduction vector promoting the dissipation of the heat of the injection nose 32, in particular in the radial but also axial direction, and consequently the cooling of said nose 32.

Ainsi, chaque cavité de refroidissement 42 remplie de fluide caloporteur 44 se comporte, du point de vue de la io conduction thermique, comme un "dopant" pour le matériau constitutif par exemple du corps 30 de l'injecteur 28. Thus, each cooling cavity 42 filled with heat transfer fluid 44 behaves, from the point of view of thermal conduction, as a "dopant" for the material constituting, for example, the body 30 of the injector 28.

Selon un premier exemple de réalisation illustré aux figures 1 à 3, chaque cavité de refroidissement 42 est réalisée dans l'épaisseur de la paroi annulaire 48 du corps 30 et s'étend, ici de manière rectiligne, axialement dans tout le corps 30 de l'injecteur 28, c'est-à-dire que les cavités 42 s'étendent axialement de l'extrémité formant le nez d'injection 32 jusqu'à au moins une partie du tronçon inférieur 24 de raccord du porte-injecteur 18. According to a first exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, each cooling cavity 42 is made in the thickness of the annular wall 48 of the body 30 and extends, here in a rectilinear manner, axially throughout the body. injector 28, that is to say that the cavities 42 extend axially from the end forming the injection nose 32 to at least a portion of the lower section 24 of the injector nozzle 18.

De préférence, les cavités de refroidissement 42 sont réalisées par perçage du corps 30 et présentent donc axialement une forme cylindrique de section circulaire. Preferably, the cooling cavities 42 are made by drilling the body 30 and thus have a cylindrical shape of circular section axially.

Chaque cavité 42 s'étend axialement dans la paroi annulaire 48 du corps 30 de l'injecteur 28 suivant un axe principal globalement parallèle à l'axe principal X-X du dispositif d'injection 10. Each cavity 42 extends axially in the annular wall 48 of the body 30 of the injector 28 along a principal axis generally parallel to the main axis X-X of the injection device 10.

En variante, les cavités de refroidissement 42 sont inclinées par rapport à l'axe principal X-X et présentent une génératrice curviligne déterminé en fonction de la courbure de la paroi cylindrique 48 du corps 30. In a variant, the cooling cavities 42 are inclined with respect to the main axis X-X and have a curvilinear generatrix determined as a function of the curvature of the cylindrical wall 48 of the body 30.

Comme on peut le voir sur la figure 2, les cavités de refroidissement 42 sont ici au nombre de trois, réparties angulairement de manière régulière autour de l'axe principal X-X du dispositif d'injection 10 et sont agencées de manière à ne pas interférer avec le conduit 34 d'amenée du carburant. As can be seen in FIG. 2, the cooling cavities 42 are here three in number, angularly distributed regularly around the main axis XX of the injection device 10 and are arranged in such a way as not to interfere with the conduit 34 for supplying the fuel.

En variante, le nombre de cavité de refroidissement 42 est un nombre pair ou impair, compris par exemple entre 1 et 7, qui est notamment en fonction des caractéristiques du dispositif d'injection 10 et de l'injecteur 28. In a variant, the number of cooling cavities 42 is an even or odd number, for example comprised between 1 and 7, which is in particular depending on the characteristics of the injection device 10 and the injector 28.

Bien entendu, le refroidissement est d'autant plus important que le nombre de cavités de refroidissement 42 est grand, néanmoins le nombre de cavité de refroidissement 42 est to déterminé en fonction des applications et de manière que la tenue mécanique de l'injecteur 28 soit globalement identique. Of course, the cooling is all the more important as the number of cooling cavities 42 is large, nevertheless the number of cooling cavities 42 is determined according to the applications and so that the mechanical strength of the injector 28 is globally identical.

De préférence, chaque cavité de refroidissement 42 débouche axialement dans une face supérieure 50 du corps 30 de l'injecteur 28 par une ouverture de remplissage 52. Preferably, each cooling cavity 42 opens axially into an upper face 50 of the body 30 of the injector 28 through a filling opening 52.

En variante, la cavité de refroidissement 42 débouche globalement radialement dans la paroi 48 du corps 30 de l'injecteur 28. In a variant, the cooling cavity 42 generally opens radially into the wall 48 of the body 30 of the injector 28.

Les moyens d'obturation sont par exemple constitués par un pion 46, de forme cylindrique et de préférence métallique, qui est susceptible d'être emmanché à force dans un trou de remplissage 52 afin d'obturer et de fermer de manière étanche la cavité de refroidissement 42. The sealing means are, for example, constituted by a pin 46, of cylindrical and preferably metallic shape, which is capable of being force-fitted into a filling hole 52 in order to seal and seal the cavity of cooling 42.

Avantageusement au moins l'un des pions 46, dit pion détrompeur, présente un longueur supérieure de manière à faire saillie axialement au dessus de la face supérieure 50 et à former un moyen de détrompage 54. Advantageously at least one of the pins 46, said keying pin, has a longer length so as to project axially above the upper face 50 and to form a keying means 54.

Le pion détrompeur 54 est reçu dans un trou complémentaire 56 que comporte la face inférieure 58 du tronçon supérieur 20 du porte-injecteur 18 de manière à positionner correctement l'injecteur 28 lors de son montage et à raccorder entre elles les parties supérieure et inférieure du conduit d'amenée 34. The keying pin 54 is received in a complementary hole 56 that has the lower face 58 of the upper portion 20 of the injector holder 18 so as to properly position the injector 28 during its assembly and to interconnect the upper and lower parts of the injector 28. supply duct 34.

Avantageusement, le pion détrompeur 54 constitue aussi un moyen de centrage, ici radialement par rapport à l'axe X-X, de i0 l'injecteur 28 par rapport au tronçon supérieur 20 du porte-injecteur 18. Advantageously, the polarizing pin 54 also constitutes a centering means, here radially with respect to the X-X axis, of the injector 28 with respect to the upper section 20 of the injector holder 18.

La figure 4 illustre une variante de réalisation, dans laquelle les pions d'obturation 46 sont solidaires d'une pièce intermédiaire 60, telle qu'une entretoise ou un disque intermédiaire, qui constitue avantageusement un moyen de centrage de l'injecteur 28 par rapport au porte-injecteur 18, c'est-à-dire au tronçon supérieur 20 de support, et le centrage est ici suivant la direction radiale par rapport à l'axe principal X-X. FIG. 4 illustrates an alternative embodiment, in which the closure studs 46 are integral with an intermediate piece 60, such as a spacer or an intermediate disc, which advantageously constitutes a means for centering the injector 28 relative to the injector holder 18, that is to say the upper support section 20, and the centering is here in the radial direction relative to the main axis XX.

io Avantageusement, l'entretoise 60 est traversée par au moins un pion 46 présentant axialement une grande longueur de manière à traverser axialement l'entretoise 60 pour faire saillie par rapport à la face supérieure horizontale de l'entretoise et constituer un moyen de détrompage 54 reçu dans un trou complémentaire 56. Advantageously, the spacer 60 is traversed by at least one pin 46 having an axially long length so as to pass axially through the spacer 60 to project relative to the horizontal upper face of the spacer and constitute a keying means 54 received in a complementary hole 56.

En variante, l'entretoise 60 comporte un moyen de détrompage 54 et/ou de centrage qui est venu de matière et s'étend axialement à partie de sa face supérieure horizontale. In a variant, the spacer 60 comprises a keying means 54 and / or centering which is integral and extends axially from its horizontal upper face.

Selon un deuxième exemple de réalisation illustré à la figure 5, la cavité de refroidissement 42 s'étend, comme précédemment, axialement à travers le corps 30 de l'injecteur 28 et se prolonge jusqu'à au moins une partie du tronçon supérieur 20 de support du porte-injecteur 18. According to a second exemplary embodiment illustrated in FIG. 5, the cooling cavity 42 extends, as previously, axially through the body 30 of the injector 28 and extends to at least a portion of the upper section 20 of the support of the injector holder 18.

Le refroidissement du nez d'injection 32 s'en trouve alors 25 encore augmenté car les échanges thermiques se font axialement sur l'ensemble du corps du dispositif d'injection 10. The cooling of the injection nose 32 is then further increased because the heat exchanges are made axially over the entire body of the injection device 10.

En effet, le refroidissement du nez d'injection 32 s'effectue d'une part par conduction thermique avec la culasse 14 et, d'autre part, par convection avec l'air extérieur environnant la face supérieure 42 de la culasse 14 du moteur, ce qui permet d'éliminer encore plus de calories ou de chaleur. Indeed, the cooling of the injection nose 32 is performed firstly by thermal conduction with the cylinder head 14 and, secondly, by convection with the outside air surrounding the upper face 42 of the cylinder head 14 of the engine , which eliminates even more calories or heat.

De préférence, chaque cavité 42 débouche ici globalement radialement dans la paroi cylindrique externe 62 du tronçon 2877055 Il supérieur 20 du porte-injecteur 18 par une ouverture de remplissage 52. Preferably, each cavity 42 opens here radially in the outer cylindrical wall 62 of the upper portion 2877055 of the injector holder 18 through a filling opening 52.

Avantageusement, des moyens de liaison 64 sont agencés au voisinage des faces supérieure 50 et inférieure 58 respectivement de l'injecteur 28 et du tronçon supérieur 20 du porte-injecteur 18 pour assurer de manière étanche le raccordement et la mise en communication de la partie inférieure de la cavité 42, que comporte le corps 30 de l'injecteur 28, et de la partie supérieure de la cavité 42, que comporte le tronçon supérieur 20 du porte-injecteur 18. Advantageously, connecting means 64 are arranged in the vicinity of the upper faces 50 and lower 58 respectively of the injector 28 and the upper portion 20 of the injector holder 18 to seal the connection and placing in communication of the lower part. of the cavity 42, which comprises the body 30 of the injector 28, and of the upper part of the cavity 42, which comprises the upper section 20 of the injector holder 18.

Les moyens de liaison 64 sont par exemple constitués par une douille cylindrique (non représentée) de raccordement axial et de manière étanche de la partie inférieure et de la partie supérieure de chaque cavité de refroidissement 42. The connecting means 64 consist for example of a cylindrical sleeve (not shown) for axial connection and sealingly of the lower part and the upper part of each cooling cavity 42.

L'ouverture de remplissage 52 est comme précédemment fermée de manière étanche par des moyens d'obturation, tels que des pions 46, après avoir été préalablement remplie de fluide caloporteur 44 avantageusement constitué par du sodium liquide. The filling opening 52 is sealed as before by closure means, such as pins 46, after being previously filled with heat transfer fluid 44 advantageously constituted by liquid sodium.

Ainsi qu'on l'aura compris, le fluide caloporteur 44, dont est remplie chaque cavité de refroidissement 42, est ici "statique" puisque chaque cavité 42 est fermée de manière étanche et il agit vis-à-vis des matériaux constitutifs du nez 32 et du corps 30 de l'injecteur 28 comme un dopant en améliorant la conductivité thermique de l'injecteur 28 ou du dispositif d'injection 10 ainsi réalisé conformément aux enseignements de l'invention. As will have been understood, the coolant 44, of which each cooling cavity 42 is filled, is here "static" since each cavity 42 is sealed and acts vis-à-vis the constituent materials of the nose 32 and the body 30 of the injector 28 as a dopant by improving the thermal conductivity of the injector 28 or the injection device 10 thus produced in accordance with the teachings of the invention.

En variante (non représentée), le dispositif d'injection 10 comporte au moins un vecteur de conduction thermique constitué par un insert en matériau thermiquement conducteur qui est reçu dans une cavité complémentaire, telle que la cavité 42. In a variant (not shown), the injection device 10 comprises at least one thermal conduction vector constituted by an insert of thermally conductive material which is received in a complementary cavity, such as the cavity 42.

Avantageusement, un tel insert de conduction thermique est noyé dans la paroi annulaire 48 du corps 30 de l'injecteur 28 et/ou la paroi du tronçon supérieur 20 du porte-injecteur 18. Advantageously, such a thermal conduction insert is embedded in the annular wall 48 of the body 30 of the injector 28 and / or the wall of the upper section 20 of the injector holder 18.

Bien entendu, la géométrie de la ou des cavités de refroidissement 42 est fonction des applications et du refroidissement désiré. Of course, the geometry of the cooling cavity or cavities 42 is a function of the applications and the desired cooling.

En variantes non représentées, le corps 30 de l'injecteur 28 et/ou celui du tronçon supérieur 20 du porte injecteur 18 comporte(-nt) une unique cavité circulaire de révolution autour de l'axe X-X ou une pluralité de cavités s'étendant globalement en arc de cercle susceptibles de recevoir chacune un insert de conduction thermique. In variants not shown, the body 30 of the injector 28 and / or that of the upper portion 20 of the injector door 18 comprises (-nt) a single circular cavity of revolution about the axis XX or a plurality of cavities extending globally in a circular arc may each receive a heat conduction insert.

En variante, les cavités de refroidissement 42 s'étendant axialement de manière rectiligne sont raccordées entre elles par des cavités circulaires s'étendant dans un plan radial et parallèles entre elles de manière à constituer un réseau de cavités formant des "mailles" remplies de fluide caloporteur 44. Alternatively, the cooling cavities 42 extending axially in a rectilinear manner are interconnected by circular cavities extending in a radial plane and parallel to each other so as to form a network of cavities forming "meshes" filled with fluid coolant 44.

L'invention permet donc d'apporter une amélioration sensible des performances des moteurs à combustion interne de véhicule automobile, notamment à injection directe et à allumage par compression. The invention therefore makes it possible to provide a significant improvement in the performance of internal combustion engines of a motor vehicle, in particular with direct injection and with compression ignition.

Claims

1. Fuel injection device (10) for an internal combustion engine, of generally cylindrical annular shape which comprises a carrier (18) axially comprising an upper support section (20) on a lower part (22) of which is reported a lower section (24) of connection which delimits an inner housing (26) in which is mounted an injector (28), the injector (28) having a body (30) whose lower end is shaped as an injection nose (32) lo for spraying the fuel inside a combustion chamber of the engine, characterized in that at least the body (30) of the injector (28) comprises a thermal conduction vector consisting of at least one cooling cavity (42) which is filled with a coolant (44) to promote heat dissipation of the injection nose (32) and which is sealingly closed by closure means (46). ).

2. Injection device (10) according to claim 1, characterized in that each cooling cavity (42) extends generally axially through at least a portion of the body (30) of the injector (28).

3. Injection device (10) according to one of claims 1 or 2, characterized in that each cooling cavity (42) extends generally axially from the injection nose (32) to at least a portion the upper portion (20) for supporting the injector holder (18).

4. Injector (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of cooling cavities (42) which are distributed angularly in a regular manner around the main axis XX of the injection device (10). ).

Injection device (10) according to claim 4, characterized in that each cooling cavity (42) has a filling opening (52) which is sealingly closed by a pin (46) constituting the means for shutter.

6. Injection device (10) according to claim 5, characterized in that the filling opening (52) of the cooling cavity (42) opens axially in an upper face (50) of the body (30) of the injector (28) or radially in an outer cylindrical face (62) of the upper portion (20) of the injector holder (18).

7. Injection device (10) according to claim 6, of the type comprising polarizing means so as to angularly position the injector (28) correctly relative to the injector holder (18) during its assembly, characterized in that that the polarizing means consist of at least one polarizing pin (54) which, closing off a filling opening (52), projects axially with respect to the upper face (50) of the body (30) of the injector (28). ) so as to be received in a complementary hole (56) of the upper portion (20) of the injector holder.

8. Injection device (10) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the pins (46, 54) are integral with an intermediate piece (60) which is interposed axially between the injector (28). ) and the lower portion (22) of the upper portion (20) and which is a centering means of the injector (28) and the injector holder (18).

9. Injection device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the coolant (44) is sodium.

10. Injection device (10) according to claim 1, characterized in that it comprises at least one thermal conduction vector consisting of at least one insert of thermally conductive material which is received in a complementary cavity of the body (30). the injector (28) and / or the upper section (20) of the injector holder (18).