Brevet FR3084702A1 — publié le 20200207

Méthode d'assemblage d'une vanne hydraulique DOMAINE TECHNIQUE La présente invention est relative à une vanne hydraulique et plus particulièrement à la vanne d'un injecteur de carburant diesel. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Selon la figure 1 est représenté un injecteur 10 de carburant diesel, les injections sont commandées par une électrovanne 12 qui ouvre ou ferme un canal de fuite 25 permettant ainsi de piloter la pression dans une chambre de contrôle. L'électrovanne 12 est pourvu d'un alésage 32 et comprend un manchon 36. Selon la figure 1, ladite électrovanne 12 comprend une tige 46 coulissant dans le manchon 36 montée serrée dans l'alésage 32 pourvu dans le corps 26 de l'électrovanne, une armature 48 magnétique étant fixée à une extrémité de la tige 46. Le manchon 36 comprend des trous traversants dans le prolongement du canal de fuite 25. Lors de l'ouverture de l'électrovanne, la tige 46 est soumise à un effort radiale en provenance du canal de fuite 25 via des trous traversants 42, 44 agencés dans le même plan que le canal de fuite 25. Ledit canal de fuite 25 débouche dans une gorge annulaire entourant le manchon 36 limitant le serrage de celle-ci aux zones extrêmes de l'alésage situées de part et d'autre de la gorge annulaire. De plus le manchon 36 est radialement percé de sorte qu'un trou permet à du carburant sous pression de passer de la gorge à l'intérieur du manchon. Le passage de carburant par exemple dans deux trous traversants 42, 44 du manchon 36 sont agencés à deux distances différentes du canal de fuite 25 et crée ainsi des contraintes sur le manchon 36. Dans le manchon 36, la tige 46 est guidée le long d'une zone de guidage 40 s'étendant entre ledit trou 42 radial et l'extrémité du manchon 36 opposée à l'armature 48 magnétique. Malgré le jeu fonctionnel restreint entre la tige 46 et le manchon 36, en cours d'utilisation le carburant sous pression déforme le manchon 36 et le déplace radialement de sorte que le manchon 36 se rapproche de la tige 46 pour limiter les fuites le long de la zone de guidage. Dans ce contexte, l'objet de l'invention est de résoudre les problèmes mentionnés précédemment. 2 RESUME DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés précédemment en proposant une méthode d'assemblage d'une vanne hydraulique 5 de commande d'un injecteur de carburant. La vanne hydraulique comprend : un corps d s'étendant le long d'un axe longitudinal dans lequel est serrée un manchon (tubulaire, le corps est pourvu d'un alésage et d'un canal de retour ayant un orifice de sortie, le manchon tubulaire comprenant une paroi agencée entre une première 10 surface et une deuxième surface, et étant pourvu d'au moins deux trous radiaux et traversants la paroi du manchon et le premier trou et le deuxième trou étant symétriques par rapport à l'axe longitudinal. Les étapes d'assemblage de la vanne hydraulique sont les suivantes : - pourvoir le corps et le manchon, 15 - repérer et aligner l'orifice de sortie suivant un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal et aligner les trous du manchon suivant un axe perpendiculaire au plan comprenant les deux axes perpendiculaires à l'axe longitudinal, - insérer le manchon en force dans l'alésage du corps de sorte que la distance circonférentielle entre l'orifice de sortie et le premier trou du manchon 20 soit égale à la distance circonférentielle entre l'orifice de sortie et le deuxième trou. De plus dans une alternative au mode de réalisation le manchon ne comprend que deux trous De plus la méthode d'assemblage de la vanne hydraulique de commande dans laquelle le manchon a les deux trous symétriques par rapport à l'axe longitudinal la méthode d'assemblage comprenant l'étape suivante : 25 - insérer en orientant le manchon en force dans l'alésage du corps afin d'avoir un angle de 90 degrés entre l'orifice de sortie du corps et chacun des deux trous du manchon dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de sorte à ce que les deux trous soient à équidistance de l'orifice de sortie. De plus la vanne hydraulique comprend un corps et un manchon selon les méthodes de réalisations 30 décrites ci-dessus. De plus un injecteur de carburant comprend une vanne hydraulique agencée entre un porte actionneur et une buse d'injection, ladite vanne hydraulique étant assemblée selon les méthodes d'assemblage décrites c - dessus. 3 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et en regard des dessins annexés 5 donnés à titre d'exemple non limitatif - La figure 1 est une vue en coupe du manchon et du corps selon l'art antérieur, - La figure 2 est une vue en coupe d'un injecteur de carburant selon l'invention, 10 - La figure 3 est une vue en coupe agrandie de la vanne hydraulique selon l'invention, - La figure 4 est une vue en coupe du manchon et du corps selon invention, - La figure 5 est une vue du dessus du manchon et du corps selon 15 l'invention. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES L'invention est maintenant décrite en référence aux figures en annexe. Pour faciliter et clarifier la description qui suit, l'orientation de haut en bas est 20 choisi arbitrairement et, les mots et expressions tels que "ci-dessus, dessous, dessus, dessous ." peuvent être utilisé sans aucune intention de limiter l'invention. Selon la figure 2 est représenté un injecteur de carburant 110 faisant parti du système d'injection d'un moteur à combustion interne en section axiale selon 25 un axe longitudinal X. L'injecteur 110 comprend une vanne hydraulique 112 de contrôle maintenu serrée par un écrou d'injecteur 114 entre un porte actionneur 116 et une buse d'injection 118. L'injecteur de carburant 110 comprend un circuit haute pression 120 et un circuit de retour 122. Le circuit haute pression 120 est appelé aussi circuit HP 30 120. Le circuit HP 120 a un canal principal parcourant l'injecteur 110 depuis une bouche d'entrée jusqu'à des trous d'injection et, une branche de dérivation permettant l'alimentation d'une chambre de contrôle 124. Dans ledit canal 4 principal est agencé une première restriction NPO de passage, connue sous son acronyme anglais NPO signifiant « Nozzle Path Orifice » qui veut dire gicleur, créant une chute de pression entre l'amont et l'aval, la branche de dérivation s'étendant depuis l'amont de la première restriction NPO vers la chambre de 5 contrôle 124. Le circuit de retour 122 repart de ladite chambre de contrôle 124 pour s'étendre jusqu'à une bouche de sortie. Dans ce circuit de retour 122 sont arrangées une deuxième restriction SPO, connue aussi sous l'acronyme anglais SPO signifiant « Spill Orifice » qui veut dire orifice de dépressurisation, et la 10 vanne de contrôle 112 qui ouvre ou ferme ledit circuit. Lorsque celui-ci est fermé, la pression dans la chambre de contrôle 124 augmente repoussant une aiguille 127 dans une position empêchant l'injection de carburant et, lorsque la vanne 112 ouvre le circuit de retour 122 le carburant sous pression peut s'échapper de la chambre de contrôle dans laquelle la pression chute permettant à l'aiguille 127 de 15 se déplacer vers une position d'injection du carburant. Dans un mode de réalisation qui est décrit plus précisément dans les figures 3, la vanne de contrôle 112 comprend un corps 126 cylindrique s'étendant selon l'axe longitudinal X entre une première face 128 transverse, ou face supérieure, agencée contre le porte injecteur et, une seconde face 130 transverse, 20 ou face inférieure, agencée contre la buse d'injection, le circuit HP 120 s'étendant dans une zone excentrée du corps 126 et comprenant la première restriction NPO arrangé au voisinage de la face inférieure 130. Le circuit de retour 122 comprend un alésage hydraulique 132 s'étendant selon l'axe longitudinal X depuis un fond aveugle 134, proche de la face 25 inférieure 130, jusqu'à une ouverture située au centre du fond d'un évidement s'ouvrant plus largement dans la face supérieure 128. Selon les figures 2 et 3, dans la face inférieure 130 du corps 126 s'ouvre un hémisphère creux en liaison direct avec la chambre de contrôle 124 et duquel part un canal restreint formant la deuxième restriction SPO qui rejoint un canal de 30 retour 125 de fuite de carburant s'étendant en biais dans le corps 126 depuis une extrémité inférieure à un orifice de sortie OS débouchant dans l'alésage 132. 5 Selon la figure 4 est décrit l'alésage 132 où est inséré le manchon 136 ayant une paroi 137 tubulaire cylindrique maintenue serrée dans deux zones de serrage 138,140. Selon les figures 4 et 5, le manchon 136 s'étend dans l'alésage 132 5 depuis une première extrémité affleurant avec le fond de l'évidement jusqu'à une seconde extrémité située au niveau de la limite inférieure de la seconde zone de serrage. De plus, le manchon 136 est pourvue d'au moins deux trous 142,144 traversant la paroi 137 et créant une liaison fluidique permanente entre l'orifice de sortie OS et l'intérieur du manchon 136. 10 La vanne 112 comprend de plus un ensemble tige-armature comprenant une tige 146 globalement cylindrique insérée et sertie au centre d'une armature 148 magnétique en forme de disque. La tige 146 est montée glissante dans le manchon 136 et s'étend depuis une première extrémité émergeant dans l'évidement et à laquelle est fixée l'armature 148 magnétique jusqu'à une seconde 15 extrémité affleurant avec la seconde extrémité du manchon 136. Selon les figures 4 et 5, la tige 146 est guidée contre la face intérieure du manchon 136 le long d'une zone de guidage située vers le fond de l'alésage 32 entre l'ouverture des trous traversant 142, 144 et la seconde extrémité du manchon. Au niveau de l'ouverture dans l'évidemment, la tige 146 et le manchon 20 136 coopèrent pour définir un siège hydraulique 150 et, entre le siège 150 et la zone de guidage, dans la partie faisant face aux trous traversant 142,144, la tige 146 est amincie. Selon la figure 5 est décrit une alternative au mode de réalisation décrit précédemment où le manchon 136 ne comprend que deux trous 142, 144 agencés 25 symétriquement par rapport à l'axe longitudinal X. le trou 142 est appelé premier trou 142 et le trou 144 est appelé le deuxième trou 144. Le canal de retour 125 présente un orifice de sortie OS dont la distance DOS est la largeur de l'orifice de sortie OS. Le point milieu de la distance DOS est appelé le point MOS. Les deux trous 142,144 définis dans le manchon 136 sont à équidistance de l'orifice de 30 sortie OS décrit dans la relation suivante. Le point M142 est le point milieu de la largeur L142 du trou 142 et le point M144 est le point milieu de la largeur L144 du trou 144. L'invention est caractérisée par la relation suivante : DC142 = DC144 avec la distance circonférentielle DC142 entre le point 6 M142 et le point MOS et la distance circonférentielle DC144 é entre le point M144 et le point MOS. Nous allons décrire la méthode d'assemblage de la vanne hydraulique 5 112 de contrôle telle que décrit précédemment pour l'invention, c'est-à-dire où le manchon 136 comprend deux trous 142,144. Les étapes de l'assemblage sont les suivants : a/ pourvoir le corps 126, la tige 46, une armature 148 , le manchon 136, b) sertir la tige 146 sur l'armature 148, 10 c) repérer et aligner l'orifice de sortie OS du canal de retour 125 avec les trous 142,144 du manchon 136 selon un axe Y perpendiculaire à l'axe X longitudinal. d) insérer le manchon 136 en force dans l'alésage 132 du corps 126 de sorte que la distance circonférentielle DC142 entre l'orifice de sortie OS et le 15 premier trou 142 du manchon 36 soit égale à la distance circonférentielle DC144 entre l'orifice de sortie OS et le deuxième trou 144, e) monter la tige 146 et l'armature 148 sertis ensemble dans le manchon 136, la tige 146 a une extrémité affleurant une extrémité du manchon 136. Dans l'alternative où le manchon 136 ne comprend que deux trous 20 142,144, l'étape d'assemblage de la vanne hydraulique 112 comprend l'étape suivante dl) dl)insérer en orientant le manchon 136 en force dans l'alésage 132 du corps 126 afin d'avoir un angle de 90 degrés entre l'orifice de sortie OS du corps 126 et chacun des deux trous 142 ,144 du manchon 136 de sorte à ce que les deux 25 trous 142,144 soient à équidistance de l'orifice de sortie OS. Le fonctionnement de l'injecteur 110 est maintenant résumé en deux étapes clés : Etape 1 : une bobine agencée dans le porte actionneur 116 n'est pas 30 alimentée et, un ressort de vanne agencé au coeur de la bobine repousse la tige 146 en position fermée du siège hydraulique 150 et obture le circuit de retour 125. Le carburant haute pression entre dans la chambre de contrôle 124 où la pression 7 augmente repoussant l'aiguille 127 vers une position empêchant l'injection de carburant. Etape 2 : La bobine est alimentée et génère un champ magnétique qui attire et déplace l'armature 148 et par là même ouvre le siège hydraulique 150. Le 5 carburant peut alors sortir de la chambre de contrôle 124 en passant successivement par l'hémisphère creux, la deuxième restriction SPO, le canal de retour 125, l'orifice de sortie OS, les trous 142, 144 pour sortir par le siège hydraulique 150 dans l'évidement avant de s'écouler dans le circuit de retour jusque vers une bouche de sortie. 10 REFERENCES 10 injecteur 12 électrovanne 15 25 canal de fuite 26 corps 32 alésage 36 manchon 42 trou 20 44 trou 46 tige 48 armature 110 injecteur de carburant 112 vanne hydraulique 25 114 écrou 116 porte actionneur 118 buse d'injection 120 circuit haute pression 122 circuit de retour 30 124 chambre de contrôle 125 canal de retour 126 corps 127 aiguille 8 128 première face 130 deuxième face 132 alésage 134 fond aveugle 5 136 manchon 137 paroi 138 première zone de serrage 140 deuxième zone de serrage 142 trou de manchon 10 144 trou de manchon 146 tige 148 armature 150 siège hydraulique X axe longitudinal 15 Y axe Z axe NPO première restriction SPO deuxième restriction OS orifice de sortie 20 L]42 largeur du trou 142 L144 largeur du trou 144 DOS largeur de l'orifice de sortie OS D142 distance D144 distance 25 MOS point milieu de la distance DOS M142 point milieu de la distance D142 1\4144 REVENDICATIONS: 1. Méthode d'assemblage d'une vanne hydraulique (112) de commande d'un injecteur de carburant (110), la vanne hydraulique (112) comprenant : un corps (126) s'étendant le long d'un axe longitudinal (X) dans lequel est serrée un manchon (136) tubulaire, le corps (126) est pourvu d'un alésage (132) et d'un canal de retour (125) ayant un orifice de sortie (OS), le manchon (136) tubulaire comprenant une paroi (137) agencée entre une première surface et une deuxième surface, et étant pourvu d'au moins deux trous (142, 144) radiaux et traversants la paroi (137) du manchon (136) et le premier trou (142) et le deuxième trou (144) étant symétriques par rapport à l'axe (X), les étapes d'assemblage de la vanne hydraulique (112) sont les suivantes - pourvoir le corps (126) et le manchon (136), - repérer et aligner l'orifice de sortie (OS) suivant un axe (Y) perpendiculaire à l'axe longitudinal (X) et aligner les trous (142,144) du manchon (136) suivant un axe (Z) perpendiculaire au plan (X, Y), - insérer le manchon (136) en force dans l'alésage (132) du corps (126) de sorte que la distance circonférentielle (DC142) entre l'orifice de sortie (OS) et le premier trou (142) du manchon (136) soit égale à la distance circonférentielle (DC144) entre l'orifice de sortie (OS) et le deuxième trou (144). 2. Méthode d'assemblage de la vanne hydraulique (112) de commande d'un injecteur (10) de carburant selon la revendication 1, dans laquelle le manchon (136) ne comprend que deux trous (142,144) . 3. Méthode d'assemblage de la vanne hydraulique (112) de commande d'un injecteur (110) de carburant selon la revendication 2, dans laquelle le manchon (136) a les deux trous (142,144) symétriques par rapport à l'axe longitudinal (X), la méthode d'assemblage comprenant l'étape suivante : - insérer en orientant le manchon (136) en force dans l'alésage (132) du corps (126) afin d'avoir un angle de 90 degrés entre l'orifice de sortie (OS) du corps (126) et chacun des deux trous (142,144) du manchon (136) dans le plan l0 (Y,Z) perpendiculaire à l'axe longitudinal (X) de sorte à ce que les deux trous (142,144) soient à équidistance de l'orifice de sortie (OS). 4. Vanne hydraulique (112) comprenant un corps (126) et un manchon 5 (136) selon les revendications 1 à 3. 5. Injecteur de carburant (110) comprenant une vanne hydraulique (112) agencée entre un porte actionneur (116) et une buse d'injection (118), ladite vanne hydraulique (112) étant assemblée selon les revendications 1 à 4. 10