Brevet FR2529958A1 — publié le 19840113

1.- Soupape à injection de carburant pour moteur à combustion interne, et réglage de son dosage " L'invention concerne une soupape d'injec- tion pour installations d'injection de carburant de moteurs à combustion interne, avec un siège de soupape prévu dans le corps de buse et un pointeau de buse qui présente une portion de fermeture étanche coopérant avec le siège de soupape et une portion de guidage en amont conduisant le pointeau de buse dans un alésage de guidage. Dans des soupapes d'injection connues, le réglage de dosage de carburant s'effectue en aval du siège de soupape Lors de la mise en service de telles soupapes d'injection dans des véhicules automobiles, notamment avec remise en circuit des gaz d'échappement, il se produit une condensation de l'eau contenue dans les gaz d'échappe- ment sur la pointe de soupape faisant saillie dans le tuyau d'aspiration et dans la zone de dosage de la soupape d'in- jection Les oxydes de soufre contenus dans les gaz d'échap- pement s'associent avec les fractions de plomb du carbu- rant en formant un dép 8 t de surface insoluble, de telle sorte que la quantité de carburant injectée est réduite et qu'il en résulte un "amaigrissement" du mélange carbu- rant-air Il peut ainsi se produire des perturbations dans la marche du moteur et même des dégradations dans ce moteur. L'invention a pour objet une soupape à in- jection de carburant caractérisée en ce que la portion de 2.- guidage du pointeau de buse est disposée directement en amont de la portion d'étanchéité, et une portion de dosage servant au dosage de carburant est formée sur la portion de guidage du pointeau de buse. L'avantage de la soupape conforme à l'inven- tion réside en ce que l'atmosphère à gaz destructeurs est maintenue éloignée de la partie de dosage de la soupape d'injection, de telle sorte qu'est évitée la formation de dépôts de surface sur les éléments de dosage de carburant de la soupape occasionnant des défauts de fonctionnement, L'invention prévoit, en outre, diverses carac- téristiqués de réalisation et d'amélioration de la soupape, La description ci-après se rapporte à quatre exemples de réalisation expliqués avec référence aux des- oins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudi- nale d'un premier exemple d'une soupape d'injection confor- me à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe par II-II de la figure 1, la figure 3 représente un autre exemple de réalisation dans une vue en élévation partielle, la figure 4 est une vue partielle d'un troisième exemple de réalisation, la figure 5 est une représentation analogue d'un quatrième exemple. la soupape d'injection de carburant représen- tée dans la figure 1 est destinée à une installation d'in- jection de carburant d'un moteur à combustion interne à allumage extérieur et à compression de mélange de carbu- rant Cette soupape comprend un carter 1 dans lequel est monté un support 2 d'une bobine magnétique 3 Cette bobine magnétique 3 est pourvue d'une amenée de courant sous la forme d'un raccord de branchement par enfichage 4, lequel est inséré dans un capuchon annulaire de matière plastique 5 3.- qui entoure partiellement le carter de soupape 1. Dans la bobine magnétique 3 est disposé un manchon 6 en matière non magnétique qui est fixé, par sou- dage étanche autogène ou à l'étain, par une de ses extré- mités, sur un raccord de branchement 7 d'amenée de carbu- rant (par exemple de l'essence), et, par son autre extré- mité, sur un capot d'assemblage 8, qui forme une partie du carter de soupape proprement dit 1, et qui sert de rac- cordement pour un corps de buse d'injection 9 Ce capot d'assemblage 8 comporte un appendice cylindrique 105 qui correspond, avec son diamètre intérieur, et avec son dia- mètre extérieur, au manchon non magnétique 6, de telle sor- te que ces deux pièces sont alignées sans interruption Entre une surface frontale 11 du raccord de branchement 7, qui se trouve dans le manchon 6 et une pla- que de butée 12, présentant une épaisseur déterminée pour un positionnement précis de la soupape, et qui est appli- quée sur un épaulement intérieur 13 du capot d'assemblage 8, se trouve l'armature mobile 14 de la soupape d'injection de carburant Cette armature 14 est constituée en un maté- riau magnétique résistant à la corrosion Entre l'armature 14 et un tronçon de tuyau 15 fixé par emboîtement dans le raccord de branchement 7, est monté un ressort de compres- sion 16 agissant sur l'armature 14 Sur l'autre côté, un pointeau de buse 17 est fixé sur l'armature 14, par inser- tion à la presse de son extrémité nervurée 18 dans un alé- sage 19 de l'armature 14. Le pointeau de buse 17 pénètre avec jeu ra- dial par une ouverture de traversée 20 de la plaque de bu- tée 12 et par un perçage de guidage 21, dans le corps de buse 9 et il fait saillie, avec une extrémité en forme d'aiguille 22, hors d'un orifice d'injection 23 du corps de buse 9, Entre le perçage de guidage 21 du corps de buse 9 et l'orifice d'injection 23, est formée une surface de siège de soupape conique 24, laquelle coopère avec une 4.- portion d'obturation 25 du pointeau de buse 17 qui est for- mée avec deux surfaces coniques d'inclinaison différente. La longueur du pointeau 17 et de l'armature 14 est prévue, à partir de la portion d'obturation 25, de dimension telle que l'armature 14, à l'état non excité de la bobine magné- tique 3, laisse libre, par rapport à la surface frontale Il du raccord de branchement 7, une fente de passage A. Un emplacement d'étanchéité 27 de la soupape à injection est formé sur un épaulement extérieur 28 du corps de buse Pour cela, ce dernier est pourvu d'au moins une, et de préférence trois arêtes d'étanchéité de forme annulaire 29, contre lesquelles vient s'appliquer un bord extérieur 30-du capot d'assemblage 8 tourné vers le poin- teau 22, et qui est recourbé, par exemple, au moyen d'un outil de sertissage ou de formage à galet roulant, De cette manière, les arêtes d'étanchéité 29 en métal trempé s'in- crustent dans la paroi intérieure du capot d'assemblage 8 plus tendre, de telle sorte qu'est réalisée une étanchéité métallique satisfaisante. Deux autres emplacements d'étanchéité 31 et 32 de la soupape d'injection de carburant sont prévus sur le manchon en matériau non magnétique 6 Ces emplacements sont également du type métallique et sont ainsi satisfai- sants et résistants à l'usure Ils sont réalisés, soit par soudage autogène ou à l'étain, soit par des rondelles en métal mou ou en cuivre. Le pointeau 17 comporte deux portions de- guidage 33 et 34, pour son guidage dans l'alésage 21, ain- si qu'un perçage axial pour le carburant, constitués par exemple à quatre pans. Entre l'orifice de traversée 20 et le pour- tour de la plaque de butée 12, est prévu un évidement 37 dont la largeur est supérieure au diamètre du pointeau 17 dans sa portion 38 comprise entre l'extrémité à nervures annulaires 18 et l'épaulement de butée 39 A l'état excité 5.- de la bobine magnétique 3, l'armature -mobile 14 est dépla- cée en direction de l'ouverture du pointeau 17 contre la force du ressort de compression 16 et elle s'applique, avec l'épaulement de butée 39, contre la plaque 12. Conformément à l'invention, la portion de guidage 33 du pointeau 17, qui se raccorde, vers l'amont, directement à la portion dtétanchéité 25, sert en m 9 me temps de dosage de carburant 41 Pour cela sont prévues, entre les surfaces 42 de cette portion 41 qui s'étendent axialement et parallèlement à l'axe du-pointeau et le per- çage de guidage 21, des gorges de dosage 43 (figure 2) Ces gorges présentent, en tant que points d'étranglement, une résistance considérable et, en conséquence, elles détermi- nent la quantité de carburant injectée par unité de temps dans le tuyau d'aspiration du moteur, ainsi que la durée des impulsions électriques pendant laquelle le pointeau 17 est soulevé au-dessus de son siège de soupape 24. Tandis que, dans le premier exemple de réa- lisation de l'invention représenté aux figures 1 et 2, les surfaces 42 de la portion de dosage 41 s'étendent dans un plan parallèle à l'axe du pointeau de buse 17, ces surfaces sont, dans le deuxième exemple de réalisation sui- vant la figure 3, inclinées par rapport à l'axe du poin- teau 17, de telle manière que la distance entre l'axe du pointeau et le plan de chaque surface 42, à l'extrémité 45 tournée vers la portion d'étanchéité 25, soit inférieure à celle de l'extrémité opposée 46 Comme dans l'exemple de réalisation précédent, environ quatre surfaces 42 peu- vent 8 tre formées sur la portion de dosage 41, laquelle peut présenter, en outre, une portion d'ajustement 47, dans laquelle le diamètre est inférieur à celui de la portion de guidage 33, en vue d'un étalonnage de la quantité de carburant mesurée statiquement Dans le troisième exemple de réalisation re- présenté dans la figure 4 d'une soupape d'injection conforme 6.- à l'invention, la portion d'étanchéité la plus éloignée dans la portion de guidage 33 comporte une portion d'in- troduction 48, à laquelle se raccorde la portion de dosa- ge 41 tournée vers la portion d'étanchéité, Les surfaces 42 s'étendent alors en continu dans la portion de guidage 33 et la portion de dosage 41 Sur la longueur de cette portion d'introduction 48, sont formées, dans la surface 42; des gorges d'introduction 49 ouvertes en direction des surfaces 42 qui permettent, dans cette zone, une plus grande section transversale d'écoulement, Pour un étalon- nage de la quantité statique de carburant injectée, la section de dosage 41 peut Otre pourvue à nouveau d'aiguil- les d'un diamètre plus réduit que celui de la portion de guidage 33, de telle sorte que la portion d'introduction 41 serve, en même temps, de portion de réglage d'ajustement 47. D'après le quatrième exemple de réalisation de l'invention représenté dans la figure 5, sont prévues, ouvertes en direction du pourtour de la portion de dosage 41, des gorges de dosage 43 sous forme de fentes longitu- dinales, par exemple au nombre de trois ou davantage for- mées par exemple par érosion de surface La quantité sta- tique de carburant injectée peut ainsi Otre ajustée de manière très précise par correction ultérieure d'une seule gorge de dosage 43 Les gorges de dosage 43 peuvent égale- ment prendre ainsi la forme d'une nervure formée sur la portion de dosage 41. Il est également possible de combiner les dispositions des figures t à 5 p en prévoyant ainsi, pour le dosage, en plus des surfaces 429 également des fentes longitudinales 43 qui peuvent être prévues dans ces surfa- ces 429 ou en un autre emplacement du pourtour de la por- tion de dosage 41. Les modes de réalisation représentés de sou- papes d'injection conformes à l'inventions offrent l'avan- tage que les dosages de carburant sont prévus en amont du 7.- siège de soupape 24, de telle sorte que lcrsque la soupape d'injection est fermée, les gaz délétères du tuyau d'aspi- ration sont maintenus éloignés de l'emplacement o s'effec- tue le dosage de carburanto Cet emplacement de dosage doit tre constitué aussi proche que possible en amont du siège de soupape 24 en vue d'obtenir un volume mort aussi réduit que possible, 8.- REVENDI C A T IO N S 1. Soupape d'injection pour installations d'injection de carburant de moteurs à combustion interne, avec un siège de soupape prévu dans le corps de buse et un pointeau de buse ( 17) qui présente, une portion de fermeture étanche coopérant avec le siège de soupape et une portion de guidage ( 33) en amont conduisant le poin- teau de buse ( 17) dans un alésage de guidage, soupape ca- ractérisée en ce que la portion de guidage ( 33) du pointeau de buse ( 17) est disposée directement en amont de la por- tion d'étanchéité ( 25) et une portion de dosage ( 41) ser- vant au dosage de carburant est formée sur la portion de guidage ( 33) du pointeau de buse ( 17). 2. Soupape d'injection suivant la revendica- tion 1, caractérisée en ce que la portion de dosage ( 41) s'étend jusqu'à la portion d'étanchéité ( 25). 3. Soupape d'injection suivant la revendi- cation 2, caractérisée en ce que la-portion de dosage ( 41) présente des surfaces ( 42) s'étendant axialement, prévues sur le pourtour de la portion de guidage ( 33). 4. Soupape d'injection suivant la revendi- cation 1, caractérisée en ce que les surfaces ( 42) sont inclinées par rapport à l'axe du pointeau de buse ( 17) de telle manière que la distance entre l'axe du pointeau ( 17) et chacune des surfaces ( 42), à l'extrémité ( 45) tournée vers la portion d'étanchéité ( 25) soit inférieure à la sur- face à l'extrémité opposée ( 46). 5. Soupape d'injection suivant la revendica- tion 3, caractérisée en ce que la portion de guidage ( 33) éloignée de la portion d'étanchéité ( 25) comporte une por- tion d'introduction ( 48) et cette portion de guidage ( 33) tournée vers la portion d'étanchéité ( 25) comporte la por- tion de dosage ( 41), et dans la zone de la portion d'intro- duction ( 48) des gorges d'introduction ( 49) sont prévues dans les surfaces ( 42) qui s'étendent sur la portion d'in- 9,- troduction ( 48) et sur la portion de dosage ( 41), ces gor- ges étant ouvertes en direction de ces surfaces. 6. Soupape d'injection suivant l'une quel- conque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que, sur la portion de guidage ( 33) et la portion de dosage ( 41) sont prévues quatre surfaces ( 42). 7. Soupape d'injection suivant la revendica- tion, 2, caractérisée en ce que la portion de dosage ( 41) présente des gorges de dosage ( 43) qui s'étendent axiale- ment et sont ouvertes en direction du perçage de guidage ( 21). 8. Soupape d'injection suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, sur la portion de dosage ( 41) est prévue une portion de réglage d'ajustement ( 47) qui possède un diamètre plus fai- ble que celui de la portion de guidage ( 33) et adapté à la quantité de carburant à doser.