FR2862717A1

FR2862717A1 - Injection nozzle holder and cylinder head sealing arrangement for motor vehicle, has joint presenting corrugated section along which two annular journals are shifted from each other, where section delimits two hollow zones

Info

Publication number: FR2862717A1
Application number: FR0313634A
Authority: FR
Inventors: Waldemar Zawisza
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-05-27
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: FR2862717B1

Abstract

The arrangement has an injection nozzle holder (12) with a body (18) that is received in a hole (20) of a cylinder head (16). A lower end (22) of the holder passes a hole (24) at the bottom of the hole (20), and communicates with an upper part (14) of a combustion chamber. A joint presents a corrugated section along which two annular journals (28, 30) are shifted from each other. The section delimits two hollow zones (34, 36).

Description

peut présenter une malléabilité risquant de permettre des fuites de gaz demay have a malleability likely to allow leakage of gas from

combustion.combustion.

L'invention remédie à ces inconvénients en proposant un nouveau type de joint en acier réalisé par emboutissage et présentant une section ondulée assurant une étanchéité parfaite entre le porte-injecteur et la chambre de combustion. The invention overcomes these drawbacks by proposing a new type of steel joint made by stamping and having a corrugated section ensuring a perfect seal between the injector holder and the combustion chamber.

Dans ce but, l'invention propose un agencement du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le joint présente une section ondulée selon laquelle les deux portées sont décalées io axialement et radialement l'une par rapport à l'autre et en ce qu'il comporte de surcroît une portée cylindrique qui est interposée radialement dans le perçage de la culasse entre l'extrémité inférieure du porte-injecteur et le perçage, pour centrer les première et deuxième portées annulaires. For this purpose, the invention proposes an arrangement of the type described above, characterized in that the seal has a corrugated section in which the two bearing surfaces are offset axially and radially with respect to each other and in that it further comprises a cylindrical bearing which is interposed radially in the bore of the cylinder head between the lower end of the injector holder and the bore, to center the first and second annular bearing surfaces.

is Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la portée cylindrique présente des caractéristiques d'élasticité permettant son montage serré sur l'extrémité du porte-injecteur, - le joint comporte, radialement de l'axe du porte-injecteur vers sa périphérie, la portée cylindrique, la première portée annulaire et la deuxième portée annulaire, - le joint comporte une troisième portée annulaire qui est agencée radialement à l'extérieur de la deuxième portée annulaire au contact du corps du porte-injecteur, - les première et deuxième portées annulaires délimitent des zones creuses présentant chacune une section en forme de demi-tore, la portée cylindrique est venue de matière avec les première à troisième portée annulaire, - le joint est réalisé par emboutissage d'un matériau en acier. According to other characteristics of the invention: the cylindrical surface has elastic characteristics enabling its tight fitting on the end of the injector holder; the gasket comprises, radially from the axis of the injector holder to its periphery, the cylindrical bearing surface, the first annular bearing surface and the second annular bearing surface, the seal having a third annular bearing surface which is arranged radially outside the second annular bearing surface in contact with the body of the injector holder, the first and second annular bearing surfaces delimit hollow zones each having a half-toroidal shaped section, the cylindrical bearing is integral with the first to third annular bearing, the seal is made by stamping a steel material.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un agencement selon un état antérieur de la technique - la figure 2 est une vue en coupe d'un agencement selon l'invention; Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a sectional view of an arrangement according to a state prior art - Figure 2 is a sectional view of an arrangement according to the invention; In the following description, like reference numerals designate like parts or having similar functions.

o Par convention, les termes "supérieur" ou "inférieur" désignent respectivement des éléments ou des positions orientés respectivement vers le haut ou le bas des figures 1 et 2. By convention, the terms "upper" or "lower" respectively designate elements or positions respectively oriented towards the top or the bottom of FIGS. 1 and 2.

On a représenté à la figure 1 l'ensemble d'un agencement 10 conventionnel pour l'étanchéité entre un porte-injecteur 12 d'axe "A" et une partie supérieure 14 d'une chambre de combustion formée dans une culasse 16 d'un moteur thermique de véhicule automobile. FIG. 1 shows the assembly of a conventional arrangement for sealing between an injector holder 12 of axis "A" and an upper part 14 of a combustion chamber formed in a cylinder head 16 of a motor vehicle engine.

De manière connue, le porte-injecteur 12 comporte un corps axial 18 sensiblement cylindrique de diamètre déterminé qui est reçu dans un puits 20 de la culasse 16 et à partir duquel s'étend une extrémité inférieure 22 ou "nez" du porte-injecteur 12. In known manner, the injector holder 12 comprises a substantially cylindrical axial body 18 of determined diameter which is received in a well 20 of the cylinder head 16 and from which extends a lower end 22 or "nose" of the injector holder 12 .

L'extrémité inférieure 22 du porte-injecteur 12 traverse un perçage 24 de fond du puits 20 communiquant avec la partie supérieure 14 de la chambre de combustion. Un joint 26 comportant au moins deux portées annulaires opposées 28 et 30 est interposé autour de l'extrémité inférieure 22 du porte-injecteur 12 entre le corps 18 du porte injecteur 12 et le fond 32 du puits 20. The lower end 22 of the injector holder 12 passes through a borehole 24 of the well 20 communicating with the upper part 14 of the combustion chamber. A seal 26 comprising at least two opposite annular bearing surfaces 28 and 30 is interposed around the lower end 22 of the injector holder 12 between the body 18 of the injector holder 12 and the bottom 32 of the well 20.

Conventionnellement, comme l'illustre la figure 1, l'étanchéité du porteinjecteur 12 est assurée par un joint 26 ayant la forme d'une rondelle plate en cuivre qui est enfilée sur l'extrémité inférieure 22 du porteinjecteur 12 et dont les faces 28, 30 de portée annulaires sont opposées axialement et radialement en regard l'une de l'autre. Une première face de portée annulaire 28 est agencée au contact du corps 18 du porte- injecteur 12, et une deuxième face de portée annulaire 30 est agencée au contact du fond 32 du puits 20. Conventionally, as illustrated in FIG. 1, the seal of the injector 12 is ensured by a gasket 26 in the form of a flat copper washer which is threaded onto the lower end 22 of the injector carrier 12 and whose faces 28, The annular bearing surfaces are opposed axially and radially facing one another. A first annular bearing face 28 is arranged in contact with the body 18 of the injector holder 12, and a second annular bearing surface 30 is arranged in contact with the bottom 32 of the well 20.

Le serrage du porte-injecteur 12 permet de compresser le joint 26 et de créer de cette façon des zones de contact métal sur métal constituant une barrière d'étanchéité aux gaz de combustion sous pression qui résident dans la chambre de combustion 14. The tightening of the injector holder 12 compresses the gasket 26 and thereby creates metal-on-metal contact zones constituting a barrier to the pressurized combustion gases that reside in the combustion chamber 14.

Lors du serrage, il est difficile pour ce type de joint 26 de io contrôler la répartition des pressions de contact dans les zones de contact métal sur métal. During tightening, it is difficult for this type of seal 26 to control the distribution of the contact pressures in the metal-to-metal contact zones.

Comme l'illustre la figure 2, l'invention remédie à ces inconvénients en proposant un nouveau type de joint 26 en acier réalisé par emboutissage et présentant une section assurant une étanchéité parfaite entre le porte-injecteur 12 et la chambre de combustion 14. As illustrated in FIG. 2, the invention overcomes these drawbacks by proposing a new type of steel joint 26 made by stamping and having a section providing a perfect seal between the injector holder 12 and the combustion chamber 14.

Dans ce but, l'invention propose un agencement 10 du type décrit précédemment, le joint 26 présente une section ondulée selon laquelle les deux portées 28, 30 sont décalées axialement et radialement l'une par rapport à l'autre. For this purpose, the invention proposes an arrangement 10 of the type described above, the seal 26 has a corrugated section in which the two bearing surfaces 28, 30 are offset axially and radially with respect to each other.

Les deux portées annulaires 28 et 30, plus connues sous le nom de "cabosses" étant décalées radialement l'une par rapport à l'autre de part et d'autre de la même section ondulée, elle délimitent deux zones annulaires 34, 36 creuses qui, lorsqu'elles sont sollicitées l'une de l'autre lors du serrage du porte-injecteur 12, se déforment indépendamment l'une de l'autre et permettent l'écrasement indépendant de chacune des portées 28, 30 sur le porte-injecteur 12. The two annular bearing surfaces 28 and 30, better known by the name of "pods" being offset radially with respect to one another on either side of the same corrugated section, delimit two annular zones 34, 36 which are hollow. which, when urged on each other during the tightening of the injector holder 12, deform independently of one another and allow the independent crushing of each of the bearing surfaces 28, 30 on the holder injector 12.

Cette conception permet donc de proposer deux zones 3o indépendantes de contact qui s'écrasent indépendamment l'une de l'autre, à la différence d'une conception conventionnelle dans laquelle les deux portées 28, 30 en regard ne s'écrasent pas indépendamment l'une de l'autre et ne proposent donc globalement qu'une seule zone annulaire de contact. This design therefore makes it possible to propose two independent contact zones 3o which crash independently of one another, unlike a conventional design in which the two facing surfaces 28, 30 opposite do not collapse independently. one of the other and thus offer globally only one annular contact area.

Avantageusement, le joint 26 comporte de surcroît une portée cylindrique 38 qui est interposée radialement dans le perçage 24 de la culasse 16 entre l'extrémité inférieure 22 du porte-injecteur 12 et le perçage 24, pour centrer les première et deuxième portées 28, 30 annulaires par rapport à l'extrémité inférieure 22 du porte-injecteur 12. Advantageously, the seal 26 further includes a cylindrical surface 38 which is radially interposed in the bore 24 of the yoke 16 between the lower end 22 of the injector holder 12 and the bore 24, to center the first and second bearing surfaces 28, 30 annular with respect to the lower end 22 of the injector holder 12.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la portée cylindrique 38 présente des caractéristiques d'élasticité qui permettent son montage serré sur l'extrémité 22 du porte-injecteur 12. In the preferred embodiment of the invention, the cylindrical seat 38 has elastic characteristics which allow it to be tightly fitted to the end 22 of the injector holder 12.

Afin de proposer des propriétés d'écrasement optimales des première et deuxième portées annulaires 28, 30, le joint 26 comporte, radialement de l'axe "A" du porte-injecteur 12 vers sa périphérie, la portée 38 cylindrique, la première portée annulaire 28 et la deuxième portée annulaire 30. In order to propose optimal crushing properties of the first and second annular bearing surfaces 28, 30, the seal 26 comprises, radially from the axis "A" of the injector holder 12 towards its periphery, the cylindrical bearing surface 38, the first annular bearing surface 28 and the second ring span 30.

De ce fait, la courbure du joint est optimale au raccordement entre la portée cylindrique 38 et le première portée annulaire 28, puisque ladite première portée annulaire 28 est agencée au contact du porte-injecteur 12 et est donc axialement décalée par rapport à la face de fond 32 du puits 20. As a result, the curvature of the seal is optimal at the connection between the cylindrical surface 38 and the first annular surface 28, since said first annular surface 28 is arranged in contact with the injector holder 12 and is therefore axially offset with respect to the bottom 32 of the well 20.

Avantageusement, le joint 26 comporte une troisième 40 portée annulaire qui est agencée radialement à l'extérieur de la deuxième portée annulaire 30 au contact du corps 18 du porte-injecteur 12. Advantageously, the seal 26 comprises a third annular bearing 40 which is arranged radially outside the second annular bearing surface 30 in contact with the body 18 of the injector holder 12.

Cette troisième portée annulaire 40 permet de parfaire l'étanchéité sur la périphérie du porte-injecteur 12. This third annular bearing surface 40 makes it possible to perfect the seal on the periphery of the injector holder 12.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les première et deuxième portées annulaires 28, 30 délimitent des zones creuses 34, 36 présentant chacune une section en forme de demi-tore. Cette conception permet de répartir les contraintes dans le joint 26, la section ondulée du joint ne créant pas de zone d'accumulation de contraintes, par opposition avec un joint comportant des arêtes vives. In the preferred embodiment of the invention, the first and second annular bearing surfaces 28, 30 delimit hollow zones 34, 36 each having a half-toroid-shaped section. This design makes it possible to distribute the stresses in the joint 26, the corrugated section of the joint not creating a stress accumulation zone, as opposed to a joint having sharp edges.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la portée cylindrique 38 est venue de matière avec les première à troisième portées 28, 30, 40 annulaires. In the preferred embodiment of the invention, the cylindrical bearing surface 38 is integral with the first to third bearing surfaces 28, 30, 40.

Plus particulièrement, le joint 26 est réalisé par emboutissage d'un flan (non représenté) réalisé en un matériau à base d'acier, présentant les caractéristiques d'élasticité requises pour le serrage du porte-injecteur 12 tout en étant susceptible d'être aisément embouti et découpé. More particularly, the seal 26 is made by stamping a blank (not shown) made of a steel-based material, having the elastic characteristics required for tightening the injector holder 12 while being capable of being easily stamped and cut.

L'invention permet donc de proposer un joint 26 présentant io de hautes qualités d'étanchéité pour le montage d'un porte-injecteur 12 dans une culasse 16. The invention therefore makes it possible to propose a seal 26 having high sealing qualities for mounting an injector holder 12 in a cylinder head 16.

Claims

1. Arrangement (10) for sealing between an injector holder (12) and an upper part (14) of a combustion chamber formed in a cylinder head (16) of a motor vehicle engine, of the type in which wherein the injector holder (12) comprises a substantially cylindrical axial body (18) of a given diameter which is received in a well (20) of the cylinder head (16) and from which extends a lower end (22) of the door injector (12) which passes through a bottom bore (24) of the well to (20) communicating with the upper part (14) of the combustion chamber, and of the type which comprises a seal (26), comprising at least a first annular bearing (28) arranged in contact with the body (18) of the injector holder (12), and a second annular bearing (30) arranged in contact with the bottom (32) of the well (20), which is arranged around the lower end (22) of the injector holder (12), characterized in that the seal (26) has a corrugated section according to it the two bearing surfaces (28, 30) are offset axially and radially relative to each other and in that it further comprises a cylindrical bearing surface (38) which is radially interposed in the bore (24) of the a cylinder head (16) between the lower end of the injector holder (12) and the bore (24) for centering the first and second annular bearing surfaces (28, 30).

2. Arrangement (10) according to the preceding claim, characterized in that the cylindrical seat (38) has elastic characteristics for its tight fitting on the end (22) of the injector holder (12).

3. Arrangement (10) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the seal (26) comprises, radially from the axis (A) of the injector carrier towards its periphery, the cylindrical seat (38), the first annular bearing (28) and the second annular bearing (30).

4. Arrangement (10) according to the preceding claim, characterized in that the seal (26) comprises a third annular bearing surface (40) which is arranged radially outside the second annular bearing surface (30) in contact with the body (18). ) of the injector holder (12).

5. Arrangement (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first and second annular bearing surfaces (28, 30) define hollow zones (34, 36) each having a section in the form of a half-torus .

to

6. An arrangement (10) according to one of claims 4 or 5, characterized in that the cylindrical seat (38) is integral with the first to third bearing surfaces (28, 30, 40) annular.

7. Arrangement (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the seal (26) is made by stamping a steel material.