Brevet FR3012850A1 — publié le 20150508

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une soupape de régu- lation de pression comportant une chambre de soupape et une chambre pour un élément d'actionnement de la soupape, la chambre de la sou- pape et la chambre de l'élément d'actionnement étant reliées par une liaison fluidique. Etat de la technique On connaît une telle soupape de régulation de pression selon le document DE 10 2010 043 097 A 1. Cette soupape de régulation commande l'ouverture d'un accumulateur haute pression d'une instal- lation d'injection de moteur à combustion interne. La soupape de régulation de pression comporte un élément de soupape actionné par un actionneur électromagnétique. L'actionneur électromagnétique coopère avec un induit pour agir sur un élément d'obturation qui ferme ou li- bère la liaison hydraulique entre la sortie de l'accumulateur haute pres- sion et la chambre de soupape. La chambre de soupape est reliée par une liaison fluidique à une sortie basse pression de la soupape de régulation de pression. L'induit comporte une plaque d'induit et un goujon d'induit ; la plaque d'induit est montée mobile dans la chambre d'induit. Le branchement basse pression est au-dessus de la chambre d'induit reliée hydrauliquement à la chambre de soupape par la chambre d'induit et une conduite de liaison. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une sou- pape de régulation de pression dont le fonctionnement soit amélioré par rapport à celui de l'état de la technique et cela, en mettant en oeuvre des moyens constructifs réduits. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une soupape de régu- lation de pression du type défini ci-dessus caractérisée en ce que la liai- son fluidique comporte une installation d'étranglement. Ainsi, selon l'invention, l'équilibrage basse pression qui se fait par la liaison fluidique entre la chambre d'induit et la chambre de soupape dans la soupape de régulation de pression fonctionne bien en principe mais l'amortissement, en particulier celui des mouvements de l'induit, est détérioré si bien que d'autres instabilités de la pression de l'ensemble du système ne sont pas complètement amorties. L'installation d'étranglement selon l'invention assure un équilibrage suffisant de la basse pression par la liaison fluidique entre la chambre de soupape et la chambre d'induit mais grâce à l'installation d'étranglement, on a un meilleur amortissement hydraulique des mouvements de l'induit, notamment de la plaque d'induit. Cela améliore globalement de manière significative le fonctionnement de la soupape de régulation de pression avec des moyens constructifs réduits pour l'installation d'étranglement. Selon un développement de l'invention, l'installation d'étranglement est un organe d'étranglement, notamment un tube d'étranglement. L'organe d'étranglement ou le tube d'étranglement peuvent être logés dans la liaison fluidique, par exemple ils peuvent être engagés de force. En variante, selon un autre développement de l'invention, l'installation d'étranglement fait partie de la liaison fluidique en ce qu'elle est par exemple réalisée au moment de la fabrication sur une partie de la longueur de diamètre réduit. Si la liaison fluidique est par exemple réalisée par un perçage, cette installation d'étranglement ne pourra être réalisée que par un perçage de diamètre réduit sur la partie de longueur de la liaison fluidique. Selon un autre développement de l'invention, la liaison fluidique est une conduite de liaison intégrée dans le boîtier de la soupape. Cette conduite de liaison est de préférence un perçage réalisé dans le boîtier de la soupape. Après avoir réalisé le perçage, on enfonce de force le segment d'extrémité de la conduite de liaison dans l'organe d'étranglement ou dans le tube d'étranglement. Ainsi, les moyens de fabrication mis en oeuvre sont réduits et s'appliquent facilement. Selon un développement de l'invention, l'élément d'actionnement est un actionneur électromagnétique comportant une bobine électromagnétique, un induit avec une plaque d'induit installée dans la chambre de l'élément d'actionnement qui constitue la chambre d'induit ainsi qu'un goujon d'induit. De tels actionneurs électromagnétiques existent sous de multiples réalisations et se sont confirmés pour l'actionnement d'une soupape de régulation de pression. Selon un autre développement de l'invention, le goujon d'induit agit sur un élément d'obturation d'un élément de la soupape de régulation de pression qui commande la liaison hydraulique entre l'entrée de la soupape de régulation de pression et la chambre de sou- pape. Selon un autre développement de l'invention, l'entrée de la sou- pape de régulation de pression est reliée à la sortie d'un accumulateur de pression rempli de fluide pour permettre l'ouverture ou la fermeture de la sortie de l'accumulateur de pression. Selon un autre développement de l'invention, la liaison fluidique comporte une conduite intégrée dans l'induit et selon un autre développement, la liaison fluidique comporte en outre une conduite de disque d'amortissement intégrée dans le disque d'amortissement de l'induit électromagnétique. La conduite d'induit et la conduite dans le disque d'amortissement qui sont dans le prolongement l'une de l'autre permettent sans difficulté l'équilibrage des pressions de la chambre d'induit par rapport à la chambre de soupape. Selon un autre développement de l'invention, l'installation d'étranglement a un diamètre d'étranglement compris entre 0,4 mm et 1 mm. Un tel diamètre d'étranglement réalise une zone d'équilibrage de pression qui reste encore bonne et assure en même temps un amortissement suffisant des mouvements de l'induit. Selon un autre développement, la soupape de régulation de pression fait partie d'un système d'injection de carburant et le fluide/liquide est du carburant. Même si l'objet de l'invention est appli- qué par exemple dans le cas d'une soupape de régulation de pression, quelconque, pour un fluide ou un milieu gazeux, l'application préférentielle reste celle des systèmes d'injection de carburant d'un moteur à combustion interne. Le système d'injection de carburant est de préférence un système d'injection à rampe commune. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de soupape de régulation de pression représenté dans l'unique dessin annexé dans lequel la figure unique est une coupe longitudinale d'une soupape de régulation de pression selon l'invention. Description d'un mode de réalisation de l'invention Selon la figure, la soupape de régulation de pression 1 comporte un élément de soupape 10 relié par une entrée 3, par exemple entourée d'un filtre, à un accumulateur haute pression, notamment pour le gazole d'un accumulateur de pression d'un système d'injection à rampe commune. Le système d'injection à rampe commune comporte également un système basse pression avec au moins un réservoir, une pompe basse pression et une installation de filtre ; le système basse pression est relié à un système haute pression par une pompe haute pression commandée, par exemple par une unité de dosage. Le carbu- rant dosé est transféré de la pompe haute pression à l'accumulateur haute pression dans lequel règne une pression allant jusqu'à environ 3 000 bars. L'accumulateur haute pression est lui-même relié par des conduites haute pression à un certain nombre d'injecteurs qui injectent le carburant prélevé dans l'accumulateur haute pression, de façon commandée dans les chambres de combustion associées d'un moteur à combustion interne équipé du système d'injection à rampe commune. Pour réguler le carburant de l'accumulateur haute pression, par exemple d'une manière relativement précise sur un niveau de pression donné, il est prévu une soupape de régulation de pression 1 dont l'entrée 3 communique avec la chambre d'entrée de l'accumulateur haute pression ; le canal de sortie basse pression 4 de la soupape de régulation de pression 1 est relié par une conduite de retour au réservoir. La soupape de régulation de pression 1 est installée sur l'accumulateur haute pression en ce que par exemple un segment du boîtier 16 de la soupape de régulation de pression 1 est logé dans la bride de raccordement constituant la sortie de l'accumulateur haute pression ; la fixation se fait de manière étanche au liquide par une liaison vissée 25. Le canal de sortie basse pression 4 débouche ainsi de manière appropriée de l'accumulateur haute pression ; le canal de sor- tie haute pression 4 peut également arriver dans le boîtier 16 jusqu'au-dessus de la partie vissée 25, contrairement à ce qui est représenté dans la figure, pour y être relié à une conduite. La soupape de régulation de pression 1 comporte un ac- tionneur électromagnétique 5 muni d'une bobine électromagnétique 6 et d'un induit composé d'une plaque d'induit 7 et d'un goujon d'induit 8. Lorsque la bobine électromagnétique 6 est alimentée, la plaque d'induit 7 se déplace en direction de la bobine électromagnétique 6 et en même temps, le goujon d'induit 8, guidé dans la direction longitudinale dans le perçage de guidage 21 du boîtier 16, agit sur un élément d'obturation 9 sous la forme d'une bille pour l'appliquer contre une surface formant siège 2 de l'élément de soupape 10. L'élément d'obturation 9 et le siège de soupape 2 forment ainsi les composants principaux de l'élément de soupape 10. A l'état non alimenté, le goujon d'induit 8 et la plaque d'induit 7 sont soutenus par la pression du carburant dans l'élément de soupape 10 en étant soulevés par un ressort de compression 12 logé dans une chambre à ressort 11 et agissant sur la plaque d'induit 7 de sorte que l'élément d'obturation 9 se soulève de la surface formant siège 2 de l'élément de soupape 10 et libère la liaison hydraulique entre l'entrée 3 et la chambre de soupape 13. La chambre de soupape 13 est reliée directement à au moins un canal de sortie basse pression 4 de sorte que dans cet état de fonctionnement de l'élément de soupape 10 ouvert, le carburant peut sortir de l'accumulateur haute pression et re- tourner au réservoir, réduisant ainsi la pression régnant dans l'accumulateur haute pression. La plaque d'induit 7 est logée dans une chambre d'induit 14 qui communique avec une chambre de décharge 15 au-dessus du goujon d'induit 8. Le boîtier 16 du régulateur de pression 1 constitue la butée inférieure de la plaque d'induit 7 ; dans l'exemple de réalisation présenté, il subsiste un intervalle résiduel 17 entre le boîtier 16 et la plaque d'induit 7. Cet intervalle résiduel 17 peut recevoir un disque d'amortissement qui réduit le rebondissement de la plaque d'induit contre le boîtier 16 lorsque la bobine électromagnétique 6 est alimentée. Dans la région de la plaque d'induit 7, le boîtier 16 est couvert par un couvercle 18 que l'on met en place sur le boîtier 16 après le montage de l'actionneur électromagnétique 5 et que l'on fixe par exemple par sertissage d'une bague de fixation 19 du boîtier 16 en le reliant à celui-ci solidairement. Un capuchon protecteur 20 est installé sur le couvercle d'induit 18 et la bague de fixation 19 ; ce capuchon est par exemple en une matière élastique comme du caoutchouc. Le capuchon protecteur 20 est le cas échéant traversé par le branchement électrique de la bobine électromagnétique. En parallèle au perçage de guidage 21 du goujon d'induit 8, le boîtier 16 comporte une conduite de liaison 22 intégrée qui se poursuit par une conduite d'induit 23 dans la plaque d'induit 7 et cette conduite d'induit 23 débouche dans la chambre de décharge 15 ou la chambre d'induit 14. Du côté opposé, le perçage de liaison ou conduite de liaison débouche dans la chambre de soupape de régulation de pres- to sion 13 et/ou dans le canal de sortie basse pression 4. Ainsi, la chambre d'induit 14 et la chambre de décharge 15 sont reliées par la conduite d'induit 23 et la conduite de liaison 22 à la chambre de soupape 13. Cela garantit l'équilibrage de la pression entre la chambre d'induit 14 ou la chambre de décharge 15 et la chambre de soupape 13 15 par l'intermédiaire de la conduite d'induit 23 et de la conduite de liaison 22. Au cas où il y a une rondelle d'amortissement entre la plaque d'induit 7 et le boîtier 16, celle-ci comporte une conduite de rondelle d'amortissement qui passe précisément dans le prolongement de la conduite de liaison 22 et de la conduite d'induit 23 en assurant la liai- 20 son. Le diamètre de la conduite d'induit 23 et le cas échéant de la con- duite du disque d'amortissement peut être légèrement inférieur à celui de la conduite de liaison 22 car cette liaison n'a pour fonction que de relier la région de la chambre d'induit 14 qui coopère avec la chambre de décharge 15 au moins pour l'essentiel sans perte, avec la région infé- 25 rieure de la chambre d'induit 14. Pour amortir les mouvements de la plaque d'induit 7, notamment lorsque la bobine électromagnétique 6 est alimentée, la conduite de liaison 22 est ensuite montée sur la chambre d'induit 14, par exemple comme organe d'étranglement 24 tel qu'un tube 30 d'étranglement, la liaison étant par exemple engagée de force. L'organe d'étranglement 24 a un diamètre d'étranglement compris de préférence entre 0,4 mm et 1 mm. 35 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Soupape de régulation de pression 2 Surface formant siège de soupape 3 Entrée 4 Canal de sortie basse pression 5 Actionneur électromagnétique 6 Bobine électromagnétique 7 Plaque d'induit 8 Goujon d'induit 9 Elément d'obturation 10 Elément de soupape 11 Chambre à ressort 12 Ressort de compression 13 Chambre de soupape 14 Chambre d'induit 15 Chambre de décharge 16 Boîtier du régulateur de pression 17 Intervalle résiduel 18 Couvercle d'induit 19 Bague de fixation du boîtier 20 Capuchon protecteur 21 Perçage de guidage 22 Conduite de guidage 23 Conduite d'induit 24 Organe d'étranglement 25 Vissage30 REVENDICATIONS1°) Soupape de régulation de pression (1) comportant une chambre de soupape (13) et une chambre d'élément d'actionnement de la soupape (1), la chambre de soupape (13) et cette chambre étant reliées par une liaison fluidique, soupape de régulation de pression caractérisée en ce que la liaison fluidique comporte une installation d'étranglement. 2°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation d'étranglement comporte un organe d'étranglement (24), notamment un tube d'étranglement. 3°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation d'étranglement fait partie de la liaison fluidique. 4°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la liaison fluidique est une conduite de liaison (22) intégrée dans le boîtier (16) de la soupape de régulation de pression (1). 5°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation d'étranglement a un diamètre d'étranglement compris entre 0,4 mm et 1 mm. 6°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'actionnement est un actionneur électromagnétique (5) com- portant une bobine électromagnétique (6), un induit avec une plaque d'induit (7) installée dans une chambre d'induit (14) constituant la chambre de l'élément d'actionnement et un goujon d'induit (8).357°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le goujon d'induit (8) agit sur un élément d'obturation (9) d'un élément de soupape (10) de la soupape de régulation de pression (1) qui règle la liaison fluidique entre l'entrée (3) de la soupape de régulation de pres- sion (1) et la chambre de soupape (13). 8°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'entrée (3) de la soupape de régulation de pression (1) est reliée à la sor- tie d'un accumulateur de pression rempli de liquide pour ouvrir ou fermer la sortie. 9°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la liaison fluidique comporte une conduite d'induit (23) intégrée dans la plaque d'induit (7). 10°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la liaison fluidique comporte une conduite de disque d'amortissement intégrée dans le disque d'amortissement de l'actionneur électromagnétique (5). 11°) Soupape de régulation de pression (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la soupape de régulation de pression (1) fait partie d'un système d'injection de carburant et le fluide/liquide est le carburant.30