Brevet FR2734325A1 — publié le 19961122

l " Installation pour recevoir un injecteur de carburant pen- dant une mesure de débit notamment des pompes d'injection pour moteurs Diesel " La présente invention concerne une installation pour recevoir un injecteur de carburant pendant la mesure du débit transféré par une pompe d'injection de carburant alimentant en carburant à haute pression l'injecteur, com- prenant un corps de support contre lequel s'appuie le corps de l'injecteur recevant en coulissement axial un organe d'obturation d'injecteur, serré axialement contre le corps de support par un manchon de serrage appliqué contre un épaulement du corps d'injecteur et relié à un ajutage de pression prévu dans le corps de support pour recevoir une conduite de haute pression partant de la pompe d'injection et arrivant par des canaux de pression dans la chambre de pression de l'injecteur ainsi qu'un perçage traversant réa- lisé dans le manchon de serrage, adjacent du côté de la sortie à l'injecteur, ce manchon de serrage débouchant dans une sortie de carburant et entre l'extrémité du côté de la sortie de l'organe d'obturation de l'injecteur et le man- chon de serrage est fixée une plaque perforée dont l'orifice traversant axial présente une zone d'entrée se réduisant de manière conique dans la direction de l'écoulement du côté de l'injecteur et ensuite une zone cy- lindrique adjacente qui débouche dans le perçage traversant du manchon de serrage, de plus grand diamètre. De telles installations servent à régler, con- trôler ou vérifier le début du transfert et la quantité correcte transférée par des pompes d'injection de carburant équipant les moteurs à combustion interne, notamment des pompes d'injection Diesel. L'élément de transfert à mesurer de la pompe à injection à haute pression est relié du côté de la pression par une conduite de haute pression à un in- jecteur usuel de carburant (buse d'injection) que l'on place en vue du contrôle non pas dans un moteur mais dans une installation recevant l'injecteur, c'est-à-dire une combinaison de supports de buses à contrôler; dans cette installation, le carburant injecté est recueilli dans un récipient de mesure; le carburant peut également être dé- terminé à l'aide d'un débitmètre. Pour garantir la repro- ductibilité (fidélité) des résultats de la mesure de chaque élément de transfert de la pompe d'injection à haute pres- sion ou d'un grand nombre de pompes à haute pression, il faut avoir des conditions d'écoulement constantes à long terme au niveau de la combinaison de supports de buses à contrôler. Cela se fait dans les installations connues de montage d'injecteur de carburant, par des passages avec des arêtes vives entre les différentes sections de canal re- liées en sortie à l'injecteur; à long terme, ces arêtes sont arrondies par érosion du fait des particules à effet abrasif éventuellement contenues dans le fluide. Cela modi- fie le coefficient de débit du canal de l'installation de réception et se traduit par une augmentation inacceptable ou non souhaitée du débit, entraînant un mauvais réglage de la quantité injectée au niveau de la pompe d'injection à haute pression lors de sa fabrication ou encore des erreurs d'interprétation lors du contrôle. L'élément critique est également le passage de la section entre une plaque à perçages placée dans l'installation de réception et un manchon d'écartement ser- vant à serrer les différentes pièces et qui est réalisé à l'équerre dans les installations de réception connues. Lors du passage du fluide cela se traduit par un fort décrochage de l'écoulement au niveau de cette arête avec formation de zones dites " d'eaux mortes " ou de remise en circulation avec un écoulement turbulent et des différences de pres- sion. Cela fait qu'en pratique la reproductibilité des dé- bits aux mesures avec des systèmes de mesure de débit très précis subit des variations détériorant considérablement la précision du résultat de la mesure. A cet effet, l'invention concerne une installa- tion de réception d'un injecteur de carburant pour mesurer le débit transféré par une pompe d'injection de carburant alimentant l'injecteur avec du carburant à haute pression, caractérisée en ce que la transition entre la zone d'entrée conique et la zone cylindrique de l'orifice de passage de la plaque perforée est arrondie et l'orifice de passage de la plaque perforée présente, au niveau de son extrémité op- posée à l'injecteur, une zone de sortie conique et la sec- tion de l'orifice de passage augmente en continu jusqu'à la dimension du perçage traversant du manchon de serrage. Avantages de l'invention. Cette installation offre l'avantage que l'arrondi des arêtes, au passage entre la zone d'entrée co- nique et la zone cylindrique de l'orifice de passage de la plaque perforée, réalisé dès la fabrication de l'installation de réception, réduit ou minimise significa- tivement la variation de la section effective de passage et ainsi l'augmentation du débit (par suite de l'arrondi des arêtes réalisé par érosion). De plus, la zone de sortie co- nique de l'orifice de passage de la plaque perforée assure une transition continue entre les différents diamètres du canal, évitant les zones mortes et les turbulences décrites ci-dessus. Ainsi, le débit hydraulique est régulier et constant pendant une durée de fonctionnement prolongée de l'installation; ce débit permet des résultats de mesure constants et reproductibles pour les éléments à mesurer des pompes d'injection à haute pression. L'arrondi des arêtes dans la zone transitoire se réalise d'une manière particulièrement avantageuse par un usinage par hydro-érosion. Pour permettre un échange simple des différents composants, en particulier des différents types de buses, il est en outre prévu une douille d'écartement entre la douille de serrage et la plaque perforée, et dont le diamè- tre est de préférence égal au diamètre du perçage de pas- sage adjacent du côté de la sortie de la douille de serrage et qui garantit un bon appui des pièces axialement adjacen- tes dans l'installation de réception. Dessins. Un exemple de réalisation de l'installation se- lon l'invention pour recevoir un injecteur de carburant pendant la mesure de la quantité transférée par une pompe d'injection de carburant est représenté dans les dessins et sera décrit ci-après de manière plus détaillée. Ainsi: - la figure 1 est une vue schématique de l'installation d'essai, la figure 2 est une vue en coupe de l'installation de réception, - la figure 3 est un détail à échelle agrandie de la figure 2 montrant le tracé du canal dans la plaque perforée. Description de l'exemple de réalisation. La figure 1 montre schématiquement, de manière simplifiée, une installation d'essai ou de contrôle de pom- pes d'injection de carburant destinées à des moteurs à com- bustion interne permettant de contrôler ou de régler les quantités transférées (débit) et les instants des trans- ferts des différents éléments de pompes formés par un man- chon de cylindre recevant un piston de pompe. La pompe d'injection de carburant 1 est reliée, du côté basse pres- sion, par une conduite de carburant 3 à une pompe d'alimentation 5 fournissant le carburant pris dans un ré- servoir 7 à la pompe d'injection 1. Du côté haute pression, au moins un élément de pompe de la pompe d'injection de carburant 1 est relié par une conduite haute pression 9 à un injecteur qui peut être un injecteur analogue à celui décrit dans le document DE-OS 37 28 443 et se place dans une installation de réception 13 (une combinaison de sup- ports de buses pour le contrôle) par laquelle le carburant fourni est projeté dans un réceptacle collecteur de carbu- rant, par exemple un récipient de mesure 15. L'installation de réception 13 représentée de manière plus détaillée à la figure 2 se compose d'une tête de maintien 17 comportant un prolongement cylindrique creux 19; une rondelle intermédiaire 21 vient contre la surface frontale annulaire de ce prolongement. Le corps 23 de l'injecteur 11 vient s'appliquer contre la face frontale de la rondelle intermédiaire 21, opposée à celle du corps de maintien 17; à l'intérieur de l'injecteur il y a un organe d'obturation 25 guidé en coulissement axial. Par sa surface frontale opposée à la rondelle intermédiaire 21, le corps 23 de l'injecteur 11 s'applique contre une plaque perforée 27 et de l'autre côté de cette plaque il y a un manchon d'écartement 29. La plaque perforée 27 et le manchon d'écartement 29 permettent ainsi la mise en place de diffé- rents types d'injecteurs dans l'installation de réception 13; la plaque perforée 27 crée une pression antagoniste déterminée. Les pièces 21, 23, 27, 29 évoquées ci-dessus sont serrées axialement contre le corps de maintien 17 par l'intermédiaire d'un manchon de serrage 33 appliqué par un épaulement annulaire 31 contre le manchon d'écartement 29 et recevant les différentes pièces; le manchon de serrage 33 est vissé par un filetage 35 sur le prolongement cylin- drique creux 19 du corps de support 17. Un ajutage de pression 37 pour recevoir la con- duite haute pression 9 partant de la pompe d'injection de carburant 1 est prévu dans le corps de support 17; cette conduite est reliée à une chambre annulaire fonctionnant comme chambre de pression 41 dans le corps 23 de l'injecteur 11 par l'intermédiaire d'un canal de pression 39 traversant le corps de support 17, la rondelle intermé- 0lo diaire 21 et le corps d'injecteur 23. Dans cette chambre de pression 41 on établit de manière connue la pression agis- sant sur l'organe d'obturation 25 dans le sens de l'ouverture; cette pression soulève l'organe d'obturation contre la force d'un ressort d'injecteur 43 agissant sur l'organe d'obturation 25 dans le sens de la fermeture pour soulever cet organe de son siège pour que, de manière con- nue, du carburant s'échappe, par l'orifice d'injection non représenté en détail, de l'injecteur 11. L'évacuation du volume de carburant libéré par l'injecteur 11 se fait par un orifice de passage 45 réalisé dans la plaque perforée 27 et l'intérieur du manchon d'écartement 29 dans un perçage traversant 47 du manchon de serrage 33 dont le diamètre est de préférence égal au dia- mètre intérieur du manchon d'écartement 29 et le carburant en sort par un ajutage de sortie 49 pour arriver dans le récipient 15. Pour avoir une bonne reproductibilité des va- leurs mesurées du débit dans l'installation de réception 13, la géométrie du canal de l'ouverture de passage 45 de la plaque perforée 27, utilisable pour différents types d'injecteurs, est particulièrement importante et c'est pourquoi la forme selon l'invention de l'ouverture de pas- sage 45 a été représentée à échelle agrandie à la figure 3. L'ouverture de passage 45 de la plaque perforée 27 présente tout d'abord, du côté tourné vers l'injecteur 11, une zone d'entrée 51 dont la section diminue selon une forme conique dans la direction de l'écoulement du carbu- rant; à cette zone fait suite une zone cylindrique 53 à section réduite elle-même poursuivie en sortie par une zone de sortie 55 élargie de manière conique pour permettre un écoulement avec aussi peu de pertes de charges que possi- ble; dans la zone de sortie 55, l'orifice de passage 45 atteint le diamètre intérieur du manchon d'écartement 29 ou du perçage traversant 47 du manchon de serrage 33. La tran- sition 57 entre la zone d'entrée conique 51 et la zone cy- lindrique est réalisée sous la forme d'une arête arrondie; cette arête arrondie se réalise de préférence par hydro- érosion. R E V E N D I C A T I O NS 1 ) Installation pour recevoir un injecteur de carburant (11) pendant la mesure du débit transféré par une pompe d'injection de carburant (1) alimentant en carburant à haute pression l'injecteur (11), comprenant un corps de support (17) contre lequel s'appuie le corps (23) de l'injecteur (11) recevant en coulissement axial un organe d'obturation d'injecteur (25), serré axialement contre le corps de support (17) par un manchon de serrage (33) appli- qué contre un épaulement du corps d'injecteur (23) et relié à un ajutage de pression (37) prévu dans le corps de sup- port (17) pour recevoir une conduite de haute pression (9) partant de la pompe d'injection (1) et arrivant par des ca- naux de pression (39) dans la chambre de pression (41) de l'injecteur (11) ainsi qu'un perçage traversant (47) réali- sé dans le manchon de serrage (33), adjacent du côté de la sortie à l'injecteur (11), ce manchon de serrage débouchant dans une sortie de carburant et entre l'extrémité du côté de la sortie de l'organe d'obturation (23) de l'injecteur (11) et le manchon de serrage (33) est fixée une plaque perforée (27) dont l'orifice traversant axial (45) présente une zone d'entrée (51) se réduisant de manière conique dans la direction de l'écoulement du côté de l'injecteur (11) et ensuite une zone cylindrique (53) adjacente qui débouche dans le perçage traversant (47) du manchon de serrage (33), de plus grand diamètre, caractérisée en ce que la transi- tion (57) entre la zone d'entrée conique (51) et la zone cylindrique (53) de l'orifice de passage (45) de la plaque perforée (27) est arrondie et l'orifice de passage (45) de la plaque perforée (27) présente, au niveau de son extrémi- té opposée à l'injecteur (11), une zone de sortie (55) co- nique et la section de l'orifice de passage (45) augmente en continu jusqu'à la dimension du perçage traversant (47) du manchon de serrage (33). ) Installation selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que l'arrondi de la zone transitoire (57), entre la zone d'entrée conique (51) et la zone cylindrique (53) de l'orifice de passage (45) de la plaque perforée (27), est réalisé par un usinage par hydro-érosion. 3 ) Installation selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce qu'un manchon d'écartement (29) est serré entre la douille de serrage (33) et la plaque perforée (27), manchon dont le diamètre intérieur est de préférence égal au diamètre du perçage traversant (47) du manchon de serrage (33) qui est adjacent du côté de la sortie.