Brevet FR2893678A1 — publié le 20070525

La présente invention concerne un injecteur de carburant, notamment piézoélectrique, d'un moteur à combustion interne à injection directe. Elle vise également un moteur à combustion interne 5 à injection directe à essence équipé d'au moins un tel injecteur. De nouvelles technologies d'injecteurs à commande piézoélectrique sont proposées pour les futurs moteurs à injection directe à essence. 10 Cependant, ces injecteurs sont très fragiles et il est alors nécessaire de les fixer par bridage dans la culasse du moteur avec un dispositif de ressort pour plaquer de façon maîtrisée le corps de l'injecteur. Un tel dispositif à bride de fixation et ressort 15 est décrit par exemple dans la demande de brevet français N 2 746 856 pour exercer une précontrainte de compression notamment sur des surfaces tronconiques respectivement du corps d'injecteur et d'un porte-injecteur pour les presser l'une contre l'autre et encaisser une pression 20 élevée lors de l'injection du carburant. Cette demande de brevet français décrit une autre variante de réalisation selon laquelle la précontrainte de compression dans le corps d'injecteur est exercée non pas par un ressort, mais par une rondelle conique interposée entre l'écrou de 25 retenue fixant le corps d'injecteur au porte-injecteur et la surface conique du corps d'injecteur. La figure 1 représente également un injecteur connu dont le corps 1 est partiellement fixé dans la culasse 2 du moteur par l'intermédiaire d'une embase 3 solidaire de 30 la culasse 2 en étant traversée coaxialement par la partie supérieure du corps d'injecteur 1 et d'un écrou 4 vissé dans la partie supérieure de l'embase 3 jusqu'à venir en butée au fond du logement de l'embase 3 de manière à comprimer un ressort 5 monté coaxialement 35 autour du corps d'injecteur 1 entre un épaulement 4a de l'écrou 4 et une collerette 6a d'un manchon 6 solidaire coaxialement de la partie supérieure du corps d'injecteur 1. La compression du ressort 5 rattrape le jeu axial du corps d'injecteur relativement à la culasse 2 de sorte que le corps 1 est maintenu précontraint sur une chemise ou boîtier 7 solidaire et la culasse 2 est traversée par l'extrémité formant nez la du corps d'injecteur 1 adjacente à la chambre de combustion C du cylindre correspondant du moteur et comportant plusieurs orifices d'injection débouchant dans cette chambre. Les solutions connues ci-dessus de positionnement d'un injecteur dans la culasse d'un moteur, qu'elles soient à bride et ressort ou à écrou et ressort ont pour inconvénient d'être d'une structure relativement complexe et surtout encombrante, ne s'adaptant pas à l'environnement du compartiment moteur du véhicule. En outre, ces solutions connues conviennent particulièrement à des moteurs à combustion interne à un seul cylindre ne posant pas de contrainte due à l'environnement du véhicule, mais sont difficilement adaptables à des moteurs à combustion interne à quatre cylindres ne laissant peu de place disponible dans le compartiment moteur du véhicule. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en proposant un injecteur de carburant, notamment piézoélectrique, d'un moteur à combustion interne à injection directe, comprenant un corps d'injecteur logé coaxialement dans une chemise solidaire de la culasse du moteur et dont l'extrémité formant nez adjacente à la chambre de combustion comporte plusieurs orifices débouchant dans la chambre de combustion, et qui est caractérisé en ce que le corps d'injecteur est monté dans la chemise suivant un jeu axial relativement à cette dernière et comporte à sa partie supérieure opposée à son extrémité formant nez un épaulement venant constamment en appui contre une bride solidaire de la culasse par l'action de la pression de combustion régnant de la chambre de combustion sur l'extrémité formant nez du corps d'injecteur. La bride est fixée sur une face plane de la culasse s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps d'injecteur et comporte une surface usinée sur laquelle vient en appui l'épaulement du corps d'injecteur, cette surface étant parallèle à la face plane de la culasse et distante de cette dernière d'une valeur égale au jeu axial du corps d'injecteur. Avantageusement, la bride est fixée directement en appui sur la face plane de la culasse et la surface usinée de la bride constitue le fond d'un évidement interne en forme de la lamage de cette bride. De préférence, ce jeu axial est compris entre environ 0,1 et 0,2 mm. L'épaulement du corps d'injecteur fait partie d'une 15 collerette de ce corps. La partie formant nez du corps d'injecteur est montée suivant un ajustement glissant dans la chemise. Avantageusement, un joint d'étanchéité est interposé entre la chemise et le corps d'injecteur. 20 L'invention vise également un moteur à combustion interne à injection directe à essence, notamment à quatre cylindres, et qui est caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un injecteur tel que défini précédemment. L'invention sera mieux comprise, et d'autre buts, 25 caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : 30 - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un injecteur implanté dans la culasse d'un moteur à combustion interne conformément à l'art antérieur ; - La figure 2 est une vue en coupe longitudinale représentant un injecteur implanté dans la culasse d'un 35 moteur à combustion interne conformément à l'invention ; et - La figure 3 représente en coupe longitudinale une variante de réalisation de l'injecteur de la figure 2. En se reportant à la figure 2, la référence 1 désigne le corps d'un injecteur, notamment à commande piézoélectrique, implanté en grande partie dans la culasse 2 d'un moteur à combustion interne à injection directe, de préférence à quatre cylindres. Le corps d'injecteur 1 comporte dans celui-ci une aiguille d'injecteur, non représentée, montée coulissante longitudinalement dans le corps 1 et dont l'extrémité située du côté de la chambre de combustion C du cylindre associé du moteur comporte une surface d'étanchéité généralement conique par laquelle l'aiguille coopère avec un siège de soupape formé dans la partie d'extrémité formant nez la du corps d'injecteur 1 pour commander l'ouverture d'au moins un orifice, non représenté, d'injection de carburant dans la chambre de combustion C. Le corps d'injecteur 1 est logé axialement dans un perçage 2a de la culasse 2 et sa partie inférieure est logée coaxialement dans une chemise 3 solidaire de la culasse 2 dans son perçage 2a de manière que l'extrémité formant nez la du corps d'injecteur 1 débouche dans la chambre de combustion C. Selon l'invention, le corps d'injecteur 1 est monté dans la culasse 2 de manière à pouvoir se déplacer librement dans sa direction axiale ou longitudinale relativement à la culasse 2 suivant un très faible jeu, de préférence compris entre environ 0,lmm et environ 0,2mm, de manière à profiter de la pression de combustion P présente dans la chambre de combustion C et s'exerçant sur l'extrémité libre du nez la du corps d'injecteur pour le déplacer axialement vers le haut relativement à la figure 2 et le positionner en appui à sa partie supérieure sur une bride 4 solidaire de la culasse 2 par des vis de fixation 5. Plus précisément, la partie formant nez la du corps d'injecteur 1 est montée suivant un ajustement glissant dans la partie correspondante inférieure de la chemise 3 et le corps d'injecteur 1 comporte une collerette lb à sa partie supérieure opposée au nez la venant en appui sous la pression de combustion P sur une surface plane usinée 4a de la bride 4. Cette dernière est fixée sur une face plane 2b de la culasse 2 s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps d'injecteur 1 de manière que la surface 4a de la bride 4 soit disposée parallèlement au-dessus de la face 2b pour définir le jeu J assurant le plaquage de la collerette lb du corps d'injecteur 1 sur la surface 4a de la bride 4. Si nécessaire, la bride 4 peut être fixée sur la face 2b de la culasse 2 par interposition entre elles de saillies d'écartement 6. Avantageusement, un joint annulaire d'étanchéité 7 est interposé entre la chemise 3 et le corps d'injecteur 1. Selon la variante de réalisation représentée en figure 3, la bride 4 est fixée, par les vis de fixation 5, directement en appui sur la face plane 2b de la culasse 2 et la surface 4a de la bride 4 constitue le fond d'un évidement interne 4b en forme de lamage de cette bride et espacé au-dessus de la face 2b de la culasse 2 pour définir le jeu J assurant le plaquage de la collerette lb du corps d'injecteur 1 sur la surface 4a de la bride 4. Cette variante de réalisation permet de se dispenser des saillies d'écartement 6 de l'injecteur de la figure 2. Ainsi, dès le démarrage du moteur, la pression de combustion P plaque constamment le corps d'injecteur sur 30 la bride fixe 4. L'implantation conforme à l'invention de l'injecteur dans la culasse d'un moteur à combustion interne permet d'utiliser cet injecteur, de préférence à commande piézoélectrique, dans tout moteur à combustion 35 interne à injection directe à essence à quatre cylindres, sans utiliser de ressort de compression de l'injecteur de l'art antérieur augmentant l'encombrement de celui-ci. REVENDICATIONS 1. Injecteur de carburant, notamment piézo- électrique, d'un moteur à combustion interne à injection directe, comprenant un corps d'injecteur (1) logé coaxialement dans une chemise (3) solidaire de la culasse (2) du moteur et dont l'extrémité formant nez (la) adjacente à la chambre de combustion (C) comporte plusieurs orifices débouchant dans la chambre de combustion, caractérisé en ce que le corps d'injecteur (1) est monté dans la chemise (3) suivant un jeu axial (J) relativement à cette dernière et comporte à sa partie supérieure opposée à son extrémité formant nez (la) un épaulement (lb) venant constamment en appui contre une bride (4) solidaire de la culasse (2) par l'action de la pression de combustion (P) régnant dans la chambre de combustion (C) sur l'extrémité formant nez (la) du corps d'injecteur (1). 2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride (4) est fixée sur une face plane (2b) de la culasse (2) s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps d'injecteur (1) et comporte une surface usinée (4a) sur laquelle vient en appui l'épaulement (lb) du corps d'injecteur (1), cette surface (4a) étant parallèle à la face plane (2b) de la culasse (2) et distante de cette dernière d'une valeur égale au jeu axial (J) du corps d'injecteur (1). 3. Injecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bride (4) est fixée directement en appui sur la face plane (2b) de la culasse (2) et la surface usinée (4a) de la bride (4) constitue le fond d'un évidement interne (4b) en forme de lamage de cette bride. 4. Injecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le jeu axial (J) est compris entre 35 environ 0,1 et 0,2 mm. 5. Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaulement du corpsd'injecteur (1) fait partie d'une collerette (lb) de ce corps. 6. Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie formant nez (la) du corps d'injecteur (1) est montée suivant un ajustement glissant dans la chemise (3). 7. Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (7) est interposé entre la chemise (3) et le corps d'injecteur (1). 8. Moteur à combustion interne à injection directe à essence, notamment à quatre cylindres, caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un injecteur tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 7.15