Brevet FR2752309A1 — publié le 19980213

Etat de la technique L'invention concerne un dispositif d'étranglement d'une installation de régulation de pression notamment pour des installations d'alimentation en carburant de moteur à5 combustion interne et comprenant une soupape de régulation de pression par exemple commandée par une membrane avec une ar- rivée et un retour débouchant dans la chambre de pression pour le fluide, notamment du carburant, le retour étant muni d'un rétrécissement de section étranglant le débit.10 Pour réguler la pression dans une installation d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne, on utilise usuellement une installation de régulation de pression comportant une soupape de régulation de pression. Celle-ci se trouve du côté de la pression d'une pompe de car-15 burant reliée à un réservoir d'alimentation. Une partie du carburant transférée par la pompe à carburant est fournie aux injecteurs du moteur à combustion interne. De nombreux mo- teurs à combustion interne comportent un injecteur par cylin- dre. Il faut que les injecteurs injectent instantanément la quantité de carburant précise et la dispersion autorisée en- tre les différents injecteurs est extrêmement faible. La quantité de carburant en excédant de celle utilisée par le moteur est renvoyée par la soupape de régulation de pression en retour dans le réservoir. La soupape de régulation de pression règle la pression du côté de la pression de la pompe à carburant. Dans le cas de différents véhicules, la conduite de retour reliant la soupape de régulation au réservoir est équipée de composants influençant la pression de retour. Ces composants peuvent être par exemple constitués par une pompe à jet et/ou une soupape de commande. On a également proposé des dispositifs d'étranglement qui diminuent la section de passage. Cela repose sur la considération selon laquelle on peut réduire les bruits créés par la soupape de régulation de pression, par la détente du carburant sur le siège de la sou- pape en relevant le niveau de pression dans le retour. Cela diminue la différence de pression entre l'aller et le retour et réduit ainsi le bruit. Dans les installations d'étranglement connues, on étrangle par un rétrécissement de la section dans le retour. Pour cela, il faut que la section de passage soit suffisamment grande pour que la pression de retour n'atteigne pas la pression amont pour un débit impor- tant et que la fonction de régulation disparaisse. De ce5 fait, pour un débit faible on a une pression de retour faible et ainsi une grande différence de pression entre l'aller et le retour. Cette différence de pression variable entre l'aller et le retour pour des débits différents, permet de réduire le bruit développé par la soupape de régulation de10 pression. Avantages de l'invention La présente invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la section de passage du rétrécissement de section 13 est variable. Le dispositif d'étranglement présente l'avantage que la section d'étranglement varie avec l'importance du dé- bit dans le retour. Pour un faible débit on a une petite sec- tion de passage au niveau du point d'étranglement de sorte que l'étranglement est élevé même pour de faibles débits. Pour des débits importants, on a une section de passage im- portante au niveau du point d'étranglement. Cela permet d'avoir une pression de retour aussi élevée que possible dans une plage de débit relativement importante et ainsi de main- tenir à un niveau faible la différente de pression entre l'aller et le retour pratiquement sur toute la plage des dé- bits, dans le retour; cela réduit au minimum le bruit engen- dré dans la soupape de régulation de pression. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - la section de passage du rétrécissement de section est va- riable en fonction du débit; - la section de passage du rétrécissement de section est va- riable automatiquement; - la section de passage du rétrécissement de section est va- riable de façon que pour un débit faible, la section de passage soit petite et qu'elle soit grande pour un débit important; - la section de passage du rétrécissement de section est va- riable pour avoir une faible section de passage pour un faible débit et que cette section augmente pour un grand débit; - la section de passage du rétrécissement de section varie au moins pratiquement de manière continue; - le rétrécissement de section variable correspond à une courbe d'étranglement plate pour un débit croissant; - le rétrécissement de section variable dans le retour de l'installation de régulation de pression est prévu dans la soupape de régulation de pression ou à l'extérieur de celle-ci dans la conduite de retour; - le rétrécissement de section variable est formé par un seg- ment de conduite ayant un orifice d'entrée de grande sec- tion et suivi d'un segment avec un orifice de sortie partant de - l'orifice d'entrée et se rétrécissant en di- rection du flux de retour; - l'orifice de sortie est variable notamment de manière auto- matique; - le segment qui comporte l'orifice de sortie allant en dimi- nuant peut être élargi sous l'effet du débit et en fonction de l'amplitude de celui-ci en augmentant la section de pas- sage de manière automatique; - le segment comportant l'orifice de sortie allant en se ré- trécissant, est déformable élastiquement; - le segment comportant l'orifice de sortie allant en rétré- cissant, est entouré par au moins un élément élastique par exemple une bague, un ressort hélicoïdal périphérique fer- mé, un manchon ou un moyen analogue; -le segment de conduite est formé par une pièce annulaire en un élastomère dont le segment comportant l'orifice de sor- tie allant en diminuant est souple; - le segment de conduite est prévu dans le retour à l'intérieur de la soupape de régulation de pression ou à l'extérieur de celle-ci dans la conduite de retour. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels:5 - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'étranglement d'une installation de régulation de pres- sion, - la figure 2 est un graphique montrant une courbe d'étranglement en trait interrompu pour une installation d'étranglement connue et une courbe d'étranglement repré- sentée en trait plein correspondant à l'installation d'étranglement selon l'invention. Description de l'exemple de réalisation La figure 1 montre schématiquement un dispositif d'étranglement 10 pour une installation de régulation de pression non représentée en détail. Celle-ci s'applique de préférence à un moteur à combustion interne dont on règle la pression de carburant dans l'installation d'alimentation en carburant. Une telle installation de régulation de pression20 comprend par exemple une soupape de régulation de pression commandée par une membrane avec une arrivée débouchant dans la chambre de pression et un retour du fluide notamment du carburant, comme cela apparaît par exemple dans le document DE 23 54 661. Le retour arrive dans un canal à l'intérieur de la chambre de pression avec l'ouverture de la soupape, com- mandée par un organe d'obturation relié à une membrane par exemple en fonction de la dépression dans une conduite telle que la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne. Le retour est formé par le canal à l'intérieur de la soupape30 de régulation de pression et par une conduite de retour exté- rieure reliée au réservoir de fluide, notamment de carburant. La conduite d'aller, relie le réservoir d'alimentation par l'intermédiaire d'une pompe à carburant par exemple à moteur électrique, à la chambre de pression de la soupape de régulation de pression. Le carburant non utili- sé par le moteur à combustion interne traverse la soupape de régulation de pression, la conduite de retour et de là, il revient dans le réservoir. La soupape de régulation de pres- sion règle la pression du côté de la pression de la pompe à carburant. Il est connu de placer dans la conduite de retour reliant la soupape de régulation de pression au réservoir, des composants agissant sur la pression de retour; il peut par exemple s'agir d'une pompe à jet et/ou d'une soupape de commande. Des installations d'étranglement ont déjà également été proposées pour le retour. Celles-ci ont pour but de ré- duire les bruits provoqués par la soupape de régulation de pression; la détente du carburant sur le siège de la soupape de régulation de pression engendre des bruits que l'on cher- che à réduire en augmentant la pression régnant dans la con- duite de retour au niveau de l'étranglement. Le relevage de la pression dans la conduite de retour réduit la différence de pression entre l'aller et le retour et ainsi les bruits. Les dispositifs d'étranglement, connus, proposés jusqu'alors se caractérisent par un rétrécissement de la section dans le retour. On obtient ainsi dans le retour un étranglement par une section constante. De telles installations d'étranglement présentent néanmoins des difficultés; la section doit être suffisante pour que la pression de retour pour un débit im- portant soit encore significativement en dessous de la pres- sion d'aller et n'atteigne pas sensiblement cette pression car alors la fonction de régulation de pression de la soupape de régulation de pression disparaîtrait. Une section impor- tante correspondant à cette exigence signifie une pression de retour faible pour un faible débit et ainsi une différence de pression importante entre l'aller et le retour si bien que la réduction du bruit est pratiquement inexistante. Le dispositif d'étranglement 10 selon l'inven- tion, permet de remédier à cet inconvénient. Ce dispositif d'étranglement 10 est prévu dans le retour 11 qui n'est indi- qué que schématiquement; le passage du carburant dans le re- tour 11 est indiqué par la flèche 12. Le dispositif d'étranglement comporte un rétrécissement de section portant globalement la référence 13 pour le débit du fluide dans la direction de la flèche 12; la section de ce rétrécissement, est variable et dépend de préférence du débit. Le montage tel que la section de passage du rétrécissement de section 13 va- rie automatiquement, c'est-à-dire de façon que pour un faible débit, la section de passage soit petite et pour un fort dé- bit, qu'elle soit grande. La section de passage du rétrécis- sement 13 est de préférence variable pour avoir une faible section de passage pour un faible débit comme cela est indi- qué à la figure 1; cette section augmente avec le débit et diminue de nouveau automatiquement en fonction du débit. La variation de section de passage du rétrécissement 13 est pra- tiquement constante.10 Cela est représenté à la figure 2 par la courbe d'étranglement plate, correspondant au tracé en trait plein pour le dispositif d'étranglement 10 selon l'invention. Par comparaison à la courbe d'étranglement représentée par un trait interrompu et correspondant à un dispositif d'étrangle- ment à section constante, dans le cas de l'invention, la courbe d'étranglement est aplatie à cause de la section va- riable du rétrécissement de section 13 lorsque le débit V augmente. Cela permet de fixer la pression dans le retour 11 dans une plage étendue de débit, à un niveau aussi élevé que possible et de minimiser les bruits provoqués par la soupape de régulation de pression. L'étranglement peut ainsi être im- portant déjà pour des débits faibles dans le retour 11. Le rétrécissement de section variable 13 dans le retour 11 du dispositif de régulation de pression non repré- senté peut être prévu au choix soit à l'intérieur de la sou- pape de régulation de pression non représentée, soit à l'extérieur de celle-ci, dans la conduite de retour. Dans l'exemple de réalisation représenté du dis- positif d'étranglement 10, le rétrécissement de section va- riable 13 est formé par un segment de conduite 14 qui placé soit dans le retour à l'intérieur de la soupape de régulation de pression non représentée, soit à l'extérieur de celle-ci dans la conduite de retour du dispositif de régulation de pression; la figure 1 montre à cet effet, schématiquement, une partie de tuyau 15 qui représente dans le premier cas par exemple un ajutage de régulation de pression à l'intérieur d'une soupape de régulation de pression ou dans l'autre cas un segment d'une conduite de retour. Le segment de conduite 14 est fixé de manière appropriée à la partie de tuyau 15. Ce segment comporte un orifice d'entrée 16 de grande section ainsi qu'un segment 17, adjacent, avec un orifice de sortie 18 allant en se rétrécissant dans la direction du retour (flèche 12) à partir de l'orifice d'entrée 16. L'orifice de sortie 18 a de préférence une section de passage variable au- tomatiquement. Le segment 17 qui comporte l'orifice de passage 18 allant en se rétrécissant, est élargi automatiquement, dans la direction radiale de l'intérieur vers l'extérieur, sous l'effet du débit traversant le segment de conduite 14 dans la direction de la flèche 12 et en fonction de l'amplitude de ce débit en augmentant la section de passage. Le débit augmentant, la pression dans l'orifice de sortie 18 augmente si bien que l'extension et ainsi l'agrandissement de l'orifice de sortie 18 se font. Ainsi, pour un faible débit, on a une faible section pour l'orifice de sortie 18 et pour un grand débit, on a une grande section d'ouverture de l'orifice de sortie 18. Cela permet de fixer à un niveau éle- vé correspondant, l'étranglement même pour un faible débit. Il est également possible de fixer à un niveau élevé, la pression de retour dans une plage relativement importante du débit et de minimiser ainsi le bruit de la soupape de régula- tion de pression. Au moins, la partie 17 du segment de conduite 14 qui comporte l'orifice de sortie 18 rétréci, est déformable élastiquement alors que la partie 18 qui porte ce segment 17 et est munie de l'orifice d'entrée 16 n'est pas déformable. Les deux parties 19 et 17 sont de préférence réunies en une seule pièce mais cela n'est pas indispensable. Il peut être avantageux que cette pièce qui constitue le segment de con- duite 14 soit formée d'une partie en anneau en élastomère dont le segment 17 comportant l'orifice de sortie 18 allant en rétrécissant, soit suffisamment souple pour que la section de passage de l'orifice de sortie 18 puisse s'agrandir comme cela est représenté. Il est en outre avantageux qu'au moins le segment 17 qui comporte l'orifice de sortie 18 allant en se rétrécis- sant, soit entouré par au moins un élément élastique 20 formé par exemple par une bague périphérique ouverte ou fermée lo- gée dans une rainure annulaire extérieure du segment 17. Dans un autre exemple de réalisation non représenté, cet élément élastique 20 peut être non pas un ressort hélicoidal périphé- rique fermé ou un manchon ou un autre élément élastique comme par exemple une bague ondulée. L'élément élastique 20 peut influencer le degré d'extension du segment 17 en modifiant la section de passage de l'orifice de sortie 18. Dans un autre exemple de réalisation non repré- senté, la variation de section de passage du rétrécissement de section 13 se fait dans le sens d'une extension ou d'une réduction par une installation de commande. Une telle instal- lation de commande peut agir intérieurement ou extérieurement sur le segment 17 dans le sens d'un élargissement ou d'un rétrécissement. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif d'étranglement d'une installation de régula- tion de pression notamment pour des installations d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne et comprenant une soupape de régulation de pression par exemple commandée par une membrane avec une arrivée et un retour dé- bouchant dans la chambre de pression pour le fluide, notam- ment du carburant, le retour (11) étant muni d'un rétrécissement de section (13) étranglant le débit, caractérisé en ce que la section de passage du rétrécissement de section 13 est va- riable. 2 ) Dispositif d'étranglement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section de passage du rétrécissement de section (13) est variable en fonction du débit. 3 ) Dispositif d'étranglement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la section de passage du rétrécissement de section (13) est variable automatiquement. 4 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la section de passage du rétrécissement de section (13) est variable de façon que pour un débit faible, la section de passage soit petite et qu'elle soit grande pour un débit im- portant. ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la section de passage du rétrécissement de section (13) est variable pour avoir une faible section de passage pour un faible débit et que cette section augmente pour un grand dé- bit. 6 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la section de passage du rétrécissement de section (13) varie au moins pratiquement de manière continue. 7 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que le rétrécissement de section variable (13) correspond à une courbe d'étranglement plate pour un débit croissant. 8 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisé en ce que le rétrécissement de section (13), variable dans le retour (11) de l'installation de régulation de pression est prévu dans la soupape de régulation de pression ou à l'extérieur de celle-ci dans la conduite de retour. 9 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 8, caractérisé en ce que le rétrécissement de section variable (13) est formé par un segment de conduite (14) ayant un orifice d'entrée (16) de grande section et suivi d'un segment (17) avec un orifice de sortie (18) partant de l'orifice d'entrée (16) et se rétré- cissant en direction du flux de retour. 10 ) Dispositif d'étranglement selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (18) est variable notamment de manière automatique. 11 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications 8 ou 10, caractérisé en ce que ll le segment (17) qui comporte l'orifice de sortie (18) allant en diminuant peut être élargi sous l'effet du débit et en fonction de l'amplitude de celui-ci en augmentant la section de passage de manière automatique. 12 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications 9 à 11, caractérisé en ce que le segment (17) comportant l'orifice de sortie (18) allant en se rétrécissant, est déformable élastiquement. 13 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications 9 à 12, caractérisé en ce que le segment comportant l'orifice de sortie (18) allant en ré- trécissant, est entouré par au moins un élément élastique (20) par exemple une bague, un ressort hélicoïdal périphéri- que fermé, un manchon ou un moyen analogue. 14 ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications 9 à 13, caractérisé en ce que le segment de conduite (14) est formé par une pièce annulaire en un élastomère dont le segment (17) comportant l'orifice de sortie (18) allant en diminuant est souple. ) Dispositif d'étranglement selon l'une quelconque des re- vendications 9 à 14, caractérisé en ce que le segment de conduite (14) est prévu dans le retour à l'intérieur de la soupape de régulation de pression ou à l'extérieur de celle-ci dans la conduite de retour.