Brevet FR2478748A1 — publié le 19810925

L'invention concerne un dispositif d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne comportant plusieurs soupapes d'injection, qui sont toutes reliées hermétiquement, par une de leurs extrémités, au moyen d'un raccord à enfichage, à une conduite de carburant, commune, de forme stable, et peuvent toutes être insérées hermétiquement, par leurs autres extrémités dans un irifice approprié d'un tuyau d'admission, ou de l'un des cylindres du moteur à combustion interne. On connaît déjà un dispositif d'injection de carburant comportant une soupape à commande électromagnétique qui possède une con- duite dérivée allant à une conduite circulaire parcourue par le carburant, avec, sur la conduite dérivée, une conduite de retour par o l'excès de carburant peut retourner à la conduite circulaire. Un inconvénient de ce dispositif est que le carbu- rant échauffé dans la soupape d'injection et éventuellement mélangé de bulles de vapeur est envoyé à la soupape d'injection qui suit immédiatement et est cause à cet endroit d'une insuf- fisance de l' njection de carburant, ce qui peut aller meme jusqu'à un arrêt du moteur à combustion interne. Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce que la conduite de carburant comporte une conduite dis- tributrice de carburant, et une conduite de retour du carburant, superposées, et chaque soupape d'injection possède un raccord d'arrivée et un raccord de décharge concentriques qui pénètrent dans le raccord à enfichage assez loin pour que le raccord d'arrivée soit en liaison avec la conduite distributrice de carburant et le raccord de décharge, avec la conduite de retour du carburant. Ce dispositif a l'avantage qu'avec un mode de- construction concentrique de la soupape d'injection et de la conduite de carburant, le moins encombrant possible, on est assuré que le carburant, échauffé et contenant des bulles de vapeur n'est plus utilisé pour alimenter directement d'autres soupapes d'injection. En outre, les soupapes d'injection intro- duites dans la conduite de carburant peuvent être posées et montées simultanément sur le moteur à combustion interne sous la forme d'une pièce quel l'on peut manipuler, vérifier et monter séparément. D'autres perfectionnements et améliorations possi- bles du dispositif suivant l'invention ressortiront de la des- cription ci-après du dispositif d'injection de carburant, ainsi que des dessins annexés, représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - la figure 1 représente une conduit de carburant avec une soupape d'injection de carburant, - la figure 2 -est une vue en coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1. - la figure 3 est une vue en coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 1, - la figure 4 représente une conduite de carburant, - la figure 5 est une vue en coupe faite suivant la ligne V-V de la figure 4. La soupape d'injection de carburant représentée par la figure 1 sert à injecter le carburant, en particulier à basse pression, dans le tuyau d'admission d'un moteur à combus- tion interne à mélange comprimé et à allumage commandé. Il est prévu une cage de soupape 1, dans laquelle est disposée, sur un porte-bobine 2, une bobine d'électro-aimant 3. La bobine 3 d'électro-aimant est alimentée en courant au moyen d'un raccor- dement électrique à fiche 4 qui est inséré dans une partie annulaire 5 en matière plastique montée axialement sur la cage 1 de la soupape. Sur l'extrémité de la cage de soupape 1 tournée vers le raccordement électrique 4 à fiche, est posée une plaque de fermeture 7, qui rend étanche à cette extrémité la cage de soupape par sertissage et soudage ou brasage. Sur l'extrémité de la soupape d'injection qui est à l'opposé du raccordement électrique 4 à fiche, est disposé un porte-buse 8 serti hermétiquement avec la cage 1 de la soupape, et sur lequel est montée une buse 9. Sur le porte-buse 8, on peut poser une bague d'écartement 13, et pardessus une rondelle 14 à air résiduel qui est serrée en raison de la force de poussée qui s'établit par le sertissage de la cage de soupape 1 sur le porte-buse 8. La bague d'écartement 13 peut aussi être façonnée directement sur le porte-buse 8. La rondelle 14 à air résiduel, faite en une matière élastique non magnétique, tel qu'un alliage cobalt- nickel-chrome par exemple, s'étend, au moins partiellement, radialement sur un décrochement 15 de la cage 1 de soupape qui est à l'opposé du raccordement électrique 4 à fiche et empêche un collage magnétique de l'armature plate 17 sur ce décrochement 247874Z 15. L'armature plate 17 est en forme de rondelleD particulières ment en tle. Une bille 16, qui est solidement attachée par des éclisses 19 de l'armature plate 17, et qui coopère avec un siège de soupape du portebuse 8, fixe, s'étendant coniquement par rapport à la buse 9, forme, en commun avec l'armature plate 17, la partie mobile de la soupape. Dans l'armature plate 17 sont prévus des orifices d'écoulement. L'alimentation en carburant, en essence par exemple, se fait par un raccord d'arrivée 21, tubulaire, disposé concen- triquement à l'axe de la soupape, qui sert en même temps de noyau et sur lequel est disposé le porte-bobine 2. Le raccord d'arrivée 21 est pourvu, en le pinçant, de saillies 22 dirigées vers l'intérieur (voir aussi figure 2), qui sont décalées de 1200 les unes par rapport aux autres, et qui guident concentri- quement un raccord 23 tubulaire de décharge qui s'étend sur un second plan axial, qui s'avance à peu près jusqu'à l'armature plate 17, et qui forme, entre sa circonférence extérieure et la section libre du raccord d'arrivée 21, une section d'écoule- ment 24 pour l'arrivée du carburant. Dans l'alésage 25 du rac- cord de décharge 23 est insérée une pièce tubulaire 27 sur laquelle s'appuie d'un c8té un ressort de fermeture 27 qui s'appuie lui-même d'autre part sur la bille 16, et qui, lorsque les parties 3, 15 de l'électro-aimant ne sont pas excitées, pousse la bille 16 contre le siège de soupape 18 du porte-buse 8, fermant ainsi la soupape. Le carburant qui arrive par la section d'écoulement 24 dans la soupape d'injection de carbu- rant parvient par les orifices de passage 20 de l'armature plate 17 à la soupape proprement dite formée par le siège de soupape 8, 18 et la bille 16, pendant que le carburant qui n'a pas été injecté, et les bulles de vapeur, peuvent s'échapper à cet endroit par le raccord de décharge 23. La cage de la soupape 1 entoure en formant une cage commune la partie électro-aimant 29 et la partie soupape 30. Dans la rondelle 14 à air résiduel, (figure 3) est découpée une languette élastique 35 qui est fixée, par exemple soudée ou brasée, sur l'armature plate 17, sur le côté 32 de cette armature plate 17 qui est à l'opposé du siège 18 fixe de soupape, par son extrémité qui dépasse du montage 36 de la languette élastique sur la cage de soupape 1. L'armature plate 17 peut par suite effectuer un mouvement-de rotation sur la 4 2478748 fixation 36 de 1l languette élastique, sur la cage 1. Il n'est pas obligatoire que la languette élastique 35 soit façonnée à partir de la rondelle à air résiduel 14, mais elle peut aussi être façonnée à partir de t8le élastique sous la forme d'un élément séparé et être fixée sur la cage. Par la fixation par un seul c8té de l'armature plate 17 au moyen de la languette élastique, on est assuré sur l'armature plate 17 ne peut effectuer une rotation qu'exclusivement sur la fixation 36 de la languette élastique. Quand elle est excitée, l'armature 17 est attirée par la bobine d'électroaimant 3, et la bille 16 ouvre alors le siège de soupape par o arrive du carburant dans la buse d'étran- glement et dans la buse qui dose le carburant qui peut être injecté par un orifice d'injection qui s'élargit ensuite en forme de cone. La chambre 40 de la bobine d'électro-aimant est fermée hermétiquement par rapport au carburant au moyen d'une bague 41 en matière non-magnétique, qui est soudée sur sa cir- conférence, d'un c8té avec le raccord d'arrivée 21, et d'autre part avec le décrochement 15 de la cage de soupape 1. Le mode de réalisation de la soupape à injection de carburant permet que le carburant qui arrive continuellement d'une conduite 44 distributrice de carburant, par le raccord d'arrivée 21, ou par la section d'écoulement 24, passe devant le siège de soupape 18, et puisse retourner par le raccord de décharge 23, dans une conduite 45 de retour du carburant, de sorte que d'un c8té les bulles de vapeur, qui se formeraient éventuellement en raison de l'échauffement, sont entraînées vers cette conduite de retour 45, et que d'un autre c8té on assure un refroidissement continuel de la soupape d'injection de car- burant au moyen d'un écoulement de carburant. Le raccordement de la soupape d'injection de carbu- rant s'opère au moyen d'un raccord à enfichage 46, qui entoure la conduite distributrice de carburant 44 et la conduite 45 de retour du carburant placée au-dessus, et est enfoncé sur une pièce de repos 47 annulaire de la pièce annulaire 5 en matière plastique. Le raccord d'arrivée 21 s'avance partiellement dans un alésage 48 du raccord à enfichage 46 qui est relié avec la conduite 44 distributrice de carburant, de sorte que le carbu- rant peut s'écouler, par la section d'écoulement 24, dans la 2478748 soupape. Un joint torique 49 assure l'étanchéité par rapport à l'atmosphère du c8té carburant 44, 45, ce joint étant placé dans le raccord et entourant le raccord d'arrivée 21. On peut aussi prévoir plusieurs joints toriques. Dans un perçage 50 du raccord à enfichage 46, qui est relié avec la conduite 45 de retour du carburant, et dont le diamètre est plus petit que celui de l'alésage 48, est engagé le raccord de décharge 23. Un joint torique 51 assure l'étanchéité, dans le raccord 46, entre la conduite distributrice 44 de carburant et la conduite 45 de retour du carburant, mais peut aussi être supprimé en raison de la faiblesse du gradient de pression. Le même effet de balayage et de refroidissement est aussi obtenu naturellement si l'on intervertit la conduite distributrice et la conduite de retour du carburant, de sorte que le carburant arrive par l'alésage 25 du raccord 23, et retourne par la section d'écou- lement 24. La soupape d'injection de carburant est une partie d'une installation d'injection de carburant comprenant plusieurs soupapes d'injection qui sont toutes reliées à une de leurs extrémités, hermétiquement, avec un raccord à enfichage 46, et peuvent être introduites, d'une façon non représentée, par leur autre extrémité, dans un orifice approprié d'un tuyau d'admis- sion ou d'un cylindre du moteur à combustion interne, d'une façon étanche. Comme il est également représenté dans les fi- gures 4 et 5, le raccord à enfichage 46 fait partie d'une con- duite 53 de carburant, de forme stable, dans laquelle la con- duite distributrice de carburant 44, alimentée en carburant par une pompe d'alimentation en carburant, non représentée, et la conduite de retour 45 qui ramène le carburant du côté aspiration de la pompe d'alimentation, sont disposées l'une au-dessus de l'autre. Le raccord d'arrivée 21 et le raccord de décharge 23 de la soupape d'injection s'engagent toujours assez loin dans le raccord à enfichage 46, pour que le raccord d'arrivée 21 soit relié avec la conduite distributrice 44 de carburant, et le raccord de décharge 23 soit relié avec la conduite de retour du carburant. Dans l'alésage 48 du raccord à enfichage 46, est disposé un filtre à carburant 54, en forme de cylindre et entourant le raccord de décharge 23 qui le traverse de façon telle que le carburant arrivant de la conduite distributrice 44 de carburant ne peut s'écouler dans la section d'écoulement 24 qu'en passant par le filtre 54. Le joint torique 51 supérieur s'appuie sur le filtre 54 à carburant. Sur la pièce de repos annulaire 47 de la partie annulaire 5 en matière plastique sont formés des ergots 55 qui s'engagent, quand on enfonce la sou- pape d'injection sur le raccord d'enfichage 46, dans une gorge 56 appropriée de ce raccord. La conduite 53 de carburant est fabriquée avantageusement sous la forme d'une pièce injectée ou coulée sous pression, et est maintenue sur le moteur à combus- tion interne par des éclisses 57 façonnées sur la conduite de carburant 53 par exemple ou d'autres éléments de fixation qui ne sont pas représentés plus en détail. On peut prévoir, sur la conduite 53 de carburant, dans la zone de chaque raccord à enfichage 46, comme il est représenté en tirets, une prise électrique 58, au moyen de laquelle on peut étéblir, quand on enfonce la soupape d'injection dans le raccord 46, la liaison électrique avec le raccord-électrique 4 à fiche de la soupape d'injection. R E V E N D I C A T I 0 N S ) Dispositif d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne comportant plusieurs soupapes d'injection, qui sont toutes reliées hermétiquement, par une de leurs extré- mités, au moyen d'un raccord à enfichage, à une conduite de carburant, commune, de forme stable, et peuvent toutes ètre insérées hermétiquement, par leurs autres extrémités dans un orifice approprié d'un tuyau d'admission, ou de l'un des cylin- dres du moteur à combustion interne, dispositif caractérisé en ce que la conduite de carburant (53) comporte une conduite (44) distributrice de carburant, et une conduite (45) de retour du carburant, superposées, et chaque soupape d'injection possède un raccord d'arrivée (21) et un raccord de décharge (23) con- centriques qui pénètrent dans le raccord à enfichage (46) assez loin pour que le raccord d'arrivée (21) soit en liaison avec la conduite (44) distributrice de carburant et le raccord de décharge (23), avec la conduite de retour (45) du carburant. ) Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il est disposé, dans le raccord à enfichage-(46) au moins une bague d'étanchéité (49) élastique, qui entoure les deux raccords (21, 23) et ferme hermétiquement le c8té carburant (44, 45) par rapport à l'atmosphère. ) Dispositif suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que l'on dispose, dans chaque raccord à enfichage (46) entre la conduite distributrice (44) de carburant et le raccord d'arrivée (21), un filtre (54) à carburant. 4 ) Dispositif suivant la revendication 3, caracté- risé en ce que l'on dispose dans le raccord (46) à enfichage au moins une bague d'étanchéité (51) élastique qui entoure l'intérieur des deux raccords (21, 23) et assure l'étanchéité de la conduite (44) distributrice de carburant par rapport à la conduite (45) de retour du carburant. ) Dispositif suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que la bague (51) élastique d'étanchéité s'appuie sur le filtre à carburant (54). 6 ) Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en de que, sur l'extrémité (47) tournée vers le raccord (46) à enfichage de la soupape d'injection, sont prévus des ergots (55) qui s'engagent, quand on enfonce la soupape-d'injection dans le raccord, dans une gorge appropriée (56) de ce raccord (46). > Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que, sur la conduite de carburant (53), dans la zone de chaque raccord (46), est prévue une prise de courant électrique (58), au moyen de laquelle on peut, quand on enfonce la soupape d'injection dans le raccord (46) à enfichage, éta- blir en m&me temps la liaison électrique avec le raccord électrique (4) à fiche de la soupape d'injection. 8 ) Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que la conduite (53) de carburant est fabriquée sous la forme d'une pièce injectée ou coulée sous pression. ) Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que la conduite (53) de carburant est maintenue sur le moteur à combustion interne au moyen d'éléments de fixation (57).