Brevet FR2228160A1 — publié le 19741129

L'invention est relative à un procédé pour assembler des injecteurs de carburant de moteurs diesel. Un genre bien connu d'injecteur de carburant comporte une soupape à aiguille qui est chargée par une force antagoniste de manière à s'ouvrir pour une pression du carburant prédéterminée avec précision. Le carburant est délivré par une pompe à haute pression et l'aiguille chargée par un ressort est agencée de manière à ouvrir l'injecteur pour délivrer le carburant, à travers un ajutage, au cylindre correspondant à la pression précitée. L'aiguille de l'injecteur est mobile dans un guide et constitue la pièce d'importance capitale de l'injecteur, du fait qu'il importe au plus haut point que le début d'injection et, ce qui est encore plus importants que la fin d'injection soient commandés, à des instants déterminés avec précision et de telle manière qu'il ne se produise pas de post-injection. Le guide de l'aiguille comprend un élément qui est fixé à ùn carter d'injecteur et, du fait de la pression élevée du carburant, on ne peut utiliser de joint d'étanchéité. Au lieu d'un tel joint il faut prévoir des surfaces planes dressées avec précision, disposées en regard l'une de l'autre, sur le carter de l'injecteur et le guide de l'aiguille, et la pression entre ces surfaces doit être suffisamment élevée et uniforme pour obtenir une étanchéité absolue. Dans des modes de réalisation connus d'injecteurs de ce genre où les divers éléments de l'injecteur sont assemblés par vissage il est presque impossible d'éviter des inégalités de pression de serrage, se traduisant par des inégalités de distribution de pression et par des fuites indésirables entre les surfaces d'étanchéité. Dans les modes de réalisation connus, l'assemblage des diverses pièces de l'injecteur exige d'exercer des couples de serrage élevés sur l'outil utilisé et, en particulier dans le cas des injecteurs de grandes dimensions on risque facilement d'abimer les filetages des vis sous l'action des pressions élevées mises en jeu et de la température.La position du guide de l'aiguille par rapport au carter de l'injecteur est fixée à l'aide de chevilles de calage et, du fait des couples de serrage élevés, ces chevilles sont fréquemment sectionnes ou déformées ce qui donne lieu à des fuites entre les surfaces d'étanchéité. L'invention a principalement pour but de fournir un procédé pour assembler les diverses pièces de l'injecteur de carburant d'une manière telle que ces pièces ne soient pas soumises à des couples de torsion et qu'elles soient soumises à une pression d'assemblage précise, exactement axiale, qui produise des forces de portée distribuées uniformément entre les surfaces lisses rodées du carter d'injecteur et du guide de l'aiguille. Conformément à l'invention, ceci est obtenu par le fait qu'une pièce de tension, qui retient le guide de l'aiguille contre le carter de l'injecteur de carburant, est serrée axialement, concentriquement et sans couple de torsion. à l'aide de moyens générateurs de force. fixés à l'extrémité de la pièce de tension située à l'opposé du guide de l'aiguille et par le fait que des moyens de fixation, par exemple un écrou ou un organe analogue, peuvent être vissés sur la pièce de tension, alors que cettepièce de tension est à l'état contraint, de manière telle que, lorsque les moyens générateurs de force sont relâchés. les moyens de fixation présentent une contrainte de tension appropriée pour maintenir le guide de l'aiguille serré avec une pression suffisante contre le carter de l'injecteur pour assurer une étanchéité absolue. L'invention est relative ainsi à un procédé d'assemblage d'injecteurs de carburant de moteurs diesel, lesquels injecturs comprennent un guide d'aiguille ayant une aiguille montée dans un carter d'injecteur, et l'invention est essentiellement caractérisée en ce que le guide d'aiguille est fixé à une pièce de tension agissant concentriquement, qui est mise en tension avant que ladite pièce de tension, et le guide d'aiguille, monté sur cette pièce. ne soient fixés au carter de l'injecteur.Le procédé peut être mis en oeuvre, d'une manière avantageuse, en utilisant, comme pièce de tension, un tube qui, à son extrémité opposée au guide de l'aiguille, est accouplé à des moyens générateurs de force. pour mettre en tension la pièce de tension au cours de l'assemblage des pièces de l'injecteur de carburant ; il est avantageux en outre de monter un écrou sur l'extrémité de cette pièce de tension tubulaire, du côté opposé au guide de l'aiguille, avant que la pièce de tension ne soit fixée aux moyens généra teurs de tension, cet écrou, lorsqu'on a mis en tension la pièce de tension. étant serré avec un couple minimal. L'invention est relative en outre à des moyens pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus, ces moyens étant caractérisés par le fait qu'ils comprennent une pièce cylindrique présentant un trou fileté intérieurement, pour son accouplement avec la pièce de tension de l'injecteur et deux pièces en forme de disques qui sont mobiles axialement l'une par rapport à l'autre, l'une de ces pièces comportant une rainure circonférentielle du c8té de la seconde pièce, cette rainure étant munie d'un piston annulaire et de moyens pour amener un fluide hydraulique moteur. L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe d'un injecteur de carburant assemblé selon le procédé conforme à l'invention. - la figure 2 est une vue des pièces constitutives de l'injecteur, assemblées mais non serrées, - la figure 3 est une vue de l'injecteur de carburant, la pièce de tension étant mise sous tension par des moyens générateurs de force et - la figure 4 est une vue de la pièce de tension verrouillée, en cet état de tension, à l'intérieur du carter de l'injecteur. L'injecteur de carburant représenté sur la figure 1 comporte un catter 1 et un guide d'aiguille 2 équipé d'une aiguille 3 actionnée par des moyens élastiques, constitués par un ressort 4 par l'intermédiaire d'une tige de pression 5. Un conduit 6 est prévu dans le carter d'injecteur pour amener le carburant, lequel conduit se prolonge par un conduit 7 à travers le guide 2 de l'aiguille 3 jusqu'à la pointe de celle-ci, pour refouler le carburant à travers l'ajutage 8. Les moyens élastiques 4 sont agencés, en ce qui concerne leur force élastique, de telle manière que l'aiguille 3 maintienne fermé le passage situé au niveau de sa pointe 9 jusqu'à ce que la pression du carburant dépasse une valeur prédéterminée et calculée avec précision, pour amener du carburant au cylindre correspondant à l'instant convenable. Les surfaces d'étanchéité 10 et Il prévues respectivement sur le carter de soupape 1 et sur le guide d'aiguille 2, assurent une étanchéité par contact métal contre métal de surfaces lisses rodées, du fait qu'il est pratiquement impossible d'utiliser des joints, en raison des pressions élevées auxquelles travaille un moteur diesel. Pour assurer une application, fournissant une étanchéité satisfaisante entre les surfaces 10 et 11, lrinjecteur de carbu rant est assemblé selon le procédé, conforme à l'invention, qui est décrit ci-après. Comme on le voit sur la figure 2, une pièce de tension 12, munie d'une cavité cylindrique 13 pour loger la tige de pression 5, est vissée fermement dans le guide d'aiguille 2 à l'aide de parties filetées indiquées en 14 sur la figure. A l'extrémité de la pièce de tension 12, qui est opposée au guide d'aiguille 2, est monté sans serrage un écrou 15, de manière que ni la pièce de tension 12 ni le guide d'aiguille 2 ne soient soumis à un couple de torsion. A l'extrémité de la pièce de tension 12, faisant saillie au-dessus de l'écrou 15, sont fixés des moyens générateurs de force, constitués par une pièce cylindrique 16 dont l'extrémité inférieure présente un trou fileté intérieurement qui s'engage sur l'extrémité supérieure de la pièce de tension 12. Entre la pièce cylindrique 16 et la partie supérieure 18 du carter de l'injecteur sont montés deux éléments en forme de disques 19, 20 dont l'ensemble forme des moyens hydrauliques de levage, du fait que la pièce 19 est munie d'une rainure annulaire 21, ouverte axialement dans laquelle est logé un piston annulaire 22. Sur la figure 2, toutes les pièces sont représentées étant serrage. Lorsque le fluide hydraulique moteur est amené avec la pression nécessaire à la rainure annulaire 21, le piston annulaire 22 est entraîné, de manière à sortir de la rainure, de sorte que la pièce cylindrique 16 est soulevée et tire sur la pièce de tension 12 avec une force prévue à cet effet. Une clé tubulaire 23 qui s'engage, à l'aide de dents 24, sur l'extérieur de l'écrou 15 est alors utilisée pour serrer cet écrou, la pièce 20 des moyens générateurs de force comportant des ouvertures qui permettent d'accéder à la clé 23 à l'aide d'un outil 25. Le serrage de l'écrou 15 ne doit pas entrarner la mise en oeuvre d'un couple de torsion, du fait que l'écrou 15 peut être serré modérément jusqu' ce qu'il soit en contact avec le carter de soupape 1. Ce contact qui, conjointement avec la tension exercée dans la pièce de tension 12, est destiné à assurer la pression nécessaire à l'étanchéité suivant les surfaces 10 et 11 se produit uniquement lorsque les moyens générateurs de force 20, 21, 22 sont relâchés. Les tensions s'exerçant dans la pièce de tension 12 sont alors capables de contracter cette pièce et les pièces de l'injecteur de carburant sont alors assemblées avec la pression superficielle de contact désirée, sans que s'exerce un couple de torsion indésirable.Les forces maintenant l'injecteur de carburant assemblé, agissent exactement concentriquement et en outre toutes en fonction du degré de précision de fabrication des pièces. Lorsque les moyens générateurs de force 20, 21, 22 avec la pièce cylindrique 16 et la clé 23 sont enlevés (de la figure 4) la tige de pression 5, conjointement avec- les moyens élastiques 4, est mise en place (voir fig. 1). Ces moyens comportent le ressort 4. une plaque de pression 26, qui agit sur l'extrémité supérieure de la tige de pression 5, et une vis d'extrémité supérieure 27 qui est vissée dans le carter d'injecteur 1 pour mettre sous tension le ressort 4. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. Par exemple les moyens générateurs de force peuvent être réalisés d'une manière absolument différente de celle représentée ici, ils peuvent être constitués par un mécanisme à levier capable de mettre sous tension la pièce de tension dans une mesure suffisante sans mettre en jeu de couple de torsion qui puisse entraSner une inégalité de charge des surfaces d'étanchéité. REVENDICATIONS 1. Procédé pour assembler des injecteurs de carburant de moteurs diesel lesquels injecteurs comportent un guide d'aiguille comportant une aiguille montée dans un carter d'injecteur, caractérisé en ce que le guide d'aiguille (2) est fixé à une pièce de tension (12) agissant concentriquement, qui est mise en tension avant que ladite pièce de tension, et le guide d'aiguille (2), monté sur cette pièce (12), ne soient fixés au carter (1) de l'injecteur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'extrémité de la pièce de tension tubulaire (12), qui est située à l'opposé du guide d'aiguille (2), est disposé un écrou (15) avant que la pièce de tension (12) soit fixée aux moyens générateurs de force (16, 19), cet écrou (15), une fois la pièce de tension (12) mise sous tension, étant serré avec un couple minimal. 3. Moyens pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisés en ce qu'ils comportent une pièce cylindrique (16) présentant un trou fileté intérieurement (17), pour son accouplement avec la pièce de tension (~2) de l'injecteur et deux pièces en forme de disques (19, 20) qui sont mobiles axialement l'une par rapport à l'autre, l'une de ces pièces comportant une rainure circonférentielle (21) du cté de la seconde pièce. cette rainure étant munie d'un piston annulaire (22) et de moyens pour amener un fluide hydraulique moteur. 4. Injecteur de carburant de moteur diesel, assemblé selon le procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, ou à l'aide des moyens selon la revendication 3.