Brevet FR3092625A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : Ensemble guide haut Domaine technique [0001] La présente invention concerne généralement le domaine des injecteurs de carburant et plus précisément un injecteur équipé d'un moyen de détection de la position de l'aiguille. [0002] ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION [0003] Un injecteur de carburant comprend classiquement une aiguille pilotée en ouverture et en fermeture en fonction de la pression régnant dans une chambre de commande, laquelle pression est fonction de la position d'une électrovanne de commande. Ces petits déplacements s'effectuent à grande vitesse. Les performances régulièrement accrues nécessitent maintenant pour un pilotage optimal un retour d'information quant à la position réelle de l'aiguille. [0004] On tonnait des dispositifs dans lesquels un capteur est agencé sur l'injecteur, voire un injecteur dans lequel certaines surfaces des composants du corps sont pourvues de revêtements résistifs de sorte qu'une mesure de résistance électrique puisse être réalisée entre deux éléments de l'injecteur. [0005] Pour améliorer l'injection de carburant diesel dans les cylindres d'un moteur à combustion interne, une stratégie de boucle fermée est mise en oeuvre dans laquelle une unité de commande reçoit un signal relatif à la position de l'aiguille de l'injecteur de carburant. Plusieurs dispositifs d'interrupteurs électriques ont été conçus en utilisant l'extrémité de l'aiguille et la face d'appui complémentaire pour établir un contact électrique. [0006] L'interrupteur électrique appelé « ICL », acronyme anglais de « injector closed loop » qui veut dire boucle fermée d'injecteur. L'interrupteur électrique « ICL » est basé sur le fait que le circuit électrique de commutation est en série avec des résistances de tirage, alimentées par une tension continue. La résistance de l'injecteur est liée à la position de l'aiguille de l'injecteur et change généralement en fonction de la position de l'aiguille et du contact physique entre l'aiguille et un corps de la buse ou avec un ensemble de vanne de contrôle d'injecteur. Le circuit électrique de commutation est un circuit de détection de positionnement de l'aiguille. Afin d'améliorer la précision et la stabilité de la lecture de l'interrupteur électrique, une tension plus élevée est appliquée aux bornes du circuit de détection de positionnement de l'aiguille, ce qui donne de meilleurs résultats. Cela reste néanmoins difficile à conserver dans le temps dû à l'usure des pièces mécaniques tel que l'ensemble guide haut qui subit l'usure sur la surface supérieure dans la zone au contact d'une tige de vanne agencé dans une chambre basse pression. Cette zone de contact s'use du fait de la cavitation. Le re- 2 vêtement des surfaces de l'ensemble guide haut est détruit en partie clans la zone de contact entre la tige de vanne et la surface supérieure de l'ensemble guide haut du fait de la cavitation ou de l'usure mécanique. [0007] Dans ce contexte, l'objet de l'invention est de résoudre les problèmes mentionnés précédemment. Résumé de l'invention [0008] La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés précédemment en proposant un ensemble guide haut agencé dans un injecteur de carburant et s'étendant le long d'un l'axe longitudinal, comprimé entre un corps de buse en contact électrique avec la masse et un corps de vanne de contrôle pourvu d'une chambre basse pression et d'un canal connecté à un orifice de restriction de sortie. L'ensemble guide haut est électriquement isolé entre le corps de buse et le corps de vanne. L'ensemble guide haut comprend un membre guide haut ayant une base cylindrique supérieure comprenant une face latérale cylindrique, une face plane haute adaptée à être comprimé contre le corps de vanne, une face plane basse adaptée à être comprimé contre le corps de buse et un alésage non débouchant longitudinal permettant à une aiguille de coulisser. [0009] Lc membre guide haut comprend un insert céramique agencé dans un trou borgne. l'insert céramique est pourvu d'un canal de retour longitudinal communicant à une première extrémité avec la chambre basse pression et à une deuxième extrémité à un conduit basse pression agencé dans le membre guide haut. [0010] De plus l'insert céramique est réalisé en un matériau céramique isolant électrique de type alumine. De plus un procédé de fabrication d'un ensemble guide haut tel que décrit précédemment, comprend les étapes suivantes : [0011] - pourvoir un membre guide haut et un insert céramique, [0012] - réaliser un perçage longitudinal d'un canal de retour dans un insert céramique avec deux diamètres différents, [0013] - insérer l'insert céramique dans un trou borgne du membre guide haut, [0014] - déposer un revêtement isolant électriquement de type alumine sur toutes les faces du membre guide haut. [0015] Un Injecteur comprend un ensemble guide haut tel qu'il est décrit précédemment. Brève description des dessins 100161 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 donnés à titre d'exemple non limitatif. La I Fig. 1 I est une vue schématique de l'injecteur et du circuit de détection de positionnement selon l'invention. 3 La [Fig. 2] est une vue en coupe agrandie de l'ensemble guide haut selon l'invention. [0017] DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES [0018] L'invention est maintenant décrite en référence aux figures et dans un [0019] but de clarté et de concision de la description une orientation de haut en bas selon le sens de la figure 1 sera utilisé sans aucune intention limitative quant à l'étendue de la protection, notamment au regard des différentes installations d'un injecteur dans un véhicule. Des mots tels que « haut, bas, en dessous, en dessus, vertical, monter, descendre » seront utilisés sans intention limitative. [0020] La figure 1 illustre un injecteur 10 s'étendant le long d'un axe longitudinal X. L'injecteur 10 comprend un actionneur 12 piloté par un calculateur 14, un ensemble de vanne de contrôle 16 et un ensemble de buse 18 agencée dans la partie inférieure de l'injecteur 10. L'ensemble vanne de contrôle 16 comprend un corps de vanne 20 de contrôle, une soupape de commande 22 et une chambre basse pression 24. L'ensemble de busc 18 comprend un corps de busc 26, une aiguille 28 et une chambre haute pression 30 dans laquelle se trouve une extrémité supérieure de l'aiguille 28. L'injecteur 10 comprend de plus un écrou (non représenté). L'écrou maintient ensemble le corps de vanne 20 et le corps de buse 26. L'injecteur 10 est pourvu d'un circuit haute pression qui permet au carburant de s'écouler d'une entrée jusqu'à des trous d'injection agencés dans une partie inférieure du corps de busc 26 et un circuit de retour basse pression qui permet au carburant non injecté, également identifié comme une fuite de retour, de refluer vers une sortie. L'injecteur 10 comprend de plus un circuit de détection de positionnement 32 de l'aiguille 28, appelé aussi communément ICL ». Le circuit de détection de positionnement 32 de l'aiguille 28 est un circuit électrique. La mesure électrique consiste en une mesure de différence de potentiel compris entre la masse M et la source de tension. La valeur de tension maximale est la valeur de la source de tension. [0021] Comme décrit dans la figure 2, l'injecteur 10 de carburant comprend de plus un ensemble guide haut 34. L'ensemble guide haut 34 s'étend le long d'un axe longitudinal X, comprimé entre le corps de buse 26 et le corps de vanne 20 de contrôle. Le corps de vanne 20 est pourvu d'une chambre basse pression 24 et d'un canal compris entre la chambre basse pression 24 et un orifice de restriction de sortie SPO. L'ensemble guide haut 34 est électriquement isolé entre le corps de buse 26 et le corps de vanne 20. L'ensemble guide haut 34 comprend un membre guide haut 38 ayant une base cylindrique supérieure comprenant une face latérale 40 cylindrique, une face plane haute 42 adaptée à être comprimé contre le corps de vanne 20, une face plane basse 44 adaptée à être comprimé contre le corps de buse 26 et un alésage 46 non débouchant longitudinal agencé pour permettre à l'aiguille 28 de coulisser. Le membre guide haut 34 comprend de plus un trou borgne 47. Comme décrit dans les figures 1 et 2, l'injecteur 10 est agencé de sorte qu'en utilisation le corps de busc 26 soit en contact électrique avec la masse M. Le membre guide haut 38 comprend un insert céramique 48 pourvu d'un canal de retour 50 longitudinal communicant à une première extrémité 52 avec la chambre basse pression 36 et à une deuxième extrémité 54 à un conduit basse pression 56. Le conduit basse pression 56 est agencé dans le membre guide haut 38. Le canal de retour 50 de l'insert céramique 48 est pourvu de deux diamètres différents. L'avantage de l'insert céramique 48 est de permettre de supprimer une plaque métallique isolante électrique dite plaque ICL. [0022] Nous allons décrire le procédé de fabrication d'un ensemble guide haut 34 qui comprend les étapes suivantes : [0023] - pourvoir un membre guide haut 38 et un insert céramique 48, [0024] - réaliser un perçage longitudinal du canal de retour 50 dans l'insert céramique 48 avec deux diamètres différents, [0025] - insérer l'insert céramique 48 dans le trou borgne 47 du membre guide haut 38, [0026] - déposer un revêtement isolant électriquement de type A1203 appelé aussi alumine sur toutes les faces du membre guide haut 38. [0027] L'injecteur 10 comprend l'ensemble guide haut 34 tel qu'il est décrit précédemment. [0028] En fonctionnement, l'injecteur 10 comprend l'aiguille 28 coulissante dans l'alésage 46 comme représenté sur les figures 1 et 2. Le mouvement de l'aiguille 28 est contrôlé à l'aide de deux chambres, la chambre à haute pression 30 et une chambre basse pression 24, qui communique avec le réservoir de vidange à basse pression (non représenté). Lorsque débute l'injection, l'actionneur 12, alimenté électriquement, vient attirer la soupape de commande 22. La soupape de commande 22 est située dans la chambre basse pression 24 et se déplace vers le haut contre l'action d'un ressort de bobine, la soupape de commande 22 se soulève alors loin de son siège agencé dans la chambre basse pression 24. En conséquence, le carburant peut s'échapper de la chambre haute pression 30 de commande vers la chambre basse pression 24 par un passage de retour (non représenté). Comme représenté dans les figures 1 et 2, l'actionneur 12 électromagnétique comprend un ensemble de bobine fixe, la soupape de commande 22 magnétique mobile se déplaçant vers l'ensemble de bobine lorsque celle-ci est électriquement alimentée. De plus le ressort de bobine repousse en permanence la soupape de commande 22 magnétique vers une position éloignée de l'ensemble de bobine. Lorsque l'actionneur 12 n'est pas alimenté, la soupape de commande 22 est repoussée par le ressort de bobine vers une position qui empêche au carburant de s'écouler vers le canal de retour 50 qui est fermé, ce qui retient le carburant à haute pression qui arrive dans la chambre haute pression 112. Alors la pression dans la chambre haute pression 30 remonte et l'aiguille 28 est repoussée vers le bas par un ressort d'aiguille et une extrémité inférieure de l'aiguille 28 est en contact avec un siège du corps de busc 26 et une extrémité supérieure de l'aiguille 28 est éloignée de la face inferieure du corps de vanne 20. [0029] LISTE DES REFERENCES UTILISEES [0030] 10 injecteur [0031] 12 actionneur [0032] 14 calculateur [0033] 16 ensemble de vanne de contrôle [0034] 18 ensemble de busc [0035] 20 corps de vanne [0036] 22 soupape de commande [0037] 24 chambre basse pression [0038] 26 corps de busc [0039] 28 aiguille [0040] 30 chambre haute pression [0041] 32 circuit de détection de positionnement [0042] 34 ensemble guide haut [0043] 38 membre guide haut [0044] 40 face latérale [0045] 42 face plane haute [0046] 44 face plane basse [0047] 46 alésage [0048] 47 trou borgne [0049] 48 insert céramique [0050] 50 canal de retour [0051] 52 première extrémité [0052] 54 deuxième extrémité [0053] 56 conduit basse pression [0054] X Axe longitudinal [0055] SPO orifice de restriction de sortie 6 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]