Brevet FR2874059A1 — publié le 20060210

Domaine de l'invention La présente invention concerne un injecteur de carburant comportant une bobine électromagnétique coopérant avec un induit sollicité par un ressort de rappel, l'induit formant avec l'aiguille d'injecteur, la partie axialement mobile de l'injecteur, et l'aiguille d'injecteur comportant un organe d'obturation de soupape qui forme un siège d'étanchéité avec un corps formant siège de soupape. Etat de la technique A titre d'exemple, le document DE 40 03 227 Al décrit un injecteur de carburant comportant un noyau entouré d'une bobine électromagnétique, un induit pour actionner un organe d'obturation d'injecteur coopérant avec un siège de soupape fixe par l'intermédiaire d'un tube de liaison soudé à l'induit. Il comporte également une pièce intermédiaire tubulaire métallique. Une extrémité de cette pièce est soudée de manière étanche à l'extrémité du noyau tournée vers l'induit et son extrémité est soudée de manière étanche à une pièce de liaison tubulaire; il comporte également un élément conducteur en forme d'étrier chevauchant la bobine électromagnétique et dont l'extrémité tournée vers l'organe d'obturation de l'injecteur est reliée par soudage à la pièce de liaison et dont l'autre extrémité est reliée par soudage au noyau; le soudage des deux pièces de l'injecteur qui se chevauchent se fait dans une réduction de section de l'une des deux pièces à réunir par une soudure. L'inconvénient de l'injecteur de carburant connu selon le document cité ci-dessus est notamment la complexité de la réalisation des liaisons entre les différents composants de l'injecteur ce qui se traduit par un temps et un coût important. De plus, les zones soudées sont sollicitées thermiquement, ce qui détériore leur résistance et leur souplesse et peut provoquer le développement de résonance importante à cause des parties de boîtier d'épaisseur différente, engendrant du bruit lorsque l'injecteur fonctionne. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un injecteur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'au moins un ajutage de branchement comme possibilité de branchement amont de l'injecteur et/ou un support de siège comme possibilité de branchement aval de l'injecteur sont réalisés en matière plastique. Cet injecteur selon l'invention a ainsi l'avantage que l'insert métallique reste limité aux éléments essentiels pour le fonctionnement de l'injecteur. Comme les deux pièces de branchement sont fabriquées en matière plastique, on supprime ainsi les cordons de soudure coûteux et sensibles entre les composants métalliques comme cela est décrit dans le document DE 40 03 227 Al de l'art antérieur. L'utilisation de matière plastique constitue une solution à la fois économique et permet un montage simple des pièces de raccordement. On réduit également le poids de l'injecteur. En outre, la fabrication du support de siège et de l'ajutage de branchement en matière synthétique permet une grande diversité de variantes et une souplesse pour caractériser les couleurs, une variation de longueur vis-à-vis de la pièce de raccordement en amont et/ ou en aval et autorise différentes géométries pour les pièces de raccordement telles que la position des rainures, la géométrie des rainures et les becs de blocage en rotation; cela permet un alignement plus précis de l'injecteur vis-à-vis de la conduite d'admission lorsque le bec est prévu sur le support de siège et se loge dans une rainure correspondante de la conduite d'admission. Une fabrication du support de siège et de l'ajutage de branchement en matière plastique a en outre l'avantage d'utiliser comme matériau une matière thermoplastique à caractéristique d'isolation phonique ce qui réduit la sollicitation de la matière lors du développement du bruit pendant le fonctionnement de l'injecteur car les bruits engendrés sont amortis par la matière utilisée. L'utilisation de matière plastique pour la fabrication du support de siège et de l'ajutage de branchement permet une conception de ces pièces de branchement convenant pour la matière plastique et il est notamment avantageux que l'épaisseur des parois des pièces fabriquées en matière plastique ne varie pas dans une fabrication en série. En outre, l'utilisation de matière plastique dans la fabrication en série offre une grande rigidité des pièces de raccordement avec une très grande stabilité de forme et une consommation de matière réduite. De façon avantageuse, l'injection autour de la bobine y compris le connecteur avec de la matière plastique constitue une solution économique et offre une grande diversité de variantes et de souplesse quant à la géométrie du connecteur et au référencement par la couleur. Il est en outre avantageux que la crépine du filtre puisse être logée sans manchon de serrage dans l'ajutage de branchement. Cela réduit le nombre de pièces et par suite le coût total de l'injecteur. Il est en outre avantageux qu'un filtre soudé par ultrason ou par laser permette un bon démoulage du joint torique ce qui donne une bonne qualité de surface sans bavure sur la pièce moulée. Un autre avantage de l'injecteur selon l'invention est que le support de siège puisse être tourné de façon continue par rapport au boîtier de l'injecteur. L'utilisation d'un autre outil d'injection pour fabriquer les injecteurs qui diffèrent par la position radiale de l'orifice d'éjection est ainsi superflue. Cela signifie que l'on peut fabriquer des injecteurs qui se distinguent par la position radiale de leur orifice d'éjection dans une ligne de fabrication. La conception de l'injecteur selon l'invention permet d'utiliser des installations de montage existantes pour la fabrication en série de l'injecteur selon l'invention; l'ajutage de raccordement peut également être monté après le réglage dynamique de la dose de carburant à distribuer. On a ainsi l'avantage de temps de procédé plus court pour le poinçon de réglage, car il n'est plus indispensable de transformer le procédé lorsqu'on change de type en fonction de la longueur de l'ajutage de l'injecteur à fabriquer et pour la fabrication en série d'injecteurs différents on utilisera la même machine de montage. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés de manière simplifiée dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe schématique d'un exemple de réalisation d'un injecteur de carburant selon l'invention, - la figure 2 est une coupe partielle schématique d'un premier mode de réalisation d'un injecteur selon l'invention, - la figure 3 est une coupe partielle schématique d'un second mode de réalisation d'un injecteur selon l'invention, - la figure 4 est une coupe schématique partielle d'un troisième mode de réalisation d'un injecteur selon l'invention. Description des modes de réalisation Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple à l'aide de la figure 1. La figure 1 montre suivant une coupe longitudinale schématique un exemple de réalisation d'un injecteur de carburant 1 selon l'invention, notamment destiné à injecter du carburant dans la conduite d'admission non détaillée d'un moteur à combustion interne. L'injecteur de carburant 1 comprend une bobine électromagnétique 2 enroulée sur un support de bobine 3. Le support de bobine 3 est encapsulé dans un boîtier d'injecteur 4 en forme de pot. Le support de bobine 3 est traversé par un manchon d'injecteur 5 servant également de support de siège. Ce manchon est de forme tubulaire et prolonge un pôle intérieur 6. Du côté aval du pôle intérieur 6 il y a un induit relié à l'aiguille d'injecteur 8 par un siège pressé. Le manchon 5 de l'injecteur et le boîtier 4 sont par exemple solidarisés l'un à l'autre par un cordon de soudage au laser 32. L'aiguille 8 de l'injecteur coopère avec un organe d'obturation de soupape 10 qui dans cet exemple de réalisation est en forme de tige. L'organe d'obturation forme un siège d'étanchéité avec le corps constituant le siège de soupape 11. En aval du siège d'étanchéité, il y a au moins un orifice d'éjection 13 par lequel le carburant est injecté dans la conduite d'admission non détaillée. L'induit 7 est sollicité par un ressort de rappel 14 lorsque l'injecteur 1 est au repos pour que l'injecteur 1 soit maintenu fermé par la pression de l'organe d'obturation 10 contre le corps formant siège de sou-pape 11. Le ressort de rappel 14 est logé dans une cavité 15 de l'induit 7 et est mis en précontrainte par un manchon de réglage 16. Du côté de l'alimentation du manchon de réglage 16 il y a un élément de filtre 17 en forme de pot logé dans un ajutage de branchement 28. Le carburant venant de l'alimentation centrale 18 de carburant traverse l'injecteur 1 par une conduite d'alimentation 24, par la cavité 15 et arrive sur le corps fortuant siège de soupape 11 jusqu'à l'orifice d'éjection 13. Pour son montage dans une conduite de distribution de carburant non détaillée, l'injecteur 1 comporte un joint 19 au niveau de l'alimentation centrale de carburant 18. Un autre joint 20 assure l'étanchéité d'une liaison non détaillée entre l'injecteur 1 et la conduite d'admission. La conduite d'admission n'est pas représentée ici car elle n'intervient pas à proprement parler dans l'invention. La bobine électromagnétique 2 est alimentée en courant électrique par une ligne par l'intermédiaire d'une broche de contact électrique 21. La broche de contact 21 est entourée d'une enveloppe en matière plastique 22 injectée sur le manchon 5 de l'injecteur ou sur la conduite d'alimentation 24. Lorsque la bobine électromagnétique 2 reçoit du courant électrique par une ligne d'alimentation non représentée, un champ magnétique se développe et pour une force suffisante il tire l'induit 7 contre la force développée par le ressort de rappel 14 dans la direction opposée à la direction de passage du carburant, dans la bobine électromagnétique 1. Ainsi l'intervalle de travail 23 entre l'induit 7 et le tube d'appui 6 se ferme. Le mouvement de l'induit 7 entraîne également l'aiguille 8 reliée à l'induit 7 par une liaison de forme dans la direction de levée. Ainsi, l'organe d'obturation de soupape 10 se soulève du corps formant siège de soupape 11 et le carburant arrive à l'orifice d'éjection 13. L'injecteur 1 se ferme dès que le courant alimentant la bobine électromagnétique 2 est coupée et que le champ magnétique a diminué suffisamment pour que le ressort de rappel 14 dégage l'induit du tube d'appui 6 si bien que l'aiguille d'injecteur 8 se déplace dans la direction de la sortie et l'organe d'obturation 10 vient sur le corps formant siège de soupape 11. Du fait des oscillations de flexion pendant le fonctionne- ment, les injecteurs ont tendance à émettre des bruits gênants. Cela est lié à la forme du manchon 5 qui assure d'une part une fonction de support et d'autre part son épaisseur de matière doit être suffisamment faible pour permettre l'établissement d'un champ magnétique suffisant au ni-veau de l'entrefer actif. La figure 2 montre une coupe partielle schématique de la zone d'alimentation 26 d'un support de siège 25 fabriqué en matière plastique correspondant à un premier mode de réalisation. La zone 26 du support de siège 25 située du côté de l'alimentation est fixée à une gorge 23 du manchon d'injecteur 5 par sertissage d'un bourrelet annulaire 34 de la zone amont 26 du support de siège 25 sous la bride 31 du manchon d'injecteur 5 en utilisant un poinçon chauffé ou en fournissant de l'énergie par ultrason dans la gorge 33 du manchon d'injecteur 5. Ainsi, la fixation de l'ajutage de branchement 28 contre le pôle intérieur 6 se fait d'une manière relativement simple dans la gorge (figure 1). Les zones de liaison entre le manchon d'ajutage 28 et le pôle intérieur 6 ou le support de siège 25 et le manchon d'injecteur 5 sont rendues étanches par exemple à l'aide de joints d'étanchéité 37. Un bec de blocage en rotation 29, venant en saillie peut être prévu sur le support de siège 25. Ce bec garantit une position de montage déterminée de l'injecteur et se forme très simplement sur le support de siège 25 en ma- tière plastique. La figure 3 montre une coupe partielle schématique d'un second mode de réalisation de l'ajutage de branchement 28. L'extrémité de l'ajutage de branchement 28 située du côté de l'alimentation comporte une zone matée 36 concentrique continue ou par intervalle à 90 ; la fixation de l'élément de filtre 17 à l'extrémité amont de l'ajutage de branchement 28 se fait soit par ultrason, soit par chauffage. La figure 4 est une coupe partielle schématique de l'ajutage de branchement 28 correspondant à un troisième mode de réalisation de l'invention. L'extrémité amont de l'ajutage de branchement 28 comporte l'élément de filtre 17 fixé par un cordon de soudure 35 à l'ajutage de branchement 28. Le cordon de soudure est réalisé soit par une soudure au Io laser soit par une soudure aux ultrasons. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations présentés en particulier on peut envisager n'importe quelle combinaison de caractéristiques comme par exemple un autre ajutage de branchement 28 ou un autre support de siège 25 en matière plastique. Suivant une autres caractéristique avantageuses, l'utilisation de granulés en matière plastique permettant de référencer l'injecteur par la couleur. Suivant une autre caractéristique, l'ajutage de branche-ment 28 comporte un bec réalisé par injection pour fixer en rotation l'injecteur 1 dans une conduite d'admission. Suivant une autre caractéristique, l'utilisation de granulés en matière plastique permettant un référencement de l'injecteur 1 par la couleur. Suivant aune autre caractéristique, le corps formant siège 25 de soupape 11 est bloqué par défoi nation dans la zone aval 27 du support de siège 25. REVENDICATIONS 1 ) Injecteur de carburant (1) comportant une bobine électromagnétique (2) coopérant avec un induit (7) sollicité par un ressort de rappel (14), l'induit formant avec l'aiguille d'injecteur (8), la partie axialement mobile de l'injecteur, et l'aiguille d'injecteur (8) comportant un organe d'obturation de soupape (10) qui forme un siège d'étanchéité avec un corps formant siège de sou-pape (11), caractérisé en ce qu' Io au moins un ajutage de branchement (28) comme possibilité de branche-ment amont de l'injecteur (1) et/ou un support de siège (25) comme possibilité de branchement aval de l'injecteur (1) sont réalisés en matière plastique. 2 ) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ajutage de branchement (28) est fabriqué en une matière isolant du bruit. 3 ) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé par l'utilisation de granulés en matière plastique permettant de référencer l'injecteur (1) par la couleur. 4 ) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ajutage de branchement (28) est accroché dans une gorge d'un pôle intérieur (6) pour avoir une liaison solide entre l'ajutage de branchement (28) et le pôle intérieur (6). 5 ) Injecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ajutage de branchement (28) comporte un bec réalisé par injection pour fixer en rotation l'injecteur (1) dans une conduite d'admission. 6 ) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de siège (25) est fabriqué en une matière ayant des caractéristiques d'isolation phonique. 7 ) Injecteur selon la revendication 6, caractérisé par l'utilisation de granulés en matière plastique permettant un référencement de l'injecteur (1) par la couleur. 8 ) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un support de siège (25) est accroché dans une gorge (33) d'un logement de support de siège formé par le manchon d'injecteur (5) pour réaliser une liaison solide entre le support de siège (25) et le logement de support de siège (5). 9 ) Injecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support de siège (25) comporte un bec injecté (29) pour assurer le blocage en rotation de l'injecteur (1) dans une rainure correspondante d'une conduite d'admission. 10 ) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé par un élément de filtre (17) enfoncé de force dans l'ajutage de branchement (28), l'élément de filtre (17) étant accroché à l'ajutage de branchement (28) ou maté à chaud ou serti ou soudé. 11 ) Injecteur selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu' le corps formant siège de soupape (11) est bloqué par déformation dans la zone aval (27) du support de siège (25). 12 ) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé par un manchon d'injecteur (5) comportant une bride (31) à laquelle est fixée la zone amont (26) du support de siège (25), un bourrelet annulaire (34) du support de siège (25) étant formé dans la 35 gorge (33) du manchon d'injecteur (5).