Brevet FR2807110A1 — publié le 20011005

"Agencement pour la fixation d'un porte-injecteur de carburant" L'invention propose un agencement pour fixation d'un porte-injecteur de carburant. L'invention propose plus particulièrement agencement pour la fixation d'un porte-injecteur de carburant la culasse d'un moteur de véhicule automobile. Les moteurs des véhicules automobiles utilisent de plus en plus d'injecteurs à la place de carburateurs. L'injecteur propulse le carburant soit- directement dans le cylindre, soit dans une chambre d'admission où se fait le mélange air/carburant. Pour amener le carburant du réservoir vers le cylindre, ou vers sa conduite d'admission, l'injecteur traverse une partie de la culasse. logement de la culasse dans lequel est reçu l'injecteur est genéralement sensiblement perpendiculaire à la face interne de la culasse dans laquelle il débouche. Un porte-injecteur peut être interposé entre le logement de la culasse et l'injecteur. Le logement de la culasse prévu pour recevoir l'injecteur le porte-injecteur est un logement étagé, qui est relativement étroit pour obtenir un guidage précis du corps, et plus particulièrement du nez de l'injecteur. II est nécessaire réaliser l'étanchéité entre la cavité d'admission, constituée soit par le cylindre lui-même, soit par sa conduite d'admission, et le logement de la culasse prévu pour recevoir le corps et le nez de l'injecteur. Pour éviter toute fuite de carburant dans le logement de l'injecteur, l'extrémité inférieure du corps de l'injecteur ou du porte-injecteur repose axialement sur un joint d'étanchéité. L'étanchéité est alors assurée par le serrage axial de l'injecteur vers la culasse en comprimant de le joint. Le serrage axial est obtenu par une bride de fixation prend appui sur un élément d'arrêt annulaire immobilisé dans une gorge radiale du porte-injecteur. La bride de fixation sollicitée vers la culasse par des vis axiales de serrage. Cet agencement présente un certain nombre de problèmes. Les concentrations de contraintes dans la zone de contact entre la gorge radiale du porte-injecteur et l'élément d'arrêt provoque des pressions locales élevées qui peuvent aboutir à une déformation et/ou une dégradation du porte-injecteur et de l'élément d'arrêt. De plus, lors du serrage de la bride fixation sur l'elément arrêt, la bride de serrage peut être légerement inclinée rapport à l'axe du logement de la culasse, notamment du fait dispersions des tolérances de fabrication l'usure des diverses pièces d-e l'agencement. Cette inclinaison reduit alors la zone de contact entre la bride de fixation et l'élément d'arrêt à zone de petite dimension. Les concentrations de contraintes cette zone réduite sont alors très importantes et les deformations de l'élément d'arrêt et/ou de la bride de fixation 'elles peuvent provoquer nuisent à la rigidité de l'assemblage. Pour minimiser les déformations, il est nécessaire d'utiliser matériaux présentant des caractéristiques mécaniques elevées. Ce type de matériau est coûteux et sa mise en oeuvre est compliquée. Lorsque la bride de fixation est inclinée rapport à l'axe longitudinal du logement de la culasse, l'effort transmis au porte- injecteur et à l'injecteur n'est plus axial. II risque alors d'endommager la partie du corps se trouvant dans le logement de la culasse, et en particulier le nez de l'injecteur. De plus, tout effort non axial appliqué sur haut du corps de l'injecteur a tendance à comprimer une partie joint tout en surélevant la partie diamétralement opposée ne peut par conséquent plus assurer convenablement son rôle d'étanchéité. Pour remédier à ces différents problèmes l'invention propose un agencement pour la fixation d'un porte-injecteur de carburant sur une culasse d'un moteur, du type dans lequel le porte-injecteur comporte un corps d'axe longitudinal dont une partie traverse axialement un logement cylindrique de la culasse pour permettre à un nez de projection de carburant, qui prolonge une extrémité axiale inférieure du corps du porte-injecteur, de déboucher dans une cavité d'admission de carburant délimitée au moins en partie par une face interne de la culasse, du type dans lequel le porte-injecteur serré axialement sur la culasse par une bride de fixation dont face d'appui prend appui, selon une zone de contact, sur face extérieure d'un élément d'arrêt annulaire immobilisé dans une gorge radiale du corps du porte- injecteur, et qui est sollicitee axialement vers la culasse par des vis axiales de serrage vissees dans la culasse, un jeu axial étant aménagé entre la bride fixation et une face externe de la culasse, et du type comprenant un joint d'étanchéité sur lequel prend appui axialement l'extrémité inférieure du corps du porte- injecteur pour assurer l'étanchéité entre le logement du corps du porte-injecteur et la cavite d'admission de carburant délimitée par la face interne de la culasse, caractérisé en ce que l'élément d'arrêt est une bague annulaire axiale qui comporte un manchon axial dont la face annulaire intérieure est appui contre une face annulaire de maintien du corps du porte-injecteur, et une nervure annulaire adjacente qui s'étend radialement sur sa périphérie intérieure et qui coopère avec la gorge radiale. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la face annulaire intérieure est cylindrique, et est en contact avec un cylindre du corps du porte-injecteur ; - la face d'appui de la bride et la face annulaire extérieure en vis-à-vis de la bague coopère de façon à réaliser une liaison rotule entre la bride de fixation et la bague ; - la face d'appui de la bride et la face annulaire extérieure en vis-à-vis de la bague coopèrent, selon la zone de contact, de façon que la face annulaire intérieure exerce un effort de serrage radial sur le corps du porte-injecteur ; - les efforts appliqués par la bague sur le corps du porte- injecteur convergent en un point situé sur l'axe longitudinal du porte-injecteur ; - face annulaire extérieure de la bague est convexe ; - face annulaire extérieure est une portion de sphère convexe; - la face d'appui de la bride est complémentaire de la face annulaire extérieure de la bague ; - la face d'appui de la bride comporte une portion torique convexe - la face d'appui de la bride comporte une portion tronconique ; - manchon de la bague comporte au moins une fente de façon à favoriser sa déformation radiale ; - la bague comporte au moins une fente de façon à favoriser sa déformation radiale ; - bague comporte au moins deux fentes transversales de façon à realiser des secteurs de bague ; - porte-injecteur est réalisé en une seule pièce avec l'enveloppe externe du corps de l'injecteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue, partiellement en coupe axiale, un agencement selon un état de la technique ; - figure 2 représente une vue de détail du dispositif de serrage porte-injecteur représenté à la figure précédente ; - figure 3 est une vue qui représente en détail dispositif serrage du porte-injecteur qui est constitué de vis serrage, d'une bride de fixation et d'un d'élément d'arrêt coopère avec une gorge radiale du porte-injecteur, l'agencement étant réalisé conformément à l'invention ; - la figure 4 est une vue sur laquelle sont représentés coupe partielle et en éclaté les différents éléments constituant le dispositif de serrage ; - la figure 5 représente une vue en coupe axiale de la bride de fixation selon une variante de l'invention ; - la figure 6 représente une vue en perspective de la bride de fixation selon une autre variante de l'invention. On utilisera, à titre non limitatif, et afin de faciliter la compréhension de la description et des revendications les termes "vertical, inferieur, supérieur, haut et bas", notamment en référence à figure 1. On a représenté à la figure 1 un porte-injecteur 10, d'un injecteur représenté, comprenant un corps cylindrique 12, de diamètre extérieur D et d'axe longitudinal Al, ici d'axe vertical, dont une partie inférieure 14 est engagée dans un logement étagé 16 d'une culasse 18. La face annulaire d'extrémité inférieure 20 de l'extrémité 14 du corps 12 du porte-injecteur 1 prend appui axialement sur un joint annulaire d'étanchéité lui-même reposant axialement sur un épaulement inférieur 17 logement 16 de la culasse 18. L'extrémité inférieure de la partie inférieure 14 du corps 12 du porte-injecteur 10 comporte un nez 24, ou buse d'injection de l'injecteur, qui sert à injecter le carburant dans le cylindre ou dans son conduit d'admission. Le logement étagé 16 de culasse 18 traverse celle-ci et débouche axialement vers le dans une cavité d'admission 26 délimitée notamment par une portion 28 de la face interne de la culasse 18. Ainsi, le nez 24 de l'injecteur peut injecter le carburant, ici dans la cavité d'admission 26. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 2, et selon une conception connue, le corps 12 du porte-injecteur 10 comprend, sensiblement dans sa partie centrale, une gorge radiale 30 dans laquelle est fixé un anneau élastique 32 d'arrêt. Une bride 34 de fixation du porte-injecteur 10 sur culasse 18 prend appui axialement sur l'anneau 32. La bride maintient le corps 12 du porte-injecteur 10 pour le serrer axialement en appui étanche contre le joint d'étanchéité 22. La bride 34 de fixation est traversée dans ses parties latérales par des trous 36 d'orientation axiale, d'axes A2 parallèles à l'axe longitudinal A1, sont traversés par des vis 38 de maintien de la bride de fixation La position verticale de la gorge radiale 30, par rapport à une portion de face externe 40 de la culasse 18, détermine jeu axial nécessaire pour le serrage, entre la bride de fixation 34 et la culasse 18. Un tel agencement pour la fixation du porte-injecteur 10 provoque l'apparition de concentrations de contraintes et de pressions de contact élevées, d'une part sur la zone de contact entre la gorge radiale 30 et l'élément d'arrêt annulaire 32 et, d'autre part, sur la zone de contact entre l'élément d'arrêt annulaire 32 et la bride de fixation 34. Lors du fonctionnement du moteur, les vibrations transmises par la culasse 18 au porte-injecteur 10 favorisent des déformations telles que le matage des zones des surfaces en contact de gorge radiale 30, de l'élément arrêt annulaire 32 et de la bride fixation 34. Les deformations provoquent l'apparition de jeux entre la bride de fixation 34 et le corps 12 du porte-injecteur 10 en permettant ainsi un léger décalage angulaire de l'axe longitudinal A1 du corps 12 du porte-injecteur 10 par rapport à l'axe du logement étagé 16, ce qui diminue la rigidité de l'assemblage. Les décalages angulaires du corps 12 du porte-injecteur 10, notamment de la face annulaire d'extrémité inférieure de l'extrémité 14, provoquent une pression verticale vers le qui n'est pas répartie de façon homogène sur les faces transversale du joint annulaire d'étanchéité 22, en favorisant ainsi fuites entre la cavité d'admission 26 et l'intérieur du logement etagé 16 de la culasse 18. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose que l'élément d'arrêt 32 soit une bague 50 annulaire axiale, conformément aux figures 3 et 4, qui comporte un manchon 52 axial et une nervure 54 annulaire adjacente qui s'étend radïalement sur sa périphérie intérieure et qui coopere avec la gorge radiale 30. La bague 50 augmente de la zone de contact de portée entre le corps 12 du porte-injecteur 10 et l'élément d'arrêt 32, ce permet de diminuer les pressions de contact, notamment dans gorge radiale 30. Une telle bague 50 annulaire axiale joue le rôle d'une rotule pour la liaison avec la bride de fixation 34, en garantissant ainsi une bonne répartition des efforts sur la bague et sur le corps 12 du porte--injecteur 10. Pour ce faire, la face d'appui 56 de la bride 34 une face annulaire extérieure 58 en vis-à-vis de la bague 50 coopèrent entre elles de façon à réaliser une liaison de type à rotule entre la bride de fixation 34 et la bague 50, dont le centre et de préférence située sur l'axe A1 du corps 12. Conformément aux figures 3 et 4, la face annulaire extérieure 58 de la bague 50 est convexe. Plus précisément, la face annulaire extérieure 58 est inscrite dans une sphère de rayon R1. La face d'appui 56 de la bride 34 est de forme concave de revolution, dont une section transversale est ici une portion d'ogive dont la valeur du rayon R2 est supérieure à la valeur du rayon R1. Ainsi, lorsque les faces d'appui 56 et annulaire extérieure 58 sont en appui mutuel, leur zone de contact est de forme annulaire. C'est un cercle lorsque leurs axes de révolution respectifs sont confondus ou sécants. Ainsi, lors du serrage axial de la bride, et lorsque la bride 34 est inclinée par rapport à l'axe longitudinal A1 du porte- injecteur 10, les efforts de serrage sont répartis de façon sensiblement homogène sur la zone de contact. La bague 50 comporte une face annulaire intérieure 60 annulaire qui vient en appui contre une face annulaire 62 de maintien du corps 12 du porte-injecteur 10 lors de la fixation du porte-injecteur 10. La face annulaire intérieure 60 est séparée de la nervure 54 par une rainure intermédiaire 64 qui permet de s'affranchir d'un éventuel bourrelet situé sur le contour inférieur de la face annulaire 62 du corps 12 et qui est dû à l'usinage de la gorge radiale 30. Les surfaces tangentes des faces d'appui 56 et annulaire extérieure 58 sur la zone de contact n'étant pas horizontales, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe, l'effort de serrage transmis de la bride 34 à la bague 50 comporte une composante verticale et une composante horizontale. composante horizontale des efforts est transmise de la bague vers le corps 12 du porte-injecteur 10 par la zone de portée est cylindrique. Le corps 12 du porte-injecteur 10 est ainsi serre radialement vers l'axe par la bague 50. frottements existants entre les faces intérieure 60 et de maintien 62 permettent de transmettre au corps 12 du porte- injecteur 10 au moins une partie de la composante verticale des efforts serrage. pressions de contact existantes sur la zone d'appui de la nervure 54 contre la gorge radiale 30 sont alors fortement réduites par rapport à l'agencement pour la fixation du porte- injecteur 10 selon l'état de la technique. De façon à augmenter les différents zones de contact et d'appui, et à augmenter ainsi la rigidité de l'assemblage réalisé l'invention propose d'utiliser pour la réalisation de la bague 50 un matériau qui se déforme légèrement lors de l'application l'effort de serrage sur la bride 34. La déformation de la bague permet aux faces extérieure 58 et intérieure 60, ainsi qu'à nervure 54, d'épouser de façon optimale les faces de la bride et du corps 12 du porte-injecteur 10 avec lesquelles elles sont contact. La realisation d'une articulation de type rotule entre bride 34 et bague 50 permet aux efforts transmis au corps du porte-injecteur 10 d'être répartis de façon régulière et converger un point situé sur l'axe longitudinal A1. C'est-à-dire que l'effort transmis au porte-injecteur 10 est axial. Selon une variante et conformément à la figure 5, la face d'appui 56 de la bride 34 a une forme tronconique. La forme de face d'appui 56 de la bride 34 peut aussi être torique convexe. La bague 50 peut comporter une ou plusieurs fentes transversales qui- favorise sa déformation radiale pour améliorer le serrage radial du corps 12 du porte-injecteur 10. La fente peut traverser la bague 50 sur toute sa hauteur pour réaliser un anneau ouvert. La figure 6 représente une bague 50 réalisée sous la forme de deux demi-bagues 66 qui comportent chacune une face annulaire intérieure 60 qui s'étend de part et d'autre de leur nervure 54 respectives. De plus, leur face annulaire extérieure 58 est symétrique par rapport à un plan médian horizontal contenant les nervures 54. Cela permet de faciliter le montage. En effet les deux demi-bagues 66 peuvent être montées indifféremment dans un sens ou dans l'autre. REVENDICATIONS 1. Agencement pour la fixation d'un porte-injecteur (10) de carburant sur une culasse (18) d'un moteur, du type dans lequel porte-injecteur (10) comporte un corps (12) d'axe longitudinal dont une partie traverse axialement un logement cylindrique 6) de la culasse (18) pour permettre à un nez (24) de projection carburant, qui prolonge une extrémité axiale inférieure (14) corps (12) du porte-injecteur (10), de déboucher dans une cavite d'admission (26) de carburant délimitée au moins en partie face interne -(28) de la culasse (18), du type dans lequel porte-injecteur (10) est serré axialement sur la culasse (18) une bride de fixation (34) dont une face d'appui prend appui, selon une zone de contact, sur une face extérieure d'un élément d'arrêt (32) annulaire immobilisé dans une gorge (30) radiale du corps (12) du porte-injecteur (10), et qui est sollicitée axialement vers la culasse (18) par des vis axiales de serrage (38) vissées dans la culasse (18), un jeu axial étant aménagé entre la bride fixation (34) et une face externe (40) de la culasse (18), et type comprenant un joint d'étanchéité (22) sur lequel prend appui axialement l'extrémité inférieure (14) du corps (12) du porte- injecteur (10) pour assurer l'étanchéité entre le logement (16) corps (12) du porte-injecteur (10) et la cavité d'admission (28) carburant délimitée par la face interne (28) de la culasse (18), caractérisé en ce que l'élément d'arrêt (32) est une bague annulaire axiale qui comporte un manchon (52) axial dont la face annulaire intérieure (60) est en appui contre une face annulaire de maintien (62) du corps (12) du porte-injecteur (10), et nervure (54) annulaire adjacente qui s'étend radialement sur périphérie intérieure et qui coopère avec la gorge radiale (30). 2. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face annulaire intérieure (60) est cylindrique, et est en contact avec un cylindre (62) du corps (12) du porte-injecteur (10). 3. Agencement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la face d'appui (56) de bride (34) et la face annulaire extérieure (58) en vis-à-vis la bague (50) coopèrent de façon à réaliser une liaison rotule entre la bride de fixation (34) et la bague (50). 4. Agencement selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'appui (56) de la bride (34) et la face annulaire extérieure (58) vis-à-vis de la bague (50) coopèrent, selon la zone de contact de façon que la face annulaire intérieure (60) de la bague (50) exerce un effort de serrage radial sur le corps (12) du porte-injecteur (10). 5. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les efforts appliqués par bague (50) sur le corps (12) du porte-injecteur (10) convergent en un point situé sur l'axe longitudinal (A1) du porte-injecteur (10). 6. Agencement selon l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisé en ce que la face annulaire extérieure (58) la bague (50) est convexe. . Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face annulaire extérieure (58) la bague (50) est une portion de sphère convexe. . Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'appui (56) de la bride (34) est complémentaire de la face annulaire extérieure (58) de la bague (50). 9. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'appui (56) de la bride (34) comporte une portion torique concave. 10. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'appui (56) de la bride (34) comporte une portion tronconique. 11. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (52) de la bague (50) comporte au moins une fente de façon à favoriser sa déformation radiale. . Agencement selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (50) comporte au moins fente de façon à favoriser sa déformation radiale. 13. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bague (50) comporte moins deux fentes transversales de façon à réaliser des secteurs (66) de bague (50). 14. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-injecteur (10) est réalisé en une seule pièce avec l'enveloppe externe du corps de l'injecteur.