FR2920835A1 - Injecteur avec amortisseur hydraulique - Google Patents

Abstract

Injecteur pour injecter du carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne notamment injecteur d'un système à rampe commune comportant un élément d'injection (9) déplacé dans la direction axiale en fonction de la pression dans une chambre de commande (11) entre une position de fermeture et une position d'ouverture, la chambre de commande (11) étant reliée hydrauliquement à un branchement de retour d'injecteur (6) par une soupape de commande (18) comportant un élément de soupape de commande (17) mobile. La soupape de commande (18) est combinée à un amortisseur hydraulique (36) ayant au moins un organe d'étranglement (40) défini, par lequel le carburant est transféré dans une première direction par le mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande (17) dans une première direction de mouvement (22), et le carburant est transféré dans une seconde direction (43) par le mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande (17) dans une seconde direction opposée à la première direction de déplacement.

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un injecteur pour injecter du carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne notamment injecteur d'un système à rampe commune comportant un élément d'injection déplacé dans la direction axiale en fonction de la pression dans une chambre de commande entre une position de fermeture et une position d'ouverture, la chambre de commande étant reliée hydrauliquement à un branchement de retour d'injecteur par une soupape de commande comportant un élément mo- Io bile de soupape de commande . Etat de la technique L'avantage des injecteurs de système à rampe commune est que la pression d'injection est indépendante de la vitesse de rotation du moteur et de sa charge. Pour respecter les futures valeurs limites 15 imposées aux gaz d'échappement, il est nécessaire notamment dans le cas de moteurs Diesel, d'augmenter de manière significative la pression d'injection. Pour cette raison, des injecteurs appelés injecteurs sans fuite, ont été développés pour lesquels il n'y a pas d'étage basse pression. L'absence d'étage basse pression fait toutefois que l'on dispose de 20 force de fermeture considérablement plus faible pour l'élément de sou-pape d'injection ou aiguille d'injecteur. Cela se traduit par des champs de caractéristiques raides et ainsi par une mauvaise aptitude à faire des dosages très réduits. Cet inconvénient peut se compenser à l'aide de soupapes de commande à commutation très rapide. 25 Les soupapes de commutation à commutation rapide ont toutefois en général l'inconvénient que le rebondissement de l'élément de soupape de commande contre le siège de soupape de commande et contre la butée à l'opposé de ce siège engendre des ondulations du champ des caractéristiques de l'élément de soupape de commande. Le 30 rebondissement de l'élément de soupape de commande se produit notamment en cas de butée course, dure, pour un élément de soupape de commande rapide. Pour amortir le choc brutal de l'élément de soupape de commande contre la butée, il est connu d'utiliser des intervalles dits à écrasement amortissant le choc par des moyens hydrauliques. L'effet 35 d'amortissement provient du coefficient de Reynolds qui augmente à mesure que l'intervalle d'écrasement diminue c'est-à-dire que cette réduction provient d'un plus fort frottement du carburant contre les parois de l'intervalle. Les intervalles d'écrasement ont toutefois la caractéristique négative qu'à la fermeture de la soupape de commande c'est-à-dire lors du mouvement de l'élément de soupape de commande en direction de son siège, il y a une force hydraulique qui retarde la fermeture. Cet effet est appelé collage hydraulique et provient notamment de l'augmentation du frottement engendré par la réduction de l'intervalle d'écrasement. Le collage hydraulique dépend d'influences lo externes telles que la pression du carburant et sa température engendrant ainsi des dispersions d'une course à l'autre. Comme indiqué, les rebondissements se produisent non seulement à l'ouverture de la soupape de commande mais également à sa fermeture lorsque l'élément de soupape de commande arrive à vitesse 15 élevée contre le siège de la soupape de commande. Ce rebondissement se répercute d'une façon particulièrement négative sur le fonctionne-ment de l'injecteur et se traduit en général par de très fortes dispersions d'une course à l'autre. Contrairement à la venue en butée de l'élément de soupape de commande contre une butée axiale, du fait de sa fonc- 20 tion d'étanchéité le siège de la soupape de commande ne peut pas comporter d'intervalle d'écrasement. Un autre inconvénient des injecteurs connus est qu'une forte impulsion de frappe se traduit non seulement par le rebondisse-ment à la fermeture mais également par une usure importante dans la 25 région du siège de la soupape de commande. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un injecteur évitant les rebondissements de l'élément de soupape de commande à la fois à l'ouverture et à la fermeture de la soupape de commande et 30 de plus, tout collage hydraulique dans la position d'ouverture ou de fermeture pour l'élément de soupape de commande. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un injecteur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la soupape de commande est combinée à un 35 amortisseur hydraulique ayant au moins un organe d'étranglement dé- fini, par lequel le carburant est transféré dans une première direction par le mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande dans une première direction de mouvement, et le carburant est transféré dans une seconde direction par le mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande dans une seconde direction op- posée à la première direction de déplacement.

L'invention repose sur l'idée de base d'associer l'amortisseur hydraulique à l'élément de soupape de commande qui agit lo à la fois dans le sens de l'ouverture et dans le sens de la fermeture de l'élément de soupape de commande. Cet amortisseur hydraulique se réalise par au moins un organe d'étranglement défini, c'est-à-dire dé-pendant de la course, à travers lequel arrive le carburant sous l'effet d'un mouvement de réglage de l'élément de soupape de commande. Le 15 sens de transfert du carburant à travers l'organe d'étranglement défini dépend du sens de déplacement de l'élément de soupape de commande pour un mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande dans une première direction de déplacement, par exemple dans le sens de l'ouverture, ce mouvement de déplacement de l'élément de 20 soupape de commande ou d'un composant relié à celui-ci, transfère du carburant dans une première direction à travers l'organe d'étranglement. Pour un mouvement de réglage de l'élément de soupape de commande dans la seconde direction, opposée à la précédente, c'est-à-dire par exemple dans le sens de la fermeture, le carburant sera 25 transféré dans la seconde direction à l'opposé de la première direction à travers cet organe d'étranglement défini. Cela permet d'avoir un organe d'étranglement défini, indépendant de la course, par exemple formé par au moins un perçage ou au moins un intervalle de guidage ou d'étanchéité. 30 La différence de pression qui se produit au niveau de l'organe d'étranglement et le transfert de carburant à travers l'organe d'étranglement défini, absorbent de l'énergie créant un effet d'amortissement ou d'étranglement qui lamine la vitesse de réglage de l'élément de soupape de commande indépendamment du sens de mou- 35 vement de l'élément de soupape de commande, proportionnellement au carré du mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande. Par rapport à un mouvement non laminé ou étranglé, la force d'actionneur développée par un actionneur électromagnétique ou un actionneur piézoélectrique à l'ouverture ou la force de fermeture exercée par un ressort lors de la fermeture de la soupape de commande ne se traduit pas par une accélération continue de l'élément de soupape de commande mais plutôt par une vitesse constante. Cela permet de réduire fortement la vitesse de frappe à la fois contre le siège de soupape de commande à la fermeture de la soupape de commande et aussi contre la butée axiale à l'ouverture de la soupape de commande. Ainsi, un amortissement hydraulique à l'aide d'un intervalle d'écrasement selon l'état de la technique devient superflu ce qui élimine également l'effet négatif lié au collage hydraulique. Il est particulièrement avantageux que l'amortisseur hy- 15 draulique coopérant hydrauliquement avec l'élément de soupape de commande dans les deux directions de mouvement soit combiné à un fort ressort de fermeture et/ ou un actionneur exerçant une force de dé-placement élevée. Contrairement aux soupapes connues sans amortisseur hydraulique, dans le cas d'un injecteur réalisé selon le concept de 20 l'invention, la force de réglage importante ne se traduit pas par une augmentation significative de l'impulsion de l'impact mais uniquement en qu'on atteint rapidement la vitesse maximale constante de l'élément de soupape de commande ce qui permet d'avoir des durées de commutation courtes pour la soupape de commande. L'impulsion d'impact est 25 réduite à un minimum grâce à l'étranglement hydraulique et à la vitesse maximale constante qui en résulte pour l'élément de soupape de commande alors que le ressort plus fort et/ ou la force de maintien ou de retenue résultant de l'actionneur plus fort, évite un rebondissement de l'élément de soupape de commande. Ainsi, une augmentation du ressort 30 de fermeture ou encore l'utilisation d'un actionneur à puissance plus élevée, aboutissent de manière surprenante à une réduction de la tendance au rebondissement. Dans le cas d'injecteur sans l'amortisseur hydraulique décrit ci-dessus, une augmentation correspondante de la force de déplacement se traduirait par une augmentation de l'impulsion de la frappe et par une augmentation de la tendance au rebondisse-ment. Il est particulièrement avantageux d'installer l'amortisseur hydraulique dans la plage basse pression. Le carburant peut être considéré comme incompressible ce qui évite les oscillations de pression dans l'amortisseur. Suivant une caractéristique particulièrement avantageuse, l'amortisseur hydraulique comporte une première chambre d'amortissement à laquelle est associé au moins un organe d'étranglement défini, indépendant de la course. Cette première chambre d'amortissement est délimitée par l'élément de soupape de commande et/ou par un composant relié à cet élément ou faisant corps avec celui-ci. Il en résulte que pour un mouvement de réglage de l'élément de soupape de commande, le volume de la première chambre d'amortissement change. Si par exemple le volume diminue dans la première direction de mouvement pour un mouvement de réglage de l'élément de soupape de commande, alors la pression augmente dans la première chambre d'amortissement et le carburant sera repoussé à travers l'organe d'étranglement défini hors de la chambre d'amortissement.

La vitesse d'actionnement de l'élément de soupape de commande est amortie dans la première direction de déplacement. Par ailleurs, le volume de la chambre d'amortissement augmente pour un mouvement de réglage de l'élément de soupape de commande dans une seconde direction de déplacement opposée à la première direction de déplacement,de sorte qu'une dépression se produit dans la première chambre d'amortissement qui crée un effet d'aspiration aspirant le carburant à travers l'organe d'étranglement défini dans la chambre d'amortissement. Cela amortit la vitesse d'actionnement de l'élément de soupape de commande dans la seconde direction de déplacement.

Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, l'amortisseur hydraulique comporte, en plus de la première chambre d'amortissement, au moins une autre ou seconde chambre d'amortissement ; la seconde chambre d'amortissement est de préférence délimitée par un composant relié à l'élément de soupape de com- mande ou faisant corps avec celui-ci. Les deux chambres d'amortissement sont reliées hydrauliquement par au moins un organe d'étranglement défini. On peut envisager une liaison hydraulique directe entre les chambres d'amortissement en ce que l'organe d'étranglement défini est alimenté à partir de la première chambre d'amortissement et débouche dans la seconde chambre d'amortissement. En variante, on peut envisager de relier les deux chambres d'amortissement indirecte-ment par exemple par au moins une chambre intermédiaire et dans ce cas, on aura de préférence un organe d'étranglement défini dans la première chambre d'amortissement et dans la seconde chambre d'amortissement. De façon préférentielle, la chambre intermédiaire elle-même n'a pas de volume variable. Le couplage des deux chambres d'amortissement de préférence séparées par ailleurs par la zone basse pression, fait que si le volume de la seconde chambre d'amortissement augmente pour un mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande dans la première direction de mouvement d'une valeur qui correspond à celle selon laquelle le volume de la première chambre d'amortissement diminue, et le volume de la seconde chambre d'amortissement diminue pour un mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande dans la seconde direction de mou- vement de la valeur de l'augmentation du volume de la première chambre d'amortissement. Le carburant est ainsi refoulé par surpression dans la première chambre d'amortissement hors de celle-ci à travers l'organe d'étranglement défini pour être aspiré par l'augmentation du volume de la seconde chambre d'amortissement. Cet amortissement de l'énergie assure l'étranglement du mouvement de réglage de l'élément de sou-pape de commande dans cette première direction de déplacement proportionnellement au carré de la vitesse d'actionnement. Dans le cas inverse c'est-à-dire, dans le cas d'un mouvement de réglage de l'élément de soupape de commande dans la seconde direction de mouvement, la première chambre d'amortissement s'agrandit et la seconde chambre d'amortissement diminue ce qui se traduit par une différence de pression avec un signe algébrique inversé et ainsi à un étranglement du mouvement de réglage ou de la vitesse de réglage de l'élément de sou- pape de commande dans la seconde direction de mouvement, propor- tionnellement au carré de la vitesse d'actionnement. Dans le cadre de l'invention, les deux chambres d'amortissement sont séparées de la zone basse pression de l'injecteur ou encore la seconde chambre d'amortissement est coupée de la zone basse pression de façon que dans ce dernier cas, la variation de volume de la seconde chambre d'amortissement est négligeable par rapport à sa taille. De façon préférentielle, les deux chambres d'amortissement sont au moins sensible-ment de même dimension. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, l'élément de soupape de commande est en forme de manchon et de préférence en position de fermeture ; il est compensé en pression dans la direction axiale. Cela peut se faire de préférence par une arête d'étanchéité (arête formant siège) à la périphérie intérieure de l'élément de soupape de commande en forme de manchon ce qui évite un gradin de pression au niveau de l'élément de soupape de commande qui engendrerait une force dans la direction axiale, s'exerçant sur l'élément de soupape de commande en forme de manchon. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'injecteur, l'élément de soupape de commande en forme de manchon entoure une broche de poussée réalisée comme composant distinct du composant comportant le siège de soupape de commande. Ce mode de réalisation présente de nombreux avantages. Ainsi, notamment, le siège de soupape de commande est parfaitement accessible pour sa fabrication. De plus, le cas échéant, le guidage de l'élément de soupape de commande en forme de manchon et le siège de soupape de commande peuvent être réalisés sur des pièces différentes et fonctionnés ainsi séparément. La broche de poussée à pour fonction d'assurer l'étanchéité dans la direction axiale dans la chambre de soupape à l'intérieur du manchon de soupape. Le cas échéant, la broche de poussée et notam- ment en cas de montage Fixe, peut également servir de moyen de guidage intérieur de l'élément de soupape de commande. La broche de poussée s'appuie notamment avec l'assistance de la force d'un ressort contre une pièce écartée dans la direction axiale par rapport au siège de l'élément de soupape de commande ; le cas échéant, cette broche fait corps avec une telle pièce. En variante, on peut également envisager de réaliser la broche de poussée en une seule pièce avec la pièce comportant le siège de soupape de commande. Différentes possibilités existent pour réaliser et monter l'amortisseur hydraulique.

Selon une première variante avantageuse, la première chambre d'amortissement se situe radialement à l'extérieur de l'élément de soupape de commande. De façon préférentielle, la première chambre d'amortissement est délimitée par un premier gradin de diamètre de l'élément de soupape de commande et par un composant entourant lo l'élément de soupape de commande notamment une plaque de guidage par rapport au guidage extérieur de l'élément de soupape. La seconde chambre d'amortissement est de préférence à l'intérieur de l'élément de soupape de commande. Les deux chambres d'amortissement peuvent être reliées par un organe d'étranglement défini, réalisé sous la forme 15 d'un perçage radial. De façon préférentielle, la seconde chambre d'amortissement est délimitée par un épaulement annulaire intérieur de l'élément de soupape de commande. De façon avantageuse, la seconde chambre d'amortissement est délimitée, sur le coté opposé à l'épaulement annulaire intérieur, par l'épaulement annulaire formé par 20 une broche de poussée reçue dans le siège de l'élément de soupape de commande. Selon une seconde variante, l'amortisseur hydraulique est réalisé en ce que la première chambre d'amortisseur et la seconde chambre d'amortisseur sont installées écartées axialement l'une de 25 l'autre dans un élément en forme de capot traversé par l'élément de soupape de commande ; cet élément en forme de capot est entouré de préférence radialement par le carburant à basse pression et cet élément est sollicité de préférence par un ressort agissant contre un composant de l'injecteur, de préférence contre une plaque de guidage pour guider 30 l'élément de soupape de commande par sa périphérie extérieure avec application de la force de ressort. Dans la direction axiale, les deux chambres d'amortissement sont séparées l'une de l'autre par un élément annulaire qui soit fait corps avec l'élément de soupape de commande, soit est fixé à celui-ci. On peut également envisager de relier 35 directement les deux chambres d'amortissement par un organe d'étranglement défini, qui peut être formé par exemple par un intervalle périphérique entre l'élément annulaire et l'élément en forme de capot ou encore par au moins un perçage dans l'élément annulaire. Toutefois, selon une forme de réalisation préférentielle, les deux chambres d'amortissement sont reliées, de préférence respectivement par au moins un organe d'étranglement défini, à une chambre intermédiaire de volume constant dans l'élément de soupape de commande par une liai-son hydraulique ; ce volume intérieur est délimité dans les deux directions axiales par un segment renforcé dans la direction radiale et io appartenant à une broche de poussée installée dans l'élément de sou-pape de commande. On peut également prévoir un mode de réalisation avec un volume intermédiaire et seulement un organe d'étranglement défini. Selon une troisième variante, réalisable uniquement pour 15 un élément de soupape de commande à actionnement électromagnétique, les deux chambres d'amortissement sont délimitées dans la direction axiale par une plaque d'induit qui soit fait corps avec l'élément de soupape de commande ou soit est fixée à cet élément. L'organe d'étranglement défini peut être réalisé par un intervalle périphérique 20 entre la plaque d'induit et un composant radial qui l'entoure de préférence une bague d'appui du montage de l'électroaimant. En plus ou en variante, on peut également envisager un perçage d'étranglement défini réalisé dans la direction axiale dans la plaque d'induit. De façon préférentielle, pour un tel mode de réalisation, le carburant ne traverse pas 25 directement la chambre de l'induit qui forme l'amortisseur hydraulique vers le retour de l'injecteur mais, dans l'élément de soupape de commande en forme de manchon, il est prévu un canal annulaire conduit dans la direction axiale relié de préférence directement à une chambre à ressort installée radialement dans le dispositif de l'électroaimant pour 30 sortir du branchement de retour d'injecteur. Suivant une caractéristique particulièrement avantageuse, le remplissage d'au moins une chambre d'amortissement sera assuré. Pour cela, au moins cette chambre d'amortissement est reliée par au moins un premier intervalle de guidage étanche tourné vers le 35 siège de soupape de commande lorsque la soupape de commande est io fermée, au moins de temps en temps, à une zone haute pression de l'injecteur et par un second intervalle de guidage étanche tourné vers le canal de retour d'injecteur, de préférence en permanence par une liai-son hydraulique à la zone haute pression ou la zone basse pression de l'injecteur et la section de passage de l'intervalle de guidage étanche tourné vers la zone haute pression, est supérieur à l'intervalle de guidage étanche relié en permanence à la zone basse pression. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la sur-face d'attaque de la pression de l'élément de soupape de commande io et/ou le composant relié à celui-ci ou faisant corps avec celui-ci, avec laquelle est délimitée la première chambre d'amortissement dans la première direction axiale et la surface d'attaque de la pression de l'élément de soupape de commande et/ ou du composant relié à cet élément et faisant corps avec celui-ci, qui délimite la seconde chambre 15 d'amortissement dans une seconde direction axiale opposée à la première direction axiale sont de même dimension. Pour une soupape de commande fermée, la chambre d'amortissement est remplie de préférence par la fuite et non par un volume de commande contenant des bulles de gaz. Ce mode de réalisa- 20 tion a pour conséquence qu'à l'intérieur d'au moins une chambre d'amortissement, il règne un niveau de pression plus élevé que celui de la zone basse pression. La liaison hydraulique d'au moins une chambre d'amortissement garantit, par l'intervalle de fuite évoqué ci-dessus, que dans au moins chambre d'amortissement, il n'y aura pas de bulles d'air 25 qui réduiraient l'effet d'amortissement de l'amortisseur hydraulique. En particulier, pour éviter les effets d'un niveau de pression augmenté dans les chambres d'amortissement, il est avantageux que les surfaces d'application de la pression, agissant dans la direction axiale, dans les chambres d'amortissement soient de même dimension 30 pour qu'aucune force de poussée résultante n'agisse à partir des chambres d'amortissement sur l'élément de soupape de commande. De façon particulièrement avantageuse, il est prévu un ressort de fermeture de grande dimension c'est-à-dire puissant pour la soupape de commande. La force développée par le ressort de fermeture est de préférence supérieure à 30 N et de préférence supérieure à 40 N et notamment supérieure à 50 N. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide 5 d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un premier exemple de réalisation d'un injecteur équipé d'un amortisseur hydraulique et la première chambre d'amortisseur comporte un élément de soupape de commande en 10 forme de manchon radialement à l'extérieur et une seconde chambre d'amortissement à l'intérieur de l'élément de soupape de commande, - la figure 2 montre une variante de réalisation d'un injecteur avec deux chambres d'amortissement entourées par un élément en 15 forme de capot, et dans la direction radiale, les deux chambres sont séparées l'une de l'autre par un élément annulaire de l'élément de soupape de commande, et - la figure 3 montre un autre exemple de réalisation d'un injecteur pour lequel l'amortisseur hydraulique est réalisé dans la chambre 20 de l'induit, Description de modes de réalisation de l'invention Dans les figures, on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes pièces et les mêmes composants ayant les mêmes fonctions. Dans les exemples de réalisation, on a seulement présenté 25 des injecteurs à actionneur électromagnétique. Mais l'invention peut également s'envisager pour des actionneurs piézoélectriques. Dans les figures, on a représenté partiellement un injecteur 1 d'un système d'injection à rampe commune pour injecter du carburant dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion 30 interne d'un véhicule automobile. Une pompe haute pression 2 débite du carburant d'un réservoir d'alimentation 3 dans un accumulateur haute pression de carburant 4 (rampe commune). Du carburant en particulier du gazole ou de l'essence est stocké sous une pression élevée supérieure à environ 2000 bars dans cet exemple de réalisation. 35 L'injecteur 1 parmi d'autres injecteurs non représentés est relié par une conduite d'alimentation 5 à l'accumulateur haute pression de carburant 4. Le branchement de retour d'injecteur 6 relie l'injecteur 1 à une con-duite de retour 7. Cette conduite permet comme décrit ultérieurement, à un volume de commande de carburant de passer de l'injecteur 1 dans le réservoir d'alimentation 3 pour réalimenter à partir de là, le circuit haute pression. L'injecteur 1 comprend un élément de soupape d'injection 9 qui, dans cet exemple de réalisation, est en une seule pièce mais qui, le cas échéant, peut également être réalisé en plusieurs piè- ces. L'élément de soupape d'injection 9 est réglable dans la direction axiale. Cet élément comporte au niveau de sa pointe non représentée, une surface de fermeture par laquelle l'élément de soupape d'injection 9 peut venir en appui étanche contre un siège d'élément de soupape d'injecteur non représenté. Lorsque l'élément de soupape d'injecteur 9 est appliqué contre son siège de soupape d'injection, c'est-à-dire qui se trouve dans sa position de fermeture, la sortie du carburant est bloquée de l'orifice de buse également non représenté. Si en revanche, cet élément est soulevé par rapport à son siège de soupape d'injecteur, le carburant peut passer par le siège de l'élément d'injection pour atteindre l'orifice de buse et être injecté dans la chambre de combustion, du fait que le carburant est pratiquement à haute pression (pression de la rampe commune). La face frontale supérieure 10 de l'élément de soupape d'injection 9 délimite une chambre de commande 11 alimentée en per- manence par du carburant sous haute pression par un organe d'étranglement d'alimentation 12 dirigé dans la direction radiale. La chambre de commande 11 est reliée par l'organe d'étranglement 15, dans le canal de sortie 14 réalisé dans le corps de soupape 13, à une chambre de soupape 16. Celle-ci est délimitée par un élément de sou- pape de commande 17 en forme de manchon, mobile dans la direction axiale, et appartenant à une soupape de commande 18 (soupape asservie) compensée en pression à l'état fermé, dans la direction axiale. Le carburant peut passer de la chambre de soupape 16 dans la zone basse pression 19 de l'injecteur 1 et s'écouler de là hors du branchement de retour d'injection 6 si l'élément de soupape de commande 17 faisant corps avec la plaque d'induit 20 est soulevé par rapport au siège de soupape de commande 21 représenté sur le corps de soupape 13 ; cela signifie que la soupape de commande 18 est ouverte. Pour actionner l'élément de soupape de commande 17 dans le plan du dessin et le soulever, dans une première direction de mouvement 22, il est prévu un dispositif à électroaimant 23 comportant une bobine électromagnétique 24 logée dans un organe de fixation 25. L'électroaimant 24 coopère avec la plaque d'induit 20 installée dans la chambre d'induit 26. La réalisation de l'élément de soupape de commande 17 en une seule pièce avec la plaque d'induit 20 permet de sou-lever l'élément de soupape de commande 17 de son siège de soupape de commande 21 lorsque l'électroaimant 23 est alimenté. La section de passage de l'organe d'étranglement d'alimentation 12 et de l'organe d'étranglement de sortie 15 sont accordées l'une par rapport à l'autre de 15 façon que lorsque la soupape de commande 18 est ouverte, il y a une sortie nette de carburant (quantité de commande) de la chambre de commande 11 par la chambre de soupape 16 dans la zone basse pression 19 de l'injecteur 1 et de là vers le branchement de retour d'injecteur 6, à travers la conduite de retour 7, dans le réservoir 20 d'alimentation 3. La pression dans la chambre de commande 11 chute ainsi rapidement de sorte que l'élément d'injecteur 9 se soulève de son siège d'élément d'injecteur pour qu'ensuite, le carburant puisse être injecté dans la chambre de combustion. Pour terminer l'opération d'injection, on coupe 25 l'alimentation de l'électroaimant 23 et l'élément de soupape de commande 17 est déplacé par le ressort de fermeture 27 s'appuyant contre la plaque d'induit 20, vers le bas dans le plan du dessin, contre son siège de soupape de commande 21 ; le ressort de fermeture 27 est logé dans une chambre à ressort 28 à l'intérieur du corps de fixation 25. Le 30 carburant qui continue de passer à travers l'organe d'étranglement d'alimentation 12 dans la chambre de commande 11 permet une montée rapide de la pression dans la chambre de commande 11 et ainsi d'assurer une force de fermeture nouvelle agissant sur l'élément de soupape d'injecteur 9. Cette force de fermeture est assurée par un res- sort de fermeture, non représenté, qui s'appuie contre une collerette périphérique de l'élément de soupape de commande 17. Une broche de poussée 29 pénètre dans l'élément de soupape de commande 17 en forme de manchon. Cette broche délimite la chambre de soupape 16 dans le plan du dessin, axialement vers le haut. La broche de poussée 29 s'étend dans la direction axiale dans la chambre de ressort 28 et s'appuie contre un élément de couverture 30 de l'injecteur 1. Le ressort de fermeture 27 s'appuie à son tour contre la broche de poussée 29 ou contre son segment d'appui.

Lorsque la soupape de commande 18 est ouverte, le carburant passe tout d'abord dans un volume annulaire 31 et de là, il sort des canaux axiaux 32 pour arriver dans la chambre d'induit 26. De là, le carburant passe par les perçages radiaux 33 dans un canal central 34 à l'intérieur de l'élément de soupape de commande 17 pour passer intérieurement sur la plaque d'induit 20 et arriver directement dans la chambre de ressort 28 et de là, dans le branchement de retour d'injecteur 7. Pour éviter les rebondissements de l'élément de soupape de commande 17 dans son mouvement de fermeture contre le siège de soupape 21 ainsi que les mouvements de rebondissement contre une butée axiale 35 lors du mouvement d'ouverture de l'élément de soupape de commande 17, il est prévu un amortisseur hydraulique 36. L'amortisseur hydraulique 36 comprend une première chambre d'amortisseur 37 située radialement à l'extérieur de l'élément de sou- pape de commande 17. Cet amortisseur est en forme de volume annulaire. Dans la direction axiale, vers le bas dans le plan du dessin, la première chambre d'amortisseur 37 est délimitée par une surface d'attaque de pression 38 annulaire (gradin de diamètre) de l'élément de soupape de commande. Pour le reste, la première chambre d'amortisseur 37 est délimitée dans la direction radiale et dans la di-rection axiale par un élément de guidage extérieur 39 pour l'élément de soupape de commande 17. Par un organe d'étranglement 40, défini, réalisé comme perçage radial dans l'élément de soupape de commande 17, la première chambre d'amortisseur 37 est reliée hydrauliquement à la seconde chambre d'amortisseur 41 également sous la forme d'un vo- lume annulaire mais réalisé à l'intérieur de l'élément de soupape de commande 17. Dans la direction axiale dans le plan du dessin, la seconde chambre d'amortisseur 41 est délimitée vers le haut par une surface d'attaque de pression 42 de forme annulaire de l'élément de soupape de commande 17. Dans la direction axiale, dans le plan du dessin, vers le bas, la seconde chambre d'amortissement 41 est délimitée par un segment renforcé de la broche de poussée 29 (épaulement annulaire). Dans la direction radiale, la seconde chambre d'amortissement est délimitée par la paroi périphérique intérieure de l'élément de soupape de commande 17. Lorsque l'élément de soupape de commande 17 est dé-placé par l'alimentation électrique de l'électroaimant dans la première direction de déplacement 22, le volume de la première chambre d'amortissement 37 diminue et celui de la seconde chambre d'amortissement 41 augmente. La différence de pression qui en résulte entre les chambres d'amortissement 37, 41 fait que le carburant est transféré à travers l'organe d'étranglement 40 de la première chambre d'amortissement 37 dans la seconde chambre d'amortissement 41. La vitesse d'ouverture de l'élément de soupape de commande 17 est amor- tie proportionnellement au carré de la vitesse d'ouverture. Si en revanche, l'élément de soupape de commande 17 est déplacé dans une seconde direction de mouvement 43 opposée à la première direction de mouvement 22, le carburant est transféré de la seconde chambre d'amortissement 41 à travers l'organe d'étranglement 40 dans la pre- mière chambre d'amortissement 37 et la vitesse de fermeture de l'élément de soupape de commande 17 est amortie proportionnellement au carré de la vitesse de fermeture. En particulier, la combinaison avec un fort ressort de fermeture 27 et la force de ressort qui, dans cet exemple de réalisation, est de 45 bars, permet d'éviter les rebondisse- ments de l'élément de soupape de commande 17 contre le siège 21 de cet élément de soupape de commande ainsi que les rebondissements de l'élément de soupape de commande 17 contre la butée axiale 35. Le remplissage de la seconde chambre d'amortissement 41 (et celui de la première chambre d'amortissement 37 par l'organe d'étranglement 40) avec du carburant se fait par la fuite à haute pres- sion à travers un premier intervalle de guidage étanche 44, radialement entre l'élément de soupape de commande 17 et un segment inférieur renforcé de la broche de pression 29. Comme la traversée du premier intervalle de guidage étanche 44 est supérieure à la traversée d'un se- cond intervalle de guidage étanche 45, prévu radialement entre un segment mince de la broche de pression 29 et l'élément de soupape de commande 17 dans une zone située dans le plan du dessin au-dessus de la seconde chambre d'amortissement 41, on aura un niveau de pression plus élevé dans les chambres d'amortissement 37, 41 que dans la zone basse pression 19 ; cette dernière est reliée hydrauliquement au branchement de retour d'injecteur 6. De cette manière, on garantit le remplissage suffisant des éléments amortisseurs 37, 41. il est avantageux que la surface d'attaque de pression 38 de l'élément de soupape de commande 17 dans la première chambre d'amortissement 37 présente la même mesure de la surface que la surface d'attaque de pression 42 agissant dans la direction opposée sur l'élément de soupape de commande 17 dans la seconde chambre d'amortissement 41 ; ainsi, un ni-veau de pression plus élevé dans les chambres d'amortissement 37, 41 n'engendre pas de force hydraulique résultante appliquée à l'élément de soupape de commande 17. Les exemples de réalisation des figures 2 et 3 seront décrits ci-après. Pour éviter les répétitions, on se limitera principalement aux différences par rapport à l'exemple de réalisation de la figure 1. Pour les parties communes, on se reportera à la description donnée ci- dessus pour l'exemple 1. Par comparaison avec la figure 1, l'injecteur 1 de la figure 2 comporte un amortisseur hydraulique 36 réalisé différemment. L'amortisseur hydraulique 36 comporte un élément en forme de capot 46 poussé par un élément de ressort hélicoïdal 47 dans la direction axiale, dans le plan du dessin, vers le haut, contre un élément de guidage extérieur 39 de l'injecteur 1. L'élément de soupape de commande 17 porte un élément annulaire 48 s'étendant dans la direction radiale est fixé sur l'élément de soupape de commande 17. Cet élément annulaire 48 subdivise le volume entouré par l'élément en forme de capot 46 en une première chambre d'amortissement 37, supérieure dans la di- rection axiale et une seconde chambre d'amortissement 41, inférieure dans la direction axiale. Les deux chambres d'amortissement 37, 41 sont reliées respectivement par un organe d'étranglement 40, défini sous la forme d'un perçage radial dans l'élément de soupape de commande 17 en forme de manchon pour communiquer avec une chambre intermédiaire 49 de volume constant à l'intérieur de l'élément de soupape de commande 17. Dans la direction radiale, la chambre intermédiaire 49 est délimitée par l'élément de soupape de commande 17. Dans la direction axiale opposée, la chambre intermédiaire 49 est délimitée par deux segments renforcés d'une broche de guidage ou de poussée 29. Par un premier intervalle de guidage étanche 44, radialement entre l'élément de soupape de commande 17 et un segment inférieur renforcé de la broche de poussée 29, le volume intermédiaire 49 et ainsi les deux chambres d'amortissement 37, 41 se remplissent avec du carburant de fuite. La pression régnant dans les chambres d'amortissement 37, 41 étant la chambre intermédiaire 49 se règle par le second intervalle de guidage étanche 45, par le choix approprié de la mesure de l'intervalle et de sa longueur.

Le jeu du guidage étanche 50 entre l'élément annulaire 48 et l'élément en forme de capot 46 ainsi que le jeu d'un autre guidage étanche 51, radialement entre l'élément en forme de capot 46 et l'élément de soupape de commande 17 doivent être uniquement dimensionnés de façon réduite pour que les fuites qui s'y produisent n'aient pas d'influence ou seulement une influence minimale sur le fonctionnement de l'amortisseur. L'intervalle d'étanchéité 52 compris radiale-ment entre l'élément de soupape de commande 17 et l'élément de guidage extérieur 39 a non seulement une fonction d'étanchéité, mais il assure en même temps le positionnement de l'élément de soupape de commande 17. Pour cette raison, la largeur de l'intervalle d'étanchéité 52 est choisie plus petite que celle qui serait nécessaire pour assurer une simple étanchéité hydraulique. Lorsque l'élément de soupape de commande 17 est sou-levé du siège d'élément de soupape de commande 21 par l'alimentation 35 de l'électroaimant 24 c'est-à-dire se déplace dans la première direction de mouvement 22, le carburant sera refoulé de la première chambre d'amortissement 37 supérieure à travers l'organe d'étranglement 40 supérieur selon le plan du dessin dans la chambre intermédiaire 49 et de là en particulier par l'aspiration engendrée par l'augmentation de vo- lume de la seconde chambre d'amortissement 41 pour être aspiré dans cette seconde chambre d'amortissement 41. Il en résulte un effet d'étranglement sur la vitesse d'ouverture. Cet effet est proportionnel au carré de sa vitesse d'ouverture. Pour un mouvement de réglage dans la seconde direction de mouvement 43, résultant de la coupure de l'alimentation de l'électroaimant 24 et de l'effet de la force du ressort de fermeture puissant 27, la seconde chambre d'amortissement 41 diminue et la première chambre d'amortissement 37 augmente de sorte que le carburant est refoulé de la seconde chambre d'amortissement 41, à travers l'organe d'étranglement inférieur dans le plan du dessin, et la chambre intermédiaire 49 pour passer par l'organe d'étranglement supérieur 40 selon le plan du dessin dans la première chambre d'amortissement 37 ; il en résulte également l'amortissement de la vitesse de fermeture de l'élément de soupape de commande 17. On peut envisager de ne prévoir qu'un organe d'étranglement 40 et une chambre d'amortissement 37 ou 41 reliée par un perçage sans effet d'étranglement dans la chambre intermédiaire 49. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, l'amortisseur hydraulique 36 est formé dans une chambre d'induit 26 découplée au moins en grande partie par rapport à la chambre annulaire 31 et entou- rant axialement la zone inférieure de l'élément de soupape de commande 17. Le carburant passe de la chambre annulaire 31 lorsque l'élément de soupape de commande 17 est ouvert à travers les perçages radiaux 53 dans un canal central 34 à l'intérieur de l'élément de sou-pape de commande 17 et de là directement dans la chambre à ressort 28 logeant le ressort de fermeture 27 ; de là le carburant passe par une poche 54 et un canal en biais 55 pour arriver dans le branchement de retour d'injecteur 6. La plaque d'induit 20 sépare une première chambre d'amortissement 37 supérieure selon le plan du dessin d'une seconde 35 chambre d'amortisseur 41 inférieure selon le plan du dessin. Ces chambres sont reliées l'une à l'autre par un organe d'étranglement 40, défini, réalisé comme intervalle annulaire. L'organe d'étranglement 40 est l'intervalle périphérique radial entre la plaque d'induit 20 et un anneau de support 56 recevant l'électroaimant 23. En variante, on peut prévoir un perçage d'étranglement 57 dans la plaque d'induit 20 pour le soutien et éviter l'étranglement au niveau de la fenêtre. Dans le cas d'un mouvement de réglage de l'élément de soupape de commande 17 dans une première direction de mouvement 22, le carburant est transféré de la première chambre d'amortissement 37 par l'organe d'étranglement 40 défini dans ce cas sous la forme d'un intervalle annulaire dans la seconde chambre d'amortissement 41. Lors du mouvement de déplace-ment dans la seconde direction 43, il y a transfert de carburant dans le sens inverse à travers l'organe d'étranglement 40. Cet effet d'étranglement par l'intervalle d'étanchéité 52 ainsi que l'intervalle d'étanchéité 58 au niveau de la chambre à ressort 28, écartée axialement de l'intervalle d'étanchéité 52, évite qu'une augmentation de pression occasionnée par un à-coup de commande puisse être transmis aux chambres d'amortissement 37, 41. Le jeu de la plaque d'étanchéité 52, 58 doit toutefois être suffisant pour garantir le remplissage ou la purge des chambres d'amortissement 37, 41. Pour néanmoins avoir une (petite) tolérance de position de l'élément de sou-pape de commande 17, on peut réaliser le guidage de l'élément de commande au niveau de l'intervalle d'étanchéité 52 également sous la forme d'un polygone de guidage avec des canaux axiaux entre le volume annulaire 31 et la chambre d'induit 26.

Claims (2)

REVENDICATIONS

1 °) Injecteur pour injecter du carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne notamment injecteur d'un système à rampe commune comportant un élément d'injection (9) déplacé dans la direction axiale en fonction de la pression dans une chambre de commande (11) entre une position de fermeture et une position d'ouverture, la chambre de commande (11) étant reliée hydraulique-ment à un branchement de retour d'injecteur (6) par une soupape de commande (18) comportant un élément mobile de soupape de corn- mande (17), caractérisé en ce que la soupape de commande (18) est combinée à un amortisseur hydraulique (36) ayant au moins un organe d'étranglement (40) défini, par le-quel le carburant est transféré dans une première direction par le mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande (17) dans une première direction de mouvement (22), et le carburant est transféré dans une seconde direction (43) par le mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande (17) dans une seconde direction opposée à la première direction de déplacement.

2°) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'étranglement (40) est associé à une première chambre d'amortissement (37) délimitée par l'élément de soupape de commande (17) et/ou par un composant relié à celui-ci ou réalisé en une seule pièce avec celui-ci et le volume de la première chambre d'amortissement (37) diminue pour un mouvement de déplacement de l'élément de sou-pape de commande (17) dans la première direction de mouvement (22) et ainsi le carburant est poussé à travers l'organe d'étranglement (40) hors de la première chambre d'amortissement (37), et le volume de la première chambre d'amortissement (37) augmente pour un mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande (17) dans la seconde direction de mouvement (43) et ainsi le carburant est aspiré à travers le premier organe d'étranglement (40) dans la pre- mière chambre d'amortissement (37).3°) Injecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' à la première chambre d'amortissement (37) est associée une seconde chambre d'amortissement (41) délimitée par un composant relié à l'élément de soupape de commande (17) ou faisant corps avec lui, les chambres d'amortissement (37, 41) étant reliées hydrauliquement directement ou indirectement au moins par l'organe d'étranglement (40), et le volume de la seconde chambre d'amortissement (41) augmente pour un mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande (17) dans la première direction de mouvement (22) d'une valeur qui correspond à celle selon laquelle le volume de la première chambre d'amortissement (37) diminue, et le volume de la seconde chambre d'amortissement (41) diminue pour un mouvement de déplacement de l'élément de soupape de commande (17) dans la seconde direction de mouvement (43) de la valeur de l'augmentation du volume de la première chambre d'amortissement (37). 4°) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de soupape de commande (17) est en forme de manchon et à l'état fermé, il est de préférence compensé en pression dans la direction axiale. 5°) Injecteur selon la revendication 4, caractérisé par une broche de poussée (29) distincte du corps de soupape (13) comportant le siège de soupape de commande (21) est prévue dans l'élément 30 de soupape de commande (17) en forme de manchon. 6°) Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première chambre d'amortissement (37) est une chambre annulaire 35 (31) radialement à l'extérieur de l'élément de soupape de commande (17)et la seconde chambre d'amortissement (41) est installée dans l'élément de soupape de commande (17), et l'organe d'étranglement (40) est réalisé sous la forme d'un perçage dans l'élément de soupape de commande (17). 7°) Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première et la seconde chambre d'amortissement (37, 41) sont pré-vues dans un élément en forme de capot (46) traversé par l'élément de 10 soupape de commande (17), et les chambres d'amortissement (37, 41) sont séparées l'une de l'autre dans la direction axiale par un composant annulaire fixé à l'élément de soupape de commande (17) ou faisant corps avec celui-ci. 15 8°) Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les chambres d'amortissement (37, 41) sont séparées dans la direction axiale par une plaque d'induit (29) coopérant avec l'élément de soupape de commande (17), et 20 l'organe d'étranglement est formé par un perçage dans la plaque d'induit (20) et/ou par un intervalle d'étanchéité périphérique entre la plaque d'induit (20) et un composant radial extérieur de l'injecteur (1). 9°) Injecteur selon la revendication 3, 25 caractérisé en ce que les chambres d'amortissement (37, 41) sont reliées par un premier intervalle de guidage étanche (44) tourné vers le siège de soupape de commande (21), soumis à haute pression lorsque la soupape de commande (18) est fermée et par un second intervalle de guidage étanche 30 (45) tourné vers le canal de retour d'injecteur (6), par une liaison hydraulique à la zone haute pression ou à la zone basse pression (19) de l'injecteur (1), la section de passage du premier intervalle de guidage étanche (44) étant supérieure à celle du second intervalle de guidage étanche (45) de 35 façon qu'il s'établisse dans les chambres d'amortissement (37, 41), unniveau de pression plus élevé que dans la zone basse pression (19) de l'injecteur (1). 10°) Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface d'attaque de la pression (42) de l'élément de soupape de commande (17) et/ ou le composant relié à celui-ci ou faisant corps avec celui-ci, avec laquelle est délimitée la première chambre d'amortissement (37) dans la première direction axiale et la surface d'attaque de la pression (38) de l'élément de soupape de commande (17) et/ou du composant relié à cet élément et faisant corps avec celui-ci, qui délimite la seconde chambre d'amortissement (41) dans une seconde direction axiale opposée à la première direction axiale sont de même dimension. 11°) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un ressort de fermeture (27) de la soupape de commande (18) exerce une force de ressort supérieure à 30 N et de préférence de plus de 40 N notamment de plus de 50 N.25