Brevet FR2328853A1 — publié le 19770520

L'invention concerne une soupape électromagnétique d'injection pour moteurs à combustion interne, avec une soupape à plusieurs voies commandée électromagnétiquement pour la charge et la décharge du côté arrière de l'aiguille d'injection, à l'encontre de la pression antagoniste de l'accumulateur qui agit dans le sens de l'ouverture. Dans ces conditions, la soupape à plusieurs voies se compose d'un corps de distribution et d'un tiroir de distribution qui est guidé dans celui-ci de manière étanche à la pression et qui est actionné par un aimant, avec un piston de commande qui y est également guidé et qui comporte, du côté frontal, une butée d'étan- chéité. Lorsque l'aimant est désexcité, le tiroir de distribution repose sur un siège d'étanchéité dans le corps de distribution, en obturant un trajet de décharge, la chambre du côté arrière de l'aiguille d'injection étant alors sous pression. Par contre, lorsque l'aimant est excité, le tiroir de dis tribution est écarté de son siège d'étanchéité et il dégage la chambre du c8té arrière de l'aiguille d'injection en vue de la décharge. En même temps, le tiroir de distribution s'applique de manière étanche sur la butée d'étanchéité et il bloque l'arrivée de pression. Une soupape d'injection du genre défini ci-dessus est représentée sur la figure 1 de la demande de brevet allemand nO 2 051 944. Cette forme de réalisation a pour inconvénient que lors de l'établissement de la pression du système, le tiroir de distribution ne ferme pas de manière se le trajet de décharge. De ce fait, l'éta- blissement de la pression dans le système hydraulique est retardé en raison des fuites assez importantes. Cet inconvénient pourrait être éliminé par une augmentation de la vitesse de démarrage du moteur, mais une semblable solution est à rejeter en raison du surcroit d'énergie nécessaire qui doit être assumé par la batterie starter. Le but de l'invention est de remédier à cette lacune. En concevant l'invention, on s'est fixé pour tâche de fournir une soupape d'injection à commande électromagnétique du genre défini dans le préambule, soupape qui présente de faibles pertes de pression dans le système.sous haute pression, en particulier pendant la phase d'établissement de la pression. D'après l'invention, ce problème est résolu par le fait qu' il est disposé, entre le piston de commande et la butée d'étanchéité, un ressort hélicoldal dont les spires d'extrémité sont appliquées respectivement dans des cavités pratiquées dans le piston de commande et dans la butée d'étanchéité. Il s'est révélé que, gracie au ressort hélicoidal, on parvient à une étanchéité élevée pendant l'établissement de la pression, sans que la force élastique qui agit contre l'action de l'aimant n'ait une influence nuisible en cours de fonctionnement. Grâce à la présence des cavités pour les spires d'extrémité du ressort hélicoidal, on évite un étranglement hydraulique lors du processus de remplissage, puisque le passage du carburant s'effectue au niveau des spires libres. Un exemple de réalisation de l'invention est ci-aPrès décrit en référence au dessin annexé. Celui-ci représente, de façon schématisée en partie, une soupape d'injection à commande électromagnétique, raccordée à un système d'alimentation sous haute pression. le système d'alimentation sous haute pression 1 se compose d'un réservoir de carburant, à partir duquel une pompe alimente, par l'intermédiaire d'un filtre et d'une soupape de retenue, un accumulateur de pression et le système d'injection qui comporte une ou plusieurs soupapes d'injection. Une soupape de limitation de pression maintient constante la pression du système. Dans les conduites ou passages de pression 21, il règne constamment la pression d'alimentation ou la pression d'injection, de même que du côté anté zieur 222 de l'aiguille d'injection 22.Les conduites de décharge 51 ramènent sans pression le carburant dans le réservoir à carburant. le système magnétique 3, le corps de distribution 4 et le carter de l'aiguille d'injection 23 sont disposés à poste fixe dans le corps porte-injecteur 2 qui se compose de plusieurs parties et qui n'a été représenté que de manière fragmentaire avec les détails essentiels pour l'invention. Au moyen d'un écrou-chapeau 6, le système de la chambre 221, qui charge le c8té arrière de l'aiguille d'injection, et le carter d'aiguille d'injection 23 sont serrés de manière étanche à la pression contre le corps de distribution 4 et celui-ci est également serré contre le corps porte-injecteur 2. L'ouverture de l'aiguille d'injection 22, c'est-à-dire son écartement du siège dans le carter d'aiguille 23, est commandée par la pression dans la chambre 221 du c8té arrière de l'aiguille d'injec- tion. Un tiroir de distribution 41 est monté de manière étanche à la pression, mais avec possibilité de déplacement, dans le corps de distribution 4. Du cEté supérieur de ce tiroir de distribution 41 est montée une armature d'aimant 31 au moyen de laquelle le tiroir de distribution 41 est soulevé à partir du siège conique d'étan. chéité 401, lorsque le système magnétique 3 est excité, contre la force hydraulique de fermeture et la force du ressort hélicoïdal 43. Un piston de commande 42 est monté de manière étanche à la pression et guidé dans son mouvement dans le tiroir de distribution 41. Lorsque l'aimant 3 est sans courant, le carburant sous pression parvient, par des passages211 pratiqués-dans le corps de distribution 4 et dans le tiroir de distribution 41, dans une chambre annulaire formée entre le tiroir de distribution 41 et le piston de commande 42. A partir de cette chambre, le carburant traverse la soupape à siège plat ouverte entre la butée d'étanchéité du piston de commande 42 et le tiroir de distribution 41 et parvient, par les passages 422 et 212, dans la chambre 221 du côté arrière de l'aiguille d'injection. Dans cette chambre 221, un piston est guidé de manière étanche à la pression, piston qui, dans cet état sollicité, presse l'aiguille d'injection 22 sur son siège dans le carter d'aiguille 23. Le ressort hélicoïdal 43 agit constamment dans le sens de la ferme ture du siège étanche conique 401 du tiroir de distribution 41. Il prend appui, par l'intermédiaire de la butée d'étanchéité 42, sur le système magnétique 3 fixe. Les cavités 411 et 421 dans le tiroir de distribution 41 et dans la butée d'étanchéité 42 logent les spires d'extrémité du ressort hélicoïdal 43 et ne laissent apparaître que les spires dont le pas est plus grand au niveau de la section de passage du siège plat sur la butée d'étanchéité du piston de commande 42. Le ressort hélicoïdal 43 manifeste en particulier son effet lors du démarrage du système d'alimentation sous haute pression, c'est-à-dire lors de l'établissement de la pression.Il assure une fermeture impeccable du siège d'étanchéité conique 401 par le tiroir de distribution 41, d'où il résulte que la phase de démarrage est abrégée. Lorsque le système magnétique 3 est excité, l'armature d'aimant 31 et, par suite, le tiroir de distribution 41 sont déplacés contre la butée d'étanchéité du piston de commande 42. La course du tiroir de distribution 41 et, par suite, son écartement du siège conique 401 sont limités par la longueur du piston de commande 42. Lorsque le tiroir de distribution 41 est appliqué contre la butée d'étanchéité du piston de commande 42, le passage du carburant sous pression vers la chambre 221 est bloqué. Etant donné qu'à l'état d'excitation de l'aimant 3, le tiroir de distribution 41 s'écarte du siège conique 401, la chambre 221 est en compo munication avec la chambre de décharge 5 par le passage 212. L'aiguille dtinjection 22 s'écarte de son siège sous l'effet de la pression du carburant et il se produit une injection de carburant. La chambre de décharge 5 est raccordée sans pression au réservoir de carburant par des passages 51 ou des conduites de décharge. - REV$NDICAtI0N - Soupape électromagnétique d'injection pour moteurs à combustion interne, avec une soupape électromagnétique à plusieurs voies pour la charge et la décharge du c8té arrière de l'aiguille d'injection à l'encontre de la force hydraulique de réaction de l'aiguille d'injection qui agit dans le sens de l'ouverture, la soupape à plusieurs voies se composant d'un corps de distribution et d'un tiroir de distribution guidé dans ce dernier de manière étanche à la pression et actionné par l'aimant, avec un piston de commande qui y est également guidé et qui comporte une butée d'étanchéité, le tiroir de distribution reposant sur un siège d'étanchéité dans le corps de distribution lorsque l'aimant est désexcité en isolant une chambre de décharge d'avec la chambre du côté arrière de l'ai- guille d'injection, tandis que quand l'aimant est excité, le tiroir de distribution est appliqué sur la butée d'étanchéité du piston de commande et,- en s'écartant du siège d'étanchéité, dégage une section pour la décharge de la chambre du côté arrière de l'aiguille d'injection, caractérisée en ce qu'il est placé, entre le piston de commande 42 et le tiroir de distribution 41, un ressort hélicoidal 43 dont les spires d'extrémité sont appliquées dans des cavités 411, 421 formées respectivement dans le piston de commande 42 et dans le tiroir de distribution 41.