EP1794441A1 - Protecteur metallique de la rampe a essence pour eviter l'endommagement lors d'un choc - Google Patents

Protecteur metallique de la rampe a essence pour eviter l'endommagement lors d'un choc

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EP1794441A1
EP1794441A1 EP05800242A EP05800242A EP1794441A1 EP 1794441 A1 EP1794441 A1 EP 1794441A1 EP 05800242 A EP05800242 A EP 05800242A EP 05800242 A EP05800242 A EP 05800242A EP 1794441 A1 EP1794441 A1 EP 1794441A1
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Olivier Debrois
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Renault SAS
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025—Common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/18—Fuel-injection apparatus having means for maintaining safety not otherwise provided for
    • F02M2200/185—Fuel-injection apparatus having means for maintaining safety not otherwise provided for means for improving crash safety
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
    • F02M69/462—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down
    • F02M69/465—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down of fuel rails

Definitions

  • the present invention relates to the protection of injection ramps, called common or common-rail ramps, which are mounted on internal combustion engines.
  • the so-called common-rail injection systems that are used to supply an internal combustion engine with fuel comprise, in particular, a pressurized fuel storage ramp which supplies the injectors with fuel.
  • This ramp is outside the motor. It is necessary to protect this ramp to avoid having any fuel fuits following a shock on the ramp, resulting for example from a fi rmal shock of the vehicle comprising a motor with such an injection system.
  • Injection rail protectors have already been used, such as, for example, protectors in the form of a metal sheet fixed to the engine. These protectors are not completely satisfactory because they only take into account the impact resistance aspect.
  • the invention provides a device for protecting against the shocks of a common injection rail mounted on an internal combustion engine comprising means for fixing a component on the device.
  • the attachment means may be made in part of plastic, - the attachment means may be made in part of metal material, the device may comprise a metal frame, the frame metal may consist of a steel sheet, - the fixing means may be made in part of plastic by overmoulding of the metal frame.
  • the attachment means may comprise mounting lugs of a cable.
  • the component may be a coil supply module.
  • FIGS. 1 and 2 there is shown a component 1 of an internal combustion engine.
  • This component 1 is a casting part which comprises in particular ducts 2 of air intake.
  • This component 1 may be a nozzle holder block.
  • the injector spacer 1 is attached to the engine. It comprises injector wells 3 in which injectors 10 are fitted. Injector wells 3 are aligned with each other in a direction parallel to the longitudinal axis of the injector holder block 1.
  • a common rail 1 1 is mounted on the injectors 1 0.
  • the com mune ramp 1 1 consists of an elongate tube. It comprises a supply pipe 12 fuel pressurized by an injection pump not shown, and it distributes the fuel through orifices 1 3 connecting to the injectors 1 0.
  • the ramp 1 1 is disposed above the injectors 1 0, above the injector holder block 1.
  • a protective device for example a protective cover 20.
  • the protective cover 20 comprises means for protecting the injection rail.
  • a component on this cover 20 for example means for mounting a not shown coil supply module.
  • fixing means may be made in part of plastic, for example in the context of a plastic molding operation. They can also be made partly in metallic material.
  • the cover 20 consists of a metal frame 30 to resist these shocks, and a portion 40 overmolded plastic.
  • the metal reinforcement 30 consists of a sheet of the cut and folded steel sheet type comprising columns 31, bearing ends 32, reinforcing parts 33a, 33b and 33c. of the overmoulded part 40, passages 35 for the screws 7 for fastening the cap 20 to the injector holder block 1, a main part 34.
  • the metal reinforcement 30 In order to manufacture the metal reinforcement 30, a sheet metal plate is first cut to define the bearing ends 32, the columns 31 and the reinforcement portions 33a, 33b and 33c of the plastic part 40. folding the columns 31 to give them their tubular form. The columns 31 are then bent at about 90 degrees to the main part 34 and the main part 34 is bent at an angle of less than 90 degrees in the direction of the fixing columns along the line 34.
  • the metal reinforcement 30 comprises two columns 31 and four support ends 32, two of which are arranged in front of the columns 31 once the main part 34 has been folded.
  • the metal armature 30 is folded in the shape of a "U” or "V", so that the ends of the columns 31 and the bearing ends 32 form the ends of the U or Vé that rest on the hold injector door 1.
  • the plastic part 40 surrounds the metal frame 30 with the exception of the columns 31 and the support ends 32, and it comprises a support interface 42, lugs 43 and support lugs 44 arranged at the ends of the protective hood.
  • the plastic part 40 is made by overmolding around the metal frame 30; the metal armature 30 is first placed in a not shown mold, then a plastic material is injected which covers the metal armature 30.
  • the advantage of this overmolding is that the plastic part 40 can integrate support or maintenance functions in relation to other components.
  • the tabs 43 allow to fix and guide a not shown cable.
  • there is a support interface 42 for fixing for example a reel supply module not shown.
  • This portion 40 may be manufactured by any technique well known per se in the field of the implementation of plastics by molding.
  • the metal frame 30 reinforces the plastic part, not only during shocks, but also for its support functions.
  • the metal reinforcing portion 33a consolidates the support interface 42 made of plastic.
  • the injector holder shim 1 comprises bosses 5 provided for receiving the ends of the columns 31.
  • the bosses 5 are drilled and tapped to receive a screw 7 for fixing the protective cover 20 to the injector holder block 1.
  • the bearing ends 32 of the metal frame 30 bear on the inter-ducts 4 of the injector holder block 1.
  • the ends of the columns 31 are bevelled so that during tightening the force is distributed on the columns 31 and on the bearing ends 32. It thus limits the vibratory aspects of the cover 20 on the injector holder block 1.
  • the protective cover 20 is arranged to protect the common rail 1 1 against shocks. Indeed, the columns 31 are close to the ramp 1 1 and are sized to withstand these shocks.
  • the metal reinforcement 30 is a thick sheet of about 4 mm thick on which one carries out operations of simple formatting, and whose major role is to resist Fural shocks that may occur during an accident.
  • the metal reinforcement 30 can serve as a reinforcement of the plastic part 40 for fixing other elements such as a coil feed module.
  • the plastic part 40 comes to bring a good finish to the hood, and it protects the metal frame 30 against the outside environment.
  • it may include support interfaces of other components of the engine and / or the vehicle.
  • the invention is not limited to the embodiment described above, and it can be carried out integrally by plastic molding.

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Description

La présente invention concerne la protection des rampes d'injection, appelées rampes com munes ou encore « common-rail » , qui sont montées su r des moteurs à combustion interne.
Les systèmes d'injection dits à rampe commune qui sont utilisés pour alimenter un moteur à combustion interne en carburant comportent notamment une rampe de stockage de carburant sous pression qui alimente les injecteurs en carburant. Cette rampe se trouve à l'extérieu r du moteu r. I l est nécessaire de protéger cette rampe pour éviter d'avoir des f uites éventuelles de carburant suite à un choc su r la rampe, provenant par exemple d'un choc f rontale du véhicule comportant un moteur avec un tel système d'injection . On a déjà eu recours a des protecteurs de rampe d'injection, comme par exemple des protecteurs de la forme d'une tôle f ixée sur le moteur. Ces protecteurs ne sont pas totalement satisf aisants, car ils ne prennent en compte que l'aspect résistance aux chocs.
Dans ce but l'invention fournit un dispositif de protection contre les chocs d'une rampe commune d'injection montée sur un moteur à combustion interne comportant des moyens de f ixation d'un composant sur le dispositif .
Selon d'autres caractéristiques de l'invention : les moyens de f ixation peuvent être réalisés en partie en matière plastique, - les moyens de f ixation peuvent être réalisés en partie en matière métallique, le dispositif peut comporter une armature métallique, l'armature métallique peut être constituée d'un tôle en acier, - les moyens de f ixation peuvent être réalisés en partie en matière plastique par surmoulage de l'armature métallique. les moyens de f ixation peuvent comporter des pattes de f ixations d'un câble. - le composant peut être un module d'alimentation de bobines. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple et nullement limitatif , et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la f igure 1 est un schéma du capot protecteur monté su r un composant du moteur à combustion interne la f igure 2 est une vue en coupe du capot assemblé selon la f igu re 1 la f igure 3 est un schéma du capot protecteur seul - la figure 4 est un schéma du développé de la partie métallique du capot protecteur
Sur les f igures 1 et 2 est représenté un composant 1 d'un moteur à combustion interne. Ce composant 1 est une pièce de fonderie qui comporte notamment des conduits 2 d'admission d'air. Ce composant 1 peut être une cale porte injecteurs. La cale porte injecteurs 1 se f ixe sur le moteur. Elle comporte des puits d'injecteur 3 dans lesquels se f ixent des injecteurs 10. Les puits 3 d'injecteur sont alignés entre eux selon une direction parallèle à l'axe longitudinal de la cale porte injecteurs 1 . Une rampe commune 1 1 est montée sur les injecteurs 1 0. La rampe com mune 1 1 est constituée d'un tube de forme allongée. Elle comporte un orif ice d'alimentation 12 en carburant mis sous pression par une pompe d'injection non représentée, et elle distribue le carburant grâce aux orifices 1 3 de liaison aux injecteurs 1 0. La rampe 1 1 est disposée au dessus des injecteurs 1 0, au dessus de la cale porte injecteurs 1 .
En réf érence aussi à la f igure 3, pour protéger la rampe commune d'injection contre les chocs, on utilise un dispositif de protection, par exemple un capot protecteur 20. Selon l'invention, le capot protecteur 20 comporte des moyens de f ixations d'un composant sur ce capot 20, par exemple des moyens de f ixation d'un module d'alimentation de bobines non représenté.
Ces moyens de fixation peuvent être réalisés en partie en matière plastique, par exemple dans le cadre d'une opération de moulage plastique . I ls peuvent aussi être réalisés en partie en matière métallique .
Dans l'exemple de réalisation, le capot 20 est constitué d'une armature métallique 30 permettant de résister à ces chocs, et d'une partie 40 surmoulée en plastique. En référence aussi à la f igure 4, l'armature métallique 30 est constituée d'une tôle du type tôle en acier découpée et pliée qui comporte des colonnes 31 , des extrémités d'appui 32, des parties de renforts 33a, 33b et 33c de la partie surmoulée 40, des passages 35 pour les vis 7 de f ixation du capot 20 sur la cale porte injecteurs 1 , une partie principale 34.
Pour fabriquer l'armature métallique 30, on commence par découper une plaque en tôle pour définir les extrémités d'appui 32, les colonnes 31 et les parties 33a, 33b et 33c de renfort de la partie en plastique 40. Ensuite , on procède au pliage des colonnes 31 pour leur donner leur forme tubulaire. Ensuite on procède au pliage des colonnes 31 à environ 90 degrés par rapport à la partie principale 34 et enf in on procède au pliage de la partie principale 34 d' un angle inférieur à 90 degré en direction des colonnes de f ixation selon la ligne de pliage 36. Dans l'exemple illustré, l'armature métallique 30 comporte deux colonnes 31 et quatre extrémités d'appui 32 dont deux sont disposées en face des colonnes 31 une fois la partie principale 34 pliée.
L'armature métallique 30 est pliée en forme de « U » ou de « Vé » , de manière à ce que les extrémités des colonnes 31 et les extrémités d'appui 32 forment les extrémités du U ou du Vé qui prennent appui sur la cale porte injecteurs 1 .
La partie en matière plastique 40 enrobe l'armature métallique 30 à l'exception des colonnes 31 et des extrémités d'appui 32, et elle comporte une interface de support 42, des pattes 43 et des pattes d'appui 44 disposées aux extrémités du capot protecteur. La partie en matière plastique 40 est réalisée par surmoulage autour de la l'armature métallique 30; l'armature métallique 30 est d'abord placée dans un moule non représenté, puis on injecte une matière plastique qui recouvre l'armature métallique 30. L'avantage de ce surmoulage est que la partie en matière plastique 40 peut intég rer des fonctions de support ou de maintien en rapport avec d'autres composants. Par exemple, les pattes 43 permettent de fixer et de guider un câble non représenté. De même, on retrouve une interface de support 42 permettant de fixer par exemple un module d'alimentation des bobines non représenté.
Cette partie 40 peut être fabriquée par toute technique bien connue en soi dans le domaine de la mise en œuvre des matières plastiques par moulage.
L'armature métallique 30 renforce la partie en plastique, non seulement lors des chocs, mais aussi pour ses fonctions de support. Par exemple la partie de renfort métallique 33a vient consolider l'interface de support 42 en plastique.
La cale porte injecteurs 1 comporte des bossages 5 prévus pour recevoir les extrémités des colonnes 31 . Les bossages 5 sont percés et taraudés pour recevoir une vis 7 de fixation du capot protecteur 20 sur la cale porte injecteurs 1 . Les extrémités d'appui 32 de l'armature métallique 30 prennent appui sur les inter conduits 4 de la cale porte injecteurs 1 . Les extrémités des colonnes 31 sont biseautées de façon que lors du serrage l'effort soit réparti sur les colonnes 31 et sur les extrémités appui 32. On limite ainsi les aspects vibratoires du capot 20 sur la cale porte injecteurs 1 .
Pour fixer le capot protecteur 20 sur la cale porte injecteurs 1 on peut utiliser des vis 7 se fixant dans les filetages prévus dans les bossages, ou bien on peut aussi utiliser des goujons se fixant dans les filetages et dépassant des colonnes 31 , le capot 20 se fixant sur la cale porte injecteurs 1 à l'aide d'écrous vissés sur les goujons.
Le capot protecteur 20 est disposé de façon à protéger la rampe commune 1 1 contre les chocs. En effet, les colonnes 31 sont à proximité de la rampe 1 1 et sont dimensionnées pour résister à ces chocs.
Un des avantages de la présente invention est que l'on peut dissocier des fonctions pour chacune des parties métalliques 30 et plastiques 40. Ainsi l'armature métallique 30 est une tôle de forte épaisseur d'environ 4 mm sur laquelle on réalise des opérations de mise en forme simples, et dont le rôle majeur est de résister aux chocs f rontaux pouvant survenir lors d'un accident. Dans la mesure où le procédé de fabrication le permet, l'armature métallique 30 peut servir de renfort de la partie en matière plastique 40 pour la fixation d'autres éléments comme par exemple un module d'alimentation des bobines.
La partie en matière plastique 40 vient apporter une bonne finition au capot, et elle protège l'armature métallique 30 contre l'environnement extérieur. De plus, compte tenu du fait qu'elle est réalisée par surmoulage autour de l'armature métallique 30, elle peut comporter des interfaces de support d'autres composants du moteur et/ou du véhicule.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci- dessus, et elle peut être réalisée intégralement par moulage en matière plastique.

Claims

Revendications
1 ) Dispositif de protection (20) contre les chocs d'une rampe commune d'injection ( 1 1 ) montée sur un moteur à combustion interne, le dispositif se f ixant sur un composant ( 1 ) du moteur, et étant constitué d'une armature métallique (30) dont au moins deux colonnes (31 ) dimensionnées pour résister aux chocs se trouvent à proximité de la rampe ( 1 1 ) , caractérisé en qu'il comporte des moyens de f ixation d'un autre composant sur le dispositif .
2) Dispositif de protection selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de f ixation sont réalisés en partie en matière plastique .
3) Dispositif de protection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation sont réalisés en partie en matière métallique.
4) Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'armatu re métallique (30) est constituée d'une tôle en acier.
5) Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce les moyens de f ixation sont réalisés en partie en matière plastique par surmoulage de l'armature métallique (30) .
6) Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens de f ixation comportent des pattes (43) de fixations d'un câble.
7) Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le composant est un module d'alimentation de bobines.
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