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EP3489505B1 - Aiguille de vanne d'un injecteur - Google Patents

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Publication number
EP3489505B1
EP3489505B1 EP18204271.3A EP18204271A EP3489505B1 EP 3489505 B1 EP3489505 B1 EP 3489505B1 EP 18204271 A EP18204271 A EP 18204271A EP 3489505 B1 EP3489505 B1 EP 3489505B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve needle
needle
valve
additional part
injector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18204271.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3489505A1 (fr
Inventor
Thierry Thibault
Nicolas Rodier
Matthieu LACOTTE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies IP Ltd
Original Assignee
Delphi Technologies IP Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies IP Ltd filed Critical Delphi Technologies IP Ltd
Publication of EP3489505A1 publication Critical patent/EP3489505A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3489505B1 publication Critical patent/EP3489505B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/166—Selection of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0635—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding
    • F02M51/0642—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding the armature having a valve attached thereto
    • F02M51/0653—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding the armature having a valve attached thereto the valve being an elongated body, e.g. a needle valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90—Selection of particular materials
    • F02M2200/9053—Metals

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector provided with a device for reinforcing the valve member of the injector.
  • a fuel injector conventionally comprises a valve member or commonly called a valve needle controlled in opening and closing as a function of the pressure prevailing in a control chamber, which pressure is a function of the position of a control solenoid valve.
  • the needle is slidable within a bore of a nozzle body, wherein one end of the needle is sealingly fitted with a nozzle seat provided on an inner surface of the bore of the nozzle body. nozzle to control the supply of fuel through the injection holes located in the wall of the nozzle body.
  • a plurality of injections are performed during an operating cycle of the engine.
  • This multiple injection process also known as a multiple injection strategy, involves performing multiple injections during an engine operating cycle and for each cylinder of the engine.
  • EP1045135 A2 discloses a fuel injection valve capable of suppressing secondary fuel injection and precisely controlling fuel injection.
  • a fuel injector 100 of the prior art is in this example a diesel fuel injector comprising an actuator 112, a valve needle 114 of the prior art, a nozzle body 116, a control valve assembly 120, an injector body 118 and a nut 122.
  • the nozzle body 116, the control valve assembly 120 and the actuator 112 are held together by the nut 122.
  • the valve needle 114 of the art anterior slides in a cylindrical bore of the nozzle body 116.
  • the valve needle 114 of the prior art has a natural frequency F114 of vibration which is calculated in the recessed mode on a valve seat arranged in the nozzle body 116.
  • the natural frequency F114 has a value of the order of 26.7 kHz.
  • the needle has a mass of about 2.2 grams.
  • the object of the present invention is to provide a solution which overcomes these drawbacks by providing better control of the quantity injected with a very low hydraulic separation between two successive injections allowing an improvement in combustion.
  • the present invention proposes to solve these problems by a valve needle of a fuel injector extending along a longitudinal axis between a needle head and a needle tip, the valve needle having a natural frequency of vibration at least 1.3 less than the natural frequency of vibration of a valve needle of the prior art adapted to be arranged in the fuel injector.
  • the density of the valve needle of the invention is homogeneous from the needle head to the tip needle.
  • the valve needle further comprises an additional part added in the vicinity of the needle head.
  • the additional piece has a mass of at least 1.5 grams.
  • the additional part can be an inner screw sleeve.
  • the additional part is a material with a density greater than 7, for example steel or tungsten carbide.
  • the density of the valve needle is heterogeneous from the needle head to the needle tip.
  • the density of the needle head is greater than the density of the needle tip of the valve needle.
  • the valve needle comprises the additional part and a needle spring.
  • the needle spring is attached at a first end to the valve needle and at a second end to the additional part.
  • An injector comprises a nozzle assembly comprising a valve needle made according to one of the preceding embodiments, the valve needle being adapted to slide in a bore of a nozzle body.
  • top-to-bottom orientation is arbitrarily chosen and, words and expressions such as "above, below, above, below, top, bottom " can be used without any intention to limit the invention.
  • FIG 2 is described an embodiment of the invention relating to a fuel injector 10, here a diesel injector although the invention is fully transposable to a gasoline or any other fuel injector.
  • a fuel injector 10 here a diesel injector
  • the invention is fully transposable to a gasoline or any other fuel injector.
  • the description will detail the elements of the invention and will remain more succinct and general as regards the surrounding elements.
  • the injector 10 extends along a longitudinal axis X and comprises from bottom to top, in the conventional and non-limiting sense of the figures, a nozzle assembly comprising a valve member 14 also called valve needle 14 arranged in a body of nozzle 16, a control valve assembly 20 arranged in a valve body, an actuator 12 arranged in an actuator body.
  • the valve needle 14 is axially slidable in a longitudinal cylindrical bore of the nozzle body 16.
  • the nozzle assembly, the control valve assembly 20 and the actuator 12 are held together by a nut 22.
  • the valve needle 14 comprises a first upper zone located at the in the vicinity of the head 28.
  • the first upper zone of the valve needle 14 has a mass of at least 1.5 grams more than a second lower zone in the vicinity of the tip 30 of the valve needle.
  • the valve needle 14 can be biased by force in the closing direction of the valve needle 14 by means of a return spring 26.
  • the valve needle 14 includes an additional part 24.
  • the mass of the additional part 24 is between 1.8 grams and 3.5 grams. In the example shown in figure 3 the mass of the additional piece 24 is approximately 1.5 grams ,.
  • the total mass of the needle 14 and of the additional part 24 is between 4 grams and 5.7 grams.
  • the valve needle 14 and the additional part 24 are arranged in a control chamber of the injector.
  • the mass needle 114 of the prior art shown in figure 1 vibrates at the natural frequency F114 and the earth needle 14 at a natural frequency F14 with the additional part 24.
  • the density of the valve needle 14 is homogeneous from the head 28 of the valve needle to the tip 30 of the valve needle.
  • the additional piece 24 has a mass of at least 1.5 grams.
  • the material of the additional part 24 may be mercury or a material with a density greater than 7, for example steel or tungsten carbide.
  • the natural frequency F14 of the valve needle 14 with the additional part 24 made of tungsten carbide is of the order of 15 kHz and of steel of 18 kHz.
  • the additional part 24 can be an internal screw sleeve which comes to fit on a complementary part with external thread of the head 28 of the vannel4 needle.
  • the additional part 24 is a ring with an internal thread (not shown) adapted to fit together around the external thread (not shown) of the head 28 of the valve needle 14.
  • the valve needle 14 comprises the additional part 24 and a needle spring 34.
  • the needle spring 34 is attached at a first end to the valve needle 14 and at a second end to the additional part 24.
  • the valve needle 14 is homogeneous from the valve needle head 28 to the valve needle tip 30.
  • the mass of the additional part 24 has a mass of between 0.5 gram and 2 grams and the stiffness of the needle spring 34 is between 1000 and 4000 N / mm.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • L'invention est relative à un injecteur de carburant pourvu d'un dispositif de renforcement du membre de vanne de l'injecteur.
    • ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
  • Un injecteur de carburant comprend classiquement un membre de vanne ou appelé communément une aiguille de vanne pilotée en ouverture et en fermeture en fonction de la pression régnant dans une chambre de contrôle, laquelle pression est fonction de la position d'une électrovanne de contrôle. L'aiguille est coulissante à l'intérieur d'un alésage d'un 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 au travers des trous d'injection situés dans la paroi du corps de buse.
  • Afin de réduire les émissions et d'améliorer les performances des moteurs à combustion interne par injection, on réalise une pluralité d'injection lors d'un cycle de fonctionnement du moteur. Ce processus d'injections multiples, également appelé stratégie d'injection multiple, consiste à réaliser de multiples injections pendant un cycle de fonctionnement d'un moteur et pour chaque cylindre du moteur.
  • La quantité de carburant injecté étant fonction de la pression régnant dans le corps de buse de l'injecteur et de la durée d'ouverture de l'injecteur, on observe, lors d'une deuxième injection, que la quantité d'injection réelle est différente de celle souhaitée. La mise au point du moteur est alors difficile à réaliser. EP1045135 A2 divulgue une soupape d'injection de carburant capable de supprimer une injection de carburant secondaire et de contrôler avec précision l'injection de carburant.
  • Comme décrit dans la figure 1, un injecteur de carburant 100 de l'art antérieur est dans cet exemple un injecteur de carburant diesel comprenant un actionneur 112, une aiguille de vanne 114 de l'art antérieur, un corps de buse 116, un ensemble de vanne de contrôle 120, un corps porte injecteur 118 et un écrou 122. Le corps de buse 116, l'ensemble de vanne de contrôle 120 et l'actionneur 112 sont maintenus ensemble par l'écrou 122. L'aiguille de vanne 114 de l'art antérieur coulisse dans un alésage cylindrique du corps de buse 116.
  • L'aiguille de vanne 114 de l'art antérieur a une fréquence propre F114 de vibration qui est calculé dans le mode encastré sur un siège de valve agencé dans le corps de buse 116. La fréquence propre F114 a une valeur de l'ordre de 26,7 kHz. L'aiguille a une masse d'environ 2,2 grammes.
  • Actuellement, on ajuste la quantité de carburant injectée lors d'une deuxième injection de carburant au moyen d'un logiciel implémenté dans l'unité de contrôle moteur incorporant un modèle physique ou des cartes issues de la mise en au point du moteur. De plus le délai d'ouverture de la deuxième injection varie à cause de la vibration de l'aiguille de vanne 114 de l'art antérieur. En effet après l'injection de la première injection, l'aiguille de vanne 114 vibre sur le siège de vanne du corps de buse 116 et quand la deuxième injection commence :
    • si la masse supérieure de l'aiguille de vanne 114 est dans un mouvement de vibration avec une vitesse positive, c'est-à-dire une vitesse vers le haut selon la figure 1, cela donnera donc un faible délai d'ouverture de la deuxième injection,
    • si la masse supérieure de l'aiguille de vanne 114 est dans un mouvement de vibration avec une vitesse négative, c'est-à-dire une vitesse vers le bas selon la figure 1, cela donnera donc un long délai d'ouverture de la deuxième injection.
  • L'objet de la présente invention est de fournir une solution qui résout ces inconvénients en effectuant un meilleur contrôle de la quantité injectée avec une séparation hydraulique très faible entre deux injections successives permettant une amélioration de la combustion.
    • RESUME DE L'INVENTION
  • La présente invention se propose de résoudre ces problèmes par un aiguille de vanne d'un injecteur de carburant s'étendant le long d'un axe longitudinal entre une tête d'aiguille et une pointe d'aiguille, l'aiguille de vanne ayant une fréquence propre de vibration d'au moins 1,3 inférieure à la fréquence propre de vibration d'une aiguille de vanne de l'art antérieur adaptée à être agencée dans l'injecteur de carburant. L'aiguille de vanne a un ratio = F114/F14 qui est supérieure à 1,3 où la fréquence propre de l'aiguille de vanne de l'art antérieur est d'environ 26,7 kHz. La densité de l'aiguille de vanne de l'invention est homogène de la tête d'aiguille à la pointe d'aiguille. L'aiguille de vanne comprend de plus une pièce additionnelle ajoutée au voisinage de la tête d'aiguille. La pièce additionnelle a une masse d'au moins 1,5 grammes. La pièce additionnelle peut être un manchon à vis intérieure. La pièce additionnelle est un matériau avec une densité supérieure à 7, par exemple l'acier ou le carbure de tungstène.
  • Dans une alternative qui ne fait pas partie de l'invention, la densité de l'aiguille de vanne est hétérogène de la tête d'aiguille à la pointe d'aiguille. La densité de la tête de l'aiguille est supérieure à la densité de la pointe d'aiguille de l'aiguille de vanne.
  • Dans un deuxième mode de réalisation, l'aiguille de vanne comprend la pièce additionnelle et un ressort d'aiguille. Le ressort d'aiguille est fixé à une première extrémité à l'aiguille de vanne et à une deuxième extrémité à la pièce additionnelle.
  • Un injecteur comprend un ensemble de buse comprenant une aiguille de vanne réalisée selon l'un des modes de réalisations précédents, l'aiguille de vanne étant adaptée à coulisser dans un alésage d'un corps de buse.
    • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels:
    • La figure 1 est un injecteur en coupe selon l'art antérieur.
    • La figure 2 est un injecteur en coupe selon un premier mode de réalisation.
    • La figure 3 est une vue en coupe agrandie de l'aiguille de vanne et du corps de buse d'un injecteur selon un premier mode de réalisation.
    • Les figures 4, 5, 6 et 7 sont des vues en coupe de l'aiguille de vanne.
    • La figure 8 est un vue en coupe de l'aiguille de vanne selon un deuxième mode de réalisation de l'invention
    • La figure 9 représente les graphes de débit de carburant et d'activation de l'actionneur pour deux injections consécutives.
    DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
  • 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.
  • Selon la figure 2, 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.
  • 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 comprenant un membre de vanne 14 appelé aussi aiguille de vanne 14 agencée dans un corps de buse 16, un ensemble de vanne de contrôle 20 agencé dans un corps de vanne, un actionneur 12 agencé dans un corps d'actionneur. L'aiguille de vanne 14 est agencée axialement coulissante dans un alésage cylindrique longitudinal du corps de buse 16. L'ensemble de buse, l'ensemble de vanne de contrôle 20 et l'actionneur 12 sont maintenus ensemble par un écrou 22.
  • Dans un premier mode de réalisation de l'invention et comme décrit dans la figure 3, l'aiguille de vanne 14 de l'injecteur 10 de carburant s'étend le long d'un axe longitudinal X allant d'une première extrémité formant une tête 28 à une deuxième extrémité formant une pointe 30. L'aiguille de vanne 14 a une fréquence propre F14 de vibration d'au moins 1,3 inférieure à la fréquence propre F114 de vibration de l'aiguille de vanne 114 de l'art antérieur. L'aiguille de vanne 114 de l'art antérieur telle que décrit précédemment est compris dans l'état de la technique antérieure à cette invention. L'aiguille de vanne 14 a une fréquence propre F14 de vibration. L'aiguille de vanne 114 de l'art antérieur a une fréquence propre F114 de vibration. La fréquence propre F114 de l'aiguille de vanne 114 de l'injecteur 100 a une valeur d'environ 26,7 kHz. L'aiguille de vanne 14 de l'invention a un ratio de fréquence qui est défini ainsi :
    • Ratio = F114/F14 qui est supérieure à 1,3.
  • Dans le premier mode de réalisation de l'invention et selon la figure 3, l'aiguille de vanne 14 comprend une première zone supérieure située au voisinage de la tête 28. La première zone supérieure de l'aiguille de vanne 14 a une masse d'au moins 1,5 grammes de plus qu'une deuxième zone inférieure au voisinage de la pointe 30 de l'aiguille de vanne. L'aiguille de vanne 14 peut être sollicité par une force dans la direction de fermeture de l'aiguille de vanne 14 au moyen d'un ressort de rappel 26. Comme décrit dans les figures 3, 5 et 6, l'aiguille de vanne 14 comprend une pièce additionnelle 24. La masse de la pièce additionnelle 24 est compris entre 1,8 grammes et 3,5 grammes. Dans l'exemple représenté dans la figure 3 la masse de la pièce additionnelle 24 est d'environ 1.5 grammes,. La masse totale de l'aiguille 14 et de la pièce additionnelle 24 est compris entre 4 grammes et 5,7 grammes. L'aiguille de vanne 14 et la pièce additionnelle 24 sont agencées dans une chambre de contrôle de l'injecteur. L'aiguille de masse 114 de l'art antérieur représenté dans la figure 1 vibre à la fréquence propre F114 et l'aiguille de masse 14 à une fréquence propre F14 avec la pièce additionnelle 24.
  • L'aiguille de vanne 14 a la caractéristique suivante :
    • Ratio = F114/F14 est supérieur à 1, 3,
    • masse de la pièce additionnelle 24 est compris entre 1,8 grammes et 3,5 grammes.
  • La densité de l'aiguille de vanne 14 est homogène de la tête 28 d'aiguille de vanne à la pointe 30 d'aiguille de vanne. La pièce additionnelle 24 a une masse d'au moins 1,5 grammes. Le matériau de la pièce additionnelle 24 peut être du mercure ou un matériau avec une densité supérieure à 7, par exemple l'acier ou le carbure de tungstène. La fréquence propre F14 de l'aiguille de vanne 14 avec la pièce additionnelle 24 réalisée en carbure de tungstène est de l'ordre de 15KHz et en acier de 18 KHz. Comme décrit dans la figure 5, la pièce additionnelle 24 peut être un manchon à vis intérieure qui vient s'agencer sur une partie complémentaire à filetage extérieure de la tête 28 de l'aiguille de vannel4. Selon la figure 6, la pièce additionnelle 24 est une bague à filetage intérieur (non représenté) adaptée pour s'agencer complémentairement autour du filetage extérieure (non représenté) de la tête 28 de l'aiguille de vanne 14.
  • Dans une alternative qui ne fait pas partie de l'invention, et comme décrit dans les figures 4 et 7, la densité de l'aiguille de vanne est hétérogène de la tête 28 d'aiguille à la pointe 30 d'aiguille, la densité de la tête 28 de l'aiguille de vanne est supérieure à la densité de la pointe 30 d'aiguille. Dans la figure 4, la tête 28 de l'aiguille de vanne comprend un alésage avec un filetage intérieur dans sa partie inférieure. La pointe 30 de l'aiguille de vanne comprend dans sa partie supérieure une tête de vis qui s'agence complémentairement à l'alésage de la tête 28 de l'aiguille de vanne 14. Dans la figure 7, la tête 28 de l'aiguille de vanne 14 comprend dans sa partie inférieure une tête de vis qui s'agence à l'intérieur d'un alésage fileté agencé dans la partie supérieure de la pointe 30 de l'aiguille de vanne. Les figures 4 et 7 décrivent principalement l'aiguille de vanne 14. L'aiguille de masse 114 de l'art antérieur décrit dans la figure 1 vibre à la fréquence propre F114 et l'aiguille de masse 14 a une fréquence propre F14. L'aiguille de vanne 14 a la caractéristique suivante :
    • Ratio = F114/F14 est supérieur à 1, 3.
    La tête 28 de l'aiguille de vanne 14 a une masse d'au moins 1,5 grammes supérieure à la pointe 30 de l'aiguille de vanne 14. Le matériau de la tête peut être un matériau avec une densité supérieure à 7, par exemple l'acier ou le carbure de tungstène.
  • Dans un deuxième mode de réalisation et comme décrit dans la figure 8, l'aiguille de vanne 14 comprend la pièce additionnelle 24 et un ressort d'aiguille 34. Le ressort d'aiguille 34 est fixé à une première extrémité à l'aiguille de vanne 14 et à une deuxième extrémité à la pièce additionnelle 24. L'aiguille de vanne 14 est homogène de la tête 28 d'aiguille de vanne à la pointe 30 d'aiguille de vanne. Dans un exemple de ce deuxième mode de réalisation, la masse de la pièce additionnelle 24 a une masse compris entre 0.5 gramme et 2 grammes et la raideur du ressort d'aiguille 34 est compris entre 1000 et 4000 N/mm.
  • Dans ce chapitre nous allons décrire le fonctionnement de l'injecteur 10. Comme décrit dans les figures 2 et 9, une première impulsion électrique 1 est envoyée à l'actionneur 12. Ainsi l'actionneur 12 est électriquement alimenté, il attire une armature magnétique et une tige de vanne qui sont fixés ensemble, ce qui ouvre le canal d'évacuation (non représenté) et permet au carburant enfermé dans la chambre de contrôle de s'évacuer vers un circuit à basse pression (non représenté). Alors la pression diminue dans la chambre de contrôle et l'aiguille de vanne 14 se déplace dans l'alésage du corps de buse 16 vers une position ouverte dans laquelle la pointe 30 de l'aiguille de vanne 14 s'éloigne du siège du corps de buse 16. Par voie de conséquence l'injecteur 10 injecte une première quantité injectée de carburant 6 dans une chambre de combustion. Puis une deuxième impulsion électrique 2 séparée de la première impulsion électrique 1 d'une séparation électrique 3 est envoyée à l'actionneur 12. Ainsi l'injecteur 10 injecte une deuxième quantité injectée 7 dans la chambre de combustion. La deuxième quantité injectée 7 est contrôlable. La deuxième quantité injectée 7 a un délai d'ouverture 5 qui peut varier à cause de la vibration de l'aiguille de vanne 14. Lorsque séparant la première quantité injectée 6 et la deuxième quantité injectée 7 comme décrit dans la figure 9 alors la deuxième quantité injectée 7 peut être contrôlable. Cela est obtenu par l'invention qui consiste à ajouter une masse de l'ordre de 1,5 gramme au voisinage de la tête 28 de l'aiguille de vanne 14 comme il décrit dans les modes de réalisation ci-dessus. En fait lorsque la première quantité injectée 6 est injectée, l'aiguille de vanne 14 vibre sur le siège du corps de buse 16 et quand la deuxième quantité injectée 7 commence à être injectée, deux cas de figures se présentent qui sont :
    • Si la masse supérieure de l'aiguille est dans un mouvement de vibration avec une vitesse positive (vitesse vers le haut), la masse supérieure essaie donc d'ouvrir l'injecteur 10. Cela donnera donc un faible délai d'ouverture 5 de l'injection de la deuxième quantité injectée 7.
    • A l'inverse, si la masse supérieure est dans un mouvement vibratoire avec une vitesse négative (vitesse vers le bas), cette dernière comprime donc l'aiguille de vanne 14 sur le siège du corps de vanne 16. Cela se traduira par une augmentation du délai d'ouverture 5 de l'injection de la deuxième quantité injectée 7.
    LISTE DES REFERENCES UTILISEES
    • 10
    injecteur
    12
    actionneur
    14
    aiguille de vanne
    16
    corps de buse
    18
    corps porte injecteur
    20
    ensemble vanne de contrôle
    22
    écrou
    24
    pièce additionnelle
    26
    ressort de rappel
    28
    tête d'aiguille de vanne
    30
    pointe d'aiguille de vanne
    32
    corps d'aiguille de vanne
    34
    ressort d'aiguille
    100
    injecteur
    112
    actionneur
    114
    aiguille de vanne
    116
    corps de buse
    118
    corps porte injecteur
    120
    ensemble de vanne de contrôle
    122
    écrou
    X
    Axe longitudinal
    F14
    fréquence de vibration de l'aiguille de vanne 14
    F114
    fréquence de vibration de l'aiguille de vanne 114
    1
    première impulsion électrique
    2
    deuxième impulsion électrique
    3
    séparation électrique
    4
    délai d'ouverture de la première injection
    5
    délai d'ouverture de la deuxième injection
    6
    première quantité injectée
    7
    deuxième quantité injectée

Claims (5)

  1. Aiguille de vanne (14) d'un injecteur de carburant (10) s'étendant le long d'un axe longitudinal (X) entre une tête d'aiguille (28) et une pointe d'aiguille (30), la densité de l'aiguille de vanne (14) étant homogène de la tête d'aiguille (28) à la pointe d'aiguille (30) et l'aiguille de vanne (14) comprenant une pièce additionnelle (24) ajoutée au voisinage de la tête d'aiguille (28), la pièce additionnelle (24) ayant une masse d'au moins 1,5 grammes et caractérisé en ce que la masse totale de l'aiguille de vanne (14) et de la pièce additionnelle (24) est compris entre 4 grammes et 5,7 grammes.
  2. Aiguille de vanne (14) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce additionnelle (24) est un manchon à vis intérieure.
  3. Aiguille de vanne (14) selon la revendication 1, dans laquelle l'aiguille de vanne (14) comprend la pièce additionnelle (24) et un ressort d'aiguille (34), le ressort d'aiguille (34) étant fixé à une première extrémité à l'aiguille de vanne (14) et à une deuxième extrémité à la pièce additionnelle (24).
  4. Aiguille de vanne (14) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce additionnelle (24) est un matériau avec une densité supérieure à 7, par exemple l'acier ou le carbure de tungstène.
  5. Injecteur (10) comprenant un ensemble de buse comprenant une aiguille de vanne (14) réalisée selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'aiguille de vanne (14) étant adaptée à coulisser dans un alésage d'un corps de buse (16).
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