Brevet FR2578294A1 — publié le 19860905

Injecteur de carburant à commande électromagnétique et procédé de fabrication ". La présente invention concerne un injecteur de carburant à commande électromagnétique com- portant un bottier d'injecteur, une première pièce polaire munie d'un premier p$le recourbé, d'une seconde pièce polaire recourbée munie d'un p8le aligné sur le premier p6le, d'une première bobine magnétique montée sur la pre- mière pièce polaire et d'une seconde bobine magnétique montée sur la seconde pièce polaire, d'un premier aimant permanent monté entre les pièces polaires et d'un induit attaquant une pièce de fermeture de l'injecteur. L'invention concerne également un procédé pour la réalisation d'un tel injecteur. On connait déjà un système électro- magnétique pour un injecteur de carburant, mais qui n'est pas réalisé de façon à permettre une fabrication et un montage simples de l'injecteur. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un injecteur de carburant du type ci-dessus caractérisé en ce que les pièces polaires et leurs poles sont en saillie d'une cavité d'une plaque de base et partant de la plaque de base, les pièces polaires et les bobines magnétiques sont entourées d'une enveloppe en matière synthétique. L'invention concerne également un procédé pour la réalisation d'un injecteur de carburant, et notamment d'un injecteur de carburant selon les caractéristiques ci-dessus, ce procédé étant caractérisé en ce qu'au cours d'une première étape de procédé, on réalise deux bobines d'électro-aimant, en ce qu'on réalise sur deux corps de bobine chaque fois un enrou- lement de bobine de meme sens, en ce qu'on branche les deux enroulements de bobine en série et on les relie à des tiges de contact, en ce que, dans une seconde étape du procédé, dans une cavité d'une plaque de base, on loge une première pièce polaire avec un premier pôle recourbé et une seconde pièce polaire avec un second p6le recourbé dirigé vers le premier pole et,dans une troisième étape du procédé, entre le premier et le second pole, on place un premier aimant permanent et en ce que, dans une quatrième étape de procédé, on emmanche chaque fois l'une des bobines électromagnétiques sur une pièce polaire et,dans une cinquième étape de procédé, entre les extrémités des pièces polaires opposées à la plaque de base,on place un second aimant permanent, en ce que dans une sixième étape du procédé, au voisinage de la plaque de base, on injecte autour des bobines d'électro- aimant et des pièces polaires une enveloppe de matière synthétique, et en ce que,dans une septième étape du procédé, on met en place un couvercle avec un ajutage d'alimentation en carburant et une prise susceptible d'établir le contact avec les tiges de contact sur l'en- veloppe de matière synthétique du c6té opposé de la pla- que de base, en ce que,dans une huitième étape du pro- cédé, on met en place l'enveloppe de matière synthétique avec le couvercle dans un perçage dans un bottier d'in- jecteur et on le fixe de façon étanche et en ce qu'au cours d'une neuvième étape de procédé, on loge dans le perçage du boîtier un élément d'injecteur pré-assemblé avec un corps de siège d'aiguille, une tête de fermeture et un induit et on le fixe de façon étanche. L'injecteur de carburant selon l'invention permet une fabrication simple et fiable, en série des différentes pièces ainsi qu'un montage simple et fiable, en série de l'injecteur de carburant. D'autres caractéristiques avantageu- ses seront explicitées dans la description. I1 est en particulier avantageux que la partie magnétique soit munie globalement d'une enveloppe en matière synthétique assu- rant l'étanchéité vis-à-vis du carburant, de sorte que la partie magnétique puisse être placée sous la forme d'une pièce dans le boîtier de l'injecteur. Il est également avantageux que le carburant passe de l'ajutage d'alimentation en carburant à travers une cavité de l'enveloppe en matière synthéti- que et la plaque de base jusqu'à la pièce de fermeture de l'injecteur. Dessins: Un exemple de réalisation de l'in- vention est représenté, de façon simplifiée, dans les des- sins et sera explicité dans la description suivante dans les dessins: - les figures 1 à 7 montrent diffé- rentes phases de fabrication de l'injecteur de carburant selon l'invention. - la figure 8 montre un injecteur de carburant réalisé selon l'invention. Description de l'exemple de réalisation: Le montage de l'injecteur de carbu- rant,représenté à titre d'exemple de réalisation a la figure 8, sera explicité ci-après à l'aide des différentes étapes de fabrication représentées aux figures 1 à 7. A la figure 1, la référence 1 désigne un premier corps de bobine et la référence 2 un second corps de bobine. Les corps de bobinesl, 2 peuvent être réalisés sous forme de pièces en matière synthétique injectée et être reliés par un étrier élastique en matière synthétique 3 ou un étrier de contact 3 conducteur d'électricité. Des enrou- lements 4, 5 de même sens sont réalisés sur les corps de bobinesl, 2; ces enroulements sont branchés électrique- ment en série soit en réalisant la liaison électrique entre les enroulements à l'aide de l'étrier de contact 3, soit en faisant passer le fil d'enroulement d'une bobine d'électro-aimant à l'autre par-dessus l'étrier en matière synthétique 3. Une tige de contact respec- tive 6, 7 est logée dans chaque corps de bobine 1, 2, tige à l'aide de laquelle on relie chaque fois une autre extrémité des enroulements 4, 5. Les corps de bobine 1, 2 portant les enroulements 4, 5 forment une première bobine d'électro-aimant 8 et une seconde bobine d'électro- aimant 9. La mise en place des enroulements 4, 5 sur les corps de bobine 1, 2 se fait de façon connue à l'aide d'une machine à bobiner. Au cours de la phase opératoire suivante, on place dans une cavité rectangulaire 13 d'une plaque de base 12, une première pièce polaire 14 et une seconde pièce polaire 15. Les pièces polaires 14, 15 ont également des sections rectangulaires. La première pièce polaire 14 est en saillie de la cavité 13 par le premier pôle 16 et la seconde pièce polaire 15 est en saillie par un second pôle 17. Le premier pôle 16 et le second pôle 17 sont recourbés par rapport aux parties polaires 14, 15 et sont ainsi tournés l'un vers l'autre pour former entre eux un premier entrefer 18. Entre les pôles 16, 17, on loge en partie un premier aimant permanent 19 (figure 8). Au cours de l'étape opératoire suivante, on met en place sur la première pièce polaire 14, la première bobine d'aimant 8 et sur la seconde pièce polaire 15 la seconde bobine d'aimant 9, de sorte que les bobines d'aimant 8, 9 soient alignées parallèle- ment en fonction des pièces polaires 14, 15 et reposent sur la plaque de base 12. A l'extrémité de la premiere pièce polaire 14,opposée au premier pole 16 et en saillie par rapport à la première bobine magnétique 8, il est prévu une première pièce ferromagnétique 20 et à l'ex- trémité de la seconde pièce polaire 15/ opposée au second pole 17 et sortant de la seconde bobine magnétique 9, il est prévu une seconde pièce ferromagnétique 21. Les pièces ferromagnétiques 20. 21 sont alignées l'une par rapport à l'autre et forment entre elles un second entre- fer 22. Entre les pièces magnétiques 20, 21, il est préve un second aimant permanent 23. Au voisinage de la plaque de base 12, les pièces polaires 14, 15 et les bobines magnétiques 8, 9 sont entourées étroitement, par injection d'une enveloppe en matière synthétique 26 de façon que seules les extrémités des tiges de contact 6, 7 sortent de l'enveloppe en matière synthétique 26. L'enveloppe en matière synthétique 26 et la plaque de base 12 comportent à leur périphérie des cavités 27, alignées qui sont dirigées longitudinalement. Dans l'exemple de réalisation représenté, on a prévu deux cavitées 27. Sur la face 25. frontale 26 de l'enveloppe en matière synthétique 26, opposée à la plaque de base 12, on met en place un couvercle 29 avec un raccord à carburant 30 et une prise électrique 31. La prise électrique 31 peut être mise en contact avec les tiges de contact 6, 7. La pièce magnétique comprenant la plaque de base 12 et l'enveloppe en matière synthétique 26 est placee avec le couvercle 29 dans un perçage 32 d'un boItier 33 de L'injecteur de carburant. Le perçage 32 du boîtier présente une configu- ration en gradins avec un épaulement 34 contre lequel s'appuie la plaque de base 12. A l'opposé de l'épaulement 34, le bord du bottier 33 entoure partiellement le cou- vercle 22 et serre par un bord rabattu 35 le couvercle 29 et la pièce magnétique, dans la direction axiale. De façon adjacente à la zone rece- vant les bobines magnétiques 8, 9, le bottier d'injecteur 33 comporte un embout 36 de diamètre plus faible dans lequel se prolonge le perçage 32 du boîtier et qui reçoit un élément de soupape 37 pré-assemblé, avec un corps de siège de soupape 38 qui s'appuie par une bague intermédiaire 39 contre un épaulement de butée 40 du perçage 32 du bottier. Le bord de l'embout 36 entoure partiellement le corps 38 du siège de soupape par la partie rabattue 32 et appuie celui-ci dans la direction de l'épaulement d'appui 40 contre la bague intermédiaire 39. Le corps 38 du.siège de soupape comporte,dans la direction axial3 un perçage 43, tra- versant, qui débouche à l'extérieur dans un siège de soupape 44, fixe réalisé dans le corps de siège de sou- pape 38. A l'opposé du siège de soupape 44, le perçage d'écoulement 43 se transforme en une surface d'appui 45, inclinée, dont le diamètre s'élargit de façon tronconi- que jusqu'à un perçage de guidage 46, cylindrique, adja- cent. Le perçage d'écoulement 43 est traversé avec du jeu par une aiguille d'injecteur 47 d'une pièce de fer- meture d'injecteur, dont une extrémité comporte un induit 48 de forme sphérique, réalisé en un matériau ferromagnétique, qui est logé dans le perçage de gui- dage 46 avec un faible jeu radial de façon à pouvoir coulisser. A l'opposé de l'induit 48, l'aiguille d'in- jecteur 47 comporte une tête de fermeture 49 qui coopère avec le siège de soupape 44. L'induit 48 comporte une surface aplatie 50 tournée vers les pièces polaires 14, servant de noyaux, et est tirée en direction des p8les 16, 17 par le champ de l'aimant permanent lorsque les bobines 8, 9 ne sont pas excitées, pôles par rap- port auxquels elles laissent subsister un entrefer rési- duel 51 lorsque la tête de fermeture 49 s'appuie contre le siège d'injecteur 44. Dans cette position, l'induit sphérique 48 est soulevé par rapport à la surface de butée 45. Le guidage radial de l'induit sphérique 45 se fait à sa périphérie, pratiquement par un contact linéaire dans le perçage de guidage 46. Directement en amont de la tête de fermeture 49, il est prévu un collet de dosage 50 sur l'aiguille d'injecteur 47, collet qui forme avec la paroi du perçage d'écoulement 43 un point d'étranglement pour le carburant et forme un intervalle annulaire de dosage 53 au niveau duquel on a une chute 'de pression du carburant d'env.iron 90 par rapport à la pression environnante régnant en aval du siège d'aiguille d'in- jecteur 44. Le résidu de 10 % de la pression du carburant par rapport à la pression environnante chute sur la section d'écoulement entre le siège d'aiguille 44 et la tête de fermeture 49, Le montage de l'intervalle annu- laire de dosage 53 directement en aval du siège d'ai- guille 44 offre l'avantage d'assurer le dosage du carbu- rant à un endroit auquel l'intervalle annulaire de dosage 53 ne peut être occupé par des éléments provenant de l'atmosphère de la tubulure d'aspiration comme par exemple de la poussière très fine ou des particules de gaz d'échappement de retour. ce qui en fonctionnement modifierait la quantité de carburant dosée. L'alimenta- tion en carburant sers le perçage d'écoulement 43 se fait dans une rainure annulaire 54 entre un épaulement du corps de siège d'aiguille 36 et le perçage inté- rieur au boîtier 32, qui passe lui-même par la cavité 27 pour arriver à l'ajutage de raccordement de carburant 30 et qui va par ailleurs par des perçages radiaux 56 vers le perçage d'écoulement 43. 2578z94 Comme déjà indiqué, lorsque les bobines magnétiques 8, 9 ne sont pas excitées, l'induit est attiré par le champ de l'aimant permanent en direction des poles 16, 17 et il maintient ainsi la tête de fermeture 49 contre le siège d'aiguille 44. Pour une excitation correspondante des bobines magnétiques 8. 9, le flux de l'aimant permanent sur l'induit 48 s'oppose à un flux électromagnétique d'intensité sensiblement identique, de sorte que la force de la pression du carbu- 1I rant appliquée à l'aiguille dans le sens de l'ouverture de l'injecteur est suffisante pour décoller la tête de fermeture 49 du siège d'aiguille 44 et de permettre à l'induit 48 d'effectuer une course jusqu'a 'enir en appui contre la surface de butée 45. Le mouvement de soulèvement de l'induit 48 ou de la tête de fermeture 49 par rapport au siège de soupape 44 peut se régler de façon connueavant de fixer l'induit 48 sur l'aiguille 47 formant soupape. Lorsque la tête de fermeture 49 est soulevée vers l'extérieur par rapport au siège de l'ai- ouille 44, le carburant qui s'écoule en direction du siège de l'aiguille 44 assure en même temps le centrage de l'aiguille 47 dans le perçage d'écoulement 43. R E V E N D I C A T I 0 N S ) Injecteur de carburant à com- mande électromagnétique comportant un boitier d'injecteur. une premiere piece polaire munie d'un premier pole re- courbé, d'une seconde pièce polaire recourbée munie d'un pôle aligné sur le premier p6le, d'une première bobine magnétique montée sur la première pièce polaire et d'une seconde bobine magnétique montée sur la seconde pièce polaire, d'un premier aimant permanent monté entre les pièces polaires et d'un induit attaquant une pièce de fermeture de l'injecteur, caractérisé en ce que les pièces polaires (149. 15) et leurs pôles (160 17) sont en saillie d'une ca!ité (13) d'une plaque de base (12) et partant de la plaque de base (12), les pièces polaires (14, 15) et les bobines magnétiques (8, 9) sont entourées d'une enveloppe en matière synthétique (26). 2 ) Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de base (12) et l'enveloppe de matière synthétique (26) sont munies à la périphérie d'au moins une cavité (27) dirigée axiJalemer. t. 3*) Injecteur de carburant selon la revendication 1. caractérisé en ce que le premier aimant permanent (19) est prévu entre les pôles (16, 17) pas- sant dans la plaque de base (12) et en ce qu'entre les extrémités opposées aux pôles (16, 17) des pièces polai- res (14, 15). il est prévu un second aimant permanent (23). 4 ) Injecteur de carburant selon la revendication 3. caractérisé en ce qu'à chaque extrémité des pièces polaires-(14, 15) opposées aux pôles (16, 17). il est pré%u une pièce à conductibilité magnétique (20, 21), en ce que les pièces à conductibilité magnétique (20, 21) sont alignées l'une par rapport à l'autre et forment un entrefer (22) et en ce que le second aimant permanent no (23) est situé entre les pièces a conductibilité magné- tique (20. 21). ) Procédé de réalisation d'un irnjecteur de carburant notamment pour la réalisation d'un injecteur de carburant selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au cours d'une première étape de procédé, on réalise deux bobines d'électro-aimant (S. 9), en ce qu'on réalise sur deux corps de bobine (1, 2), chaque fois un enroulement de bobine (4. 5) de même sens, ) e ce qu'on branche les deux enroulements de bobine (4, $ en série et on les relie à des tiges de contact (6, 7I. en ce que,dans une seconde étape du procédé, dans une caité (13) d'une plaque de base (12), on loge une première pièce polaire (14) avec un premier pole recourbé (16) et une seconde piece polaire (15) avec un second p6le recourbé (17) dirigé vers le premier p6le (16) et; dans une troisième étape du procédé, entre le premier (16) et le second pôle (17), on place un premier aimant permanent (19) et en ce que dans une quatrième étape de procédé. on emmanche chaque fois l'une des bobines électromagnétiques (5. 9) sur une pièce polaire (14, 15) et, dans une cinquième étape de procédé., entre les extré- mités des pièces polaires (14, 15) opposées à la plaque de base (12) on place un second aimant permanent (23). en ce que dans une sixième étape du procédé, au voisinage de la plaque de base (12), on injecte autour des bobines d'électro-aimant (s. 9) et des pièces polaires (14. 15) une enveloppe de matière s)nthétique (26), et en ce que, dans une septième étape du procédé., on met en place un couvercle (29) avec un ajutage d'alimentation en carbu- rant (30) et une prise (31) susceptible d'établir le contact avec les tiges de contact (6, 7) sur l'enveloppe de matière synthétique (26) du côté opposé de la plaque de base (12), en ce que,dans une huitième étape du pro- cédé, on met en place l'enveloppe de matière synthétique il (26) avec le couvercle (29) dans un perçage (32) dans un bottier d'injecteur (33) et on le fixe de façon étan- che et en ce qu'au cours d'une neuvième étape de procédé, on loge dans le perçage (32) du bottier un élément d'injecteur (37) pré-assemblé avec un corps de siège d'aiguille (36), une tête de fermeture (49) et un induit (45) et on le fixe de façon étanche.