Brevet FR2852636A1 — publié le 20040924

La présente invention concerne un dispositif d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, notamment pour un véhicule automobile. Les moteurs à combustion interne comportent des 5 injecteurs de carburant qui sont reliés, d'une part, à une rampe d'alimentation de carburant et, d'autre part, à des moyens de raccordement électrique avec un calculateur de contrôle du moteur. Chaque injecteur comporte une extrémité infé10 rieure d'injection, une extrémité supérieure d'alimentation destinée à être raccordée à la rampe d'alimentation de carburant et un connecteur relié par des câbles électriques à une bobine électromagnétique disposée à l'intérieur de l'injecteur et commandant le déplacement de l'aiguille de cet 15 injecteur. La rampe d'alimentation comporte des buses parallèles et s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de la rampe, chacune de ces buses étant destinée à s'emboîter sur l'extrémité d'alimentation d'un 20 injecteur. Généralement, les injecteurs sont tout d'abord montés sur la culasse du moteur et la rampe d'alimentation est ensuite montée en plaçant chaque buse directement sur une extrémité supérieure d'un injecteur ou en intercalant 25 une douille entre la buse et l'extrémité supérieure de chaque injecteur. Pour obtenir un bon rendement du moteur à combustion interne et lutter efficacement contre la pollution, chaque injecteur doit avoir une position précise dans la 30 culasse. Ainsi, lors du montage ou à chaque intervention en service après-vente, la position de chaque injecteur doit être réglée avec précision ce qui entraîne des opérations fastidieuses et multiplie de ce fait les risques d'un mauvais réglage. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un dispositif d'injection de carburant qui est particulièrement simple à installer sur les moteurs à combustion interne. L'invention a donc pour objet un dispositif d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, 5 notamment dans un véhicule automobile, du type comprenant une rampe d'alimentation en carburant comportant un corps longitudinal et, pour chaque injecteur, une buse s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe du corps et une liaison électrique avec un connecteur destiné à être rac10 cordé à un calculateur de contrôle du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque injecteur, une canule de raccordement dudit injecteur avec la buse correspondante de la rampe et comportant, à chacune de ses extrémités, une rotule et un organe de blocage en position de raccordement pour 15 former un ensemble indémontable comprenant la rampe, les canules et les injecteurs. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - chaque extrémité de la canule est pourvue d'un élément d'étanchéité avec l'extrémité de la buse ou de 20 l'injecteur, - chaque buse comporte, à son extrémité de raccordement avec la canule, un alésage de positionnement d'une extrémité de ladite canule et comprenant un fond hémisphérique et une entrée munie d'un chanfrein, - l'alésage de la buse comporte une gorge destinée à coopérer avec l'organe de blocage de la canule, - chaque injecteur comporte, à son extrémité de raccordement avec la canule, un alésage de positionnement d'une extrémité de ladite canule et comprenant un fond hé30 misphérique et une entrée munie d'un chanfrein, - l'alésage de la buse comporte une gorge destinée à coopérer avec l'organe de blocage de la canule, - l'alésage de chaque buse présente une forme identique à l'alésage de chaque injecteur, - chaque extrémité de la canule comprend une portion cylindrique de forme complémentaire à l'alésage de la buse ou de l'injecteur, ladite portion cylindrique com- portant une surface d'extrémité hémisphérique formant avec le fond hémisphérique de l'alésage de la buse ou de l'injecteur ladite rotule, - l'organe de blocage à chaque extrémité de la 5 canule est formé par un anneau élastique monté dans une rainure ménagée dans ladite extrémité et déplaçable entre une position escamotée dans la rainure lors de l'introduction de la portion cylindrique dans l'alésage de la buse ou de l'injecteur et une position en saillie dans la gorge dudit alé10 sage pour le blocage de la canule, - l'élément d'étanchéité comprend un joint torique maintenu par une rondelle anti-extrusion dans une rainure ménagée dans la portion cylindrique de chaque extrémité de la canule, - la rampe, les canules et les extrémités supérieures de chaque injecteur sont surmoulées dans une matière plastique dans laquelle est noyée la liaison électrique de chaque injecteur. Les caractéristiques et avantages de l'invention 20 apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnés à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif d'injection conforme à l'invention, 25 avant montage sur un moteur à combustion interne, - la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d'une rampe du dispositif d'injection conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue schématique en coupe 30 axiale de la partie supérieure d'un injecteur du dispositif d'injection conforme à l'invention, - la figure 4 est une vue schématique en coupe axiale d'une canule du dispositif d'injection conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue schématique en coupe transversale d'une culasse d'un moteur à combustion interne équipée d'un dispositif d'injection conforme à l'invention. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement en perspective un dispositif d'injection désigné dans son ensemble par la référence 1 et qui est destiné à alimenter des injecteurs 40 d'un moteur à combustion interne en carbu5 rant et en énergie électrique. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, le dispositif d'injection comprend quatre injecteurs 40 comportant chacun une extrémité inférieure 41 d'injection et une extrémité supérieure 42 d'alimentation desti10 née à être raccordée à une rampe 10 d'injection de carburant. Ainsi que montré sur les figures 1 et 2, la rampe d'alimentation 10 comprend un corps longitudinal 11 percé d'un conduit axial 12 destiné à être raccordé à une 15 canalisation, non représentée, d'alimentation en carburant. La rampe 10 comporte également quatre buses 13 s'étendant parallèlement les unes aux autres et sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps 11 de ladite rampe 10. Chaque buse 13 est percée d'un canal 14 qui débou20 che à une extrémité 14a dans le conduit axial 12 et à une autre extrémité 14b dans un alésage 15 ménagé à l'extrémité libre de la buse 13 correspondante. En se reportant maintenant à la figure 2, on va décrire un alésage 15 d'une buse 13, l'alésage de chacune 25 des autres buses étant identique. Ainsi que représenté sur cette figure, l'alésage comporte, de l'extrémité 14b du canal 14 jusqu'à l'extrémité libre de la buse 13, un fond 15a hémisphérique, une première portion cylindrique 15b, une seconde portion cylin30 drique 15c de plus grand diamètre que la première portion cylindrique 15b et une entrée munie d'un chanfrein 15d. La seconde portion cylindrique 15c est pourvue d'une gorge 16. En se reportant à la figure 3, on va décrire une extrémité supérieure 42 d'un injecteur 40 destiné à être 35 raccordé à la rampe 10, l'extrémité supérieure de chacun des autres injecteurs étant semblable. Cette extrémité supérieure 42 de l'injecteur 40 comporte un alésage 43 comprenant un fond 43a hémisphérique, une première portion cylindrique 43b, une seconde portion cylindrique 43c de plus grand diamètre que la première por5 tion cylindrique 43b et une entrée munie d'un chanfrein 43d. La seconde portion cylindrique 43c comporte une gorge 44. Ainsi, l'alésage 15 de chaque buse 13 de la rampe 10 présente une forme identique à l'alésage 43 de chaque injecteur 40. Le dispositif d'injection comprend également, pour chaque injecteur 40, une canule 20 de raccordement de l'injecteur 40 avec la buse 13 de la rampe 10. D'une manière générale, chaque canule 20 comprend, à chacune de ses extrémités, une rotule et un organe 15 de blocage en position de raccordement pour former un ensemble indémontable comprenant la rampe 10, les canules 20 et les injecteurs 40, comme on le verra ultérieurement. En se reportant maintenant à la figure 4, on va décrire une canule 20, les autres canules étant identiques. 20 Ainsi que montré sur cette figure, la canule 20 est formée par un corps 21 de forme générale cylindrique percée d'un canal axial 22 débouchant à chaque extrémité dudit corps 21 et destiné à mettre en communication le canal 14 de la buse 13 avec l'injecteur 40 correspondant. Le corps 21 de la canule 20 comporte deux extrémités, respectivement 23 et 24 qui sont semblables, ce qui évite un sens de montage particulier de la canule 20 permettant ainsi de monter l'extrémité 23, soit dans l'alésage 15 de la buse 13, soit dans l'alésage 43 de l'injecteur 40 et 30 l'extrémité 24, soit dans ledit alésage 15 ou dans ledit alésage 43. L'extrémité 23 du corps 21 de la canule 20 comprend une surface d'extrémité 23a hémisphérique et une portion cylindrique de forme complémentaire aux alésages 15 et 35 43, comportant une première partie 23b et une seconde partie 23c de plus grand diamètre que ladite première partie 23b. La partie 23c est équipée d'un organe de blocage dans l'alésage 15 ou dans l'alésage 43 et qui est constituée par un anneau élastique 26, du type circlips monté dans une rainure 27. Cet anneau élastique 26 est, comme on le verra 5 ultérieurement, déplaçable entre une position escamotée dans la rainure 27 lors du montage de la canule 20 et une position en saillie dans la gorge 16 ou 44 de l'alésage 15 ou 43. La première partie 23b de la portion cylindrique 10 de l'extrémité 23 est aussi pourvue d'un élément d'étanchéité avec l'alésage 15 ou l'alésage 43 et qui est constitué par un joint torique 28 et une rondelle antiextrusion 29 montée dans une rainure 30. De manière identique, l'extrémité 24 du corps 15 21 de la canule 20 comporte une surface d'extrémité 24a hémisphérique et une portion cylindrique comprenant une première partie 24b et une seconde partie 24c de plus grand diamètre. La seconde partie 24c est pourvue d'un organe de blocage qui est formé par un anneau élastique 31 du type circlips monté dans une rainure 32 et déplaçable, comme on le verra ultérieurement, entre une position escamotée dans la rainure 32 lors de l'introduction de l'extrémité 24 de la canule 20 dans l'alésage 15 ou dans l'alésage 43 et une position en saillie dans la gorge 16 ou 44 pour le blocage de 25 la canule 20. La partie 24b de l'extrémité 24 de la canule 20 est équipée d'un élément d'étanchéité avec l'alésage 15 ou l'alésage 43 et qui est constitué par un joint torique 33 et une rondelle anti-extrusion 34 montée dans une rainure 35. L'assemblage de l'ensemble constitué par la rampe 10, les canules 20 et les injecteurs 40 est réalisé de la façon suivante. Dans un but de simplification, on supposera que l'extrémité 23 de la canule 20 est destinée à être placée 35 dans l'alésage 15 de la buse 13 et que l'extrémité 24 est destinée à être placée dans l'alésage 43 de l'injecteur 40. Mais, compte tenu de la symétrie des extrémités 23 et 24, l'inverse est également possible, ce qui évite tout sens de montage. L'extrémité 23 de la canule 20 est emboîtée dans l'alésage 15 de la buse 13 ce qui provoque, dans un premier 5 temps, le déplacement de l'anneau élastique 26 en position rétractée par le chanfrein 15d ménagé à l'entrée de l'alésage 15, puis le déplacement de cet anneau élastique 26 dans une position en saillie lorsque cet anneau élastique 26 se trouve en vis-àvis de la gorge 16. Dans cette position, la 10 canule 20 est solidarisée de la rampe 10 et est indémontable du fait de l'inaccessibilité de l'anneau 26 de l'extérieur. L'étanchéité entre l'extrémité 23 de la canule 20 et l'alésage 15 de la buse 13 est réalisée par le joint torique 28. Le contact de la surface d'extrémité hémisphéri15 que 23a avec le fond 15a hémisphérique forme une rotule ce qui permet un débattement angulaire de la canule 20 par rapport à la buse 13. La même opération est renouvelée pour chaque canule 20 dans une buse 13 de la rampe 10. Ensuite, chaque injecteur 40 est monté sur une canule 20. Pour cela, l'extrémité 24 du corps 21 de la canule 20 est emboîtée dans l'alésage 43 ce qui entraîne, lors du coulissement, le déplacement de l'anneau élastique 31 par 25 le chanfrein 43d de l'extrémité de l'alésage 43 entre une position escamotée dans la rainure 32 et une position en saillie lorsque cette rondelle 31 se trouve en vis-à-vis de la gorge 44 pour solidariser l'injecteur 40 avec la canule 20. Cet injecteur 40 est indémontable de la canule 20 du 30 fait de l'inaccessibilité de l'anneau élastique 31 de l'extérieur. L'étanchéité entre l'extrémité 24 de la canule et l'alésage 43 de l'injecteur 40 est obtenue par le joint torique 33. Le contact de la surface d'extrémité hémisphérique 24a avec le fond 43a hémisphérique forme une rotule ce qui permet un débattement angulaire de la canule 20 par rapport à la buse 13. La même opération est renouvelée pour chaque injecteur 40. Ainsi, l'ensemble formé par la rampe 10 comprenant le corps Il et les buses 13, les canules 20 et les injecteurs 40 forment un ensemble cohérent et indémontable. La rampe 10, les canules 20 et les extrémités supérieures 42 des injecteurs 40 sont surmoulées dans une 10 matière plastique 45, ainsi que montré aux figures 1 et 5. Sur la figure 1, la matière plastique 45 a été enlevée pour l'une des canules 20. Enfin, le dispositif d'injection comprend, pour chaque injecteur, une liaison électrique 46 noyée dans la 15 matière plastique 45, raccordée à un connecteur électrique, non représenté, monté sur la rampe 15 et qui est lui-même destiné à être relié à un calculateur de contrôle du moteur à combustion interne. L'ensemble ainsi formé est monté dans une 20 culasse A d'un moteur à combustion interne, ainsi que montré à la figure 5. Ce dispositif d'injection permet le montage des injecteurs 40 entre les deux arbres à cames B d'un moteur à combustion interne o le passage des mains pour la mise en place ou l'extraction de ces injecteurs est particu25 lièrement difficile. Comme montré sur cette figure 5, chaque injecteur 40 est positionné verticalement dans la culasse A et il repose sur des surfaces horizontales si bien que la précision de positionnement de chacun desdits injecteurs 40 est 30 plus facile à tenir en fabrication en grande série. Le dispositif d'injection selon l'invention forme un ensemble monobloc, ce qui permet d'obtenir un ensemble correctement réglé et monté pour un bon rendement du moteur à combustion interne. La fiabilité s'en trouve accrue 35 du fait qu'il n'est plus nécessaire de démonter en service après-vente les injecteurs et ceux-ci peuvent être appairés en première monte lors de la fabrication du moteur à combustion interne. La rotule entre chaque extrémité de la canule et respectivement la buse correspondante de la rampe et l'in5 jecteur permet de corriger les écarts de tolérance entre axe entre la rampe d'injection et la culasse du moteur à combustion interne. Enfin, le dispositif d'injection selon l'invention présente l'avantage de n'avoir qu'une seule connexion électrique pour l'ensemble des injecteurs, ce qui 10 permet d'obtenir un gain de temps au montage en série et une meilleure qualité. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, notamment d'un véhicule automo5 bile, du type comprenant une rampe d'alimentation en carburant comportant un corps (11) longitudinal et, pour chaque injecteur (40), une buse (13) s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe du corps (11) de ladite rampe (10) et une liaison électrique (46) avec un connecteur destiné à 10 être raccordé à un calculateur de contrôle du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque injecteur (40), une canule (20) de raccordement dudit injecteur (40) avec la buse (13) correspondante de la rampe (10) et comportant, à chacune de ses extrémités (23, 24), une rotule (23a, 24a) et 15 un organe de blocage (26, 31) en position de raccordement pour former un ensemble indémontable comprenant la rampe (10), les canules (20) et les injecteurs (40). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque extrémité (23, 24) de la canule (20) 20 est pourvue d'un élément d'étanchéité (28, 33) avec l'extrémité de la buse (13) ou de l'injecteur (40). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque buse (13) comporte, à son extrémité de raccordement avec la canule (20), un alésage (15) de 25 positionnement d'une extrémité (23, 24) de ladite canule (20) et comprenant un fond (15a) hémisphérique et une entrée munie d'un chanfrein (15d). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'alésage (15) de la buse (13) comporte une 30 gorge (16) destinée à coopérer avec l'organe de blocage (26, 31) de la canule (20). 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque injecteur (40) comporte, à son extrémité (42) de raccordement avec la canule (20), un alé35 sage (43) de positionnement d'une extrémité (23, 24) de ladite canule (20) et comprenant un fond (43a) hémisphérique et une entrée munie d'un chanfrein (43d). il 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'alésage (43) de l'injecteur (40) comporte une gorge (44) destinée à coopérer avec l'organe de blocage (26, 31) de la canule (20). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'alésage (15) de chaque buse (13) présente une forme identique à l'alésage (43) de chaque injecteur (40). 8. Dispositif selon l'une quelconque des reven10 dications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque extrémité (23, 24) de la canule (20) comprend une portion cylindrique (23b, 23c, 24b, 24c) de forme complémentaire à l'alésage (15, 43) de la buse (13) ou de l'injecteur (40), ladite portion cylindrique comportant une surface d'extrémité (23a; 24a) hé15 misphérique formant avec le fond (15a; 43a) hémisphérique de l'alésage (15; 43) de la buse (13) ou de l'injecteur (40) ladite rotule. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe de blocage à 20 chaque extrémité (23, 24) de la canule (20) est formé par un anneau élastique (26, 31) monté dans une rainure (27, 32) ménagée dans ladite extrémité (23, 24) et déplaçable entre une position escamotée dans la rainure (25b, 30) lors de l'introduction de la portion cylindrique (23b, 23c; 24b, 25 24c) dans l'alésage (15, 43) de la buse (13) ou de l'injecteur (40) et une position en saillie dans la gorge (16, 44) dudit alésage (15, 43) pour le blocage de la canule (20). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéi30 té comprend un joint torique (26, 31) maintenu par une rondelle anti-extrusion (29, 34)) dans une rainure (30, 35) ménagée dans la portion cylindrique de chaque extrémité (23, 24) de la canule (20). 11. Dispositif selon l'une quelconque des reven35 dications 1 à 10, caractérisé en ce que la rampe (10), les canules (20) et l'extrémité supérieure (42) de chaque injecteur (40) sont surmoulées dans une matière plastique (45) dans laquelle est noyé l'élément électrique (46) de chaque injecteur (40).