FR2606830A1 - Injecteur electromagnetique de carburant - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN INJECTEUR ELECTROMAGNETIQUE DE CARBURANT. DANS CET INJECTEUR COMPORTANT UN ELEMENT MOBILE 36 COMPORTANT A SES EXTREMITES UN CORPS DE SOUPAPE 6 ET UNE ARMATURE 4, UN NOYAU MAGNETIQUE 2 DONT L'EXTREMITE DISTALE EST EN VIS-A-VIS DE L'ARMATURE, UNE BOBINE ELECTROMAGNETIQUE 15 ENTOURANT LE NOYAU ET PRODUISANT UNE FORCE ELECTROMAGNETIQUE ENTRE CE DERNIER ET L'ARMATURE, ET DES SECTIONS DE GUIDAGE GUIDANT LE DEPLACEMENT DE L'ELEMENT MOBILE, LA SECTION DE GUIDAGE PREVUE AU VOISINAGE DE L'ARMATURE DE L'ELEMENT MOBILE EST CONSTITUEE PAR UN ELEMENT AMAGNETIQUE COULISSANT 36 SITUE ENTRE L'ARMATURE 4 ET LE NOYAU 2. APPLICATION NOTAMMENT AUX INJECTEURS DE CARBURANT UTILISES DANS DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.

Description

La présente invention concerne un injecteur élec-

tromagnétique de carburant utilisé dans un moteur à combus-

tion interne.

La publication de brevet japonais N 11071/81 décrit un injecteur électromagnétique de carburant qui com- porte un élément mobile comportant un corps de soupape monté sur l'une de ses extrémités et une armature réalisée en un matériau amagnétique, monté sur son autre extrémité. Dans cet

injecteur de carburant, l'élément mobile est déplacé en va-

et-vient linéairement le long de l'axe de l'injecteur de car-

burant en étant guidé par deux guides montés sur des parties

d'un piston reliant le corps de soupape et l'armature et si-

tuées respectivement à proximité du corps de soupape et de l'armature. Cependant l'art antérieur décrit ci-dessus pose des problèmes consistant en ce que les deux guides ne peuvent pas être suffisamment espacés les uns des autres de sorte que le corps de soupape ne peut pas être retenu de façon précise sur l'axe de l'injecteur de carburant, en dépit du support

en deux points.

C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un injecteur électromagnétique de carburant qui soit agencé de manière à comporter des guides séparés par un espace plus long dans le cas de l'injecteur classique de

carburant, tout en conservant la longueur hors tout de l'in-

jecteur de carburant, de manière à garantir que le corps de

soupape puisse être retenu de façon précise sur l'axe de l'in-

jecteur de carburant.

Le but, décrit plus haut, de la présente inven-

tion peut être atteint en construisant le guide situé à pro-

ximité de l'armature de manière que cette dernière soit gui-

dée contre le noyau par un élément coulissant qui est réalisé en un matériau amagnétique et est interposé entre l'armature

et le noyau.

Le but, décrit plus haut, de la présente inven-

tion peut être également atteint grâce à l'utilisation, en tant que guide, d'un organe de retenue qui retient l'armature

et le noyau dans des positions concentriques et qui est réa-

lisé en un matériau amagnétique.

Dans l'injecteur électromagnétique de carburant

conforme à l'invention, ainsi agencé, l'armature située à l'ex-

trémité de l'élément mobile est guidée par le noyau, ce qui garantit qu'il existe une distance suffisamment longue entre

le guide situé à proximité de l'armature et l'autre guide si-

lO tué à proximité du corps de soupape, lorsque la longueur de l'ensemble de l'injecteur de carburant reste identique à celle

de l'injecteur de carburant classique.

Cet agencement permet un déplacement de l'élé-

ment mobile dans la direction axiale, dans un état dans le-

quel l'axe de l'élément mobile est aligné de façon précise avec l'axe de l'injecteur de carburant, ce qui supprime les problèmes liés au contact déséquilibré du corps de soupape

avec le siège de soupape et par conséquent la perte de repro-

ductibilité de la caractéristique de la quantité injectée.

D'autres caractéristiques et avantages de la

présente invention ressortiront de la description donnée ci-

après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels:

- la figure 1 est une vue en coupe transver-

sale d'un injecteur électromagnétique de carburant, montrant une première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 2 représente le mode d'assemblage d'une culasse et d'un noyau; - la figure 3 représente le mode d'assemblage d'une section mobile;

- la figure 4 représente une autre forme de réa-

lisation de la présente invention; - la figure 5 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle d'une partie essentielle de l'injecteur de carburant de la figure 4;

- - les figures 6(1) à 6(3) sont des vues en cou-

pe transversale d'exemples de modes de mise en oeuvre d'un traitement de surface, visant à accroître la résistance à l'usure, sur l'injecteur de carburant: et - la figure 7 est un graphique d'une courbe de dureté du matériau utilisé dans la mise en oeuvre du traite-

ment de surface visant à accroître la résistance à l'usure.

On va décrire ci-après une première forme de réalisation de la présente invention en référence aux figures 1 à 3. Un circuit magnétique est constitué par une culasse cylindrique 3 comportant un fond, un noyau 2 possédant une

partie formant bouchon 2a servant à fermer une extrémité ou-

verte de la culasse 3 et, une partie tubulaire 2b s'étendant au centre de la culasse 3, et un piston 4 qui est situé en

vis-à-vis du noyau 2 en en étant séparé par un intervalle.

Le centre de la partie tubulaire 2a du noyau 2 comporte un trou, dans lequel est inséré un ressort 9 servant à repousser

élastiquement une section mobile 4A contre une surface 8 for-

mant siège d'introduction du carburant, ménagée dans un guide de soupape 7, la section mobile 4A étant constituée par le piston 4, une tige 5 et une soupape à bille 6. L'extrémité

supérieure du ressort 9 est appliquée contre l'extrémité in-

férieure d'un dispositif 10 de réglage du ressort, qui est inséré au centre du noyau de manière à permettre de régler la charge appliquée. Un joint torique 11 est prévu entre le noyau 2 et le dispositif de réglage 10 de manière à empêcher que le carburant ne sorte à l'extérieur en franchissant un

espace situé entre le noyau 2 et le dispositif de réglage 10.

Un joint torique 12 est monté entre le noyau 2 et la culasse 3 de manière à empêcher la sortie du carburant à travers un

intervalle présent entre ces éléments. Une bobine 15, qui ex-

cite le circuit magnétique, est enroulée sur un mandrin 13, et l'extérieur de la bobine 15 est enrobé par moulage dans une matière plastique. L'ensemble à bobine 16, qui comprend la bobine 15, le mandrin 13 et l'enveloppe moulée en matière plastique, possède une borne 18 qui est insérée dans un trou 17 ménagé dans la partie en forme de collet du noyau 2. Un joint torique 19 est installé entre la borne 18 et le noyau 2. Le trou 17 est recouvert par un collet 20 qui empêche la

résine d'enrobage 19a (désignée ci-après sous le terme d'en-

robage de culasse) située à l'extérieur de l'injecteur de car- burant 1 de pénétrer à l'intérieur de ce dernier, au moment

de sa formation. Une partie saillante annulaire 21 est for-

mée d'un seul tenant avec la résine d'enrobage 14 sur le pour-

tour extérieur de l'ensemble à bobine 16 de manière à empê-

cher que des bulles situées dans le carburant ne pénètrent à l'intérieur de l'injecteur de carburant. Le carburant et la vapeur de carburant circulent dans un intervalle 22 formé

entre le noyau et l'ensemble à bobine 16, dans un passage su-

périeur 23 et dans un passage inférieur 24. Le pourtour ex-

térieur de la culasse 3 comporte une gorge annulaire 27, dans laquelle un joint torique 26 est logé de manière à empêcher

que le carburant ne circule dans l'intervalle formé entre l'in-

jecteur de carburant 1 et un manchon 25 formant carter. Un passage d'introduction 28, par lequel le carburant pénètre dans l'injecteur de carburant, ainsi qu'un passage de sortie 29, par lequel le carburant annexé contenant des bulles et

stocké dans l'injecteur de carburant sort de ce dernier, dé-

bouchent dans la culasse 3. Une partie 30 de réception du pis-

ton, qui reçoit la section mobile 4A, est ouverte dans le fond

de la culasse 3. En outre une section 32 de réception du gui-

de de soupape, qui possède un diamètre supérieur à celui de la section 30 de réception du piston et loge un organe de butée31

et le guide de soupape 7, est formée dans le fond de la cu-

lasse 3. Le pourtour extérieur de la culasse 3 comporte un

filtre annulaire 33, qui empêche la poussière ou des substan-

ces étrangères contenues dans le carburant ou la canalisation,

de circuler en direction du siège de soupape à partir du pas-

sage 28 d'introduction du carburant. Une borne 34, qui trans-

met des signaux à la bobine 15 en provenance d'une unité de commande, est raccordée à la borne 18. Ces bornes 34 et 18 sont enrobées par moulage au niveau de l'extrémité supérieure

de l'ensemble de soupape électromagnétique, de manière à for-

mer une prise moulée 35. La section mobile comporte le piston 4 réalisé en un matériau magnétique, la tige 5 raccordée à une extrémité du piston 4, la soupape à bille 6 raccordée à l'autre extrémité de la tige 5, et un anneau de guidage 36 fixé à l'ouverture supérieure du piston 4 et réalisée en un matériau amagnétique. L'anneau de guidage 36 est guidé par une paroi intérieure 37 d'une partie creuse débouchant dans l'extrémité distale du noyau 2, tandis que la soupape à bille

6 est guidée par une surface de guidage 38 du guide de soupa-

pe 7. La surface de guidage cylindrique 38, qui guide la sou-

pape à bille 6, se prolonge jusqu'à la surface 8 du siège, sur laquelle s'appuie la soupape à bille6 et dont le centre comporte une sortie pour le carburant. Le guide de soupape

7 comporte une partie cylindrique 40 qui s'étend dans une di-

rection à l'opposé de la surface 8 du siège, dans laquelle se trouve logé un orifice de tourbillonnement 39 servant à

réaliser l'atomisation du carburant.

Un joint torique 41 est monté entre le manchon et le pourtour extérieur du guide de soupape 7 de manière à établir une étanchéité vis-à-vis du carburant. Dans cette

forme de réalisation, une gorge annulaire ménagée dans le pour-

tour extérieur du guide de soupape 7 forme une section 54 de

logement du joint torique.

L'ensemble de soupape électromagnétique est as-

semblé comme cela est décrit ci-après. On insère la borne 18

de l'ensemble à bobine 16 dans le trou 17 ménagé dans la par-

tie formant collet du noyau 2, dans l'état o le joint tori-

que 19 est monté autour de la borne 18, et on insère ensuite le collet 20, à partir du haut, dans le trou 20 au-dessus de la borne 18. Ensuite on insère le joint torique 12 dans la

gorge ménagée dans le pourtour extérieur de la partie en for-

me de bouchon du noyau, puis on introduit le noyau dans la

culasse 3.

Dans cet état, on dispose un gabarit 42decompres-

sion avec refoulement de métal, de manière qu'il comprime axia-

lement l'extrémité supérieure de la partie périphérique inté-

rieure 43 de la culasse 3, adjacente au noyau, de sorte que le matériau métallique de la culasse 3 est amené à refluer plastiquement, dans une direction radiale, dans des gorges

44 ménagées dans la surface périphérique extérieure de la par-

tie formant bouchon du noyau 2, ce qui provoque la mise en

oeuvre d'un procédé de fluage du métal servant à fixer la cu-

lasse 3 au noyau 2 sous l'action d'une force de compression.

Il est essentiel que la paroi intérieure de la section 32 de

la culasse 3, qui loge le guide de soupape 7, et la paroi in-

térieure 37 du noyau 2 soit concentrique avec un degré élevé de précision étant donné que la section mobile est déplacée en va-et-vient dans la direction axiale tandis que la soupape à bille 6 est guidée par la surface de guidage 38 du guide de soupape 7 et que l'anneau amagnétique 36 est guidé par la paroi intérieure 37 ménagée dans l'extrémité distale du noyau 2. C'est pourquoi le fluage du métal s'effectue dans l'état o la paroi intérieure de la section 32 recevant le guide de soupape et la paroi intérieure 37 du noyau 12 sont alignées avec un degré élevé de précision, grâce à l'utilisation d'un gabarit 35 de réception de la pression, représentée sur la

figure 2. Ensuite on fixe la borne 34 à la borne 18 par ma-

tage, soudage ou brasage, puis on réalise ensuite un enrobage par une résine. Ensuite, on assemble l'ensemble du guide de

soupape comme cela va être décrit. L'ensemble du guide de sou-

pape comporte la section mobile et le guide de soupape. La

section mobile est' formée de la manière suivante: on raccor-

de par un soudage par résistance ou par' laser la soupape à bille 6 et la tige 5 réalisées en acier inoxydable durci par trempe. Ensuite on fixe l'autre extrémité de la tige 5 et le

piston 4 l'un à l'autre en provoquant un fluage du métal en-

tre eux, c'est-à-dire en amenant la paroi intérieure du pis-

ton 4 à refluer dans les gorges 46 ménagées dans le pourtour extérieur de la tige 5. Pour fixer l'anneau de guidage 46 au

piston 4 au moyen d'un gabarit 48 de compression avec re-

foulement de métal, on loge la surface 47 du piston 4, qui

est située à proximité de la soupape à bille, dans un gaba-

rit de réception de la pression, et on repousse une partie 49, établissant le contact avec l'anneau de guidage, du bord du pourtour intérieur du piston 4 dans la direction axiale

en utilisant le gabarit 48, en appliquant de ce fait une for-

ce de compression à l'anneau de guidage, dans la direction

radiale de ce dernier, comme cela est représenté sur la fi-

gure 3. Ensuite on meule un côté 30 de la soupape à bille 6 en cas de remplacement le long de l'axe de déplacement de manière à former un passage d'alimentation en carburant entre la surface de guidage cylindrique 38 et la soupape à bille

6. La course de la section mobile est déterminée par la lar-

geur de l'intervalle formé entre une surface de réception 51

d'un collet de la tige 5ett'oendabutée 31. On règle cet inter-

valle en polissant la surface d'extrémité 52 du guide de sou-

pape ou la surface de réception 51 du collet de la tige 5.

On introduit l'ensemble du guide de soupape, qui a été assemblé de la manière décrite ci-dessus, ainsi que

l'orgc3debuté31,dans la section 32, qui sert à recevoir le gui-

de de soupape, de la culasse 3 de l'ensemble de soupape élec-

tromagnétique. On fixe l'un à l'autre l'ensemble du guide de

soupape et l'ensemble de soupape électromagnétique en provo-

quant entre ces éléments un fluage plastique, c'est-à-dire

en amenant la paroi périphérique intérieure située sur l'ex-

trémité distale de la culasse 3 à refluer plastiquement dans des gorges 53 ménagées dans le pourtour extérieur du guide

de soupape 7. L'épaisseur del'orgcledbaut31est réglée à cet ins-

tant à une valeur qui garantit que l'extrémité distale du pis-

ton 4 ne vient pas en contact avec l'extrémité distale du no-

yau 2 lorsque la section mobile est attirée, et qu'un inter-

valle d'air prédéterminé est ménagé entre ces éléments. Ensui-

te, on introduit le dispositif de réglage 10, muni du ressort 9 qui est fixé sur l'extrémité distale de ce ressort, et du

joint torique 11 monté sur le pourtour extérieur du disposi-

tif de réglage, dans le trou ménagé au centre du noyau 2 de l'ensemble de soupape électromagnétique, dans une direction s'étendant à l'opposé du guide de soupape 7, puis on installe le filtre 33 et le joint torique 26 sur le pourtour extérieur

de la culasse 3, avant d'exécuter un essai de débit d'injec-

tion sur la soupape logée temporairement dans un gabarit de serrage possédant la même forme que celle du manchon 25. Lors de l'essai du débit d'injection, on choisit et on fixe tout

d'abord l'orifice de tourillonnement 39, qui garantit une quan-

tité d'injection prédéterminée dans l'état o la section mo-

bile a exécuté sa course complète, à la section 40, servant à recevoir l'orifice de tourbillonnement, du guide de soupape

7 au moyen d'un fluage de métal. Ensuite, on détermine la ré-

ponse de la section mobile en modifiant la charge appliquée

au ressort 9 de telle sorte qu'un débit d'injection prédéter-

miné est garanti pour un certain cycle et pendant une certai-

ne durée d'ouverture de la soupape. Ensuite on fixe le dispo-

sitif de réglage 10 au noyau en repoussant le pourtour exté-

rieur d'une section saillante supérieure 55 du noyau 2 dans la direction axiale de ce dernier à travers le trou ménagé dans la résine moulée, ce qui amène la paroi intérieure du noyau à pénétrer dans les gorges 56 du dispositif de réglage 10. On va maintenant décrire le fonctionnement de

l'injecteur de carburant conforme à la présente invention.

La section mobile de l'injecteur de carburant 1 est commandée

par des signaux électriques envoyés à la bobine électromagné-

tique 15 de manière à ouvrir et fermer le siège de soupape

et à injecter de ce fait du carburant. Les signaux électri-

ques envoyés à la bobine 15 se présentent sous la forme d'im-

pulsions. Lorsqu'un courant circule dans la bobine 15, un cir-

cuit magnétique est formé par le noyau 2, la culasse 3 et le

piston 4 de sorte que ce dernier est attiré vers le noyau 2.

Le centre de la tige 5 reliant le piston 4 et la soupape à billes 6 est muni d'un trou traversant Sa par l'intermédiaire duquel l'intérieur de l'anneau amagnétique et le passage de carburant formé autour de la soupape à billes communiquent entre eux. Lorsque le piston 4 se déplace, la soupape à bil-

les 6, qui est formée d'un seul tenant avec ce dernier, s'écar-

te également de la surface 8 du siège du guide de soupape 7, ce qui ouvre la sortie du carburant. Le carburant, dont la

pression est réglée par une pompe à carburant et par un régu-

lateur de pression du carburant (non représenté), pénètre alors, depuis un canal 57 de circulation du carburant, dans

le manchon 55, à l'intérieur de l'ensemble de soupape élec-

tromagnétique, en provenance du passage d'introduction 28, en traversant le filtre 33, emprunte le passage 24 situé dans

la partie inférieur de l'ensemble à bobine 16, longe le pour-

tour extérieur du piston 4, traverse l'intervalle présent en-

tre l'crgaoedebutée31et la tige 5 et débouche dans la partie ex-

térieure 50 de la soupape à billes 6 et est envoyé à la sec-

tion en forme de siège. Le carburant est injecté dans une ca-

nalisation d'aspiration par l'intermédiaire d'un trou de tour-

billonnement 58 que comporte l'orifice de tourbillonnement

lorsque la soupape est ouverte.

Sur la figure 2, le gabarit 42 de compression avec refoulement de métal applique une force axiale à la

culasse 3. Cependant la force appliquée au noyau 2 agit uni-

quement dans la direction radiale, ce qui amène la paroi in-

térieure de la culasse 3 à refluer plastiquement dans la gor-

ge 44. Ceci permet d'obtenir un positionnement concentrique

précis du noyau 2, du guide de soupape 7 et de la section mo-

bile 4A, grâce à la simple utilisation du gabarit 45 de ré-

ception de la pression en vue d'obtenir le positionnement con-

centrique précis de la paroi intérieure 37 présente sur l'ex-

trémité distale du noyau 2 et de la paroi intérieure de la section 32 qui reçoit le guide de soupape et est située sur

l'extrémité distale de la culasse 3.

Cet effet peut être également obtenu au moyen

d'une autre forme de réalisation représentée sur la figure 4.

Dans cette forme de réalisation, le pourtour

extérieur du bord supérieur de la culasse 3 est repoussé ra-

dialement, en plusieurs emplacements ou sur l'ensemble de sa circonférence, dans la direction radiale de manière à amener

la paroi intérieure de la culasse 3 à s'enfoncer dans une par-

tie saillante ménagée sur le pourtour extérieur du noyau 2

et qui est située dans le prolongement de la force de compres-

sion agissante, et à fixer la culasse 3 sur cette partie sail-

lante. Ce procédé garantit également que le noyau 2 n'est soumis qu'à une force dirigée radialement, ce qui a pour

effet que le noyau 2 reste concentrique aux autres éléments.

Si l'injecteur de carburant 1 logé dans le man-

chon 25 dans l'état o le joint torique 26 est prévu dans la

gorge annulaire 27 ménagée dans le pourtour extérieur du no-

yau 2 en un emplacement qui est situé au-dessus de la partie du noyau 2, au niveau de laquelle ce dernier est fixé à la culasse 3, comme dans cette forme de réalisation, le joint

torique 26 peut agir de manière à empêcher une fuite de car-

burant depuis l'espace compris entre le pourtour intérieur du manchon 25 et le pourtour extérieur du noyau 2, ainsi qu'à partir de la partie de raccordement entre le noyau 2 et la

culasse 3.

Conformément à la présente forme de réalisation, le positionnement concentrique de la partie formant bouchon de l'organe de fixation intérieur et de l'élément mobile ainsi que l'alignement de la partie tubulaire le long de l'axe de déplacement de l'élément mobile, peuvent être garantis, ce

qui permet de réaliser un injecteur électromagnétique de car-

burant qui possède un élément mobile pouvant être déplacé avec un degré élevé de précision et permet la commande du débit

d'injection de carburant avec un niveau élevé de précision.

En outre, étant donné que les organes intérieur

et extérieur de fixation sont réunis l'un à l'autre en un em-

placement qui est situé au-dessous de la sortie du carburant

ou qui est plus rapproché de cette sortie par rapport aux mo-

yens d'étanchéité prévus entre l'organe intérieur de fixation et le carter, les moyens d'étanchéité servant à empêcher une

fuite de carburant à partir d'un intervalle présent entre l'or-

gane intérieur de fixation et le carter peuvent également agir

en tant que moyens d'étanchéité servant à fermer de façon étan-

che l'intervalle présent entre les organes intérieur et exté-

rieur de fixation, ce qui réduit le nombre des moyens d'étan-

chéité nécessaires.

Par conséquent la section mobile de l'injecteur de carburant conforme à la présente invention est guidéele

long du pourtour extérieur de la soupape à bille et du pour-

tour extérieur de l'anneau de guidage fixé au pourtour inté-

rieur du piston de sorte qu'une longueur suffisante de guida-

ge peut être garantie, même si on réduit la longueur hors tout de la section mobile afin d'en réduire le poids. En outre

l'anneau de guidage peut glisser de façon uniforme étant don-

né qu'il est réalisé en un matériau amagnétique. Ceci réduit

l'intervalle de temps nécessaire pour attirer la section mo-

bile, tout en augmentant la réponse et en élargissant la gam-

me dynamique des débits d'injection. Ceci améliore également

la reproductibilité, tout en augmentant la durabilité. En ou-

tre, étant donné que la soupape à bille a une dynamique ex-

trêmement centripète, le jeu formé dans chacune des sections de guidage peut être réglé plus grossièrement que celui de

l'injecteur classique de carburant. L'intervalle de temps re-

quis pour usiner les éléments peut être fortement réduit étant donné que, dans la présente forme de réalisation, on utilise un fluage de métal, qui garantit un positionnement précis des éléments qui n'ont pas besoin d'être usinés au niveau élevé

de précision requis dans l'injecteur classique de carburant.

* Comme on le comprendra de la description qui

précède, étant donné que la soupape à bille de l'élément mo-

bile de cette forme de réalisation est guidée par le trou cen-

tral de guidage du guide de soupape tandis que l'élément mo-

bile est guidé sur un côté opposé à la soupape à bille par un matériau amagnétique inséré entre le piston et le noyau, une longueur suffisante de guidage peut être garantie même si l'on réduit les dimensions et le poids de l'élément mobile de manière à élargir la gamme dynamique, ce qui empêche une

inclinaison de l'élément mobile par rapport à l'axe de l'in-

jecteur de carburant. Si l'on réduit le poids de l'élément mobile, l'intervalle de temps requis pour attirer ce dernier peut être réduit, ce qui améliore la réponse et élargit la gamme dynamique des débits d'injection. S'il ne se produit aucune inclinaison de l'élément mobile, le déplacement de ce dernier devient stable, ce qui améliore la reproductibilité des caractéristiques du débit d'injection. Une réduction des charges déséquilibrées entraînées par l'inclinaison réduit l'usure anormale de la section de guidage, en en améliorant

sa durabilité.

Etant donné que la distance entre les deux sec-

tions de guidage peut être choisie suffisamment longue sans accroître la longueur hors tout de l'injecteur de carburant

conforme à la présente invention, on peut amener le déplace-

ment de l'élément mobile dans la direction axiale à s'effec-

tuer sur l'axe de la soupape, avec un niveau élevé de préci-

sion. C'est pourquoi les problèmes impliquant la perte de re-

productibilité de la caractéristique du débit d'injection, qui est provoquée par le déplacement de l'élément mobile dans la direction axiale dans l'état o il est incliné, ainsi que par le contact déséquilibré entre le corps de soupape et le

siège de soupape, peuvent être supprimés et des fonctions sta-

bles d'injection du carburant peuvent être garanties.

Dans cette forme de réalisation, l'élément mo-

bile est guidé le long de la paroi intérieure du noyau, l'an-

neau amagnétique de guidage étant fixé à l'extrémité distale de l'armature, à travers cette dernière. Cependant l'anneau

de guidage peut être également guidé le long du pourtour ex-

térieur du noyau.

Il n'est pas toujours nécessaire que l'anneau de guidage possède une forme cylindrique. Il peut posséder n'importe quelle forme lui permettant de glisser le long du

noyau au moins en trois emplacements.

En outre l'anneau de guidage peut être fixé non

pas à l'armature, mais au noyau de manière à guider l'arma-

ture. L'anneau de guidage peut être constitué sous la forme d'une couche de glissement réalisée en un matériau

amagnétique et formée sur le pourtour extérieur de l'armature.

Dans ce cas de glissement peut être formée au moyen d'une en-

duction, au lieu de l'insertion d'un anneau.

Simultanément on peut également former la cou-

che amagnétique coulissante sur la surface du noyau, sur la-

quelle l'armature glisse, c'est-à-dire sur l'une ou l'autre

des surfaces périphériques intérieure et extérieure de ce der-

nier.

La figure 5 représente une vue en coupe trans-

versale d'une partie essentielle de l'injecteur de carburant.

Les figures 6(1) à (3) représentent des vues en coupe trans-

versales montrant des exemples du traitement de surface ap-

pliqué au piston, qui est un composant du circuit magnétique

de l'injecteur de carburant, et la figure 7 représente un gra-

phique de la courbe de dureté d'un placage à couches multi-

ples, déposé sur le piston représenté sur les figures 6(1) à (3). La valeur d'un intervalle formé entre la surface 8 du siège et la soupape à bille 6 lorsque l'injecteur de carbu-

rant fonctionne, est équivalent à la course de l'ensemble de soupape. La course de l'ensemble de soupape est déterminé par l'intervalle G formé entre une surface d'extrémité inférieure

2d de la partie tubulaire 2a du noyau 2 et une surface d'ex-

trémité supérieure 4a du piston 4, comme représenté sur la

figure 5. En d'autres termes, l'ensemble de soupape de l'in-

jecteur de carburant se déplace en va-et-vient sur une dis-

tance qui est égale à l'intervalle G. Par conséquent, lorsque la soupape est ouverte, la surface d'extrémité inférieure 2d

du noyau vient en contact avec la surface supérieure du pis-

ton 4, ce qui règle la course de l'ensemble de soupape. Lorsqu'un tel choc apparaît de façon répétée, les surfaces d'extrémité 2d et 4a du noyau 2 et du piston 4

varient (s'usent) dans le temps. Les surfaces d'extrémité mo-

difiées modifient la course de la soupape, ce qui entraîne une modification du débit d'injection dans le temps et une

réduction de la capacité opérationnelle du moteur à combus-

tion interne.

La présente forme de réalisation est conçue pour résoudre les inconvénients décrits ci-dessus grâce au dépôt de l'un quelconque des placages suivants à couches multiples, sur la surface d'extrémité inférieure 2d et sur le pourtour

intérieur 2b du noyau 2 et/ou de la surface d'extrémité supé-

rieure 4a, et sur un pourtour extérieur 36a d'une partie cy-

lindrique 36 du piston 4 de manière à améliorer la résistance

à l'usure.

Les figures 6(1) à (3) montrent des exemples

de ce placage formé de couches multiples. L'exemple représen-

té sur la figure 6(1) met en jeu le noyau 2, qui n'est pas aussi dur que le piston 4 et est par conséquent susceptible

de s'user au moment du choc. Dans ce cas la surface d'extré-

mité 2a du noyau et le pourtour intérieur 2d de ce dernier, qui est situé au voisinage de la surface d'extrémité 2a, sont revêtus d'un placage formé d'une couche multiple incluant une couche de chrome 116, qui sert de couche extérieure, et une couche de nickel 117 qui sert de couche intérieure. La figure 7 est un graphique montrant la courbe de dureté de ce placage formé d'une couche multiple. Comme représenté sur la figure 7, les duretés de la couche de chrome 116, de la couche de

nickel 117 et du noyau 2 sont réglées dans cet ordre, la cou-

che de chrome 116 possédant la dureté maximale. La dureté de la couche de nickel 117 est choisie différente de celle de la couche de chrome 116, ce qui a pour effet que la couche

extérieure de chrome 116 agit à la manière d'une couche ré-

sistante à l'usure, alors que le choc des charges appliquées à la couche extérieure de chrome 116 est absorbé par une ac- tion élastique de la couche de nickel 117, ce qui accroît la durabilité de la couche de chrome 116 par rapport au cas o

une seule couche de chrome est prévue, et empêche une fissu-

ration et un écaillage de cette couche. L'intervalle d'air G présent dans l'injecteur de carburant est déterminé par

l'épaisseur de la couche multiple.

L'exemple représenté sur la figure 6(2) concer-

ne le cas inverse o le piston 4 n'est pas aussi dur que le noyau 2 et est susceptible de s'user lorsque le piston et le

noyau se heurtent. Dans ce cas la surface de l'extrémité su-

périeure 4a du piston 4 ainsi que le pourtour extérieur 36a de la partie cylindrique 36 de ce piston, qui est située au

voisinage de la surface d'extrémité supérieure 4a, sont recou-

verts d'un placage formé d'une couche multiple qui est cons-

titué par les mêmes couches que celles de l'exemple représen-

té sur la figure 6(1) (la couche de chrome 116 et la couche

de nickel 117).

L'exemple représenté sur la figure 6(3) concer-

ne le cas o le piston 4 et le noyau possèdent sensiblement la même dureté et o ces deux éléments sont par conséquent susceptibles de s'user lorsqu'ils se heurtent. Dans ce cas,

à la fois le noyau 2 et le piston 4 sont recouverts d'un pla-

cage formé d'une couche multiple comprenant les mêmes couches que celles des exemples représentés sur les figures 6(1) et (2), ce qui améliore la résistance à l'usure et absorbe le

choc appliqué à la couche de chrome 116.

La couche multiple des exemples de réalisation décrit ci-dessus est constituée par la couche de chrome 116, qui agit en tant que couche de durcissement superficielleet

la couche de nickel 117 qui absorbe le choc (et sert de cou-

che molle). Cependant on peut choisir les duretés des deux couches différentes même si la couche multiple comporte une

couche d'oxyde de chrome utilisée comme couche de durcisse-

ment superficieleet une couche de chrome agissant en tant que couche d'absorption des impacts.

En outre le traitement de surface peut être éga-

lement exécuté de la manière suivante: on forme une couche de nickel sur la surface devant être traitée afin d'obtenir

une résistance améliorée à l'usure, et on disperse des parti-

cules dures (telles que de l'oxyde de chrome, du bioxyde de

silicium et de l'alumine) dans la matrice de nickel de la cou-

che de nickel située au voisinage de la surface pendant la formation de cette couche de nickel. Dans ce cas la couche de durcissement superficielle comporte une couche de nickel,

sur laquelle les particules dures sont dispersées dans la ma-

trice de nickel, et la couche d'absorption des impacts est

constituée par une couche de nickel.

Conformément à la présente invention, il est

possible d'empêcher l'usure de la surface de choc en dispo-

sant la couche de durcissement superficielle sur cette sur-

face. I1 est également possible d'absorber les charges de choc

appliquées à la couche de durcissement superficielle sous l'ac-

tion de la couche d'absorption des chocs, ce qui empêche d'une manière efficace la fissuration et l'écaillage de la couche

de durcissement superficielle. La couche de durcissement su-

perficielle et la couche d'absorption des chocs peuvent être prévues au choix sur l'élément mobile ou sur le noyau ou bien sur ces deux éléments, en fonction du matériau constituant

l'élément mobile et le noyau. Par exemple, si l'élément mobi-

le est plus dur que le noyau et si par conséquent le noyau est susceptible de s'user, on peut former lesdites couches

sur le noyau. Dans le cas inverse, les deux couches sont dé-

posées sur l'élément mobile. Ou bien si l'élément mobile et le noyau sont tous deux suceptibles de s'user on peut former

les deux couches sur ces deux éléments.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Injecteur électromagnétique de carburant com-

prenant un organe mobile comportant, sur l'une de ses extré-

mités, un corps de soupape et, sur son autre extrémité, une armature réalisée en un matériau magnétique; un noyau cylin- drique réalisé en un matériau magnétique et disposé de telle sorte que son extrémité distale est en vis-à-vis de ladite armature; une bobine électromagnétique disposée autour dudit

noyau cylindrique de manière à produire une force électroma-

gnétique entre ledit noyau cylindrique et ladite armature lors-

que ladite bobine est excitée; et des sections de guidage servant à guider le déplacement dudit organe mobile dans la direction axiale, ces sections de guidage étant disposées au voisinage dudit corps de soupape et de ladite armature dudit

organe mobile, caractérisé en ce que ladite section de guida-

ge prévue au voisinage de ladite armature dudit organe mobile est constituée par un élément coulissant (36) réalisé en un matériau amagnétique et disposé entre ladite armature (4) et

ledit noyau (2).

2. Injecteur électromagnétique de carburant se-

lon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément

coulissant (36) réalisé en un matériau amagnétique est consti-

tué par un corps cylindrique dont une extrémité est fixée à ladite armature (4) et dont l'autre extrémité glisse le long

du pourtour intérieur (37) dudit noyau cylindrique (2).

3. Injecteur électromagnétique de carburant com-

prenant un organe mobile comportant, sur l'une de ses extré-

mités, un corps de soupape et, sur son autre extrémité, une

armature réalisée en un matériau magnétique; un noyau cylin-

drique réalisé en un matériau magnétique et disposé de telle sorte que son extrémité distale est en vis-à-vis de ladite armature; une bobine électromagnétique disposée autour dudit

noyau cylindrique de manière à produire une force électroma-

gnétique entre ledit noyau cylindrique et ladite armature lors-

que ladite bobine est excitée; et des sections de guidage servant à guider le déplacement dudit organe mobile dans la direction axiale, ces sections de guidage étant disposées au voisinage dudit corps de soupape et de ladite armature dudit organe mobile, caractérisé en ce que l'organe de retenue (36) est prévu entre ledit noyau (2) et ladite armature (4) afin de maintenir ces éléments dans une position coaxiale, ledit

organe de retenue constituant ladite section de guidage si-

tuée au voisinage de ladite armature.

4. Injecteur électromagnétique de carburant se-

lon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe

de retenue (36) est constitué par un corps de retenue réali-

sé en un matériau amagnétique, dont une extrémité est fixée à ladite armature (4) et dont l'autre extrémité est insérée

dans ledit noyau cylindrique de telle sorte qu'elle peut glis-

ser le long dudit pourtour intérieur (37) dudit noyau (2).

5. Injecteur électromagnétique de carburant se-

lon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une ou l'au-

tre des surfaces de choc dudit organe mobile (4) et dudit no-

yau (2), au niveau desquelles ces éléments se heurtent, ou

les deuxdites surfaces de choc sont recouvertes par une cou-

che de durcissement superficielle(116) résistante à l'usure, et qu'une couche (117) d'absorption des chocs est intercalée entre ladite couche de durcissement superficielle et ladite surface de choc de manière à absorber le choc se produisant

lorsque ledit organe mobile (4) et ledit noyau (2) se heur-

tent.

6. Injecteur électromagnétique de carburant se-

lon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche de

durcissement superficielle (116) est constituée par une cou-

che de chrome et que ladite couche (111) d'absorption des

chocs est constituée par une couche de nickel.

7. Injecteur électromagnétique de carburant se-

lon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche de durcissement superficielle (116) est constituée par une

couche d'oxyde de chrome et que ladite couche (117) d'absorp-

tion des chocs est constituée par une couche de chrome.

8. Injecteur électromagnétique de carburant se-

lon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche

de durcissement superficielle(116) est constituée par une cou-

che de nickel dans laquelle sont dispersées des particules dures, et que ladite couche (117) d'absorption des chocs est

constituée par une couche de nickel.

9. Injecteur électromagnétique de carburant com-

prenant un ensemble de soupape électromagnétique incluant: une culasse possédant une forme cylindrique munie d'un fond

et constituée en un matériau amagnétique; une bobine élec-

tromagnétique annulaire retenue à l'intérieur de ladite cu-

lasse; un noyau comportant une partie formant bouchon et ser-

vant à fermer de façon étanche l'extrémité ouverte de ladite culasse, et une partie tubulaire insérée au centre de ladite bobine annulaire, ledit noyau étant réalisé en un matériau magnétique; des moyens de sortie du carburant prévus dans le fond de ladite culasse; un élément mobile comportant une

armature qui fait partie d'un circuit magnétique fermé de la-

dite bobine électromagnétique en coopération avec ladite cu-

lasse et ledit noyau, ainsi qu'un corps de soupape servant à ouvrir et fermer la sortie de carburant desdits moyens de

sortie du carburant; et des moyens élastiques servant à re-

pousser normalement ledit élément mobile dans la direction

dans laquelle ledit corps de soupape dudit élément mobile fer-

me ladite sortie de carburant desdits moyens de sortie du car-

burant; ledit ensemble de soupape électromagnétique étant

logé dans un carter moyennant l'interposition de moyens d'étan-

chéité, un espace formé entre ledit carter et ladite culasse dudit ensemble de soupape électromagnétique constituant un

passage pour le carburant, caractérisé en ce que lesdits mo-

yens d'étanchéité (26) sont intercalés entre le pourtour ex-

térieur de ladite partie formant bouchon (2a) dudit noyau (2)

et le pourtour intérieur dudit carter (25), que ladite culas-

se (3) et ledit noyau (2) sont fixés l'un à l'autre en un em-

placement (44), qui se situe du côté tourné vers ladite sor-

tie de carburant par rapport auxdits moyens d'étanchéité (26), et qu'un élément amagnétique coulissant (36) servant à guider

le déplacement de ladite armature (4) est monté soit sur la-

dite armature (4), soit sur ledit noyau (2).

10. Injecteur électromagnétique de carburant

selon la revendication 9, caractérisé en ce que la paroi inté-

rieure (43) de ladite culasse (3) est repoussée contre une partie saillante (44) prévue sur le pourtour extérieur dudit

noyau de façon à fixer ledit noyau (2) à ladite culasse (3).

11. Injecteur électromagnétique de carburant

comprenant: une culasse possédant une forme cylindrique mu-

nie d'un fond et réalisée en un matériau magnétique; une bo-

bine électromagnétique annulaire retenue à l'intérieur de la-

dite culasse; un noyau possédant une partie formant bouchon

servant à fermer de façon étanche l'extrémité ouverte de la-

dite culasse, et une partie tubulaire insérée au centre de

ladite bobine annulaire, ledit noyau étant réalisé en un ma-

tériau magnétique; des moyens de sortie du carburant prévus dans le fond de ladite culasse; un élément mobile possédant une armature qui fait partie d'un circuit magnétique fermé de ladite bobine électromagnétique en coopération avec ladite culasse et ledit noyau, ainsi qu'un corps de soupape utilisé pour ouvrir et fermer la sortie de carburant desdits moyens

de sortie du carburant; des moyens élastiques servant à re-

pousser normalement ledit élément mobile dans la direction

dans laquelle ledit corps de soupape dudit organe mobile fer-

me ladite sortie de carburant desdits moyens de sortie du car-

burant; et des moyens formant passage d'alimentation en car-

burant et à travers lesquels le carburant est envoyé à ladite

sortie du carburant; caractérisé en ce que la paroi inté -

rieure (43) de ladite culasse (3) est repoussée contre une

partie saillante (44) ménagée sur ledit noyau (4) lorsque le-

dit pourtour intérieur de ladite culasse est réuni au pour-

tour extérieur de ladite partie formant bouchon (2a) dudit noyau, et qu'un élément amagnétique coulissant (36) servant

à guider le déplacement de ladite armature est monté sur le-

dit noyau ou sur ladite armature.