EP0181242B1 - Régulateur de pression d'essence - Google Patents
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- EP0181242B1 EP0181242B1 EP19850401938 EP85401938A EP0181242B1 EP 0181242 B1 EP0181242 B1 EP 0181242B1 EP 19850401938 EP19850401938 EP 19850401938 EP 85401938 A EP85401938 A EP 85401938A EP 0181242 B1 EP0181242 B1 EP 0181242B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
- F02M69/54—Arrangement of fuel pressure regulators
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- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/16—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors
- F02M69/18—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors the means being metering valves throttling fuel passages to injectors or by-pass valves throttling overflow passages, the metering valves being actuated by a device responsive to the engine working parameters, e.g. engine load, speed, temperature or quantity of air
- F02M69/20—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors the means being metering valves throttling fuel passages to injectors or by-pass valves throttling overflow passages, the metering valves being actuated by a device responsive to the engine working parameters, e.g. engine load, speed, temperature or quantity of air the device being a servo-motor, e.g. using engine intake air pressure or vacuum
Definitions
- the present invention relates to a fuel pressure regulator for supplying an internal combustion engine of a motor vehicle, more particularly for an engine of the type known as single-point injection.
- US-A-4,231,347 discloses a fuel pressure regulator consisting of a housing separated into two chambers by means of a flexible membrane.
- This flexible membrane carries a bowl capable of coming into contact with a nozzle in order to close it, by means of a finger, which in the upper chamber, bears on the bowl, the bowl translates axially thanks to the flexible membrane which supports it, and closes the nozzle in the second chamber.
- This device although giving satisfactory results, is of complex design, increasing the cost price of such a fuel pressure regulator.
- the present invention aims to remedy these drawbacks and to this end relates to a fuel pressure regulator for the supply of an internal combustion engine of a motor vehicle of the type controlled from the pressure variations existing at different points.
- the engine manifold and consisting of a housing in which several chambers are produced separated by flexible membranes rigidified in their central part by cups connected to each other and a first membrane of which is integral with a valve the displacement of which it controls relative to the opening of a nozzle opening into one of the chambers, the membranes being kept parallel to each other by means of spacers arranged during the mounting of the regulator during the crimping of the housing, in two of the consecutive chambers, each spacer bearing on on either side of the chamber containing it against the stiffening cup of the membranes delimiting said chambers, re regulator characterized in that the spacers arranged in the two consecutive chambers are constituted by the cups themselves, the free ends of which bear against the cup facing them and secured to a second membrane defining the other partition of the chamber considered, the positioning pins of
- Figure 1 shows in section a pressure regulator according to the invention arranged in a schematic circuit of the fuel supply of an internal combustion engine for a motor vehicle.
- Figure 2 shows in enlarged view the circled part A of Figure 1 in one of the possible operating positions of the pressure regulator.
- Figure 3 shows in enlarged view part A in another operating position of the regulator.
- the device shown in Figure 1 relates more particularly to an injection engine of the type called "single point".
- an injector 25 is positioned upstream of the throttle valve 24 and is supplied from a reservoir 21 through a pump P.
- a fuel pressure regulator 1 completes the fuel supply circuit and regulates the pressure d gasoline applied to the injector 25, by means of the displacement of a valve 9 which ensures the opening or closing of a nozzle 10 for returning gasoline to the tank 21.
- This valve 9 is controlled by the displacement of a flexible membrane 6 of at least one chamber subjected to the pressure variation at a point in the engine.
- the fuel flow rate is a function of the manifold pressure Pm but independent of the pressure Ps prevailing at the outlet of the injector 25 in the intake manifold upstream of the butterfly valve 24.
- the fuel pressure regulator 1 consists of a housing in which a plurality of chambers 2 to 5 are produced delimited by membranes 6, 7, 8 elastically deformable and rigidified in part. central in a known manner by metal cups 14 to 19.
- the chamber 2 which regulates the fuel pressure "Pe" representative of the fuel pressure at the level of the injector 25 is filled with petrol which arrives by an intake nozzle 11 and is discharged by a return nozzle 10 and contains the valve 9 which follows the movements of the flexible membrane 6 in order to ensure the opening or closing of the return nozzle 10.
- the chamber 3 which adjoins the chamber 2 is subjected to atmospheric pressure "Pa" by an orifice in the open air 12.
- the chamber 4 adjoins the chamber 3 and is subjected to the pressure "Pm” called “manifold” by a nozzle 29 connected at 23 to the intake pipe of the engine downstream of the butterfly valve 24.
- the chamber 5 adjoins the chamber 4 and is subjected by a nozzle 13 to the pressure "Ps" existing at a point 22 upstream of the butterfly valve and at the outlet of the injector 25.
- the flexible membrane 6 carrying the valve 9 is common to chambers 2 and 3 and is rigidified in its central part by a cup 14 located in chamber 2 and a cup 15 located in chamber 3.
- a flexible membrane 7 with a surface substantially double that of the membrane 6 separates the chamber 3 from the chamber 4 and also includes a cup 16 located in the chamber 3 and a cup 17 in the chamber 4 which chamber 4 is separated from the chamber. 5 by a flexible membrane 8 with the same surface as that of the membrane 6, and which comprises a cup 18 in the chamber 4 and a cup 19 in the chamber 5.
- a spring 20 is disposed in the chamber 5 and bears against the housing on the one hand and against the cup 19 on the other hand.
- spikes 30 obtained from the material with said cups 16 and 17 are provided on the cups facing them 16 and 17.
- the three membranes 6, 7 and 8 are thus obtained in contact with one another and control the movement of the valve 9 constituted by a flat valve 26 held in a cage 28 integral with the membrane 6 and rests on an elastic support 27 capable of absorbing the differences of parallelism between the valve 26 and the return nozzle 10.
- the elastic support 27 can be a corrugated washer sold under the name "Onduflex" as shown in FIGS. 2 and 3 or any other elastic element capable of ensuring intimate contact between the flat surface of the valve 26 and the opening of the nozzle 10 whatever their respective position.
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Description
- La présente invention concerne un régulateur de pression d'essence pour l'alimentation d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile plus particulièrement pour moteur du type dit à injection monopoint.
- Il est connu de réguler cette pression d'essence en tenant compte de la variation de pression existant en plusieurs points de la tubulure du moteur, et notamment au niveau du papillon d'admission d'air en amont et en aval de celui-ci. Ces pressions sont appliquées à un régulateur de pression d'essence constitué par des membranes délimitant des chambres dans un boîtier, et reliées entre elles mécaniquement. Il est connu, notamment par la demande de brevet français n° 2 276 468, de les relier rigidement ce qui pose des problèmes d'industrialisation par une difficulté de montage des différentes parties du boîtier. Il est aussi connu d'effectuer la liaison par contact ponctuel ce qui ne permet pas d'assurer un parallélisme satisfaisant des membranes entre elles et leur positionnement correct par rapport au boîtier et conséquemment peut entraîner une imprécision dans le fonctionnement du régulateur.
- Le brevet US-A- 4 231 347 fait état d'un régulateur de pression d'essence constitué d'un boîtier séparé en deux chambres par l'intermédiaire d'une membrane souple. Cette membrane souple porte une cuvette apte à venir en contact avec une buse afin de l'obturer, par l'intermédiaire d'un doigt, qui dans la chambre supérieure, prend appui sur la cuvette, la cuvette translate axialement grâce à la membrane souple qui la supporte, et vient obturer la buse dans la deuxième chambre.
- Ce dispositif, bien que donnant des résultats satisfaisants, est de conception complexe, grèvant le prix de revient d'un tel régulateur de pression d'essence.
- La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un régulateur de pression d'essence de l'alimentation d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile du type commandé à partir des variations de pression existantes en différents points de la tubulure du moteur et constitué d'un boîtier dans lequel sont réalisées plusieurs chambres séparées par des membranes souples rigidifiées en leur partie centrale par des coupelles reliées entre elles et dont une première membrane est solidaire d'un clapet dont elle commande le déplacement par rapport à l'ouverture d'une buse débouchant dans une des chambres, les membranes étant maintenues parallèles entre elles au moyen d'entretoises disposées pendant le montage du régulateur lors du sertissage du boîtier, dans deux des chambres consécutives, chaque entretoise prenant appui de part et d'autre de la chambre la contenant contre la coupelle de rigidification des membranes délimitant lesdites chambres, régulateur caractérisé en ce que les entretoises disposées dans les deux chambres consécutives sont constituées par les coupelles elles-mêmes, dont les extrémités libres viennent en appui contre la coupelle leur faisant face et solidaire d'une deuxième membrane definissant l'autre cloison de la chambre considérée, des picots de positionnement des coupelles-entretoises étant disposés sur cette coupelle leur faisant face.
- La description qui va suivre en regard des figures annexées fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée.
- La figure 1 représente en coupe un régulateur de pression conforme à l'invention disposé dans un circuit schématisé de l'alimentation d'essence d'un moteur à combustion interne pour véhicule automobile.
- La figure 2 représente en vue agrandie la partie A encerclée de la figure 1 dans une des positions possibles de fonctionnement du régulateur de pression.
- La figure 3 représente en vue agrandie la partie A dans une autre position de fonctionnement du régulateur.
- Le dispositif représenté à la figure 1 concerne plus particulièrement un moteur à injection du type dit "monopoint". Pour cela un injecteur 25 est positionné en amont du papillon 24 et est alimenté à partir d'un réservoir 21 à travers une pompe P. Un régulateur de pression d'essence 1 complète le circuit d'alimentation d'essence et régule la pression d'essence appliquée à l'injecteur 25, au moyen du déplacement d'un clapet 9 qui assure l'ouverture ou la fermeture d'une buse 10 de retour d'essence vers le réservoir 21.
- Ce clapet 9 est commandé par le déplacement d'une membrane souple 6 d'au moins une chambre soumise à la variation de pression en un point du moteur.
- Dans un tel dispositif d'injection le débit d'essence est fonction de la pression manifold Pm mais indépendant de la pression Ps régnant à la sortie de l'injecteur 25 dans la tubulure d'admission en amont du papillon 24.
- Or la pression Ps, surtout dans le cas d'un moteur turbo compressé varie très fortement notamment lors de la mise en fonctionnement ou de l'arrêt de la turbine, il est donc nécessaire de faire varier d'autant la pression d'essence Pe pour compenser les variations de pression Ps qui règnent en sortie de l'injecteur.
- Pour ce faire et conformément à l'invention le régulateur de pression d'essence 1 est constitué d'un boîtier dans lequel sont réalisées une pluralité de chambres 2 à 5 délimitées par des membranes 6, 7, 8 déformables élastiquement et rigidifiées en leur partie centrale de façon connue par des coupelles métalliques 14 à 19.
- La chambre 2 qui régule la pression d'essence "Pe" représentative de la pression d'essence au niveau de l'injecteur 25 est remplie d'essence qui arrive par une buse d'admission 11 et est refoulée par une buse de retour 10 et contient le clapet 9 qui suit les déplacements de la membrane souple 6 afin d'assurer l'ouverture ou la fermeture de la buse de retour 10.
- La chambre 3 qui jouxte la chambre 2 est soumise à la pression atmosphérique "Pa" par un orifice à l'air libre 12.
- La chambre 4 jouxte la chambre 3 et est soumise à la pression "Pm" dite "manifold" par une buse 29 reliée en 23 à la pipe d'admission du moteur en aval du papillon 24.
- La chambre 5 jouxte la chambre 4 et est soumise par une buse 13 à la pression "Ps" existante en un point 22 en amont du papillon et en sortie de l'injecteur 25.
- La membrane souple 6 porteuse du clapet 9 est commune aux chambres 2 et 3 et est rigidifiée en sa partie centrale par une coupelle 14 située dans la chambre 2 et une coupelle 15 située dans la chambre 3.
- Une membrane souple 7 de surface sensiblement double de celle de la membrane 6 sépare la chambre 3 de la chambre 4 et comporte elle aussi une coupelle 16 située dans la chambre 3 et une coupelle 17 dans la chambre 4 laquelle chambre 4 est séparée de la chambre 5 par une membrane souple 8 de même surface que celle de la membrane 6, et qui comporte une coupelle 18 dans la chambre 4 et une coupelle 19 dans la chambre 5.
- Un ressort 20 est disposé dans la chambre 5 et prend appui contre le boîtier d'une part et contre la coupelle 19 d'autre part.
- Afin d'éviter toute réponse errative par une mauvaise position des membranes entre elles il est nécessaire de les maintenir parallèles entre elles pour cela des entretoises sont disposées au montage de la capsule dans les chambres 3 et 4 en prenant appui de part et d'autre desdites chambres et peuvent avantageusement être, tel que représenté à la figure 1, les coupelles 15 et 18 elles-mêmes, ainsi sont-elles déjà solidaires des membranes 6 et 8 concernées lors des différents sertissages du boîtier 1 entrainant une économie très nette du temps d'assemblage et conséquemment du prix de revient.
- Afin d'éviter tout glissement de l'extrémité libre des coupelles 15 et 18 il est prévu sur les coupelles leur faisant face 16 et 17 des picots 30 obtenus de matière avec lesdites coupelles 16 et 17.
- Les trois membranes 6, 7 et 8 sont ainsi obtenues en appui entre elles et commandent le déplacement du clapet 9 constitué par une soupape plane 26 maintenue dans une cage 28 solidaire de la membrane 6 et repose sur un support élastique 27 apte à absorber les différences de parallélisme entre la soupape 26 et la buse de retour 10.
- Le support élastique 27 pouvant être une rondelle ondulée commercialisée sous le nom "Onduflex" tel que représenté sur les figures 2 et 3 ou tout autre élément élastique apte à assurer un contact intime entre la surface plane de la soupape 26 et l'ouverture de la buse 10 quelle que soit leur position respective.
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