Brevet FR2756013A1 — publié le 19980522

L'invention concerne une installation d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne comportant une pompe à haute pression pour l'entraînement continu du carburant par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée du carburant jusqu'à au moins une soupape d'injection, qui contient une aiguille d'injecteur et qui comporte une soupape de commande commandable électriquement, au moyen de laquelle, pour la commande du processus d'injection, la soupape d'injection peut être raccordée à une canalisation de détente aboutissant à une chambre à basse pression, et comportant un limiteur de débit, qui limite un débit maximal du carburant et comporte un point d'étranglement et qui, en tant que piston de protection, peut être repoussé contre son siège de soupape à l'encontre de la force d'un ressort de pression. Une telle installation d'injection de carburant comportant une pompe à haute pression est connue d'après EP 0 678 668 A2. Cette pompe à haute pression entraîne le carburant par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée du carburant dans une canalisation d'alimentation agissant en tant qu'accumulateur à haute pression et qui alimente toutes les soupapes d'injection, commandées par soupapes électromagnétiques, dans le moteur à combustion interne. L'installation d'injection de carburant est équipée de soupapes de limitation du débit qui sont intercalées dans des canalisations d'injection qui s'étendent entre la canalisation d'alimentation et les soupapes respectives d'injection. Ces soupapes de limitation du débit servent à limiter le débit ou fermer la canalisation d'injection lors de dépassements d'un débit admissible, qui peuvent se produire sous l'effet d'un coincement de l'aiguille d'injecteur, de ruptures d'aiguille d'injecteur et d'endommagement de la canalisation à haute pression. De telles dispositions permettent de continuer à faire fonctionner avec du carburant les soupapes d'injection travaillant parfaitement et/ou des faisceaux de lignes sans perturbations et de maintenir par conséquent un fonctionnement en cas d'urgence. L'invention a pour but de perfectionner l'installation d'injection de carburant indiquée, équipée de ces soupapes de limitation du débit, de manière à réduire le volume de carburant présent entre la soupape de limitation de débit et le siège de l'aiguille. Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que le piston de protection agencé en tant que limiteur de débit est intégré dans la soupape d'injection et est guidé de manière à être déplaçable axialement par l'aiguille d'injecteur, en entourant cette aiguille, entre le siège de soupape du piston de protection et un limiteur de course disposé dans la soupape d'injection. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, le limiteur de course est une butée située sur l'aiguille et formée par un collet extérieur sur l'aiguille d'injecteur. Selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, le limiteur de course est une butée située sur le corps d'injecteur et agencée sous la forme d'un appendice saillant situé sur la paroi intérieure. Selon encore un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, le piston de protection possède, sur une extrémité tournée vers la soupape de commande, un collet extérieur, qui contient le point d'étranglement et constitue simultanément une surface d'appui pour une extrémité du ressort de pression, tandis que l'autre extrémité du ressort prend appui sur un épaulement de pression, qui est situé dans la zone du siège de soupape, dans le corps d'injecteur. Selon un perfectionnement de ce mode de mise en oeuvre de l'invention, le piston de protection est agencé avec une forme tronconique sur son extrémité tournée à l'opposé de la soupape de commande et le siège de soupape possède une surface conique de siège, adaptée de façon correspondante, dans le corps d'injecteur. Grâce à l'agencement particulier du piston de protection agencé sous la forme d'un limiteur de débit, on obtient un volume minimal de carburant en aval de cette soupape de limitation du débit de sorte que dans le cas d'une rupture de la coupelle de l'injecteur, seule la quantité de carburant introduite auparavant entre la soupape de limitation de débit et le siège de l'aiguille de l'injecteur est brusquement libre, ce qui signifie qu'un endommagement du moteur ne peut être produit par ce volume nuisible minimal. En outre, la quantité limite peut être choisie d'une manière plus précise étant donné que des fuites se produiscnt en amont de la soupape de limitation de débit, à savoir au niveau de la tige de l'aiguille, du piston de commande ou de fermeture, ou bien qu'une fuite traverse l'étranglement de sortie relié au côté basse pression. D'après GB 2 043 777 A on connaît d'une manière générale un piston de protection chargé par un ressort, qui contient une canalisation à étranglement et est intégré dans la soupape d'injection, au moyen de laquelle est cependant établie une liaison permanente à haute pression avec l'aiguille de l'injecteur. Ce piston de protection peut être actionné par un dispositif de commande de levage qui coopère activement avec un poussoir de soupape et sert d'organe de dosage permettant de commander de façon précise la quantité de carburant devant être injectée. Dans des réalisations connues comportant une soupape de limitation de débit située entre la canalisation commune d'alimentation et les soupapes d'injection respectives à commande électromagnétique, le moteur est protégé, dans le cas d'une rupture de la coupelle d'injecteur, en raison des quantités d'injection importantes présentes instantanément ou sous l'effet du dépassement du débit admissible. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en réfétrence au dessin annexé, dont la figure unique montre un exemple de réalisation de ['invention. Une soupape d'injection de carburant 1 commandée par une soupape électromagnétique et prévue pour une installation d'injection de carburant 2, travaillant selon le système de canalisation d'alimentation en carburant agissant en tant qu'accumulateur à haute pression, d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres est constituée essentiellement par une aiguille allongée d'injecteur 4, qui est guidée dans le. corps 3 de l'injecteur, par un piston de commande ou de fermeture 5 qui est situé sur le côté arrière de l'aiguille d'injecteur 4 et qui est guidé, dans un boîtier 6 fixé axialement dans le corps 3 de l'injecteur, guidé de manière à être déplaçable longitudinalement à l'encontre de l'action d'un ressort de pression 7, et en outre par iun circuit S d'arrivée du carburant et une soupape de limitation de débit 9. Le piston de protection 27 de la soupape de limitation de débit 9, qui entoure l'aiguille d'injecteur 4 utilisée simultanément comme guide, comporte iun collet extérieur supérieur 10, qui glisse contre la paroi intérieure I I d'un évidement cylindrique 12 du corps 3 de l'injecteur. Le collet extérieur 10 possède iun point d'étranglement 13 possédant une section transversale d'étranglement définie, qui sert de liaison unique d'écoulement entre une chambre supérieure de pression 14, clans laquelle débouche l'arrivée 8 pour le carburant, et une chambre inférieure de pression 15, qui s'étend en aval du collet extérieur 10 jusqu'au siège de soupape de l'aiguille d'injecteur 4. Le piston de protection 27 est agencé avec une forme tronconique au niveau de son extrémité tournée à l'opposé du collet extérieur 10, et coopère avec une surface d'appui conique 16, adaptée de façon correspondante, du siège de soupape 17 dans le corps 3 de l'injecteur. Entre le collet extérieur 10 et un épaulement de pression 18 situé dans la zone de la surface de siège de forme conique 16 est disposé un ressort de pression 19, qui maintient le piston de protection 27 contre une butée. Cette butée est formée soit par une partie saillante 20 située sur l'aiguille 4 de l'injecteur, soit par une partie saillante 20' formée dans l'évidement cylindrique 12 du corps 3 de l'injecteur. Le piston de fermneture 5 limite une chambre de commande 21, dans laquelle débouchent une canalisation d'amenée 22, qui s'étend en dérivation à partir de l'arrivée 8 pour le carburant, et une canalisation de détente 23, qui peut être reliée au côté basse pression, non représenté de tfaçon détaillée, par une soupape de commande 24 pouvant être activée électromagnétiquement ou soupape électromagnétique. La canalisation de détente 23 contient, en amont de la soupape de commande 24, un étranglement de sortie 25 et la canalisation d'amenée 22 contient un étranglement d'amenée 26. Mode de fonctionnement de la soupape de limitation de débit et du piston de protection: Le piston de protection 27, qui agit en tant que limiteur de débit, se déplace, lors de chaque injection, à l'encontre de la tforce du ressort en direction de la pointe de l'injecteur, mais, dans le cas clu tfonctionnement normal, n'atteint pas 1 5 sonI siège de soupape. La liaison d'écoulement reste par conséquent maintenue. Pendant la pause d'injection, le piston de protection 9 est ramené par le ressort de pression 19 dans sa position de départ contre la butée 20 ou 20'. Si cependant une quantité d'injection déterminée, non adaptée pour le tfonctionnement, est dépassée, le piston de protection 9 est repoussé contre son siacge de soupape 17. La liaison d'écoulement est interrompue et le moteur est protégé. REVENDICATIONS 1. Installation d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne comportant une pompe à haute pression pour l'entraînement continu du carburant par l'intermaédiaire d'une canalisation d'amenée du carburant jusqu'à au moins une soupape d'injection, qui contient une aiguille d'injecteur et qui comporte une soupape de commande commandable électriquement, au moyen de laquelle, pour la commande du processus d'injection, la soupape d'injection peut être raccordée à une canalisation de détente aboutissant à une chambre à basse pression, et comportant un limiteur de débit, qui limite un débit maximal du carburant et comporte un point d'étranglement et qui, en tant que piston de protection, peut être repoussé contre son siège de soupape à l'encontre de la force d'un ressort de pression, caractérisée en ce que le piston de protection (27) agencé en tant que limiteur de débit est intégré dans la soupape d'injection (1) et est guidé de manière à être déplaçable axialement par l'aiguille d'injecteur (4), en entourant cette aiguille, entre le siège de soupape (17) du piston de protection (27) et un limiteur de course (20;20') disposé dans la soupape d'injection (1). 2. Installation d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le limiteur de course est une butée (20) située sur l'aiguille formée par un collet extérieur sur l'aiguille d'injecteur. 3. Installation d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le limiteur de course est une butée (20') située sur le corps d'injecteur et agencée sous la forme d'un appendice saillant situé sur la paroi intérieure. 4. Installation d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston de protection (27) possède, sur une extrémité tournée vers la soupape de commande (24), un collet extérieur (10), qui contient le point d'étranglement (13) et constitue simultanément une surface d'appui pour une extrémité du ressort de pression (18), tandis que l'autre extrémité du ressort prend appui sur un épaulement de pression (18), qui est situé dans la zone du siège de soupape (17), dans le corps d'injecteur (3). 5. Installation d'injection de carburant selon la revendication 4, caractérisée en ce que le piston de protection (27) est agencé avec une forme tronconique sur son extrémité tournée à l'opposé de la soupape de commande (24) et que le siège de soupape (17) possède une surface conique (16), adaptée de façon correspondante, dans le corps d'injecteur (3).