FR3080891A1

FR3080891A1 - Injecteur de carburant pour moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR3080891A1
Application number: FR1853842A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Rodier
Original assignee: Delphi Technologies IP Ltd
Current assignee: Phinia Delphi Luxembourg SARL
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2019-11-08
Anticipated expiration: 2038-05-03
Also published as: FR3080891B1

Abstract

Un injecteur de carburant comprend une buse d'injection avec une aiguille (14) et une chambre de commande (52). Une vanne de commande (18) à trois voies comprend une chambre de vanne (68) en communication via un canal d'alimentation unique (64) avec la chambre de commande (52). Un organe d'obturation (70) est apte à être déplacé entre : une première position dans laquelle il repose sur un deuxième siège (74), permettant le remplissage de la chambre de vanne (68) et le flux de carburant haute pression vers la chambre de commande ; et une deuxième position dans laquelle il repose sur le premier siège (72), autorisant la communication entre le canal d'alimentation (66) et le canal basse pression (78), permettant la vidange de la chambre. Un orifice calibré (66) de remplissage est placé dans le canal d'alimentation (64). Un orifice calibré (81) de vidange est disposé en aval du deuxième siège, côté basse pression.

Description

Injecteur de carburant pour moteur à combustion interne

Domaine technique

La présente invention concerne généralement le domaine de l’injection de carburant dans les moteurs à combustion interne, et plus précisément un injecteur de carburant pour un tel moteur.

Etat de la technique

Dans un moteur à combustion interne comme ceux utilisés en général dans les véhicules automobiles, un injecteur est un dispositif qui permet l'apport du carburant à haute pression dans une chambre de combustion.

L'injecteur comprend classiquement un corps de buse, cylindrique, dans lequel le carburant est introduit à haute pression. Le corps de buse comporte un siège traversé par une pluralité de trous d'injection qui communiquent avec la chambre de combustion.

Une aiguille est agencée dans le corps de buse, coulissant axialement entre deux positions extrêmes : une position ouverte dans laquelle une première extrémité de l'aiguille est écartée du siège, permettant l'injection de carburant dans la chambre de combustion ; et une position fermée dans laquelle la première extrémité de l'aiguille repose sur le siège de manière à interdire l'injection du carburant.

De manière connue, les déplacements de l'aiguille sont pilotés par une vanne de commande associée à un actionneür, qui permet d’ajuster la pression dans une chambre de commande située au-dessus de l’aiguille. Typiquement, la deuxième extrémité de l’aiguille est reçue dans la chambre de commande et subit la pression régnant dans la chambre de commande, qui génère une force de pression dans la direction de fermeture. En outre, un ressort d’aiguille contraint également l'aiguille en direction de fermeture.

Selon le principe de conception présenté dans le EP 2 647 826, la chambre de commande est alimentée en carburant haute pression via un passage d’entrée comprenant une section calibrée, dite INO, définissant un débit d’alimentation. Le carburant s’échappe de la chambre de commande via un passage de sortie relié à la vanne de commande, dont l’ouverture permet de mettre la chambre de commande en communication avec le circuit de retour de carburant basse pression. Le passage de sortie comprend une section calibrée, dite SPO, fixant le débit de carburant s’échappant de la chambre de commande.

La vanne de commande comporte typiquement un corps avec un alésage se terminant à une extrémité par un siège d’étanchéité. L’organe d’obturation a une forme de tige axialement mobile dans l’alésage ; il est relié à sa première extrémité, côté siège, à l’armature d’actionneur, la première extrémité comprenant en outre une surface d’étanchéité annulaire coopérant avec le siège du corps pour la fermeture de la vanne de commande. La deuxième extrémité de l’organe d’obturation sert de guide dans l’alésage. Le passage de sortie provenant de la chambre de commande débouche latéralement dans l’alésage au niveau d’une chambre annulaire, en amont du siège, formée par une gorge radiale dans l’organe d’obturation. L’organe d’obturation est précontraint en direction de fermeture par un ressort.

On notera que dans le concept d’injecteur du EP 2 647 826 la construction de la vanne de commande est dite « équilibrée », ce qui facilite son actionnement par le solénoïde.

Bien que fonctionnel, dans ce design la communication permanente entre la haute pression et la chambre de commande est gênante pour la régulation.

D’autres concepts ont été proposés, dans lesquels on utilise une vanne 3 voies qui permet, à travers un canal unique en communication avec la chambre de commande, de relier celle-ci soit à la haute pression, soit à la basse pression. Une difficulté des injecteurs à vannes 3 voies connus est la nécessité d’un compromis entre le débit d’alimentation et de débit de vidange, car le carburant circule à travers un même canal en entrée et sortie.

Objet de l’invention

L’objet de la présente invention est de proposer un injecteur de carburant de conception améliorée, qui ne présente pas les désavantages susmentionnés.

Description générale de l’invention

Pour poursuivre cet objectif, la présente invention propose un injecteur de carburant pour un moteur à combustion interne qui comprend une buse d'injection avec un corps de buse comprenant un siège associé à un ou plusieurs orifices d'injection, et dans lequel est agencée une aiguille qui contrôle par déplacement, au niveau d’une première extrémité coopérant avec le siège, l’ouverture et la fermeture des orifices d’injection. Une chambre de commande est associée à la deuxième extrémité de l'aiguille pour, en utilisation, contenir du carburant et exercer une pression sur la deuxième extrémité de l’aiguille.

Une vanne de commande est associée à la chambre de commande et permet de faire varier sélectivement la pression de carburant dans la chambre de commande et ainsi commander le mouvement d'ouverture ou de fermeture de l'aiguille, la vanne de commande étant entraînée par un actionneur.

On appréciera que la vanne de commande comprend une chambre de vanne en communication avec le canal d’alimentation de la chambre de commande destinée à l’alimentation et à la vidange de la chambre de commande. La chambre de vanne comprend en outre un premier siège d’étanchéité par lequel débouche un canal haute pression, et un deuxième siège d’étanchéité donnant sur un canal basse pression.

Un organe d’obturation, guidé axialement, apte à être déplacé dans la chambre de vanne entre : une première position dans laquelle il repose sur le deuxième siège, permettant le remplissage de la chambre de vanne et le flux de carburant haute pression vers la chambre de commande ; et une deuxième position dans laquelle il repose sur le premier siège, autorisant la communication entre le canal d’alimentation et le canal basse pression, permettant la vidange de la chambre.

Un premier orifice calibré est placé dans le canal d’alimentation de la chambre de commande pour réguler le débit d’alimentation de la chambre de commande. Un deuxième orifice calibré est disposé en aval du deuxième siège pour réguler le débit de vidange.

Le présent injecteur comprend donc une vanne de commande à trois voies en combinaison avec un canal unique, c’est-à-dire le canal d’alimentation, destiné au remplissage et à la vidange de la chambre de commande. La vanne de commande permet d’alterner la mise en communication de la chambre de commande avec soit la haute pression, soit la basse pression. Ce type de configuration évite les fuites permanentes, telles qu’on peut les avoir dans les concepts du type EP 2 647 826. On remarquera en outre que la disposition des deux orifices calibrés (remplissage et vidange) permet un contrôle indépendant des débits de remplissage et de vidange. L’orifice de remplissage est agencé dans le canal d’alimentation mais présente typiquement une section de passage supérieure à celle de l’orifice de vidange. Il ne limite donc pas le contrôle du débit de vidange. Le comportement de l’aiguille d’injecteur peut ainsi être finement contrôlé par la maîtrise séparée des flux de vidange et de remplissage.

Selon un mode de réalisation, l’organe d’obturation est guidé au moyen de deux tiges de guidage s’étendant axialement de part et d’autre de l’organe d’obturation, à travers les sièges d’étanchéité respectifs, et reçues dans des alésages de guidage respectifs. Cela permet un guidage fin et balancé de l’organe d’obturation.

L’organe mobile de la vanne de commande est typiquement réalisé sous la forme d’une tige qui comprend donc l’organe d’obturation et deux tiges de guidage. Cette tige - organe d’obturation est avantageusement équilibrée.

De préférence, la tige de guidage de l’organe d’obturation qui traverse le premier siège, côté haute pression, est reçue dans un manchon de guidage. Le manchon est disposé dans une chambre haute pression en amont du premier siège d’étanchéité, cette chambre haute pression étant délimitée partiellement par une paroi avec un passage pour la tige vers l’actionneur. Le manchon est contraint contre cette paroi par un ressort et entoure le passage.

La vanne de commande comporte avantageusement un corps en trois parties :

une première partie avec la chambre de vanne, le deuxième siège d’étanchéité, le canal de vidange et le canal d’alimentation ;

une deuxième partie fermant la chambre de vanne et portant le premier siège, la chambre haute pression et un canal vers la haute pression ;

une troisième partie comprenant ladite paroi délimitant la chambre haute pression et ledit passage, et une cavité pour l’armature d’actionneur dans laquelle débouche ledit passage.

Reste à noter que bien que la présente invention a été développée dans le cadre d'un injecteur diesel, elle est intégralement transposable à un injecteur d'essence ou de tout autre carburant.

Description détaillée à l’aide des figures

D’autres particularités et caractéristiques de l’invention ressortiront de la description détaillée d'au moins un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d’illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent :

Figure 1 : une vue en coupe longitudinale d’un mode de réalisation du présent injecteur ;

Figure 2 : un schéma de principe représentant les circuits haute et basse pression correspondant à la variante de la Fig. 1 ;

Figure 3 : un schéma de principe représentant les circuits haute et basse pression selon un autre mode de réalisation.

Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par un même signe de référence. On adoptera par convention, de manière non limitative, un repère local comportant une orientation axiale A selon l’axe principal d'un injecteur selon l'invention.

Dans la suite de la description, les termes « haut » et « bas » sont utilisés non seulement en référence à l’orientation de la figure, mais également en référence au nom habituel attribué à ces éléments par les professionnels. En outre, on utilisera les initiales « HP » pour haute pression et « BP » pour basse pression.

A la figure 1, on a représenté un mode de réalisation du présent injecteur 10 de carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, ici d'un moteur Diesel (bien que l’invention soit intégralement transposable à un injecteur d’essence ou de tout autre carburant), l’injecteur 10 faisant généralement partie d’un système d’injection comprenant plusieurs injecteurs. La description détaillera les éléments de l’invention et restera plus succincte et générale quant aux éléments environnants.

L’injecteur 10 s’étend selon l’axe principal A et comprend, de bas en haut : une buse 12 comprenant une aiguille 14 agencée dans un corps de buse 16 ; un ensemble de vanne de commande 18 ; et un actionneur 20 comprenant un corps d'actionneur 22 accueillant un bobinage 24 fixe et une armature magnétique 26 mobile. Ces différents éléments sont maintenus solidaires les uns des autres par tous moyens appropriés. Conventionnellement, on peut employer un corps d'injecteur 28 en forme d’écrou prenant appui sur un épaulement du corps de buse 16 et se vissant directement sur le corps d’actionneur 22 ou sur une partie haute de corps d’injecteur, dite corps de porte injecteur, accueillant l’actionneur 20 et éventuellement en partie l’ensemble de vanne

18.

Le corps de buse 16, de forme sensiblement cylindrique de révolution autour de l'axe A, comprend en partie basse un alésage axial intérieur 30, s’étendant depuis une extrémité haute avec une portion d’entrée élargie 32, jusqu’à une extrémité basse se refermant en pointe de sorte à former un siège de corps de buse 34 conique permettant de contrôler l’accès du carburant à au moins un orifice d’injection 36 s’étendant au travers de la paroi conique du corps de buse 16, pour communiquer avec une chambre de combustion non représentée.

L’aiguille 14 comprend une section annulaire saillante 38 améliorant le guidage de l’aiguille 14 dans l’alésage 30. Le passage du carburant à ce niveau se fait par exemple par un ou plusieurs orifices (ou gorges) non représentés, droits ou hélicoïdaux, dans la saillie annulaire 38.

Plus en amont, une section tubulaire 40 s’étend de l’entrée 32 du corps de buse 16 jusqu’à un guide haut 42. L’alésage intérieur de la section tubulaire 40 définit une chambre 41 HP dans laquelle débouche un canal HP 44 s’étendant le long de l’injecteur. On notera que l’aiguille est guidée dans la partie élargie 32 du corps de buse par une saillie annulaire 46 qui comprend un ou plusieurs passages intérieurs (non montrés) pour le passage du carburant vers le corps de buse 16. Cette section tubulaire 40 est ici indépendante mais pourrait être d’une pièce avec le corps de buse.

Le guidage de l'aiguille 14 en partie haute (dite aussi deuxième extrémité) est obtenu par l’élément guide haut 42, qui est une pièce indépendante agencée dans la section d’entrée de la section tubulaire 40, contre un épaulement 48 permettant son centrage et blocage axial.

L’élément guide haut 42 guide dans la direction axiale A la portion haute de l'aiguille 14, dite tête d’aiguille 49, au travers d’un alésage de guidage central 50.

Le signe de référence 52 désigne une chambre de commande contenant du carburant sous pression, qui permet d’exercer une force hydraulique sur la tête d’aiguille 48 afin de commander l’ouverture et la fermeture de l’aiguille 14.

L’aiguille 14 est globalement cylindrique et s’étend axialement selon l'axe A entre la tête d’aiguille 48, en haut de la figure, et une extrémité pointue (dite aussi première extrémité), en bas de la figure, formant un siège d’aiguille 54 coopérant avec le siège de corps de buse 34.

Lorsque l'aiguille 14 repose avec son siège 54 sur le siège du corps de buse 34, elle est en position de fermeture PF, l'injection de carburant via les orifices 36 est empêchée. La levée de l'aiguille 14 est obtenue en ajustant la pression dans la chambre de commande 52, ce qui permet d'amener l'aiguille 14 dans une position d'ouverture totale PO (typiquement en butée supérieure - non représentée), dans laquelle le carburant est autorisé à passer vers les orifices d'injection 36, en aval du siège 34.

Comme cela est observable, l’aiguille 14 est pourvue d’une protubérance annulaire 56 dont la face supérieure 58, dirigée vers la tête d’aiguille 49, fournit une surface d'appui pour un ressort 60 sollicitant l’aiguille 14 vers sa position fermée PF dans laquelle la pointe de l'aiguille 14 repose sur son siège 34 et obture les orifices d'injection 36. Le ressort 60 est agencé sous le guide haut 42 et il est comprimé contre une surface annulaire inférieure 62 du guide haut 42.

L’injecteur 10 est classiquement pourvu d’un circuit de circulation du carburant qui, d’une part, permet l'amenée du carburant HP via un circuit HP, depuis une bouche d’entrée, via le canal 44, jusqu’aux orifices d’injection 36 ; et d’autre part, la recirculation de carburant vers un réservoir basse pression via un circuit interne basse pression.

La configuration de l’alimentation de la chambre de commande 52 et de la vanne de commande 18 sera décrite plus bas ci-dessous en référence à la Fig.2.

Classiquement, lorsque la bobine 24 de l’actionneur, typiquement un électroaimant, est électriquement alimentée, elle attire une armature magnétique 26 liée à l'organe d'obturation de la vanne de commande 18 afin de permettre la vidange de la chambre de commande 52. La pression dans la chambre de commande 52 baisse alors, et l’aiguille 14 se déplace dans l’alésage du corps de buse 16 vers sa position ouverte PO dans laquelle le siège d’aiguille 54 est éloigné du siège de corps de buse 34, de manière à permettre l’injection de carburant via les orifices d’injection 36. Le sommet de la tête d’aiguille 48 est alors en butée supérieure dans la chambre de commande 52.

Lorsque l’alimentation de l’actionneur est ensuite coupée, la vanne de commande retourne en position de fermeture, ce qui permet de retenir dans la chambre de commande 52 le carburant haute pression qui y arrive. La pression dans la chambre de commande 52 remonte alors et l’aiguille 14, repoussée par le ressort et par la pression dans la chambre de commande 52, se déplace vers la position fermée PF, dans laquelle le siège d’aiguille 54 est en contact étanche contre le siège de corps de buse 34, de sorte à interdire l’injection de carburant.

L’alimentation de la chambre de commande 52 au moyen de la vanne de commande 18 (du type à 3 voies) sera maintenant décrite en détail en référence au schéma de principe de la Fig.2. On y reconnaîtra l’aiguille 12 avec sa saillie annulaire 46 dont la deuxième extrémité (haute) se trouve dans la chambre de commande 52. Le ressort 60 de l’aiguille 12 est ici représenté audessus de l’aiguille du côté de la chambre de commande 52. Le carburant HP est amené par le canal 44 depuis le rail d’alimentation jusqu’à la chambre 41 entourant l’aiguille 12.

Le signe de référence 64 désigne un canal d’alimentation de la chambre de commande 52 qui est ici un canal unique servant à l’alimentation et à la vidange de la chambre de commande 52. Dans la variante, l’orifice calibré de remplissage (dit INO) indiqué 66 est positionné dans ce canal 64, donc entre la chambre de commande 52 et la vanne de commande 18.

Le canal d’alimentation 64 est en communication à l’autre extrémité avec la vanne de commande 18, et débouche plus précisément dans une chambre de vanne 68, réalisée dans le corps de la vanne 18, dans laquelle se trouve un organe d’obturation 70.

On notera que la chambre de vanne 68 comprend encore un siège d’étanchéité haut 72 (premier siège) et un siège d’étanchéité bas 74 (deuxième siège). Le siège d’étanchéité haut 72 est à l’embouchure d’un canal HP 76 dérivé du canal HP 44. Le siège d’étanchéité bas 74 se situe quant à lui à l’arrivée d’un canal de vidange 78 débouchant dans le circuit interne de retour BP 80.

On notera qu’un orifice calibré de vidange 81 (dit SPO) est prévu dans le canal de vidange 78.

L’actionnement de l’organe d’obturation 70 se fait via l’actionneur 20, dont on reconnaît l’armature 26. Le signe de référence 82 représente le ressort de l’actionneur 20 qui pousse l’armature 26 vers le bas, en direction du deuxième siège.

A la figure 2 l’organe d’obturation 70 est dans sa position par défaut : il repose sur le siège bas 74 et empêche la communication avec le canal BP 78. Le siège haut 72 est donc ouvert, si bien que la chambre de vanne 68, le canal d’alimentation 64 et la chambre de commande 52 sont alimentés en carburant HP.

La HP régnant dans la chambre de commande 52, l’aiguille 12 est en PF.

Lorsque l’organe d’obturation 70 est déplacé sur le siège haut 72, la communication avec la HP est fermée, et le siège bas 74 est dégagé, ouvrant la communication avec la BP (canal 78). La chambre de commande 52 va donc se vider progressivement et provoquer l’ouverture de l’aiguille 12 qui se déplace en PO. La vitesse d’ouverture de l’aiguille 12 dépend de la vitesse à laquelle la chambre 52 se vidange, et donc du dimensionnement de l’orifice calibré 81.

En ramenant l’organe d’obturation 70 sur le deuxième siège 74, on rouvre la communication avec la HP ; la vitesse de remplissage de la chambre de commande 52 dépend du dimensionnement de l’orifice calibré 66.

Le concept présenté permet donc de contrôler individuellement les débits d’alimentation et de vidange, pour un meilleur comportement de l’injecteur. De manière générale, l’orifice calibré de vidange 81 a une section supérieure à l’orifice calibré d’alimentation 66. Typiquement, l’orifice d’alimentation 66 offre une section de passage qui est au moins le double de celle de l’orifice de vidange 181.

On notera ici que la vanne de commande 18 est avantageusement réalisée comme une vanne équilibrée. Comme on peut le voir à la figure 2, des surfaces sensiblement identiques de l’organe d’obturation 70 sont soumises à la HP, ce qui évite de devoir vaincre la HP pour déplacer l’organe 70.

Plus particulièrement, l’organe d’obturation 70 a, dans la variante, une forme cylindrique (qui peut être plus ou moins allongée selon l’axe B) et présente des faces d’extrémité convexes définissant des surfaces d’étanchéité 84 et 86 qui coopèrent respectivement avec les sièges d’étanchéité 72 et 74. Ces surfaces d’étanchéité 84 et 86 peuvent être coniques, comme illustré, mais d’autres formes sont possibles. Les sièges d’étanchéité 72 et 74 sont typiquement des arêtes annulaires, permettant une étanchéité métal/métal.

Le guidage de l’organe d’obturation 70 est réalisé par deux tiges 88 et 90 s’étendant de part et d’autre de l’organe d’obturation le long de l’axe B. Elles sont guidées à leur extrémité distale de I organe 70 dans des alésages 92 et 94 réalisés dans le corps de vanne. La tige haute 88 est liée rigidement à l’armature 26 pour l’actionnement.

La Fig.2 étant une figure de principe, un mode de réalisation plus concret sera maintenant décrit en référence à la Fig.3. Les éléments identiques ou similaires sont désignés par les mêmes signes de référence, augmentés de 100.

On reconnaîtra d’abord sur la figure l’aiguille 114 dans le corps de buse 116. La tête d’aiguille 149 est ici guidée dans un guide haut 142 plus étroit que dans la Fig. 1. Le ressort 160 s appuie sur le bas du guide haut 142 et sur la saillie annulaire de l’aiguille (non visible). La chambre de commande 152 est définie, conventionnellement, par la face d’extrémité de l’aiguille 114, le guide haut 142 et la face inférieure 119 du corps de vanne.

On notera que le corps de la vanne 118 comporte ici 3 parties : une première partie 121.1, inférieure, du côté de l’aiguille 114, une seconde partie 121.2, intermédiaire, et une troisième partie 121.3, supérieure, du côté de l’actionneur 120. Il s’agit de trois éléments cylindriques empilés, traversés par le canal HP 144, et agencés pour coopérer avec un organe d’obturation 170 intégré à une tige de forme généralement cylindrique qui comporte plusieurs sections et notamment :

- une partie centrale généralement cylindrique saillante formant l’organe d’obturation 170 et comportant une première surface d’étanchéité 184, supérieure, et une deuxième surface d’étanchéité 186, inférieure. Les surfaces d’étanchéité peuvent être des surfaces annulaires tronconiques ou planes.

- une partie de guidage 190 inférieure, reçue dans un alésage de la partie de corps inférieure 191.

- une partie de guidage 188 supérieure, par laquelle elle est fixée à l’armature 126 de l’actionneur 120.

L’organe d’obturation 170 est situé dans une chambre 168 de vanne prévue dans le corps inférieur 121.1, la partie supérieure de la chambre de vanne 168 étant toutefois fermée par le corps intermédiaire 121.2. La chambre de vanne 168 s’étend axialement (selon l’axe B) et comprend un premier siège 172, supérieur, défini par le corps intermédiaire 121.2 et un deuxième siège 174, inférieur, défini par le corps inférieur 121.1. Ces deux sièges 172 et 174 sont concentriques à l’axe B de la tige qui les traverse, et coopèrent respectivement avec les surfaces d’étanchéité 184 et 186 de l’organe d’obturation 170.

Le passage en aval du deuxième siège 174 est relié au circuit interne 179 de retour BP de l’injecteur via un canal de vidange BP 178.

En amont du premier siège 172 règne la HP, le corps intermédiaire 121.2 porte le premier siège 172 qui se trouve à l’extrémité d’un passage HP 173 communiquant avec une chambre HP 175. Le signe de référence 183 désigne un élément de guidage de la tige-obturateur équilibré en pression. Cet élément de guidage 183 prend typiquement la forme d’un manchon dont le diamètre intérieur est finement adapté au diamètre extérieur de la tige de guidage 188 pour laisser un jeu très faible, c’est-à-dire un jeu de guidage. Le manchon 183 est maintenu par un ressort 185 qui s’appuie sur un épaulement 177 entourant le passage HP 173.

On notera que dans la variante présentée, le partie haute de la tige 188, qui sert au guidage, est engagée dans une portion cylindrique 126.1 de l’armature 126, qui s’étend dans la chambre 175 et le diamètre intérieur du manchon de guidage 183 est donc déterminé par rapport au diamètre extérieur de cette partie cylindrique 126.1, pour former le jeu de guidage. Dans d’autres variantes, cette partie cylindrique 126.1 n’existe pas ou ne s’étend pas jusque dans la chambre 175, et le diamètre du manchon 183 est donc déterminé par rapport au diamètre extérieur de la tige 188.

Le signe de référence 145 désigne un canal qui assure la communication entre la chambre 175 et le canal HP 144.

La chambre 175 est fermée, en partie haute, par la troisième partie de corps 121.3. Cette partie comprend essentiellement une cavité qui loge l’armature 126 et un passage 196, dans la paroi inférieure 197, traversé par la partie haute de tige 188.

On appréciera que le manchon 183 s’appuie sur la face inférieure de la paroi inférieure 197 du troisième corps 121.3, entourant le passage 196 vers la cavité d’armature. Le manchon 183 permet ainsi un guidage précis de la partie haute de tige 188, tout en garantissant un minium de fuites statiques à travers le passage 196 vers la cavité d’armature qui est typiquement à BP.

Le remplissage et la vidange de la chambre de commande 152 se fait à travers l’unique canal d’alimentation 164, qui s’étend, ici dans le premier corps 121.1, de la chambre de vanne 168 à la chambre de commande 152.

Comme discuté précédemment, l’orifice calibré de remplissage 166, qui fixe le débit de remplissage de la chambre de commande 152, est agencé dans ce canal d’alimentation 164.

L’orifice calibré de vidange 181 est disposé dans le canal de vidange 178.

En fonctionnement, lorsque l’organe d’obturation 170 est en position basse, la deuxième surface d’étanchéité 186 repose sur le siège inférieur 174, bloquant la communication avec la BP. C’est la position par défaut, illustrée à la Fig.3. La chambre de vanne 152 est ouverte vers la HP, qui règne également dans la chambre de commande 168 - l’aiguille 12 est donc en PF.

Lorsque l’actionneur 120 est alimenté électriquement, l’armature 126 est attirée vers le haut, déplaçant la tige et amenant l’organe d’obturation 170 en butée supérieure, la première surface d’étanchéité 184 reposant sur le siège haut 172. La communication avec la HP est ainsi fermée, alors que le siège inférieur 174 est libéré, permettant la vidange de la chambre de commande 152 via 5 le canal d’alimentation 164, la chambre de vanne 168, et à travers le siège inférieur 174 vers le canal de vidange 178.

Claims

Revendications

1. Injecteurde carburant pour un moteur à combustion interne comprenant :

une buse d'injection (12) avec un corps de buse (16) comprenant un siège (34) associé à un ou plusieurs orifices (36) d'injection, et dans lequel est agencée une aiguille (14) qui contrôle par déplacement, au niveau d’une première extrémité coopérant avec le siège, l’ouverture et la fermeture des orifices d’injection ;

une chambre de commande (52), associée à la deuxième extrémité de l'aiguille, pour contenir du carburant et exercer une pression sur celle-ci ;

une vanne de commande (18) associée à la chambre de commande permettant de faire varier sélectivement la pression de carburant dans la chambre de commande (152) et ainsi commander un mouvement d'ouverture ou de fermeture de l'aiguille (14), la vanne de commande étant entraînée par un actionneur (20) ;

caractérisé en ce que la vanne de commande (18) comprend: une chambre de vanne (68) en communication, via un canal d’alimentation (64), avec la chambre de commande (52), le canal d’alimentation (64) étant destiné à l’alimentation et à la vidange de la chambre de commande ; la chambre de vanne (68) comprenant en outre un premier siège d’étanchéité (72) par lequel débouche un passage haute pression, et un deuxième siège d’étanchéité (74) donnant sur un canal basse pression (78) ;

un organe d’obturation (70), guidé axialement, apte à être déplacé dans la chambre de vanne (68) entre : une première position dans laquelle il repose sur le deuxième siège (74), permettant le remplissage de la chambre de vanne (68) et le flux de carburant haute pression vers la chambre de commande ; et une deuxième position dans laquelle il repose sur le premier siège (72), autorisant la communication entre le canal d’alimentation (66) et le canal basse pression (78), permettant la vidange de la chambre ;

en ce qu’un premier orifice calibré (66) est placé dans le canal d’alimentation (64) de la chambre de commande (52) pour réguler le débit d’alimentation de celle-ci ; et en ce qu’un deuxième orifice calibré (81) est disposé en aval du deuxième siège, côté basse pression, pour réguler le débit de vidange.
2. Injecteurde carburant selon la revendication 1, dans lequel l’organe d’obturation (70) est guidé au moyen de deux tiges de guidage (88, 90) s’étendant axialement de part et d’autre de l’organe d’obturation, à travers les sièges d’étanchéité respectifs (72, 74), et reçues dans des alésages de guidage respectifs (92, 94).
3. Injecteurde carburant selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’organe d’obturation est équilibré.
4. Injecteurde carburant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’organe d’obturation (170) a sa tige de guidage (188) traversant le premier siège (172), côté haute pression, reçue dans un manchon de guidage (183) ;

ledit manchon (183) est disposé dans une chambre haute pression (175) en amont du premier siège d’étanchéité (172), ladite chambre haute pression étant délimitée partiellement par une paroi (197) avec un passage (196) pour la tige (188) vers l’actionneur :

le manchon (183) est contraint contre ladite paroi (197) par un ressort (185) et entoure ledit passage (196).
5. Injecteurde carburant selon la revendication 4, dans lequel le la vanne de commande (18) inclut un corps en trois parties :

une première partie (121.3) avec la chambre de vanne (168), le deuxième siège d’étanchéité (174), le canal de vidange (178), et le canal d’alimentation (164) ;

une deuxième partie (121.2) fermant la chambre de vanne (168) et portant le premier siège (172), la chambre haute pression (175) et un canal (145) vers la haute pression ;

une troisième partie (121.3) comprenant ladite paroi (197) délimitant la chambre haute pression (175) et avec ledit passage (196), et une cavité pour l’armature (126) d’actionneur dans laquelle débouche ledit passage (196).
6. Injecteurde carburant selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section de l’orifice calibré d’alimentation (66) est au moins le double de celle de l’orifice calibré de vidange (81).