FR2591666A1 - Dispositif de dosage du combustible et de regulation de la pression pour un collecteur d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de dosage du combustible et de régulation de la pression pour un collecteur d'un moteur à combustion interne. Ce dispositif comprend un injecteur ou un appareil de pulvérisation et de dosage 3 disposé dans un logement 2 du corps 1 du dispositif et un régulateur de pression 5 qui règle la pression du carburant dans la région amont 6 de l'injecteur. Ce régulateur comprend une membrane déformable 8 solidaire d'un organe obturateur 9 qui commande une ouverture de passage du carburant située entre cette région amont et la décharge. Le corps 1 comprend une plaque support 14 qui porte la membrane 8 et qui est faite d'une seule pièce avec le corps 1. La membrane 8 est fixée à cette plaque par un élément 16 en forme de cloche qui délimite une chambre 10. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

- 1 - Dispositif de dosaae du combustible et de réculation de la Dression

pour un collecteur d'un moteur à combustion interne. La présente invention se rapporte à un dispositif pour fournir un mélange d'air et de carburant à un collec- teur d'un moteur à combustion interne, du type qui comprend un appareil de pulvérisation et de dosage du carburant (injecteur) logé dans un logement dans un corps du dispositif, lequel injecteur est actionné électromagnétiquement et capable de débiter une quantité prédéterminée de carburant

dans une région située en aval de l'injecteur.

Les dispositifs de ce type comprennent normalement un régulateur de pression agencé pour réguler la pression du carburant dans une région située en aval de l'injecteur. Ce régulateur comprend normalement une membrane déformable reliée à un élément obturateur qui peut être actionné pour conumander une ouverture de passage de carburant entre ladite région amont et une décharge; le régulateur de pression comprend en outre un bottier dans lequel sont définies deux chambres pour le carburant, lesquelles chambres sont séparées par la membrane déformable qui est donc en équilibre entre les pressions du carburant qui se trouve dans les deux

chambres: l'une de ces chambres et en communication hydrau-

lique avec ladite région située en amont de l'injecteur, tandis que l'autre est en communication hydraulique avec

la région située en aval.

Par conséquent, lorsque la pression en amont de l'injec-

teur excède une valeur prédéterminée, elle provoque une déformation de la membrane dans un sens de nature à déplacer l'élément obturateur pour augmenter la section d'écoulement de ladite ouverture du passage en vue de décharger une certaine quantité de carburant sous pression a la sortie, en réduisant de cette façon la pression du carburant dans

ladite zone située en amont de l'injecteur.

Les dispositifs du type indiqué possèdent différents -2- inconvénients. Tout d'abord, du point de vue de la construction, ils sont très compliqués, en raison de conduits qui sont nécessaires pour relier le régulateur de pression au corps du dispositif; en fait, le régulateur de pression constitue une unité entièrement séparée du corps du dispositif et les deux chambres dont il est muni doivent être reliées à l'aide de conduits appropriés aux régions situées en amont et en aval de l'injecteur, définies dans le corps du dispositif lui-m8me. Ces conduits sont normalement formés au moyen de petits tubes convenablement courbés et au moyen de trous formés dans le corps du dispositif et dans le bottier du régulateur de pression. Il en résulte une certaine complexité de l'agencement de construction et une médiocre fiabilité du point de vue hydraulique, aussi bien dans la région de liaison entre les petits tubes et les trous mentionnés en premier que dans les régions dans lesquelles lesdits trous sont formés à l'aide de bouchons d'un type approprié; en fait, les sections de conduits qui sont formés dans le corps du dispositif et dans le bottier du régulateur de pression comprennent habituellement plusieurs trous en communication entre eux, dont chacun est réalisé sous la forme d'un trou traversant, en conséquence, seule

l'une des extrémités de ce trou es fermée par un bouchon appro-

prié. Il est évident que, dans les régions de raccordement entre les petits tubes et les trous, et dans la région dans laquelle les bouchons sont disposés, il peut aisément

se produire des pertes de pression du carburant.

En outre, les conduits qui sont formés de la façon indiquée en premier, qui sont habituellement d'une longueur relativement grande et possèdent des changements de direction nombreux et brusques, opposent eux aussi une haute résistance à la circulation du carburant; les pertes de pression peuvent

8tre considérables et par conséquent la sensibilité du régula-

teur de preion et la rapidité de manoeuvre de ce régulateur sont - 3 -

réduites. En outre, dans les dispositifs connus du type indi-

qué en premierles conduits de carburant mentionnés en premier interposés entre le corps du dispositif et le régulateur de pression, constituent normalement un obstacle à la circulation régulière d'air entre l'ouverture d'entrée d'air du dispositif lui même et la sortie de débit du mélange dans le collecteur. En fait, les deux régions précitées, situées en amont et en aval de l'injecteur, sont normalement situées à proximité immédiate de la soupape elle même, et, à son tour, cette dernière est disposée dans le conduit d'air. Par conséquent, pour mettre ces régions en communication avec le régulateur de pression, les conduits de carburant mentionnés en premier doivent traverser ledit conduit d'air, ce qui complique la forme

de celui-ci et modifie l'écoulement normal de l'air.

Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif d'alimentation pour un mélange d'air et de carburant à un collecteur d'un moteur à combustion interne, du type indiqué en premier, qui soit exempt des inconvénients qui ont été décrits et qui, de cette façon, soit très simple et de petites dimensions du point de vue de la construction, et d'une grande fiabilité, et qui permette de mettre les régions mentionnées en premier en communication hydraulique avec le régulateur de pression avec une faible perte de pression, et qui permette d'obtenir un écoulement d'air ainsi que de mélange d'air et de carburant le long des conduits correspondants entre l'ouverture d'admission d'air et l'ouverture de sortie du mélange sous forme d'un

débit régulier dépourvu de pertes de pression notables.

Ces buts sont atteints avec un dispositif servant à acheminer un mélange d'air et de carburant à un collecteur d'un moteur à combustion interne, qui comprend un appareil de pulvérisation et de dosage du carburant (injecteur à commande électromagnétique, logé dans un siège du corps du 4 - dispositif et qu'on peut mettre en action pour débiter des quantités prédéterminées de carburant à une région située en aval de l'injecteur, et un régulateur de pression

qu'on peut faire agir pour régler la pression dudit carbu-

rant dans une région située en aval de l'injecteur, ledit régulateur de pression comprenant une membrane déformable reliée à un organe obturateur qu'on peut faire agir pour cammander un passage de carburant qui s'ouvre entre la région amont et la décharge, ladite membrane déformable étant en équilibre entre la pression du carburant et la force exercée par un ressort, caractérisé en ce que ledit corps comprend une plaque support pour ladite membrane déformable du régulateur de pression, qui est Site d'une seule pièce avec ledit corps, ladite membrane étant fixée au corps au moyen d'un élément en forme de cloche qui définit une première chambre ferméepar ladite membrane et en communication hydraulique avec ladite région en aval de l'injecteur. Un mode de réalisation de l'invention sera à présent décrit uniquement à titre d'exemple et en regard des dessins annexés sur lesquels, La figure 1 est une coupe vertivale montrant une partie du dispositif selon l'invention; La figure 2 est une vue en plan de dessus-d'une partie du dispositif de la figure 1; et La figure 3 est une coupe d'une partie du dispositif

de la figure 1, prise selon la ligne III-III de la figure 1.

Le dispositif selon l'invention camprend un corps 1 dans lequel est formé un siège 2 pour un appareil 3 d'atomisation et de dosage du carburant (injecteur), du type qui est capable de débiter des quantités prédéterminées de carburant pulvérisé en une région 4 située en aval de l'injecteur, laquelle est placée sur le conduit servant à

acheminer de l'air et un mélange d'air et de carburant pulvé-

risé (non représenté) qui se trouve entre une entrée d'air et une sortie destinée à débiter le mélange au collecteur

d'un moteur thermique.

Le dispositif selon l'invention comprend en outre un régulateur de pression 5 qu'on peut faire agir pourrzégler la pression du carburant dans une région située en amont de l'injecteur, qui a été indiquée par la référence 6 et qui est définie dans le logement 2 de l'injecteur, à proximité immédiate des ouvertures d'admission de carburant 7 dont

l'injecteur est équipé.

Le régulateur de pression, qui est connu en soi, comprend une membrane déformable 8 reliée a un organe obturateur 9 (sollicité par un ressort 9a) qu'on fait agir pour commander, d'une façon qui sera décrite, un passage de

carburant qui s'ouvre entre ladite région amont 6 de l'injec-

teur 3 et une décharge. Cette membrane sépare une paire de chambres 10 et 11, dont la première est en communication hydraulique avec ladite région 4 située en aval de l'injecteur 3, et dont la deuxième est en- communication

hydraulique avec la région 6 située en amont de l'injecteur.

Selon l'invention, le corps 1 du dispositif comprend une plaque support 14 contre laquelle la membrane déformable 8 peut s'appuyer, laquelle plaque est faite d'une seule pièce avec le corps 1; cette plaque est avantageusement formée sur une partie saillante 15 du corps 1; cette partie fait saillie dans une direction sensiblement orthogonale à l'axe du corps 1, lequel coincide avec l'axe de la

soupape de pulvérisation et de dosage 3.

Sur la plaque support 14, est fixé un élément 16 en forme-

de cloche capable de définir la chambre 10 et de fixer la membrane à la plaque. Cet assemblage peut avantageusement

etre réalisé au moyen de vis 17 (figure 2).

Ainsi qu'on le voit clairement sur la figure 1, le régulateur de pression 5 comprend avantageusement en outre un disque support 18 destiné à supporter l'organe obturateur 9 et qui est fixé à la membrane déformable 8, et un ressort hélicoidal 19 interposé entre deux bagues 20 et 21, dont la - 6- première peut 9tre déplacée axialement en agissant sur une vis de réglage 22 qui attaque la bague avec interposition d'une bille 23, et dont la deuxième est directement en contact avec la membrane 8. L'organe obturateur 9 commande l'ouverture 26 d'un passage, qui est défini entre l'organe obturateur et une douille 27 munie d'un trou axial 28 qui communique avec la décharge d'une façon qui sera décrite

plus loin.

Le corps 1 présente un premier perçage rectiligne 29 sensiblement coaxial à l'organe obturateur 9, et qui met la chambre 11 en communication hydraulique avec la région 6 située en amont de l'injecteur 3, et un deuxième perçage rectiligne 30 qui met cette dernière région en communication avec la chambre 11; le premier perçage 29 est fermé par un bouchon 31 qui divise ce perçage en deux sections de perçage indiquées en 32 et 33, dont la première est en communication

avec le conduit d'arrivée du carburant par un quatrième perça-

ge 34 ( figure 3) et dont la deuxième est en communication avec la décharge au moyen d'un quatrième perçage 35. L'organe obturateur 9 commande donc l'écoulement du carburant de la chambre 11 vers le quatrième perçage 35 et, de l&, vers la décharge.

Les axes de perçages 29, 34 et 35 sont disposés sensible-

ment dans le même plan horizontal, ainsi qu"on peut le voir clairement sur la figure 3, et les axes des perçages 29 et

sont disposés dans le même plan vertical.

La chambre 10 est en communication avec la région 4 située en aval de l'injecteur 3 au moyen d'un conduit désigné dans son ensemble par 36 (figure 2) qui comprend plusieurs sections de perçages, dont deux, les sections 37, sont formées dans l'élément 16 en forme de cloche tandis qu'une troisième section, la section 38, est formée dans la partie saillante 15 du corps 1; les sections 37 et 38 sont

avantageusement reliées par un raccord 39.

L'injecteur 3 est supporté dans son logement au moyen -7- d'une bague support 42 en matière déformable (figure 1) sur les faces opposées de laquelle font saillie deux ergots 43 dont l'un est engagé dans un trou correspondant de l'injecteur 3 et dont l'autre peut etre engagé dans une cavité correspondante 44 du corps 1 pour positionner l'injec- teur dans sa position angulaire correcte par rapport au corps. La fixation de l'injecteur est assurée au moyen d'un collier 45 muni d'une saillie annulaire 46 sur la surface interne de laquelle l'injecteur 3 est centré. Cet injecteur est muni d'une surface 47 sensiblement conique et, entre cette surface et le collier 45, est interposée une bague 48 en matière déformable présentant une section

sensiblement trapézoïdale.

La déformabilité de la matière de cette bague est

beaucoup plus grande que celle de la bague support 42.

La déformabilité de cette première bague est avantageusement

égale à dix fois celle de la deuxième.

Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant s Dans le courant d'air admis à travers le conduit d'air, on injecte des quantitésprédéterminées de carburant pulvérisé, qui est débité par l'injecteur3. Cecombustible est projeté par labuse 49 de cet injecteur dans la région 4 située en aval, de manière à se mélanger à l'air qui circule le long dudit conduit pour former un mélange d'air et de carburant qui est envoyé A l'ouverture de sortie de mélange du

dispositif (non représentée).

Le carburant qui est fourni à l'injecteur 3 en provenance du perçage 34 <figure 3), en passant par la première section 32 du perçage 29, est envoyé à la région 6 située en amont de l'injecteur 3 et, par les perforations 7, il est acheminé à l'injecteur. Le carburant provenant de la région 6 parvient à la chambre 11 en passant par le perçage 30, pour agir sur la surface de la membrane déformable 8. La presiondu carburant contenu dans la région 6, en amont de l'injecteur agit donc sur la membrane 8 en passant par ledit - 8 - perçage-et par la chambre 11. De même, la pression de l'air contenu dans la région 4 située en aval de l'injecteur 3 agit sur l'autre face de la membrane déformable 8 en passant par le conduit 36, qui comprend les sections 37 et 38. Dans chaque cas, la membrane déformable 8 est sensiblement en équilibre sous l'action des résultantes desdites pressions qui agissent sur ces deux faces opposées et de la force engendrée par le ressort 19. Le régulateur de pression est étalonné de telle manière que, lorsque la différence de pression entre les deux chambres 11 et 10 excède une valeur prédéterminée, la membrane 8 soit déplacée vers la gauche, pour écarter l'organe obturateur 9 de la douille 27 et,

de cette façon, élargir l'ouverture 26 de passage du carbu-

rant, qui peut donc permettre au carburant de s'écouler de la chambre 11, par le perçage 28 de la douille, vers la deuxième section 33 du perçage 29 et, de là, vers le perçage

et la décharge.

De cette façon, on peut rétablir la bonne valeur de différence de pression qui doit être maintenue entre la région 6 située en amont de l'injecteur 3 et la région 4

située en aval de cet injecteur.

I1 est donc évident que le dispositif selon l'invention réalise une intégration entre le régulateur de pression 5 et le corps 1 du dispositif de manière à permettre d'obtenir un ensemble très compact et de petites dimensions. En effet, plusieurs des parties fondamentales du régulateur de pression , telles que la plaque 14 et les conduits qui sont néces- saires pour mettre le régulateur de pression en comunication avec les régions 6 et 4 situées respectivement en amont et en aval de l'injecteur 3, sont formés directement dans les parties du corps 1 du dispositif. En outre, étant donné que ces conduits, qui sont sensiblement formés par les perçages 29 et 30, sont d'une faible longueur et qu'ils ne présentent aucun changement de direction brusque, le carburant peut circuler dans ces conduits avec des pertes de charge - 9 - négligeables, ce qui permet â la pression du carburant de se transmettre d'une façon extrêmement rapide et précise de la région 6 située en amont de l'injecteur 3 à la

chambre 11 du régulateur de pression.

En outre, lesdits perçages sont formés d'une façon

simple et avec une grande précision et ils n'ont pas d'extré-

mités fermées par des bouchons, qui pourraient rendre le dispositif moins fiable en raison des pertes qui pourraient se produire dans les régions dans lesquelles les bouchons sont

disposés.

Finalement, l'écoulement de l'air qui circule dans les

conduits d'air, vers la région 4 située en aval de l'injec-

teur 3, n'est perturbé que d'une façon absolument négligeable par la présence des perçages 29 et 30, puisque les axes de ces perçages sont disposés dans le même plan vertical et que, par conséquent, ces perçages peuvent être simplement formés dans un pont 50 (figure 2) de dimension très réduite,

qui met la région périphérique extérieure du corps 1 en-

communication avec la région 6 située en amont de l'injecteur 3.

L'assemblage de l'injecteur 3 qu'on a décrit, qui est formé au moyen des bagues 42 et 48, assure un centrage correct de l'injecteur par rapport au corps 1, grace à la présence de la saillies annulaire 46 du collier 45 dans laquelle l'injecteur est centré; et un positionnement angulaire parfait de cet injecteur, par rapport au corps en raison de l'accouplement établi entre les ergots 43 et les trous correspondants de l'injecteur et du corps. En outre, la déformabilité considérable de la bague 48 détermine une précontrainte axiale élastique sur l'injecteur après l'assemblage, cette précontrainte faisant effectivement obstacle aux vibrations qui se produisent pendant le

fonctionnement de l'injecteur.

Il est évident que la forme et les agencements des diverses parties du dispositif selon l'invention peuvent être modifiés sans qu'on sorte pour cela du domaine de l'invention.

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Claims (10)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif servant à acheminer un mélange d'air et de carburant à un collecteur d'un moteur à combustion interne, comprenant un appareil de pulvérisation et de dosage de carburant (injecteur) à commande électromagnétique, logé dans un logement du corps (1) du dispositif et qu'on peut faire agir pour débiter des quantités prédéterminées de carburant à une région (4) située en aval de l'injecteur et un régulateur de pression (5) qu'on peut mettre en action pour régler la pression dudit carburant dans une région située en aval de l'injecteur, ledit régulateur (5) de presion comprenant une membrane déformable (8) reliée à un organe obturateur (9) qu'on peut faire agir pour commander un passage de carburant qui s'ouvre entre la région amont (6) et une décharge, ladite membrane déformable (8) étant en équilibre entre la pression du carburant et la force exercée par un ressort (19), caractérisé en ce que ledit corps (1) comprend une plaque support (14) pour ladite membrane déformable (8) du régulateur de pression (5), qui est faite d'une seule. pièce avec ledit corps (1), ladite membrane (8) étant fixée au corps (1) au moyen d'un élément (16) en forme de cloche qui définit une première

chambre (10) fermée par ladite membrane (8) et en communi-

cation hydraulique avec ladite région (4) en aval de

l'injecteur.

2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque support (14) est formée sur une

partie saillante (15) dudit corps (1).

3.- Dispositif selon la revendication 1 ou la revendi-

cation 2, caractérisé en ce que ledit corps (1) comprend une premier perçage rectiligne (29) sensiblement coaxial à l'organe obturateur (9), qui met une deuxième chambre (11) fermée par ladite membrane (8) en communication avec ladite région (6) située en amont de l'injecteur (3), un deuxième perçage rectiligne (30), qui met ladite région (6) située

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en amont de l'injecteur en communication avec ladite deuxième chambre (11) , ledit premier perçage (29) étant fermé par un bouchon (31) qui divise ce perçage en deux sections de perçage (32, 33), dont la première (32) s'ouvre dans ladite région (6) située en amont de l'injecteur (3), et dont la deuxième (33) débouche dans ladite deuxième

chambre (11), ladite première section (32) étant en communi-

cation avec un troisième perçage (34) d'alimentation en car-

burant et ladite deuxième section (33) en communication avec un quatrième perçage (35) servant à la décharge du carburant, l'ouverture (26) du passage qui est commandée par ledit

organe obturateur (9) étant disposée le long de ladite deuxiè-

me section (33).

4.- Dispossitif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les axes desdits premier, troisième et quatrième perçages (29, 34, 35) sont disposés dans le même plan horizontal, tandis que les axes desdits premier et deuxième perçages (29, 30) sont disposés dans le même plan vertical.

5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé par le fait que lesdits premier, deuxième, troisième et quatrième perçages(29, 30, 34, 35) sont formés dans ladite partie saillante (15) du corps (1).

6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé par lefait que ladite première chambre (10) est en communication avec ladite région (4) située en aval de l'injecteur (3) par un conduit (36)

comprenant deux perçages (37) et (38).

7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit conduit (36) comprend les trous (37) formés dans ledit élément en forme de cloche (16) et des trous (38) formés dans ladite partie saillante (15) dudit corps.

8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications

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précédentes, caractérisé par le fait que, dans ladite première chambre (10), est disposé un ressort (19) interposé entre un épaulement dudit élément en forme de cloche et

ladite membrane déformable (8).

9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé par le fait que ledit injecteur (3) est supporté dans son logement au moyen d'une bague d'appui (42) en matière déformable, munie decdux ergots (43) qui font saillie sur les faces opposées de la bague, dont l'un peut être engagé dans un trou dudit injecteur et l'autre dans une cavité (44) dudit corps (1) pour positionner l'injecteur

en position angulaire par rapport au corps (1).

10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé par le fait que ledit injecteur (3) est fixé sur le siège (2) au moyen d'un collier (45) muni d'une saillie annulaire (46), ledit injecteur étant muni d'une surface conique supérieure (47), et une bague de matière déformable (48) à section sensiblement trapézoïdale étant interposée entre le collier (45) et ladite surface

conique (47).