FR2899941A1

FR2899941A1 - Fuel injector for motor vehicle, has reliefs formed by blades which are configured and oriented such that movement of high pressure fuel flowing from conduit till lower end of needle produces rotation of needle with respect to body

Info

Publication number: FR2899941A1
Application number: FR0603271A
Authority: FR
Inventors: Nadim Malek
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-10-19
Anticipated expiration: 2026-04-13
Also published as: FR2899941B1

Abstract

The injector has a needle (6) extending along a longitudinal axis (4) of a body (2), and reliefs formed by blades (60). The reliefs are integrated to the needle and are carried by an rear mass (24) of the needle. The blades are configured and oriented such that the movement of a high pressure fuel flowing from a high pressure conduit (22) till an lower end of the needle to contact the blades produces rotation of the needle with respect to the body.

Description

L'invention concerne les injecteurs de carburant de moteur de véhicule. OnThe invention relates to vehicle engine fuel injectors. We

sait que les injecteurs ont pour mission de fournir dans les cylindres du moteur du carburant pulvérisé très finement. On connaît en particulier des injecteurs de carburant à fréquence ultrasonore, piezoélectrique ou magnétostrictif. Les applications de ces injecteurs sont connues pour des moteurs diesel à injection directe ou à préchambre, des moteurs HCCI (Homogeneous Charge Compression ignition ou allumage en compression de charge homogène) ou des moteurs à essence à injection directe ou indirecte. Le but recherché est la réduction des émissions polluantes, de la consommation de carburant et de l'émission de particules de suies. Un tel injecteur doit normalement aider au fonctionnement en mélange pauvre ou stratifié. knows that the injectors have the mission to provide in the engine cylinders very fine sprayed fuel. In particular, ultrasonic, piezoelectric or magnetostrictive fuel injectors are known. The applications of these injectors are known for direct injection or prechamber diesel engines, Homogeneous Charge Compression ignition (HCCI) engines or direct or indirect injection gasoline engines. The goal is to reduce pollutant emissions, fuel consumption and the emission of soot particles. Such an injector should normally assist in lean or stratified mixture operation.

Plus précisément, on connaît des injecteurs piezoélectriques ultrasonores qui utilisent une excitation fournie par un empilement de céramiques piezoélectriques appelé stack . Le stack est installé à l'extérieur du corps. II imprime un mouvement alternatif au nez de l'injecteur qui, à son tour, imprime un mouvement oscillatoire à la tête de l'aiguille. Les mouvements du nez par rapport à la tête de l'aiguille déterminent l'ouverture et le débit de carburant. Le stack peut être également installé à l'intérieur du corps pour exciter l'aiguille. Les oscillations de l'aiguille peuvent être amplifiées si cette dernière est accordée en quart d'ondes ou près du quart d'onde. More specifically, ultrasonic piezoelectric injectors are known which use an excitation provided by a stack of piezoelectric ceramics called stack. The stack is installed outside the body. It prints a reciprocating motion at the nose of the injector which, in turn, imparts an oscillatory movement to the head of the needle. The movements of the nose relative to the needle's head determine the opening and the flow of fuel. The stack can also be installed inside the body to excite the needle. The oscillations of the needle can be amplified if the latter is tuned in quarter wave or near quarter wave.

Les injecteurs magnétostrictifs ultrasonores utilisent un barreau de matière magnétostrictive de type terfenol D ou toute autre matière ayant des propriétés équivalentes. L'excitation imprimée par le barreau à l'aiguille engendre des oscillations de l'aiguille qui peuvent être amplifiées si cette dernière est accordée en quart d'onde ou près du quart d'onde. Ultrasonic magnetostrictive injectors use a bar of terfenol D magnetostrictive material or any other material having equivalent properties. The excitation imparted by the bar to the needle generates oscillations of the needle which can be amplified if the latter is tuned in quarter wave or near quarter wave.

L'invention s'inscrit notamment dans le cadre d'un système d'injection de carburant à pulvérisation par actionneur ultrasonore. L'aiguille, dont le rôle est de se lever pour permettre au carburant de s'échapper sous la forme d'un jet annulaire et de fractionner le jet à une fréquence ultrasonore, n'a théoriquement aucune raison de devoir tourner autour de son axe pour accomplir ce rôle. Cependant, les inévitables imperfections d'usinage et d'assemblage peuvent engendrer des contacts entre la tête de l'aiguille et son siège qui ne sont pas répartis uniformément en termes de contrainte et de surface de contact. Une solution, dès lors, est de permettre à l'aiguille de tourner autour de son axe afin que statistiquement les défauts soient gommés au fur et à mesure du fonctionnement de l'injecteur. Un tel agencement est par exemple divulgué dans le document GB-2 161 859 dans lequel les conduits de carburant disposés dans le corps sont orientés tangentiellement à l'aiguille pour mettre cette dernière en rotation sous l'effet du flux de carburant. Toutefois, la mise en rotation de l'aiguille peut paraître insuffisante. The invention is particularly in the context of an ultrasonic actuator spray injection fuel system. The needle, whose role is to get up to allow the fuel to escape in the form of an annular jet and to split the jet at an ultrasonic frequency, theoretically has no reason to have to turn around its axis to fulfill this role. However, the inevitable imperfections of machining and assembly can cause contact between the head of the needle and its seat which are not evenly distributed in terms of stress and contact area. One solution, therefore, is to allow the needle to rotate about its axis so that statistically defects are erased as the operation of the injector. Such an arrangement is for example disclosed in GB-2 161 859 in which the fuel conduits disposed in the body are oriented tangentially to the needle to rotate the latter under the effect of the fuel flow. However, the rotation of the needle may seem insufficient.

De plus, la contrainte de disposer les canaux de carburant dans une certaine configuration dans le corps est relativement lourde. Un but de l'invention est de faciliter la mise en rotation de l'aiguille et de simplifier les moyens pour ce faire. A cet effet, on prévoit selon l'invention un injecteur de carburant de moteur de véhicule, comprenant : - une aiguille ; et - des reliefs et/ou cavités agencés pour coopérer avec le carburant pour faire tourner l'aiguille, ces reliefs et/ou cavités étant solidaires de l'aiguille. In addition, the constraint of arranging the fuel channels in a certain configuration in the body is relatively heavy. An object of the invention is to facilitate the rotation of the needle and simplify the means to do this. For this purpose, according to the invention there is provided a vehicle engine fuel injector, comprising: - a needle; and - reliefs and / or cavities arranged to cooperate with the fuel to rotate the needle, these reliefs and / or cavities being integral with the needle.

L'injecteur selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : - les reliefs et/ou cavités comprennent des ailettes ; - les reliefs et/ou cavités sont prévus sur l'aiguille ; - les reliefs et/ou cavités sont portés par une pièce solidaire de l'aiguille ; - il s'agit d'un injecteur à fréquence ultrasonore ; - l'aiguille est fixée à un organe de masse arrière ; The injector according to the invention may also have at least one of the following characteristics: the reliefs and / or cavities comprise fins; the reliefs and / or cavities are provided on the needle; - The reliefs and / or cavities are carried by a piece secured to the needle; it is an ultrasonic frequency injector; the needle is attached to a rear mass member;

3 - l'aiguille est dépourvue d'un organe de masse arrière ; - il s'agit d'un injecteur à excitation par l'aiguille ; et - il s'agit d'un injecteur à excitation par un corps recevant l'aiguille et par rapport auquel elle est mobile. 3 - the needle is devoid of a rear mass member; it is an injector with excitation by the needle; and it is an injector with excitation by a body receiving the needle and with respect to which it is mobile.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'un injecteur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail D de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale de l'injecteur de la figure 2 selon le plan III-III ; - la figure 4 est une vue en perspective de la partie de l'injecteur illustrée aux figures 2 et 3 ; - les figures 5 et 6 sont des vues de détail illustrant des variantes de réalisation ; - les figures 7, 8, 9 et 10 sont des vues analogues à la figure 1 illustrant des deuxième, troisième, quatrième et cinquième modes de réalisation ; - la figure 11 est une vue de détail d'un sixième mode de réalisation de l'injecteur ; -les figures 12 et 13 illustrent un septième mode de réalisation, la figure 12 étant une vue en coupe axiale de l'injecteur et la figure 13 une vue en coupe transversale suivant le plan XIII-XIII de l'injecteur de la figure 12 ; et - la figure 14 est une vue en coupe axiale d'un huitième mode de réalisation de l'injecteur. Other features and advantages of the invention will become apparent in the following description of several embodiments given by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is an axial sectional view of a first embodiment of an injector according to the invention; FIG. 2 is a view on a larger scale of the detail D of FIG. 1; FIG. 3 is a cross-sectional view of the injector of FIG. 2 along plane III-III; FIG. 4 is a perspective view of the portion of the injector illustrated in FIGS. 2 and 3; - Figures 5 and 6 are detail views illustrating alternative embodiments; - Figures 7, 8, 9 and 10 are views similar to Figure 1 illustrating second, third, fourth and fifth embodiments; FIG. 11 is a detail view of a sixth embodiment of the injector; FIGS. 12 and 13 illustrate a seventh embodiment, FIG. 12 being an axial sectional view of the injector and FIG. 13 a cross sectional view along the XIII-XIII plane of the injector of FIG. 12; and - Figure 14 is an axial sectional view of an eighth embodiment of the injector.

Un premier mode préféré de réalisation de l'injecteur selon l'invention a été illustré aux figures 1 à 4. A first preferred embodiment of the injector according to the invention has been illustrated in FIGS. 1 to 4.

L'injecteur 1 comprend un corps 2 présentant un axe longitudinal 4. A l'intérieur du corps est logée une aiguille 6 s'étendant globalement suivant l'axe longitudinal 4. Le corps 2 et l'aiguille 6 sont chacun globalement symétriques de révolution autour de l'axe 4. The injector 1 comprises a body 2 having a longitudinal axis 4. Inside the body is housed a needle 6 extending generally along the longitudinal axis 4. The body 2 and the needle 6 are each generally symmetrical with revolution around axis 4.

La partie inférieure du corps 2 comprend un nez 8 de forme cylindrique d'axe 4. L'aiguille 6 présente une extrémité inférieure 10 de forme tronconique telle que la section la plus étroite du cône soit dirigée en direction de l'autre extrémité de l'aiguille. La section la plus large du cône présente un plus grand diamètre que le diamètre de l'extrémité inférieure du nez 8 et s'étend hors de ce dernier. Il s'agit donc en l'espèce d'un injecteur avec aiguille à tête sortante. Le corps 2 comprend en regard de l'aiguille un empilement de céramiques piezoélectriques ou stack 12 constituant le moteur d'excitation de l'aiguille. Les différentes couches de céramique se succèdent suivant la direction longitudinale 4 et ont chacune une forme annulaire. En partie supérieure de l'empilement se trouve une masse dite masse backing 14. Cette dernière est surmontée par un écrou 16 et un système élastique de précontrainte. The lower part of the body 2 comprises a nose 8 of cylindrical shape of axis 4. The needle 6 has a lower end 10 of frustoconical shape such that the narrowest section of the cone is directed towards the other end of the body. 'needle. The widest section of the cone has a larger diameter than the diameter of the lower end of the nose 8 and extends out of the latter. It is therefore in this case an injector with outgoing needle. The body 2 comprises facing the needle a stack of piezoelectric ceramics or stack 12 constituting the excitation motor of the needle. The various ceramic layers follow one another in the longitudinal direction 4 and each have an annular shape. In the upper part of the stack is a mass called mass backing 14. The latter is surmounted by a nut 16 and an elastic prestressing system.

Le corps et l'aiguille définissent entre eux un espace annulaire 20 apte à contenir du carburant à haute pression. Le carburant est amené depuis une entrée haute pression 22 comprenant un conduit orienté vers le bas radialement par rapport à l'axe 4 et traversant le corps 2 pour déboucher dans l'espace 20. The body and the needle define between them an annular space 20 capable of containing high pressure fuel. The fuel is fed from a high pressure inlet 22 comprising a duct directed downwards radially with respect to the axis 4 and passing through the body 2 to open into the space 20.

Dans le présent mode de réalisation, une masse arrière 24 offrant une grande impédance acoustique est fixée à l'extrémité arrière 26 de l'aiguille. La jonction entre cette masse 24 et l'extrémité 26 est assurée par une bague 30 formant avec l'extrémité 26 un épaulement et dimensionnée pour venir en ajustement étroit avec la face interne cylindrique du corps afin de limiter autant que possible les fuites de carburant vers le haut. La masse 24 est reçue dans une chambre supérieure 32 du corps. Elle est surmontée par une bague supérieure 38. L'injecteur comprend un roulement 40 tel qu'un roulement à billes 42 comprenant d'une part un disque 44 fixé à la bague 38 et d'autre part une bague 46 fixe par rapport au corps 2. Entre la bague 46 et la partie inférieure de la chambre 32 est interposé suivant la direction de l'axe 4 un ressort 50 sollicitant vers le haut la bague 46 en contact avec les billes 42 et ces dernières en contact avec le disque 44. Cet ensemble contribue donc à pousser vers le haut l'aiguille 6 dans le corps 2. En partie supérieure, la chambre 32 présente un conduit 52 servant de conduit de retour du carburant basse pression. La chambre 32 forme un volume contenant du carburant à basse pression qui peut s'échapper au besoin par le conduit 52. Conformément à l'invention, l'aiguille 6 porte à proximité de son extrémité inférieure 10 plusieurs reliefs 60. Les reliefs sont formés en l'espèce par des ailettes ou aubes 60 et sont ici au nombre de quatre. Les ailettes sont allongées globalement suivant la direction de l'axe 4 et présentent une génératrice radiale à cet axe. L'extrémité supérieure des ailettes est localement tangente à un plan radial à l'axe 4 tandis que leur extrémité inférieure est localement tangente à un plan perpendiculaire à cet axe. La courbure des ailettes va en s'accentuant à mesure qu'on descend le long de l'axe 4. Comme illustré à la figure 4, les ailettes sont donc configurées et orientées de sorte que le mouvement du carburant s'écoulant depuis le conduit 22 jusqu'au nez 10 au contact des ailettes produise une rotation de l'aiguille par rapport au corps suivant le sens 56 autour de l'axe 4. In the present embodiment, a rear mass 24 having a high acoustic impedance is attached to the rear end 26 of the needle. The junction between this mass 24 and the end 26 is provided by a ring 30 forming with the end 26 a shoulder and sized to fit closely with the cylindrical inner face of the body to limit as much as possible fuel leakage to the top. The mass 24 is received in an upper chamber 32 of the body. It is surmounted by an upper ring 38. The injector comprises a bearing 40 such as a ball bearing 42 comprising on the one hand a disk 44 fixed to the ring 38 and on the other hand a ring 46 fixed relative to the body. 2. Between the ring 46 and the lower part of the chamber 32 is interposed in the direction of the axis 4 a spring 50 urging upwardly the ring 46 in contact with the balls 42 and the latter in contact with the disk 44. This assembly thus contributes to pushing up the needle 6 in the body 2. In the upper part, the chamber 32 has a conduit 52 serving as a return line of the low pressure fuel. The chamber 32 forms a volume containing low pressure fuel which can escape if necessary through the conduit 52. In accordance with the invention, the needle 6 carries near its lower end 10 several reliefs 60. The reliefs are formed in this case by vanes or vanes 60 and are here four in number. The fins are elongated generally in the direction of the axis 4 and have a radial generatrix at this axis. The upper end of the fins is locally tangent to a radial plane to the axis 4 while their lower end is locally tangent to a plane perpendicular to this axis. The curvature of the fins increases as one descends along the axis 4. As illustrated in FIG. 4, the fins are thus configured and oriented so that the movement of the fuel flowing from the duct 22 to the nose 10 in contact with the fins produce a rotation of the needle relative to the body along the direction 56 about the axis 4.

Dans cet injecteur, l'aiguille est montée dans le corps de façon à pouvoir tourner librement autour de l'axe 4. Les ailettes permettent d'appliquer un couple de rotation à l'aiguille en fonction de l'écoulement du carburant. Les vibrations induites par le stack piezoélectrique libèrent l'aiguille des frottements ou réduisent suffisamment les frottements de contact dans le dispositif, permettant ainsi la rotation. Le sens de rotation est indicatif. ll dépend de l'orientation des ailettes mais n'a pas d'importance. L'invention a In this injector, the needle is mounted in the body so as to rotate freely about the axis 4. The fins allow to apply a torque to the needle depending on the flow of fuel. The vibrations induced by the piezoelectric stack free the needle of the friction or reduce sufficiently the friction of contact in the device, thus allowing the rotation. The direction of rotation is indicative. It depends on the orientation of the fins but does not matter. The invention

6 pour avantage de ne pas induire une perte de charge trop élevée dans le flux de carburant. Dans une variante illustrée à la figure 5, on pourra prévoir que le roulement à billes 40 est un roulement standard dans lequel les billes 42 sont interposées suivant la direction radiale entre une bague interne 44 et une bague externe 46 contre laquelle le ressort 50 prend appui suivant la direction axiale. II pourrait encore s'agir d'une butée à billes, à aiguilles ou à rouleaux. Dans une variante, on pourra prévoir des reliefs et/ou cavités sur le corps pour mieux orienter le flux de carburant avant son arrivée sur les reliefs et/ou cavités de l'aiguille. L'adjonction d'un tel stator permet d'accroître le couple de rotation. Un tel stator a été illustré à titre d'exemple à la figure 6. On y retrouve les ailettes 60 solidaires de l'aiguille. On y voit aussi des ailettes 61 formant le stator et solidaires du corps 2 (et non de l'aiguille). Les ailettes 61 s'étendent en amont des ailettes 60 par référence à l'écoulement du carburant, au-dessus de celles-ci. Leur courbure va en s'accentuant vers le bas tout comme les ailettes 60 mais elles sont orientées en sens inverse à ces dernières. Elles peuvent être en nombre égal au nombre des aiguilles 60 et avoir les mêmes dimensions. 6 for the benefit of not inducing a too high pressure drop in the fuel flow. In a variant illustrated in FIG. 5, provision may be made for the ball bearing 40 to be a standard bearing in which the balls 42 are interposed in the radial direction between an inner ring 44 and an outer ring 46 against which the spring 50 bears following the axial direction. It could still be a thrust ball, needle or roller. In one variant, provision may be made for reliefs and / or cavities on the body to better orient the flow of fuel before it arrives on the reliefs and / or cavities of the needle. The addition of such a stator increases the torque. Such a stator has been illustrated by way of example in FIG. 6. There are the fins 60 integral with the needle. It also shows fins 61 forming the stator and integral body 2 (and not the needle). The fins 61 extend upstream of the fins 60 with reference to the flow of fuel over them. Their curvature is increasing towards the bottom as the fins 60 but they are oriented in the opposite direction to the latter. They can be equal in number to the number of needles 60 and have the same dimensions.

Un deuxième mode de réalisation de l'invention est illustré à la figure 7. L'injecteur 3 diffère de l'injecteur 1 de la figure 1 uniquement en ce que l'aiguille n'est pas associée à une masse arrière 24. Elle est donc au contraire dans le présent exemple reliée à une impédance acoustique très faible en partie arrière. On retrouve néanmoins le stack 12, le roulement 40 et les ailettes 60 de mise en rotation. Dans le troisième mode de réalisation illustré à la figure 8, l'injecteur diffère de celui de la figure 1 uniquement par le fait qu'il s'agit cette fois d'un injecteur à tête entrante. L'aiguille présente donc une extrémité inférieure 11 de forme conique, la pointe du cône s'étendant en direction opposée à la partie supérieure de l'injecteur. L'extrémité inférieure du nez 8 est configurée de façon complémentaire en ayant une forme tronconique dont la section la plus étroite se trouve à l'extrémité inférieure. L'injecteur se trouve donc obturé lorsque l'aiguille vient en appui vers le bas contre son siège tronconique à l'extrémité inférieure du nez. Pour cela, le ressort de maintien 50 à force calibrée a une configuration inversée par rapport à celle de la figure 1. Ce ressort 50 prend appui vers le bas sur un disque 44, lui-même en appui suivant l'axe 4 par l'intermédiaire d'une bille 62 sur la partie supérieure de la masse arrière. L'extrémité supérieure du ressort 50 est en appui vers le haut sur l'extrémité supérieure du corps définissant le conduit 52. Les autres caractéristiques de l'injecteur ne sont pas modifiées. Ici encore, on pourrait remplacer la bille 62 par une butée à billes, à aiguilles ou à rouleaux. Un quatrième mode de réalisation de l'injecteur a été illustré à la figure 9. L'injecteur 7 à tête entrante diffère de celui de la figure 8 uniquement par l'absence de la masse arrière. On se trouve donc cette fois à nouveau en présence d'un injecteur dont l'aiguille est reliée à une impédance acoustique faible. Dans le cinquième mode de réalisation de la figure 10, l'injecteur 9 présente une aiguille à tête sortante tout comme celui de la figure 1. Mais il s'agit cette fois d'un injecteur à excitation directe de l'aiguille (excitation intérieure) dans la mesure où le moteur d'excitation 12 n'est plus porté par le corps 2 mais est rendu solidaire de l'aiguille 6 par son interposition entre l'extrémité supérieure de l'aiguille et la masse arrière 24. Dans un cas comme celui-ci où l'excitation est intérieure, il est nécessaire d'alimenter le moteur d'excitation par un système de contact adapté au fait que le moteur tourne sous l'effet du contact du fluide avec les ailettes. Ce contact peut être réalisé par exemple au moyen d'une électrode 70 à contact électrique central, fixée à la face supérieure du disque 44 et coopérant avec un balai occupant l'emplacement du conduit 52, lequel est déporté radialement, la deuxième électrode, non illustrée, étant reliée au corps 2 formant masse électrique. Le moteur d'excitation est ici piézoélectrique mais il pourrait tout aussi bien être magnétoréductif. Dans ce mode de réalisation, la longueur réduite de l'aiguille 6 suivant l'axe 4 amène à prolonger le conduit 22 vers le bas dans la paroi du corps pour le faire déboucher juste en amont des ailettes. Un sixième mode de réalisation a été illustré à la figure 11. Cette fois, les ailettes 60 sont disposées non sur l'aiguille mais sur la masse arrière 24. En effet, l'étanchéité relative entre le volume contenant le fluide à haute pression et le volume contenant le fluide à basse pression est assurée en l'espèce par un usinage précis et une finition de grande qualité de l'épaulement. Une rotation est possible et une fuite limitée est autorisée au niveau de cet épaulement. C'est ce qui explique l'existence d'un retour de carburant en partie supérieure de l'injecteur. Cette fuite peut être dimensionnée pour être relativement importante afin d'être utilisée avantageusement pour imprimer un couple de rotation à l'ensemble aiguille - masse arrière ou à l'ensemble aiguille - masse arrière et moteur d'excitation dans le cas d'une excitation intérieure. C'est pourquoi les ailettes peuvent être placées au niveau de la masse arrière en définissant la chambre 32 avec des dimensions suffisantes pour les recevoir. Comme illustré aux figures 12 et 13, dans un septième mode de réalisation, on peut donner une orientation tangentielle au conduit 22 pour faciliter la coopération du carburant avec les ailettes 60 portées ici par la partie supérieure de l'aiguille. II s'agit ici d'un injecteur à excitation par le corps. Les ailettes ont ici chacune une forme plane, le plan de chaque ailette étant radial à l'axe 4. Le conduit de carburant 22 est perpendiculaire à l'axe 4 et non sécant avec ce dernier. Les ailettes sont positionnées au niveau de l'arrivée de carburant et non plus bas comme dans d'autres modes de réalisation. Dans un huitième mode de réalisation illustré à la figure 14, l'injecteur est à excitation par le corps et l'aiguille est dépourvue de masse arrière. Les ailettes 60 s'étendent sur une plus grande longueur que dans les précédents modes de réalisation. Elles couvrent ainsi plus du quart, du tiers et même de la moitié de la longueur de l'aiguille. Le conduit 22 s'étend de ce fait en partie supérieure de l'injecteur pour introduire le carburant en amont des ailettes. La tête est ici entrante. Ce mode de réalisation se distingue aussi par le fait que l'aiguille a son extrémité supérieure libre de toute impédance. Roulement et ressort sont ainsi absents. L'extrémité supérieure est seulement reçue dans un logement spécifique 71. L'injecteur est obturé par un bouchon 73 en partie supérieure. L'appui de la tête sur son siège se fait grâce à la pression du fluide. L'invention apporte une plus grande robustesse de l'étanchéité dans la vie de l'injecteur. A second embodiment of the invention is illustrated in FIG. 7. The injector 3 differs from the injector 1 of FIG. 1 only in that the needle is not associated with a rear mass 24. It is therefore on the contrary in the present example connected to a very low acoustic impedance in the rear part. However, we find the stack 12, the bearing 40 and the vanes 60 rotating. In the third embodiment illustrated in FIG. 8, the injector differs from that of FIG. 1 only in that it is this time an injector with an incoming head. The needle therefore has a conical bottom end 11, the tip of the cone extending in the opposite direction to the upper part of the injector. The lower end of the nose 8 is configured in a complementary manner having a frustoconical shape whose narrowest section is at the lower end. The injector is thus closed when the needle bears down against its frustoconical seat at the lower end of the nose. For this purpose, the retaining spring 50 with a calibrated force has an inverted configuration with respect to that of FIG. 1. This spring 50 bears downwards on a disk 44, which is itself supported along the axis 4 by the intermediate ball 62 on the upper part of the rear mass. The upper end of the spring 50 is supported upwardly on the upper end of the body defining the conduit 52. The other characteristics of the injector are not modified. Again, one could replace the ball 62 by a thrust ball, needle or roller. A fourth embodiment of the injector has been illustrated in FIG. 9. Injector 7 with an incoming head differs from that of FIG. 8 only in the absence of the rear mass. This time we are again in the presence of an injector whose needle is connected to a low acoustic impedance. In the fifth embodiment of FIG. 10, the injector 9 has an outgoing-head needle just like that of FIG. 1. But this time it is a direct-excitation injector of the needle (internal excitation ) in that the excitation motor 12 is no longer carried by the body 2 but is secured to the needle 6 by its interposition between the upper end of the needle and the rear mass 24. In one case like this where the excitation is internal, it is necessary to supply the excitation motor by a contact system adapted to the fact that the motor rotates under the effect of the fluid contact with the fins. This contact can be made for example by means of an electrode 70 with a central electrical contact, fixed to the upper face of the disc 44 and cooperating with a broom occupying the location of the duct 52, which is radially offset, the second electrode, not illustrated, being connected to the body 2 forming electrical mass. The excitation motor is here piezoelectric but it could just as well be magneto-educative. In this embodiment, the reduced length of the needle 6 along the axis 4 causes the duct 22 to be extended downwards in the wall of the body in order to open it just upstream of the fins. A sixth embodiment has been illustrated in FIG. 11. This time, the fins 60 are arranged not on the needle but on the rear mass 24. Indeed, the relative sealing between the volume containing the fluid at high pressure and the volume containing the fluid at low pressure is provided in this case by a precise machining and a high quality finish of the shoulder. Rotation is possible and limited leakage is allowed at this shoulder. This explains the existence of a fuel return in the upper part of the injector. This leakage may be sized to be relatively large in order to be advantageously used to print a rotational torque to the needle-back mass assembly or to the needle-back mass assembly and excitation motor in the case of excitation. interior. This is why the fins can be placed at the rear mass by defining the chamber 32 with sufficient dimensions to receive them. As illustrated in FIGS. 12 and 13, in a seventh embodiment, a tangential orientation can be given to the duct 22 to facilitate the cooperation of the fuel with the fins 60 carried here by the upper part of the needle. This is an excitation injector by the body. The fins here each have a flat shape, the plane of each fin being radial to the axis 4. The fuel pipe 22 is perpendicular to the axis 4 and non-intersecting with the latter. The fins are positioned at the fuel inlet and not lower as in other embodiments. In an eighth embodiment illustrated in Figure 14, the injector is excited by the body and the needle is devoid of rear mass. The fins 60 extend over a greater length than in the previous embodiments. They cover more than a quarter, a third and even half the length of the needle. The duct 22 thus extends in the upper part of the injector to introduce the fuel upstream of the fins. The head is here inbound. This embodiment is also distinguished by the fact that the needle has its upper end free of any impedance. Bearing and spring are thus absent. The upper end is only received in a specific housing 71. The injector is closed by a cap 73 in the upper part. The support of the head on its seat is done thanks to the pressure of the fluid. The invention provides a greater robustness of the seal in the life of the injector.

L'invention a également pour avantage que les ailettes peuvent imprimer un mouvement de rotation au carburant sortant de l'injecteur, ce qui peut être bénéfique pour la combustion. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. The invention also has the advantage that the fins can impart rotational movement to the fuel leaving the injector, which can be beneficial for combustion. Of course, we can bring to the invention many changes without departing from the scope thereof.

Les ailettes pourront être placées sur l'aiguille à un autre endroit que celui illustré sur les schémas. Le roulement permettant de laisser l'aiguille libre en rotation par rapport au corps a été représenté ici comme comprenant des billes mais il peut comprendre des rouleaux ou des aiguilles ou même un palier lisse. Le matériau pour les éléments de roulement sera un matériau dur tel qu'un acier traité ou une céramique. Bien que les reliefs aient été décrits sous forme d'ailettes, ces reliefs pourront avoir une forme différente. De même, on pourra remplacer les reliefs par des cavités telles que des creux de différentes formes ou encore prévoir une coopération de reliefs et de cavités. The fins may be placed on the needle at a location other than that shown in the diagrams. The bearing allowing the free needle to rotate relative to the body has been shown here as including balls but may include rollers or needles or even a plain bearing. The material for the rolling elements will be a hard material such as a treated steel or a ceramic. Although the reliefs have been described in the form of fins, these reliefs may have a different shape. Similarly, we can replace the reliefs by cavities such as hollows of different shapes or provide a cooperation of reliefs and cavities.

Les reliefs et/ou cavités pourront être disposés à la fois sur l'aiguille et une pièce solidaire de celle-ci. The reliefs and / or cavities may be arranged both on the needle and a piece integral therewith.

Claims

A fuel injector (1; 3; 5; 7; 9; 11) for a vehicle engine, comprising: - a needle (6); and - reliefs (60) and / or cavities arranged to cooperate with the fuel to rotate the needle, characterized in that the reliefs and / or cavities are integral with the needle (6).

2. Injector according to the preceding claim, characterized in that the reliefs and / or cavities comprise fins (60).

3. Injector according to any one of the preceding claims, characterized in that the reliefs and / or cavities are provided on the needle (6).

4. Injector according to any one of the preceding claims, characterized in that the reliefs and / or cavities are carried by a piece (24) integral with the needle. 20

5. Injector according to any one of the preceding claims, characterized in that it is an ultrasonic frequency injector.

6. Injector according to any one of the preceding claims, characterized in that the needle (6) is attached to a rear mass member (24).

7. Injector according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the needle (6) is devoid of a rear mass member (24). 30

8. Injector according to any one of the preceding claims, characterized in that it is an injector (9; 11) excited by the needle.

9. Injector according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is an injector (1; 3; 5; 7) excited by a body (2) receiving the needle and relative to which it is mobile.