Brevet FR2711188A1 — publié le 19950421

L'invention concerne un système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne multicy- lindre de type Diesel, comprenant au moins une pompe haute pression pour refouler le carburant dans une cana- lisation d'amenée collective ("Common Rail") prévue pour des injecteurs commandés par électrovanne et qui agit comme un accumulateur de pression, qui se divise en au moins deux conduites de ramification, chaque conduite de ramification alimentant en carburant plusieurs cylindres rassemblés en un groupe et formant une conduite d'alimen- tation collective. Par le brevet européen 05 01 459 A2, on connaît un tel système d'injection, dans lequel une pompe haute pression, mue mécaniquement, refoule du carburant dans une canalisation d'alimentation commune ("Common Rail") à partir de laquelle des conduites d'injection mènent à des injecteurs commandés par électrovanne. S'il se produit un défaut sur l'un des injec- teurs par manque d'étanchéité ou en cas de panne d'une électrovanne, la pression nécessaire à une injection de carburant convenable dans la canalisation d'alimentation chute, de sorte que le fonctionnement sans reproche du moteur à combustion interne ne peut plus être maintenu ou que le moteur risque même d'être détruit. L'invention vise donc à aménager des disposi- tions, sur un système d'injection de carburant du type générique indiqué, par lesquelles, si une anomalie appa- raît, un fonctionnement de secours du moteur multicy- lindre puisse néanmoins être assuré. On obtient ce résultat par le fait que chaque conduite d'alimentation collective présente un capteur de pression ainsi qu'un dispositif pour interrompre l'amenée de carburant dans cette conduite et que, s'il se produit une anomalie dans l'une des conduites de ramification, le raccordement de refoulement menant à cette conduite peut être interrompu. Du fait qu'une conduite d'alimentation collec- tive est prévue pour un groupe de cylindres et qu'une autre conduite d'alimentation collective est destinée à un autre groupe de cylindres, l'une de ces conduites peut être mise hors service, si une anomalie se produit, par coupure de l'alimentation haute pression, tandis que l'autre conduite d'alimentation, restée intacte, peut continuer à recevoir la haute pression afin de garantir au moins un fonctionnement de secours du moteur à combus- tion interne. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente un système d'injection de carburant comportant seulement une pompe haute pres- sion et une vanne dans un raccordement de refoulement me- nant à des conduites d'alimentation collective; - la figure 2 représente un système d'injection de carburant comportant une pompe haute pression et deux vannes; - la figure 3 représente un système d'injection de carburant comportant deux pompes haute pression pou- vant être arrêtées; - la figure 4 représente un système d'injection de carburant comportant deux pompes haute pression pou- vant être arrêtées et une conduite d'égalisation de pres- sion entre les conduites d'alimentation collective; et - la figure 5 montre à plus grande échelle une soupape à tiroir formant piston, incorporée dans la conduite d'égalisation de pression. Un système d'injection de carburant 1 à accumu- lation haute pression, destiné à un moteur à combustion interne 2 de type Diesel à six ou davantage de cylindres, disposés en rangs de cylindres 3, 4, comprend une canali- sation d'amenée 5 avec une ramification en forme de fourche d'o partent deux tronçons de canalisation 5a, 5b dont l'un 5a débouche dans une conduite d'alimentation collective 6 coordonnée au rang de cylindres 3 et l'autre tronçon de canalisation 5b débouche dans une autre conduite d'alimentation collective 7 coordonnée au rang de cylindres 4. Dans la canalisation d'amenée 5 selon la figure 1, est montée une pompe haute pression 8 mue mécanique- ment et commandée par électrovanne, tandis que, dans la ramification en forme de fourche, est disposée une vanne 9 à travers laquelle du carburant est refoulé à la fois vers l'une et vers l'autre conduits d'alimentation collective 6, 7 lorsque le moteur à combustion interne fonctionne convenablement. Dès qu'une perturbation se produit dans l'une des conduites d'alimentation 6, 7, comportant des capteurs de pression 10, 11, la chute de pression est détectée par le capteur, le signal de pres- sion est appliqué à l'entrée d'une unité électronique 12 de commande en fonction des paramètres de marche du mo- teur et la vanne 9 est commutée de manière que seule la conduite d'alimentation restée intacte soit alimentée en haute pression, tandis que l'autre est mise hors service. La vanne 9 peut être une électrovanne à tiroir pré- sentant trois positions, par exemple, dont l'une, corres- pondant à un fonctionnement sans perturbation, permet de relier la pompe haute pression 8 aux deux conduites d'alimentation collective 6 et 7 et dont la deuxième ou troisième position, correspondant à un fonctionnement perturbé, autorise le raccordement de la pompe haute pression 8 à l'une des conduites d'alimentation collec- tive, en vue de l'application de la haute pression, tan- dis que l'alimentation sous haute pression de la conduite d'alimentation collective perturbée, fuyant par exemple, est en même temps coupée. Dans le cas de l'exécution montrée par la fi- gure 2, qui comporte seulement une pompe haute pression 8 commandée par électrovanne, la vanne 9 dans la ramifica- tion fourchue est remplacée par deux électrovannes 13, 14 à deux voies, commandées par l'unité de commande 12, dont l'une, 13, est montée dans le tronçon de canalisation 8 menant à la conduite d'alimentation 6 alors que l'autre électrovanne 14 est montée dans le tronçon de canalisation b menant à la conduite d'alimentation 7. L'exécution selon la figure 3 contient, dans chaque tronçon de canalisation 5a ou 5b, une pompe haute pression, 15 ou 16, commandée par électrovanne, et pou- vant être arrêtée, qui refoule du carburant dans la con- duite d'alimentation 6 ou 7 correspondante. Comme dans les exécutions selon les figures 1 et 2, les deux conduites d'alimentation 6, 7 sont réalisées séparément en aval des pompes haute pression 15, 16 et comportent chacune un cap- teur de pression 10, 11 pour détecter une chute de pression dans l'une de ces conduites 6, 7. La figure 4 montre une exécution comportant une conduite d'égalisation de pression 17, dans laquelle est interposée une soupape d'arrêt 18 sous la forme d'une électrovanne à deux voies (non représentée) ou d'une sou- pape à tiroir formant piston, soupape qui est équilibrée en pression et dont un exemple est montré par la figure , laquelle conduite 17 relie entre elles les deux con- duites d'alimentation 6, 7, dont l'une seulement, 6 ou 7, contient un capteur de pression 10 ou 11. La soupape 18 comprend un tiroir formant piston 21 qui est maintenu par des ressorts 19, 20 en position médiane et guidé pour pouvoir coulisser longitudinale- ment, dans une cavité cylindrique pluriétagée 22 ménagée dans un corps de vanne 23, entre deux positions de fin de course définies par des sièges de soupape coniques 24, 25. Une conduite de dérivation 25 formée dans le corps de vanne 23 et contenant un étranglement 27, débouche par ses extrémités 26a, 26b, chaque fois à proximité d'un siège, dans la cavité cylindrique 22, de manière qu'à l'une comme à l'autre position de fin de course du tiroir formant piston 21, la conduite de dérivation 26 puisse être coupée, c'est-à-dire de manière que la liaison entre les deux conduites d'alimentation collective 6, 7 puisse être interrompue. La conduite d'égalisation de pression 17, contenant l'étranglement 27, sert à égaliser les pres- sions dans les deux conduites s'il se produit un déséqui- libre entre les hautes pression de refoulement des deux pompes 15, 16. L'étranglement évite que le tiroir 21 passe à une position de fin de course et y reste lorsque l'une des pompes haute pression débite légèrement plus que l'autre. Si, par suite d'un défaut d'étanchéité ou d'une anomalie, par exemple à cause d'un blocage de l'aiguille d'un injecteur ou d'une électrovanne d'injecteur, la pression dans l'une des conduites d'alimentation collec- tive 6, 7 devait sans cesse chuter, la conduite en ques- tion serait mise hors service par non-remplissage et le tiroir 21 couperait la liaison entre les deux conduites 6, 7, de sorte qu'un fonctionnement de secours de la conduite d'alimentation collective restée intacte reste- rait possible. Les figures 1 à 4 montrent aussi des conduites d'injection partant des conduites d'alimentation 6, 7 et désignées respectivement par 28a, 28b, 28c, 298d ainsi que 29a, 29b, 29c et 29d, de même que des injecteurs co- ordonnés, désignés respectivement par 30 à 33 ainsi que 34 à 37. Les pompes haute pression employées sont pour- vues d'électrovannes 38, 39 équilibrées en pression, qui sont destinées habituellement à déterminer début d'injec- tion et la durée d'injection, mais qui ont la fonction supplémentaire de mettre hors service une conduite d'ali- mentation qui n'est pas intacte, du fait que l'électro- vanne concernée est arrêtée. REVENDICATIONS 1.Système d'injection de carburant pour un mo- teur à combustion interne multicylindre de type Diesel, comprenant au moins une pompe haute pression pour refou- ler le carburant dans une canalisation d'amenée collec- tive ("Common Rail"), prévue pour des injecteurs comman- dés par électrovanne et qui agit comme un accumulateur de pression, qui se divise en au moins deux conduites de ra- mification, chaque conduite de ramification alimentant en carburant plusieurs cylindres rassemblés en un groupe et formant une conduite d'alimentation collective, caracté- risé en ce que chaque conduite d'alimentation collective (6, 7) présente un capteur de pression (10, 11) ainsi qu'un dispositif pour interrompre l'amenée de carburant dans cette conduite et que, s'il se produit une anomalie dans l'une des conduites de ramification (6 ou 7), le raccordement de refoulement menant à cette conduite (6 ou 7) peut être interrompu. 2. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une vanne d'arrêt sous forme d'une électrovanne à deux voies (13, 14) est coordonnée à chaque conduite de ramification (6, 7). 3. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pompe haute pression (15, 16), pouvant être arrêtée, est coordonnée à chaque conduite de ramification (6, 7). 4. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une conduite d'éga- lisation de pression (17) relie les conduites de ramifi- cation (6, 7) et est pourvue d'une soupape d'arrêt (18) capable de supprimer cette liaison, que seulement l'une des conduites de ramification et d'alimentation collec- tive comprend un capteur de pression (10 ou 11), et que la soupape d'arrêt comporte un tiroir formant piston (21) maintenu par des ressorts (19, 20) en position médiane, tiroir qui peut être amené automatiquement, s'il se produit une anomalie dans l'une des conduites de ramification (6, 7), à l'une de ses deux positions d'obturation pour supprimer la liaison entre les conduites de ramification (6, 7).