Brevet FR2745850A1 — publié le 19970912

Etat de la technique L'invention concerne un dispositif d'alimentation en carburant, en particulier pour un injecteur de carburant monté dans la culasse d'un moteur à combustion interne, compre-5 nant un ajutage tubulaire traversant un passage dans la cu- lasse, ajutage tubulaire qui présente un raccord haute pression à son extrémité située du côté de l'arrivée d'une conduite haute pression et qui est serré du côté de la sortie par une face d'étanchéité venant axialement contre une face de siège10 conique d'une alimentation, dans le corps de maintien de l'injecteur de carburant. Un dispositif d'alimentation en carburant de ce type, connu par le document EP-0 569 727 Bl, présente un aju- tage tubulaire qui pénètre dans un passage d'une culasse. Dans ce cas, l'ajutage tubulaire présente à son extrémité située du côté de l'arrivée, de l'alésage haute pression ou de la con- duite haute pression, en raccord haute pression auquel on peut raccorder une conduite haute pression partant d'une source haute pression, par exemple une pompe d'injection. A son extré- mité située du côté de la sortie, l'ajutage tubulaire présente une surface d'étanchéité par laquelle il est serré axialement contre une surface de siège conique sur le corps de maintien de l'injecteur de carburant. Dans ce cas, l'ajutage tubulaire connu est serré contre l'injecteur de carburant au moyen d'un écrou d'accouplement, qui, en entourant l'ajutage tubulaire, est vis- sé dans l'alésage qui traverse la culasse. A l'extrémité de l'ajutage tubulaire située du côté de l'alimentation et sortant axialement de l'alésage qui traverse la culasse, on raccorde la conduite haute pression sur le raccord haute pression au moyen d'un autre écrou d'accouplement. L'évacuation de l'huile de fuite à partir de la chambre d'huile de fuite formée entre l'axe de l'ajutage tubulaire et la paroi, entourant celui-ci, de l'alésage qui traverse la culasse, a lieu, d'une manière non représentée, au moyen d'un alésage supplémentaire dans la cu- lasse. De cette façon, le dispositif connu d'alimentation en carburant présente l'inconvénient qu'il faut un usinage sup- plémentaire de la culasse pour évacuer l'huile de fuite, ce qui a pour conséquence un coût de fabrication accru. En outre, le raccord axial de la conduite haute pression nécessite un espace accru et déterminé géométriquement sur le moteur à combustion5 interne à alimenter, espace dont on ne dispose que d'une ma- nière limitée sur les moteurs à combustion interne modernes. Avantages de l'invention L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus et concerne à cet effet un dispositif d'alimentation en carburant caractérisé en ce qu'on prévoit dans l'ajutage tubulaire un dispositif servant à évacuer l'huile de fuite. Le dispositif d'alimentation en carburant, selon l'invention, présente d'autre part l'avantage que le dispositif pour évacuer l'huile de fuite est intégré dans l'ajutage tubu- laire de telle sorte que l'on peut se passer d'alésages et de raccords supplémentaires sur la culasse du moteur à combustion interne. Pour cela, on a prévu d'une manière simple à cons- truire, dans l'ajutage tubulaire, un alésage d'huile de fuite partant de la chambre d'huile de fuite entre l'ajutage tubu- laire et l'alésage qui passe à travers la culasse, alésage d'huile de fuite qui débouche dans un ajutage de raccordement d'huile de fuite sur l'ajutage tubulaire et qui peut être cons- titué sous la forme d'un petit tube de raccordement pour l'huile de fuite ou même sous la forme d'un ajutage de raccor- dement vissé. Pour créer un espace pour l'ajutage de raccordement d'huile de fuite, on coude, selon l'invention, la partie de l'ajutage tubulaire qui est située du côté de l'arrivée et qui pénètre dans la culasse, à partir de l'alésage de passage, ce qui a en outre l'avantage de procurer une flexibilité élevée en ce qui concerne la position de montage et le raccordement de la conduite haute pression. L'ajutage de raccordement de l'alésage d'huile de fuite est, dans ce cas, inséré dans un prolongement axial simple de l'alésage d'huile de fuite dans la partie cou- dée de l'ajutage tubulaire, de telle sorte que des alésages transversaux supplémentaires ou autres pour conduire l'alésage d'huile de fuite au dehors, ne sont pas nécessaires. On obtient un autre avantage en prévoyant une bride de fixation avec des pattes faisant saillie radialement à par- tir de l'ajutage tubulaire sur lequel sont prévus des alésages servant à recevoir des vis de fixation au moyen desquelles on serre l'ajutage tubulaire axialement sur la culasse. L'ajutage tubulaire repose dans ce cas de façon étanche, par sa surface d'étanchéité prévue à l'extrémité située du côté de la sortie sur une surface de siège du corps de maintien de l'injecteur. La surface d'étanchéité qui est constituée de façon convexe ou bombée compense, en coopération avec le cône de la surface de siège, un décalage axial et angulaire des composants dans des limites de tolérances déterminées. Cette compensation possible des jeux est épaulée par des surfaces annulaires frontales bombées sur les vis de fixation et sur la distance axiale comprise entre la paroi de la culasse et la bride, qui permettent ainsi également d'avoir un décalage déterminé des composants à l'endroit de l'introduction des forces dans l'ajutage tubulaire. La conduite sous haute pression qui s'étend à l'extrémité coudée de l'ajutage tubulaire, située du côté de l'alimentation, est constituée dans ce cas de telle façon, qu'un filtre de carburant constitué sous la forme d'un filtre à barres puisse être insérée d'une manière simple, à partir du raccord à haute pression, dans cette partie de la conduite haute pression. L'ajutage tubulaire qui remplit les différentes fonctions décrites, est constitué dans ce cas de façon avanta- geuse d'une seule pièce avec la bride de fixation, et peut être constitué sous la forme d'une pièce forgée ou d'une pièce tour- née symétrique de révolution dans laquelle la partie libre, si- tuée du côté de l'arrivée, est ensuite librement coudée à volonté. Si l'ajutage tubulaire est constitué sous la forme d'une pièce tournée, la bride de fixation s'étend sur tout le pourtour de l'ajutage tubulaire. Dans ce cas, le dispositif d'alimentation de carbu- rant, selon l'invention, convient particulièrement au raccorde- ment à un injecteur de carburant inséré dans la culasse d'un moteur à combustion interne. En variante, il est cependant aus- si possible de l'utiliser sur des composants analogues tels que par exemple des pompes. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le dispositif servant à évacuer l'huile de fuite dans l'ajutage tubulaire, est formé par un alésage d'huile de fuite partant d'une chambre d'huile de fuite de la culasse formée dans le passage, alésage d'huile de fuite qui part d'un épaulement annulaire sur l'ajutage tubulaire fermant le passage, et débouche sur un ajutage d'huile de fuite monté dans l'ajutage tubulaire; l'ajutage tubulaire est coudé à son extrémité située du côté de l'alimentation, sortant de la culasse, l'ajutage d'huile de fuite étant prévu dans le prolongement axial de l'alésage d'huile de fuite dans le coude de la partie coudée de l'ajutage tubulaire; - la chambre d'huile de fuite formée entre la tige de l'ajutage tubulaire et la paroi du passage sur la culasse, est rendue étanche au moyen d'une bague d'étanchéité montée dans cette zone entre une partie de l'ajutage tubulaire de plus grand diamètre et la paroi du passage; - la bague d'étanchéité passe dans une rainure périphérique ra- diale sur la partie de diamètre agrandi, de l'ajutage tubu- laire; - sur l'ajutage tubulaire on prévoit une bride de fixation dont de préférence deux pattes faisant saillie radialement sur l'ajutage tubulaire, présentant respectivement un alésage servant à recevoir une vis de fixation; - les faces frontales des pattes qui sont tournées vers la cu- lasse présentent une distance déterminée par rapport à la pa- roi de la culasse; - la bride de fixation est constituée d'une seule pièce avec l'ajutage tubulaire, et l'alésage d'huile de fuite est dispo- sé entre la conduite haute pression et la rainure périphéri- que radiale de l'ajutage tubulaire; - la surface frontale annulaire formée entre l'arbre et la tête des vis de fixation vissées dans l'alésage de réception de la bride de fixation et dans la paroi de la culasse, est bombée vers l'extérieur en forme de bille; - on monte dans la partie de l'ajutage tubulaire qui est située du côté de l'alimentation et qui est coudée, un filtre de carburant placé dans la conduite haute pression; l'arbre cylindrique de l'ajutage tubulaire qui pénètre dans le passage de la culasse, va en rétrécissant de façon conique dans la direction de l'extrémité située du côté de la sortie - la surface d'étanchéité de forme annulaire, disposée à l'extrémité située du côté de la sortie de l'ajutage tubu- laire, a la forme d'une bille bombée vers l'extérieur. - l'ajutage tubulaire est constitué avec la bride de fixation sous la forme d'une pièce forgée d'un seul tenant; - l'ajutage tubulaire est constituée avec la bride de fixation sous la forme d'une pièce tournée symétrique de révolution, dont la partie située du côté de l'alimentation présente le raccord haute pression et est coudée pour se raccorder à la partie tournée. Dessins L'invention va être décrite ci-après plus en dé- tail, à partir d'un mode de réalisation représenté sur les des- sins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre une coupe à travers l'ajutage tubulaire inséré dans une culasse d'un moteur à combustion in- terne et, - la figure 2 montre une coupe suivant la ligne II- II de la figure 1. Description de l'exemple de réalisation Dans le cas de l'exemple de réalisation, représenté à la figure 1, du dispositif d'alimentation en carburant selon l'invention, on insère dans une culasse 1 d'un moteur à combus- tion interne, un injecteur de carburant connu dans un alésage 3 débouchant dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne dont on a seulement représenté à la figure 1 une partie du corps de maintien 5 de l'injecteur. Pour l'alimentation en carburant, le corps de maintien 5 de l'injecteur présente un alésage radial 7 dont l'orifice de sortie forme une surface de siège 9 conique ou en forme de cône. En direction de cette sur- face de siège 9, on dispose dans la culasse 1 un passage ayant la forme d'un alésage à gradins 11 allant de bout en bout, dans lequel pénètre un alésage tubulaire 13 par un prolongement d'axe cylindrique 15. Dans ce cas, l'extrémité de l'ajutage tu- bulaire 13 située du côté de la sortie adjacente à la surface de siège 9, forme une surface d'étanchéité 17 qui coopère avec la surface de siège 9 et qui est constituée sous la forme d'une bille, en étant bombé vers l'extérieur. La surface d'étanchéité 17, constituée sous la forme d'une surface annulaire délimite, dans ce cas, radialement une conduite haute pression 19 qui passe à travers tout l'ajutage tubulaire 13 réalisée de préfé- rence sous la forme d'un alésage haute pression débouchant sur l'alésage 7 dans le corps de maintien 5 de l'injecteur. L'ajutage tubulaire 13 présente en raccordement avec l'axe cylindrique 15 qui va en se rétrécissant de façon conique en direction de la surface de siège 9, une pièce cen- trale 21 ayant un plus grand diamètre, de telle sorte qu'elle fait saillie à partir de l'alésage à gradins 11, allant de bout en bout, de la culasse 1, un épaulement annulaire 23 étant for- mé sur la section transversale de passage allant vers la partie de l'arbre 15. Dans ce cas, on forme entre la paroi périphéri- que de l'ajutage tubulaire 13 et la paroi de l'alésage 11 qui va de bout en bout, dans la culasse 1, une chambre d'huile de fuite 25 qui est rendue étanche vers l'extérieur au moyen d'une bague d'étanchéité 27 serrée entre la paroi périphérique de la pièce centrale 21 de l'ajutage tubulaire 13 et la paroi de l'alésage 11 qui va de bout en bout. La bague d'étanchéité 27 est dans ce cas guidée dans une rainure périphérique 29 sur la pièce centrale 21 de l'ajutage tubulaire. La pièce centrale 21 de l'ajutage tubulaire 13 est adjacente, sur son extrémité libre située du côté de l'arrivée, à une autre pièce de raccordement 31 de forme tubulaire dont le diamètre est réduit par rapport à la pièce centrale et qui est coudée par rapport à l'axe de la pièce centrale 21 et de l'arbre 15. L'extrémité libre, située du côté de l'arrivée de cette pièce de raccordement 31 présente, dans ce cas, un rac- cordement haute pression 33 auquel on peut raccorder une con- duite d'injection allant à une pompe d'injection de carburant. Dans ce cas, la section transversale de la conduite haute pres- sion 19 est agrandie dans la zone de la pièce de raccordement 31 par rapport à la zone restante, et forme une chambre de fil- tre 35 dans laquelle on peut insérer un filtre de carburant en forme de barres à partir de l'extrémité située du côté de l'alimentation. La partie qui forme la chambre de filtre 35 de la conduite haute pression 19 coupe, sur la suite de son tra- jet, la partie de la conduite haute pression 15 qui se prolonge dans l'arbre 15. Pour fixer l'ajutage tubulaire 13 sur la culasse 1, l'ajutage tubulaire 13 présente, comme on l'a aussi représenté en coupe à la figure 2, une bride de fixation 37 formée de deux pattes de fixation 39 partant radialement de la pièce centrale 21. Dans ces pattes de fixation 39, on prévoit respectivement des alésages de réception 41 pour des vis de fixation 43 vis- sées dans des trous filetés correspondants de la paroi de la culasse 1 et serrant ainsi l'ajutage tubulaire 13 axialement de façon étanche, par sa face d'étanchéité 17, contre le corps de maintien 5 de l'injecteur. Pour compenser un décalage angulaire possible dans ce cas les faces frontales annulaires 45 formées entre l'arbre et la tête des vis de fixation 43, qui reposent sur la bride 37, sont de forme conique et bombée vers l'extérieur. On les fait passer dans des évidements correspon- dants sur les pattes de fixation 39. En outre, on prévoit entre la face frontale, tournée vers la culasse 1, de la bride de fixation 37, et la paroi de la culasse 1, une fente déterminée qui permet un décalage angulaire de l'ajutage tubulaire 13 dans des limites déterminées. Pour évacuer l'huile de fuite à partir de la cham- bre d'huile de fuite 25, on prévoit dans l'ajutage tubulaire 13 un alésage d'huile de fuite 47 traversant axialement qui, comme on l'a représenté aussi sur la figure 2, s'étend entre la con- duite haute pression 19 et la rainure périphérique 29. Cet alé- sage d'huile de fuite 47 part, dans ce cas, de l'épaulement annulaire 23 et débouche dans un ajutage d'huile de fuite 49 qui est inséré dans la partie coudée de la pièce de raccorde- ment 31 de l'ajutage tubulaire 13 et auquel on peut raccorder une conduite d'évacuation d'huile de fuite. Dans ce cas, on constitue de préférence d'une seule pièce, sous la forme d'une pièce forgée, l'ajutage tubulaire décrit 13 avec l'arbre 15, la pièce centrale 21, la pièce de raccordement coudée 31 et la bride de fixation 37.5 Il est de cette façon possible, avec le dispositif d'alimentation en carburant selon l'invention, d'intégrer d'une manière simple à construire les différentes fonctions telles que les raccordements et les étanchéités à haute pression, le logement du filtre, la fixation avec compensation des jeux et10 étanchéité de l'huile de fuite ainsi que l'évacuation de l'huile de fuite, dans une pièce constitutive unique, de telle sorte que l'on puisse se passer d'autres pièces constitutives additionnelles. R E V E N D I C A T I O N'S 1 ) Dispositif d'alimentation en carburant, en particulier pour un injecteur de carburant monté dans la culasse (1) d'un moteur à combustion interne, comprenant un ajutage tubulaire (13) tra- versant un passage (11) dans la culasse (1), ajutage tubulaire (13) qui présente un raccord haute pression (33), à son extré- mité située du côté de l'arrivée d'une conduite haute pression (19) et qui est serré du côté de la sortie par une face d'étanchéité (17) venant axialement contre une face de siège conique (9) d'une alimentation, dans le corps de maintien (5) de l'injecteur de carburant, caractérisé en ce qu' on prévoit dans l'ajutage tubulaire (13) un dispositif servant à évacuer l'huile de fuite. 2 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le dispositif servant à évacuer l'huile de fuite dans l'ajutage tubulaire (13), est formé par un alésage d'huile de fuite (47) partant d'une chambre d'huile de fuite (25) de la culasse (1) formée dans le passage (11), alésage d'huile de fuite (47) qui part d'un épaulement annulaire (23) sur l'ajutage tubulaire (13) fermant le passage (11), et débouche sur un ajutage d'huile de fuite (49) monté dans l'ajutage tubulaire (13). 3 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que l'ajutage tubulaire (13) est coudé à son extrémité (31) située du côté de l'alimentation, sortant de la culasse (1), l'ajutage d'huile de fuite (49) étant prévu dans le prolongement axial de l'alésage d'huile de fuite (47) dans le coude de la partie cou- dée (31) de l'ajutage tubulaire (13). 4 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que la chambre d'huile de fuite (25) formée entre la tige (15) de l'ajutage tubulaire (13) et la paroi du passage (11) sur la cu- lasse (1), est rendue étanche au moyen d'une bague d'étanchéité (27) montée dans cette zone entre une partie (21) de l'ajutage tubulaire (13) de plus grand diamètre et la paroi du passage (11). ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (27) passe dans une rainure périphérique radiale (29) sur la partie de diamètre agrandi (31), de l'ajutage tubulaire (13). 6 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que sur l'ajutage tubulaire (13) on prévoit une bride de fixation (37) dont de préférence deux pattes (39) faisant saillie radia- ) lement sur l'ajutage tubulaire (13, 21), présentant respective- ment un alésage (41) servant à recevoir une vis de fixation (43). 7 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que les faces frontales des pattes (39) qui sont tournées vers la culasse (1) présentent une distance déterminée par rapport à la paroi de la culasse (1). 8 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon les revendica- tions 5 et 6, caractérisé en ce que la bride de fixation (37) est constituée d'une seule pièce avec l'ajutage tubulaire (13), et l'alésage d'huile de fuite (47) est disposé entre la conduite haute pression (19) et la rainure périphérique radiale (29) de l'ajutage tubulaire (13). Il 9 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que la surface frontale annulaire (45) formée entre l'arbre et la tête des vis de fixation (43) vissées dans l'alésage de récep- tion (41) de la bride de fixation (37) et dans la paroi de la culasse (1), est bombée vers l'extérieur en forme de bille. ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce qu' on monte dans la partie (31) de l'ajutage tubulaire (13) qui est située du côté de l'alimentation et qui est coudée, un fil- tre de carburant placé dans la conduite haute pression (19). ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'arbre cylindrique (15) de l'ajutage tubulaire qui pénètre dans le passage (11) de la culasse (1), va en rétrécissant de façon conique dans la direction de l'extrémité située du côté de la sortie. 12 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la surface d'étanchéité (17) de forme annulaire, disposée à l'extrémité située du côté de la sortie de l'ajutage tubulaire (13, 15), a la forme d'une bille bombée vers l'extérieur. 3) 13 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que l'ajutage tubulaire (13) est constitué avec la bride de fixa- tion (37) sous la forme d'une pièce forgée d'un seul tenant. 14 ) Dispositif d'alimentation en carburant selon les revendi- cations 5 et 6, caractérisé en ce que l'ajutage tubulaire (13) est constitué avec la bride de fixa- tion (37) sous la forme d'une pièce tournée à symétrie de révo- lution, dont la partie (31) située du côté de l'alimentation5 présente le raccord haute pression (33) et est coudée pour se raccorder à la partie tournée.