Brevet FR2633334A1 — publié le 19891229

Soupape de dosage et de pulvérisation de carburant pour dispositif d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne L'invention concerne une soupape de dosage et de pulvérisation pour dispositif d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne. Les soupapes connues du type mentionné ci-dessus comprennent une buse dans laquelle est formée un trou d'injection fournissant du carburant au moteur. Le mélange d'air et de carburant peut être formé soit directement dans le moteur à combustion interne ou auparavant, dans une chambre de mélange spéciale. On sait que le fonctionnement correct d'un moteur à combustion interne dépend essentiellement de la qualité du mélange aircarburant; c'est-à-dire que la propagation de la flamme ou la combustion est améliorée en proportion de la manière dont finalement le carburant est pulvérisé dans le mélange air- carburant. Sur les soupapes de pulvérisation connues ceci est réalisé par au total deux moyens, présentant tous les deux des inconvénients. Le premier consiste à ajouter de la matière sur la surface du trou d'injection, de façon à former des saillies ou des gorges afin de séparer le jet de carburant. En plus d'exercer une influence sur le débit, ne dépendant uniquement que de la section du trou, cette solution implique aussi un usinage complexe, de coût élevé. Le second consiste à faire varier le diamètre d'un appendice situé sur un élément d'obturation. Dans ce cas également, toutefois, la taille de l'appendice est telle que l'usinage impliqué est à la fois complexe et, par voie de conséquence, cher. Le but de la présente invention est de proposer une soupape de dosage et de pulvérisation de carburant conçue pour surmonter les inconvénients mentionnés ci-dessus, c'est-à-dire comprenant un trou d'injection qui soit à la fois facile à usiner et conçue de manière à séparer effectivement le jet de carburant. Dans ce but, selon l'invention, il est proposé une soupape de dosage et de pulvérisation pour dispositif d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne, caractérisée par le fait qu'elle comprend une buse dans laquelle est formé un trou d'injection présentant une chambre amont définissant un certain nombre de surfaces rétrécissant graduellement en direction de l'embouchure dudit trou d'injection, de façon à séparer le jet de carburant sortant de ladite chambre lorsque le trou est dégagé par un élément d'obturation. Diverses autres caractéristiques et avantages du dispositif l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Plusieurs modes de réalisation de l'invention sont représentés à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente une coupe d'une soupape de dosage et de pulvérisation selon les enseignements de la présente invention; les figures 2 et 3 représentent, à grande échelle, respectivement une coupe et une vue en plan, d'une première forme de réalisation du trou d'injection de la soupape de la figure 1; les figures 4 et 5 représentent respectivement à grande échelle une coupe et une vue en plan d'une seconde forme de réalisation du trou d'injection de la soupape de la figure 1; les figures 6 et 7 représentent respectivement à grande échelle une coupe et une vue en plan d'une troisième forme de réalisation du trou d'injection de la soupape de la figure 1. Sur la figure 1, la référence désigne une soupape de dosage et de pulvérisation destinée à un dispositif d'alimentation en carburant 2 (non représenté en détail) de moteur à combustion interne. Ladite soupape 1 comprend une buse 3 sensiblement tubulaire et comprenant une paroi latérale 4 cylindrique et une paroi de dessus 5 dans laquelle est formée un trou d'injection 6. Le dispositif 2 comprend un corps 7 essentiellement cylindrique, dont le fond porte une buse 3 à l'aide de la paroi de dessus 5 de ce dernier. Le corps 7 présente un trou axial 8 à l'intérieur duquel un élément d'obturation 11 coulisse axialement; ledit élément 11 présentant une tête 12 à face plate, conçue, à un certain stade opératoire, pour obturer le dessus du trou d'injection 6. Le carburant s'écoule de préférence le long d'un trou axial situé à l'intérieur de l'élément. d'obturation 11, vers une partie d'extrémité de fond 13 et par des alésages radiaux 14, dans une chambre annulaire 15 définie à l'intérieur du trou 8, autour de ladite partie 13 et la tête 12. L'élément d'obturation 11 est tiré vers le haut, contre l'action de moyens élastiques, par la force magnétique exercée par un noyau ferromagnétique, activé par une bobine électrique, située sur un induit d'une seule pièce avec l'élément d'obturation 11. Ainsi que représenté sur la figure 1, l'extrémité de fond du trou 8 présente une partie 16 de plus grand diamètre, définissant un épaulement intérieur 17 et logeant la partie de dessus de la buse 3. En particulier, le bord de fond du corps 7 est tourné vers l'intérieur de ladite partie 16, de manière à saisir un rebord annulaire 18 formé sur la paroi de dessus 5 de la buse 3. Une entretoise 21 est montée entre ladite paroi 5 et l'épaulement 17. En utilisation, le dispositif 2 est porté sur un corps présentant un joint d'étanchéité à l'intérieur duquel est monté le fond de la buse 3. A cet effet, la buse 3 est montée avec un accouplement tubulaire 22 qui, conjointement avec une bague de retenue 23 située sur l'extrémité de fond de la buse 3, définit un siège annulaire de fond destiné à un joint d'étanchéité annulaire 24 isolant de manière étanche le siège de liaison de la buse 3. Le trou d'injection 6 est formé dans la paroi 5 le long de l'axe longitudinal de la buse 3, et présente une chambre supérieure 25 sensiblement en forme de tronc de cône, s'effilant vers le bas et fusionnant avec le trou 6. De la matière est enlevée de la face intérieure de la paroi 5 à l'embouchure du trou 6. La quantité de carburant fournie dépend de la section du trou 6, qui reste sensiblement constante, tandis que la fonction de pulvérisation est assumée à l'intérieur de la chambre 25 qui est spécialement conçue pour séparer effectivement le jet de carburant. A cet effet, la surface de la chambre 25 présente des surfaces. définies par des nervures ou rainures pour séparer le jet de carburant, et rétrécissant graduellement en direction de l'embouchure du trou 6. Sur les figures 2 et 3, lesdites surfaces sont définies par des nervures 26 qui, vues de dessus, présentent un axe longitudinal courbe, qui est dans ce cas de la forme d'un arc de cercle. Dans la forme de réalisation qui est représentée, la surface de la chambre 25 présente cinq nervures 26 également espacées, sensiblement tangentes ou parallèles sur le fond à des lignes droites tangentes au trou 6. Sur les figures 4 et 5, lesdites surfaces sont définies par des nervures droites 27 qui, vues de dessus, présentent également un axe longitudinal sensiblement tangent au bord du trou 6. Dans la forme de réalisation qui est représentée, la surface de la chambre 25 présente quatre nervures 27 équidistantes, chacune perpendiculaire aux deux nervures adjacentes. Sur les figures 6 et 7, lesdites surfaces sont définies par des nervures droites 28 qui, vues de dessus, convergent sur l'axe du trou 6. Dans la forme de réalisation représentée, la chambre 25 présente trois nervures 28 espacées de 120 . Ainsi qu'il a déjà été dit, la formation, sur la surface de la chambre 25, des surfaces rétrécissant graduellement en direction de l'embouchure du trou 6 assume la séparation et, par voie de conséquence, la pulvérisation du jet de carburant. De plus, dans les formes de réalisation représentées sur les figures 2 à 5, lesdites surfaces finissent à l'intérieur du trou 6 de manière sensiblement tangente à ce dernier, imprimant une vitesse tangentielle au jet de carburant pour produire une amélioration supplémentaire de la pulvérisation. La soupape 1 est fabriquée comme suit. En premier, on forme la buse 3, de préférence par tournage, après quoi on forme, dans la paroi 5, un trou similaire à la configuration finale du trou 6 et de la chambre 25. En dernier lieu, on forme la. chambre 25 (nervures 26,27 ou 28) et le diamètre final du trou 6 par frappe. Les avantages de la présente invention vont apparaître clairement de la description suivante. En particulier, elle fournit une buse dans laquelle le jet de carburant est séparé en amont du trou d'injection, le diamètre de ce dernier restant inchangé, maintenant ainsi une alimentation en carburant constante. Le jet de carburant est séparé en formant simplement à la surface de la chambre 25 un certain nombre de surfaces rétrécissant graduellement, définies par des gorges ou des nervures. De plus, ladite chambre 25 peut être conçue pour imprimer une vitesse tangentielle au jet de carburant dans le but d'une amélioration supplémentaire de la pulvérisation de ce dernier. Enfin, la configuration du trou 6 et la surface de la chambre 25 est formée au moyen d'une opération de frappe directe qui, en plus de son bas prix, est bien plus précise que les opérations impliquant un apport ou un enlèvement de matière. Le fait de situer la chambre 25 en amont du trou 6 signifie par ailleurs une modification de l'élément d'obturation, ou plutôt la partie de celui-ci qui interrompt l'alimentation de carburant à la buse. Ceci consiste à former, à l'extrémité de l'élément d'obturation, une tête à face plate conçue pour presser contre la face supérieure de la paroi 5 sur la chambre 25. La fabrication de l'élément d'obturation est de ce fait simplifiée considérablement du fait que la fonction d'obturation est réalisée par une face plate et droite située sur la tête de l'élément d'obturation. Il apparaitra clairement aux hommes de l'art que l'on peut apporter des changements à la soupape 1, telle que décrite et représentée ci-dessus, sans toutefois sortir du champ de la présente invention. Par exemple, la surface de la chambre 25 peut présenter des surfaces rétrécissant graduellement en direction de l'embouchure du trou 6 défini par des gorges ou des nervures ayant une configuration différente de cette décrite et représentée ici. REVENDICATIONS 1. Soupape de dosage et de pulvérisation pour dispositif d'alimentation en carburant (2) de moteur à combustion interne, caractérisée par le fait qu'elle comprend une buse (3) dans laquelle est formé un trou d'injection (6) présentant une chambre amont (25) définissant un certain nombre de surfaces rétrécissant graduellement en direction de l'embouchure dudit trou d'injection (6), de façon à séparer le jet de carburant sortant de ladite chambre (25) lorsque le trou (6) est dégagé par un élément d'obturation (11). 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite chambre (25) est sensiblement en forme de cône tronqué présentant son extrémité la plus basse jouxtant l'embouchure dudit trou d'injection (6). 3. Soupape selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdites surfaces sont définies par des nervures (27 ou 28). 4. Soupape selon la revendication 3, caractérisée par le fait que lesdites nervures (27 ou 28) sont également espacées au-dessus de la surface de ladite chambre (25). 5. Soupape selon la revendication 3 ou 4, caractérisée par le fait que, vues de dessus, lesdites nervures (27 ou 28) sont sensiblement droites. 6. Soupape selon la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdites nervures (28) sont au nombre de trois, espacées de 120 et convergeant sur l'axe dudit trou (6). 7. Soupape selon la revendication 5,, caractérisée par le fait que lesdites surfaces finissent à l'intérieur dudit trou d'injection (6) de manière sensiblement tangente à ce dernier, de façon à imprimer une vitesse tangentielle audit jet de carburant. 8. Soupape selon la revendication 7, caractérisée par le fait que lesdites nervures (27) sont au nombre de quatre et, vues de dessus, sont chacune disposées perpendiculairement aux deux nervures adjacentes (27). 9. Soupape selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdites surfaces sont définies par des nervures (26). 10. Soupape selon la revendication 9, caractérisée par le fait que lesdites nervures (26) sont également espacées sur la surface de ladite chambre (25). 11. Soupape selon la revendication 9 et/ou 10, caractérisée par le fait que, vue de dessus, lesdites nervures présentent un axe longitudinal ayant la forme d'un arc de cercle. 12. Soupape selon la revendication 11, caractérisée par le fait que lesdites surfaces finissent à l'intérieur dudit trou d'injection (6), de manière sensiblement tangente à ce dernier, de façon à imprimer une vitesse tangentielle audit jet de carburant. 13. Soupape selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdites surfaces sont formées par frappe de la surface de ladite chambre (25). 14. Soupape selon la revendication 13, caractérisée par le fait que le diamètre dudit trou d'injection (6) est formé par frappe d'un trou formé dans ladite buse (3). 15. Soupape selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite buse (3) est tubulaire et comprend une paroi latérale sensiblement cylindrique (4) et une paroi supérieure (5) le long de l'axe desquelles sont formés ladite chambre (25) et ledit trou d'injection (6). 16. Soupape selon la revendication 15, caractérisée par le fait que le dessus de ladite buse (3) présente un rebord annulaire (21) et est logé à l'intérieur de la partie d'extrémité (16) d'un trou axial (8) formé le long d'un corps (7) supportant ladite buse (3); ledit corps (7) présentant, à ladite partie d'extrémité (16), un bord tourné vers l'intérieur et conçu pour saisir ledit rebord (21); ledit élément d'obturation (11) étant conçu pour coulisser le long dudit trou axial (8), contre l'action de moyens élastiques et du fait d'un élément de commande de préférence électromagnétique, et présentant une tête (12) comprenant une face plate conçue, à certain stade opératoire, pour presser contre la face extérieure de ladite paroi de dessus (5) sur ladite chambre (25). 17. Soupape selon la revendication 16, caractérisée par le fait que la surface extérieure de ladite paroi latérale (4) de ladite buse (3) porte des moyens (22,23,24) permettant un montage étanche à l'air à l'intérieur d'un siège formé dans un second corps de support.