FR2893364A1

FR2893364A1 - Diesel engine fuel injector has copper or similar seal fixed by welding, adhesive or bonding to thrust surface

Info

Publication number: FR2893364A1
Application number: FR0553460A
Authority: FR
Inventors: Patrick Dumont; Laurent Krebs; Franck Levy; Gregory Musq
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2007-05-18

Abstract

The fuel injector (1), connected to the engine cylinder head (4), has a seal (14) of a different material such as copper or other malleable material that is resistant to the heat of combustion gases, joined solidly to its thrust surface (12) by welding, adhesive or bonding. The injector can be held in position against the cylinder head surface by a lever (8) with a forked end, held in place by a screw (11) and ring (10).

Description

INJECTEUR DE CARBURANT DANS UN MOTEUR DIESEL ET MOTEUR DIESEL POURVU DEFUEL INJECTOR IN A DIESEL ENGINE AND DIESEL ENGINE PROVIDED WITH

TELS INJECTEURS.SUCH INJECTORS.

DESCRIPTIONDESCRIPTION

Le sujet de cette invention est un injecteur de carburant de moteur diesel, ainsi que des moteurs diesels pourvus de tels injecteurs. Dans les moteurs diesels, l'injection de carburant s'effectue ordinairement par l'intermédiaire d'injecteurs montés dans la culasse, pourvus d'une portée circulaire et plane et d'une tuyère d'injection qui se dresse au milieu de la portée d'appui. La portée de chaque injecteur s'appuie sur une surface de la culasse et la tuyère s'étend au-dessous en traversant une ouverture de la culasse et communique à la chambre de combustion. Dans certains moteurs, le montage est du genre appelé à rampe commune, où les injecteurs sont disposés en alignement et alimentés par un dispositif d'alimentation unique. Les injecteurs sont logés dans un creux de la culasse et maintenus sur une surface de siège au fond, qu'ils touchent par les portées d'appui, au moyen de leviers de pressage à fourchette, de brides de serrage ou d'autres moyens. Un joint pouvant consister en une rondelle de cuivre est intercalé entre la portée d'appui des injecteurs et le siège sur la culasse afin de limiter les fuites de gaz de combustion autour des buses. Cette disposition est toutefois susceptible d'être perfectionnée, d'autant plus qu'il apparaît assez souvent des erreurs au montage du moteur, où des rondelles d'étanchéité sont oubliées ou remplacées par inadvertance par d'autres, de sorte que l'étanchéité est alors compromise. L'objet de l'invention est donc d'améliorer l'étanchéité aux injecteurs au moyen d'une conception meilleure du dispositif d'étanchéité, tout en facilitant le montage des injecteurs. Selon l'invention, la rondelle d'étanchéité est remplacée par une couche d'étanchéité établie en couvrant la portée d'appui, et cette couche d'étanchéité est partie intégrante de l'injecteur en lui étant unie par une liaison solide pouvant être une solution solide entre les matières de l'injecteur et de la couche, une soudure, un frettage ou un collage. La liaison étanche obtenue est de meilleure qualité et le nombre de pièces du moteur est réduit. L'invention concerne aussi certains moteurs où ce genre d'injecteurs est employé. L'invention sera maintenant décrite au moyen d'une réalisation préférée de l'invention et en renvoi aux figures 1 et 2, qui représentent un agencement d'injecteur et un agrandissement illustrant mieux l'invention. Sur les figures, l'injecteur porte la référence 1 générale et comprend un corps d'injection 2 enfoncé dans un alésage 3 d'une culasse 4 du moteur diesel (partiellement représenté ici, le reste n'étant pas affecté par l'invention). D'autres injecteurs semblables non représentés sont placés en alignement de celui-ci perpendiculairement au plan de la figure, et alimentés par une rampe commune (système généralement appelé en anglais "common rail"). L'injecteur 1 comprend encore une tuyère d'injection 5 du carburant dans une chambre de combustion 6 sous-jacente à la culasse 4 et qui traverse un perçage 7 de la culasse 4. Un levier 8 s'appuie par une extrémité fourchue sur le corps d'injection 2 et par l'extrémité opposée sur un palier 9 de la culasse 4. Une bague 10 l'entoure à une portion intermédiaire, et une vis 11 est engagée à travers la bague 10 et finit dans un taraudage de la culasse 4 : le serrage de la vis 11 déplace donc la bague 10 vers la culasse 4 et approche de la vis le levier 8 de l'injecteur 1 de façon à presser sur lui. L'invention fonctionne aussi avec tout autre système de sevrage d'injecteur. Le corps d'injecteur 2 comprend une portée d'appui 12 dirigée vers une surface de siège 13 au fond du rail 3 et qui s'étend autour de la tuyère d'injection 5, qui se dresse sous elle. Ici, la portée d'appui 12 est couverte d'une couche d'étanchéité 14 en cuivre ou en une autre matière malléable, résistant à la chaleur des gaz de combustion et qui est en contact direct avec la surface de siège 13. La couche d'étanchéité 14 est unie à la portée d'appui 12 par une liaison solide 15 qui peut être une solution solide du cuivre et de l'acier composant le corps d'injecteur 2. The subject of this invention is a diesel engine fuel injector, as well as diesel engines provided with such injectors. In diesel engines, the injection of fuel usually takes place via injectors mounted in the cylinder head, provided with a circular and flat surface and an injection nozzle which stands in the middle of the range. support. The range of each injector is based on a surface of the cylinder head and the nozzle extends below through an opening of the cylinder head and communicates with the combustion chamber. In some engines, the assembly is of the kind called common rail, where the injectors are arranged in alignment and powered by a single feed device. The injectors are housed in a recess of the cylinder head and held on a seat surface at the bottom, which they touch by the bearing surfaces, by means of fork-pressing levers, clamps or other means. A joint that can consist of a copper washer is interposed between the bearing surface of the injectors and the seat on the cylinder head to limit the combustion gas leakage around the nozzles. This provision is, however, likely to be improved, especially as it appears quite often errors in the mounting of the engine, where sealing washers are forgotten or inadvertently replaced by others, so that the seal is then compromised. The object of the invention is therefore to improve the sealing of the injectors by means of a better design of the sealing device, while facilitating the mounting of the injectors. According to the invention, the sealing washer is replaced by a sealing layer established by covering the bearing surface, and this sealing layer is an integral part of the injector by being united to it by a solid connection which can be a solid solution between the materials of the injector and the layer, a weld, a hoop or a bonding. The sealed connection obtained is of better quality and the number of parts of the engine is reduced. The invention also relates to certain engines where this kind of injectors is used. The invention will now be described by means of a preferred embodiment of the invention and referring to Figures 1 and 2, which show an injector arrangement and an enlargement illustrating the invention better. In the figures, the injector bears the general reference 1 and comprises an injection body 2 pressed into a bore 3 of a cylinder head 4 of the diesel engine (partially shown here, the remainder not being affected by the invention) . Other similar injectors not shown are placed in alignment thereof perpendicularly to the plane of the figure, and fed by a common rail (system commonly called "common rail"). The injector 1 further comprises a fuel injection nozzle 5 in a combustion chamber 6 underlying the cylinder head 4 and which passes through a bore 7 of the cylinder head 4. A lever 8 is supported by a forked end on the cylinder head 4. injection body 2 and the opposite end on a bearing 9 of the cylinder head 4. A ring 10 surrounds it at an intermediate portion, and a screw 11 is engaged through the ring 10 and ends in a tapping of the cylinder head 4: the tightening of the screw 11 thus moves the ring 10 towards the cylinder head 4 and approaches the screw the lever 8 of the injector 1 so as to press on it. The invention also works with any other injector weaning system. The injector body 2 comprises a bearing surface 12 directed towards a seat surface 13 at the bottom of the rail 3 and which extends around the injection nozzle 5, which stands under it. Here, the bearing surface 12 is covered with a sealing layer 14 made of copper or other malleable material, resistant to the heat of the combustion gases and which is in direct contact with the seat surface 13. sealing member 14 is united to the bearing surface 12 by a solid connection 15 which may be a solid solution of the copper and the steel constituting the injector body 2.

L'intégration de l'élément d'étanchéité (la couche d'étanchéité 14 remplaçant un joint en rondelle) à l'injecteur 1 lui-même simplifie le montage et évite des possibilités d'erreur. De plus, on remarquera que la liaison solide 15 forme une barrière circulaire aux fuites de gaz en éliminant tout jeu entre le corps d'injecteur 2 et l'élément d'étanchéité, ce qui réduit les fuites qui pouvaient subsister malgré l'application de la force de serrage. D'autres liaisons solides assurant l'union de l'élément d'étanchéité et du corps d'injecteur 2 sur leurs surfaces de contact naturel, ou du moins un pourtour de celles-ci, auraient les mêmes effets bénéfiques sur l'étanchéité et le montage ; on peut citer le collage, le frettage (ajustement sans jeu) sur la tuyère d'injection 5 ou la soudure.10 The integration of the sealing element (the sealing layer 14 replacing a washer seal) to the injector 1 itself simplifies assembly and avoids the possibility of error. In addition, it will be noted that the solid bond 15 forms a circular barrier to gas leakage by eliminating any clearance between the injector body 2 and the sealing element, which reduces the leakage that could remain despite the application of the clamping force. Other solid bonds ensuring the union of the sealing element and the injector body 2 on their natural contact surfaces, or at least one around them, would have the same beneficial effects on the sealing and mounting ; there may be mentioned bonding, shrinking (adjustment without play) on the injection nozzle 5 or welding.

Claims

1) diesel engine fuel injector (1), comprising a bearing surface (12) on a cylinder head (4) of the engine, which surrounds an injection nozzle (5), characterized in that it comprises a layer sealing member (14) covering the bearing surface (12), the sealing layer (14) and the bearing surface (12) being of different materials and integrated together by a solid connection.

2) fuel injector according to claim 1, characterized in that the solid bond is a solid solution between the materials of the bearing surface and the sealing layer.

3) fuel injector according to claim 1, characterized in that the solid connection is a weld.

4) fuel injector according to claim 1, characterized in that the solid bond is a bonding.

5) fuel injector according to claim 1, characterized in that the solid connection is a hoop.

6) fuel injector according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the material of the sealing layer is copper.

7) diesel engine with injectors according to any one of the preceding claims.

8) Diesel engine with common rail fuel supply, provided with injectors according to 30B 15415 JCI 6 any one of claims 1 to 6, arranged in alignment and held by levers (8).