Brevet FR2530292A1 — publié le 19840120

Clapet d'alimentation La présente invention concerne des clapets d'alimenta- tion destinés à être utilisés avec des systèmes d'injection de carburant pour des moteurs à allumage par compression. Les clapets d'alimentation sont bien connus dans le domaine des systèmes d'injection de carburant et sont montés dans ou à proximité de la sortie d'une pompe d'injection de carburant de manière à être disposés à l'extrémité amont d'une tuyauterie reliant la sortie à un injecteur La fonction du clapet est d'emprisonner le carburant sous pression dans la tuyauterie à l'extrémité d'alimentation du carburant par la pompe Mais il est habituel de laisser s'écouler un volume prédéterminé de carburant depuis la tuyauterie Jusqu'à la sortie de la pompe lorsque la fourniture de carburant par la pompe cesse Le type de clapet d'alimentation permettant ce courant de carburant est connu dans ce domaine de la technique en tant que clapet d'alimentation à décharge et la fonction principale du courant de carburant en retour est de permettre à un clapet sensible à la pression, monté dans l'injocteur, de se fermer rapidement. La forme la plus habituelle du clapet àa A Aotaiou a décharge comprend un organe de clapet sotrie 3 la ollicita- tion d'un ressort et comportant une t 3 te du type a clapet soulevant une partie cylindrique situèe à proximità de l I tête et une tige cannel e, l'organe de clapet étant situe dans un alésage formé dans le corps du clapet d'alimentation. Une extrémité de l'alésage communique avec la chambre de pom- page de la pompe à carbur&ant et l'autre extrémité de 11 'lsage définit un siège qui coopère avec la téte du clapet La partie cylindrique peut coulisser dans l'alésage, et en utilisation, et lorsqu'il y a alimentation du carburant, la partie cylindri- que est sollicitée hors de l'alésage pour permettre au carbu- rant de S 'écouler de l'alésage vers la tuyauterie associée. Lorsque l'alimentation en carburant cesse, le ressort solli- cite le retour de la partie cylindrique dans l'alésage, et le déplacement de la partie cylindrique lorsqu'elle revient dans l'alésage et jusqu'A ce que la tête vienne en contact avec le siège constitue une mesure de la quantité de car- burant autorisée à s'écouler de la tuyauterie, ceci étant connu dans ce domaine de la technique en tant que volume de décharge. Le ressort du clapet d'alimentation est sujet A des contraintes considérables et pour réduire la vitesse attein- te par l'organe de clapet au commencement de l'alimentation du carburant et réduire de ce fait les contraintes auxquelles le ressort est soumis, on peut augmenter le diamètre de l'or- gane de clapet Si la longueur axiale de la partie cylindrique reste la même, il est clair que le volume de décharge augmente. On peut réduire la longueur axiale de la partie cylindrique pour réduire le volune de décharge, mais il existe une limite pratique a la réduction possible ún outre, la pratique cou- rante est de déterminer une dépouille entre la tête du clapet et la partie cylindrique pour faciliter l'usinage de l'organe de clapet, et ce-'te dépouille contribue au volume de décharge. 0 O Donc et en général si on augmente le diamètre de l'organe de elspet pc 1 mr réduire la vitesse de Bet organe de clapet, le =zroume dé décherge augmnenl et euoe nst-ue une caractéers- %ique indsirableo La but de la présente irvenieu est de fournir un cla- pet d'alimentation se presentant 2 ous une forme simple et comode. Selon l'invention, an clapet d'alimentation destiné A être utilisé dans un système d'injection de carburant pour moteur à allumage par compression comprend, en combinaison, un corps de clapet d'alimentation définissant un alésage, un organe de clapet pouvant coulisser dans l'alésage, des moyens élastiques appliquant une charge A l'organe de clapet en direction i'une extrémité de l'alésage pour éviter que le courant traverse le clapet, une première gorge formée dans la paroi de l'alésage A proximité de son autre extrémité, une seconde gorge définie dans l'organe de clapet, la première 2530292. gorge étant mise en communication avec la sortie de la pompe lorsque l'organe de clapet se déplace à l'encontre de l'ac- tion des moyens élastiques, cette seconde gorge étant en coïncidence avec la première gorge, mais étant exposée au- delà de I'autre extrémité ae l'alésage pour permettre le pas- sage du courant de carburant par le clapet lorsque l'organe de clapet s'est déplacé sur une distance prédéterminée en s'éloignant de l Adite première extrémité de l'alésage. Un exemple d'un clapet d'alimentation selon l'invention sera maintenant décrit en référence au dessin annexé qui re- présente l'organe de clapet en élévation latérale et en coupe. Si l'on se réfère au dessin, le clapet d'alimentation est indiqué en ( 10) et il est situé entre la sortie d'une pompe d'injection de carburant ( 11) et une tuyauterie ( 12) qui relie la pompe ( 11) A un injecteur ( 13) L'injecteur est du type qui comprend un organe de clapet soumis à une sollicitation élas- tique et sensible à la pression. Le clapet d'alimentation comprend un corps de clapet d'alimentation ( 14) de forme annulaire et qui, par commodité, est muni d'une bride périphérique ( 15) qui est serrée entre deux surfaces définies sur des composants qui font partie de la pompe d'injection ( 11) Le corps du clapet d'alimentation est disposé à l'intérieur d'une chambre de laquelle part un passage ( 16) qui est relié à la tuyauterie ( 12). A l'intérieur de l'alésage qui est formé à l'intérieur du clapet d'alimentation,peut coulisser un organe de clapet ( 17) qui est en forme de cuvette L'organe de clapet est sol- licité au moyen d'un ressort de compression hélicoldal ( 18) situé entre une butée ( 19) pratiquée dans la chambre et la surface interne de la paroi de base de l'organe de clapet La face externe de la paroi de base de l'organe de clapet définit une saillie annulaire ( 20) qui peut s'appliquer contre une surface définie par l'une des parties susmentionnées de la pompe d'injection, la saillie, lorsqu'elle est appliquée sur cette surface, entourant l'Entrée d'un passage ( 21) consti tuant la sortie de la pompe d'injection. Dans la paroi de l'alésage dans lequel est situé l'or- gane de clapet, est formée une gorge circonférentielle ( 22)- qui communique, au moyen de passages ( 23) qui s'étendent axialement à l'intérieur du corps ( 14) avec un espace entou- rant la saillie ( 20) La gorge ( 22) constitue une première gorge et une seconde gorge ( 24) est constituée sur la surface périphérique de l'organe de clapet Les première et seconda gorges sont en communication mutuelle constante mais lorsque l'organe de clapet se déplace à l'encontre de l'action de son ressort, la gorge ( 24) est exposée au-delà- du corps de clapet d'alimentation La distance sur laquelle s'effectue ce mouvement est limitée par la venue en butée d'une collerette ( 25) s'étendant vers l'extérieur et constituée sur la paroi de base de l'organe de clapet sur la surface terminale adja- cente du corps de clapet ( 14). En utilisation, lorsque du carburant sous pression est envoyé par la pompe d'injection, la pression du carburant agit sur la surface d'extrémité de l'organe de clapet disposé à l'intérieur de la saillie ( 20), et la force développée qui est appliquée sur l'organe de clapet s'oppose à la force engendrée par le ressort, en même temps que la force qui agit sur l'or- gane de clapet et qui est due à la pression régnant à l'inté- rieur de la tuyauterie ( 12) Quand la force développée par la pression à la sortie de la pompe d'in Jection est suffisante, l'organe de clapet se soulève et la saillie ( 20) cesse d'être en contact avec la surface de la pompe d'injection Dès que ce mouvement s'amorce, la gorge ( 22) est mise en communica- tion avec la pompe d'injection L'organe de clapet continueà se déplacer à l'encontre de l'action du ressort et du carbu- rant est refoulé en direction de l'injecteur, mais il ne passe pas par les gorges avant que la gorge ( 24) soit exposée au- delà de l'extrémité du corps de clapet d'alimentation Le mou- vement de l'organe de clapet s'arrête lorsque la collerette ( 25) vient en contact avec-le corps du clapet d'alimentation. Lorsque l'alimentation du carburant par la pompe d'in- jection cesse, l'organe de clapet est déplacé par l'action du ressort vers la position représentée sur le dessin Le volume dit de décharge est déterminé par l'aire de la surface ter- minale de l'organe de clapet et le mouvement axial de l'or- gane de clapet qui a lieu après que la gorge ( 24) ait été couverte par la paroi de l'alésage et jusqu'à ce que la sail- lie ( 20) vienne en contact avec la surface sus-mentionnée. Gr Ace à l'agencement décrit, le diamètre de l'organe de clapet peut être beaucoup plus important que lorsqu'il s'agit d'un clapet d'alimentation de forme classique, ce qui réduit la course de l'organe de clapet et de ce fait les contraintes appliquées au ressort ( 18) L'augmentation de diamètre de l'organe de clapet ne signifie pas nécessaire- ment que le volume de décharge augmente, du fait qu'il est possible de disposer les gorges ( 22 et 23), de manière à main- tenir le volume de décharge au niveau désiré En outre, on notera que la course de l'organe de clapet est déterminée par la venue en butée de deux composants principaux du clapet d'alimentation, à savoir le corps du clapet d'alimentation et l'organe de clapet Dans la forme connue de clapet d Eli- mentation décrite plus haut, la course do lorgnao de clapet est limitée par un organe d'arrêt qui est supporté par une partie séparée du clapet d'alimentation, ce qui fait qu'il n'est pas possible de disposer avec précisio la butée d'arrêt du fait de diverses garnitures. On notera en outre, qu'une partie importante du ressort qui sollicite l'organe de clapet est logée à l'intérieur de l'organe de clapet lui-même et il en résulte que la longueur axiale de l'organe de clapet est comparativement courte par comparaison avec les formes de clapets d'alimentation connues. REVENDICATIONS - i Clapet d'alimentation destiné à être utilisé dans un système d'injection de carburant pour moteur A allumage par compression, caractérisé en ce qu'il comprend, en combi- naison, un corps (II) de clapet d'alimentation ( 10) défi- nissant un alésage, un organe de clapet ( 17) pouvant coulis- ser dans l'alésage, des moyens élastiques ( 18) appliquant une charge à l'or-ane de clapet ( 17) en direction d'une ex- trémité de l'alésage pour éviter que le courant traverse le clapet ( 10), vue premiere gorge ( 22) formée dans la paroi de l'alésage, à proximité de son autre extrémité, une seconde gorge ( 24) définie dans l'organe de clapet ( 17), la première gorge ( 22) étant mise en communication avec la sortie de la pompe (il) lorsque l'organe de clapet ( 17) se déplace A l'en-. contre de l'action des moyens élastiques ( 18), la seconde gorge ( 24) étant en coincidence avec la première gorge ( 22) mais étant expe -audelà de l'autre extrémité de l'alésage pa tori-cttre le pna rage e* c Gurant de carburant par le cla- pet ( 10) lorsque ? do clapet ( 17) s'est déplacé sur e O:St:uce pr tiiié zn 3 '-1 aignani de ladite première 2 îClpet d'aii:*in selon la re*endication 1, ?in ce que edit rgane de clapet ( 17) est en forme de cuvette, lesd -s moyens 6 lastiqcues ( 18) étant sous 'La f Drime G d'un resso' ci'ession hélicoldal qui est situé i 'at A lnter à de lor-ane de clapet ( 17). 3 Clapet d'ali,ientation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps ( 14) du clapet d'alimenta- tion ( 10) est de forme annulaire et en ce que la première gorge ( 22) communique avec ladite première extrémité de l'a- lésage au moyen d'un passage ( 23) formé dans la paroi du corps ( 14). I Clapet d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une collerette ( 25) formée sur l'organe de clapet ( 171, cette collerette coopérant, en utilisation avec le corps ( 14) du clapet ( 10) pour limiter la longueur du mouvement effectué par l'organe de clapet ( 17) à l'encontre de l'action desdits moyens élastiques ( 18). Clapet d'alimentation selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface terminale dudit organe de clapet ( 17) à ladite première extrémité de l'alésage définit une saillie annulaire ( 20) qui coopère, en utilisation, avec une partie définissant une sortie ( 21) d'une pompe d'injec- tion, cette saillie ( 20) en position fermée du clapet ( 10) étant en contact étanche avec ladite partie située autour de ladite sortie ( 21).