Brevet FR2471482A1 — publié le 19810619

L'invention part d'une soupape, notamment soupape de dosage et de répartition de débit pour une instal-= lation d'injection de carburant, avec un tiroir de commande comportant une arête de commande et avec au moins deux fentes de commande, quislors d'un déplacement relatif du tiroir de commande par rapport aux fentes de commandeesont plus ou moins ouvertes par l'arête de commande. On connait déjà une soupapeenotamment une soupape de répartition et de dosage d'une installation d9injec- tion de carburant pour des moteurs à combustion interne à compression de mélange et à allumage séparé, dans laquelle, par suite des différences de niveaux imposées par la technique de fabrication, des fentes de commande, les quantités de carburant dosées pour les différents cylindres du moteur à combustion interne diffèrent de façon indésirable fortement les unes des autres, notamment dans le domaine de la marche à vide, si bien qu'il en résulte des difficultés pour le réglage en marche.à vide de l'installation0 Un usinage correctif de lear8te de commande du tiroir de commande en vue de compenser les différence de niveau: des fentes de commande n9est efficace que dans la mesure o une rotation du tiroir de commande par rapport aux différentes fentes de commande est empêchée. Si lon empoche la rotation du tiroir de commande par une broche solidaire de ce tiroir et qui peut glisser dans une rainure du boîtier de soupape, il en résulte une élévation non souhaitable des efforts de frottement s'exerçant sur le tiroir de commande. L invention a pour but de remédier à ces inconvénients des solutions connues et concerne à cet effet une soupape caractérisée en ce que un ressort à boudin prend appui sur l'une des extrémités du. tiroir de commande, ressort dont l'extrémité tournée vers le tiroir de commande est recourbée vers le bas et pénètre dans une ouverture de l'extrémité du tiroir de commande, ouverture conformée à cet effet et disposée excentriquement par rapport à l'axe du tiroir de commande, tandis que l'autre extrémité du ressort est en liaison, en étant bloquée en rotation, avec le bottier de soupape, La soupape conforme à 1 invention définie cidessus présente par rapport aux solutions connues l'avantage de bloquer en rotation le tiroir de commande sans frottement supplémentaire, avec un montage facile et un coût réduit0 De 2 4 7 1 4 8 2 2.- plus, le tiroir de commandejlorsque la soupape ne fonctionne pas) est maintenu par le ressort à boudin dans une position de départ définie. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des améliorations de la soupape définie ci-dessus. L'invention va 4tre décrite plus en détail en se référant à un exemple de réalisation représenté de façon simplifiéesur les dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 représente une installation d'injection de carburant avec une soupape de répartition et de dosage constituée conformément à l'invention, -.la figure 2 représente à plus grande échelle et de façon plus complète le détail A de la soupape de répartition et de dosage selon la figure 1, - la figure 3 est une coupe le long de la ligne III de la figure 2, Dans l'installation d'injection de carbu- rant représentée sur la figure 1, l'air comburant circule dans la direction de la flèche à travers une partie 1 de la tubulure d'aspiration dans une partie conique 2 o est disposé un organe de mesure de l'air 3, puis cet air passe par une partie 4 de -la tubulure d'aspirationeavec un clapet d'étranglement 5 suscep- tible d'être actionné à volonté5vers une tubulure collectrice d'aspiration 63et à partir de là, par l'intermédiaire de parties de tubulures d'aspiration 7,vers un ou plusieurs cylindres 8 d'un moteur à combustion interne.>L'organe de mesure d'air 3 est une plaque 3 disposée transversalement par rapport à la direction de l'écoulement, et qui se déplace dans la partie c8nique 2 de la tubulure d'aspiration selon une fonction approxi- mativement linéaire du débit d'air parcourant la tubulure d'as- piration, grâce à quoi, pour un effort de rappel constant agis- sant sur l'organe de mesure d'air 3 ainsi que pour une pression d'air constante régnant en amont de cet organe de mesure d'air 3, la pression régnant entre l'organe de mesure d'air 3 et le clapet d'étranglement 5 reste également constante. L'organe de mesure d'air 3 commande une soupape de dosage et de répartition 10. Pour la transmission du mouvement de l'organe de mesure d'air 3 est utilisé un levier pivotant 11 relié à cet organe, et qui, en même temps qu'un levier de correction 12, est monté en un 3.- point de rotation 13 et actionne, lors de son mouvement de pivo- tement, la partie mobile, revêtant la forme d'un tiroir de commande 14, de la soupape 10 de dosage et de répartition. Grâce à une vis 15 de répartition du mélange, on peut régler de la façon souhaitée le mélange carburant-air. La face frontale 16, opposée au levier pivotant 11, du tiroir de commande 14 est sollicitée par le liquide sous pression dont la pression s'exer- çant sur la face frontale 16 engendre l'effort de rappel de l'organe de mesure d'air 3. L'alimentation en carburant s'effectue par une pompe électrique de carburant 19, qui aspire le carbu- rant à partir d'un réservoir de carburant 20 et qui l'amène à la soupape de mesure et de répartition 10 par l'intermédiaire d'un accumulateur de carburant 21, d'un filtre de carburant 22 et dfune canalisation d'alimentation en carburant 23. La canalisation d'alimentation en carbu- rant 23 aboutit par l'intermédiaire de différentes ramifica- tions aux chambres 26 de la soupape de dosage et de répartition , si bien que l'une des faces d'une membrane -27 est sollicitée par la pression de carburant. Les chambres 26 sont également en communication par une rainure annulaire 28 du tiroir de commande 14. Selon la position du tiroir de commande 14 l'arête de commande 31, délimitant dtun c8té la rainure annulaire 28, ouvre plus ou moins les fentes de commande 29 qui conduisent respectivement & une chambre 30 séparée de la chambre 26 par la membrane 27. A partir des chambres 30, le carburant parvient par l'intermédiaire de canaux d'injection 33 aux différentes soupapes d'injection 34 disposées dans la partie 7 de la tubulure dtapiration au voisinage des cylindres 8 du moteur. La membrane 27 joue le r8le de partie mobile d'une soupape A siège plat maintenue ouvertejlorsque l'installation d'injec- tion de carburant ne fonctionne pas, par un ressort 35. Les capsules à membranes constituées respectivement d'une chambre 26 et d'une chambre 30 font, qu'indépendamment de la quantité de carburant mesurée aux emplacements de dosage 28, 29, 31 et s'écoulant vers les soupapes d'injection 34, la chute de pres- sion à ces emplacements de mesure 28, 29, 31 reste dans une large mesure constante. On est ainsi certain que la course de positionnement du tiroir de commande 14 et la quantité de car- burant dosée sont proportionnelles. 4.- Lors d'un pivotemeit du levier de commande 11 l'organe de mesure d'air 3 est déplacé dans la partie c8nique 2 si bien que la modification de la section transversale annu- laire entre l'organe de mesure d'air et le c8ne est à peu près proportionnelle à la course de positionnement de l'organe de mesure d'air 3. Le liquide exerçcant l'effort de rappel constant sur le tiroir de commande 14 est le carburant. A cet effet es dérivée de la canalisation d'alimentation en carburant 23 une canalisation de commande sous pression 36, séparée de la canalisation d'alimentation en carburant 23 par un étrangle- ment de désaccouplement 37, Avec cette canalisation de commande sous pression 36 est reliée par l'intermédiaire d'un orifice d'étranglement et d'amortissement 38 une chambre de pression 39 prévue dans le boltier de soupape 32, chambre dans laquelle pénètre la surface frontale 16 du tiroir de commande 14. Dans la canalisation de commande sous pression 36 est disposée une soupape de commande de pression 42, par l'intermédiaire de laquelle le liquide sous pression peut revenir sans pression par une canalisation de retour 43 au réservoir de carburant 20. Grâce à la soupape de commande de pression 42 ainsi représentée, la pression du liquide sous pression engendrant l'effort de rappel est susceptible d'être modifiée pendant le fonctionnement à chaud du moteur à combus- tion interne d'après une fonction de la température et du temps. Cette soupape de commande de pression 42 revêt la forme d'une soupape à siège plat avec un siège de soupape fixe 44 et une membrane 45 sollicitée par un ressort 46 dans le sens de fermeture de la soupape. Le ressort 46 agit par l'intermédiaire d'une coupelle à ressort 47 et d'une broche de transmission 48 sur la membrane 45. Dans le cas de températures se situant au-dessous de la température de fonctionnement du moteur, l'action du ressort 46 est contrariée par celle d'un ressort à bilame 49 sur lequel est disposée une structure élec- trique chauffante 50 dont l'échauffement après le démarrage entra ne une diminution de l'effort exercé par le ressort à bilame 49 sur le ressort 46, grâce à quoi la pression de commande s'élève dans la canalisation de commande sous pression. De la canalisation d'alimentation en carburant 23 est dérivée une canalisation 53 dans laquelle est disposée une soupape de régulation de pression 54, grâce à 2 4 7 1 4 8 2 5.- laquelle une pression de carburant constante est maintenue en amont des emplacements de dosage de carburant 28, 29 et 31. La soupape de régulation de soupape 54 représentée par exemple sur les dessins comporte un piston de régulation 55 qui peut être déplacé par la pression du carburant dans la canalisation 53 contre l'action dtun ressort de régulation 56, si bien que par l'intermédiaire d'une arête de réglage 57 du carburant peut s'écouler de la canalisation 53 dans la canalisation de retour 43 et revenir au récipient de carburant 20. Par l'ouverture du piston de régulation 55, une soupape de fermeture 58 peut simultanément être ouverte, cette soupape étant-disposée-direc- tement en amont de la soupape de commande de pression 42 dans la canalisation de retour 43. A cet effet le piston 55 vient en prise lorsquqil stouvre lors du fonctionnement du moteur à combustion interne contre une broche d'actionnement 59 qui déplace contre l'action deun rewDrt de fermeture 61 la partie mobile de soupape 60 dans la position deouverture. Si le moteur à combustion interne est arr8té, il n'y a plus de refoulement de carburant par la pompe électrique de carburant 19 et la soupape sous l'action de la pression 54 se ferme. Simultanément le ressort de fermeture 61 agissant sur la broche d'actionnement 59 déplace la partie mobile 60 de la soupape de fermeture 58 dans la position de fermeture, si bien que la fuite de carburant à partir de la canalisation de commande sous pression 36 par l'intermédiaire de la soupape de commande de pression 42 se trouve interrompue et que l'installation d'injec- tion de carburant reste remplie de carburant pour un nouveau démarrage d'un moteur à combustion interne. Le détail A encadré par des tirets sur la figure 1 est représenté sur la figure 2 à plus grande échelle et de façon plus complète. Conformément à lVinvention un ressort à boudin 63 est disposé dans la chambre de pression 39 ce ressort prenant appui d'une part sur la surface frontale 16 du tiroir de commande 14 et deautre part sur le fond 64 dfune douille d'amortissement 65 en forme de cuvettes ce fond 64 délimitant la chambre de pression 39 sur son c8té opposé à la surface frontale 16 du tiroir de commande 14.- La douille d2amor- tissement 65 est insérée dans une ouverture adéquate 66 du bottier de soupape 32 o elle est fixée en étant bloquée en rotation. Dans le fond 64 de cette douille d'amortissement 65 6.- est prévu l'orifice d'étranglement et d'amortissement 38. Comme celà est représenté sur la figure 3, l'extrémité 67, placée contre le fond 64 de la douille d'amortissement 65, du ressort à boudin 63 est recourbée par rapport aux spires du ressort. Cette extrémité 67 du ressort est fixée sur le fond 64 de préférence par soudure avec ou sans apport de métal. L'extrémité 68, tournée vers le tiroir de commande 14, du ressort à boudin 63 est également recourbée par rapport aux spires du ressort et de préférence d'une façon telle qu'elle s'étend parallèlement à l'axe du tiroir de commande et-pénètre dans une ouverture 69 conformée à cet effet du tiroir de commande 14, cette ouverture s'étendant excentriquement et parallèlement à l'axe du tiroir de commande. La conformation et la disposition conformes à l'invention du ressort à boudin 63 empêchent ainsi une rotation du tiroir de commande 14. Grâce à ces dispositions les quantités de carburant dosées sur les différentes fentes de commande 29 peuvent être mesurées pour une position de commande déterminée du tiroir de commande 14, et dans le cas d'écarts éventuels l'arête de commande 31 peut être usinée en conséquence au voisinage des fentes de commande 29 considérées, jusqu'à ce que l'on obtienne sur les différentes fentes de commande les m4mes quantités de carburant dosées. Le ressort à boudin 63 est de préférence prévu mou, avec une caractéristique élastique plate, et l'effort qu'il exerce sur le tiroir de commande 14 est très petit par comparaison avec l'effort exercé sur le tiroir de -commande 14 par la pression dans la chambre de pression 39. Lorsque le moteur à combustion interne ne fonctionne pas, lorsqu'après un temps très long la pression dans les-canalisatinns et les annexes de l'installation d'injection de carburant s'établissait à une certaine pression qui doit être inférieure à la pression atmos- phérique de la différence de pression statique entre le réservoir de carburant 20 et la chambre de pression 39, l'action du res- sort à boudin 63 est cependant suffisamment importante pour déplacer le tiroir de commande 14 dans sa position de départ dans laquelle les fentes de commande 29 sont fermées. 7.- REVENDICATIONS 1.- Soupape, notamment soupape de dosage et de répartition de débit pour une installation d&'injection de carburant, avec un tiroir de commande comportant une arête de commande et avec au moins deux fentes de commande, qui lors d'un déplacement relatif du tiroir de commande par rapport aux fentes de commande sont plus ou moins ouvertes par ltarête de commande, soupape caractérisée en ce que un ressort à boudin (63) prend appui sur l'une des extrémités (16) du tiroir de commande (14), ressort dont l'extrémité (68) tournée vers le tiroir de commande (14) est recourbée vers le bas et pénètre dans une ouverture (69) de l'extrémité (16) du tiroir de commande, ouverture conformée à cet effet et disposée excentri- quement par rapport à l'axe du tiroir de commande, tandis que l'autre extrémité (67) du ressort est en liaison, en étant bloquée en rotation, avec le bottier de soupape (32)o 2 - Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ressort à boudin (63) est disposé dans une chambre de pression (39) qui est en communication par l'intermédiaire d'un orifice d'étranglement et deamortissement (38) avec une canalisation de commande sous pression (36) dans laquelle circule un liquide sous pression. 3.- Soupape selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre de pression (39) est délimitée, sur son c8té opposé à l'extrémité (16) du tiroir de commande, par le fond (64) d'une douille d'amortissement (65) en forme de cuvette et fixée dans le bottier de soupape (32), et le ressort à boudin (63) est fixé par son extrémité (67) opposée au tiroir de commande (14) contre le fond (64) muni de l'orifice (38) d'étranglement et d'amortissement. 4.- Soupape selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'extrémité (67) du ressort, opposée à l'extrémité (16) du tiroir de commande, est recourbée par rapport aux spires du ressort (63) et est soudée avec ou sans apport de métal sur le fond (64) de la douille d'amortissement (65).