Brevet FR2579269A3 — publié le 19860926

FR 2579269 A3 19860926 FR 8604097 A 19860321 1. La présente invention concerne une soupape de dosa- ge de carburant qui constitue une partie d'un dispositif d'alimentation d'un moteur à combustion interne. Les dispositifs de ce type sont destinés à fournir une quantité prédéterminée de carburant, qui se mélange à l'air dans le collecteur d'alimentation d'un moteur à combus- tion interne, et comprennent un moyen de formation d'un mélan- ge dans lequel, par l'intermédiaire de conduites appropriées, de l'air est introduit avec des quantités prédéterminées de carburant, ce dernier par l'intermédiaire de la soupape de do- sage. Cette dernière comprend une enveloppe dans laquel- le un trajet est défini pour le carburant qui est introduit dans la soupape sous l'effet d'une pompe de fourniture, et un élément à clapet qui est mobile dans le sens axial de l'enveloppe entre une première position dans laquelle il est en contact avec un siège afin de fermer le trajet, et une seconde position dans laquelle le trajet est ouvert. L'élé- ment à clapet est actionné par un électro-aimant disposé dans l'enveloppe; il est en une pièce avec une armature qui 2. est attirée par le noyau de l'électro-aimant. Dans l'enve- loppe un anneau est disposé qui constitue une butée pour l'élément à clapet lorsqu'il se trouve dans la seconde po- sition. Cet anneau est normalement interposé entre un épau- lement de l'enveloppe et la surface avant d'un nez qui est en une pièce avec l'enveloppe et renferme l'élément de cla- pet. L'élément de clapet est maintenu dans la première position (position fermée) sous l'effet d'un ressort alors que, lorsque l'électro-aimant est excité, l'élément de cla- pet se déplace axialement pour ouvrir le trajet de carbu- rant jusqu'à ce qu'il vienne buter contre l'anneau. Dans cette seconde position, l'espace résiduel (interstice d'air résiduel) entre l'armature eni une pièce avec l'élément de clapet de noyau de l'électro-aimant est généralement très petit. Lorsque l'excitation de l'électro-aimant cesse, l'élé- ment de clapet revient à sa première position pour fermer le trajet de carburant. Bien que les soupapes du type décrit fonctionnent avec satisfaction elles sont à l'origine de certaines dif- ficultés pendant leur montage. Pour comprendre la façon avec laquelle ces difficultés surgissent, on notera que la course que doit parcourir l'élément de clapet en passant de la pre- mière à la seconde des positions indiquées ci-dessus et l'es- pace résiduel (interstice d'air résiduel) entre l'armature et le noyau dans cette seconde position doivent être ajustés d'une façon extrêmement précise, la tolérance n'étant que de quelques millièmes de millimètre. Ce n'est que si ces condi- tions sont satisfaites que le carburant.peut être dosé avec précision et que l'action électromagnétique de l'électro- aimant s'effectue correctement. Dans les soupapes de ce type, on ajuste la course et l'interstice d'air de la façon suivante. On assemble tout d'abord la soupape, et après assemblage, on mesure avec des outils appropriés la course de l'élément de clapet et 3. l'interstice d'air. Si ceux-ci sont corrects, on démonte la soupape et remplace l'anneau de butée de l'élément de clapet, l'épaisseur de ce dernier déterminant l'interstice d'air entre l'armature et le noyau. Pour ajuster la course de l'élément de clapet, on enlève une quantité prédétermi- née de matériau de la surface avant du nez en regard de l'anneau. Cela a pour effet de réduire la distance entre la surface et le siège à l'intérieur du nez contre lequel repose l'élément de clapet lorsqu'il est dans sa position fermée, d'o la variation de la course de ce dernier. Lorsqu'on les execute de la manière précédente, les réglages de la course et de l'interstice d'air necessi- tent non seulement l'assemblage et le démontage successifs de la soupape, mais également l'usinage, avec formation de copeaux, de certaines parties de la soupape; ces opérations sont donc longues et coûteuses et nécessitent un soin et une habileté particuliers. Un objet de la présente invention est une soupape de dosage de carburant du type precédent, dans laquelle on peut procéder aux réglages de la course de l'élément de cla- pet et de l'interstice d'air simplement et commodément d'une façon très rapide sans utilisation d'outils compliqués ou sans faire appel à une opération d'usinage formant des co- peaux. Un autre objet de la présente invention est une soupape du type précédent, dans laquelle on peut ajuster d'une façon très précise la course de l'élément de clapet et l'interstice d'air. Ces objets sont atteints dans la présente inven- tion avec une soupape de dosage de carburant qui constitue une partie du dispositif d'alimentation d'un moteur à com- bustion interne, comprenant une enveloppe dans laquelle un trajet est défini pour le carburant, et un élément de cla- pet mobile axialement à l'intérieur de l'enveloppe entre une première position dans laquelle il ferme le trajet et 4. une seconde position dans laquelle le trajet est ouvert, cet élément de clapet étant actionné par un électro-ai- mant disposé dans l'enveloppe, et en une pièce avec une ar- mature agencée de manière à être attirée par le noyau de l'électro-aimant, et un élément annulaire de butée servant à arrêter l'élément de clapet lorsqu'il se trouve dans la seconde position, cet élément de butée étant interposé en- tre un épaulement de l'enveloppe et la surface avant d'un nez en une pièce avec l'enveloppe et disposé de manière à renfermer l'élément de clapet, caractérisée en ce que l'élément de butée comporte, sur le côté en regard du nez, au moins deux surfaces plates différentes, une première de ces surfaces étant agencée de manière à constituer une bu- tée pour l'élément de clapet et la seconde surface de manière à former un épaulement pour la surface avant du nez, les pre- mière et seconde surfaces étant chacune placées à une distan- ce différente de l'épaulement de l'enveloppe de manière que la position de la première surface règle l'interstice d'air entre l'armature et le noyau à une valeur prédéterminée, et la position de la seconde surface règle la course de l'élé- ment de clapet lorsqu'il passe de la première à la seconde po- sition. La présente invention sera bien comprise à la lec- ture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un pre- mier mode de réalisation de soupape de dosage de carburant selon la présente invention; Les figures 2 et 3 sont des sections axiales de deux modes de réalisation différents du clapet selon la pré- sente invention. La soupape de dosage de carburant selon la présen- te invention est destinée à être incorporée dans un dispo- sitif d'alimentation d'un moteur à combustion interne qui introduit un mélange d'air et de carburant dans le collecteur 5. d'alimentation du moteur. La soupape comprend une enveloppe 1 dans laquel- le est logé un électro-aimant 2 constitué essentiellement d'un enroulement 3 et d'un noyau tubulaire 4. Un nez 5 est fi- xé à l'enveloppe 1, l'extrémité avant du nez comprenant un alé- sage axial 6 par l'intermédiaire duquel le carburant est four- ni. Dans l'enveloppe 2 et le nez 5 sont ménagés des alésages 7 et 8 qui communiquent avec une chambre avant 9 du nez et définissent un trajet pour le carburant, lequel est normalement introduit dans l'alésage 7 par l'intermédiaire d'un alésage axial (non représenté) ménagé dans le noyau 4. A l'intérieur du nez 5, un siège 10 permet de supporter un élément de cla- pet correspondant 12, qui est mobile axialement à l'inté- rieur de l'alésage 8 du nez 5 et de l'alésage 7 de l'envelop- pe 1. L'élément de clapet 12 est commodément guidé par des par- ties de surface cylindriques formées sur une paire de sail- lies annulaires 13 qui sont en contact coulissant avec la sur- face de l'alésage 8. Des parties aplaties 11 sont prévues sur ces saillies pour permettre le passage du carburant. A l'extrémité arrière de l'élément de clapet 12 est fixée une armature annulaire 14 disposée de manière à pouvoir être attirée par le noyau 4 de l'électro-aimant 2. Selon la présente invention, la soupape comprend un élément de butée 15 qui constitue une butée pour l'élément de clapet 12 et est interposé entre un épaulement 16 de l'en- veloppe 1 et la surface avant 17 du nez 5 de manière à être assujetti entre eux. Le nez 5 et l'élément de butée 15 sont fixes à l'enveloppe 1 en faisant tourner le bord avant 18 de celle-ci sur une partie à rebord du nez, comme on le voit clai- rement dans les figures. Sur le côté en regard du nez 5, l'élément de bu- tée 5 comporte deux surfaces plates différentes, dont l'une, ayant pour référence 19,est disposée de manière à constituer une butée pour la collerette 20 prévue sur l'élément de cla- pet, et la seconde ayant pour référence 21, est agencée de manière à former un épaulement pour la surface avant 17 6. du nez 5. Sur son côté opposé, l'élément de butée 15 com- prend seulement une surface plate 22 qui repose sur l'épaule- ment 26 de l'enveloppe 1. Dans le mode de réalisation de la soupape représen- té en figure 2,1'élément de butée 15 est constitué de deux bagues ou rondelles 24, 25 ayant le même diamètre extérieur mais des diamètres intérieurs différents, de sorte que la sur- face de la première baaue en regard du nez 5 constitue la sur- face 19 agissant en butée pour la collerette 20,et la surface de la seconde bague dirigée dans le même sens forme la sur- face 21 contre laquelle repose la surface avant 17 du nez 5. Dans la soupape représentée en figure 3, l'élément de butée a une forme différente de celle de l'élément correspondant de la figure 1, en ce sens que les deux surfaces 19 et 21 de l'élément qui sont en regard du nez 5 restent à des distan- ces différentes de l'épaulement 16, mais par contraste avec le mode de réalisation de la figure 1,la première de ces surfa- ces se trouve à une distance plus grande de l'épaulement. Le fonctionnement de la soupape de dosage de carburant est le suivant. L'élément de clapet 12 est normalement maintenu contre le siège 10 du nez 5 sous l'effet du ressort (non re- présenté) qui est interposé entre lui et le noyau 4, ou d'une toute autre manière équivalente. Lorsqu'une quantité prédéter- minée de carburant doit être injectée, l'électro-aimant 3 est excité pendant une durée prédéterminée. A la suite de l'attrac- tion exercée par le noyau 4 sur l'armature 14, l'élément de clapet 12 se sépare du siège 10 et se déplace axialement vers la droite des figures jusqu'à ce que sa collerette 20 repose contre la surface 19 de l'élément de butée 15. Dans cette configuration, pour que la soupape fonctionne correctement, il doit v avoir entre le noyau 4 et l'armature 14 un espace résiduel (interstice d'air résiduel) qui est généralement très petit et de dimensions prédéterminées. Après que l'élé- ment de clapet 12 s'est séparé du siège 10, le carburant peut s'écouler à-partir de la chambre 9 en passant par l'alé- sage 6. Dès que l'électro-aimant 3 est désexcité, 7. l'élément de clapet, est ramené à sa position initiale fer- r:ëe sous l'effet du ressort. Il apparaît par conséquent que l'élément de cla- pet effectue la course c (figure 1) en passant de sa pre- :ière position fermée à sa seconde position ouverte, dans laquelle la collerette 20 repose contre la surface 19.De -lus,lorsque l'élément de clapet 12 se trouve dans sa pre- *.i3re position, la distance entre l'armature 14 et le noyau 4, celle-ci étant représentée par t en figure 1 (in- terstice initial d'air) est également préderterminée et supérieure à la course c. La soupape de la présente in- vention permet d'ajuster simplement-et rapidement la course c et l'interstice initial d'air t en obtenant une précision considérable et cela de la manière suivante. Lorsqu'une soupape doit être construite avec des valeurs définies pour c et t, il faut seulement monter sur la soupape un élément de butée 15 dans lequel les sur- faces 19 et 21 présentent des distances prédéterminées par rapport à l'épaulement 16. A cet égard, comme on peut le voir clairement en figure 1, la cote de l'interstice d'air t dépend de la distance dt entre la surface 19 et l'épaulement 16, et la valeur de la course c dépend de la distance dc entre les surfaces 19 et 21. Par conséquent, la valeur de l'interstice d'air t et de la course c peut être réglée de manière indépendante en choisissant un élé- ment de butée avec des valeurs prédéterminées pour dt et dc. c De manière à procéder rapidement à ces régla- ges, on peut préparer des jeux d'éléments de butée afin de former diverses combinaisons des cotes dt et dc, par exemple, de façon que des valeurs prédéterminées de d c correspondent à des valeurs prédéterminées de dt. On trou- vera alors en faisant un choix dans ces séries différentes l'élément de butée 15 permettant la combinaison requise de t et c. 8. Il est évident que le même processus de régla- ge peut être utilisé, avec des variantes évidentes, pour la soupape de la figure 3. Les processus de réglage peuvent être encore sim- plifiés en utilisant un élément de butée 15 tel que celui représenté en figure 2, c'est-à-dire constitué de deux bagues ou. rondelles 24,25 superposées. Dans ce cas, pour obtenir la combinaison requise des cotes dt et dc, il faut seulement choi- sir deux bagues différentes ayant les mêmes dimensions. 13 Avec la soupape de la présente invention, il appa- raît par conséquent qu'on peut procéder à des réglages extrê- mement simples et rapides de la course c et de l'interstice d'air t en ayant seulement à choisir un élément de butée 15 avec la paire requise de valeurs pour dt, dc, sans qu'il soit nécessaire d'usiner ou d'ajuster des parties de soupape, comme cela est indispensable dans les soupapes de l'art anté- rieur. Le réglage peut être effectué d'une manière extrême- ment précise, grâce à la précision considérable avec laquelle on peut former et sélectionner les éléments de butée 15 à mon- ter sur la soupape. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 9. REVENDICATIONS 1 - Soupape de dosage de carburant constituant une partie du dispositif d'alimentation d'un moteur à combus- tion interne, comprenant une enveloppe (1) dans laquelle un trajet est défini pour le carburant, et un élément de clapet (12) mobile axialement à l'intérieur de l'enveloppe entre une première position dans laquelle il ferme le trajet et une se- conde position dans laquelle le trajet est ouvert, l'élément de clapet étant actionné par un électro-aimant (2) disposé à l'intérieur de l'enveloppe, et étant en une pièce avec une armature (14) agencée pour pouvoir être attirée par le noyau (4) de l'électro-aimant, et un élément annulaire de butée (15) prévu pour agir en butée pour l'élément de clapet lorsqu'il se trouve dans la seconde position,cet élément de butte étant interposé entre un épaulement (16) de l'enveloppe et la surface avant (17) d'un nez (5) en une pièce avec l'enveloppe et disposé de manière à renfermer l'élément de clapet, caractérisée en ce que l'élément de butée comporte, sur la face en regard du nez, au moins deux surfaces plates diffé- rentes, une première surface (19) étant agencée pour former une butée pour l'élément de clapet et une seconde surface (21) pour former un épaulement pour la surface avant du nez, les première et seconde surfaces étant chacune positionnées à une distance différente de l'épaulement de l'enveloppe de sorte que la position de la première surface règle l'interstice d'air entre l'armature et le noyau à une valeur prédéterminée, et la position de la seconde surface règle la course de l'élément de clapet lorsqu'il passe de la première à la seconde posi- tion. 2 - Soupape selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'élément de clapet comprend une saillie annu- laire (20) disposée de manière à venir en contact avec la première surface (19) de l'élément de butée (15), et à stop- per cet élément. 3 - Soupape selon la revendication 1 ou la 10. revendication 2, caractérisée en ce que l'élément de butée (15) est constitué d'une bague présentant sur un côté une surface d'appui plate disposée de manière à venir en contact avec l'épaulement de l'enveloppe, et sur l'autre côté, une paire de surfaces plates, chacune à une distance différen- te de la surface d'appui, cette paire de surfaces formant les première et seconde surfaces plates. 4 - Soupape selon la revendication 1 ou la reven - dication 2, caractérisée en ce que l'élément de butée com- prend deux rondelles superposées (24, 25) ayant des diamètres intérieur ou extérieur différents, une surface de l'une des rondelles constituant la première surface et une surface de l'autre rondelle formant la seconde surface.