CORPS DE BUSE D'INJECTEUR

Abstract

 Corps de buse (16) prévu pour coopérer avec une aiguille de vanne (14) selon un ajustement coulissant de sorte à former un ensemble de buse (12) d'un injecteur (10) de carburant s'étendant le long d'un axe longitudinal (X). Le corps de buse (16) comprend :
- une paroi (46) longitudinale s'étendant le long de l'axe longitudinal (X) définissant un alésage (26) cylindrique longitudinal ouvert à une première extrémité (58) et, se terminant en pointe selon une face conique (56) à une deuxième extrémité (60) définissant un siège de vanne (38) adapté à coopérer avec une face complémentaire (62) de l'aiguille,
- un moyen de guidage (48) de l'aiguille comprenant un guide haut (49) et un guide bas (50) dans lequel coopèrent une face femelle (52) de l'alésage et une face mâle (54) complémentaire de l'aiguille,
- caractérisé en ce que ladite face (52) est en continuité directe du siège de buse (38).

Description

DOMAINE TECHNIQUE

[0001] L'invention est relative à un injecteur de carburant pourvu d'un dispositif de guidage de l'aiguille de l'injecteur.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION

[0002] 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. 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 l'injecteur du canal d'entrée vers les trous d'injection. Lorsque le corps de buse est sous pression, l'extrémité de l'aiguille se dilate et ainsi le jeu augmente entre le guide bas et l'aiguille pouvant aller jusqu'à des valeurs de 15 micromètres. L'aiguille peut alors se désaxer plus largement et en conséquence le glissement augmente quand l'aiguille entre en contact avec le siège de buse avant que l'aiguille arrive complétement sur son siège et que l'injection s'arrête. L'effet de ce glissement est une usure plus importante ainsi qu'un délai de fermeture variant à chaque injection. L'objet de la présente invention est de fournir une solution qui résout ces inconvénients.

RESUME DE L'INVENTION

[0003] La présente invention se propose de résoudre ces problèmes par un dispositif de guidage de l'aiguille de l'injecteur. L'injecteur de carburant comprend un corps de buse prévu pour coopérer avec une aiguille ajuster coulissante de sorte à former un ensemble de buse d'un injecteur de carburant. L'ensemble de buse s'étend le long de l'axe longitudinal. Le corps de buse comprend une paroi périphérique et longitudinale s'étendant le long de l'axe longitudinal définissant un alésage cylindrique longitudinal ouvert à une première extrémité et, se terminant en pointe selon une face conique à une deuxième extrémité opposée définissant un siège de vanne adapté à coopérer avec une face complémentaire de l'aiguille. La pointe conique du siège de vanne s'ouvre dans un sac duquel partent des trous d'injection traversant ladite paroi périphérique. Le corps de buse comprend de plus un moyen de guidage de l'aiguille comprenant un guide haut et un guide bas dans lequel coopèrent une face cylindrique femelle de l'alésage et une face mâle complémentaire de l'aiguille. La face cylindrique femelle est en continuité directe du siège de buse. De plus la face cylindrique femelle a un diamètre inférieur au diamètre de l'alésage de sorte que la face femelle se raccorde à l'alésage selon au moins une face de raccordement.

[0004] L'alésage s'étend axialement vers le siège de vanne en parallèle de la face femelle de sorte à former un évidement annulaire entourant la face cylindrique femelle et définissant ainsi un muret cylindrique annulaire entre l'évidement et la face femelle cylindrique. De plus le corps de bus comprend une gorge annulaire agencée à l'intersection du siège et de la face cylindrique femelle de l'alésage. De plus un ensemble de buse comprend un corps de buse pourvu d'une face femelle de guidage comme décrit précédemment et une aiguille de vanne agencée coulissante dans l'alésage comprenant la face male de guidage complémentaire. De plus la face male cylindrique de l'aiguille comprend des conduits de passage de carburant s'étendant le long de l'axe longitudinal. Dans un mode de réalisation les conduits de passage de carburant de la face cylindrique male de l'aiguille sont des méplats. De plus l'aiguille présente un diamètre de la face male sensiblement égale au diamètre de la face cylindrique femelle de guidage. De plus un injecteur comprend un ensemble de buse tel que décrit précédemment.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0005] 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 limitatif:

Figure 1 est une coupe axiale de l'injecteur selon l'invention.

Figure 2 est une coupe axiale de l'invention selon un mode de réalisation.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PRÉFÉRÉS

[0006] 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.

[0007] Selon la figure 1, est décrit un mode de réalisation de l'invention se rapportant à un injecteur 10 de carburant, ici un injecteur diesel bien que l'invention soit intégralement transposable à un injecteur essence ou de tout autre carburant. La description détaillera les éléments de l'invention et restera plus succincte et générale quant aux éléments environnants.

[0008] 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 entre une position fermée dans laquelle l'aiguille 14 est en contact avec un siège 38 de corps de buse et une position ouverte où l'aiguille est écarté du siège 38.

[0009] Comme décrit dans la figure 1, l'injecteur 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 l'injecteur 10 jusqu'aux trous d'injection 28 agencés dans une partie basse de l'injecteur 10.

[0010] Dans un mode de réalisation de l'invention et selon les figures 1 et 2, le corps de buse 16 s'étend le long d'un axe longitudinal X. La figure 2 est une représentation exagérée de l'ensemble de buse 12 où l'aiguille 14 est représentée éloignée du siège 38 alors qu'en fait l'aiguille 14 reste à proximité du siège 38. Le corps de buse 16 est prévu pour coopérer avec l'aiguille de vanne 14 selon un ajustement coulissant de sorte à former un ensemble de buse 12 d'un injecteur de carburant. Le corps de buse 16 comprend une paroi 46 périphérique et longitudinale s'étendant le long de l'axe longitudinal X et un moyen de guidage 48 de l'aiguille comprenant un guide haut 49 et un guide bas 50. Dans le guide bas 50, comme décrit dans la figure 2, coopèrent une face cylindrique femelle 52 de l'alésage et une face mâle 54 complémentaire de l'aiguille. La paroi périphérique 46 définit un alésage 26 cylindrique longitudinal ouvert à une première extrémité 58 et, se terminant en pointe 59 selon une face conique 56 à une deuxième extrémité opposée 60 définissant un siège de vanne 38 adapté à coopérer avec une face complémentaire 62 de l'aiguille. La face conique 56 et la face 62 de l'aiguille assurent l'étanchéité. La pointe conique 59 du siège de vanne s'ouvre dans un sac 64 duquel partent les trous d'injection 28 traversant ladite paroi périphérique 46. La face 54 male de l'aiguille est ajustée coulissante sur la face femelle 52 de l'alésage au jeu fonctionnel près.

[0011] Selon la figure 2, la face cylindrique femelle 52 est en continuité directe du siège de buse 38. La face femelle 52 s'étend le long de l'axe longitudinal X. La face femelle 52 est dans le prolongement du siège du buse 38. L'alésage 26 s'étend axialement vers le siège de vanne 38 en parallèle de la face femelle 52 de sorte à former un évidement annulaire 68 entourant la face cylindrique femelle 52. Selon la figure 2 la face femelle 52 est raccordée à l'évidement 68 par une face plane 55. La face plane 55 est perpendiculaire à l'axe longitudinal X. La face 55 peut avoir d'autre forme, comme par exemple une forme biseautée, une forme en biais ou toute autre forme. Le corps de buse 16 est pourvu d'un muret 53 cylindrique annulaire entre l'évidement 68 et la face cylindrique femelle 52. L'épaisseur du muret 53 est de l'ordre de 0,2mm à 0,4mm. L'évidement 68 peut être de formes variées comme un fond de forme semi circulaire ou plan ou toute autre forme. Le corps de buse 16 est pourvu d'une gorge annulaire 70 qui est agencée à l'intersection du siège 38 et de la face cylindrique femelle 52 de l'alésage. La gorge annulaire 70 est disposée entre l'alésage 26 et la face femelle 52 de guidage bas. La face cylindrique femelle 52 a un diamètre D52 inférieur au diamètre D26 de l'alésage. L'ensemble de buse 12 comprend un corps de buse 16 pourvu de la face femelle 52 et l'aiguille 14 qui est agencée coulissante dans l'alésage 26. L'aiguille 14 comprend la face de guidage male 54 complémentaire à la face femelle 52 de l'alésage. La face cylindrique male 54 de l'aiguille comprend des conduits de passage de carburant 72 s'étendant le long de l'axe longitudinal X. Selon la figure 2, les conduits de passage de carburant 72 de la face cylindrique male 54 de l'aiguille sont des méplats 72. Le nombre de méplats est de 8 dont 4 sont visibles sur la figure 2 mais d'autres méplats 72 peuvent être ajoutés ou retirés. Les méplats 72 peuvent être réalisés par un procédé de rectification ou tout autre procédé. Dans d'autres alternatives non représentées les conduits de passage de carburant 72 peuvent être des gorges longitudinales ou toutes autres formes permettant le passage de carburant. De plus la gorge annulaire 70 du corps de buse sert à égaliser la pression du carburant arrivant des différents conduits de carburant 72 avant que celui-ci n'atteigne le siège de buse 38 et le sac 64. L'aiguille 14 présente un diamètre DE14 inférieur au diamètre de guidage DE52 de la face cylindrique femelle 52. La différence entre le diamètre de guidage DE52 et le diamètre DE14 de l'aiguille correspond au jeu fonctionnel pour réaliser le coulissement.

[0012] Dans une alternative non représentée du mode de réalisation, l'aiguille 14 ne présente pas de conduits de passage de carburant 72. Le muret 53 comprend alors des ouvertures longitudinales, par exemple au moins 3 ouvertures. La réalisation de ces ouvertures pourra être réalisée par exemple par un procédé d'usinage électrochimique.

[0013] Dans une seconde alternative non représentée au mode de réalisation la face cylindrique femelle 52 se raccorde à l'alésage 26 selon au moins une face de raccordement, par exemple par le prolongement de la face perpendiculaire 55, la face 55 pouvant être une face radiale, ou incliné. Dans cette alternative il n'y a pas d'évidement annulaire 68.

[0014] Dans ce chapitre nous allons décrire le fonctionnement de l'injecteur.

[0015] Comme décrit dans la figure 1, lorsque l'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.

[0016] Lorsque l'actionneur 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 inférieure 42 du corps de vanne.

[0017] Les références suivantes ont été utilisées dans la description:

10

injecteur

12

ensemble de buse

14

element de vanne

16

corps de buse

18

ensemble de vanne de contrôle

20

corps de vanne

22

actionneur

24

corps d'actionneur

26

alésage

28

trous d'injection

30

armature

32

tige de vanne

34

chambre de contrôle

36

extrémité inférieure de l'aiguille

38

siège

40

extrémité supérieure de l'aiguille

42

face inférieure

44

ressort de vanne

45

ressort d'aiguille

46

paroi périphérique

48

moyen de guidage

49

guide haut

50

guide bas

52

face cylindrique femelle

53

muret

54

face mâle

55

face supérieure du muret

56

face conique

58

première extrémité

59

pointe

60

deuxième extrémité

62

face de l'aiguille

64

sac

68

évidement

70

gorge annulaire

72

conduits de passage de carburant

X

Axe longitudinal

D14

Diamètre de l'aiguille

D26

Diamètre de l'alésage

D52

Diamètre de la face femelle

Revendications

1. Corps de buse (16) prévu pour coopérer avec une aiguille de vanne (14) selon un ajustement coulissant de sorte à former un ensemble de buse (12) d'un injecteur (10) de carburant s'étendant le long d'un axe longitudinal (X), le corps de buse (16) comprenant :

- une paroi (46) périphérique et longitudinale s'étendant le long de l'axe longitudinal (X) définissant un alésage (26) cylindrique longitudinal ouvert à une première extrémité (58) et, se terminant en pointe selon une face conique (56) à une deuxième extrémité opposée (60) définissant un siège de vanne (38) adapté à coopérer avec une face complémentaire (62) de l'aiguille, la pointe conique du siège de vanne (38) s'ouvrant dans un sac (64) duquel partent des trous d'injection (28) traversant ladite paroi périphérique (46),

- un moyen de guidage (48) de l'aiguille comprenant un guide haut (49) et un guide bas (50) dans lequel coopèrent une face cylindrique femelle (52) de l'alésage et une face mâle (54) complémentaire de l'aiguille,

caractérisé en ce que ladite face cylindrique femelle (52) est en continuité directe du siège de buse (38) et,
en ce que l'alésage (26) s'étend axialement vers le siège de vanne (38) en parallèle de la face femelle (52) de sorte à former un évidement annulaire (68) entourant la face cylindrique femelle (52) et définissant ainsi un muret (53) cylindrique annulaire entre l'évidement (68) et la face (52) femelle cylindrique.

2. Corps de buse (16) selon la revendication précédente dans lequel la face cylindrique femelle (52) a un diamètre (DE52) inférieur au diamètre (DE26) de l'alésage de sorte que la face femelle (52) se raccorde à l'alésage (26) selon au moins une face de raccordement (55).

3. Corps de buse (16) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 dans lequel une gorge annulaire (70) est agencée à l'intersection du siège (38) et de la face (52) cylindrique femelle de l'alésage.

4. Ensemble de buse (12) comprenant un corps de buse (16) pourvu d'une face femelle (52) de guidage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et une aiguille de vanne (14) agencée coulissante dans l'alésage (26) comprenant la face male (54) de guidage complémentaire.

5. Ensemble de buse (12) selon la revendication 4 dans lequel la face male (54) cylindrique de l'aiguille comprend des conduits de passage de carburant (72) s'étendant le long de l'axe longitudinal (X).

6. Ensemble de buse (12) selon la revendication 5 dans lequel des conduits de passage de carburant (72) de la face cylindrique male de l'aiguille sont des méplats (72).

7. Ensemble de buse (12) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 dans lequel l'aiguille (14) présente un diamètre (DE14) de la face male (54) sensiblement égale au diamètre (DE52) de la face cylindrique femelle (52) de guidage.

8. Injecteur comprenant un ensemble de buse (12) selon la revendication 7.

Dessins