FR2941745A3

FR2941745A3 - Dispositif d'injection de liquide, notamment de carburant.

Info

Publication number: FR2941745A3
Application number: FR0950635A
Authority: FR
Inventors: Laurent Levin; Nadim Malek
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2010-08-06

Abstract

Un dispositif d'injection de liquide comporte un corps tubulaire (11), une aiguille (12) dont une extrémité comporte une tête (120) formant clapet sur un siège (110) du corps tubulaire (11), et un actionneur (10) à matériau électro-actif apte à provoquer un déplacement de la tête (120) de l'aiguille (12) pour ouvrir le clapet. Une chambre hydraulique (17) est délimitée par un piston d'actionneur (101) et un piston d'aiguille (121), le piston d'aiguille (121) étant porté par l'extrémité de l'aiguille (12) opposée à la tête (120). La chambre hydraulique (17) est reliée à un conduit secondaire (19) pour maintenir la chambre hydraulique (17) alimentée en liquide.

Description

Dispositif d'injection de liquide, notamment de carburant. L'invention concerne un dispositif d'injection de liquide, notamment de carburant, du type comportant un actionneur à matériau électro-actif agissant sur une aiguille pour provoquer l'injection de liquide. On connaît par le document FR 2 854 664 un dispositif d'injection comportant un corps tubulaire dans lequel est montée une aiguille. L'aiguille est terminée par une tête formant clapet avec un siège porté par l'extrémité du corps tubulaire. Du carburant sous pression alimente l'intérieur du corps tubulaire et est arrêté par le clapet. L'aiguille comporte un logement longitudinal dans lequel est placé un matériau électroactif. Lorsque le matériau électroactif est excité, il s'allonge, provoquant l'allongement élastique de l'aiguille et ainsi le décollement de la tête par rapport au siège. Le clapet est alors ouvert et le carburant passe entre le siège et la tête pour être injecté dans une chambre de combustion. L'amplitude de l'ouverture du clapet est limitée par l'amplitude d'allongement possible du matériau électroactif. Typiquement, le matériau électroactif a un allongement maximal de l'ordre de un pour mille à un pour cent de sa longueur. Pour augmenter l'amplitude, il est nécessaire d'augmenter la longueur du barreau de matériau électroactif, ce qui rend le dispositif très encombrant.

2 On connaît aussi par le document FR 2 889 257 un dispositif d'injection comportant un actionneur dont l'extrémité agit sur une extrémité de l'aiguille, opposée à l'extrémité comportant la tête.

L'actionneur est contenu dans une douille qui est montée coulissante et sur laquelle des moyens d'appui formés par un ressort agissent de manière élastique afin maintenir la tête en appui sur le siège. Ce montage permet un rattrapage des dilatations différentielles qui peuvent apparaître pendant le fonctionnement du dispositif entre le corps tubulaire et l'aiguille. Ces dilatations différentielles ont pour cause des gradients de température dans le dispositif et des propriétés de dilatation qui varient d'un matériau à l'autre. Pour provoquer l'ouverture du clapet, on provoque la mise en oscillation axiale résonante de l'aiguille. L'invention vise à proposer une autre solution pour que le dispositif d'injection s'adapte aux variations différentielles auxquelles les composants du dispositif sont soumises. Elle vise également à fournir un dispositif dont une grande amplitude de déplacement de la tête d'aiguille puisse être obtenue sans prévoir un barreau électroactif très long.

Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un dispositif d'injection de liquide comportant un corps tubulaire, une aiguille dont une extrémité comporte une tête formant clapet sur un siège du corps tubulaire, un actionneur à matériau électro- actif apte à provoquer un déplacement de la tête de l'aiguille pour ouvrir le clapet, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre hydraulique délimitée par

3 un piston d'actionneur et un piston d'aiguille, le piston d'aiguille étant porté par l'extrémité de l'aiguille opposée à la tête, la chambre hydraulique étant reliée à un conduit secondaire pour maintenir la chambre hydraulique alimentée en liquide. Le couplage entre l'actionneur et l'aiguille est ainsi réalisé par le fluide contenu dans la chambre hydraulique. Un déplacement du piston d'actionneur est transmis au piston d'aiguille par l'intermédiaire du liquide contenu dans la chambre hydraulique. Comme la chambre hydraulique est alimentée en liquide par le conduit secondaire, les dilatations différentielles sont compensées par la variation du volume de liquide contenu dans la chambre hydraulique. Grâce à l'invention, on réalise un découplage entre l'actionneur et l'aiguille apte à compenser les dilatations différentielles. De manière avantageuse, la section du piston d'actionneur est supérieure à celle du piston d'aiguille. Grâce à cette caractéristique, on réalise une amplification du mouvement de l'actionneur. En effet, le déplacement du piston d'actionneur sur une première distance fait se déplacer un volume de liquide, lequel fait se déplacer le piston d'aiguille sur une deuxième distance. Comme la section d'aiguille est inférieure à celle du piston d'actionneur, la deuxième distance est plus grande que la première distance. On obtient donc une amplification du mouvement de l'actionneur.

Selon une disposition constructive, la chambre hydraulique est reliée au conduit secondaire par l'intermédiaire d'un capillaire. Par capillaire, il

4 faut comprendre un canal dont le rapport entre le diamètre et la longueur est petit. Ceci a pour conséquence que le débit de liquide à travers le capillaire est négligeable pendant le déplacement du piston d'actionneur, et que le mouvement du piston d'actionneur est entièrement transmis au piston d'aiguille, du fait de l'incompressibilité du liquide. De manière particulière, le capillaire s'étend au moins en partie dans le piston d'actionneur. Selon un perfectionnement, le débouché du capillaire dans la chambre hydraulique comporte un obturateur apte à fermer le débouché du capillaire lorsque le débit de liquide de la chambre hydraulique vers le capillaire dépasse un seuil prédéterminé. Ainsi, le capillaire est fermé par l'obturateur lorsque la pression augmente dans la chambre hydraulique, par exemple lorsque le piston d'actionneur descend pour commander l'ouverture du clapet. Selon un perfectionnement, le conduit secondaire comporte un régulateur de pression apte à maintenir une pression de fluide sensiblement constante dans la chambre hydraulique. Le régulateur permet de garantir que la pression du liquide est sensiblement constante et positive pendant le fonctionnement du dispositif, ce qui donne des conditions de fonctionnement sensiblement constantes. Selon une disposition particulière, le dispositif comporte des moyens de maintien en appui de la tête de l'aiguille sur le siège. Ainsi, le clapet du dispositif est maintenu fermé sauf quand l'actionneur agit pour l'ouvrir. Selon une première disposition, les moyens de maintien comportent un ressort prenant appui sur le 5 corps tubulaire et sur le piston d'aiguille. Selon une deuxième disposition, les moyens de maintien comportent un aimant faisant naître une force magnétique d'attraction entre le piston d'aiguille et le piston d'actionneur. Le montage du dispositif en est simplifié. En effet, la force de maintien s'exerce dès que les pistons sont en place l'un en regard de l'autre. Selon un perfectionnement, le piston d'aiguille comporte une bague, le dispositif comportant une première surface de guidage dans laquelle le piston d'aiguille est monté coulissant, la première surface de guidage débouchant en direction du clapet dans un conduit d'alimentation prévu pour alimenter le clapet en liquide. La bague permet d'accroître la surface sur laquelle le liquide exerce une pression tendant à plaquer la tête de l'aiguille sur son siège. On assure ainsi une force de maintien qui s'accroît lorsque la pression du liquide augmente. La bague est par exemple soudée sur place, afin que la diamètre du piston puisse être plus grand que celui du siège. Par ailleurs, le liquide dans le conduit étant sous haute pression, un peu de liquide passe entre la première surface de guidage et la bague, ce qui permet d'alimenter la chambre hydraulique en liquide. Dans ce cas, le conduit secondaire sert à évacuer le surplus de liquide qui serait dans la chambre hydraulique.

6 Selon une autre disposition, le dispositif comporte une deuxième surface de guidage dans laquelle le piston d'actionneur est monté coulissant, la surface débouchant dans une chambre de décompression à l'opposé de la chambre hydraulique. La chambre de décompression sert à collecter du liquide qui passerait entre la surface de guidage et le piston d'actionneur depuis la chambre hydraulique. Le passage entre la surface de guidage et le piston d'actionneur peut remplir le même rôle que le capillaire, en permettant d'évacuer un surplus de liquide qui serait dans la chambre hydraulique. Dans ce cas, la chambre de décompression est reliée au conduit secondaire.

Selon une disposition particulière, le capillaire relie la chambre hydraulique et la chambre de décompression, la chambre de décompression étant reliée au conduit secondaire. Cette disposition permet de contrôler le débit de liquide entre la chambre hydraulique et la chambre de décompression par d'autres moyens que l'espace entre la surface de guidage et le piston d'actionneur. Selon une disposition constructive, une pièce d'adaptation est emmanchée dans le corps tubulaire et porte la première et la deuxième surface de guidage. La réalisation du dispositif en est facilitée. L'actionneur est par exemple un actionneur magnétostrictif ou un actionneur électrostrictif, par exemple un actionneur piézoélectrique.

Selon une disposition particulière, le dispositif comporte des moyens d'appui de

7 l'actionneur sur le corps tubulaire, les moyens d'appui étant choisis parmi des moyens d'appui hydrauliques ou des moyens d'appui élastiques. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue similaire à la figure 2 d'un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue du détail III de la figure 1 ; - les figures 4 à 8 sont des vues de détail de variantes du dispositif de la figure 1 ; - la figure 9 est une vue de détail de l'actionneur de la figure 1 dans deux états différents.

Un premier mode de réalisation du dispositif 1 d'injection de liquide conforme à l'invention est montré sur les figures 1, 3 et 9. Il comporte un corps tubulaire 11 s'étendant selon un axe longitudinal A et dans lequel une aiguille 12 est montée coulissante. L'aiguille 12 comporte à une extrémité une tête 120 formant clapet sur un siège 110 du corps tubulaire 11. Un conduit d'alimentation 111 destiné à canaliser le liquide tel que du carburant s'étend dans le dispositif 1 à partir d'une entrée 112 et autour de l'aiguille 12 jusqu'au clapet. Le dispositif comporte des moyens de

8 maintien, qui seront détaillés plus loin, qui maintiennent la tête 120 de l'aiguille 12 en appui contre le siège 110 de manière à fermer le clapet et empêcher que du liquide ne s'échappe.

Le dispositif 1 comporte une pièce d'adaptation 13 emmanchée dans un logement 16 longitudinal du dispositif. A l'extrémité opposée à la tête 120, l'aiguille 12 comporte un piston d'aiguille 121 monté coulissant dans une première surface de guidage 131 de la pièce d'adaptation 13. Le piston d'aiguille 121 comporte une bague 122 soudée sur l'aiguille 12 et destinée à augmenter le diamètre du piston afin de dépasser celui du siège 110. Le dispositif 1 comporte en outre un actionneur 10 à matériau électro-actif apte à provoquer un déplacement de la tête 120 de l'aiguille pour ouvrir le clapet. Dans le premier mode de réalisation, l'actionneur 10 est à matériau magnétostrictif. Il comporte un piston d'actionneur 101 à l'une de ses extrémités. L'actionneur 10 est également emmanché dans le logement 16 de manière à venir en appui contre la pièce d'adaptation 13 et de telle sorte que le piston d'actionneur 101 est monté coulissant dans la pièce d'adaptation 13 le long d'une deuxième surface de guidage 132. La pièce d'adaptation 13 contient une chambre hydraulique 17 délimitée par le piston d'actionneur 101, le piston d'aiguille 121 et les surfaces de guidage 131, 132. Le diamètre du piston d'actionneur 101 est supérieur à celui de la bague 122, de telle sorte que la section du piston d'actionneur 101 est supérieure à celle du piston d'aiguille 121. La deuxième surface de guidage 132 débouche dans une chambre de décompression 18 à l'opposé de la chambre hydraulique 17. La chambre de décompression 18 est en communication avec le logement 16 par l'intermédiaire d'un méplat 133 sur la surface extérieure de la pièce d'adaptation 13 et un trou débouchant dans le méplat 133 et dans la chambre de décompression 18.

Le dispositif comporte en outre des moyens d'appui hydrauliques 14 de l'actionneur 10 sur le corps tubulaire 11. La pièce d'adaptation 13 est en butée contre un épaulement du corps tubulaire 11. L'actionneur 10 vient en butée contre la pièce d'adaptation 13 et est mis en appui contre la pièce d'adaptation 13 par des moyens d'appui formés par un mini-vérin 14. Le mini-vérin 14 comporte une chambre de poussée 140 en communication avec le conduit d'alimentation 111 en carburant. Le liquide en pression dans la chambre de poussée 140 tend à faire sortir un piston de poussée 141 qui appuie sur l'actionneur 10 et le maintient sur la pièce d'adaptation 13. Le dispositif comporte une conduite de retour 15 en communication avec le logement 16 et destinée à être connectée avec un réservoir de liquide, non représenté. Le dispositif 1 comporte un conduit secondaire 19 qui s'étend longitudinalement. A une première extrémité, le conduit secondaire 19 est relié à la chambre hydraulique 17 par l'intermédiaire d'un capillaire 134 qui traverse radialement la paroi de la pièce d'adaptation 13 et d'une gorge circulaire 9

10 135 qui entoure la pièce d'adaptation 13 sur sa surface extérieure. A sa deuxième extrémité, le conduit secondaire 19 comporte un régulateur de pression 191, montré en détail sur la figure 3. Le régulateur de pression 191 comporte une bille 1910 maintenue en appui sur un siège 1912 par un ressort 1911. Si la pression dans le conduit secondaire 19 dépasse un seuil prédéterminé, la bille 1910 s'écarte de son siège 1912 et laisse s'écouler le liquide vers un réservoir, non représenté. Ainsi, le régulateur de pression 191 est apte à maintenir une pression de fluide sensiblement constante dans la chambre hydraulique 17. En se référant à la figure 9, la structure de l'actionneur 10 est détaillée. L'actionneur 10 comporte un carter 100 de forme cylindrique qui contient la partie active de l'actionneur 10. La partie active comporte le piston d'actionneur 101 abouté à un barreau magnétostrictif 102, lui-même abouté à une masselotte 103. Le piston d'actionneur 101 comporte un épaulement 1010 contre lequel s'appuie une rondelle élastique 106, elle-même en appui contre un autre épaulement 1000 du carter. Un ressort de précontrainte 104 prend appui sur le carter 100 et comprime contre la rondelle élastique 106 l'empilement formé du piston 101, du barreau 102 et de la masselotte 103. Le barreau 102 est entouré d'un bobinage 105 électrique apte à créer un champ magnétique dans le barreau 102. Le champ magnétique provoque l'allongement du barreau 102, d'une manière connue en soi. L'allongement du barreau 102 commande ainsi le déplacement d du piston d'actionneur 101, comme représenté sur la partie droite de la figure 9,

11 avec un écrasement partiel de la rondelle élastique 106. En modulant le courant électrique qui alimente le bobinage 105, on module le déplacement du piston d'actionneur 101. Le document FR 2 889 257 décrit un exemple d'actionneur 10 et son fonctionnement. Les moyens de maintien comportent un aimant 123 inclus dans le piston d'aiguille 121 faisant naître une force magnétique d'attraction entre le piston d'aiguille 121 et le piston d'actionneur 101. Ainsi, la force magnétique maintient l'aiguille 12 en appui sur le siège 110 lorsque le dispositif n'est pas en fonctionnement. Lorsque le dispositif 1 d'injection est en fonctionnement, il est alimenté par l'entrée 112 du conduit d'alimentation 111 avec un liquide tel que du carburant sous très haute pression, par exemple entre 500 et 3000 bars. Le liquide sous pression fuit légèrement par l'espace entre la bague 122 et la première surface de guidage 131 et emplit la chambre hydraulique 17. Le liquide s'écoule alors également par le capillaire 134 et emplit le conduit secondaire 19 jusqu'à ce que la pression prédéterminée soit atteinte et à partir de laquelle le régulateur de pression 191 laisse passer l'excédent de liquide. Un peu de liquide passe également de la chambre hydraulique 17 vers la chambre de décompression 18, puis dans le logement 16. L'excédent est évacué par la canalisation de retour 15. Le liquide sous pression agit sur le mini-vérin 14 de manière à appliquer l'actionneur 10 en appui sur la pièce d'adaptation 13.

12 Par ailleurs, au niveau de l'aiguille 12, le liquide sous pression agit d'une part sur la tête 120 de l'aiguille 12 en exerçant une force tendant à écarter la tête 120 du siège 110, et d'autre part sur le piston d'aiguille 121 et la bague 122 en exerçant une force tendant à plaquer la tête 120 sur le siège 110. L'aiguille 12 subit en outre la force magnétique crée par l'aimant 123 qui tend également à plaquer la tête 120 sur le siège 110. Comme le diamètre de la bague 122 est supérieur au diamètre du siège 110, la résultante de ces forces tend également à plaquer la tête 120 sur le siège 110, quelque soit la pression du liquide. L'aiguille 12 subit également la pression du liquide de la chambre hydraulique 17 qui agit sur la surface du piston d'aiguille 121 et la bague 122. On choisit la pression de régulation dans la chambre hydraulique 17 de telle sorte que la force sur le piston d'aiguille 121 et la bague 122 ne dépasse pas la résultante des forces précédentes dans la plage normale d'utilisation du dispositif, y compris en prenant en compte les forces d'inertie et le poids de l'aiguille 12. Lorsque l'on souhaite réaliser une injection, l'actionneur 10 est commandé de telle sorte que le piston d'actionneur 101 coulisse dans la pièce d'adaptation 13. Il commande alors le déplacement du liquide contenu dans la chambre hydraulique 17. Le liquide augmente de pression de sorte à provoquer une force suffisamment grande pour déplacer l'aiguille 12 et décoller la tête 120 du siège 110. Cette augmentation de pression est suffisamment rapide pour que le liquide n'ait pas le temps de s'écouler à travers le capillaire 134 ou le long du piston d'actionneur 101. On nomme . - x1 le déplacement réalisé par le piston d'actionneur, - x2 le déplacement réalisé par le piston d'aiguille, - S1 la section du piston d'actionneur, - S2 la section du piston d'aiguille Le volume de liquide déplacé par le piston d'actionneur sert entièrement à déplacer le piston d'aiguille. Du fait de l'incompressibilité du liquide, on en déduit que x1.S1=x2.52. D'où : x2=(S1/S2).x1 Comme S1 est supérieur à S2, x2 est plus grand que x1, ce qui traduit une amplification du mouvement. Le mouvement du piston d'actionneur 101 peut être un mouvement oscillant combiné avec un déplacement moyen.

Dans une variante du premier mode de réalisation du dispositif 1a, montré sur la figure 4, le capillaire 134a s'étend à travers le piston d'actionneur 101a, sur un premier tronçon selon l'axe longitudinal, puis dans un deuxième tronçon selon une direction radiale et selon un troisième tronçon à travers la paroi de la pièce d'adaptation 13a jusqu'au conduit secondaire 19a. Cette variante permet d'évacuer plus facilement d'éventuelles bulles 13

14 d'air qui seraient contenues dans la chambre hydraulique 17 à la mise en service du dispositif, lorsque l'axe longitudinal du dispositif est vertical. La surface du piston 101a en regard de la chambre 17 peut être définie de sorte à faire converger les bulles d'air vers l'orifice d'entrée du capillaire 134a. Dans une autre variante du dispositif lb, montrée sur la figure 5, le capillaire 134b comporte deux tronçons similaires aux deux premiers tronçons de la variante de la figure 4, mais le deuxième tronçon débouche dans la chambre de décompression 18b. Le dispositif lb ne comporte pas de conduit secondaire spécifique ni de régulateur de pression.

Le rôle du conduit secondaire est joué par le logement 16b. La géométrie des pièces, en particulier celle du capillaire 134b et les jeux entre la surface de guidage 131b, 132b et les pistons 101b, 121b sont choisis pour que la pression dans la chambre hydraulique 17b soit positive, mais très basse par rapport à la pression dans le conduit d'alimentation lllb. La variante montrée sur la figure 6 est similaire à celle de la figure 5, mais le dispositif 1c comporte en outre un obturateur 107 au niveau du débouché 1340 du capillaire 134c dans la chambre hydraulique 17c, à la surface du piston d'actionneur 101c qui délimite la chambre hydraulique 17c. L'obturateur 107 est formé par une lame fixée sur ladite surface, par exemple par soudure. La lame 107 est légèrement cintrée de manière à être légèrement décollée de la surface au débouché 1340 du capillaire

15 134c. Lorsque la pression augmente rapidement dans la chambre hydraulique 17c, elle plaque la lame 107 contre la surface, ce qui obture le capillaire 134. Ceci permet de maintenir le liquide contenu dans la chambre hydraulique 17c. Dans la variante de la figure 7, le dispositif 1d ne comporte pas de capillaire ni de conduit secondaire 19. Le liquide de la chambre hydraulique 17 provient de fuites entre la première surface de guidage 131d et le piston d'aiguille 121d. Il s'écoule ensuite entre la deuxième surface de guidage 132d et le piston d'actionneur 101d vers la chambre de décompression 18d. La géométrie des pièces, en particulier les jeux entre les surfaces de guidage 131d, 132d et les pistons 121d, 101d sont choisis pour que la pression dans la chambre hydraulique 17d soit positive, mais très basse par rapport à la pression dans le conduit d'alimentation llld. La figure 8 montre une variante du dispositif le dans laquelle les moyens de maintien ne sont pas hydrauliques, mais mécaniques. Le piston d'aiguille 121e ne comporte pas de bague, mais est monté coulissant dans la première surface de guidage 131e portée par le corps tubulaire 11e. Le piston d'aiguille 121e fait saillie dans la chambre hydraulique 17e et comporte à ce niveau une gorge circulaire. Un ressort 21 est placé dans la chambre hydraulique 17e en entourant la partie saillante du piston d'aiguille 121e et en prenant appui sur un épaulement du corps tubulaire 11e. L'autre extrémité du ressort 21 est maintenue par une rondelle 22 arrêtée par une clavette 23 insérée dans la gorge

16 circulaire 1210. La deuxième surface de guidage 132e est également portée par le corps tubulaire 11e, la pièce d'adaptation étant réduite à une bague d'appui 13e de l'actionneur sur un autre épaulement du corps tubulaire 11e. Un capillaire 134e relie la chambre hydraulique 17e au conduit secondaire 19e à travers la paroi du corps tubulaire 11e. Le liquide sous pression dans le conduit d'alimentation 111e fuit légèrement par l'espace entre le piston d'aiguille 121e et la première surface de guidage 131e et emplit la chambre hydraulique 17e. Le liquide s'écoule alors également par le capillaire 134e et emplit le conduit secondaire 19e jusqu'à ce que la pression prédéterminée soit atteinte et à partir de laquelle le régulateur de pression laisse passer l'excédent de liquide. Un peu de liquide passe également de la chambre hydraulique 17e par le jeu entre le piston d'actionneur 101e et la deuxième surface de guidage 132e vers la chambre de décompression 18e, puis dans le logement 16e. L'excédent est évacué par la canalisation de retour. Par ailleurs, au niveau de l'aiguille 12e, le liquide sous pression agit d'une part sur la tête de l'aiguille 12e en exerçant une force tendant à écarter la tête du siège, et d'autre part sur le piston en exerçant une force tendant à plaquer la tête sur le siège. L'aiguille 12e subit en outre la force de rappel élastique du ressort 21 qui tend également à plaquer la tête sur le siège. La résultante des forces hydrauliques tend à décoller la tête sur le siège car le diamètre du piston est plus

17 petit que celui du siège. La force de rappel du ressort est choisie pour que la tête soit plaquée sur le siège, quelque soit la pression du liquide dans le conduit d'alimentation 111e. L'aiguille 12e subit également la pression du liquide de la chambre hydraulique 17e qui agit sur la surface du piston d'aiguille 121e. On choisit la pression de régulation dans la chambre hydraulique 17e de telle sorte que la force sur le piston d'aiguille 121e ne dépasse pas la résultante des forces précédentes dans la plage normale de pression d'alimentation du dispositif, y compris en prenant en compte les forces d'inertie et le poids de l'aiguille 12. Lorsque l'on souhaite réaliser une injection, l'actionneur 10e est commandé de telle sorte que le piston d'actionneur 101e coulisse dans la deuxième surface de guidage 132e. Il commande alors le déplacement du liquide contenu dans la chambre hydraulique 17e. Le liquide augmente de pression de sorte à provoquer une force suffisamment grande pour déplacer l'aiguille 12e et décoller la tête du siège. Cette augmentation de pression est suffisamment rapide pour que le liquide n'ait pas le temps de s'écouler à travers le capillaire 134e ou le long du piston d'actionneur 101e. Selon un deuxième mode de réalisation du dispositif 10' selon l'invention, montré sur la figure 2, l'actionneur est un actionneur électrostrictif, par exemple un actionneur piézoélectrique 10'. L'actionneur 10' comporte un carter 100' de forme cylindrique et contenant la partie active de l'actionneur 10'. La partie active

18 comporte une pile 102' de plaques de matériau piézoélectrique, fixée par son milieu au carter 100'. L'une des extrémités de la pile 102' est libre tandis que l'extrémité opposée comporte le piston d'actionneur 101'. L'actionneur 10' comporte également des moyens d'alimentation électrique, non représentés. Le carter 100' est mis en appui contre la pièce d'adaptation 13' de la même manière que dans le premier mode de réalisation. Les autres caractéristiques sont similaires à celles du premier mode de réalisation, de même que le mode de fonctionnement. Dans une variante non représentée, applicable aux deux modes de réalisation, la force d'appui de 15 l'actionneur est réalisée par un ressort. Les variantes du premier mode de réalisation sont également applicables au deuxième mode de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif d'injection de liquide comportant un corps tubulaire (11), une aiguille (12) dont une extrémité comporte une tête (120) formant clapet sur un siège (110) du corps tubulaire (11), un actionneur (10) à matériau électro-actif apte à provoquer un déplacement de la tête (120) de l'aiguille (12) pour ouvrir le clapet, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre hydraulique (17) délimitée par un piston d'actionneur (101) et un piston d'aiguille (121), le piston d'aiguille (121) étant porté par l'extrémité de l'aiguille (12) opposée à la tête (120), la chambre hydraulique (17) étant reliée à un conduit secondaire (19) pour maintenir la chambre hydraulique (17) alimentée en liquide.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la section du piston d'actionneur (101) est supérieure à celle du piston d'aiguille (121).
3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la chambre hydraulique (17) est reliée au conduit secondaire (19) par l'intermédiaire d'un capillaire (134).
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le capillaire (134a, 134b, 134c) s'étend au moins en partie dans le piston d'actionneur (101a, 101b, 101c).
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le débouché (1340) du capillaire (134c) 20 dans la chambre hydraulique (17c) comporte un obturateur (107) apte à fermer le débouché (1340) lorsque le débit de liquide de la chambre hydraulique (17c) vers le capillaire (134c) dépasse un seuil prédéterminé.
6. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le conduit secondaire (19) comporte un régulateur de pression (191) apte à maintenir une pression de fluide sensiblement constante dans la chambre hydraulique (17).
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de maintien (123, 21) en appui de la tête (120) de l'aiguille (12) sur le siège (110).
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les moyens de maintien comportent un ressort (21) prenant appui sur le corps tubulaire (11e) et sur le piston d'aiguille (121e).
9. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les moyens de maintien comportent un aimant (123) faisant naître une force magnétique d'attraction entre le piston d'aiguille (121) et le piston d'actionneur (101).
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le piston d'aiguille (121) comporte une bague (122), le dispositif comportant une première surface de guidage (131) dans laquelle le piston d'aiguille (121) est monté coulissant, la première surface de guidage (131) débouchant en direction du clapet dans un conduit d'alimentation (111) prévu 21 pour alimenter le clapet en liquide.
11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième surface de guidage (132) dans laquelle le piston d'actionneur (101) est monté coulissant, la surface débouchant dans une chambre de décompression (18) à l'opposé de la chambre hydraulique (17).
12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel le capillaire (134b, 134c) relie la chambre hydraulique (17b, 17c) et la chambre de décompression (18b, 18c), la chambre de décompression étant reliée au conduit secondaire (16b).
13. Dispositif selon la revendication 10 et 11 prises en combinaison, dans lequel une pièce d'adaptation (13) est emmanchée dans le corps tubulaire (11) et porte la première et la deuxième surface de guidage (131, 132).
14. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'actionneur (10) est un actionneur magnétostrictif.
15. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'actionneur est un actionneur électrostrictif, par exemple un actionneur piézoélectrique (10').
16. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'appui de l'actionneur (10) sur le corps tubulaire (11), les moyens d'appui étant choisis parmi des moyens d'appui hydrauliques (14) ou des moyens d'appui élastiques.