Brevet FR2771140A1 — publié le 19990521

La présente invention a pour objet un dispositif de fixation des injecteurs sur une culasse d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur à essence à injection directe. Dans ce type de moteur, l'introduction du carburant dans les cylindres est réalisée par des injecteurs logés dans la culasse de ce moteur au plus près des chambres de combustion. Les injecteurs sont reliés à une rampe d'alimentation en carburant qui est fixée sur la culasse en différents points par des organes appropriés et qui est elle-même raccordée à une pompe haute pression. Compte tenu des pressions de combustion et d'injection de carburant auxquelles sont confrontés les injecteurs tant au niveau des chambres de combustion qu'au niveau de la rampe d'alimentation, ces injecteurs doivent être impérativement immobilisés axialement dans leur logement respectif ménagé dans la culasse afin de conserver la maîtrise des points d'injection et de minimiser l'altération dans le temps de l'étanchéité vis à vis de l'extérieur. Jusqu'à présent, les injecteurs sont maintenus individuellement ou par deux à l'aide d'une bride qui est fixée sur la culasse en différents points au moyen d'organes de fixation constitués par exemple de vis ou de systèmes vis-écrou ou de tout autre système. Mais, ce genre de dispositif de fixation utilisé jusqu'à présent présente des inconvénients. En effet, lors de l'assemblage, il faut inévitablement engager les injecteurs dans les logements ménagés à cet effet dans la culasse avant de venir mettre en place les brides de fixation et de fixer ces brides au moyen des organes de fixation. D'autre part, lors du démontage, il faut, dans un premier temps, retirer des organes de fixation, puis, dans un deuxième temps, les brides avant de pouvoir extraire les injecteurs de leur logement respectif. Ces différentes phases, aussi bien au moment du montage qu'au moment du démontage, peuvent s'avérer délicates et engendrer des pertes de temps non négligeables, d'autant plus importantes dans le cas où l'accès aux injecteurs est masqué par un autre composant du moteur, comme par exemple un répartiteur d'admission d'air. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un dispositif de fixation simple à mettre en oeuvre et qui permet de pouvoir mettre en place ou retirer les injecteurs sans avoir à le démonter. L'invention a donc pour objet un dispositif de fixation des injecteurs sur une culasse d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur essence à injection directe, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une bride de forme allongée pour le maintien d'au moins un injecteur et déplaçable sur ladite culasse entre une position active de bridage dudit injecteur et une position escamotée de libération dudit injecteur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - ladite bride est déplaçable par pivotement ou par coulissement sur la culasse, - ladite bride comporte, à l'une de ses extrémités, une encoche ménagée sur l'une de ses faces latérales pour le maintien d'un injecteur et, à l'autre de ses extré- mités, un orifice s'étendant perpendiculairement à la bride pour le passage d'un organe de fixation sur la culasse permettant le pivotement de cette bride entre lesdites positions, - ladite bride comporte, à l'une de ses extrémités, une première encoche ménagée sur l'une de ses faces latérales pour le maintien d'un premier injecteur, à l'autre de ses extrémités, une seconde encoche ménagée sur l'autre face latérale et de direction opposée à la première encoche pour le maintien d'un second injecteur et, dans sa partie médiane, un orifice s'étendant perpendiculairement à la bride pour le passage d'un organe de fixation sur la culasse permettant le pivotement de cette bride entre lesdites positions, - ladite bride comporte, au moins à chacune de ses extrémités, une encoche ménagée sur l'une de ses faces latérales pour le maintien dans chaque encoche d'un injecteur et entre les encoches au moins une. lumière oblongue s'étendant parallèlement auxdites encoches pour le passage d'un organe de fixation sur la culasse permettant le coulissement de cette bride entre lesdites positions, - ladite bride comporte, entre les encoches d'extrémité, au moins une encoche ménagée sur la même face latérale de la bride que celle comportant lesdites encoches d'extrémité, le nombre d'encoches étant égal au nombre d'injecteurs à maintenir sur la culasse, - ladite bride est associée à un organe de rappel dans sa position active, - l'organe de rappel est formé par un ressort dont une extrémité est fixée sur la bride et dont l'autre extrémité est fixée sur la culasse, - le fond de chaque encoche est pourvu d'un évidemment coopérant avec un ergot d'indexation ménagé sur l'injecteur correspondant, - ladite bride comporte au moins une gachette de manipulation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l est une vue de dessus d'une culasse d'un moteur à essence à injection directe équipée d'un dispositif de fixation des injecteurs, selon un premier mode de réalisation, - la Fig.2 est une vue en élévation du dispositif de fixation représenté à la Fig.l, - la Fig.3 est une vue de dessus d'une bride du dispositif de fixation représenté à la Fig.l, - la Fig.4 est une vue de dessus d'une variante de la bride du dispositif de fixation représenté à la Fig.l, - la Fig.5 est une vue de dessus d'une culasse d'un moteur à essence à injection directe équipée d'un dispositif de fixation des injecteurs, selon un second mode de réalisation, - la Fig.6 est une vue en élévation du dispositif de fixation représenté à la Fig. 5, - la Fig.7 est une vue de dessus d'une bride du dispositif de fixation représenté à la Fig.5, - la Fig:8 est une vue de dessous d'une première variante de la bride du dispositif de fixation représenté à la Fig.5, - la Fig.9 est une vue en perspective d'une seconde variante de la bride du dispositif de fixation représenté à la Fig.5, - la Fig.10 est une vue de dessus d'une culasse d'un moteur à essence à injection directe équipée d'un dispositif de fixation des injecteurs, selon un troisième mode de réalisation et en position de bridage desdits injecteurs, - la Fig.ll est une vue en perspective de la bride du dispositif de fixation représenté à la Fig.10, - la Fig.12 est une vue de dessus du dispositif de fixation représenté à la Fig.10 et en position de libération des injecteurs. Sur les Fig. 1,2,5,6 et 10, on a représenté schématiquement une culasse 1 disposée au dessus d'un bloccylindre 2 d'un moteur à essence à injection directe. La culasse 1 est pourvue de logements 3 destinés à recevoir chacun un injecteur 4. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la culasse 1 comporte quatre logements 3 pour quatre injecteurs 4. Chaque logement 3 débouche dans une chambre de combustion 5 pour l'injection par l'injecteur 4 correspondant de carburant dans ladite chambre. Pour cela l'extrémité inférieure 4a de chaque injecteur 4 débouche dans la chambre de combustion 5 et l'extrémité supérieure 4b débouche à l'extérieur de la culasse 1. Chaque injecteur 4 est muni, sensiblement à sa partie médiane, d'un épaulement 4c qui est en appui sur une surface 6 ménagée dans le logement 3 correspondant. Selon un premier mode de réalisation représenté sur les Fig. 1 à 4, chaque injecteur 4 est maintenu dans le logement 3 correspondant au moyen d'un dispositif de fixation désigné dans son ensemble par la référence 10. En se reportant à ces figures, on va décrire un dispositif de fixation 10 pour un injecteur, les autres dispositifs de fixation pour les autres injecteurs étant identiques. Le dispositif de fixation 10 est formé par une bride 11 de forme allongée et déplaçable par pivotement sur la culasse 1 entre une position active de bridage de l'injecteur 4 correspondant et une position escamotée de libération dudit injecteur 4. Ainsi que représenté à la Fig.3, la bride 11 comporte, à l'une de ses extrémités, une encoche 12 ménagée sur l'une de ses faces latérales, comme par exemple la face latérale lIa. D'autre part, la bride 11 comporte, à l'autre de ses extrémités, un orifice 13 s'étendant perpendiculairement à ladite bride 11 pour le passage d'un organe de fixation 7 permettant le pivotement de la bride 11 entre la position active de bridage de l'injecteur 4 et la position escamotée de libération dudit injecteur 4. L'organe de fixation 7 est constitué par exemple par une vis ou par un ensemble goujon-écrou ou par tout autre organe de fixation approprié. Sur la Fig.l, on a représenté deux brides 11 situées sur la partie gauche de cette figure en position de bridage chacune d'un injecteur 4 et deux brides 11 sur la partie droite de ladite figure en position de libération de l'injecteur 4 correspondant. En position de bridage de l'injecteur 4, la partie supérieure 4b de l'injecteur 4 est positionnée dans l'encoche 12 de la bride 11 et cette bride 11 et l'injecteur 4 sont maintenus par serrage de l'organe de fixation 7. Pour libérer l'injecteur 4, il suffit de desserrer l'organe de fixation 7 et de faire pivoter la bride 11 autour de cet organe de fixation 7 ce qui permet d'avoir accès à l'injecteur 4 et de permettre son extraction du logement 3 correspondant. Après remontage de l'injecteur 4, il suffit de faire pivoter la bride 11 autour de l'organe de fixation 7 pour l'amener dans sa position de bridage dudit injecteur 4 et de serrer l'organe de fixation 7. Ainsi, les brides 11 peuvent être prémontées sur la culasse 1 avant d'y introduire les injecteurs 4 et y demeurer après l'extraction de ces injecteurs 4. Dans le cas d'injecteurs 4 à jet dévié qui doivent être positionnés sur la culasse 1 selon une orientation radiale déterminée, le fond de l'encoche 12 est pourvu d'un évidemment 14 qui coopère avec un ergot d'indexation 4d ménagé sur l'injecteur 4 correspondant, comme représenté à la Fig.4. Par ailleurs, chaque bride 11 peut comporter une gachette de manipulation 15 s'étendant perpendiculairement au plan de ladite bride ll pour faciliter le pivotement de cette bride. Enfin, pour éviter les contraintes de cisaillement au niveau du corps des injecteurs 4, une extrémité de la bride 11 peut comporter un prolongement 16 venant en butée contre la culasse 1 de façon à limiter angulairement la course de bridage de la bride 11. Selon une variante, chaque bride 11 peut être associée à un organe de rappel, non représenté, dans sa position active de bridage de l'injecteur 4 correspondant. Cet organe de rappel peut être formé par un ressort dont une extrémité est fixée sur la bride 11 et dont l'autre extrémité est fixée sur la culasse 1. En se reportant maintenant aux Fig. 5 à 9, on va décrire un second mode de réalisation du dispositif de fixation 10 des injecteurs 4 sur la culasse 1. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de fixation 10 comprend une bride 21 de forme allongée pour le maintien simultané de deux injecteurs 4 et déplaçable sur la culasse 1 entre une position active de bridage desdits injecteurs 4 et une position escamotée de libération de ces injecteurs 4. Ainsi que représenté sur les Fig.6 et 7, la bride 21 comporte, à l'une de ses extrémités, une première encoche 22 ménagée sur l'une 21a de ses faces latérales pour le maintien d'un premier injecteur 4 et, à l'autre de ses extrémités, une seconde encoche 23 ménagée sur l'autre face latérale 21b et de direction opposée à la première encoche 22 pour le maintien d'un second injecteur 4. Les encoches 22 et 23 ont donc une direction opposée l'une par rapport à l'autre. La bride 21 comporte également, dans sa partie médiane, un orifice 24 s'étendant perpendiculairement à ladite bride 21 pour le passage d'un organe de fixation 7 sur la culasse 1 permettant le pivotement de cette bride 21 entre la position active de bridage de deux injecteurs 4 et la position escamotée de libération desdits injecteurs 4. Dans le cas d'un moteur à essence à injection directe comportant quatre injecteurs 4, le dispositif de fixation 10 comporte deux brides 21, comme représentées à la Fig. 5. Sur la partie gauche de cette Fig.5, on a représenté une bride 21 en position de bridage de deux injecteurs 4 et, sur la partie droite, on a représenté une bride 21 en position basculée, c'est-à-dire de libération de deux injecteurs 4. En position active de bridage des injecteurs 4 sur la culasse 1, la partie supérieure 4b d'un injecteur 4 est engagée dans l'encoche 22 et la partie supérieure 4b de l'autre injecteur 4 est engagée dans l'encoche 23 et ces injecteurs 4 et la bride 21 sont maintenus sur la culasse 1 par serrage de l'organe de fixation 7. Pour libérer les injecteurs 4, il suffit de desserrer l'organe de fixation 7 et de faire pivoter la bride 21 autour de cet organe de fixation 7 ce qui permet d'accéder aux injecteurs 4 pour leur démontage. Après remontage des injecteurs 4 dans les logements 3 correspondants, il suffit de faire pivoter la bride 21 autour de l'organe de fixation 7 et de resserrer cet organe de fixation 7. Ainsi, les brides 21 peuvent être prémontées sur la culasse 1 avant l'introduction des injecteurs 4 et par conséquent y demeurer après l'extraction de ces injecteurs 4. Dans le cas d'injecteurs 4 à jet dévié, chaque encoche 22 et 23 comporte un évidemment, respectivement 25 et 26, qui coopère chacun avec un ergot d'indexation 4d ménagé sur l'injecteur 4 correspondant ce qui permet d'orienter cet injecteur 4 dans une position radiale déterminée, comme représentée à la Fig.8. Ainsi que représenté sur les Fig. 8 et 9, la bride 21 peut comporter une gachette de manipulation 28 s'étendant perpendiculairement au plan formé par ladite bride 21 afin de faciliter le pivotement de cette bride. Afin d'éviter les contraintes de cisaillement au niveau du corps des injecteurs 4, l'une des extrémités de la bride 21 comporte un prolongement 29 venant en butée contre la culasse 1 ce qui limite angulairement la course de bridage de ladite bride 21. Selon une variante représentée à la Fig.9, la bride 21 est associée à un organe de rappel 30 dans sa position active de bridage des injecteurs 4. L'organe de rappel est formé par un ressort 30 dont une extrémité 30a est fixée sur la bride 21 et dont l'autre extrémité 30b est fixée sur la culasse 1. Ainsi, le ressort 30 maintient la bride 21 en position active de bridage des injecteurs 4. Pour des raisons de commodité ou d'encombrement, le sens de pivotement des brides 11 et 21 entre la position active de bridage et la position de libération des injecteurs 4 peut être inversée par réversibilité desdites brides. Selon un.troisième mode de réalisation représenté sur les Fig.10 à 12, le dispositif de fixation 10 permet le bridage de l'ensemble des injecteurs 4 du moteur à essence à injection directe. Sur ces figures, la culasse 1 est équipée de quatre injecteurs 4 et le dispositif de fixation 10 permet le bridage de ces quatre injecteurs 4. Dans ce cas, le dispositif de fixation 10 comprend une bride 31 de forme allongée et déplaçable sur la culasse 1 par coulissement entre une position active de bridage des injecteurs 4 représentée à la Fig.10 et une position escamotée de libération desdits injecteurs 4 représentée à la Fig.12. Comme représenté à la Fig.ll, la bride 31 comporte à chacune de ses extrémités une encoche 32a ménagée sur l'une 31a de ses faces latérales et, entre ces encoches d'extrémité 32a, deux autres encoches 32b ménagées sur la même face latérale 31a de la bride 31. Le nombre d'encoches 32a et 32b est égal au nombre d'injecteurs à maintenir sur la culasse 1. D'autre part, la bride 31 comporte, entre les encoches 32a et 32b, au moins une lumière oblongue 33 s'étendant parallèlement aux encoches 32a et 32b pour le passage d'un organe de fixation 7 sur la culasse 1 permettant le coulissement de cette bride 31 entre la position active de bridage des injecteurs 4 et la position escamotée de libération desdits injecteurs 4. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les Fig.10 à 12, la bride 31 comporte trois lumières oblongues 33 parallèles les unes aux autres pour le passage dans chacune de celles-ci d'un organe de fixation 7. Les organes de fixation 7 sont constitués par une vis ou par un ensemble goujon-écrou ou par tout organe approprié. En position de bridage représentée à la Fig.10, la partie supérieure 4b de chaque injecteur est engagée dans une encoche 32a ou 32b et ces injecteurs 4 ainsi que la bride 31 sont maintenus sur la culasse 1 par serrage des organes de fixation 7. Pour la libération des injecteurs 4, il suffit de desserrer les organes de fixation 7 et de faire coulisser la bride 31 afin de dégager ces injecteurs 4 pour permettre leur démontage. La bride 31 peut être prémontée sur la culasse 1 avant d'y introduire les injecteurs 4 et par conséquent y demeurer après l'extraction de ces injecteurs 4. Pour des injecteurs 4 à jet dévié qui doivent être positionnés sur la culasse 1 dans une position radiale déterminée, chaque encoche 32a et 32b comporte un évidemment 34 qui coopère avec un ergot d'indexation 4d ménagé sur l'injecteur 4 correspondant. De même que pour les précédents modes de réalisation, la bride 31 peut comporter au moins une gachette de manipulation 35 facilitant le coulissement de cette bride. De plus, la bride 31 peut être associée à un organe de rappel, non représenté, constitué par exemple par un ressort dont une extrémité est fixée sur la culasse 1 et dont l'autre extrémité est fixée sur ladite bride 31. Les brides 11, 21 et 31 peuvent être réalisées par usinage, découpage, emboutissage, estampage ou frittage. L'épaisseur de ces brides est déterminée pour qu'elles satisfassent aux critères mécaniques et fonctionnels requis et peut donc varier selon les contextes d'utilisation. Le dispositif de fixation selon l'invention permet donc un montage et un démontage rapide des injecteurs sans avoir à démonter et à remonter les brides de maintien de ces injecteurs. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation des injecteurs (4) sur une culasse (1) d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur à essence à injection directe, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une bride (11 ; 21 ; 31) de forme allongée pour le maintien d'au moins un injecteur (4) et déplaçable sur ladite culasse (1) entre une position active de bridage de l'injecteur (4) et une position escamotée de libération dudit injecteur (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bride (11 ; 21) est déplaçable par pivotement sur la culasse (1). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bride (31) est déplaçable par coulissement sur la culasse (1). 4. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite bride (11) comporte, à l'une de ses extrémités, une encoche (12) ménagée sur l'une (lla) de ses faces latérales pour le maintien d'un injecteur (4) et, à l'autre de ses extrémités, un orifice (13) s'étendant perpendiculairement à la bride (11) pour le passage d'un organe de fixation (7) sur la culasse (1) permettant le pivotement de cette bride (11) entre lesdites positions. 5. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite bride (21) comporte, à l'une de ses extrémités, une première encoche (22) ménagée sur l'une (21a) de ses faces latérales pour le maintien d'un premier injecteur (4), à l'autre de ses extrémités, une seconde encoche (23) ménagée sur l'autre face latérale (21b) et de direction opposée à la première encoche (22) pour le maintien d'un second injecteur (4) et, dans sa position médiane, un orifice (24) s'étendant perpendiculairement à la bride (21) pour le passage d'un organe de fixation (7) sur la culasse (1) permettant le pivotement de cette bride (21) entre lesdites positions. 6. Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que ladite bride (31) comporte, au moins à chacune de ses extrémités, une encoche (32a) ménagée sur l'une (31a) de ses faces latérales pour le maintien dans chaque encoche (32a) d'un injecteur (4) et, entre les encoches (32a), au moins une lumière oblongue (33) s'étendant parallèlement auxdites encoches (32a) pour le passage d'un organe de fixation (7) sur la culasse (1) permettant le coulissement de cette bride (31) entre lesdites positions. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite bride (31) comporte, entre les encoches (32a) d'extrémité, au moins une encoche (32b) ménagée sur la même face latérale (31a) de la bride (31) que celle comportant lesdites encoches d'extrémité (32a) , le nombre d'encoches (32a ; 32b) étant égal au nombre d'injecteurs (4) à maintenir sur la culasse (1). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite bride (11 ; 21 ; 31) est associée à un organe de rappel dans sa position active. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de rappel est formé par un ressort (30) dont une extrémité (30a) est fixée sur la bride (11 21) et dont l'autre extrémité est fixée sur la culasse (1). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le fond de chaque encoche (12 ; 22-23 ; 32a-32b) est pourvu d'un évidemment (14 ; 25-26 ; 34) coopérant avec un ergot d'indexation (4d) ménagé sur l'injecteur (4) correspondant. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite bride (11 ; 21 ; 31) comporte au moins une gachette de manipula- tion (15 ; 28 ; 35). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 5, caractérisé en ce qu'une extrémité de la bride (11 ; 21) comporte un prolongement (16 ; 29) formant butée contre la culasse (1).