Brevet FR2555488A1 — publié le 19850531

l SOUPAPE D'INJECTION DE CARBURANT PRESENTANT UN ALESAGE DE GUIDAGE ET UN SIEGE RECTIFIES PAR BRUNISSAGE La présente invention se rapporte à une soupape d'in- jection de carburant comprenant un corps de valve principal, un noyau mobile attiré magnétiquement vers un noyau fixe par un enroulement électromagnétique logé à l'intérieur dudit corps principal, une tige reliée audit noyau mobile et présentant un obturateur ménagé à son extrémité, ainsi qu'un élément qui forme le siège de la soupape, est assujetti à l'extrémité du corps principal et loge ladite tige. Plus spécialement, l'invention concerne une soupape d'injection du type précité, appropriée pour un dispositif d'injection électronique de carburant. La figure 1 des dessins annexés illustre une réalisation connue dans l'art antérieur, d'o il ressort qu'un élément a,formant le siège d'une soupape d'injection du type décrit, comprend un alésage b destiné à guider la tige de la soupape lors de ses mouvements respectifs d'ouverture et de ferme- ture; un siège c élaboré à l'extrémité dudit alésage b dans le prolongement de ce dernier;ainsi qu'un orifice d de délivrance du carburant, pratiqué dans le prolongement dudit siège c. Dans cette forme de réalisation, la pratique courante consiste à polir un perçage b' foré dans une ébauche de l'élément a formant siège et à polir un perçage c' mé- nagé dans le siège c, de façon à obtenir l'alésage de guidage b et une surface e dudit siège c. Plus précisément, le perçage b' est poli par un outil de rectification f qui est mû autour d'un axe de rotation 1 aligné avec l'axe de l'alésage de guidage b, tout en tournant sur son axe de ro- tation propre t2 parallèle à l'axe de rotation L1' La surface e du siège c est polie par un outil de rectification dont la forme est différente de celle dudit outil f. Le procédé susmentiormné soulève les difficultés suivantes: 1. Le polissage de finition requiert une tolérance d'épaisseur D relativement grande. Par conséquent, s'il se produit une erreur (même légère) dans la position de montage de l'outil de rectification f, par exemple à cause d'un décalage de la position de l'axe de rotation ú2 par rapport à l'axe de rotation Z, l'alésage-de guidage b ne peut pas être poli et fini uniformément. 2. La tête de l'outil de rectification f peut s'user facilement, de sorte qu'elle peut provoquer une arête vive ou bavure. sur l'alésage de guidage b, c'est-à-dire à la jonction entre cet alésage b et le siège c. Cette bavure g accuse une largeur correspondant à la valeur de la tolérance de rectification D. Pour empêcher la formation de la bavure g, une gorge de dégagement h ménagée en dépouille doit être préalablement usinée dans l 'extrémité du perçage b'; cependant, cette intervention est malaisée. 3. La gorge de dégagement h constitue, à son tour, un piège à carburant à l'intérieur de l'élément a formant le siège de la soupape, en provoquant une baisse de la vitesse du carburant qui exerce une influence négative sur 1' injec- tion de ce carburant. 4. Concurremment à la difficulté (2) précitée, si les copeaux produits lors de l'usinage de la gorge de dégagement h persistent, ils peuvent obturer l'orifice de délivrance d ou provoquer une fuite de carburant. Un nettoyage scrupuleux doit être exécuté pour éliminer les copeaux, mais il est extrêmement difficile d'enlever intégralement ces copeaux. Il-en résulte des variations sensibles dans la quantité de carburant injectée, ainsi que dans les performances du dispo- sitif. Un objet de la présente invention consiste à proposer une soupape d'injection de carburant dans laquelle Ies problèmes précités soient éliminés,et qui permette en particulier de se dispenser de l'usinage de la gorge de dégagement, en appli- quant le brunissage au lieu du polissage pour donner un fini à l'alésage de guidage. Il en résulte une amélioration de la productivité, ainsi qu'une soupape d'injection stable exempte de quelconques variations dans les caractéristiques d'injec- tion du carburant. Plus spécialement, l'alésage de guidage est élaboré dans l'élément formant le siège de la valve de façon à présenter un diamètre uniforme d'un bout à l'autre de sa longueur, cet alésage de guidage étant rectiligne et possédant,sur pratiquement toute sa longueur,une surface venue de brunissage. Conformément à l'invention, le siège de la valve est en outre muni d'une surface finie par brunissage et, de préfé- rence, le brunissage des surfaces respectives de l'alésage de guidage et du siège de la soupape est exécuté concomitamment et à l'aide d'un outil commun. De plus, conformément à l'invention, l'alésage de guidage est relié au siège de la soupape sans aucune dépouille normale- ment nécessaire dans l'art antérieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'alésage de guidage et le siège de la soupape finis par brunissage sont reliés sans aucune bavure intermédiaire. De surcroît, conformément à l'invention, l'élément formant le siège de la soupape présente une zone qui n'est soumise à aucun brunissage entre l'alésage et le siège proprement dit rectifiés par brunissage. Cette zone est formée en empêchant le contact du brunissoir avec le perçage initial, d'une manière telle que ladite zone soit seulement en légère saillie radiale vers l'intérieur par rapport à l'alésage soumis au brunissage. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un élément formant siège de soupape conformément à l'art antérieur; la figure 2 est une coupe longitudinale de l'une des formes de réalisation d'une soupape d'injection de carburant conformément à l'invention; et la figure 3 est une coupe longitudinale de l'élément formant siège dans la soupape selon l'invention. La figure 2 illustre un corps de valve principal 1 dans lequel est incorporé un enroulement électromagnétique 2. Un noyau fixe 3 se trouve dans l'enroulement électromagné- tique 2 et ce dernier renferme également un noyau mobile 5 255 488 dans sa région située en avant dans la direction axiale. Un res- sort 4 agit sur le noyau mobile 5 pour le repousser à l'écart du noyau fixe 3. Une tige 7 de la soupape, à une extrémité de laquelle est ménagé un obturateur 6, est reliée à l'extrémité postérieure du noyau mobile S, et cette tige 7 pénètre dans un élément 8 qui forme le siège de la soupape et est assujetti à l'extrémité du corps de valve principal 1. L'élément 8 formant le siège de la soupape comprend un alésage de guidage 9 s'étendant dans la direction axiale; un siège 10 proprement dit, ménagé à l'extrémité dudit alésage 9 dans le prolongement de ce dernier;ainsi qu'un orifice 11 de délivrance du carburant, dans le prolongement du siège 10. La tige 7 parcourt l'alésage de guidage 9 de telle sorte que deux régions 12 de diamètre élargi, présentant le long de leurs pourtours externes des gorges 12a de passage du carbu- rant, puissent coulisser le long de la surface dudit alésage 9, si bien que la tige 7 de la soupape est guidée par cet alésage 9 lors de ses mouvements respectifs d'ouverture et de fermeture. L'obturateur 6 situé à l'extrémité de la tige 7 est normalement poussé, par le ressort 4, pour venir au contact d'une surface O10a du siège 10 de la soupape. Lorsqu'une tension électrique est appliquée à l'enroulement électromagnétique 2, le noyau mobile 5 est attiré magnétiquement vers le noyau fixe 3 à l'encontre de la force du ressort 4 et, dans ce cas, le mou- vement de la tige 7 de la soupape soulève l'obturateur 6 à l'écart de la surface 10a du siège, de sorte que du carburant, provenant d'un manchon 13 raccordé à un conduit de carburant (non représenté), est délivré par l'orifice 11. Sur la figure 2, la référence numérique 14 désigne une prise de courant dotée d'une broche 14a raccordée à l'enrou- lement électromagnétique 2, et les références 15 et 16 concernent des butées pour limiter le mouvement de la tige 7 dans le sens de l'ouverture de la soupape. L'alésage de guidage 9 dans l'élément formant siège de soupape se présente sous la fonrme d'un canal rectiligne qui est soumis à un brunissage conformément à l'invention, mais ne comporte aucune gorge de dégagement à son extrémité. Plus précisément, 2 Z 43 8 comme le montre la figure 3, l'alésage de guidage 9 est ménagé en soumettant à un brunissage, à l'aide d'un brunissoir 17, la surface d'un perçage 9' qui est foré dans l'ébauche de l'élément 8 renfermant le siège de la soupape. Cela élimine la nécessité d'usiner la gorge de dégagement de la manière exposée au sujet de la soupape selon l'art antérieur illus- trée sur la figure 1, en évitant la formation d'une bavure de polissage, et permet d'obtenir une soupape d'injection de carburant présentant un alésage de guidage 9 rectiligne et sans aucune gorge de dégagement. Comme le montre la figure 3, le brunissoir 17 comprend ume première surface solidaire 17a de brunissage de l'alésage de guidage 9, ainsi qu'une seconde surface solidaire 17b de brunissage de la surface lOa du siège, cette seconde surface étant sous-jacente et concentrique à la première surface 17a, de sorte que le brunissage d'un perçage inférieur 10' du siège 10 de la soupape, assuré par la seconde surface 17b, provoque la finition simultanée de ladite surface 10Oa et dudit alésage 9, si bien que la productivité peut être amélio- rée, Du fait qu'on n'utilise qu'un seul outil, il est possible d'assurer aisément la concentricité de l'alésage de guidage 9 et de la surface]Oa du siège, ce qui peut également améliorer l'usinabilité de soupapes d'injection de carburant de ce type. Dans la forme de réalisation décrite ci-avant, le contact du brunissoir 17 avec l'extrémité de l'alésage de guidage 9 est empêché, ce qui laisse subsister une zone 9a non soumise au bvuruissage et faisant légèrement saillie vers l'intérieur. Cette zone 9a guide en douceur le flux de carburant en direc- tion de l'orifice de délivrance 11. Grâce à cet agencement, des pertes de pression peuvent être réduites et les caracté- ristiques de délivrance du carburant peuvent être améliorées davantage encore. Des gorges de lubrification 17c sont creu- sées si nécessaire dans les surfaces de brunissage 17a et 17b du brunissoir 17 en vue d'éviter un grippage, comme illustré par des traits mixtes sur la figure 3. Comme décrit ci-dessus, étant donné que la présente 25554$8 invention propose un alésage de guidage auquel le brunissage confère le mêmé diamètre sur toute sa longueur, elle élimine la nécessité d'usiner une gorge de dégagement dans le perçage initial, de procéder à un nettoyage et d'évacuer les copeaux consécutifs à l'usinage de la gorge. Par conséquent, l'usi- nabilité peut être améliorée et l'occurrence de pertes de pression se manifestant en présence de la gorge de dégagement est supprimée, ce qui améliore les caractéristiques d'injec- tion de carburant. A la différence de la finition par polis- sage, la présente invention n'implique pas la production de déchets de polissage (tels que des particules d'abrasif et de la limaille métallique) . Du fait que l'usinage de la gorge de dégagement peut désormais être supprimé, il est possible d'empêcher un dépot de matière étrangère résiduelle telle que des déchets de coupe et de la poussière d'abrasion sur la surface du -siège, ce qui réduit à un minimum les fuites de carburant, l'obstruction de l'orifice de délivrance et des défaillances de fonctionnement de la soupape d'injection classique, comme par exemple des variations de débit résul- tant du dépôt de corps étrangers sur la surface du siège. Bien qu'un brunissoir soit plus onéreux que des outils de rec- tification tels qu'une meule, il présente une longévité considérablement plus grande. Par conséquent, la durabilité de ce brunissoir est plus grande et les coûts de production sont abaissés. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la soupape décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. 25554v8 REVENDICATIONS 1. Soupape d'injection de carburant compre- nant un corps de valve principal (1); un enroulement électromagnétique (2) logé dans ledit corps de valve (1); un noyau fixe (3) dans ce corps de valve (1); un noyau mobile (5) attiré magnétiquement vers ledit noyau fixe (3) par ledit enroulement (2); une tige de soupape (7j fixée audit noyau mobile (5) et présen- tant un obturateur (6) à une extrémité; ainsi qu'un élément (8) formant le siège de la soupape, assujetti audit corps principal (1) et assurant le gui- dage de ladite tige (7), soupape caractérisée par le fait que ledit élément (8) formant siège de soupape comporte intérieurement un alésage (9) de guidage des mouvements d'ouverture et de fermeture de la tige (7) de la soupape, cet alésage de guidage accusant un dia- mètre uniforme d'un bout à l'autre de sa longueur; un siège (10) élaboré à une extrémité dudit alésage (9) dans le prolongement de ce dernier; et un orifice (11) de délivrance du carburant pratiqué dans le prolon- gement dudit siège (10), ledit alésage de guidage (9) étant rectiligne et présentant une surface rectifiée par brunissage. 2. Soupape selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que le siège (10) présente une sur- face (10a) rectifiée par brunissage, sur laquelle l'ob- turateur (6) vient s'appliquer. 3. Soupape selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que l'alésage de guidage (9) est relié au siège (10) sans aucune dépouille. 4. Soupape selon la revendication 2, carac- térisée par le fait que l'alésage de guidage (9) et le siège (10) rectifiés par brunissage sont reliés sans aucune bavure. 5. Soupape selon la revendication 2, carac- térisée par le fait que l'élément (8) formant siège de soupape possède une zone (9a) non soumise au brunis- sage entre l'alésage de guidage (9) et le siège (10) rectifiés par brunissage. 6. Soupape selon la revendication 5, carac- térisée par le fait que la zone (9a) non soumise au brunissage est en légère saillie radiale vers l'inté- rieur de l'alésage de guidage (9) rectifié par bru- nissage. 7. Soupape selon la revendication 5, carac- térisée par le fait que l'alésage de guidage (9) est élaboré par brunissage d'un perçage initial (9') et que la zone (9a) non soumise au brunissage est for- mée en empêchant le contact d'un outil de brunissage (17) avec ledit perçage initial (9'), de telle manière que ladite zone (9a) soit seulement en légère saillie vers l'intérieur par rapport audit alésage (9). 8. Soupape selon la revendication 2, carac- térisée par le fait que l'alésage de guidage (9) et le siège (10) sont soumis au brunissage par un outil com- mun (17).