Brevet FR2950936A1 — publié le 20110408

Domaine de l'invention La présente invention concerne un corps d'accumulateur haute pression comportant un certain nombre de branchement pour alimenter les injecteurs de carburant avec du carburant à la pression systématique, corps d'accumulateur haute pression. Etat de la technique Le document DE 101 14 219.6 concerne un injecteur de carburant avec un volume accumulateur en amont. L'injecteur de carburant fait partie d'un système d'injection de carburant alimentant les chambres de combustion d'un moteur à combustion interne. Le système d'injection de carburant comporte une pompe haute pression. La pompe haute pression alimente en carburant à haute pression un certain nombre d'injecteurs de carburant. Un volume accumulateur respectif est associé à chaque injecteur de carburant par lequel une conduite haute pression est sollicitée directement par la pompe haute pression. Pour des raisons de protection de l'environnement et pour réduire au minimum les émissions polluantes, dans les véhicules automobiles actuels, qu'il s'agisse de véhicules équipés de moteur à combustion interne à allumage commandé ou de moteur à allumage non commandé, on utilise des systèmes marche/arrêt. Lors des attentes prolongées devant les feux de signalisation ou devant des barrières fermées, pour ne citer que des exemples, ces systèmes marche/arrêt assurent la coupure automatique des équipements du moteur à combustion interne. Dans de tels systèmes, le redémarrage du moteur ainsi arrêté se fait uniquement par l'actionnement de la pédale d'accélérateur. Il s'est avéré en particulier dans le cas de moteur à combustion interne à allumage non commandé, équipé de système d'injection à haute pression (système de rampe commune) que les capacités de démarrage après de tels arrêts forcés nécessiteraient des perfectionnements. Dans le cas d'un injecteur de carburant intégrant un volume haute pression, et recevant du carburant à haute pression par un perçage haute pression, toutefois la difficulté est que l'alimentation à haute pression est conçue de manière à être assurée de façon 2 permanente vers cette chambre à haute pression. Le branchement à haute pression est en général réalisé latéralement dans le corps de l'injecteur et il forme une intersection avec la chambre haute pression. C'est intersection est toutefois exposée à des contraintes mécaniques élevées en particulier du fait des pressions régnant dans les systèmes de rampe commune et des alternances fréquentes de pression ; ces contraintes mécaniques peuvent se traduire par une forte usure et limite la tenue à la pression des corps d'injecteur. But de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un corps d'accumulateur haute pression de carburant du type défini ci-dessus caractérisé en ce que sa cavité intègre un clapet anti-retour associé à une face frontale du corps de l'accumulateur haute pression. Ainsi, l'invention conçoit un accumulateur haute pression pour un système d'injection à haute pression avec une collerette au niveau de sa face frontale. Cette collerette ou la face frontale de l'accumulateur haute pression servent d'une part de surface d'appui pour une griffe prévue sur le côté extérieur de l'accumulateur haute pression, servant au montage de cet accumulateur haute pression sur la culasse et d'autre part par rapport à son côté extérieur, elle constituent la surface avec la surface d'étanchéité et qui est finalement réalisée comme surface dans laquelle se trouve le siège de soupape par rapport à son côté intérieur. Selon l'invention, le clapet anti-retour est intégré directement dans la cavité du système d'injection à haute pression, notamment sur le côté intérieur direct de la face frontale, réalisé avec une forme de liaison. Cela réduit d'une part la longueur constructive du corps de l'accumulateur haute pression et peut s'utiliser en particulier dans des moteurs à combustion interne à deux ou trois cylindres, de petite cylindrée. La tendance du développement des moteurs à combustion interne consiste à réduire la puissance pour s'orienter vers 3 des moteurs à combustion interne à deux ou trois cylindres dont la puissance peut être relevée par une installation de suralimentation notamment un turbo compresseur de gaz d'échappement, à un niveau de puissance d'un moteur à combustion interne à quatre ou plus de quatre cylindres. En outre de façon générale au niveau de la culasse d'un moteur à combustion interne à deux ou trois cylindres, on ne dispose que de très peu de place de sorte que la solution de l'invention permet d'une part de supprimer la conduite de liaison par ailleurs nécessaire entre un clapet anti-retour et la cavité du corps de l'accumulateur haute pression et d'autre part elle permet d'intégrer une unité de transfert haute pression, directement dans le corps de l'accumulateur haute pression (en général réalisé sous la forme d'une pièce de fonte). Plus on pourra intégrer de composants à l'intérieur du corps de l'accumulateur haute pression et plus on économisera des conduites ce qui se répercutera par ailleurs d'une façon particulièrement avantageuse sur une réduction significative des points d'assemblage qu'il faut par ailleurs rendre étanches. Selon la solution de l'invention, on a non seulement la possibilité d'intégrer un clapet anti-retour à l'intérieur du corps de l'accumulateur haute pression mais on peut réaliser la face frontale avec une surface d'étanchéité en forme de tronc de cône ou en forme de surface d'étanchéité arrondie, de sorte qu'une griffe pourra faire le bridage directement sur la culasse du monteur à combustion interne. De façon avantageuse la culasse du moteur à combustion interne intègre une soupape de commande qui sépare l'alimentation côté pression systématique et une zone de retour côté basse pression. Grâce à la réalisation relativement courte du corps de l'accumulateur haute pression selon l'invention, on utilise d'une part de manière optimale l'espace disponible au niveau d'un moteur à combustion interne à deux ou trois cylindres, de faible cylindrée et d'autre part la courte longueur réduit les efforts au niveau des surfaces d'étanchéité constituées par des cônes d'étanchéité de troncs de cônes d'étanchéité ou de surfaces arrondies de sorte que les forces de serrage 4 exercées par la griffe de serrage vont permettre d'assurer l'étanchéité des surfaces d'étanchéité au niveau de la culasse. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un corps d'accumulateur haute pression selon l'invention intégrant un clapet anti-retour, cet accumulateur étant fixé à une culasse, et - la figure 2 est une vue schématique des branches de la griffe de serrage entourant la surface enveloppe du corps de l'accumulateur haute pression. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre une coupe du corps de l'accumulateur haute pression selon l'invention intégrant un clapet anti-retour, ce corps d'accumulateur étant fixé ou bridé sur la culasse d'un moteur à combustion interne. Le corps de l'accumulateur haute pression 10 selon l'invention s'utilise notamment dans les systèmes d'injection à haute pression tels que les systèmes d'injection à rampe commune. Il convient notamment pour des moteurs à combustion interne qui dans le sens de la tendance du développement actuel à une réduction de puissance, ne comporte que deux ou trois cylindres dont la puissance peut le cas échéant être augmentée par une suralimentation en général un turbo compression de gaz d'échappement. La figure 1 montre le corps de l'accumulateur haute pression 10 qui est réalisé de manière générale comme pièce forgée ou comme pièce de fonte délimitée par une paroi 12. La paroi 12 du corps 10 de l'accumulateur haute pression comporte des branchements 14 en fonction du nombre d'injecteurs de carburant alimentés dans le moteur à combustion interne. Les branchements 14 délimitent chacun un perçage de dérivation 18 issu d'une cavité 20 s'étendant dans la direction longitudinale du corps tubulaire 10 de l'accumulateur haute pression. Le corps 10 de l'accumulateur haute pression comporte également un capteur de pression de rampe simplement schématisé sous la référence 16. La cavité 20 du corps 10 de l'accumulateur haute pression comporte un clapet anti-retour 22 intégré dans la cavité 20 et 5 associé au côté intérieur de la face frontale 30 du corps d'accumulateur haute pression 10, cette face frontale ayant un collet. La face frontale 30 du corps 10 de l'accumulateur haute pression selon l'invention réalise plusieurs fonctions. Tout d'abord la face frontale 30 en forme de collet permet la fixation du corps 10 de l'accumulateur sur la culasse 36. Cela se fait en général à l'aide des branches 50, 52 d'une griffe de serrage 48 entourant la surface enveloppe extérieure du corps 10 de l'accumulateur haute pression. En outre le côté extérieur de la surface frontale 30 en forme de collerette, tournée vers la culasse 36 comporte une surface d'étanchéité 32. La surface d'étanchéité 32 peut être réalisée sous la forme d'un cône d'étanchéité ou d'un tronc de cône ou d'une surface arrondie, dépassant du côté extérieur de la face frontale 30. La surface frontale 30 en forme de collerette est traversée par un canal 42. Le côté intérieur de la surface frontale 30 en forme de collerette constitue un siège de soupape 34 recevant l'organe d'obturation 24 réalisé dans cet exemple sous la forme d'une bille pour l'intégration dans la cavité 20 du corps 10 de l'accumulateur haute pression. L'organe d'obturation 24 en forme de bille du clapet antiretour 22 est soumis à l'action d'un ressort de fermeture 26 s'appuyant contre le clapet anti-retour 22 ou directement contre une bague 28, frétée dans le corps 10 de l'accumulateur haute pression. La représentation de la figure 1 montre en outre que la face frontale 32 en forme de collerette du corps 10 de l'accumulateur haute pression est entouré par une bride 62. La bride 62 constitue le point de jonction du côté extérieur de la face frontale 30 du corps 10 de l'accumulateur haute pression contre la culasse 36 et reçoit par ailleurs une soupape de commande 44. La soupape de commande 44 comporte une entrée 38 pour le carburant à la pression du système ainsi qu'un retour côté basse pression dérivant d'une chambre hydraulique 64. 6 La figure 1 montre en outre que la culasse 36 entoure la chambre hydraulique 64 d'où est issu un canal 42 vers l'orifice aligné sur celui-ci réalisé dans la face frontale 30 en forme de collerette. La bride 62 entoure un segment d'alimentation 58 vertical par rapport à l'alimentation 38 et qui rejoint un segment d'alimentation horizontal 60 débouchant dans la soupape de commande 44. Le segment d'alimentation 58 s'étendant dans la direction verticale, est rendu étanche au-dessus d'une surface plane 46 d'un boîtier par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 56. La bride 62 est elle-même centrée sur la surface plane 46 par l'intermédiaire d'un moyen de centrage 54. La vue en coupe de la figure 1 montre que le corps de l'accumulateur haute pression 10, de construction relativement courte, entouré par la bride 62, est relié directement à la surface enveloppe de la culasse 36 ce qui se traduit d'une manière particulièrement avantageuse par un unique point d'étanchéité au niveau de la surface d'étanchéité 32. Le capteur de pression de rampe 16 qui constitue la face frontale du corps d'accumulateur haute pression 10 en regard de la surface frontale à collerette 30, est vissé dans celui-ci de sorte que le filetage assure la fonction d'étanchéité. Comme selon l'invention, le clapet anti-retour 22 est intégré dans le corps 10 de l'accumulateur haute pression c'est-à-dire dans la cavité 20, cela supprime toute autre nécessité d'étanchéité entre le clapet anti-retour 22 ou suivant une autre variante de réalisation, cette soupape est le corps d'accumulateur haute pression 10. Les moyens de l'invention permettent d'une part de réduire le nombre de surfaces à rendre étanches et d'autre part d'économiser les conduites de liaisons par ailleurs nécessaires entre les composants constitués par le capteur de pression de rampe 16, le clapet anti-retour 22 et le corps 10 de l'accumulateur haute pression ; cela permet également de réduire la longueur du corps 10 de l'accumulateur haute pression, d'une manière particulièrement significative. La réduction de la longueur du corps 10 de l'accumulateur haute pression limite le niveau de pression régnant dans la cavité 20 du corps 10 de l'accumulateur haute pression de sorte que la force de 7 serrage générée par la griffe de serrage 48, entre la surface enveloppe extérieure de la culasse 36 et le côté extérieur de la face frontale 30 en forme de collerette suffit pour assurer l'étanchéité des points d'étanchéité au niveau de la surface d'étanchéité 32 et de la culasse 36. La figure 2 montre schématiquement la griffe de serrage qui entoure la surface enveloppe extérieure du corps de l'accumulateur haute pression. La représentation de la figure 2 montre en outre que le corps 10 de l'accumulateur haute pression ou sa paroi 12 sont entourés par la première branche 50 et la seconde branche 52 de la griffe de serrage 48. Comme le montre la combinaison des figures 1 et 2, les branches 50 et 52 de la griffe de serrage 48 sont appliquées contre le côté extérieur du corps 10 de l'accumulateur haute pression c'est-à-dire contre la face extérieure de la face frontale 30 en forme de collerette du corps 10 de l'accumulateur haute pression.20 NOMENCLATURE 10 corps de l'accumulateur haute pression 12 paroi 14 branchement 16 capteur de pression de rampe 20 cavité 22 clapet anti-retour 24 organe d'obturation l0 26 ressort de fermeture 28 bague frétée 30 face frontale du corps d'accumulateur haute pression 32 surface d'étanchéité 34 siège de soupape 15 36 culasse 38 alimentation 42 canal 44 soupape de commande 46 surface plane 20 48 griffe de serrage 50 branche 52 branche 54 moyen de centrage 58 segment d'alimentation 25 62 bride 64 chambre hydraulique REVENDICATIONS1 °) Corps d'accumulateur haute pression (10) comportant un certain nombre de branchement (14, 18) pour alimenter les injecteurs de carburant avec du carburant à la pression systématique, corps d'accumulateur haute pression, caractérisé en ce que la cavité (20) du corps (10) de l'accumulateur haute pression intègre un clapet anti-retour (22) associé à une face frontale (30) du corps (10) de l'accumulateur haute pression. 2°) Corps d'accumulateur haute pression (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le côté de la face frontale (30) tourné vers la cavité (20) comporte un siège de soupape (34) pour un organe d'obturation (24) du clapet antiretour (22). 3°) Corps d'accumulateur haute pression (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'accumulateur haute pression (10) est fixé par sa face frontale (30) à la culasse (36). 4°) Corps d'accumulateur haute pression (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le côté extérieur de la face frontale (30) comporte une surface d'étanchéité (32) notamment un cône d'étanchéité ou une surface arrondie dépassant du côté extérieur de la face frontale (30). 5°) Corps d'accumulateur haute pression (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la face frontale (30) est fixée par une bride à la culasse (36) par l'intermédiaire d'une griffe de serrage (48). 6°) Corps d'accumulateur haute pression (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 la bride (62) par laquelle le corps d'accumulateur haute pression (10) est fixé, reçoit une soupape de commande (44) séparant la zone haute pression et la zone basse pression. 7°) Corps d'accumulateur haute pression (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face frontale (30) constitue la surface d'appui des branches (50, 52) de la griffe de serrage (48). 8°) Corps d'accumulateur haute pression (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' une bride (62) de la culasse (36) est guidée sur un côté plan (46) d'un boîtier dans un moyen de centrage (54). 20