Brevet FR2581706A1 — publié le 19861114

2581-706 Soupape d'injection électromagnétique à action intermittente. L'invention concerne une soupape d'injection électromagnéti- que à action intermittente pour distribuer du carburant dans le collecteur d'admission de moteurs à combustion interne comportant entre l'admission de carburant et le retour de carburant une sortie de carburant commandée par un corps de fermeture de soupape qui, à l'état excité, est attiré par un champ magnétique formé par une bobine électrique et un noyau en fer doux avec bouclage par le boîtier. De telles soupapes d'injection, dont le corps de fermeture de soupape est constitué par une bille, sont connues, par exemple d'après DE-OS 3111327 et EP O 063952 A1. Avec ces soupapes, des temps de commande de l'ordre d'une milli- seconde sont souhaités. Pour atteindre ce but, on tend à réduire les massesen mouvement et à avoir de grandes forces magnétiques. En même temps, on souhaite que les dimensions de la soupape d'injection soient petites et que l'enroulement magnétique soit petit en raison de l'absorp- tion d'énergie et de la production de chaleur. Il y a donc contradiction entre le désir d'avoir un petit enroule- ment magnétique et celui d'avoir de grandes forces magnétiques de commande. Avec les soupapes d'injection connues, la force de commande électromagnétique disponible n'est pas suffisamment utilisée, étant donné que les lignes de champ traversant la bille font entre l'élément de bouclage et le noyau magnétique approximativement un angle de quatre- vingt-dix degrés, d'o il résulte que seules les lignes de champ agissant dans le sens axial du noyau magnétique sont actives dans le sens de l'ouverture du corps de fermeture de soupape. Le but de l'invention est de procurer une soupape d'injection électromagnétique permettant, par la forme de sa construc- tion, d'augmenter les forces magnétiques efficaces afin d'obtenir un temps de réponse rapide malgré le petit volume de la bobine. Ce but est atteint conformément à-l'invention par le fait que le noyau de fer doux et l'élément de bouclage par le bottier sont disposés par rapport au corps de fermeture de soupape réalisé sous forme d'armature sphérique de telle sorte que les lignes de champ magnétique forment entre le noyau et l'élément de bouclage un angle inférieur à 90 , de préférence de quarante cinq degrés. Pour ce faire, une portion de la sphère fait face à la partie terminale du noyau de fer doux et à l'extrémité de l'élément de bouclage se rétrécissant en forme de tronc de cône, en ménageant un entrefer et le composant structural compor- tant le siège de la soupape est réalisé dans un matériau non magnétique. Grâce à l'invention, la force magnétique est avantageusement constituée par deux vecteurs agissant dans le sens de l'ouverture. En conséquence, avec le même nombre de spires, on obtient une force d'ouverture plus grande, c'est-à-dire un meilleur comportement de réponse qu'avec les agencements connus. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une forme de réalisation représentée schématiquement sur la figure unique. Dans l'élément de bouclage par le bottier 1 en fer doux, représentant un corps creux, est logé un noyau de fer doux 2, dont l'extrémité libre est de forme concave pour former un entrefer. Face à cette concavité du noyau est disposée une bille 4 assujettie à un ressort, qui constitue, en tant qu'armature, le corps de fermeture mobile de la soupape. La bille 4 se trouve dans un composant structural en matériau non magnétique, dans lequel sont disposés le siège de soupape 6 et la sortie de carburant 7. Ce composant structural comporte également l'arrivée de carbu- rant. Le carburant coule, soit sous forme de courant partiel par l'ouverture de sortie de carburant 7 ouverte dans le collecteur d'admission, soit, si la soupape est fermée, dans sa totalité en passant devant la bille pour refroidir la soupape, autour du noyau de fer doux, soit en tant que courant partiel par un conduit 8 à travers le noyau, de sorte qu'une circulation s'établit de l'entrée de carbu- rant 9 à la sortie de carburant 10 à travers la soupape. Ce courant de carburant refroidit également la bobine magnétique 11 se trouvant sur le noyau de fer doux et il en résulte une dissipation de la chaleur. La bobine magnétique 11 est alimentée en courant d'excitation par des raccordements 12. On n'a pas représenté d'autres détails de la soupape, étant donné que ceux-ci peuvent être réalisés de façon connue. Le composant structurel 5 comportant le siège de soupape est solidaire de l'élément de construction 1 constituant l'élément de bouclage. L'élément de bouclage 1 se rétrécit dans la zone de l'extrémité libre du noyau, de sorte qu'il en résulte un volume creuxen forme de tronc de cône à l'intérieur de celui-ci, qui comporte une ouverture en face de laquelle se trouve la bille 4. Au centre de cette ouverture qui est en forme d'anneau, se trouve l'extrémité libre du noyau magnétique 2. Les extrémités libres 13 de l'élément de bouclage et 14 du noyau magnétique forment ainsi ensemble une calotte sphérique qui fait face à une portion de la bille 4; il en résulte que les lignes de champ magnétique 15, qui traversent la bille,forment deux vecteurs 16 et 17 agissant dans le sens de l'ouverture. Revendications. 1. Soupape d'injection électromagnétique à action intermit- tente pour distribuer du carburant dans le collecteur d'admission de moteurs à combustion interne comportant entre l'admission de carburant et le retour de carburant une sortie de carburant commandée par un corps de fermeture de soupape qui, à l'état excité, est attiré par un champ magnétique formé par une bobine électrique et un noyau en fer doux avec bouclage par le boîtier, caractérisée en ce que la disposition du noyau de fer doux (2) et l'élément de bouclage par le boîtier (1) par rapport au corps de fermeture de soupape (4) réalisé en tant qu'armature est conçue de telle sorte que les lignes de champ magnétique forment entre le noyau et l'élément de bouclage par le boîtier un angle inférieur à quatrevingt-dix degrés, de préfrence de quarante-cinq degrés. 2. Soupape d'injection selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le corps de fermeture de soupape (4) réalisé en tant qu'armature est une bille (4), dont une portion de sphère fait face à la partie terminale du noyau de fer doux (2) et à l'extrémité de l'élément de bouclage par le boîtier (1) se rétrécissant en forme de tronc de cône, en ménageant un intervalle de course, et que l'élément de construction (5) comportant le siège (6) de la soupape est réalisé dans un matériau non magnétique.