EP0983432B1 - Dispositif de fixation d'un injecteur de carburant sur une culasse de moteur a combustion interne - Google Patents

Dispositif de fixation d'un injecteur de carburant sur une culasse de moteur a combustion interne Download PDF

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EP0983432B1 EP98966978A EP98966978A EP0983432B1 EP 0983432 B1 EP0983432 B1 EP 0983432B1 EP 98966978 A EP98966978 A EP 98966978A EP 98966978 A EP98966978 A EP 98966978A EP 0983432 B1 EP0983432 B1 EP 0983432B1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006Camshaft or pushrod housings

Definitions

  • the present invention relates to a fixing device of a fuel injector on a cylinder head of internal combustion.
  • the invention relates to such a device for an injector passing through approximately vertically the cylinder head by emerging from it by a lower face covering a cylinder of the supposedly vertical engine, and projecting of the cylinder head by an accessible upper face.
  • the fixing device is integrated in the cylinder head, in a chamber containing mechanical actuators valves, and has a cylindrical sleeve surrounding the injector body.
  • the latter is provided, on its central part located in the chamber, a peripheral groove capable of receiving a rod on which comes to press down the sheath using a inner shoulder to immobilize the injector against the bottom lower of a housing provided in the cylinder head, designated generally injector wells.
  • the scabbard extends downwards from the shoulder by forming a recess which encloses a protruding part of the cylinder head with interposition of a seal toric so as to place the injector body protected from oil mist in the chamber.
  • a lip seal ensuring the seal between the chamber and the outside of the cylinder head.
  • the scabbard is fixed to the cylinder head by a fork which rests on two external transverse wings of the sleeve under the action of a threaded piece screwed into the cylinder head.
  • Such a device presents in the room a size reducing the volume available for valves and requires relatively sealing means complex and expensive; more the disassembly of the injector proves to be difficult and a significant overhang above its fixation detracts from its reliability.
  • the object of the present invention is to propose a device of the kind described above and which remedies disadvantages mentioned above.
  • the subject of the present invention is an internal combustion engine cylinder head according to the single claim.
  • the cylinder head 2 comprises on the one hand a so-called part lower 2a intended to cover at least one cylinder of the motor, assumed here vertical, and on the other hand a so-called part upper 2b forming a cylinder head cover and a half-bearing upper for at least one camshaft, not shown, interposed between the two parts 2a and 2b, which delimit between they a chamber 5 containing mechanical organs of valve control.
  • the injector 1 has a body of general shape cylindrical of which a lower portion 3 is housed in a recess 4 says well formed in the lower part 2a of the breech and opening of this part in the chamber 5.
  • the body of the injector 1 has at its bottom a radial shoulder 6 which conventionally takes support, with interposition of a copper sealing washer 7, against the bottom 8 of well 4.
  • the injector 1 is fixed on the upper part 2b of the cylinder head using a flange 9 of fixing which consists of a cylindrical sleeve 10 internally having a bore 10a.
  • the sleeve 10 comprises at its upper part, as visible in Figures 4 and 6, two symmetrical wings 11 and 12 transverse which are each provided with an orifice, 11a and 12a respectively, allowing the passage of a screw fixing 13.
  • This sleeve 10 is engaged in a cylindrical housing 14 provided in the upper part 2b and is maintained at this last by fixing screws 13.
  • the body of the injector 1 comprises, in a portion central unit located above the lower part 2a of the cylinder head, a peripheral groove 15 in which is mounted a bangle 16 in elastic metal which partially projects from the groove 15 thereby forming a circular support zone for the flange 9.
  • the rod 16, shown in Figure 5 consists of a split ring with ends 16a, 16b of shapes suitable for ensuring a good seal when attached.
  • the sleeve 10 comprises at its lower end a circular base 17 bearing on the projecting part of the rod 16.
  • This support base 17 comprises a chamfer 17a of so as to ensure regular contact on the projecting part of the rod and bring the ends of it together when it exerts on him an axial thrust.
  • the outside diameter of the sleeve 10 is provided with a peripheral groove 18 in which an O-ring is mounted sealing 19.
  • Attaching an injector 1 to the cylinder head 2 using the flange 9 is carried out in the following manner, the two parts 2a, 2b of the cylinder head being previously assembled.
  • the operator engages the injector body in the bore 10a of the flange 9 then places the rod 16 in the peripheral groove 15.
  • the flange 9 is fixed to the upper part 2b by the fixing screw 13 whose tightening causes a push towards the bottom of the flange on the rod 16, so on the injector 1 up to its lower support on the bottom 8 of the well 4. This thrust causes the junction of the ends of the rod to be sealed.
  • the wings 11 and 12 of the flange 9 are spaced from an upper face 20 of the upper part 2b, which thus allows an elastic recovery by the screws 13 of the forces resulting from thermal expansions different from the injector and the cylinder head.
  • the advantage of such a device according to the invention is present a reduced space requirement in room 5 around of the injector and ensure a good seal of the chamber 5 containing the oil mist, while being simple to realize and inexpensive.
  • this arrangement makes it possible, by flange sleeve, stable maintenance of the injector, proximity of its head 21 and therefore of the commands which are assigned to it associated, thereby reducing the usual upper overhang detrimental to the reliability of the injector.

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Description

La présente invention concerne un dispositif de fixation d'un injecteur de carburant sur une culasse de moteur à combustion interne.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un tel dispositif pour un injecteur traversant à peu près verticalement la culasse en débouchant de celle-ci par une face inférieure couvrant un cylindre du moteur supposé vertical, et en saillant de la culasse par une face supérieure accessible.
Dans un agencement connu par le brevet DE 43 15 233, le dispositif de fixation est intégré dans la culasse, dans une chambre contenant des organes mécaniques d'actionnement de soupapes, et comporte un fourreau cylindrique entourant le corps de l'injecteur.
Ce dernier est pourvu, sur sa partie centrale située dans la chambre, d'une gorge périphérique apte à recevoir un jonc sur lequel vient appuyer vers le bas le fourreau à l'aide d'un épaulement intérieur pour immobiliser l'injecteur contre le fond inférieur d'un logement prévu dans la culasse, désigné généralement puits d'injecteur.
Le fourreau se prolonge vers le bas à partir de l'épaulement en formant un évidement qui vient enserrer une partie saillante de la culasse avec interposition d'un joint torique de manière à placer le corps de l'injecteur à l'abri d'un brouillard d'huile se trouvant dans la chambre. Entre la partie supérieure du fourreau et un couvercle de la culasse délimitant la chambre est disposé un joint à lèvre assurant l'étanchéité entre la chambre et l'extérieur de la culasse.
Le fourreau est fixé à la culasse par une fourche qui prend appui sur deux ailes transversales extérieures du fourreau sous l'action d'une pièce filetée vissée dans la culasse.
Un tel dispositif présente dans la chambre un encombrement réduisant le volume disponible pour les soupapes et nécessite des moyens d'étanchéité relativement complexes et coûteux; de plus le démontage de l'injecteur s'avère difficile et un porte-à-faux important au dessus de sa fixation nuit à sa fiabilité.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif du genre de celui décrit ci-dessus et qui remédie aux inconvénients susmentionnés.
A cet effet, la présente invention a pour objet une culasse de moteur à combustion interne selon la revendication unique.
Selon quelques dispositions intéressantes de l'invention :
  • le manchon est pourvu d'un alésage dans lequel est emmanché le corps de l'injecteur et d'une gorge périphérique dans laquelle est monté un joint d'étanchéité.
  • le jonc est constitué d'un anneau fendu à extrémités de formes complémentaires propre à assurer l'étanchéité entre le corps de l'injecteur et l'alésage du manchon lorsque ledit manchon prend appui sur le jonc sous l'action de la bride fixée sur la culasse.
  • le manchon comprend à sa partie inférieure une base circulaire à bords inclinés propre à assurer le rapprochement des extrémités du jonc.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaítront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels:
  • la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale du dispositif de l'invention pour fixer un injecteur de carburant sur une culasse de moteur à combustion interne ;
  • la figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne II-II de la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue en perspective de l'injecteur et d'une partie du dispositif de fixation ;
  • la figure 4 est une vue en perspective d'une bride du dispositif;
  • la figure 5 est une vue de dessus d'un jonc du dispositif;
  • la figure 6 est une vue en coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne VI-VI de la figure 4.
On voit sur les figures 1 et 2, un injecteur 1 de carburant traversant une culasse 2 d'un moteur à combustion interne et maintenu sur elle par un dispositif de fixation D.
La culasse 2 comprend d'une part une partie dite inférieure 2a destinée à couvrir au moins un cylindre du moteur, supposé ici vertical, et d'autre part une partie dite supérieure 2b formant un couvre-culasse et un demi-palier supérieur pour au moins un arbre à cames, non représenté, interposé entre les deux parties 2a et 2b, qui délimitent entre elles une chambre 5 contenant des organes mécaniques de commande de soupapes.
L'injecteur 1 comporte un corps de forme générale cylindrique dont une portion 3 inférieure est logée dans un évidement 4 dit puits formé dans la partie inférieure 2a de la culasse et débouchant de cette partie dans la chambre 5.
Celle-ci est remplie, lors du fonctionnement du moteur, d'un nuage de brouillard d'huile qui participe à la lubrification des organes mécaniques.
Le corps de l'injecteur 1 possède à sa partie inférieure un épaulement radial 6 qui prend classiquement appui, avec interposition d'une rondelle 7 d'étanchéité en cuivre, contre le fond 8 du puits 4.
Selon la présente invention l'injecteur 1 est fixé sur la partie supérieure 2b de la culasse à l'aide d'une bride 9 de fixation qui est constituée d'un manchon 10 cylindrique comportant intérieurement un alésage 10a.
Le manchon 10 comprend à sa partie supérieure, comme visible sur les figures 4 et 6, deux ailes 11 et 12 symétriques transversales qui sont pourvues chacune d'un orifice, respectivement 11 a et 12a, permettant le passage d'une vis de fixation 13.
Ce manchon 10 est engagé dans un logement cylindrique 14 prévu dans la partie supérieure 2b et est maintenu à cette dernière par les vis de fixation 13.
Le corps de l'injecteur 1 comprend, dans une portion centrale située au dessus de la partie inférieure 2a de la culasse, une gorge périphérique 15 dans laquelle est monté un jonc 16 en métal élastique qui fait saillie partiellement de la gorge 15 en formant ainsi une zone d'appui circulaire pour la bride 9.
Le jonc 16, représenté à la figure 5, est constitué d'un anneau fendu à extrémités 16a, 16b de formes complémentaires propres à assurer une bonne étanchéité lorsqu'elles sont jointes.
Le manchon 10 comprend à son extrémité inférieure une base circulaire 17 venant en appui sur la partie en saillie du jonc 16. Cette base d'appui 17 comporte un chanfrein 17a de manière à assurer un contact régulier sur la partie saillante du jonc et à rapprocher les extrémités de celui-ci quand elle exerce sur lui une poussée axiale.
Le diamètre extérieur du manchon 10 est pourvu d'une gorge périphérique 18 dans laquelle est monté un joint torique d'étanchéité 19.
La fixation d'un injecteur 1 sur la culasse 2 à l'aide de la bride 9 s'effectue de la manière suivante, les deux parties 2a, 2b de la culasse étant préalablement assemblées.
Lors d'une première opération, l'opérateur engage le corps de l'injecteur dans l'alésage 10a de la bride 9 puis dispose le jonc 16 dans la gorge périphérique 15.
L'opérateur introduit ensuite la portion inférieure du corps de l'injecteur dans l'évidement 4 de la partie inférieure 2a de la culasse, introduisant également la bride 9 et le joint d'étanchéité 19 associé dans le logement 14 de la partie supérieure 2b.
Enfin, la bride 9 est fixée à la partie supérieure 2b par les vis de fixation 13 dont le serrage provoque une poussée vers le bas de la bride sur le jonc 16, donc sur l'injecteur 1 jusqu'à sa mise en appui inférieur sur le fond 8 du puits 4. Cette poussée provoque la jonction étanche des extrémités du jonc.
On notera que les ailes 11 et 12 de la bride 9 sont espacées d'une face supérieure 20 de la partie supérieure 2b, ce qui permet ainsi une reprise élastique par les vis 13 des efforts résultant des dilatations thermiques différentes de l'injecteur et de la culasse.
Un tel dispositif selon l'invention a pour avantage de présenter un encombrement réduit dans la chambre 5 autour de l'injecteur et d'assurer une bonne étanchéité de la chambre 5 contenant le brouillard d'huile, tout en étant simple à réaliser et peu coûteux.
De plus, cette disposition permet de réaliser, par le manchon de la bride, un maintien stable de l'injecteur, à proximité de sa tête 21 et donc des commandes qui lui sont associées, réduisant ainsi l'habituel porte-à-faux supérieur nuisible à la fiabilité de l'injecteur.

Claims (1)

  1. Culasse (2) de moteur à combustion interne sur laquelle est maintenu un injecteur (1) de carburant par un dispositif de fixation (D), dans laquelle :
    la culasse est constituée d'une partie inférieure (2a) propre à couvrir au moins un cylindre du moteur et d'une partie supérieure (2b) délimitant entre elles une chambre (5) contenant des organes d'actionnement de soupapes ;
    l'injecteur (1) traverse les deux parties (2a, 2b) ;
    le dispositif de fixation (D) comprend un manchon( 10), qui entoure le corps de l'injecteur et dont une partie prend appui sur une partie saillante d'un jonc (16) monté dans une gorge périphérique (15) du corps de l'injecteur, et une bride (9) qui est fixée par vis à la culasse et maintient en appui l'injecteur sur le fond (8) d'un puits (4) de la partie inférieure (2a) de la culasse ;
    une rondelle (7) d'étanchéite est interposée entre un épaulement radial (6) de la partie inférieure du corps de l'injecteur et le fond (8) du puits (4);
        caractérisée en ce que
    la bride (9) et le manchon (10) forment une seule pièce,
    la partie supérieure de la culasse (2a) présente un logement (14) dans lequel est monté le manchon (10) et autour duquel est fixée la bride ;
    le manchon est pourvu d'un alésage (10a) dans lequel est emmanché le corps de l'injecteur, d'une gorge périphérique dans laquelle est monté un joint d'étanchéité (19) propre à assurer l'étanchéité entre le logement (14) et la partie périphérique du manchon (10) et à son extrémité inférieure d'une base circulaire (17) à bord inclinés (17a,17b) propre à assurer le rapprochement des extrémités de formes complémentaires du jonc (16) constitué d'un anneau fendu afin d' assurer l'étanchéité entre le corps de l'injecteur et l'alésage (10a) du manchon.
EP98966978A 1997-04-10 1998-04-08 Dispositif de fixation d'un injecteur de carburant sur une culasse de moteur a combustion interne Expired - Lifetime EP0983432B1 (fr)

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