FR3051845A1

FR3051845A1 - INJECTOR NOZZLE BODY

Info

Publication number: FR3051845A1
Application number: FR1654632A
Authority: FR
Inventors: Matthieu Lacotte; David Bonneau
Original assignee: Delphi International Operations Luxembourg SARL
Current assignee: Delphi International Operations Luxembourg SARL
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2017-12-01

Abstract

Un corps de buse (16) prévu pour être agencé dans un injecteur (10) de carburant s'étendant le long d'un axe longitudinal (X), le corps de buse (16) pourvu d'une paroi (46) cylindrique longitudinal s'étendant le long de l'axe (X) définissant un alésage (26) cylindrique longitudinal ouvert à une première extrémité (50), comprenant une deuxième extrémité (52) au contact d'un cône (54), et un sac (56) agencé au sommet du cône (54) et pourvu de trous d'injections (28), le cône (54) étant pourvu d'un siège (38) de buse ; caractérisé en ce que l'intersection de l'alésage cylindrique (26) et du siège de buse (38) définit un évidement annulaire (58) qui s'étend dans le prolongement de l'alésage cylindrique (26) de sorte que le siège de buse (38) et l'évidement (58) sont séparés par un muret (60).A nozzle body (16) adapted to be arranged in a fuel injector (10) extending along a longitudinal axis (X), the nozzle body (16) having a longitudinal cylindrical wall (46) extending along the axis (X) defining a longitudinal cylindrical bore (26) open at a first end (50), comprising a second end (52) in contact with a cone (54), and a bag ( 56) arranged at the top of the cone (54) and provided with injection holes (28), the cone (54) being provided with a nozzle seat (38); characterized in that the intersection of the cylindrical bore (26) and the nozzle seat (38) defines an annular recess (58) which extends in the extension of the cylindrical bore (26) so that the seat nozzle (38) and the recess (58) are separated by a wall (60).

Description

CORPS DE BUSE D’INJECTEURINJECTOR NOZZLE BODY

DOMAINE TECHNIQUE L’invention est relative à un injecteur de carburant pourvu d’un dispositif de renforcement du siège de l’aiguille de l’injecteur.TECHNICAL FIELD The invention relates to a fuel injector provided with a device for reinforcing the seat of the needle of the injector.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONBACKGROUND OF THE INVENTION

Un injecteur de carburant comprend classiquement une aiguille pilotée en ouverture et en fermeture en fonction de la pression régnant dans une chambre de contrôle, laquelle pression est fonction de la position d’une électrovanne de contrôle. L’aiguille est coulissante à l'intérieur d’un alésage du corps de buse, dans lequel une extrémité de l’aiguille est agencée de manière étanche avec un siège de buse prévu sur une surface interne de l'alésage du corps de buse, afin de contrôler l'alimentation en carburant à travers des trous de pulvérisation située à travers la paroi du corps de buse. Le carburant est à haute pression et circule dans Tinjecteur du canal d’entrée vers les trous d’injection est à haute pression. La pression exercée sur le siège de buse crée des déformations qui génèrent des variations de distribution de pression de carburant dans les trous de pulvérisations et de plus la pression d’ouverture de l’aiguille dans la chambre de contrôle varie à une pression donnée. L’objet de la présente invention est de fournir une solution qui résout ces inconvénients.A fuel injector conventionally comprises a needle controlled opening and closing depending on the pressure in a control chamber, which pressure is a function of the position of a control solenoid valve. The needle is slidable within a bore of the nozzle body, wherein one end of the needle is sealingly provided with a nozzle seat provided on an inner surface of the bore of the nozzle body, to control the supply of fuel through spray holes located through the wall of the nozzle body. The fuel is at high pressure and flows through the injector from the inlet channel to the injection holes at high pressure. The pressure exerted on the nozzle seat creates deformations that generate variations in fuel pressure distribution in the spray holes and furthermore the opening pressure of the needle in the control chamber varies at a given pressure. The object of the present invention is to provide a solution that overcomes these disadvantages.

RESUME DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

La présente invention se propose de résoudre ces problèmes par un dispositif de renforcement du siège de l’aiguille de Tinjecteur. L’injecteur de carburant comprend un corps de buse dans lequel est agencée une aiguille mobile coulissante dans un alésage de corps de buse, l’aiguille étant agencée de manière étanche avec un siège de buse.The present invention proposes to solve these problems by a device for reinforcing the seat of the injector needle. The fuel injector comprises a nozzle body in which is arranged a sliding movable needle in a nozzle body bore, the needle being arranged in a sealed manner with a nozzle seat.

Dans un mode de réalisation particulier, un corps de buse est prévu pour être agencé dans un injecteur de carburant s’étendant le long d’un axe longitudinal. Le corps de buse est pourvu d’une paroi interne cylindrique longitudinale s’étendant le long de Taxe longitudinal définissant un alésage cylindrique longitudinal ouvert à une première extrémité, comprenant une deuxième extrémité au contact d’un cône, et un sac agencé au sommet du cône et pourvu de trous de pulvérisation. Le cône est pourvu d’un siège de buse. L’intersection de l’alésage cylindrique et du siège de buse définit un évidement annulaire qui s’étend dans le prolongement de l’alésage cylindrique ou légèrement décalé longitudinalement par rapport à l’alésage de sorte que le siège de buse et l’évidement sont séparés par un muret. De plus l’évidement comprend un fond de forme plane et transversal à l’axe longitudinal. Egalement le muret définit une forme en triangle rectangle dont un premier coté s’étend le long d’un axe oblique passant par le siège de buse et un deuxième coté s’étendant selon l’axe longitudinal. De plus la largeur de l’évidement est inférieure à l’épaisseur du corps de buse. En outre l’invention s’étend à un ensemble de buse comprenant un élément de vanne aiguille coulissante dans le corps de buse comme décrit au-dessus. De plus l’invention s’étend à un injecteur comprenant l’ensemble de buse comme décrit précédemment. Dans un deuxième mode de réalisation, le fond de l’évidement est semi circulaire. Le siège de buse et l’évidement sont séparés par un muret. Dans le troisième mode de réalisation le fond de l’évidement est de forme arrondie et le muret est de forme triangulaire. Dans le cadre de l’invention d’autres formes d’évidement et de muret peuvent être aussi possible.In a particular embodiment, a nozzle body is provided to be arranged in a fuel injector extending along a longitudinal axis. The nozzle body is provided with a longitudinal cylindrical inner wall extending along the longitudinal axis defining a longitudinal cylindrical bore open at a first end, comprising a second end in contact with a cone, and a bag arranged at the top of the cone and provided with spray holes. The cone is provided with a nozzle seat. The intersection of the cylindrical bore and the nozzle seat defines an annular recess extending in the extension of the cylindrical bore or slightly offset longitudinally with respect to the bore so that the nozzle seat and the recess are separated by a low wall. In addition, the recess comprises a bottom of flat shape and transverse to the longitudinal axis. Also the wall defines a rectangular triangle shape, a first side extends along an oblique axis passing through the nozzle seat and a second side extending along the longitudinal axis. In addition the width of the recess is less than the thickness of the nozzle body. Further, the invention extends to a nozzle assembly comprising a sliding needle valve member in the nozzle body as described above. In addition, the invention extends to an injector comprising the nozzle assembly as previously described. In a second embodiment, the bottom of the recess is semi circular. The nozzle seat and the recess are separated by a wall. In the third embodiment, the bottom of the recess is of rounded shape and the wall is of triangular shape. In the context of the invention other forms of recess and wall can also be possible.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemple non limitatifBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features, objects and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings, given by way of nonlimiting example.

Figure 1 est une coupe axiale de l’injecteur selon l’invention.Figure 1 is an axial section of the injector according to the invention.

Figure 2 est une coupe axiale de l’invention selon un premier mode de réalisation.Figure 2 is an axial section of the invention according to a first embodiment.

Figure 3 est une coupe axiale de l’invention selon un deuxième mode de réalisation.Figure 3 is an axial section of the invention according to a second embodiment.

Figure 4 est une coupe axiale de l’invention selon un troisième mode de réalisation.Figure 4 is an axial section of the invention according to a third embodiment.

Figure 5 est une coupe axiale de l’invention selon un quatrième mode de réalisation.Figure 5 is an axial section of the invention according to a fourth embodiment.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PRÉFÉRÉSDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Pour faciliter et clarifier la description qui suit, l'orientation de haut en bas est choisi arbitrairement et, les mots et expressions tels que "ci-dessus, dessous, dessus, dessous, haut, bas ..." peuvent être utilisés sans aucune intention de limiter l'invention.To facilitate and clarify the following description, the top-down orientation is chosen arbitrarily and, words and phrases such as "above, below, above, below, up, down ..." can be used without any intention to limit the invention.

Selon la figure 1, est décrit un mode de réalisation de Tinvention se rapportant à un injecteur 10 de carburant, ici un injecteur diesel bien que Tinvention soit intégralement transposable à un injecteur essence ou de tout autre carburant. La description détaillera les éléments de Tinvention et restera plus succincte et générale quant aux éléments environnants. L’injecteur 10 s’étend selon un axe longitudinal X et comprend de bas en haut, selon le sens conventionnel et non limitatif des figures, un ensemble de buse 12 comprenant un élément de vanne aiguille 14 ou communément appelé aiguille 14 agencée dans un corps de buse 16, un ensemble de vanne de contrôle 18 agencé dans un corps de vanne 20, un actionneur 22 agencé dans un corps d’actionneur 24. L’aiguille 14 est agencée axialement coulissante dans un alésage 26 cylindrique longitudinal du corps de buse.According to FIG. 1, there is described an embodiment of the invention relating to a fuel injector 10, here a diesel injector, although the invention is entirely transferable to a gasoline injector or any other fuel. The description will detail the elements of the invention and will be more succinct and general as to the surrounding elements. The injector 10 extends along a longitudinal axis X and comprises from bottom to top, according to the conventional and non-limiting sense of the figures, a nozzle assembly 12 comprising a needle valve element 14 or commonly called needle 14 arranged in a body nozzle 16, a control valve assembly 18 arranged in a valve body 20, an actuator 22 arranged in an actuator body 24. The needle 14 is arranged axially sliding in a longitudinal cylindrical bore 26 of the nozzle body.

Comme décrit dans la figure 1, Tinjecteur 10 est pourvu d’un circuit de circulation de carburant qui permet d’amener du carburant haute pression via un circuit haute pression depuis un orifice d’entrée agencé dans une partie haute de Tinjecteur 10 jusqu’aux trous de pulvérisation 28 agencés dans une partie basse de Tinjecteur 10.As depicted in FIG. 1, the injector 10 is provided with a fuel circulation circuit which enables high pressure fuel to be supplied via a high pressure circuit from an inlet orifice arranged in an upper part of the injector 10 spray holes 28 arranged in a lower part of the injector 10.

Comme décrit dans la figure 1, lorsque T actionneur 22 est électriquement alimenté, il attire l’armature magnétique 30 et la tige de vanne 32 qui sont fixés ensemble, ce qui ouvre le canal d’évacuation (non représenté) et permet au carburant enfermé dans la chambre de contrôle 34 de s’évacuer vers un circuit basse pression (non représenté). Alors la pression diminue dans la chambre de contrôle 34 et l’aiguille 14 se déplace dans l’alésage 26 du corps de buse vers une position ouverte dans laquelle une extrémité inférieure 36 de l’aiguille s’éloigne du siège 38 du corps de buse. Par voie de conséquence une extrémité supérieure 40 de l’aiguille vient au contact d’une face inférieure 42 du corps de vanne.As described in FIG. 1, when the actuator 22 is electrically powered, it attracts the magnetic armature 30 and the valve stem 32 which are secured together, thereby opening the evacuation channel (not shown) and allowing the enclosed fuel in the control chamber 34 to evacuate to a low pressure circuit (not shown). Then the pressure decreases in the control chamber 34 and the needle 14 moves in the bore 26 of the nozzle body to an open position in which a lower end 36 of the needle moves away from the seat 38 of the nozzle body . As a result, an upper end 40 of the needle contacts a lower face 42 of the valve body.

Lorsque Tactionneur 22 n’est pas alimenté, l’ensemble armature magnétique 30 et tige de commande 32 est repoussé par un ressort de vanne 44 vers une position qui empêche au carburant de s’écouler vers le canal d’évacuation qui est fermé, ce qui retient le carburant à haute pression qui y arrive. Alors la pression dans la chambre de contrôle 34 remonte et l’aiguille 14 est repoussée vers le bas par un ressort 45 d’aiguille et l’extrémité inférieure 36 de l’aiguille est en contact avec le siège 38 de buse et l’extrémité supérieure 40 de l’aiguille est éloignée de la face inferieure 42 du corps de vanne.When the actuator 22 is not powered, the magnetic armature assembly 30 and control rod 32 is pushed by a valve spring 44 to a position which prevents the fuel from flowing to the drain channel which is closed. which retains the high-pressure fuel that gets there. Then the pressure in the control chamber 34 rises and the needle 14 is pushed down by a needle spring 45 and the lower end 36 of the needle is in contact with the nozzle seat 38 and the end upper 40 of the needle is remote from the lower face 42 of the valve body.

Dans un mode de réalisation de l’invention et selon la figure 2, le corps de buse 16 s’étend le long d’un axe longitudinal X. Le corps de buse 16 est pourvu d’une paroi 46 intérieure cylindrique longitudinale et d’une paroi extérieure 48 cylindrique longitudinale qui s’étendent le long de l’axe X. Le corps de buse 16 définit l’alésage 26 cylindrique longitudinal le long de l’axe longitudinal X ouvert à une première extrémité 50 et comprenant une deuxième extrémité 52 qui est au contact d’un cône 54, et un sac 56 qui est agencé au sommet du cône 54 et pourvu de trous de pulvérisation 28. Le cône 54 est pourvu du siège 38 de buse. L’intersection de l’alésage cylindrique 26 et du siège de buse 38 définit un évidement annulaire 58. L’évidement annulaire 58 s’étend dans le prolongement de l’alésage cylindrique 26 de sorte que le siège de buse 38 et l’évidement 58 sont séparés par une paroi intérieure 60 appelé aussi muret 60. L’évidement 58 est agencé entre le siège 38 de buse et le corps de buse 16. Comme décrit dans la figure 2, l’évidement annulaire 58 comprend un fond 62 de forme plane et transversal à l’axe longitudinal X, une première paroi 64 agencée dans le prolongement de la paroi intérieure 46 de l’alésage cylindrique et une deuxième paroi 66 au contact du muret 60. Les parois 64,66 s’étendent le long de l’axe longitudinal X. De plus l’évidement 58 comprend un premier congé de raccordement 68 entre le fond 62 et transversal et la première paroi 64 et un second congé de raccordement 70 entre le fond 62 de forme plane et le muret 60. Dans la coupe axiale de l’évidement 58 selon la figure 2, la section du muret 60 définit un triangle rectangle dont un premier coté AB ou hypoténuse s’étend le long de l’axe oblique Y passant par le siège de buse 38 et un deuxième coté AC s’étend le long de l’axe longitudinal X. L’évidement 58 a une largeur L inférieure à l’épaisseur E du corps de buse.In one embodiment of the invention and according to Figure 2, the nozzle body 16 extends along a longitudinal axis X. The nozzle body 16 is provided with a longitudinal cylindrical inner wall 46 and a longitudinal cylindrical outer wall 48 which extend along the axis X. The nozzle body 16 defines the longitudinal cylindrical bore 26 along the longitudinal axis X open at a first end 50 and comprising a second end 52 which is in contact with a cone 54, and a bag 56 which is arranged at the top of the cone 54 and provided with spray holes 28. The cone 54 is provided with the nozzle seat 38. The intersection of the cylindrical bore 26 and the nozzle seat 38 defines an annular recess 58. The annular recess 58 extends in the extension of the cylindrical bore 26 so that the nozzle seat 38 and the recess 58 are separated by an inner wall 60 also called wall 60. The recess 58 is arranged between the nozzle seat 38 and the nozzle body 16. As described in Figure 2, the annular recess 58 comprises a bottom 62 of shape plane and transverse to the longitudinal axis X, a first wall 64 arranged in the extension of the inner wall 46 of the cylindrical bore and a second wall 66 in contact with the wall 60. The walls 64,66 extend along the longitudinal axis X. In addition, the recess 58 comprises a first connection fillet 68 between the bottom 62 and transverse and the first wall 64 and a second fillet 70 between the bottom 62 of flat shape and the wall 60. the axial section e of the recess 58 according to Figure 2, the section of the wall 60 defines a right triangle whose first side AB or hypotenuse extends along the oblique axis Y passing through the nozzle seat 38 and a second side AC extends along the longitudinal axis X. The recess 58 has a width L less than the thickness E of the nozzle body.

Dans une second mode de réalisation de l’invention et selon la figure 3, l’évidement annulaire 58 comprend un fond 62 de forme semi-circulaire dont les parois 64, 66 s’étendent le long de l’axe longitudinal X.In a second embodiment of the invention and according to Figure 3, the annular recess 58 comprises a bottom 62 of semicircular shape whose walls 64, 66 extend along the longitudinal axis X.

Dans un troisième mode de réalisation de l’invention et selon la figure 4, l’évidement annulaire 58 comprend un fond 62 de forme arrondie dont la paroi 64 s’étend le long de l’axe longitudinal X et la paroi 66 est inclinée par rapport à l’axe longitudinal X. La section axiale du muret 60 a une forme triangulaire. La section selon le plan axiale du muret 60 est comprise entre le cône 54 du siège de buse et l’évidement 58.In a third embodiment of the invention and according to FIG. 4, the annular recess 58 comprises a bottom 62 of rounded shape whose wall 64 extends along the longitudinal axis X and the wall 66 is inclined by relative to the longitudinal axis X. The axial section of the wall 60 has a triangular shape. The section along the axial plane of the wall 60 is between the cone 54 of the nozzle seat and the recess 58.

Dans un quatrième mode de réalisation de l’invention et selon la figure 5, l’évidement annulaire 58 comprend un fond 62 de forme pointue à bout arrondie dirigée vers le bas. Selon la figure 5 la section axiale du muret 60 a une forme triangle rectangle dont un premier côté AB ou hypoténuse AB s’étend le long de l’axe oblique Y passant par le siège de buse 38 et un deuxième coté AC s’étendant selon l’axe longitudinal X.In a fourth embodiment of the invention and according to Figure 5, the annular recess 58 comprises a base 62 of pointed form with a rounded end pointing downwards. According to FIG. 5, the axial section of the wall 60 has a right-angled triangle shape of which a first AB or hypotenuse AB side extends along the oblique axis Y passing through the nozzle seat 38 and a second side AC extending along the longitudinal axis X.

De plus les formes de l’évidement 58 et du muret 60 décrits dans les modes de réalisation ci-dessus ne sont pas exhaustives et toute autre forme est possible. De plus l’évidement 58 peut être aussi légèrement décalé longitudinalement de l’alésage 26 lors de la réalisation de l’évidement 58.In addition, the shapes of the recess 58 and the wall 60 described in the above embodiments are not exhaustive and any other form is possible. In addition, the recess 58 may also be slightly offset longitudinally from the bore 26 when the recess 58 is made.

Les références suivantes ont été utilisées dans la description : 10 injecteur 12 ensemble de buse 14 aiguille 16 corps de buse 18 ensemble de vanne 20 corps de vanne 22 actionneur 24 corps d'actionneur 26 alésage du corps de buse 28 trous de pulvérisation 30 armature magnétique 32 tige de vanne 34 chambre de contrôle 36 extrémité inférieure 38 siège 40 extrémité supérieure 42 face inférieure 44 ressort de vanne 45 ressort d'aiguille 46 paroi intérieure 48 paroi extérieure 50 première extrémité 52 deuxième extrémité 54 cône 56 sac 58 évidement 60 muret 62 fond 64 première paroi 66 deuxième paroi 68 premier congé de raccordement 70 deuxième congé de raccordement X axe longitudinal Y axe oblique parallèle au siège AB premier coté du muret AC deuxième coté du muret E épaisseur du corps de buse L Largeur de l'évidemmentThe following references were used in the description: injector 12 nozzle assembly 14 needle 16 nozzle body 18 valve assembly 20 valve body 22 actuator 24 actuator body 26 bore nozzle body 28 spray holes 30 magnetic armature 32 valve stem 34 control chamber 36 lower end 38 seat 40 upper end 42 lower face 44 valve spring 45 needle spring 46 inner wall 48 outer wall 50 first end 52 second end 54 cone 56 bag 58 recess 60 wall 62 bottom 64 first wall 66 second wall 68 first fillet 70 second fillet X longitudinal axis Y oblique axis parallel to the seat AB first side of the wall AC second side of the wall E thickness of the nozzle body L width of the recess

Claims

1. A nozzle cock (16) arranged to be arranged in a fuel injector (10) extending along a longitudinal axis (X), the nozzle body (16) having a wall ( 46) extending along axis (X) defining a longitudinal cylindrical bore (26) open at a first end (50), comprising a second end (52) in contact with a cone (54), and a bag (56) arranged at the top of the cone (54) and provided with spray holes (28), the cone (54) being provided with a nozzle seat (38); characterized in that the intersection of the cylindrical bore (26) and the nozzle seat (38) defines an annular recess (58) which extends in the extension of the cylindrical bore (26) so that the seat nozzle (38) and the recess (58) are separated by a wall (60).

2. nozzle body (16) according to the preceding claim wherein the recess (58) comprises a bottom (62) transverse longitudinal axis (X).

3. nozzle body (16) according to any one of the preceding claims wherein the wall (60) in axial section (XX) defines a rectangular triangle shape, a first side (AB) extends along an oblique axis (Y) passing through the nozzle seat (38) and a second side (AC) extending along the longitudinal axis (X).

The nozzle body (16) according to any of the preceding claims wherein the recess width (L) (58) is less than the thickness (E) of the nozzle body (16).

5. A nozzle assembly (12) comprising a needle valve member (14) slidable in the nozzle body (16) according to any one of the preceding claims.

An injector (10) comprising the nozzle assembly (12) according to claim 5.