Brevet FR2607869A1 — publié le 19880610

.1 Soupape d'injection de carburant actionnable électro- magnétiquement dont la section de guidage est réali- sée en un matériau dur et de forme sphérique ". 5 L'invention concerne une soupape d'injection de carburant, actionnable électromagnéti- quement avec un carter de soupape, un corps de siège de soupape, disposé dans un carter de soupape, avec au moins une bobine magnétique, un noyau et un induit, 10 qui est relié à un pointeau de soupape et possède une section de guidage de forme sphérique, dont la périphé- rie est logée de manière glissante dans un alésage de guidage du corps de siège de soupape et dont le mouve- ment de course en direction du noyau est susceptible 15 d'être limité par une ouverture de butée se raccordant à l'alésage de guidage. On connait déjà une soupape d'injection de carburant, pour laquelle l'induit pos- sède une section de guidage de forme sphérique, qui vient en appui sur une surface de contact, sur une ou- 20 verture de butée, lorsque la soupape est ouverte. A cette occasion se révèle l'inconvénient de ce que l'on ne peut utiliser le matériau optimal pour l'induit, car le matériau doit d'une part avoir de bonnes pro- priétés magnétiques et doit d'autre par être dur, 25 afin de diminuer l'usure. La soupape d'injection de carbu- rant actionnable électromagnétiquement, selon l'inven- 2607869 tion est caractérisée en ce que l'induit et la section de guidage sont constitués de pièces indépendantes et en ce que l'induit, qui est-fabriqué en un matériau magnétique, émerge avec un appendice, dans un alésage 5 de fabrication de la section de guidage qui est réali- sée en un matériau dur et est relié rigidement à la section de guidage, et a par contre l'avantage en ce que les propriétés mécaniques et la durée de vie de la soupape d'injection de carburant sont améliorées. La 10 configuration de l'induit, en matériau magnétique, .conduit à un circuit électromagnétique plus rapide, alors que la configuration de la section de guidage de forme sphérique, en matériau dur, agit en diminuant l'usure et conduit ainsi à une durée de vie plus lon- 15 gue de la soupape d'injection de carburant. Des perfectionnements et des amé- liorations avantageux de la soupape d'injection de car- burant sont possibles et sont caractérisés en ce que l'induit possède un alésage central, dans lequel émerge 20 l'une des extrémités du pointeau de soupape et dans le- quel il est fixé ; l'alésage central de l'induit possè- de un filetage intérieur et que le pointeau de soupape est vissable dans l'alésage central, avec un filetage extérieur. On peut de ce fait régler et fixer de ma- 25 nière simple et exacte la course du pointeau de soupape qui est nécessaire. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés de manière simplifiée dans le dessin et expliqués plus en détail dans la des- 30 cription suivante. - la figure 1 représente un premier exemple de réalisa- tion d'une soupape d'injection de carburant conformée selon l'invention, - la figure 2 représente un deuxième exemple de réali- 35 sation de l'invention, d'un induit avec une section de 2607869 3 guidage de forme sphérique, en vue partielle. La soupape d'injection de carbu- rant pour une installation d'injection de carburant d'un moteur à combustion interne à allumage commandé, 5 à compression de mélange et qui est représentée dans la figure 1, possède un carter de soupape 1, dont l'alésage intérieur de carter 2, étagé, possède un premier épaulement 3, auquel s'appuie une plaque de base 4, dans l'évidement central 5 de laquelle émergent une 10 première partie de pôle 7, avec un premier pôle déplié 8 et une deuxième partie de pôle 9, avec un deuxième p6ôle déplié 10. Les pôles 8 et 10, orientés l'un vers l'autre, forment entre-eux un entrefer 11, qui est partiellement ponté, par un aimant permanent 12. Une 15 première bobine magnétique 13 se trouve sur la première partie de pale 7, à l'intérieur de l'alésage de carter 2 et une deuxième bobine magnétique 14 se trouve sur la deuxième partie de pôle 9, qui sont situées au-des- sus des pôles 8, 10. 20 Immédiatement sur la zone qui reçoit les bobines magnétiques, le carter de soupape 1 possède un pièce d'embouchure 16, avec un diamètre ex- térieur limité, dans lequel se poursuit l'alésage inté- rieur de carter 2 et qui reçoit un corps de siège de 25 soupape 17, qui appuie sur un deuxième épaulement 19 de l'alésage intérieur de carter 2, au moyen d'une bague intermédiaire 18. Le bord de la pièce d'embouchure 16 entoure partiellement le corps de siège de soupape 17, comme une bordure 20 et presse celui-ci sur la bague 30 intermédiaire 18, dans la direction du deuxième épau- lement 19. Dans la direction axiale, le corps de siège de soupape 17 possède un alésage d'écoulement 22 tra- versant, qui débouche à l'extérieur, dans un siège de soupape 23 conformé de manière rigide sur le corps de 35 siège de soupape 17. Du côté opposé au siège de soupa- 2607869 4 pe 23, l'alésage d'écoulement 22 passe dans une ouver- ture de butée 24 chanfreinée, dont le diamètre s'élar- git de manière conique, jusqu'à un alésage cylindrique de guidage 25 adjacent. L'alésage d'écoulement 22 est 5 traversé avec un large jeu par un pointeau de soupape 26, à une extrémité duquel est fixé un induit 27 en matériau ferromagnétique, qui est relié, du côté situé du côté du pointeau de soupape 26, à une section de guidage 28, qui est guidée de manière glissante et avec 10 un faible jeu radical dans l'alésage de guidage 25. Une tête d'obturation 29 est conformée sur le pointeau de soupape 26, du côté opposé à l'induit 27 et agis- sant avec le siège de soupape 23. Du côté situé vers les parties de p6le 7, 9 et qui servent de noyau, l'induit 27 possède un aplatissement 30 et est attiré, lorsque les bobines magnétiques 13, 14 ne sont pas ex- citées, par le champ magnétique permanent de l'aimant permanent 12, en direction des pôles 8, 10, d'avec les- quels il présente toutefois un entrefer 31, lorsque la 20 tête d'obturation 29 appuie sur le siège de soupape 23. Dans cette position, la section de guidage 28, de for- me sphérique, s'est soulevée de l'ouverture de butée 24. Le guidage radial de la section de guidage 28 de forme sphérique et ainsi de l'induit, s'effectue à la 25 périphérie de la section de guidage, approximativement par le contact linéaire dans l'alésage de guidage 25. Immédiatement en amont de l'écoulement de la tête d'ob- turation 29, une collerette de mesure 33 est exécutée sur le pointeau de soupape 26, qui constitue, avec la 30 paroi de l'alésage d'écoulement 22, un point d'étrangle- ment pour le carburant et forme une fente annulaire 34, au passage de laquelle, par exemple, la pression du carburant chute de quelque 70 % par rapport à la pres- sion ambiante régnant en aval du siège de soupape 23. 35 Les 30 % restant de la pression de carburant, vis-à-vis 2607869 5. de la pression ambiante se dissipent dans la section d'écoulement, entre le siège de soupape 23 et la tête d'obturation 24. La disposition de la fente annulaire de mesure 34, immédiatement en amont de siège de sou- 5 pape 23, confère l'avantage de ce que la mesure du car- burant a lieu en un point o la fente annulaire de me- sure 34 n'est pas soumise aux constituants de l'atmos- phère du tuyau d'aspiration, comme par exemple une très fine poussière et des particules qui proviennent de 10 retour de gaz d'échappement, faisant que la quantité de carburant mesurée en fonctionnement serait changée. L'amenée de carburant à l'alésage d'écoulement 22 s'effectue dans un canal annulaire 35, entre un décro- chement 36 du corps de siège de soupape 17 et l'alésage 15 intérieur de carter 2, qui conduit d'un côté vers un raccordement d'amenée de carburant d'une pompe de trans- fert de carburant, non représenté, et conduit de l'autre côté depuis des alésages radiaux 37, jusqu'à un alésage d'écoulement 22. 20 Ainsi qu'il a déjà été représenté, l'induit 27 est tiré, à l'état non excité des bobines magnétiques 13, 14, par le champ magnétique permanent 12, en direction des pôles 8, 10 et maintient ainsi la tête d'obturation 29 sur le siège de soupape 23. En cas 25 d'excitation correspondante des bobines magnétiques 13, 14, face au champ magnétique permanent s'écoule dans l'induit 27 un flux électromagnétiquement d'importance approximativement égale, faisant que la force de pres- sion du carburant, agissant sur le pointeau de la sou- 30 pape, dans le sens d'ouverture de la soupape, suffit à soulever la tête d'obturation 29 du siège de soupape 23 et l'induit 27 peut s'exécuter un mouvement de cour- se, jusqu'à l'appui de la section de guidage 28 sur la paroi de l'ouverture de butée 24. Le mouvement de course 35 de l'induit 27, respectivement de la tête d'obturation 2607869 29, par rapport au siège de soupape 23, peut être réglé de manière connue, avec fixation de l'induit 27, res- pectivement de la section de guidage, sur le pointeau de soupape 26. Lorsque la tête d'obturation 29 est sou- 5 levée du siège de soupape 23, vers l'extérieur, le car- burant qui s'écoule au siège de soupape 23 centre simul- tanément le pointeau de soupape 26 dans l'alésage d'écou- lement 22. L'induit 27 et la section de gui- 10 dage 28, de forme sphérique, sont constitués de pièces indépendantes. l'induit 27 cylindrique est fabriqué en matériau magnétique et possède un appendice 44 d'un diamètre plus petit, avec lequel il émerge dans un alé- sage de fabrication 45 de la section de guidage 28, qui 15 est fabriquée en un matériau dur. Un alésage central 39, destiné à recevoir le pointeau de soupape 26, tra- verse aussi bien l'induit 27, qu'également la section de guidage 28. L'induit 27 repose sur la surface fron- tale 46 de la section de guidage 28, qui est située à 20 l'opposé du pointeau de soupape et est reliée rigide- ment en 47 à la surface frontale 46, avec la section de guidage 28, par exemple par soudure laser. Dans le deuxième exemple de réali- sation, représenté dans la figure 2, pour lequel les 25 mêmes repères de référence furent choisis pour les par- ties exerçant les mêmes fonctions, l'induit 27 et la section de guidage 28 sont comme précédemment également conformés comme pièces indépendantes, l'induit 27 étant à cette occasion fabriqué en un matériau magnétique et 30 la section de guidage 28 en un matériau dur. L'appendi- ce 44 de l'induit 27 est mis en oeuvre dans l'alésage de fabrication 45 qui traverse la section de guidage 28 et l'induit 27 et la section de guidage 28 sont soudés en 47. L'alésage central 39 qui traverse l'induit 27 35 possède un filetage intérieur 49, dans lequel le poin- 2607869 7 teau de soupape 26 est vissé avec un filetage extérieur 50 et est fixé à l'intérieur, après réglage de la posi- tion finale, par exemple par soudure. 2607869 8 R E VE N D I CA T I 0 NS 1 ) Soupape d'injection de carbu- rant actionnable électromagnétiquement, avec un carter de soupape, un corps de siège de soupape, disposé dans 5 un carter de soupape avec au moins une bobine magnéti- que, un noyau et un induit, qui est relié à un pointeau de soupape et possède une section de guidage de forme sphérique, dont la périphérie est logée de manière glissante dans un alésage de guidage du corps de siège 10 de soupape et dont le mouvement de course en direction du noyau est susceptible d'être limité par une ouvertu- re de butée se raccordant à l'alésage de guidage, ca- ractérisée en ce que l'induit (27) et la section de gui- dage (28) sont constitués de pièces indépendantes et en 15 ce que l'induit (27), qui est fabriqué en un matériau magnétique, émerge avec un appendice (44), dans un alé- sage de fabrication (45) de la section de guidage (28) qui est réalisée en un matériau dur et est relié rigi- dement à la section de guidage (28). 20 2 ) Soupape d'injection de carbu- rant selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'induit (27) possède un alésage central (39), dans le- quel émerge l'une des extrémités du pointeau de soupape (26) et dans lequel il est fixé. 25 3 ) Soupape d'injection de carbu- rant selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'alésage central (39) de l'induit (27) possède un file- tage intérieur (49) et que le pointeau de soupape (26) est vissable dans l'alésage central (39), avec un file- 30 tage extérieur (50).