FR3069026A1 - Dispositif d'injection de carburant - Google Patents

Abstract

Un dispositif d'injection de carburant (10) est pourvu d'un corps de soupape (20), d'une aiguille d'injection (50), d'une lame mobile (60), et d'un ressort de support (68). Le corps de soupape (20) renferme une chambre de commande (35). La chambre de commande est définie par une paroi de définition (70a) qui comporte une portion de cloison (75). La portion de cloison (75) divise la chambre de commande (35) en une chambre d'accueil (37) et une chambre de contrepression (36). La chambre d'accueil (37) accueille une lame mobile (60) et un ressort de support (68). Une pression de carburant dans la chambre de contre-pression est appliquée à l'aiguille d'injection. La portion de cloison (75) comporte un trou de restriction (77) raccordant fluidiquement la chambre d'accueil et la chambre de contre-pression l'une à l'autre, et une surface de support (76) supportant le ressort de support (68).

Description

DISPOSITIF D’INJECTION DE CARBURANT

La présente divulgation concerne un dispositif d’injection de carburant qui injecte un carburant dans un moteur à combustion interne par le biais d’une lumière d’injection.

Le document JP 2012-154 314 A (US 2012/0 175 435 Al) montre un dispositif d’injection de carburant qui comporte un corps définissant une chambre de pression et renfermant une lumière d’injection, une aiguille d’injection ouvrant/fermant la lumière d’injection selon une pression de carburant dans la chambre de pression, et une lame flottante accueillie dans la chambre de pression. Un ressort à lames est disposé entre la lame flottante et l’aiguille d’injection. Le ressort à lames sollicite la lame flottante vers une lumière d’admission.

Ces dernières années, il est devenu nécessaire que le dispositif d’injection de carburant augmente une quantité d’injection de carburant qui est injectée pendant une période de temps spécifiée. Afin d’augmenter la quantité d’injection de carburant, il est nécessaire qu’une quantité de levée d’aiguille reste importante. Toutefois, lorsque la quantité de levée d’aiguille est accrue dans le dispositif d’injection de carburant montré dans le document JP 2012-154 314 A, il est vraisemblable qu’une précision de quantité d’injection de carburant puisse se détériorer en raison des deux points suivants.

Premièrement, une pulsation de pression est générée dans la chambre de pression en raison de son accroissement de volume. Spécifiquement, le volume de la chambre de pression doit être accru afin d’augmenter la quantité de levée d’aiguille. Toutefois, lorsque le volume de la chambre de pression est accru, une période de pulsation de la pression de carburant devient plus longue conjointement avec un débit de carburant sortant de la chambre de pression. En conséquence, la période pour faire converger la pulsation de pression dure longtemps, si bien qu’un déplacement de l’aiguille d’injection devient instable dans une direction d’ouverture de soupape.

Deuxièmement, un ressort flottant est comprimé à l’excès. Spécifiquement, lorsqu’une quantité de levée d’aiguille est accrue, un ressort flottant est grandement comprimé entre une aiguille d’injection et une lame flottante. Une force de sollicitation du ressort flottant appliquée à la lame flottante devient inégale, si bien que la lame flottante sera inclinée. En conséquence, un comportement de la lame flottante ouvrant/fermant une lumière d’admission varie, si bien qu’un déplacement de l’aiguille d’injection devient instable dans une direction de fermeture de soupape.

Un objet de la présente divulgation est de proposer un dispositif d’injection de carburant qui peut maintenir une précision élevée dans la quantité d’injection de carburant même lorsqu’un déplacement d’une aiguille d’injection est accru dans une direction d’ouverture de soupape.

Selon la présente divulgation, un dispositif d’injection de carburant comporte un corps de soupape qui définit une lumière d’injection, une chambre de commande remplie d’un carburant, un passage d’admission pour introduire le carburant dans la chambre de commande, et un passage d’admission pour évacuer le carburant de la chambre de commande ; une aiguille qui sera déplacée par une variation de pression de carburant dans la chambre de commande de façon à ouvrir/fermer la lumière d’injection ; un organe de fermeture qui est accueilli dans la chambre de commande de manière déplaçable de façon à fermer une ouverture d’admission du passage d’admission. L’ouverture d’admission débouche sur une paroi d’ouverture en regard de la chambre de commande. Le dispositif d’injection de carburant comporte en outre un organe de sollicitation qui est accueilli dans la chambre de commande de manière à solliciter l’organe de fermeture vers la paroi d’ouverture.

La chambre de commande est définie par une paroi de définition qui comporte une portion de cloison. La portion de cloison divise la chambre de commande en une chambre de contre-pression pour appliquer une pression de carburant à l’aiguille et une chambre d’accueil accueillant l’organe de fermeture et l’organe de sollicitation. La portion de cloison comporte un trou de restriction raccordant fluidiquement la chambre d’accueil et la chambre de contre-pression l’une à l’autre. La portion de cloison a une surface de support supportant l’organe de sollicitation.

Les objets, particularités et avantages ci-dessus et autres de la présente divulgation ressortiront de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés. Sur les dessins :

la figure 1 est un schéma de principe montrant une configuration entière d’un système d’amenée de carburant incluant un dispositif d’injection de carburant selon un premier mode de réalisation ;

la figure 2 est une vue en coupe longitudinale illustrant le dispositif d’injection de carburant selon le premier mode de réalisation ;

la figure 3 est une vue en coupe longitudinale illustrant un voisinage d’une chambre de commande dans le dispositif d’injection de carburant selon le premier mode de réalisation ;

la figure 4 est une vue en coupe longitudinale illustrant un voisinage d’une chambre de commande dans le dispositif d’injection de carburant selon un deuxième mode de réalisation ; et la figure 5 est une vue en coupe longitudinale illustrant un voisinage d’une chambre de commande dans le dispositif d’injection de carburant selon un troisième mode de réalisation.

En référence aux dessins, on décrira ci-après une pluralité de modes de réalisation de la présente divulgation. Dans chaque mode de réalisation, les mêmes parties et les composants sont indiqués par les mêmes références numériques et la même description ne sera pas réitérée. Dans un cas où seule une partie de configuration est expliquée dans chaque mode de réalisation, une configuration d’un mode de réalisation précédent peut être appliquée comme la configuration suivante. De surcroît, la configuration de chaque mode de réalisation peut être combinée aux autres même si cela n’est pas explicitement décrit.

Un dispositif d’injection de carburant 10 est appliqué à un système d’amenée de carburant 1 montré sur la figure 1. Le dispositif d’injection de carburant 10 amène un carburant stocké dans un réservoir de carburant 4 vers chaque chambre de combustion 2b d’un moteur diésel 2. Le système d’amenée de carburant 1 est pourvu d’une pompe d’alimentation 5, d’une pompe de carburant haute pression 6, d’une rampe commune 3, d’une unité de commande 9, etc. conjointement avec le dispositif d’injection de carburant 10.

La pompe d’alimentation 5 est une pompe électrique telle qu’une pompe de type trochoïde. La pompe de carburant haute pression 6 renferme la pompe d’alimentation 5. La pompe d’alimentation 5 alimente la pompe de carburant haute pression 6 en huile légère stockée dans le réservoir de carburant 4. La pompe d’alimentation 5 peut être ménagée dans le réservoir de carburant 4 indépendamment.

La pompe de carburant haute pression 6 est une pompe à plongeur. La pompe de carburant haute pression 6 est entraînée par un arbre de sortie du moteur 2. La pompe de carburant haute pression 6 est raccordée fluidiquement à la rampe commune 3 par le biais d’un tuyau de carburant 6a. La pompe de carburant haute pression 6 augmente la pression du carburant amené par la pompe d’alimentation 5, et amène le carburant haute pression vers la rampe commune 3.

La rampe commune 130 est raccordée fluidiquement à de multiples dispositifs d’injection de carburant 10 par le biais d’un tuyau de carburant haute pression 3b. La rampe commune 130 est raccordée fluidiquement au réservoir de carburant 4 par le biais d’un tuyau de surplus de carburant 8a. La rampe commune 3 stocke le carburant haute pression amené par la pompe de carburant haute pression 6, et distribue le carburant haute pression à chaque dispositif d’injection de carburant 10. La rampe commune 3 est pourvue d’une soupape de réduction de pression 8. La soupape de réduction de pression 8 évacue le surplus de carburant de la rampe commune 3 vers le tuyau de surplus de carburant 8a lorsqu’une pression de carburant dans la rampe commune 3 dépasse une pression de carburant cible.

L’unité de commande 9 est une unité de commande électronique connectée électriquement à chaque dispositif d’injection de carburant 10. L’unité de commande 9 commande l’injection de carburant de chaque dispositif d’injection de carburant 10 selon une condition d’entraînement du moteur 2. L’unité de commande 9 inclut un microordinateur, un circuit d’entraînement pour appliquer un courant d’entraînement à une soupape de commande électromagnétique 40 (se référer à la figure 2) de chaque dispositif d’injection de carburant 10, etc.

Le dispositif d’injection de carburant 10 est à disposition d’une culasse 2a qui y définit une chambre de combustion 2b. Le dispositif d’injection de carburant 10 injecte le carburant haute pression amené par le tuyau de carburant haute pression 3b dans la chambre de combustion 2b par le biais d’une lumière d’injection 39. Le dispositif d’injection de carburant 10 a une structure de soupape qui commande une injection de carburant par le biais de la lumière d’injection 39. Le dispositif d’injection de carburant 10 utilise une pression de carburant du carburant haute pression afin d’ouvrir/de fermer la lumière d’injection 39. Une partie du carburant amené au dispositif d’injection de carburant 10 est renvoyée au réservoir de carburant 4 par le biais d’un tuyau de retour 8b et d’un tuyau de surplus de carburant 8a.

Comme le montrent les figures 2 et 3, le dispositif d’injection de carburant 10 est pourvu d’un corps de soupape 20, d’une aiguille d’injection 50, de la soupape de commande électromagnétique 40, d’une lame mobile 60 et d’un ressort de support 68.

Le corps de soupape 20 inclut un organe de corps d’injecteur 21, un organe de formation de passage 22, un organe de corps de buse 23, un écrou de retenue 24, un cylindre 70, etc. Le corps de soupape 20 définit un carburant de passage haute pression 31, un passage d’admission 32, un passage de refoulement 33, une chambre de commande 35 et une chambre basse pression 38. En outre, le corps de soupape 20 définit une surface d’assise de commande 26, une paroi d’ouverture 27 et la lumière d’injection 39.

Le passage de carburant haute pression 31 s’étend dans l’organe de corps d’injecteur 21, l’organe de formation de passage 22, et l’organe de corps de buse 23. Le passage de carburant haute pression 31 est raccordé fluidiquement au tuyau de carburant haute pression 3b (se référer à la figure 1). Le carburant haute pression amené par la rampe commune 3 par le biais du tuyau de carburant haute pression 3b s’écoule vers la lumière d’injection 39 par le biais du passage de carburant haute pression 31.

Le passage d’admission 32 bifurque depuis le passage de carburant haute pression 31 dans l’organe de formation de passage 22 de façon à raccorder fluidiquement le passage de carburant haute pression 31 et la chambre de commande 35. Le passage d’admission 32 introduit une partie du carburant haute pression s’écoulant à travers le passage de carburant haute pression 31 dans la chambre de commande 35. Une extrémité du passage d’admission 32 en regard de la chambre de commande 35 débouche sur une paroi d’ouverture 27 en tant qu’ouverture d’admission 32a. L’ouverture d’admission 32a peut être une ouverture circulaire ou une ouverture annulaire.

Le passage de refoulement 33 est un passage de carburant qui est défini de manière adjacente au passage d’admission 32 dans l’organe de formation de passage 22. Le passage de refoulement 33 raccorde fluidiquement la chambre de commande 35 et la chambre basse pression 38. Le carburant dans la chambre de commande 35 quitte la chambre basse pression 38 par le biais du passage de refoulement 33. Une extrémité du passage de refoulement 33 en regard de la chambre de commande 35 débouche sur la paroi d’ouverture 27 en tant qu’ouverture de refoulement 33a. L’autre extrémité du passage de refoulement 33 en regard de la chambre basse pression 38 débouche sur la surface d’assise de commande 26 en tant qu’ouverture d’évacuation 33b. L’ouverture de refoulement 33a et l’ouverture d’évacuation 33b sont des ouvertures circulaires.

La chambre de commande 35 est définie par l’organe de formation de passage 22, le cylindre 70, l’aiguille d’injection 50, etc. La chambre de commande 35 est positionnée à un côté opposé de la lumière d’injection 39 par rapport à l’aiguille d’injection 50. La chambre de commande 35 est remplie du carburant amené par le biais du passage d’admission 32. La pression de carburant dans la chambre de commande 35 dépend de la quantité de carburant qui entre/sort par le biais du passage d’admission 32/du passage de refoulement 33.

La chambre basse pression 38 est un espace défini dans l’organe de corps d’injecteur 21. La chambre basse pression 38 accueille la soupape de commande électromagnétique 40. La chambre basse pression 38 est remplie du carburant dont la pression est inférieure à celle dans la chambre de commande 35. La chambre basse pression 38 est raccordée fluidiquement au tuyau de retour 8b. Le surplus de carburant évacué à travers le passage de refoulement 33 s’écoule à travers le tuyau de retour 8b.

La surface d’assise de commande 26 est formée sur une surface d’extrémité supérieure de l’organe de formation de passage 22, qui est en contact avec l’organe de corps d’injecteur 21. La surface d’assise de commande 26 est formée de manière annulaire de façon à entourer l’ouverture d’évacuation 33b.

La paroi d’ouverture 27 est formée sur une surface d’extrémité inférieure de l’organe de formation de passage 22, qui est en contact avec l’organe de corps de buse 23. La paroi d’ouverture 27 est une partie d’une paroi de définition 70a qui définit la chambre de commande 35. La paroi d’ouverture 27 forme un plafond de la chambre de commande 35. L’ouverture d’admission 32a et l’ouverture de refoulement 33a sont à disposition de la paroi d’ouverture 27. La lame mobile 60 s’assoit sur ou s’éloigne de la paroi d’ouverture 27.

La lumière d’injection 39 est formée sur un embout du corps de soupape 20 qui est inséré dans la culasse 2a (se référer à la figure 1). La lumière d’injection 39 est exposée à la chambre de combustion 2b. L’embout du corps de soupape 20 a une forme conique ou une forme de demi-sphère. Une pluralité de lumières d’injection 39 est formée radialement vers l’extérieur depuis une paroi interne du corps de soupape 20. Un carburant haute pression est injecté dans la chambre de combustion 2b par le biais de chaque lumière d’injection 39. Lorsque le carburant haute pression s’écoule à travers la lumière d’injection 39, le carburant haute pression est atomisé pour être facilement mélangé à l’air.

L’aiguille d’injection 50 a une forme colonnaire. L’aiguille d’injection 50 est animée d’un mouvement de va-et-vient dans le corps de soupape 20 selon la pression de carburant dans la chambre de commande 35 de façon à ouvrir/fermer la lumière d’injection 39. L’aiguille d’injection a un embout conique en regard de la lumière d’injection 39. L’organe de corps de buse 23 accueille l’aiguille d’injection 50 de manière à ce que l’aiguille d’injection 50 reçoive une pression hydraulique depuis le carburant haute pression amené à travers le passage de carburant haute pression 31 de façon à ouvrir la lumière d’injection 39. L’aiguille d’injection 50 reçoit une force de sollicitation du ressort à aiguille 53 pour fermer la lumière d’injection 39. L’aiguille d’injection 50 a une surface réceptrice de pression 51 et une surface coulissante 52.

La surface réceptrice de pression 51 est formée sur une extrémité axiale de l’aiguille d’injection 50 qui est en regard de la chambre de commande 35. La surface réceptrice de pression 51 reçoit une pression hydraulique du carburant haute pression dans la chambre de commande 35 pour fermer la lumière d’injection 39. La surface coulissante 52 coulisse sur une surface de paroi interne du cylindre 70 de manière étanche à l’huile.

La soupape de commande électromagnétique 40 est un mécanisme pour ouvrir/fermer l’ouverture d’évacuation 33b. La soupape de commande électromagnétique 40 inclut un corps de soupape de commande 42 et une portion d’entraînement 41. Le corps de soupape de commande 42 ouvre/ferme l’ouverture d’évacuation 33b. La portion d’entraînement 41 déplace le corps de soupape de commande 42. Lorsque la portion d’entraînement 41 ne reçoit aucun courant d’entraînement de l’unité de commande 9, le corps de soupape de commande 42 s’assoit sur la surface d’assise de commande 26, moyennant quoi un carburant s’écoulant depuis la chambre de commande 35 vers la chambre basse pression 38 est interrompu. Dans le même temps, lorsque la portion d’entraînement 41 reçoit un courant d’entraînement de l’unité de commande 9, la portion d’entraînement 41 déplace le corps de soupape de commande 42 en éloignement de la surface d’assise de commande 26, moyennant quoi le carburant peut s’écouler de la chambre de commande 35 dans la chambre basse pression 38.

La lame mobile 60 est en forme de disque. La lame mobile 60 est agencée dans la chambre de commande 35. La lame mobile 60 est animée d’un mouvement de va-et-vient dans une direction axiale de l’aiguille d’injection 50. La lame mobile 60 a un trou de communication 61 en son centre, qui pénètre la lame mobile 60 dans sa direction axiale. Lorsque le corps de soupape de commande 42 ouvre l’ouverture d’évacuation 33b, le carburant dans la chambre de commande 35 s’écoule à travers le trou de communication 61 et le passage de refoulement 33 pour être évacué dans la chambre basse pression 38. Le trou de communication 61 a un orifice de sortie 62.

Lorsque la lame mobile 60 s’assoit sur la paroi d’ouverture 27 pour fermer l’ouverture d’admission 32a, l’orifice de sortie 62 limite une quantité de carburant s’écoulant à travers le trou de communication 61, si bien qu’une quantité de carburant spécifiée quitte la chambre de commande 35 pour entrer dans le passage de refoulement 33. Un diamètre interne d2 du trou de communication 61 est d’environ 0,1 mm. L’orifice de sortie 62 accroît une pression différentielle entre une surface supérieure et une surface inférieure de la lame mobile 60 dans sa direction axiale. La lame mobile 60 est sollicitée vers la paroi d’ouverture 27 par la pression différentielle de façon à fermer l’ouverture d’admission 32a. La lame mobile 60 fonctionne comme une soupape à trois voies, et réalise une structure sans fuite statique qui empêche le carburant haute pression de toujours s’écouler de l’ouverture d’admission 32a dans la chambre de commande 35.

Le ressort de support 68 est un ressort hélicoïdal. Un diamètre externe du ressort de support 68 est plus petit que celui de la lame mobile 60. Le ressort de support 68 est disposé dans la chambre de commande 35 dans une condition comprimée. Le ressort de support 68 et la lame mobile 60 sont sensiblement coaxiaux l’un à l’autre. Le ressort de support 68 sollicite la lame mobile 60 vers la paroi d’ouverture 27 pour que la lame mobile 60 soit renvoyée vers une position initiale où la lame mobile 60 est en contact avec la paroi d’ouverture 27.

Par la suite, on décrira en détail une configuration du cylindre définissant la chambre de commande 35. Le cylindre 70 divise la chambre de commande 35 en deux espaces dans la direction axiale. Spécifiquement, la chambre de commande 35 est divisée en une chambre de contre-pression 36 et une chambre d’accueil 37. Le cylindre 70 comporte une portion de cloison 75, une première portion de paroi circonférentielle 71, une deuxième portion de paroi circonférentielle 72 et une troisième portion de paroi circonférentielle 73.

La chambre de contre-pression 36 est en regard de la surface réceptrice de pression 51. La chambre de contre-pression 36 est définie par la portion de cloison 75, la troisième portion de paroi circonférentielle 73 et la surface réceptrice de pression 51. Un diamètre interne de la chambre de contre-pression 36 est d’environ 3,5 mm. La pression de carburant dans la chambre de contre-pression 36 est appliquée à l’aiguille d’injection 50.

La chambre d’accueil 37 est en regard de la paroi d’ouverture 27. La chambre d’accueil 37 est définie par la portion de cloison 75, la première portion de paroi circonférentielle 71, la deuxième portion de paroi circonférentielle 72 et la paroi d’ouverture 27. La chambre d’accueil 37 et la chambre de contre-pression 36 sont formées concentriquement l’une avec l’autre. La chambre d’accueil 37 accueille la lame mobile 60 et le ressort de support 68. Un volume du carburant remplissant la chambre d’accueil 37 est plus petit que celui remplissant la chambre de contrepression 36 lorsque l’aiguille d’injection 50 ferme la lumière d’injection 39.

La portion de cloison 75 est positionnée entre la deuxième portion de paroi circonférentielle 72 et la troisième portion de paroi circonférentielle 73 dans la direction axiale du cylindre 70. La portion de cloison 75 s’étend dans une direction qui est orthogonale à la direction axiale du cylindre 70. La portion de cloison 75 divise la chambre de commande 35 en la chambre de contre-pression 36 et la chambre d’accueil 37. La portion de cloison 75 a une surface de support 76 et un trou de restriction 77.

La surface de support 76 est formée sur une surface supérieure de la portion de cloison 75, qui est en regard de la chambre d’accueil 37. Une extrémité du ressort de support 68 est fixée sur la surface de support 76. La surface de support 76 supporte le ressort de support 68, moyennant quoi le ressort de support 68 est isolé vis-à-vis d’un mouvement de l’aiguille d’injection 50.

Le trou de restriction 77 est une ouverture pénétrant la portion de cloison 75 dans la direction de son épaisseur. Le trou de restriction 77 est positionné en un centre de la portion de cloison 75. La surface de support 76 est formée autour du trou de restriction 77. Le trou de restriction 77 est formé coaxialement avec la chambre de contre-pression 36 et la chambre d’accueil 37. Le trou de restriction 77 raccorde fluidiquement la chambre de contre-pression 36 et la chambre d’accueil 37 l’une à l’autre.

Un diamètre interne d3 du trou de restriction 77 est plus grand que le diamètre interne d2 de l’orifice de sortie 62, et est plus petit que le diamètre interne dl de la chambre de contre-pression 36. Le diamètre interne d3 du trou de restriction 77 est d’environ 0,2 à 0,8 mm. Le diamètre interne d3 du trou de restriction 77 est de deux à sept fois le diamètre interne d2 de l’orifice de sortie 62. Une aire de passage d’écoulement A3 du trou de restriction 77 est plus grande qu’une aire de passage d’écoulement A2 de l’orifice de sortie 62. L’aire de passage d’écoulement A3 est de quatre à cinquante fois l’aire de passage d’écoulement A2. Il est préférable que le diamètre interne d3 du trou de restriction 77 soit inférieur à une moitié du diamètre interne dl de la chambre de contre-pression 36. H est davantage préférable que le diamètre interne d3 du trou de restriction 77 soit de un cinquième du diamètre interne dl de la chambre de contre-pression 36 afin de réduire une pulsation de pression dans la chambre de contre-pression 36.

La première portion de paroi circonférentielle 71 est la plus proche de la paroi d’ouverture 27 parmi les portions de paroi circonférentielle du cylindre 70. La première portion de paroi circonférentielle 71 définit la chambre d’accueil 37 et entoure la lame mobile 60. Un diamètre interne d21 de la première portion de paroi circonférentielle 71 est légèrement plus grand qu’un diamètre externe de la lame mobile 60.

La deuxième portion de paroi circonférentielle 72 est une portion de paroi circonférentielle interne entre la première portion de paroi circonférentielle 71 et la portion de cloison 75. La deuxième portion de paroi circonférentielle 72 définit la chambre d’accueil 37 et entoure le ressort de support 68. Un diamètre interne d22 de la deuxième portion de paroi circonférentielle 72 est légèrement plus grand qu’un diamètre externe du ressort de support 68, et est plus petit que le diamètre interne d21 de la première portion de paroi circonférentielle 71.

La troisième portion de paroi circonférentielle 73 définit la chambre de contre-pression 36 conjointement avec la portion de cloison 75 et la surface réceptrice de pression 51. La troisième portion de paroi circonférentielle 73 est coaxiale avec la première et la deuxième portion de paroi circonférentielle 71, 72. La troisième portion de paroi circonférentielle 73 supporte en coulissement la surface coulissante 52 de l’aiguille d’injection 50. Le diamètre interne de la troisième portion de paroi circonférentielle 73 est le diamètre interne dl de la chambre de contrepression 36, et est légèrement plus grand que le diamètre interne d21 de la première portion de paroi circonférentielle 71. Le diamètre interne dl de la troisième portion de paroi circonférentielle 73 est plus grand que le diamètre interne d22 de la deuxième portion de paroi circonférentielle 72.

Lorsque l’unité de commande 9 ordonne à la soupape de commande électromagnétique 40 d’être ouverte, le carburant quitte la chambre de commande 35 pour entrer dans la chambre basse pression 38 à travers l’orifice de sortie 62 et le passage de refoulement 33. La pression de carburant dans la chambre de commande 35 chute et l’aiguille d’injection 50 est poussée vers le haut par le carburant haute pression au voisinage de la lumière d’injection, si bien qu’une injection de carburant est démarrée.

Dans le même temps, lorsque l’unité de commande 9 commande la soupape de commande électromagnétique 40 pour qu’elle soit fermée, une pression hydraulique sollicitant la lame mobile 60 sur la paroi d’ouverture 27 est diminuée. En conséquence, la lame mobile 60 s’éloigne de la paroi d’ouverture 27 par une pression de carburant dans l’ouverture d’admission 32a, moyennant quoi le carburant haute pression peut s’écouler dans la chambre de commande 35. Lorsque la pression de carburant dans la chambre de commande 35 est rétablie, l’aiguille d’injection 50 est poussée vers le bas pour fermer la lumière d’injection 39.

Selon le premier mode de réalisation ci-dessus, la chambre de commande 35 est divisée en la chambre de contre-pression 36 et la chambre d’accueil 37 par la portion de cloison 75, et la chambre de contre-pression 36 et la chambre d’accueil 37 communiquent l’une avec l’autre par le biais du trou de restriction 77. En conséquence, même lorsqu’un volume de la chambre de commande 35 est accru, une augmentation de volume de la chambre de contre-pression 36 peut être limitée en comparaison à un cas où aucune portion de cloison 75 n’est ménagée. Selon ce qui précède, une période de pulsation de la pression de carburant dans la chambre de contre-pression 36 est raccourcie, si bien que la pulsation de pression converge de manière précoce. Ainsi, on évite qu’une vitesse de déplacement de l’aiguille d’injection 50 varie à la manière d’une onde. En conséquence, la variation de quantité d’injection de carburant par rapport à une période d’ouverture de la soupape de commande électromagnétique 40 peut être réduite.

De plus, selon le premier mode de réalisation, le ressort de support 68 est supporté par la surface de support 76 de la portion de cloison 75. En conséquence, même lorsque la surface réceptrice de pression 51 se rapproche de la lame mobile 60 en raison d’un grand déplacement de l’aiguille d’injection 50 (se référer au trait mixte à deux points sur la figure 3), le ressort de support 68 n’est pas comprimé à l’excès. Le ressort de support 68 peut solliciter la lame mobile dans la paroi d’ouverture 27 dans une posture adéquate. En conséquence, la variation de comportement de la lame mobile 60 peut être restreinte. Selon ce qui précède, une variation de quantité de carburant s’écoulant dans la chambre de commande 35 après que la soupape de commande électromagnétique 40 est fermée est restreinte. Le déplacement de l’aiguille d’injection 50 pour fermer la lumière d’injection 39 peut être stabilisé. En conséquence, la variation de quantité d’injection de carburant par rapport à une période d’ouverture de la soupape de commande électromagnétique 40 peut être réduite.

Par conséquent, même si le déplacement de l’aiguille d’injection 50 est accru pour augmenter la quantité d’injection de carburant, la quantité d’injection de carburant peut être commandée avec une haute précision.

De plus, puisque la surface de support 76 de la portion de cloison 75 supporte le ressort de support 68, une restriction d’autorisation de compression du ressort de support 68 peut être rendue sensiblement nulle. En conséquence, une quantité de levée maximale de l’aiguille d’injection 50 peut être facilement augmentée. De plus, le ressort de support 68 ne reçoit aucun mouvement vers le haut de l’aiguille d’injection 50. Ainsi, le ressort de support 68 sollicite la lame mobile 60 de façon stable, de sorte que la lame mobile 60 n’est pas inclinée. Une précision de l’injection de carburant peut être davantage améliorée.

Le diamètre interne d3 du trou de restriction 77 est inférieur à une moitié du diamètre interne dl de la chambre de contre-pression 36. Le trou de restriction 77 supprime à coup sûr la pulsation de pression dans la chambre de contre-pression 36.

De surcroît, l’aire de passage d’écoulement A3 du trou de restriction 77 est plus grande que l’aire de passage d’écoulement A2 de l’orifice de sortie 62. Avec cette configuration, le trou de restriction 77 n’empêche pas le carburant de quitter la chambre de contre-pression 36, de façon substantielle. Ainsi, la pression de carburant dans la chambre de contre-pression 36 chute promptement après que la soupape de commande électromagnétique 40 est ouverte, de manière similaire à une configuration dans laquelle la portion de cloison 75 n’est pas formée. Par conséquent, la précision et la fiabilité d’injection peuvent être toutes deux maintenues à un niveau élevé.

De plus, selon le premier mode de réalisation, le volume du carburant remplissant la chambre d’accueil 37 est plus petit que le volume du carburant remplissant la chambre de contre-pression 36. Puisque le volume du carburant remplissant la chambre d’accueil 37 est petit, la chute de pression de carburant dans la chambre de commande 35 est promptement générée après que la soupape de commande électromagnétique 40 est ouverte. Selon ce qui précède, la fiabilité élevée vis-à-vis de l’unité de commande 9 est assurée.

Le diamètre interne d22 de la deuxième portion de paroi circonférentielle 72 est plus petit que le diamètre interne d21 de la première portion de paroi circonférentielle 71. Selon ce qui précède, puisque le volume en excès de la chambre d’accueil 37 peut être réduit, la quantité de carburant remplissant la chambre d’accueil 37 peut être diminuée. Le retard de chute de pression dans la chambre de commande 35 peut être sensiblement évité, et un cadencement de départ de levée de l’aiguille d’injection 50 peut être proche d’un cadencement d’ouverture de soupape de la soupape de commande électromagnétique 40. En conséquence, une fiabilité élevée du dispositif d’injection de carburant 10 peut être assurée même si la chambre de commande 35 est divisée.

Il convient de noter que l’aiguille d’injection 50 correspond à une aiguille, la lame mobile 60 correspond à un organe de fermeture, et le ressort de support 68 correspond à un organe de sollicitation.

Un deuxième mode de réalisation montré sur la figure 4 est une modification du premier mode de réalisation. Le corps de soupape 220 comporte un organe de corps de buse 223 et un organe d’accueil de soupape 123. Un cylindre 270 définit la chambre de contre-pression 36 uniquement.

L’organe d’accueil de soupape 123 est en forme de colonne. L’organe d’accueil de soupape 123 est disposé concentriquement entre l’organe de formation de passage 22 et l’organe de corps de buse 223. L’organe d’accueil de soupape 123 a un trou longitudinal 131a. Le trou longitudinal 131a pénètre l’organe d’accueil de soupape 123 dans sa direction axiale. Le trou longitudinal 131a est une partie du passage de carburant haute pression 31.

L’organe d’accueil de soupape 123 définit la chambre d’accueil 37. L’organe d’accueil de soupape 123 comporte la première portion de paroi circonférentielle 71, la deuxième portion de paroi circonférentielle 72 et la portion de cloison 75 qui constituent la paroi de définition 70a définissant la chambre d’accueil 37. L’organe d’accueil de soupape 123 accueille la lame mobile 60 et le ressort de support 68. Le ressort de support 68 est disposé entre la surface de support 76 de la portion de cloison 75 et la lame mobile 60 dans un état comprimé.

L’organe de corps de buse 223 accueille le cylindre 270. Le ressort à aiguille 53 sollicite le cylindre 270 sur une surface d’extrémité inférieure 123a de l’organe d’accueil de soupape 123. Le cylindre 270 a la troisième portion de paroi circonférentielle 73 qui définit la chambre de contre-pression 36. La chambre de contre-pression 36 communique avec la chambre d’accueil 37 par le biais du trou de restriction 77.

Aussi, dans le deuxième mode de réalisation, puisque la chambre de commande 35 est divisée en la chambre d’accueil 37 et la chambre de contrepression 36, la pulsation de pression générée dans la chambre de contre-pression 36 peut être convergée promptement. De plus, puisque le ressort de support 68 ne reçoit aucun mouvement de l’aiguille d’injection 50, la lame mobile 60 peut ouvrir/fermer l’ouverture d’admission 32a adéquatement. En conséquence, le carburant peut être injecté à travers la lumière d’injection 39 avec une haute précision.

Dans le deuxième mode de réalisation, la chambre de contre-pression est définie par le cylindre 270, et la chambre d’accueil 37 est définie par l’organe d’accueil de soupape 123. La portion de cloison 75 et le trou de restriction 77 sont formés au niveau de la surface d’extrémité inférieure 123a de l’organe d’accueil de soupape 123. Ainsi, la chambre d’accueil 37 et le trou de restriction 77 peuvent être formés facilement par un travail de découpe, etc. Comme mentionné ci-dessus, puisque la chambre de contre-pression 36 et la chambre d’accueil 37 sont formées par des organes différents respectivement, une haute précision de travail peut être assurée. De plus, les copeaux peuvent être facilement éliminés après un travail de découpe.

Un troisième mode de réalisation montré sur la figure 5 est une autre modification du premier mode de réalisation. Un corps de soupape 320 comporte un cylindre externe 370 et un cylindre interne 170.

Le cylindre externe 370 entoure une circonférence entière de la chambre de commande 35. Le cylindre externe 370 comporte la première portion de paroi circonférentielle 71, la troisième portion de paroi circonférentielle 73, une portion de paroi coulissante 74 et une portion limitante 78. La portion de paroi coulissante 74 est formée entre la première portion de paroi circonférentielle 71 et la troisième portion de paroi circonférentielle 73 dans sa direction axiale. La portion de paroi coulissante 74 et la première portion de paroi circonférentielle 71 sont formées en continu. Un diamètre interne de la portion de paroi coulissante 74 est égal à un diamètre interne de la première portion de paroi circonférentielle 71, et est sensiblement égal à un diamètre externe du cylindre interne 170. La portion limitante 78 est une marche qui est formée entre la portion de paroi coulissante 74 et la troisième portion de paroi circonférentielle 73. La portion limitante 78 limite un déplacement du cylindre interne 170 dans une direction dans laquelle le cylindre interne 170 se rapproche de l’aiguille d’injection 50.

Le cylindre interne 170 est un cylindre ayant une paroi de fond. Le cylindre interne 170 est accueilli dans le cylindre externe 370 en alignement avec la lame mobile 60. Le cylindre interne 170 est en prise par coulissement avec la portion de paroi coulissante 74 du cylindre externe 370. Le cylindre interne 170 comporte la deuxième portion de paroi circonférentielle 72 et la portion de cloison 75.

La portion de cloison 75 correspond à la paroi de fond 171 du cylindre interne 170. La paroi de fond 171 définit la surface de support 76. Une extrémité du ressort de support 68 est fixée sur la surface de support 76. Le ressort de support 68 sollicite le cylindre interne 170 de sorte que la paroi de fond 171 soit amenée en contact avec la portion limitante 78. La paroi de fond 171 comporte le trou de restriction 77.

Dans le troisième mode de réalisation aussi, puisque la chambre de commande 35 est divisée en la chambre d’accueil 37 et la chambre de contre pression 36, la pulsation de pression générée dans la chambre de contre-pression 36 peut être convergée promptement. De plus, puisque le ressort de support 68 ne reçoit aucun mouvement de l’aiguille d’injection 50, la lame mobile 60 peut ouvrir/fermer l’ouverture d’admission 32a adéquatement. En conséquence, le carburant peut être injecté à travers la lumière d’injection 39 avec une haute précision.

De plus, une position du trou de restriction 77 est variée selon un mouvement de coulissement du cylindre interne 170. En conséquence, le mouvement du trou de restriction 77 conjointement avec une pulsation de pression dans la chambre de contre-pression 36 génère un effet d’amortissement. La pulsation de pression dans la chambre de contre-pression 36 peut converger promptement.

De surcroît, puisque la portion de cloison 75 et le trou de restriction 77 sont à disposition de la paroi de fond 171, la portion de cloison 75 et le trou de restriction 77 peuvent être formés plus facilement qu’une configuration où la portion de cloison et le trou de division sont formés au milieu d’un intérieur du cylindre. En conséquence, une haute précision de découpe peut être maintenue. Les copeaux peuvent être facilement éliminés.

Dans le troisième mode de réalisation, le cylindre interne 170 correspond à un organe de cylindre interne, et le cylindre externe 370 correspond à un organe de cylindre externe.

Alors que la présente divulgation a été décrite en référence à de multiples modes de réalisation, il faut comprendre que la divulgation n’est pas limitée aux modes de réalisation et constructions. La présente divulgation est censée couvrir diverses modifications et divers agencements équivalents dans l’esprit et la portée de la présente divulgation.

Dans le premier mode de réalisation, la portion de cloison supportant le ressort de support est formée solidairement avec le cylindre. Dans le deuxième et le troisième mode de réalisation, l’organe de support supportant le ressort de support est formé séparément de la chambre d’accueil de soupape et du cylindre interne. Comme ci-dessus, la configuration pour définir la chambre de commande peut être changée adéquatement.

Dans les modes de réalisation susmentionnés, le ressort de support est un ressort hélicoïdal. Toutefois, le ressort de support peut être un ressort à lames.

Dans les modes de réalisation ci-dessus, le trou de restriction a une section circulaire. Toutefois, la forme et la taille du trou de restriction peuvent être changées de façon appropriée tant qu’une pulsation peut être restreinte. De plus, chacune de la chambre de contre-pression et de la chambre d’accueil peut être changée de façon appropriée en forme et volume.

La soupape de commande électromagnétique peut être remplacée par une soupape de commande comportant un piézo-actionneur. Le dispositif d’injection de carburant ci-dessus peut injecter un carburant autre que de l’huile légère.

Alors que la présente divulgation a été décrite en référence à ses modes de 10 réalisation, il faut comprendre que la divulgation n’est pas limitée aux modes de réalisation et constructions. La présente divulgation est censée couvrir diverses modifications et divers agencements équivalents. De plus, malgré les diverses combinaisons et configurations, d’autres combinaisons et configurations, incluant plus d’éléments, moins d’éléments ou uniquement un seul élément, entrent dans 15 l’esprit et la portée de la présente divulgation.

Claims (6)

1. Dispositif d’injection de carburant comprenant :

un corps de soupape (20, 220, 320) qui définit une lumière d’injection (39), une chambre de commande (35) remplie d’un carburant, un passage d’admission (32) pour introduire le carburant dans la chambre de commande, et un passage de refoulement (33) pour évacuer le carburant de la chambre de commande ;

une aiguille (50) qui sera déplacée par une variation de pression de carburant dans la chambre de commande de façon à ouvrir/fermer la lumière d’injection ;

un organe de fermeture (60) qui est accueilli dans la chambre de commande de manière déplaçable de façon à fermer une ouverture d’admission (32a) du passage d’admission, qui débouche sur une paroi d’ouverture (27) en regard de la chambre de commande ; et un organe de sollicitation (68) qui est accueilli dans la chambre de commande de façon à solliciter l’organe de fermeture vers la paroi d’ouverture, dans lequel la chambre de commande est définie par une paroi de définition (70a) qui comporte une portion de cloison (75), la portion de cloison divise la chambre de commande en une chambre de contrepression (36) pour appliquer une pression de carburant à l’aiguille et une chambre d’accueil (37) accueillant l’organe de fermeture et l’organe de sollicitation, la portion de cloison comporte un trou de restriction (77) raccordant fluidiquement la chambre d’accueil et la chambre de contre-pression l’une à l’autre, et la portion de cloison comporte une surface de support (76) supportant l’organe de sollicitation.

2. Dispositif d’injection de carburant selon la revendication 1, dans lequel le trou de restriction et la chambre de contre-pression sont constitués sous forme cylindrique, et un diamètre interne (d3) du trou de restriction n’est pas plus grand qu’une moitié d’un diamètre interne (dl) de la chambre de contre-pression.

3. Dispositif d’injection de carburant selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’organe de fermeture comporte un orifice de sortie (62) qui limite une quantité du carburant quittant la chambre de commande, et une aire de passage d’écoulement (A3) du trou de restriction est plus grande qu’une aire de passage d’écoulement (A2) de l’orifice de sortie.

4. Dispositif d’injection de carburant selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel un volume du carburant remplissant la chambre d’accueil est inférieur à un volume du carburant remplissant la chambre de contre-pression lorsque l’aiguille ferme la lumière d’injection.

5. Dispositif d’injection de carburant selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la paroi de définition comporte une première portion de paroi circonférentielle (71) entourant l’organe de fermeture et une seconde portion de paroi circonférentielle (72) entourant l’organe de sollicitation, et un diamètre interne (d22) de la seconde portion de paroi circonférentielle est plus petit qu’un diamètre interne (d21 ) de la première portion de paroi circonférentielle.

6. Dispositif d’injection de carburant selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le corps de soupape comporte un organe de cylindre externe (370) qui entoure la chambre de commande et un organe de cylindre interne (170) qui est en prise par coulissement avec une paroi interne de l’organe de cylindre externe et forme la portion de cloison.