Brevet FR2711737A1 — publié le 19950505

L'invention concerne une électrovanne sur un injecteur de carburant prévu pour moteurs à combustion interne, qui est disposée dans un corps de vanne en plu- sieurs parties et constituée notamment d'un stator d'électroaimant de forme annulaire dans une première par- tie du corps et d'une armature d'électroaimant mobile discoïde pourvue d'une tige d'armature servant au guidage de l'armature dans une seconde partie du corps, électro- vanne qui commande l'application au côté arrière de l'ai- guille d'injecteur d'une haute pression de carburant ou d'une basse pression de carburant. Par le document EP 0 367 114 A2, on connaît une telle électrovanne, composée d'une part d'un stator d'électroaimant de forme annulaire et d'autre part d'une armature discoïde d'électroaimant possédant une tige d'armature creuse pourvue d'un système de perçage au moyen duquel, suivant la position de la tige, le côté ar- rière de l'aiguille d'injecteur peut être mis en communi- cation avec la liaison haute pression ou la liaison basse pression. Cette électrovanne possède deux sièges coniques qui fixent la course de la tige d'armature. L'invention vise à réaliser l'électrovanne du type générique indiqué avec une plus faible masse et plus économiquement et à obtenir en plus une course d'électro- vanne exacte. Partant d'une électrovanne comme indiquée au début, on obtient ce résultat par le fait que l'électro- vanne est réalisée comme une vanne à double effet, à deux positions et trois voies et à sièges plats, dont la tige d'armature, qui est fine et de forme allongée, possède un diamètre nettement plus petit que l'armature discoïde, l'armature formant ensemble avec la première partie du corps, présentant le stator de l'électroaimant, la ferme- ture de vanne côté haute pression pourvue d'un siège plat, et la tige d'armature formant ensemble avec un corps d'injecteur voisin de la seconde partie du corps de vanne, la fermeture de vanne côté basse pression, égale- ment pourvue d'un siège plat Par l'exécution selon l'invention, on obtient une fonction trois voies de faible masse et économique, au moyen de laquelle la communication avec la haute pres- sion peut être commandée sans système de perçage dans la tige de l'armature, par la seule armature discoïde. La tige d'armature est fine et de forme allon- gée, donc de faible masse, et assure des fonctions de guidage qui garantissent le fonctionnement convenable des sièges. Grâce aux deux sièges plats, on peut définir exactement la course de l'électrovanne, laquelle est dé- cisive pour l'ouverture et la fermeture de l'injecteur donc aussi, indirectement, pour la dose de carburant in- jectée, ce qui évite en fin de compte, sur un moteur à combustion interne multicylindre comportant plusieurs in- jecteurs ayant la même commande électronique, des doses d'injection différentes. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé qui est une coupe axiale de l'objet de l'invention. Une pompe haute pression 1, commandée par came, refoule du carburant dans une canalisation d'alimentation collective ("Common Rail") 2 qui agit comme un accumula- teur haute pression et dessert tous les injecteurs de carburant 3, commandés par électrovanne, d'un moteur à combustion interne multicylindre. Chaque injecteur 3 comporte une aiguille 4 chargée par ressort qui se lève de son siège 5, en sens contraire à la direction d'écoulement du carburant, lors de la détente du côté arrière de l'aiguille d'injecteur. Une canalisation d'amenée de carburant 6, com- muniquant avec la canalisation d'alimentation 2, mène dans une chambre de pression 7 entourant l'aiguille 4. Sur cette aiguille peut agir en plus un piston auxiliaire 8 qui peut être mis en communication, par une électro- vanne 9 disposée coaxialement à l'aiguille 4 et au piston auxiliaire 8 dans un corps de vanne 10, soit avec une ca- nalisation haute pression 11 raccordée à la canalisation d'amenée de carburant 6, soit avec un canal de décharge côté basse pression 12. L'électrovanne 9 est réalisée comme une vanne à double effet, à deux positions et trois voies et à sièges plats, et se compose d'un stator annulaire 13 d'élec- troaimant dans la partie supérieure 10a du corps de vanne et d'une armature discoïde d'électroaimant 14, pourvue d'une tige d'armature 15 fine et de forme allongée, mas- sive et de diamètre nettement plus petit que l'armature, dans la partie inférieure 10b du corps de vanne. L'extrémité libre de la tige d'armature 15 forme une face plane 16 de fermeture de siège, s'appli- quant de façon étanche contre un siège plat 17 du canal de décharge basse pression 12, siège qui est formé par la face de contact, rectifiée plane sur toute son étendue, du corps d'injecteur 3a, appliquée contre la partie infé- rieure ou seconde partie lOb du corps de vanne. L'autre extrémité de la tige 15, traversant l'armature 14 et en dépassant légèrement, forme également une surface de fer- meture de siège, 18, qui coopère avec un siège plat 19 côté haute pression de la canalisation haute pression 11, siège qui fait partie de la face de contact, rectifiée plane sur toute son étendue, de la partie supérieure ou première partie 10a du corps de vanne. Dans un espace à ressort 20prévuen bas et à 1' iniieurde la partie inférieure 10b du corps de vanne, dans la région du siège plat 17 côté basse pression, un ressort de rap- pel 21 entoure la tige d'armature et s'appuie d'un côté sur la partie 10b du corps de vanne et de l'autre côté sur une rondelle support 22 reliée fixe à la tige d'arma- ture 15. Ce ressort maintient la tige 15 appliquée contre le siège plat côté basse pression lorsque l'électrovanne n'est pas excitée. L'espace à ressort 20 communique en permanence, par une canalisation de liaison 23, avec un tronçon 25 de la canalisation haute pression qui part de l'espace 24 logeant l'armature d'électroaimant 14 et mène au piston hydraulique 8, sur le côté arrière de l'injecteur. Une entretoise 26 en matériau antimagnétique, ayant la forme d'une douille, est disposée fixe dans la partie supérieure 10a du corps de vanne entre le stator annulaire 13 et l'armature 14 de l'électroaimant. L'en- tretoise 26 entoure une pièce centrale 27 qui est traver- sée au centre par une partie de la canalisation haute pression 11 s'étendant jusqu'au siège plat 19. REVENDICATIONS 1. Electrovanne sur un injecteur de carburant prévu pour moteurs à combustion interne, qui est disposée dans un corps de vanne en plusieurs parties et constituée notamment d'un stator d'électroaimant de forme annulaire dans une première partie du corps et d'une armature d'électroaimant mobile discoïde pourvue d'une tige d'ar- mature servant au guidage de l'armature dans une seconde partie du corps, électrovanne qui commande l'application au côté arrière de l'aiguille d'injecteur d'une haute pression de carburant ou d'une basse pression de carbu- rant, caractérisée en ce que l'électrovanne (9) est réa- lisée comme une vanne à double effet, à deux positions et trois voies et à sièges plats, dont la tige d'armature (15), qui est fine et de forme allongée, possède un dia- mètre nettement plus petit que l'armature discoïde (14), l'armature formant ensemble avec la première partie (10a) du corps, présentant le stator (13) de l'électroaimant, la fermeture de vanne côté haute pression pourvue d'un siège plat (19), et la tige d'armature (15) formant en- semble avec un corps d'injecteur voisin de la seconde partie (10b) du corps de vanne, la fermeture de vanne côté basse pression, également pourvue d'un siège plat (17). 2. Electrovanne selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que le siège plat (19) côté haute pres- sion est formé par une face de contact rectifiée plane sur toute son étendue de la première partie (10a) du corps de vanne, présentant le stator (13) de l'électroai- mant, et coopère avec une face de fermeture de vanne (18) plane prévue en saillie sur l'armature discoïde (14), et que le siège plat (17) côté basse pression est formé par une face de contact rectifiée plane sur toute son étendue sur le corps d'injecteur (3a), face qui est voisine de la seconde partie (10b) du corps de vanne, et coopère avec une face de fermeture de vanne (16) plane prévue à l'ex- trémité de la tige d'armature (15). 3. Electrovanne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un espace à ressort (20) est agencé dans la région du siège plat (17) côté basse pression, à l'intérieur de la seconde partie (10b) du corps de vanne, espace qui contient un ressort de rappel (21) entourant la tige d'armature (15) et est relié en permanence, à travers une canalisation de raccordement (23), à la cana- lisation de liaison (25) entre l'espace (24) contenant l'armature et le côté arrière de l'injecteur. 4. Electrovanne selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une entretoise (26) en matériau antimagnétique est disposée fixe dans la pre- mière partie (10a) du corps de vanne entre l'armature (14) et le stator annulaire (13) de l'électroaimant.