EP0595696B1 - Dispositif d'alimentation à tubulure intégrée - Google Patents

Dispositif d'alimentation à tubulure intégrée Download PDF

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EP0595696B1
EP0595696B1 EP93402599A EP93402599A EP0595696B1 EP 0595696 B1 EP0595696 B1 EP 0595696B1 EP 93402599 A EP93402599 A EP 93402599A EP 93402599 A EP93402599 A EP 93402599A EP 0595696 B1 EP0595696 B1 EP 0595696B1
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flange
air
housing
fuel
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Magneti Marelli France SAS
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    • F05C2225/08—Thermoplastics

Definitions

  • the invention relates to a supply device with integrated manifold, for an injection fuel supply installation, of the multipoint type, for an internal combustion engine, that is to say for a supply installation comprising, for each engine cylinder, at least one electrically controlled injector delivering fuel under pressure into a corresponding branch of intake manifold to the engine, opening into the cylinder head of the engine opposite the intake opening (s) of the corresponding cylinder and / or the tail of the corresponding intake valve or valves, the injection of fuel into the branch of the pipe being carried out, on the one hand, downstream of a throttle body, in which at least one throttling member , called a throttle valve, pivotally mounted on an axis in a conduit passing through the throttle body, is controlled in position directly or indirectly, from the accelerator pedal, and on the other hand, directly th n upstream of the corresponding intake valve (s), in general near the connection of this branch of tubing to the cylinder head of the engine.
  • a supply installation comprising, for each engine cylinder, at least one electrical
  • Such a supply device facilitates the mounting on the engine of many components of the multipoint injection installation, and not only components such as sensors and / or engine components of different engine operating parameters belonging to the supply circuit. in air, but also similar components of the associated fuel supply and electrical supply circuits for the injectors, as well as the electrical ignition circuit, while reducing the overall size of the installation, by simplifying the connections and the connections of these components, and by reducing the number and importance of the points and means of fixing these components to the engine.
  • the fuel injectors supply circuit is partially integrated into the tubing.
  • This circuit comprises an elongated casing, in one piece with the base, and integral with the flange for fixing the tubing integrated on the cylinder head, this casing being traversed by a fuel supply channel, which opens in series in housing cups injectors formed in the casing and each opening through an orifice in a branch of corresponding tubing, this casing also being traversed by a return channel of the excess fuel, which extends substantially parallel to the supply channel without opening into the cups injector housing, the supply and return channels being connected to each other by a regulator of the fuel supply pressure of the injectors, disposed at the end of the casing, on the side opposite to the respective connections of the channels supply and return to the fuel tank.
  • the problem underlying the invention is to remedy this drawback of supply devices of the type known by EP-A-0 294 083, and the object of the invention is to propose a supply device with integrated tubing for a multipoint injection installation which allows the assembly of top feed injectors of the type as well as, in a preferred embodiment, the assembly of ventilated or ventilated injectors.
  • Another object of the invention is to propose a supply device with integrated tubing for such an installation which can be presented to automobile manufacturers in the form of a set as complete as possible, precontrolled and possibly preset, suitable for mounting directly on the engine, and easy to connect to the parts of the air, fuel and electrical circuits which are not integrated into the manifold, so as to provide savings in assembly time and quality.
  • the subject of the invention is a supply device with integrated tubing, of the type presented above, known from EP-A-0 294 083, and which is characterized in that said fuel distribution rail and its tips are integrated into the housing having, between the two ends of the ramp, and for each injector, at least one orifice in communication with the interior of the ramp, for the supply of fuel to the corresponding injector.
  • the integration of the fuel distribution ramp in the housing makes it possible to supply the injectors in parallel and through their top, so that the assembly of injectors of the so-called "top feed injectors" type is favored.
  • the fuel supply for each injector is ensured in a sleeve, projecting from the housing, on the side facing towards at least one mounting flange on the cylinder head, and in which the corresponding injector is at least partially housed with a seal.
  • a base mounting flange has, on the side facing the housing, an injector receiving housing, opening into the corresponding branch of tubing and wherein the corresponding injector is at least partially housed with a seal.
  • the device supply according to the invention is advantageously such that an additional air supply ramp is integrated into the base, substantially at the junction of the branches of tubing and of a mounting flange for the base on the cylinder head, and has, on the one hand, at one of its ends, a tubular connection end piece for the supply of additional air taken from the air filter, downstream of the filter itself, and, on the other hand, for each injector, at least one orifice putting the interior of the additional air supply manifold in communication with the interior of an injector receiving housing, formed in the flange and / or the air supply manifold additional, on the side facing the housing, and opening into the corresponding branch of tubing, to at least partially house an injector of the ventilated type, supplied simultaneously with fuel and air.
  • the fuel pressure regulator supplied to the injectors is also trapped between the housing and the base of the block. This ensures protection not only of the injectors but also of the fuel pressure regulator due to their mounting between the base and the housing of the integrated tubing.
  • At least one base mounting flange on the cylinder head has, on the side facing the housing, a receiving bowl for the pressure regulator, cooperating with a housing sleeve for said regulator, projecting from the housing, on the side facing towards said fixing flange, and in communication with the fuel rail, so that, when the regulator is housed in the sleeve and in the bowl and the base is fixed on the housing, the regulator is in equilibrium between, by hand the pressure fuel in the rail, which it receives through a regulator part engaged with sealing in said sleeve, and, on the other hand, the air pressure in the block, which it receives through a regulator part engaged in said bowl, the interior of which is tightly connected, in the position of cooperation of the sleeve and of the bowl, with a channel formed in said sleeve and opening into the housing.
  • the box advantageously has at least one electrical connector mounted leaktight in a corresponding housing of the box, and ensuring the connection to at least one component carried in and / or on the block, such as an ignition coil.
  • each connector on the housing is for example obtained by overmolding the latter around the connector, since the housing and the base of the manifold-distributor block of the tubing are advantageously two molded plastic parts, and fixed to each other without resuming machining.
  • housings are provided receiving at least sensors for air circulation parameters intake, such as the temperature and air pressure sensors in the block, at least one power component such as an electrical ignition coil, at least one low power electrical connector, connected at least to the sensors and injectors, and at least one high power electrical connector, connected at least to the power component.
  • sensors for air circulation parameters intake such as the temperature and air pressure sensors in the block
  • at least one power component such as an electrical ignition coil
  • at least one low power electrical connector connected at least to the sensors and injectors
  • at least one high power electrical connector connected at least to the power component.
  • At least one bundle of electrical conductors preferably integrated in the plastic casing, ensures the connection to the electrical ground of each component incorporated in and / or on the manifold-distributor block.
  • the housing and the base of the block have a configuration such that the distance separating the center of gravity of the integrated tubing of the plane of attachment of the flange or flanges on the cylinder head is less than the distance separating the geometric center of said integrated tube of this plane of attachment of the flange or flanges on the cylinder head.
  • the housing has air outlet pipes, in number equal to the number of branches of tubing connected to said fixing flange, and each opening by one end in a central chamber of the housing called plenum, and by the other end in the housing flange fixed to that of the base, at an outlet opening in correspondence with a branch of tubing, so that each branch of tubing, which is bent at least in an upstream part connected to the flange of the base fixed to the housing, extends a corresponding air duct of the housing, also bent, the curved air ducts and the curved parts of the branches of tubing having their concavity turned towards said fixing flange on the cylinder head, so as to partially envelop the plenum and the various components trapped between the housing and the base and / or housed in / or on the housing.
  • the air filter is preferably also integrated into the air intake manifold-distributor block.
  • the electronic control unit, or engine supply computer is advantageously integrated into the air intake manifold-distributor block, in order to ensure its cooling by the circulation of air in the integrated tubing.
  • the air filter and the engine supply computer are integrated into the manifold-distributor block and associated with the latter in a pre-wired sub-assembly, which makes it possible to carry out tests. and checks, as well as compensation settings for the sub-assembly before it is mounted on the engine, and therefore provides a gain in quality and ease of assembly for the manufacturer.
  • the integrated supply device of FIG. 1 for a fuel supply installation by multipoint injection of an internal combustion engine with four cylinders in line, comprises an integrated pipe 1 comprising a block 2 intake manifold-distributor of air.
  • This block 2 is essentially constituted by the assembly of two molded plastic or metal parts and used without resumption of machining, one of which is an elongated housing 3, and the other a base 4, which has as many branches tubing 5 that the engine has cylinders, that is to say four in this example.
  • each of the branches 5 is integral with a flange 6 for fixing the pipe 1 to the cylinder head (not shown) of the engine.
  • Each branch 5 opens into the face of the flange 6 on the side opposite to the housing 3, and the flange 6 has holes 7 for its fixing by screwing on the cylinder head, so that each branch 5 opens into the cylinder head opposite the tail. of the injection valve (s) of the corresponding cylinder, when the pipe 1 is mounted on the cylinder head by its flange 6.
  • the base 4 also includes a connection flange to a flange, of conjugate shape, of the housing 3, and each branch 5 is secured by its other end to the flange of the base, in which each branch 5 opens by an inlet opening opposite a corresponding air outlet opening, formed in the flange of the housing 3
  • These two flanges are fixed by screwing one against the other, at the base of the housing 3, with the interposition of a seal between them so that the branches 5 thus open out. in the housing 3.
  • the latter has, laterally, an air supply orifice, also not shown in FIG. 1, to which is tightly connected a throttle body 8, optionally with incorporated flow meter, which is supported by the housing 3 so that the outlet of the throttle body opens into the housing 3.
  • An actuator 9 for example a stepping electric motor for regulating the flow of idle air or, optionally a direct current electric motor or other e for the throttle motorization, as well as a sensor 10 for the angular position of the throttle valve, such as a potentiometer, are integral with the throttle body 8, and one and / or the other are supported directly by the latter or alternatively by the housing 3.
  • the upper face of the housing 3 has, on the side of the throttle body 8, a housing for receiving a sensor 11 of the pressure of the intake air in the housing 3, and, on the opposite side, a housing for receiving an air temperature sensor 12 in this housing 3.
  • the inlet opening of the throttle body 8 is connected by a conduit 13 to the outlet of an air filter 14 on which the electronic control unit 15 is installed. of the installation.
  • the unit 15 and the air filter 14 are made integral with the integrated tubing 1, and carried, for example, by the housing 3, with which or which, they are integrated in a pre-wired sub-assembly allowing, before mounting on the engine, to carry out tests, checks and compensation adjustments, and facilitating mounting on the engine by allowing gains in quality and cost.
  • the integrated tubing 1 also includes a ramp 16 for distributing fuel to the injectors of the "top feed injectors" type.
  • This ramp 16 is integrated into the housing 3 and extends along the latter, on the side facing the flange 6.
  • the ends of the ramp 16 are fitted with tubular end pieces 17 and 18, which are connected one by one. supply line from the fuel tank, through a pump and filter, and the other to a line for returning excess fuel to the tank.
  • This excess is determined by a fuel pressure regulator 19, which is supported by the housing 3 and in communication, on the one hand, with the interior of the ramp 16, and on the other hand, with the interior of the housing 3, so as to be in balance between the fuel pressure in the rail 16 and the pressure of the intake air in the block 2.
  • the housing 3 has a supply port of the corresponding injector through its top, which is in communication with the interior of the ramp 16.
  • the injectors are each trapped between the housing 3 and the base 4, so as to each be supplied by its top and by the corresponding orifice for communication with the supply ramp 16, and so as to open, each by its opposite end and through a suitable orifice, in the corresponding branch 5.
  • the electrical ignition circuit of the engine comprises one or more high-voltage coils 20 and 21, which are mounted in housings provided at the upper part of the housing 3, and which are connected to the spark plugs of the engine by a bundle of conductive cables 22.
  • the electrical supply of the coils 20 and 21, and of the pressure and temperature sensors 11 and 12, as well as possibly of the stepping motor 9 and the potentiometer 10, the transmission to some of these components of electrical control signals coming from from the electronic control unit 15, and the return of electrical signals from the sensors 11 and 12 as well as from the potentiometer 10 to the electronic control unit 15 are provided using two electrical connectors 23 and 24, of which the one is a low power connector and the other is a high power connector. These connectors 23 and 24 are integrated into the housing 3, on the side of the latter opposite the flange 6. Each of the connectors 23 and 24 is mounted leaktight in its corresponding housing on the housing 3, for example by overmolding the latter, in material plastic around the corresponding connector.
  • all the components integrated and / or carried in and / or on the housing 3 of the manifold-distributor block 2 can be easily connected to the electrical circuits of the engine and of the vehicle by the connectors 23 and 24, the high power connector 24 being connected. to the power components such as the coils 20 and 21, while the low power connector 23 is connected to the sensors such as 11 and 12 and to the injectors.
  • this connection to ground is achieved by means of a bundle of electrically conductive wires which is integrated in the plastic casing 3.
  • the integrated tubing 31 comprises a manifold-air distributor 32, consisting of the assembly of two molded parts of plastic or metal, used without recovery machining, including a housing 33 and a base 34.
  • the base 34 comprises four branches of tubing 35, which are integral, by their downstream end, with the flange 36 for fixing to the cylinder head of the engine, this flange 36 being subdivided into two plates 36a and 36b, each of which carries, projecting from the same side as the branches 35, sockets 37 whose bore passes through the corresponding plate 36a or 36b for the passage of the fixing screws on the cylinder head (not shown).
  • Each branch 35 comprises two parts, including a downstream part 35a, cylindrical of circular section, by which the branch 35 is integral with the corresponding flange part 36a or 36b, and an upstream part 35b, which is curved and concavity turned towards the corresponding flange part 36a or 36b.
  • each branch 35 is integral with a flange 38 of the base, pierced with holes 39 for the passage of screws, for fixing the base 34 to the housing 33.
  • each branch 35 opens through an inlet opening 40 in the flange 38 for connection to the housing 33 and through an outlet opening 41 in the flange portion 36a or 36b for attachment to the cylinder head.
  • each downstream part 35a of branch to the corresponding flange part 36a or 36b has a through hole 42, which opens both into the face of the flange part 36a or 36b located on the opposite side to the corresponding branch 35, and in the outlet opening 41 of this branch 35.
  • this bore 42 is surrounded by an annular support seat 43 for an injector, and this seat 43 is itself partially surrounded, towards the corresponding branch 35, by a cup 44 delimiting with the bore 42 and the seat 43 a housing for the nose of an injector of the type supplied with fuel by its apex at the end opposite the nose.
  • the flange part 36a also has, on its face facing the flange 38 connecting to the housing 33, a bowl 45 for housing a part of a fuel pressure regulator, the structure of the bowl 45 as well as its cooperation with the regulator and with the housing 33 being described below with reference to Figure 7.
  • the housing 33 comprises an elongated part of substantially prismatic 46 or cylindrical shape, which delimits an internal chamber called plenum, open to the outside by an air inlet orifice formed in the end face of the part 46 which is not visible in the figures.
  • a throttle body to which is attached a sensor for the angular position of the throttle as well as an actuator for adjusting the idle air flow or for controlling the throttle, can be connected sealingly on the inlet port of the housing 33.
  • This box 33 comprises, on the side opposite the flange 36 when it is fixed to the base 34, air outlet pipes 47 (FIG. 4), in number equal to the branches 35, and each of which opens at its end. upstream in the plenum 46 and by its downstream end in a flange 48 of the housing 33, which has a shape combined with that of the flange 38 of the base 34, and is also pierced with holes 49 for the passage of the fixing screws of the two flanges 38 and 48 one against the other with the interposition of a seal, for fixing the housing 33 to the base 34, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the air ducts 47 are also curved and have their concavity turned towards the flange 36, and each opens into the flange 48 by an air outlet opening, directly opposite the air inlet opening 40 of the corresponding branch 35 and of the same shape , so that this branch 35 and this pipe 47 are in the extension of one of the other and partially envelop the plenum 46 and the various components trapped between the housing 33 and the base 34 and housed in and / or on the housing 33, as described below, in a configuration whose size is reduced while promoting good air supply to the engine.
  • the housing 33 On the side of the flange 36, the housing 33 has over its entire length an integrated fuel distribution ramp 50, supplied from the tank by a nozzle. inlet 51 at one end, and connected to a return to the tank by an outlet nozzle 52 at the other end.
  • the housing 33 also has, for housing the injectors, four cylindrical, parallel sleeves 53, regularly spaced, projecting laterally towards the flange 36, and the bottom of each of which is in communication with the interior of the ramp 50 by at least one fuel supply orifice of the corresponding injector.
  • Each of the four injectors 54 is of the so-called "top feed injector” type, with a nose surrounded by an O-ring seal which fits tightly in the corresponding housing (42-43-44) of the flange 36a or 36b of attachment to the cylinder head, while its rear or top part, also surrounded by an O-ring, fits tightly in the corresponding sleeve 53 to be supplied with fuel by the ramp 50, in parallel with the other injectors 54, the part injector central 54 having a connector 54a for the electrical supply of an actuating winding of the injector 54, this connector 54a projecting between the sleeve 53 and the corresponding cup 44, when, for each cylinder, l 'corresponding injector 54 is trapped between the housing 33 and the base 34 fixed one on the other.
  • the housing 33 also has a lateral projection, directly opposite the bowl 45, a cylindrical sleeve 55, in communication with the ramp 50, for housing part of a regulator 56 of the fuel pressure supplied to the injectors, and one of which other part is housed in the bowl 45, when the housing 33 and the base 34 are fixed to each other, so that the regulator 56, trapped between housing 33 and base 34, is then in balance between the pressure of fuel in the rail 50 and the air intake pressure in the plenum 46. This is obtained in the manner shown in FIG. 7.
  • the part 56b of the regulator 56 on the other side of a flange 56c of the regulator in abutment against the sleeve 55, is fitted with sealing by the O-ring 62 in a recess of the sleeve 55, and is extended by a nose 56d also mounted tight by an O-ring 63 in an internal channel 64 of the sleeve 55 and opening into the passage 50a in communication with the return to the reservoir, and the nose 56d of the regulator opens in this channel 64 so that the other face of the internal membrane of the regulator 56 receives the fuel pressure in the rail 50.
  • the housing 33 also has, on the side facing the flange 36, and near the sleeve 55, a platform 65 supported above a housing 66.
  • a pressure sensor 67 is mounted on the platform 65 (see FIGS. 5 and 6), and its probe passes tightly through the platform 65 to be sensitive to the pressure of the intake air in the plenum 46.
  • the housing 66 of the housing 33 also receives sensors or engine operating parameter control members, and in particular a sensor for the temperature of the intake air in the plenum 46.
  • the housing 66 can also enclose ignition coils which that the other sensors or control members housed or carried by the housing 33 can be connected, as in the example in FIG.
  • a bundle of electrically conductive wires can also be integrated in the plastic housing 33, to ensure the connection to the electrical ground of all the components integrated in the tubing.
  • the integrated tubing 31 of FIGS. 2 to 7 has a reduced bulk, because of its shape substantially closed on itself resulting from the partial enveloping of the housing 33 and of the components that it carries by the curved parts of the branches of tubing 35 and air ducts 47.
  • the overhang of the integrated tubing 31 fixed to the cylinder head of the engine is reduced, the more so as the distance between the flange 36 of attachment to the cylinder head and the center of gravity of the integrated tubing 31 is less than the distance between this flange 36 and the geometric center of the tubing 31, due to the mounting of most of the components integrated into the tubing 31 on the part of the housing 33 located on the side of the flange 36, and also due to the presence of the injectors 54 and the pressure regulator 55 trapped between the housing 33 and the flange 36 of the base 34. This results in better mechanical strength of this integrated tubing fixed to the cylinder head of the engine with a reduced overhang.
  • Figures 8 and 9 show a variant of the tubing of Figures 2 to 7, which is arranged to receive ventilated injectors. For this reason, the elements of the tubing of Figures 8 and 9 which are similar to those of the embodiment of Figures 2 to 7 are identified by the same reference numerals as in Figures 2 to 7 but assigned a prime symbol, and are not described again, except when they show significant differences.
  • the integrated tubing 31 'of Figures 8 and 9 differs essentially from that of Figures 2 to 7 by the structure of its base 34' (see Figure 8) which is integrated with a ramp 68 for supplying additional air.
  • This ramp 68 extends along the flange parts 36'a and 36'b for fixing to the cylinder head, on the side of the branches of the pipe 35'a-35'b rigidly connected to one another by a central web 69, integral with the flange 38 'of the base 35'.
  • the air ramp 68 is in one piece with the flange parts 36'a and 36'b and with the branches 35 ', perpendicular to the latter, in the angle formed at the junction between these elements.
  • the air ramp 68 has protruding and thickened parts 37 ′, pierced with holes for passage of the screws for fixing the manifold 31 ′ to the cylinder head, and corresponding to the sockets 37 of the example in FIGS. 2 to 7.
  • a end, the air ramp 68 has, projecting from the side of the branches 35 ′, a tubular end piece 70 for connection to an additional air intake pipe taken at atmospheric pressure in the air filter cover (not shown) ), downstream of the filter itself.
  • the other end of the air ramp 68 is closed at the level of a projecting part 37 'supporting by an arm 71 the bowl 45' for housing the fuel pressure regulator, this bowl 45 'being also supported by the part flange 36'a and by an end wall 72, the base of which is connected to the central web 69.
  • the air ramp 68 has, projecting from its upper face, a cup 44 ′ for housing the nose of a ventilated injector 54 ′, the cup 44 ′ simultaneously projecting laterally on the flange part 36'a or 36'b, on the side facing the housing 33 ', and open towards the sleeve 53' projecting from the housing 33 'and in communication with the ramp 50' of fuel distribution, which is integrated into the housing 33 'and supplied with fuel by the nozzle 51'.
  • the cup 44 ′ has an internal annular seat 43 ′ for supporting the nose of the injector 54 ′, and is extended by a through hole 42 ′, formed partly in the air ramp 68 and partly in the part of flange 36'a or 36'b, to open into the downstream end of the branch of tubing 35 '.
  • the air ramp 68 thus makes it possible to supply each of the aerated injectors 54 'with additional air at the level of its nose, while the supply of fuel to each injector 54' is ensured as in the previous example.
  • the air filter and the engine supply computer can be integrated into the integrated tubing 31 ′ and associated with it in a pre-wired sub-assembly, tested, checked and adjusted before mounting on engine.

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Description

  • L'invention concerne un dispositif d'alimentation à tubulure intégrée, pour une installation d'alimentation en combustible par injection, du type multipoint, pour moteur à combustion interne, c'est-à-dire pour une installation d'alimentation comprenant, pour chaque cylindre du moteur, au moins un injecteur à commande électrique débitant du combustible sous pression dans une branche correspondante de tubulure d'admission au moteur, débouchant dans la culasse du moteur en regard du ou des orifices d'admission du cylindre correspondant et/ou de la queue de la ou des soupapes d'admission correspondantes, l'injection de combustible dans la branche de tubulure s'effectuant, d'une part, en aval d'un corps de papillon, dans lequel au moins un organe d'étranglement, appelé papillon, monté pivotant sur un axe dans un conduit traversant le corps de papillon, est commandé en position directement ou indirectement, à partir de la pédale d'accélérateur, et d'autre part, directement en amont de la ou des soupapes d'admission correspondantes, en général à proximité du raccordement de cette branche de tubulure à la culasse du moteur.
  • Par la demande de brevet européen EP-A-0 294 083, on connait déjà un dispositif d'alimentation à tubulure intégrée pour une installation d'injection multipoint, et du type comprenant un bloc collecteur-répartiteur d'admission d'air, comportant deux pièces moulées fixées l'une à l'autre, et dont l'une est un boîtier de tubulure présentant un orifice d'alimentation en air, sur lequel est disposé un corps de papillon, et des ouvertures de sortie d'air, ménagées dans une bride de liaison à l'autre pièce, qui est une embase présentant au moins autant de branches de tubulure que le moteur comporte de cylindres, et une bride de liaison au boîtier, qui est fixée à la bride du boîtier avec interposition d'un joint d'étanchéité, et dans laquelle chaque branche s'ouvre à l'une de ses extrémités par une ouverture d'entrée, en correspondance avec l'une respectivement des ouvertures de sortie du boîtier, pour déboucher dans ce dernier, les branches de tubulure étant solidaires par leur autre extrémité d'au moins une bride de fixation de l'embase, munie de moyens de fixation de la tubulure intégrée sur la culasse du moteur, le boîtier de tubulure étant aménagé de sorte qu'il supporte et/ou renferme au moins partiellement au moins un capteur et/ou au moins un organe de commande d'un paramètre de fonctionnement du moteur, et, pour chaque cylindre du moteur, chaque injecteur correspondant étant disposé entre le boîtier et l'embase du bloc et alimenté en combustible par une rampe de distribution de combustible qui présente, à chacune de ses extrémités, un embout tubulaire de raccordement de la rampe respectivement à une conduite d'alimentation en combustible à partir d'un réservoir et à une conduite de retour du combustible vers le réservoir.
  • Un tel dispositif d'alimentation facilite le montage sur le moteur de nombreux composants de l'installation d'injection multipoint, et non seulement des composants tels que capteurs et/ou organes moteurs de différents paramètres de fonctionnement du moteur appartenant au circuit d'alimentation en air, mais également des composants analogues des circuits associés d'alimentation en combustible et d'alimentation électrique des injecteurs, ainsi que du circuit électrique d'allumage, tout en diminuant l'encombrement global de l'installation, en simplifiant les raccordements et les branchements de ces composants, et en réduisant le nombre et l'importance des points et moyens de fixation de ces composants sur le moteur.
  • En particulier, le circuit d'alimentation des injecteurs en combustible est partiellement intégré à la tubulure. Ce circuit comprend un carter allongé, d'une seule pièce avec l'embase, et solidaire de la bride de fixation de la tubulure intégrée sur la culasse, ce carter étant traversé par un canal d'alimentation en combustible, qui débouche en série dans des coupelles de logement des injecteurs ménagées dans le carter et débouchant chacune par un orifice dans une branche de tubulure correspondante, ce carter étant également traversé par un canal de retour du combustible en excédent, qui s'étend sensiblement parallèlement au canal d'alimentation sans déboucher dans les coupelles de logement d'injecteurs, les canaux d'alimentation et de retour étant raccordés l'un à l'autre par un régulateur de la pression d'alimentation en combustible des injecteurs, disposé en bout du carter, du côté opposé aux raccordements respectifs des canaux d'alimentation et de retour au réservoir de combustible.
  • L'inconvénient d'un tel dispositif d'alimentation à tubulure intégrée est que la structure du circuit intégré d'alimentation en combustible des injecteurs, assurant leur alimentation en série et latéralement, ne permet que l'utilisation d'injecteurs du type dit "à alimentation latérale en combustible" (side feed injectors), et que cette structure n'est pas adaptée à la réception et au montage d'injecteurs du type dit "à alimentation par le sommet" (top feed injectors), non plus qu'au montage d'injecteurs du type dit aéré ou ventilé, [recevant, simultanément à l'alimentation en combustible, une alimentation en air additionnel à la pression atmosphérique, en provenance de l'aval du filtre à air], présentant de bien meilleures performances.
  • Le problème à la base de l'invention est de remédier à cet inconvénient des dispositifs d'alimentation du type connu par EP-A-0 294 083, et l'invention a pour but de proposer un dispositif d'alimentation à tubulure intégrée pour une installation d'injection multipoint qui permet le montage d'injecteurs du type à alimentation par le sommet (top feed injectors) ainsi que, dans une variante préférée de réalisation, le montage d'injecteurs aérés ou ventilés.
  • L'invention a encore pour but de proposer un dispositif d'alimentation à tubulure intégrée pour une telle installation qui puisse être présenté aux constructeurs automobiles sous la forme d'un ensemble aussi complet que possible, précontrôlé et, éventuellement, préréglé, apte à être monté directement sur le moteur, et aisé à raccorder aux parties des circuits d'air, de combustible et électriques qui ne sont pas intégrées à la tubulure, de façon à procurer des gains en temps de montage et qualité.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'alimentation à tubulure intégrée, du type présenté ci-dessus, connu par EP-A-0 294 083, et qui se caractérise en ce que ladite rampe de distribution de combustible et ses embouts sont intégrés au boîtier présentant, entre les deux extrémités de la rampe, et pour chaque injecteur, au moins un orifice en communication avec l'intérieur de la rampe, pour l'alimentation en combustible de l'injecteur correspondant.
  • L'intégration de la rampe de distribution du combustible dans le boîtier permet d'assurer l'alimentation des injecteurs en parallèle et par leur sommet, de sorte que le montage d'injecteurs du type dit "top feed injectors" est favorisé.
  • Afin de faciliter simultanément le positionnement de chaque injecteur de ce type, et son raccordement au circuit de distribution de combustible, l'alimentation en combustible de chaque injecteur est assurée dans un manchon, en saillie sur le boîtier, du côté tourné vers au moins une bride de fixation sur la culasse, et dans lequel l'injecteur correspondant est au moins partiellement logé avec un joint d'étanchéité.
  • De plus, pour les mêmes raisons, il est avantageux que, pour chaque injecteur, une bride de fixation de l'embase présente, du côté tourné vers le boîtier, un logement de réception d'injecteur, débouchant dans la branche de tubulure correspondante et dans lequel l'injecteur correspondant est au moins partiellement logé avec un joint d'étanchéité.
  • Si l'installation d'injection est destinée à être équipée d'injecteurs aérés ou ventilés, le dispositif d'alimentation selon l'invention est avantageusement tel qu'une rampe d'alimentation en air additionnel est intégrée à l'embase, sensiblement à la jonction des branches de tubulure et d'une bride de fixation de l'embase sur la culasse, et présente, d'une part, à l'une de ses extrémités, un embout tubulaire de raccordement pour l'alimentation en air additionnel prélevé dans le filtre à air, en aval du filtre proprement dit, et, d'autre part, pour chaque injecteur, au moins un orifice mettant l'intérieur de la rampe d'alimentation en air additionnel en communication avec l'intérieur d'un logement de réception d'injecteur, ménagé dans la bride et/ou la rampe d'alimentation en air additionnel, du côté tourné vers le boîtier, et débouchant dans la branche de tubulure correspondante, pour loger au moins partiellement un injecteur du type ventilé, alimenté simultanément en combustible et en air.
  • En outre, et de préférence également, le régulateur de la pression du combustible fourni aux injecteurs est également emprisonné entre le boîtier et l'embase du bloc. On assure ainsi la protection non seulement des injecteurs mais également du régulateur de pression de combutible du fait de leur montage entre l'embase et le boîtier de la tubulure intégrée.
  • Afin d'assurer un bon positionnement du régulateur de pression entre le boîtier et l'embase du bloc collecteur-répartiteur d'admission d'air, ainsi qu'une bonne coopération fonctionnelle avec ces deux parties, il est de plus avantageux qu'au moins une bride de fixation de l'embase sur la culasse présente, du côté tourné vers le boîtier, une cuvette de réception du régulateur de pression, coopérant avec un manchon de logement dudit régulateur, en saillie sur le boîtier, du côté tourné vers ladite bride de fixation, et en communication avec la rampe de combustible, de sorte que, lorsque le régulateur est logé dans le manchon et dans la cuvette et que l'embase est fixée sur le boîtier, le régulateur est en équilibre entre, d'une part, la pression de combustible dans la rampe, qu'il reçoit par une partie de régulateur engagée avec étanchéité dans ledit manchon, et, d'autre part, la pression de l'air dans le bloc, qu'il reçoit par une partie de régulateur engagée dans ladite cuvette, dont l'intérieur est raccordé de manière étanche, en position de coopération du manchon et de la cuvette, avec un canal ménagé dans ledit manchon et débouchant dans le boîtier. La tubulure du dispositif d'alimentation ainsi réalisée intègre avantageusement la plupart des composants des circuits d'alimentation en air et en combustible de l'installation d'injection.
  • Mais il est en outre avantageux que certains composants au moins des circuits électriques à haute puissance, comprenant les bobines d'allumage, et à basse puissance, comprenant divers capteurs et actionneurs, soient également intégrés à la tubulure du dispositif d'alimentation. A cet effet, le boîtier présente avantageusement au moins un connecteur électrique monté étanche dans un logement correspondant du boîtier, et assurant la connexion à au moins un composant porté dans et/ou sur le bloc, tel qu'une bobine d'allumage.
  • L'étanchéité du montage de chaque connecteur sur le boîtier est par exemple obtenue par surmoulage de ce dernier autour du connecteur, puisque le boîtier et l'embase du bloc collecteur-répartiteur de la tubulure sont avantageusement deux pièces moulées en matière plastique, et fixés l'un à l'autre sans reprise d'usinage.
  • Une excellente intégration des composants des quatre circuits d'alimentation en air, en combustible, électrique et d'allumage est assurée si, sur et/ou dans le boîtier, sont ménagés des logements recevant au moins des capteurs de paramètres de circulation d'air d'admission, tels que les capteurs de température et de pression de l'air dans le bloc, au moins un composant de puissance tel qu'une bobine d'allumage électrique, au moins un connecteur électrique à basse puissance, relié au moins aux capteurs et aux injecteurs, et au moins un connecteur électrique à haute puissance, relié au moins au composant de puissance.
  • Avantageusement enfin, au moins un faisceau de conducteurs électriques, de préférence intégré dans le boîtier en matière plastique, assure le raccordement à la masse électrique de chaque composant incorporé dans et/ou sur le bloc collecteur-répartiteur.
  • Afin de diminuer le porte-à-faux de la tubulure intégrée fixée à la culasse du moteur, pour procurer une meilleure tenue mécanique et élever la fréquence de résonance de l'ensemble monté sur le moteur, il est avantageux qu'au moins certains composants intégrés à la tubulure soient montés dans et/ou sur une partie du bloc située du côté de la ou des brides de fixation sur la culasse, et le boîtier et l'embase du bloc ont une configuration telle que la distance séparant le centre de gravité de la tubulure intégrée du plan de fixation de la ou des brides sur la culasse est inférieure à la distance séparant le centre géométrique de ladite tubulure intégrée de ce plan de fixation de la ou des brides sur la culasse.
  • Simultanément, pour donner à la tubulure intégrée une meilleure compacité, il est avantageux que, du côté opposé à au moins une bride de fixation sur la culasse, le boîtier présente des conduites de sortie d'air, en nombre égal au nombre des branches de tubulure raccordées à ladite bride de fixation, et débouchant chacune par une extrémité dans une chambre centrale du boîtier appelée plenum, et par l'autre extémité dans la bride du boîtier fixée à celle de l'embase, au niveau d'une ouverture de sortie en correspondance avec une branche de tubulure, de sorte que chaque branche de tubulure, qui est cintrée au moins dans une partie amont raccordée à la bride de l'embase fixée au boîtier, prolonge une conduite d'air correspondante du boîtier, également cintrée, les conduites d'air cintrées et les parties cintrées des branches de tubulure présentant leur concavité tournée vers ladite bride de fixation sur la culasse, de façon à envelopper partiellement le plenum et les divers composants emprisonnés entre le boîtier et l'embase et/ou logés dans/ou sur le boîtier.
  • Afin de diminuer encore les temps de montage, le filtre à air est de préférence également intégré au bloc collecteur-répartiteur d'admission d'air. De même, l'unité électronique de commande, ou calculateur d'alimentation du moteur, est avantageusement intégrée au bloc collecteur-répartiteur d'admission d'air, afin d'assurer son refroidissement par la circulation de l'air dans la tubulure intégrée. Dans ce dernier cas, il est avantageux que le filtre à air et le calculateur d'alimentation du moteur soient intégrés au bloc collecteur-répartiteur et associés à ce dernier en un sous-ensemble pré-câblé, ce qui permet d'effectuer des essais et contrôles, ainsi que des réglages de compensation du sous-ensemble avant son montage sur le moteur, et procure donc un gain en qualité et une facilité de montage au constructeur.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et caractéristiques de l'invention découleront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif, d'exemple de réalisation décrit en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 représente schématiquement et en perspective un système d'alimentation intégré comprenant un premier exemple de dispositif d'alimentation à tubulure intégrée,
    • la figure 2 représente en perspective et de manière éclatée un second exemple de tubulure intégrée pour dispositif d'alimentation d'une installation d'injection de moteur à combustion interne,
    • les figures 3 et 4 sont des vues en perspective et schématique de chacune des deux pièces principales de la tubulure intégrée de la figure 2,
    • la figure 5 est une vue en perspective de la tubulure intégrée de la figure 2 après assemblage de ses deux pièces constitutives principales et de composants essentiels du circuit d'alimentation en combustible du moteur,
    • la figure 6 est une vue en élévation latérale de la tubulure intégrée de la figure 5,
    • la figure 7 est une vue schématique et partielle, en coupe, du montage du régulateur de pression entre le boîtier et l'embase d'une tubulure intégrée selon les figures 2 à 6, et
    • les figures 8 et 9 sont des vues analogues aux figures 3 et 6 d'une variante de la tubulure intégrée des figures 2 à 7 qui est adaptée au montage d'injecteurs ventilés.
  • Le dispositif intégré d'alimentation de la figure 1, pour une installation d'alimentation en combustible par injection multipoint d'un moteur à combustion interne à quatre cylindres en ligne, comprend une tubulure intégrée 1 comportant un bloc 2 collecteur-répartiteur d'admission d'air. Ce bloc 2 est essentiellement constitué par l'assemblage de deux pièces moulées en matière plastique ou métalliques et utilisées sans reprise d'usinage, dont l'une est un boîtier 3 allongé, et l'autre une embase 4, qui comporte autant de branches de tubulure 5 que le moteur comporte de cylindres, c'est-à-dire quatre dans cet exemple. Par son extrémité du côté opposé au boîtier 3, chacune des branches 5 est solidaire d'une bride 6 de fixation de la tubulure 1 à la culasse (non représentée) du moteur. Chaque branche 5 débouche dans la face de la bride 6 du côté opposé au boîtier 3, et la bride 6 présente des perçages 7 pour sa fixation par vissage sur la culasse, de sorte que chaque branche 5 débouche dans la culasse en regard de la queue de la ou des soupapes d'injection du cylindre correspondant, lorsque la tubulure 1 est montée sur la culasse par sa bride 6.
  • L'embase 4 comporte également une bride de liaison à une bride, de forme conjuguée, du boîtier 3, et chaque branche 5 est solidarisée par son autre extrémité à la bride de l'embase, dans laquelle chaque branche 5 s'ouvre par une ouverture d'entrée en regard d'une ouverture de sortie d'air correspondante, ménagée dans la bride du boîtier 3. Ces deux brides, non visibles sur la figure 1, sont fixées par vissage l'une contre l'autre, à la base du boîtier 3, avec interposition d'un joint d'étanchéité entre elles de sorte que les branches 5 débouchent ainsi dans le boîtier 3. Ce dernier présente, latéralement, un orifice d'alimentation en air, également non représenté sur la figure 1, auquel est raccordé de manière étanche un corps de papillon 8, éventuellement avec débit-mètre incorporé, qui est supporté par le boîtier 3 de sorte que la sortie du corps de papillon débouche dans le boîtier 3. Un actionneur 9, par exemple un moteur électrique pas à pas pour la régulation du flux d'air de ralenti ou, éventuellement un moteur électrique à courant continu ou autre pour la motorisation du papillon, ainsi qu'un capteur 10 de la position angulaire du papillon, tel qu'un potentiomètre, sont solidaires du corps de papillon 8, et l'un et/ou l'autre sont supportés directement par ce dernier ou en variante par le boîtier 3. La face supérieure du boîtier 3 présente, du côté du corps de papillon 8, un logement de réception d'un capteur 11 de la pression de l'air d'admission dans le boîtier 3, et, du côté opposé, un logement de réception d'un capteur 12 de la température de l'air dans ce boîtier 3.
  • Pour compléter le circuit d'alimentation en air du moteur, l'orifice d'entrée du corps de papillon 8 est raccordé par un conduit 13 à la sortie d'un filtre à air 14 sur lequel est installée l'unité électronique de commande 15 de l'installation. Cette unité 15, qui comprend essentiellement un calculateur d'alimentation du moteur, en air, en combustible et électrique, est ainsi refroidie.
  • En variante, l'unité 15 et le filtre à air 14 sont rendus solidaires de la tubulure intégrée 1, et portés, par exemple, par le boîtier 3, avec laquelle ou lequel, ils sont intégrés en un sous-ensemble pré-câblé permettant, avant le montage sur le moteur, d'effectuer des essais, contrôles et réglages de compensation, et facilitant le montage sur le moteur en permettant des gains en qualité et en coût.
  • La tubulure intégrée 1 comporte également une rampe 16 de distribution de combustible aux injecteurs du type "top feed injectors". Cette rampe 16 est intégrée au boîtier 3 et s'étend le long de ce dernier, du côté tourné vers la bride 6. Les extrémités de la rampe 16 sont équipées d'embouts tubulaires 17 et 18, qui sont raccordés l'un à une conduite d'alimentation à partir du réservoir de combustible, par l'intermédiaire d'une pompe et d'un filtre, et l'autre à une conduite de retour de l'excédent de combustible au réservoir. Cet excédent est déterminé par un régulateur 19 de pression du combustible, qui est supporté par le boîtier 3 et en communication, d'une part, avec l'intérieur de la rampe 16, et d'autre part, avec l'intérieur du boîtier 3, de façon à être en équilibre entre la pression du combustible dans la rampe 16 et la pression de l'air d'admission dans le bloc 2. Entre les extrémités de cette rampe 16, et pour chaque injecteur, le boîtier 3 présente un orifice d'alimentation de l'injecteur correspondant par son sommet, qui est en communication avec l'intérieur de la rampe 16.
  • Les injecteurs, non représentés sur la figure 1, sont chacun emprisonnés entre le boîtier 3 et l'embase 4, de façon à être alimentés chacun par son sommet et par l'orifice correspondant de communication avec la rampe d'alimentation 16, et de façon à déboucher, chacun par son extrémité opposée et par un orifice approprié, dans la branche 5 correspondante.
  • Le circuit électrique d'allumage du moteur comprend une ou des bobines haute tension 20 et 21, qui sont montées dans des logements aménagés à la partie supérieure du boîtier 3, et qui sont connectées aux bougies du moteur par un faisceau de câbles conducteurs 22.
  • L'alimentation électrique des bobines 20 et 21, et des capteurs de pression et température 11 et 12, ainsi, éventuellement, que du moteur pas à pas 9 et du potentiomètre 10, la transmission vers certains de ces composants de signaux électriques de commande provenant de l'unité électronique de commande 15, et le retour de signaux électriques provenant des capteurs 11 et 12 ainsi que du potentiomètre 10 vers l'unité électronique de commande 15 sont assurés à l'aide de deux connecteurs électriques 23 et 24, dont l'un est un connecteur basse puissance et l'autre un connecteur haute puissance. Ces connecteurs 23 et 24 sont intégrés au boîtier 3, sur le côté de ce dernier opposé à la bride 6. Chacun des connecteurs 23 et 24 est monté étanche dans son logement correspondant sur le boîtier 3 par exemple par surmoulage de ce dernier, en matière plastique autour du connecteur correspondant.
  • Ainsi, tous les composants intégrés et/ou portés dans et/ou sur le boîtier 3 du bloc collecteur-répartiteur 2 peuvent être aisément raccordés aux circuits électriques du moteur et du véhicule par les connecteurs 23 et 24, le connecteur haute puissance 24 étant raccordé aux composants de puissance tels que les bobines 20 et 21, tandis que le connecteur basse puissance 23 est raccordé aux capteurs tels que 11 et 12 et aux injecteurs. Pour chacun des composants incorporés dans ou sur la tubulure intégrée 1, et qui nécessitent un retour de la masse électrique, ce raccordement à la masse est réalisé grâce à un faisceau de fils conducteurs électriques qui est intégré dans le boîtier 3 en matière plastique.
  • Dans l'exemple de réalisation des figures 2 à 7, on retrouve que la tubulure intégrée 31 comprend un bloc collecteur-répartiteur d'air 32, constitué par l'assemblage de deux pièces moulées en matière plastique ou métalliques, utilisées sans reprise d'usinage, dont un boîtier 33 et une embase 34. L'embase 34 comporte quatre branches de tubulure 35, qui sont solidaires, par leur extrémité aval, de la bride 36 de fixation à la culasse du moteur, cette bride 36 étant subdivisée en deux plaques 36a et 36b, dont chacune porte, en saillie du même côté que les branches 35, des douilles 37 dont l'alésage traverse la plaque 36a ou 36b correspondante pour le passage des vis de fixation sur la culasse (non représentée). Chaque branche 35 comprend deux parties, dont une partie aval 35a, cylindrique de section circulaire, par laquelle la branche 35 est solidaire de la partie de bride 36a ou 36b correspondante, et une partie amont 35b, qui est cintrée et à concavité tournée vers la partie de bride 36a ou 36b correspondante. Par l'extrémité amont de sa partie cintrée 35b, chaque branche 35 est solidaire d'une bride 38 de l'embase, percée de trous 39 de passage de vis, pour la fixation de l'embase 34 au boîtier 33. Ainsi, chaque branche 35 débouche par une ouverture d'entrée 40 dans la bride 38 de liaison au boîtier 33 et par une ouverture de sortie 41 dans la partie de bride 36a ou 36b de fixation à la culasse. Au niveau de la jonction de chaque partie aval 35a de branche à la partie de bride 36a ou 36b correspondante, cette dernière présente un perçage traversant 42, qui débouche à la fois dans la face de la partie de bride 36a ou 36b située du côté opposé à la branche 35 correspondante, et dans l'ouverture de sortie 41 de cette branche 35. Dans la face de la partie de bride 36a ou 36b tournée vers la branche 35 correspondante, ce perçage 42 est entouré d'un siège annulaire d'appui 43 pour un injecteur, et ce siège 43 est lui-même partiellement entouré, vers la branche 35 correspondante, par une coupelle 44 délimitant avec le perçage 42 et le siège 43 un logement pour le nez d'un injecteur du type alimenté en combustible par son sommet, à l'extrémité opposée au nez. La partie de bride 36a présente également, sur sa face tournée vers la bride 38 de liaison au boîtier 33, une cuvette 45 de logement d'une partie d'un régulateur de pression de combustible, la structure de la cuvette 45 ainsi que sa coopération avec le régulateur et avec le boîtier 33 étant décrit ci-dessous en référence à la figure 7.
  • Le boîtier 33 comporte une partie allongée de forme sensiblement prismatique 46 ou cylindrique, qui délimite une chambre interne appelée plenum, ouverte sur l'extérieur par un orifice d'entrée d'air ménagé dans la face d'extrémité de la partie 46 non visible sur les figures. Comme dans l'exemple de la figure 1, un corps de papillon, dont est solidaire un capteur de la position angulaire du papillon ainsi qu'un actionneur de réglage du flux d'air de ralenti ou de commande du papillon, peut être raccordé de manière étanche sur l'orifice d'entrée du boîtier 33.
  • Ce boîtier 33 comporte, du côté opposé à la bride 36 lorsqu'il est fixé à l'embase 34, des conduites de sortie d'air 47 (figure 4), en nombre égal aux branches 35, et dont chacune débouche par son extrémité amont dans le plénum 46 et par son extrémité aval dans une bride 48 du boîtier 33, qui a une forme conjuguée de celle de la bride 38 de l'embase 34, et est également percée de trous 49 de passage des vis de fixation des deux brides 38 et 48 l'une contre l'autre avec interposition d'un joint d'étanchéité, pour la fixation du boîtier 33 à l'embase 34, comme représenté sur les figures 5 et 6. Les conduites d'air 47 sont également cintrées et présentent leur concavité tournée vers la bride 36, et chacune débouche dans la bride 48 par une ouverture de sortie d'air, directement en regard de l'ouverture d'entrée d'air 40 de la branche 35 correspondante et de même forme, de sorte que cette branche 35 et cette conduite 47 sont dans le prolongement l'une de l'autre et enveloppent partiellement le plenum 46 et les divers composants emprisonnés entre le boîtier 33 et l'embase 34 et logés dans et/ou sur le boîtier 33, comme décrit ci-dessous, dans une configuration dont l'encombrement est réduit tout en favorisant une bonne alimentation en air du moteur.
  • Du côté de la bride 36, le boîtier 33 présente sur toute sa longueur une rampe intégrée 50 de distribution de combustible, alimentée depuis le réservoir par un embout d'entrée 51 à une extrémité, et raccordée à un retour au réservoir par un embout de sortie 52 à l'autre extrémité. Sensiblement entre les embouts 51 et 52, le boîtier 33 présente également, pour loger les injecteurs, quatre manchons 53 cylindriques, parallèles, régulièrement espacés, en saillie latérale vers la bride 36, et dont le fond de chacun est en communication avec l'intérieur de la rampe 50 par au moins un orifice d'alimentation en combustible de l'injecteur correspondant.
  • Chacun des quatre injecteurs 54 est du type dit "top feed injector", avec un nez entouré d'un joint d'étanchéité torique qui se loge avec étanchéité dans le logement (42-43-44) correspondant de la bride 36a ou 36b de fixation à la culasse, tandis que sa partie arrière ou sommet, également entourée d'un joint torique, se loge avec étanchéité dans le manchon 53 correspondant pour être alimenté en combustible par la rampe 50, en parallèle avec les autres injecteurs 54, la partie centrale de l'injecteur 54 présentant un connecteur 54a pour l'alimentation électrique d'un bobinage d'actionnement de l'injecteur 54, ce connecteur 54a faisant saillie entre le manchon 53 et la coupelle 44 correspondants, lorsque, pour chaque cylindre, l'injecteur 54 correspondant est emprisonné entre le boîtier 33 et l'embase 34 fixés l'un sur l'autre.
  • Le boîtier 33 présente également en saillie latérale, directement en regard de la cuvette 45, un manchon 55 cylindrique, en communication avec la rampe 50, pour loger une partie d'un régulateur 56 de la pression de combustible fourni aux injecteurs, et dont une autre partie est logée dans la cuvette 45, lorsque le boîtier 33 et l'embase 34 sont fixés l'un à l'autre, de sorte que le régulateur 56, emprisonné entre boîtier 33 et embase 34, est alors en équilibre entre la pression de combustible dans la rampe 50 et la pression d'admission d'air dans le plenum 46. Ceci est obtenu de la manière représentée sur la figure 7. En position de coopération de la cuvette 45 et du manchon 55, lorsque le boîtier 33 et l'embase 34 sont fixés l'un sur l'autre, le bord 57 de la cuvette 45 est emmanché avec étanchéité grâce au joint torique 58 autour du manchon 55, qui présente, venu de moulage, un canal 59 débouchant dans le plenum 46. Des plots 60, dont un seul est représenté sur la figure 7, en saillie dans le fond de la cuvette 45, maintiennent une partie 56a du régulateur 56 engagée avec un jeu radial et axial dans la cuvette 45, et le fond de cette partie de régulateur 56a est percé en 61, de sorte que la pression de l'air dans le plenum 46 est admise par le canal 59 et l'intérieur de la cuvette 45, dans le régulateur 56, sur une face d'une membrane interne (non représentée) également sollicitée par un ressort. La partie 56b du régulateur 56, de l'autre côté d'une collerette 56c du régulateur en butée contre le manchon 55, est emmanchée avec étanchéité par le joint torique 62 dans un évidement du manchon 55, et se prolonge par un nez 56d également monté étanche par un joint torique 63 dans un canal 64 interne du manchon 55 et débouchant dans le passage 50a en communication avec le retour au réservoir, et le nez 56d du régulateur s'ouvre dans ce canal 64 de sorte que l'autre face de la membrane interne du régulateur 56 reçoit la pression du combustible dans la rampe 50.
  • Comme représenté sur les figures 2 et 4, le boîtier 33 présente également, du côté tourné vers la bride 36, et à proximité du manchon 55, une plateforme 65 supportée au-dessus d'un logement 66. Un capteur de pression 67 est monté sur la plateforme 65 (voir figures 5 et 6), et sa sonde traverse avec étanchéité la plateforme 65 pour être sensible à la pression de l'air d'admission dans le plenum 46. Le logement 66 du boîtier 33 reçoit également des capteurs ou organes de commande de paramètres de fonctionnement du moteur, et en particulier un capteur de la température de l'air d'admission dans le plenum 46. En plus des capteurs de paramètres de circulation d'air d'admission, le logement 66 peut également renfermer des bobines d'allumage, qui, ainsi que les autres capteurs ou organes de commande logés ou portés par le boîtier 33, peuvent être connectés, comme dans l'exemple de la figure 1, à un connecteur basse puissance et un connecteur haute puissance (non représentés) montés de manière étanche dans des logements présentés, par exemple, par la face du boîtier 33 non visible sur les figures. Comme dans la tubulure intégrée de la figure 1, un faisceau de fils conducteurs électriques peut également être intégré dans le boîtier 33 en matière plastique, pour assurer le raccordement à la masse électrique de tous les composants intégrés à la tubulure.
  • Par rapport à l'exemple de la figure 1, la tubulure intégrée 31 des figures 2 à 7 présente un encombrement réduit, du fait de sa forme sensiblement refermée sur elle-même résultant de l'enveloppement partiel du boîtier 33 et des composants qu'il porte par les parties cintrées des branches de tubulure 35 et conduites d'air 47. Le porte-à-faux de la tubulure intégrée 31 fixée à la culasse du moteur est réduit, d'autant plus que la distance entre la bride 36 de fixation à la culasse et le centre de gravité de la tubulure intégrée 31 est inférieure à la distance entre cette bride 36 et le centre géométrique de la tubulure 31, du fait du montage de la plupart des composants intégrés à la tubulure 31 sur la partie du boîtier 33 située du côté de la bride 36, et également en raison de la présence des injecteurs 54 et du régulateur de pression 55 emprisonnés entre le boîtier 33 et la bride 36 de l'embase 34. Il en résulte une meilleure tenue mécanique de cette tubulure intégrée fixée à la culasse du moteur avec un porte-à-faux réduit.
  • Les figures 8 et 9 représentent une variante de la tubulure des figures 2 à 7, qui est aménagée pour recevoir des injecteurs ventilés. Pour cette raison, les éléments de la tubulure des figures 8 et 9 qui sont analogues à ceux de la réalisation des figures 2 à 7 sont repérés par les mêmes références numériques que sur les figures 2 à 7 mais affectées d'un symbole prime, et ne sont pas à nouveau décrits, sauf lorsqu'ils présentent des différences significatives.
  • La tubulure intégrée 31' des figures 8 et 9 se différencie essentiellement de celle des figures 2 à 7 par la structure de son embase 34' (voir figure 8) à laquelle est intégrée une rampe 68 d'alimentation en air additionnel. Cette rampe 68 s'étend le long des parties de bride 36'a et 36'b de fixation à la culasse, du côté des branches de tubulure 35'a-35'b rigidement liées les unes aux autres par un voile central 69, solidaire de la bride 38' de l'embase 35'. La rampe d'air 68 est d'une seule pièce avec les parties de bride 36'a et 36'b et avec les branches 35', perpendiculairement à ces dernières, dans l'angle formé à la jonction entre ces éléments. La rampe d'air 68 présente des parties 37' saillantes et surépaissies, percées de trous de passage des vis de fixation de la tubulure 31' sur la culasse, et correspondant aux douilles 37 de l'exemple des figures 2 à 7. A une extrémité, la rampe d'air 68 présente, en saillie du côté des branches 35', un embout tubulaire 70 de raccordement à une conduite d'arrivée d'air additionnel prélevé à la pression atmosphérique dans le capot du filtre à air (non représenté), en aval du filtre proprement dit. L'autre extrémité de la rampe d'air 68 est fermée au niveau d'une partie saillante 37' supportant par un bras 71 la cuvette 45' de logement du régulateur de pression de combustible, cette cuvette 45' étant également supportée par la partie de bride 36'a et par une paroi d'extrémité 72, dont la base est raccordée au voile central 69.
  • Au niveau de chaque branche 35', la rampe d'air 68 présente, en saillie sur sa face supérieure, une coupelle 44' de logement du nez d'un injecteur aéré 54', la coupelle 44' étant simultanément en saillie latéralement sur la partie de bride 36'a ou 36'b, du côté tourné vers le boîtier 33', et ouverte vers le manchon 53' en saillie sur le boîtier 33' et en communication avec la rampe 50' de distribution de combustible, qui est intégrée au boîtier 33' et alimentée en combustible par l'embout 51'. La coupelle 44' présente un siège annulaire interne 43' d'appui du nez de l'injecteur 54', et se prolonge par un perçage traversant 42', ménagé en partie dans la rampe d'air 68 et en partie dans la partie de bride 36'a ou 36'b, pour déboucher dans l'extrémité aval de la branche de tubulure 35'. La coupelle 44' délimite avec le siège 43' et le perçage 42' correspondant un logement en communication par un orifice latéral avec l'intérieur de la rampe d'air 68, de sorte que le nez de l'injecteur aéré 54' correspondant, qui est disposé dans ce logement 44'-42', est ainsi alimenté en air additionnel, tandis que la partie arrière ou sommet de l'injecteur 54', qui est logée dans le manchon 53' correspondant, est alimenté en combustible dans ce manchon à partir de la rampe de combustible 50' du boîtier 33'. La rampe d'air 68 permet ainsi d'alimenter chacun des injecteurs aérés 54' en air additionnel au niveau de son nez, tandis que l'alimentation de chaque injecteur 54' en combustible est assurée comme dans l'exemple précédent.
  • Sur la figure 9, on retrouve les conduites 47' de sortie d'air du boîtier 33', reliant le plenum 46' aux branches de tubulure 35', ainsi que, de l'autre côté du plenum 46', la plateforme 65' portant le capteur de pression 67' avec son connecteur électrique 67'a, ainsi que le logement 66' latéral du boîtier 33', sous la plateforme 65', et le manchon 55' en saillie sur le boîtier 33' en regard de la cuvette 45' pour loger le régulateur de pression du combustible, et le connecteur électrique 54'a de chaque injecteur 54' est raccordé par un conducteur 73 d'un faisceau électrique à un connecteur électrique 74 intégré au boîtier 33' pour l'alimentation électrique des bobinages d'actionnement des injecteurs 54'. Enfin, sur la figure 9, apparait au-dessus du boîtier 33' la came 75, actionnée par câble, pour l'entrainement en rotation du papillon dans le corps monté sur l'entrée d'air dans le plenum 46', à l'extémité du boîtier 33' non visible sur la figure 9.
  • Dans cette variante également, le filtre à air et le calculateur d'alimentation du moteur peuvent être intégrés à la tubulure intégrée 31' et associés à celle-ci en un sous-ensemble pré-câblé, testé, contrôlé et réglé avant son montage sur le moteur.

Claims (14)

  1. Dispositif d'alimentation à tubulure intégrée (1, 31), pour installation d'alimentation en combustible par injection du type multipoint de moteur à combustion interne, comprenant un bloc (2, 32) collecteur-répartiteur d'admission d'air, comportant deux pièces moulées fixées l'une à l'autre, et dont l'une est un boîtier (3, 33) de tubulure présentant un orifice d'alimentation en air, sur lequel est disposé un corps de papillon (8), et des ouvertures de sortie d'air, ménagées dans une bride (48) de liaison à l'autre pièce, qui est une embase (4, 34) présentant au moins autant de branches de tubulure (5, 35) que le moteur comporte de cylindres, et une bride (38) de liaison au boîtier (3, 33), qui est fixée à la bride (48) du boîtier (3, 33) avec interposition d'un joint d'étanchéité, et dans laquelle chaque branche (5, 35) s'ouvre à l'une de ses extrémités par une ouverture d'entrée (40), en correspondance avec l'une respectivement des ouvertures de sortie du boîtier (3, 33), pour déboucher dans ce dernier, les branches de tubulure (5, 35) étant solidaires par leur autre extrémité d'au moins une bride (6, 36) de fixation de l'embase (4, 34), munie de moyens (7, 37) de fixation de la tubulure intégrée (1, 31) sur la culasse du moteur, le boîtier (3, 33) de tubulure étant aménagé de sorte qu'il supporte et/ou renferme au moins partiellement au moins un capteur (10, 11, 12, 67) et/ou au moins un organe de commande (8, 9, 19, 20, 21, 54, 56) d'un paramètre de fonctionnement du moteur, et, pour chaque cylindre du moteur, chaque injecteur (54) correspondant étant disposé entre le boîtier (33) et l'embase (34) du bloc (32) et alimenté en combustible par une rampe (16, 50) de distribution de combustible, qui présente, à chacune de ses extrémités, un embout tubulaire (7, 18 ; 51, 52) de raccordement de la rampe (16, 50) respectivement à une conduite d'alimentation en combustible à partir d'un réservoir et à une conduite de retour du combustible vers le réservoir, caractérisé en ce que ladite rampe (16, 50) de distribution du combustible et ses embouts (7, 18 ; 51, 52) sont intégrés au boîtier (3, 33) présentant, entre les deux extrémités de la rampe (16, 50), et pour chaque injecteur (54), au moins un orifice en communication avec l'intérieur de la rampe (16, 50), pour l'alimentation en combustible de l'injecteur (54) correspondant.
  2. Dispositif d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque alimentation en combustible d'un injecteur (54) est assurée dans un manchon (53), en saillie sur le boîtier (33), du côté tourné vers au moins une bride (36) de fixation sur la culasse, et dans lequel l'injecteur (54) correspondant est au moins partiellement logé avec un joint d'étanchéité.
  3. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour chaque injecteur (54), une bride (36) de fixation de l'embase (34) sur la culasse présente, du côté tourné vers le boîtier (33), un logement (42-44) de réception d'injecteur, débouchant dans la branche de tubulure (35) correspondante et dans lequel l'injecteur (54) correspondant est au moins partiellement logé avec un joint d'étanchéité.
  4. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une rampe (68) d'alimentation en air additionnel est intégrée à l'embase (34'), sensiblement à la jonction des branches de tubulure (35') et d'une bride (36'a-36'b) de fixation de l'embase (34') sur la culasse, et présente, d'une part, à l'une de ses extrémités, un embout tubulaire (70) de raccordement pour l'alimentation en air additionnel prélevé dans un filtre à air, en aval du filtre proprement dit, et, d'autre part, pour chaque injecteur (54'), au moins un orifice mettant l'intérieur de la rampe (68) d'alimentation en air additionnel en communication avec l'intérieur d'un logement (42'-44') de réception d'injecteur (54'), ménagé dans la bride (36'a-36'b) et/ou la rampe (68) d'alimentation en air additionnel, du côté tourné vers le boîtier (33'), et débouchant dans la branche de tubulure (35') correspondante, pour loger au moins partiellement un injecteur (54') du type ventilé, alimenté simultanément en combustible et en air.
  5. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un régulateur (56) de la pression du combustible fourni aux injecteurs (54) est emprisonné entre le boîtier (33) et l'embase (34) du bloc (32).
  6. Dispositif d'alimentation selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins une bride (36) de fixation de l'embase (34) sur la culasse présente, du côté tourné vers le boîtier (33), une cuvette (45) de réception du régulateur de pression (56), coopérant avec un manchon (55) de logement dudit régulateur (56), en saillie sur le boîtier (33), du côté tourné vers ladite bride (36) de fixation, et en communication avec la rampe (50) de combustible, de sorte que, lorsque le régulateur (56) est logé dans le manchon (55) et dans la cuvette (45) et que l'embase (34) est fixée sur le boîtier (33), le régulateur (56) est en équilibre entre, d'une part, la pression de combustible dans la rampe (50), qu'il reçoit par une partie de régulateur (56b-56d) engagée avec étanchéité (62, 63) dans ledit manchon (55), et, d'autre part, la pression de l'air dans le bloc (32), qu'il reçoit par une partie de régulateur (56a) engagée dans ladite cuvette (45), dont l'intérieur est raccordé de manière étanche (58), en position de coopération du manchon (55) et de la cuvette (45), avec un canal (59) ménagé dans ledit manchon (55) et débouchant dans le boîtier (33).
  7. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (3) présente au moins un connecteur électrique (23, 24), monté étanche dans un logement correspondant du boîtier (3), et assurant la connexion à au moins un composant (9, 10, 11, 12, 20, 21) porté dans et/ou sur le bloc (2), tel qu'une bobine d'allumage (20, 21).
  8. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, sur et/ou dans le boîtier (3, 33) sont ménagés des logements recevant au moins des capteurs (11, 12, 67) de paramètres de circulation d'air d'admission, tels que capteurs de température (12) et de pression (11, 67) de l'air dans le bloc (2, 32), au moins un composant de puissance tel qu'une bobine d'allumage (20, 21), au moins un connecteur électrique à basse puissance (23), relié au moins auxdits capteurs (11, 12, 67) et aux injecteurs (54) et au moins un connecteur électrique à haute puissance (24), relié au moins audit composant de puissance (20, 21).
  9. Dispositif d'alimentation selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un faisceau de conducteurs électriques, de préférence intégré dans le boîtier (3, 33), assurant le raccordement à la masse électrique de chaque composant (11, 12, 20,- 21 ; 67, 54) incorporé dans et/ou sur ledit bloc (2, 32).
  10. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que certains au moins des composants (54, 56, 50, 67) intégrés à la tubulure (31) sont montés dans et/ou sur une partie du bloc (32) située du côté de la ou des brides (36) de fixation sur la culasse, et le boîtier (33) et l'embase (34) du bloc (32) ont une configuration telle que la distance séparant le centre de gravité de la tubulure intégrée (31) du plan de fixation de la ou des brides (36) sur la culasse est inférieure à la distance séparant le centre géométrique de ladite tubulure intégrée (31) de ce plan de fixation de la ou des brides (36) sur la culasse.
  11. Dispositif d'alimentation selon la revendication 10, caractérisé en ce que, du côté opposé à au moins une bride (36) de fixation sur la culasse, le boîtier (33) présente des conduites (47) de sortie d'air, en nombre égal au nombre des branches de tubulure (35) raccordées à ladite bride de fixation (36), et débouchant chacune par une extrémité dans une chambre centrale du boîtier appelée plenum (46), et par l'autre extémité dans la bride (48) du boîtier, fixée à celle (38) de l'embase (34), au niveau d'une ouverture de sortie en correspondance avec une branche de tubulure (35), de sorte que chaque branche de tubulure (35), qui est cintrée au moins dans une partie amont (35b) raccordée à la bride (38) de l'embase (34) fixée au boîtier (33), prolonge une conduite d'air (47) correspondante du boîtier (33), également cintrée, les conduites d'air cintrées (47) et les parties cintrées (35b) des branches de tubulure (35) présentant leur concavité tournée vers ladite bride (36) de fixation sur la culasse, de façon à envelopper partiellement le plenum (46) et les divers composants (54, 56, 67) emprisonnés entre le boîtier (33) et l'embase (34) et/ou logés dans/ou sur le boîtier (33).
  12. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un filtre à air (14) est intégré au bloc (2) collecteur-répartiteur d'admission d'air.
  13. Dispositif d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'un calculateur (15) d'alimentation du moteur est intégré au bloc (2) collecteur-répartiteur d'admission d'air.
  14. Dispositif d'alimentation selon la revendication 13 telle que rattachée à la revendication 12, caractérisé en ce que le filtre à air (14) et le calculateur (15) d'alimentation du moteur sont intégrés au bloc (2) collecteur-répartiteur et associés à ce dernier en un sous-ensemble pré-câblé.
EP93402599A 1992-10-26 1993-10-22 Dispositif d'alimentation à tubulure intégrée Expired - Lifetime EP0595696B1 (fr)

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