Brevet FR3081961A1 — publié le 20191206

TUYAU DE CARBURANT HAUTE PRESSION ET ENSEMBLE FORMÉ D'UN TEL TUYAU ET D'UN EMBOUT DE RACCORDEMENT [1] L'invention concerne de manière générale le domaine des moteurs thermiques et leurs systèmes d'injection de carburant haute pression. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un tuyau de carburant haute pression pour les systèmes d'injection de carburant haute pression des moteurs thermiques, notamment les systèmes d'injection de carburant dits à rampe commune. L'invention se rapporte aussi à un ensemble formé du tuyau de carburant haute pression et d'un embout de raccordement. [2] Un exemple d'un tuyau de carburant haute pression de la technique antérieure, 10 pour un système d'injection de carburant de moteur thermique, est montré à la Fig.1. [3] Le tuyau de carburant haute pression, référencé 1, comprend à ses deux extrémités une tête de raccordement 11 qui, à la Fig.1, est logée à l'intérieur d'un écrou de serrage 12. Typiquement, le tuyau de carburant haute pression 1 est en acier et les têtes de raccordement 11 sont venues de matière et réalisées, par exemple, avec des techniques 15 de déformation de métaux telles que le matriçage, l'emboutissage ou le repoussage. [4] Il est connu d'avoir une tête de raccordement 11 de type sphérique comme celle montrée à la Fig.2. La tête de raccordement 11 comprend ainsi une portée sphérique 110 pour former l'interface de liaison étanche avec un embout de raccordement sur lequel doit être monté le tuyau de carburant haute pression 1. 20 [005] Le montage du tuyau de carburant haute pression 1 sur un embout de raccordement 13 est montré aux Figs.3 et 4. L'embout de raccordement 13 est par exemple un embout de sortie de carburant d'une pompe d'injection de carburant haute pression 14. Comme visible à la Fig.4, l'embout de raccordement 13 comprend un chanfrein 130 pour former l'interface de liaison étanche avec la tête de raccordement 11. Lors du montage, la 25 portée sphérique 110 de la tête de raccordement 11 est mise en contact avec le chanfrein 130 de l'embout de raccordement 13 et l'interface de liaison étanche est formée grâce à l'effort de serrage appliqué par l'écrou 12. L'effort de serrage provoque l'écrouissage du matériau de la tête de raccordement 11 et le frettage de celle-ci dans l'embout de raccordement 13. 2 [006] Dans un système d'injection de carburant haute pression de moteur thermique, l'étanchéité des liaisons est essentielle et doit tenir une pression habituellement comprise entre 1500 et 2000 bars environ. Le risque d'incendie du véhicule est élevé en cas de fuite de carburant. 5 [007] Dans la technique antérieure décrite ci-dessus, la forme sphérique de la portée 110 de la tête de raccordement 11 facilite le montage de celle-ci dans le chanfrein 130 de l'embout de raccordement 13. Cependant, il a été constaté par l'entité inventive qu'un possible mauvais positionnement de la tête de raccordement 11 dans l'embout 13 peut intervenir lors du montage et conduire à une liaison défectueuse. En effet, comme montré aux Figs.3 et 4, la liaison du type « portée sphérique sur chanfrein » autorise une rotation de la tête de raccordement 11 qui introduit un défaut angulaire a entre l'axe central Al de celle-ci et l'axe central B1 de l'embout de raccordement 13. Le défaut angulaire a est à l'origine, lors du serrage de l'écrou 12 sur l'embout 13, d'un écrouissage non homogène qui peut affecter l'étanchéité de la liaison. Il en est ainsi par exemple dans les zones 15A et 15B de la liaison, visibles à la Fig.4. L'écrouissage est insuffisant dans la zone 15A et peut être la cause d'un défaut d'étanchéité. [8] Le brevet français FR2836701B1 décrit une solution de centrage d'un tuyau d'injection de carburant qui est monté sur un embout. Le tuyau d'injection de carburant comporte une portée sphérique. Cette solution de centrage requiert l'introduction d'une pièce supplémentaire sous la forme d'une bague intermédiaire et a donc un impact sur le coût de la liaison étanche. [9] Le brevet européen EP1995445B1 décrit une liaison du type « portée sphérique sur chanfrein » entre un tuyau d'injection de carburant et un embout, qui est analogue à celle de la technique antérieure décrite ci-dessus. [0010] Il existe donc un besoin pour un tuyau de carburant haute pression perfectionné ne présentant pas les inconvénients susmentionnés de l'état de la technique. [0011] Selon un premier aspect, l'invention concerne un tuyau de carburant haute pression comprenant au moins une tête de raccordement venue de matière et située à une extrémité du tuyau, cette tête de raccordement ayant dans sa partie avant une portée sphérique d'interface de liaison étanche et une collerette centrale formant une butée d'appui pour un écrou de serrage. Conformément à l'invention, la tête de raccordement comprend une 3 collerette cylindrique de centrage qui prolonge la portée sphérique d'interface de liaison étanche. [0012] Selon une caractéristique particulière, le tuyau de carburant haute pression comprend une tête de raccordement venue de matière à chaque extrémité du tuyau, chaque 5 tête de raccordement ayant un écrou de serrage associé inséré dans le tuyau. [0013] Selon un autre aspect, l'invention concerne aussi un ensemble à liaison mécanique étanche haute pression, formé d'un tuyau de carburant haute pression tel que décrit brièvement ci-dessus et d'un embout de raccordement. Conformément à l'invention, l'embout de raccordement comprend un orifice de centrage dans lequel est logée la 10 collerette cylindrique de centrage. [0014] Selon une caractéristique particulière, l'embout de raccordement comprend un chanfrein d'interface de liaison étanche coopérant avec la portée sphérique d'interface de liaison étanche de façon à former ladite liaison mécanique étanche. [0015] L'invention concerne aussi un système d'injection de carburant haute pression de 15 moteur thermique comprenant au moins un ensemble tel que susmentionné, et un moteur thermique comprenant ce système d'injection de carburant haute pression. [0016] D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous d'une forme de réalisation particulière de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 20 - la Fig.1 est une vue en perspective d'un tuyau de carburant haute pression de la technique antérieure ; - la Fig.2 est une vue en perspective d'une tête de raccordement du tuyau de carburant haute pression de la Fig.1 ; la Fig.3 est une vue partielle en perspective montrant un défaut angulaire lors du 25 montage du tuyau de carburant haute pression de la technique antérieure sur un embout de raccordement ; - la Fig.4 est une vue partielle en coupe montrant une liaison mécanique défectueuse, non étanche, entre la tête du tuyau de la technique antérieure et l'embout de raccordement, résultant du défaut angulaire montré à la Fig.3 ; 4 - la Fig.5 est une vue en perspective d'une tête de raccordement dans un tuyau de carburant haute pression selon l'invention ; et la Fig.6 est une vue partielle en coupe montrant un ensemble selon l'invention, à liaison mécanique étanche, formé d'un tuyau de carburant haute pression selon 5 l'invention et d'un embout de raccordement. [0017] En référence aux Figs.5 et 6, il est décrit ci-dessous une forme de réalisation particulière 2 du tuyau de carburant haute pression perfectionnée selon l'invention. Dans cette forme de réalisation particulière, le tuyau de carburant haute pression 2 selon l'invention se distingue du tuyau 1 de la technique antérieure, décrit en référence aux Figs.1 10 à 4, par la configuration de sa tête de raccordement 21. [0018] Comme montré à la Fig.5, la tête de raccordement 21 comprend dans sa partie avant une portée sphérique 210 qui se prolonge par une collerette cylindrique de centrage 211. La collerette cylindrique de centrage 211 se projette parallèlement à l'axe central AA de la tête de raccordement 21 et forme l'extrémité avant de la tête de raccordement 21. La 15 collerette centrale 212 de la tête de raccordement 21 restent analogue à celle de la tête de raccordement 11 du tuyau 1 de la technique antérieure et forme une butée d'appui pour l'écrou de serrage (non représenté). [0019] A la Fig.6, la tête de raccordement 21 est montrée en position de montage dans l'embout de raccordement 23. La portée sphérique 210 est en appui contre le chanfrein 230 20 de l'embout de raccordement 23. La collerette cylindrique de centrage 211 est alors logée à l'intérieur d'un orifice de centrage 231 prévu dans l'embout de raccordement 23. La collerette cylindrique de centrage 211 remplit une fonction de limitation de rotation et prévient tout défaut angulaire. L'alignement coaxial de la tête de raccordement 21 sur l'embout de raccordement 23 est ainsi assuré lors du montage. Une liaison mécanique 25 étanche peut donc être garantie dans l'ensemble formé du tuyau de carburant haute pression 2 et de l'embout de raccordement 23. [0020] L'invention ne se limite pas à la forme de réalisation particulière qui a été décrite ici à titre d'exemple. L'homme du métier, selon les applications de l'invention, REVENDICATIONS1. Tuyau de carburant haute pression (2) comprenant au moins une tête de raccordement (21) venue de matière et située à une extrémité dudit tuyau (2), ladite tête de raccordement (21) ayant dans sa partie avant une portée sphérique d'interface de liaison étanche (210) et une collerette centrale (212) formant une butée d'appui pour un écrou de serrage, caractérisé en ce que ladite tête de raccordement (21) comprend une collerette cylindrique de centrage (211) qui prolonge ladite portée sphérique d'interface de liaison étanche (210). 2. Tuyau de carburant haute pression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une dite tête de raccordement (21) venue de matière à chaque extrémité du tuyau (2), chaque dite tête de raccordement (21) ayant un écrou de serrage associé inséré dans le tuyau (2). 3. Ensemble à liaison mécanique étanche haute pression, formé d'un tuyau de carburant haute pression (2) selon la revendication 1 ou 2 et d'un embout de raccordement (23), caractérisé en ce que ledit embout de raccordement comprend un orifice de centrage (231) dans lequel est logée ladite collerette cylindrique de centrage (211). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit embout de raccordement (23) comprend un chanfrein d'interface de liaison étanche (230) coopérant avec ladite portée sphérique d'interface de liaison étanche (210) de façon à former ladite liaison mécanique étanche. 5. Système d'injection de carburant haute pression de moteur thermique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble (2, 23) selon la revendication 3 ou 4. 6. Moteur thermique comprenant un système d'injection de carburant haute pression selon la revendication 5.