Brevet FR3033842A1 — publié le 20160923

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système d'injection comportant une rampe commune ayant au moins un orifice d'entrée communiquant avec une pompe haute pression, un ensemble d'orifices de sortie dont au moins l'un communique avec un injecteur ainsi qu'un orifice de conduite de retour communiquant avec un chemin de conduite de retour par un connecteur, le chemin de conduite de retour communiquant avec le réservoir de carburant, Etat de la technique Les systèmes d'injection de carburant encore appelés sys- tèmes d'injection à rampe commune sont connus de façon générale. On distingue entre les systèmes à rampe commune avec une pompe haute pression à régulation de débit (connue sous la dénomination de système CP3) dans lesquels on peut réduire la pression dans le réservoir de car- burant sous pression (de rampe commune) seulement par la quantité commandée pour l'injection et les fuites et d'autre part entre les systèmes de rampe commune dans lesquels la soupape de limitation de pression ou encore le niveau de pression de commande côté haute pression est utilisé pour réduire la pression dans le système. La présente invention se rapporte à ce second type de système d'injection, c'est-à-dire à un système équipé d'une soupape de limitation de pression ou d'une soupape de commande de pression pour réduire la pression dans le système. Dans un système d'injection de carburant, la rampe commune fournit le carburant à haute pression ; elle reçoit le carburant d'une pompe d'injection de carburant et alimente au moins un injecteur. L'injecteur injecte le carburant dans le cylindre pour sa combustion. L'injection de carburant dans le cylindre se fait à la demande programmée par le système de commande centrale ECU. Lorsque la demande de puissance augmente, du carburant à pression élevée est injecté dans les cylindres ; inversement, lorsque la demande de puissance diminue, la pression en excédant est évacuée par le chemin de conduite de retour de carburant vers le réservoir. Cela se fait pour conserver la stabilité de la rampe commune et distribuer le carburant à la pression requise demandée par les cylindres. Le chemin de conduite de 3033842 2 retour de carburant communique en permanence avec la rampe commune par un connecteur. De façon générale, le connecteur existe sous la forme d'un composant distinct ; le connecteur se visse ou est serti dans la rampe commune. Comme on rencontre des difficultés au niveau 5 de l'assemblage du connecteur et du réservoir de carburant, en particu- lier pour la zone d'étanchéité entre le connecteur et la rampe commune, cela peut produire des fuites basse pression de carburant. Il existe d'autres inconvénients dans les systèmes connus, se traduisant globalement par un coût élevé : le coût de montage du connecteur sur la 10 rampe commune, les tests de mise à jour et de coût de détection de fuites dans le circuit basse pression. Pour réduire les coûts de fabrication et de montage ainsi que les coûts d'essai, il faut modifier l'assemblage de la rampe commune et du connecteur. Selon l'état de la technique on connait le document 15 US 6675774 qui décrit un système d'injection de carburant dans un moteur à combustion interne, en particulier un moteur diesel. Le système comporte un réservoir de carburant alimenté par une pompe haute-pression et fournissant le carburant à un certain nombre d'injecteurs correspondant au nombre de cylindres du moteur. Ce sys- 20 tème comporte une soupape de limitation de pression reliée de manière étanche au réservoir de carburant. La soupape de limitation de pression a un corps de soupape, une région haute pression, une région basse pression, un siège de soupape orienté vers l'entrée, un corps de soupape mobile axialement et un ressort de soupape poussant le corps de 25 soupape en direction du siège de soupape. La soupape de limitation de pression est intégrée (au moins partiellement) dans le réservoir de carburant de façon que le siège de soupape et le corps de soupape soient associés géométriquement au réservoir de carburant et que la séparation étanche de la soupape de limitation de pression par rapport au ré- 30 servoir de carburant soit associée à la région basse pression de la soupape de limitation de pression. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et a pour objet un système d'injection du type défini ci- 3033842 3 dessus, caractérisé en ce que le connecteur est intégré à. la rampe commune. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le connecteur de la rampe commune a un perçage et une arête de rupture. 5 Suivant une autre caractéristique, le connecteur est inté- gré à la rampe commune par forgeage. Suivant une autre caractéristique, l'invention a pour objet un système d'injection dont le retour de carburant de l'orifice de conduite de retour est commandé par une soupape de limitation de 10 pression équipant le connecteur de la rampe commune. Suivant une autre caractéristique, le débit de carburant de l'orifice de conduite de retour est commandée par une soupape de commande de pression équipant le connecteur de la rampe commune. Dessins 15 La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation décrits ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un diagramme du circuit du système d'injection de carburant selon l'invention et, 20 - la figure 2 montre une rampe commune utilisée dans le système d'injection de carburant. Description de modes de réalisation La figure 1 montre un circuit d'un système d'injection de carburant. Le système d'injection de carburant se compose d'un réser- 25 voir 100 équipé d'une pompe électrique d'alimentation 102, d'un filtre à carburant 103, d'une pompe à haute pression 104, d'une rampe commune 106 et d'un (plusieurs) injecteurs 108. Une série de conduites d'alimentation relie chaque composant du système d'injection de carburant pour un transfert efficace du carburant. Le carburant du réservoir 30 100 passe à travers le filtre à carburant 103 pour arriver à l'entrée de la pompe haute pression 104 qui met le carburant en pression. Le carburant comprimé par la pompe haute pression 104 arrive dans la rampe commune 106 pour être injecté par l'injecteur 108. Les composants du système d'injection de carburant sont commandés par une unité de 35 commande électronique (ECU). Le système d'injection de carburant se 3033842 4 compose d'un circuit basse pression et d'un circuit haute pression. Le chemin du circuit en amont de la pompe haute pression 104 est le circuit basse pression et la partie du circuit en aval de la pompe haute pression 104 est le circuit basse pression et la partie du circuit en aval 5 de la pompe haute pression 104 est le circuit haute pression. Le circuit haute pression sera décrit ci-après de manière plus détaillée. Le circuit haute pression comporte la rampe commune 106 (rail commun) qui reçoit le carburant à haute pression fourni par la pompe haute pression 104. La rampe commune 106 accumule le carbu- 10 rant à haute pression et alimente les injecteurs pour injecter le carbu- rant dans les cylindres. La figure 2 est une vue en coupe de la rampe commune 106 du système d'injection de carburant. La rampe commune 106 comporte un orifice d'entrée 105 communiquant avec une pompe haute 15 pression, et à un ensemble d'orifices de sortie 107.Chacun des orifices de sortie 107 communique avec un injecteur. Un orifice de conduite de retour 109 communique avec un chemin de conduite de retour 110 par un connecteur 111. Le chemin de conduite de retour 110 est représenté en communication avec le réservoir de carburant. Le connecteur 111 20 fait corps avec la rampe commune 106. Le connecteur 111 réalise la connexion fluidique entre l'orifice de conduite de retour 109 de la rampe commune 106 et le chemin de conduite de retour 110. Le carburant traverse le perçage 112 du connecteur 111 pour arriver dans le chemin de conduite de retour 110. Le connecteur 111 est intégré dans la rampe 25 commune par forgeage. Le connecteur 111 et la rampe commune 106 peuvent être usinés dans un bloc de matériau. Le connecteur 111 comporte un perçage 112 et une arête de rupture 113. L'arête de rupture 113 se présente sous la forme d'un chanfrein ou d'un filet. L'arête de rupture 113 est la surface par laquelle le carburant de la rampe com- 30 mune arrive dans le connecteur 111. Selon un mode de réalisation, le connecteur 111 comporte un perçage 112 sans arête de rupture. Au début, la rampe commune 106 reçoit la haute pression fournie par la pompe de haute pression. Le carburant de la rampe commune 106 arrive aux injecteurs pour être injecté dans les cylindres. 35 Les injecteurs injectent du carburant aussi longtemps que la pression 3033842 5 dans la rampe est supérieure à la pression à l'extrémité de l'injecteur. Lorsque la demande de carburant à injecter diminue à la pression actuelle, on réduit la pression à laquelle le carburant est disponible dans la rampe commune 106 pour réduire les risques de dommage de la 5 rampe commune 106. Cela se fait avec l'orifice de conduite de retour 109. L'orifice de conduite de retour 109 est commandé par une soupape de limitation de pression à proximité du connecteur 111 de la rampe commune 106 ou de la soupape de commande de pression à proximité du connecteur 111 de la rampe commune 106. La pression est détermi- 10 née en fonction de facteurs tels que la vitesse du moteur, le parcours du moteur, la température ou des éléments analogues. Le carburant accumulé dans la rampe commune 106 revient alors au réservoir 100 par le chemin de conduite de retour 109 puisque le connecteur 111 laisse la pression dans la rampe commune 106 également appelée connecteur 15 pour la commande de pression. 20