Brevet FR2949824A1 — publié le 20110311

Domaine de l'invention La présente invention concerne un accumulateur de carburant à haute pression, notamment pour des moteurs Diesel comportant un élément accumulateur pour le carburant dont l'axe longitudinal a un perçage d'où partent des perçages de dérivation reliés aux injecteurs de carburant. Etat de la technique De tels accumulateurs de carburant à haute pression sont par exemple connus selon le document DE 102 57 134 Al. Cet accumulateur de carburant à haute pression est appliqué à un moteur à combustion interne, Diesel, pour alimenter les injecteurs de carburant avec du gazole à haute pression. L'accumulateur de carburant à haute pression (usuellement appelé rampe commune) a une certaine capacité pour le carburant, de manière à assurer l'amortissement les ondes de pression générées pendant le fonctionnement du moteur Diesel. Or, du fait du mode de fonctionnement en marche/arrêt des moteurs équipant les véhicules automobiles actuels, il est souhaitable d'avoir des temps de démarrage relativement rapides pour de tels moteurs Diesel. Pour cela, on dispose d'injecteurs réalisés de manière appropriée qui ont eux-mêmes un certain volume d'accumulation. Dans ces conditions, les conceptions futures de rampes communes tendent vers une réduction de leur volume. Ainsi, le volume souhaitable pour les rampes communes, ne représente qu'environ 50 % de leur volume actuel. Le volume plus réduit d'une rampe commune accélère l'établissement de la pression ce qui se traduit par les temps de démarrage réduits, comme cela est souhaité. Comme néanmoins la rampe commune doit être raccordée à tous les injecteurs, il n'est pas possible ou seulement difficilement, de réduire la longueur actuelle des rampes communes pour obtenir ainsi, par une réduction de longueur, également une réduction du volume de la rampe commune. De même, la solution consistant à réaliser des perçages avec des diamètres plus petits est une solution relativement difficile, car de tels perçages de diamètres plus petits, sont relativement compliqués de ce fait coûteux à réaliser. 2 But de l'invention Partant de l'état de la technique ci-dessus, la présente invention a pour but de développer un accumulateur de carburant à haute pression ayant un volume de rampe relativement réduit tout en étant relativement avantageux à fabriquer. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un accumulateur de carburant à haute pression, caractérisé en ce que - le perçage reçoit au moins un élément de refoulement qui réduit le volume du perçage, et - l'élément de refoulement ne ferme complètement le perçage en aucun endroit de la section du perçage. L'invention repose ainsi sur l'idée de base que des éléments de refoulement introduits dans le perçage, permettent de réduire le volume de la rampe alors que ce volume est à priori défini par le diamètre du perçage, sans nécessiter pour cela de modifier le diamètre du perçage par rapport à celui de l'état de la technique. En même temps, en aucun point, la section du perçage ne sera complètement fermée par au moins un élément de refoulement, pour garantir l'alimentation en carburant des injecteurs. Pour que tous les injecteurs de carburant soient alimentés avec suffisamment de carburant et pour influencer aussi peu que possible les caractéristiques hydrauliques des perçages de dérivation, selon un développement avantageux de l'invention, au moins dans la zone de débouché des perçage de dérivation, la section du perçage est moins réduite par les éléments de refoulement que dans les autres zones. Selon un développement avantageux, l'élément de refoulement est en forme de tige. Comme l'élément de refoulement occupe une certaine longueur du perçage, cela permet de réduire le volume dans la rampe commune même si l'élément de refoulement n'a qu'un diamètre relativement faible, et n'influence ainsi que relativement faiblement la section du perçage. En particulier, l'élément de refoulement peut comporter des segments épaissis entre les perçages de dérivation. Les segments 3 épaissis permettent d'une part de régler d'une manière relativement simple le volume dans la rampe commune et d'autre part, les parties épaissies assurent un certain positionnement radial de l'élément de refoulement dans la rampe, positionnement qui évite ou du moins réduit par exemple les vibrations de l'élément de refoulement. Suivant une autre variante, il est également possible de réaliser l'élément de refoulement sous la forme d'un fil et d'enrouler l'élément de refoulement en lui donnant une forme d'hélice. La forme hélicoïdale assure notamment la fixation ou le positionnement du fil de refoulement dans la rampe commune ou dans son perçage. Suivant une autre caractéristique, l'élément de refoulement se compose de plusieurs organes de refoulement, notamment de forme sphérique. De tels organes de refoulement de forme sphérique, s'introduisent d'une manière particulièrement simple dans le perçage de l'accumulateur de carburant à haute pression. Pour éviter d'une manière relativement simple que les billes n'obturent complètement le perçage, le diamètre de l'organe de refoulement est inférieur au diamètre du perçage. Pour influencer de manière positive les caractéristiques d'amortissement malgré la réduction du volume de la rampe commune, l'élément de refoulement a un module d'élasticité choisi pour pouvoir être comprimé par le carburant à haute pression. Ainsi, les variations de pression modifient le volume de l'élément de refoulement et atténuent les pointes de pression. Les matières appropriées, avantageuses pour réaliser l'élément de refoulement, sont notamment les matières plastiques ou les métaux doux. Un système d'injection de carburant équipé d'un accumulateur de carburant à haute pression, a l'avantage particulier d'assurer de meilleures caractéristiques de fonctionnement du moteur en mode marche/arrêt par rapport aux systèmes usuels d'accumulateurs de carburant à haute pression et cela pour un coût comparable.35 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale simplifiée d'un premier exemple de réalisation d'un accumulateur de carburant à haute pression utilisant des éléments de refoulement de forme sphérique, et - la figure 2 montre un second accumulateur de carburant à haute pression dont le perçage est garni de deux éléments de refoulement de forme différente. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un accumulateur de carburant à haute pression 10 comportant une rampe commune 11. Dans l'axe longitudinal de la rampe commune 11 principalement en forme de tige, il y a un perçage traversant 12 pour le carburant. La face frontale de la rampe commune 11 ou du perçage 12 coopère avec une soupape de régulation de pression 13. Le côté opposé du perçage 12 ou de la rampe commune 11, est équipé d'un capteur de pression 14 qui saisit la pression du carburant régnant dans le perçage 12. L'accumulateur de carburant à haute pression 10 tel que décrit ci-dessus, fait partie d'un système d'injection de carburant d'un moteur Diesel. Chaque cylindre du moteur Diesel est équipé d'un injecteur de carburant (non représenté) qui reçoit du carburant de la rampe commune 11. La rampe commune 11 comporte, à cet effet, un embranchement 16 pour chaque injecteur de carburant. Cet embranchement comporte un perçage de dérivation 17 qui débouche perpendiculairement dans le perçage 12 de la rampe 11, notamment avec interposition le cas échéant d'un perçage d'étranglement 18. La figure montre en outre un branchement de carburant 19 au niveau de la soupape de régulation de pression 13 permettant de reconduire l'excédent de carburant de la rampe commune 11 dans le réservoir du véhicule. Selon la figure 1, le perçage 12 de la rampe commune 11 est équipé d'un ensemble d'éléments de refoulement 21. Dans l'exemple de la figure 1, les éléments de refoulement 21 sont constitués par des 4 éléments en forme de billes (ou de sphères), en particulier en matière plastique ou en métal doux. On remarque en outre que le diamètre des éléments de refoulement 21 est inférieur au diamètre du perçage 12 de sorte qu'un élément de refoulement 21 ne peut, à lui seul, fermer 5 complètement la section du perçage 12. En outre, la géométrie ou la taille des éléments de refoulement 21, exclut que même plusieurs éléments de refoulement 21 puissent fermer complètement à un endroit, la section du perçage 12. La figure 2 montre d'autres éléments de refoulement 23, io 24 ou des éléments de refoulement réalisés différemment, présentés dans une seule rampe commune 11 pour simplifier le dessin. On reconnaît sur le côté gauche de la rampe commune 11, un élément de refoulement 23 en forme de tige réalisé de préférence en matière plastique ou en métal comme les éléments de refoulement 21 ci-dessus. 15 Pour cela, l'élément de refoulement 23 comporte des segments 25 de diamètre égal ou constant dans la direction longitudinale et des segments 26 de diamètre ou de section augmentée par rapport aux segments 25. Les segments 26 forment des renforcements notamment entre les perçages de dérivation 17 pour influencer aussi peu que 20 possible leur fonctionnement hydraulique. Pour cela, le diamètre ou la réalisation des segments 26 est telle que la section du perçage 12 ne risque d'être fermée complètement, pour que le carburant puisse passer dans le perçage 12. Pour cela et à titre d'exemple, on pourra également prévoir des rainures longitudinales dans la surface des segments 26. 25 Cette solution n'est pas représentée. Sur le côté droit de la figure 2, on remarque un élément de refoulement 24 en forme de fil 28 enroulé en hélice de sorte qu'il s'applique contre la paroi intérieure du perçage 12. Le fil 28 a un diamètre constant. 30 Il est prévu d'installer l'élément de refoulement 23 et aussi l'élément de refoulement 24 sur toute la longueur du perçage 12. En variante, ces éléments n'occupent qu'une fraction de la longueur du perçage 12, c'est-à-dire ne s'étendent pas sur toute la longueur du perçage 12. Pour des raisons de simplification de montage ou de 35 fabrication, on peut utiliser plusieurs éléments de refoulement 23, 24 qui s'étendent alors après leur montage, sur toute la longueur du perçage 12.5 NOMENCLATURE 10 accumulateur de carburant à haute pression 11 rampe commune 12 perçage/alésage 13 soupape de régulation de pression 16 branchement 17 perçage/branchement de dérivation 18 perçage d'étranglement 19 branchement de carburant 21 élément de refoulement 23 élément de refoulement 24 élément de refoulement 25 segment 26 segment 28 fil REVENDICATIONS1 °) Accumulateur de carburant à haute pression (10), notamment pour des moteurs Diesel comportant un élément accumulateur (11) pour le carburant dont l'axe longitudinal comporte un perçage (12) d'où partent des perçages de dérivation (17) reliés aux injecteurs de carburant, accumulateur caractérisé en ce que - le perçage (12) reçoit au moins un élément de refoulement (21, 23, 24) qui réduit le volume du perçage (12), et - l'élément de refoulement (21, 23, 24) ne ferme complètement le perçage (12) en aucun endroit de la section du perçage (12). 2°) Accumulateur de carburant à haute pression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins dans la zone de débouché des perçages de dérivation (17), la section du perçage (12) est moins réduite vis-à-vis des autres zones par les éléments de refoulement (21, 23, 24). 3°) Accumulateur de carburant à haute pression selon la revendication 1ou2, caractérisé en ce que l'élément de refoulement (23) est en forme de tige. 4°) Accumulateur de carburant à haute pression selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de refoulement (23) comporte des segments (26) épaissis entre les perçages de dérivation (17). 5°) Accumulateur de carburant à haute pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de refoulement (24) est réalisé sous la forme d'un fil (28), et l'élément de refoulement (24) est enroulé en hélice.35 9 6°) Accumulateur de carburant à haute pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par par plusieurs éléments de refoulement (21) réalisés notamment sous la forme de billes. 7°) Accumulateur de carburant à haute pression selon la revendication 6, caractérisé en ce que le diamètre des éléments de refoulement (21) en forme de billes, est inférieur au diamètre du perçage (12). 8°) Accumulateur de carburant à haute pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de refoulement (21, 23, 24) a un module d'élasticité choisi pour que l'élément de refoulement (21, 23, 24) puisse être comprimé par le carburant à haute pression. 9°) Accumulateur de carburant à haute pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de refoulement (21, 23, 24) est en matière plastique ou en un métal doux. 10°) Système d'injection de carburant équipé d'un accumulateur de carburant à haute pression (10) selon l'une des revendications 1 à 9.30