FR2895033A3

FR2895033A3 - Dispositif d'injection pour un moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR2895033A3
Application number: FR0513011A
Authority: FR
Inventors: Daniel Passerel; Noboyuki Sakushima; Xavier Baby; Yvan Danet
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-06-22

Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'injection pour un moteur à injection directe qui comporte, de manière connue, une pompe haute-pression, une rampe commune (1) qui définit une chambre sensiblement cylindrique qui présente un axe longitudinal (Z), au moins quatre injecteurs reliés chacun à la rampe (1) par un tube haute-pression (51, 52, 53, 54) qui débouche dans la chambre au niveau d'une ouverture (41, 42, 43, 44), et un tube d'alimentation (2), unique, reliant la rampe commune (1) à la pompe haute-pression. De manière caractéristique, selon l'invention, il comporte, dans chaque espace séparant deux ouvertures adjacentes (41, 42, 43, 44), une cloison (31, 32, 33) montée mobile en translation dans la chambre le long de l'axe longitudinal (Z) comportant un passage (7) sensiblement parallèle audit axe longitudinal (Z) dont la section représente entre 1/4 et 1/16 de la section de la chambre.

Description

DISPOSITIF D'INJECTION POUR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE

Dans les systemes A. injection a rampe commune de certains moteurs, chaque injection engendre, du fait de la fermeture de l'injecteur, une onde de pression se propageant dans le circuit gazole haute-pression. Ces ondes de pression sont responsables d'interactions entre les injections, qui degradent la maitrise de la quantite de carburant introduite dans le cylindre, rendant ainsi difficile la mise au point du moteur pendant son developpement et engendrant des evolutions de son comportement pendant sa dui-6e de vie. Ce probleme des interactions entre injections devient de plus en plus crucial avec la generalisation des procedes multi-injections mis en oeuvre afin de satisfaire aux normes anti-pollution de plus en plus strictes. Le document JP Hei 6-108946 decrit un systeme d'injection a rampe commune qui comporte une rampe reliee a une pompe haute-pression. Une pluralite d'injecteurs est reliee a cette rampe par des tubes haute-pression. L'interieur de la rampe commune est divise en deux chambres, sensiblement cylindriques, par une cloison qui comporte en son centre, un passage cylindrique de faible diametre. La cloison est montee mobile en translation dans la rampe au moyen de deux ressorts helicoidaux disposes dans une gorge menagee dans la paroi interieure de la rampe. Chaque chambre est reliee a la pompe hautepression par un tube d'alimentation. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant. Les injecteurs fonctionnent successivement et de maniere alternative. Lorsqu'un injecteur relie a la premiere chambre se ferme, it genere une onde de pression qui se propage dans le tube haute-pression qui le relie a la rampe et dans la rampe commune elle-meme. La cloison mobile a pour fonction d'eviter le changement de pression dans la premiere chambre en faisant varier le volume de cette chambre, tandis que le passage evite la propagation de l'onde de pression dans la seconde chambre. Apres la fermeture d'un injecteur relie a la premiere chambre, on fait fonctionner un injecteur relie a la seconde chambre et ainsi de suite. Le passage ayant une faible section pour eviter la propagation de l'onde de pression, it genere une perte de charge importante qui impose d'avoir recours aux deux tubes d'alimentation separes precites, un pour chaque chambre, ce qui augmente le coat du dispositif. Le document EP 1217202 decrit un dispositif d'injection qui comporte une rampe commune, reliee, d'une part a une pompe haute-pression par un seul tube d'alimentation et, d'autre part, a une pluralite d'injecteurs par des tubes haute-pression. Les ondes de pression, creees par la fermeture et l'ouverture des injecteurs, sont attenuees par des restrictions placees a 1'entree des tubes hautepression, a proximite des ouvertures par lesquelles debouchent les tubes haute-pression dans la rampe commune. Ces restrictions permettent d'avoir une perte de charge importante dans le sens injecteur-rampe afin de diminuer la propagation de l'onde de pression sans toutefois occasionner une trop grande perte de charge dans le sens rampe-tube haute-pression afin de ne pas penaliser la pression d'injection pendant l'ouverture de l'injecteur.

Le but de la presente invention est de proposer un nouveau dispositif d'injection a rampe commune qui ne comporte qu'un seul tube d'alimentation de la rampe commune. Ce but est atteint au moyen d'un dispositif d'injection pour un moteur a injection directe qui comporte, de maniere connue, une pompe haute-pression, une rampe commune qui definit une chambre sensiblement cylindrique qui presente un axe longitudinal, au moins quatre injecteurs relies chacun a la rampe par un tube haute-pression qui debouche dans la chambre au niveau d'une ouverture et un tube d'alimentation unique reliant la rampe commune a la pompe haute-pression. De maniere caracteristique, selon l'invention, le dispositif comporte, dans chaque espace separant deux ouvertures adjacentes par lesquelles debouchent les tubes haute-pression, une cloison montee mobile en translation dans la chambre le long de 1'axe longitudinal et chaque cloison comporte un passage, sensiblement parallele a 1'axe longitudinal dont la section represente entre 1/4 et 1/16 de la section de la chambre. Le passage de section relativement grand par rapport a la section de la chambre permet de reduire la perte de charge globale; it s'ensuit qu'un seul et unique tube d'alimentation de la rampe commune par la pompe haute-pression est alors necessaire, reduisant ainsi le coat du dispositif. Les ondes de pression sont attenuees par la multiplication des cloisons mobiles qui permettent de par leurs mouvements de remedier aux differences de pression engendrees par le fonctionnement des injecteurs.

Avantageusement, la section dudit passage est sensiblement comprise entre 1/9 et 1/4 de la section de la chambre. Avantageusement, le passage a une section sensiblement circulaire. Le montage des cloisons dans la chambre n'est pas limite selon l'invention. Ainsi, chacune des cloisons peut comporter deux faces sensiblement perpendiculaires a 1'axe longitudinal, sur chacune desquelles prend appui 1'extremite d'un ressort helicoidal dispose parallelement a ce dernier, moyennant quoi chaque cloison est montee mobile en translation le long de 1'axe longitudinal. Avantageusement, la chambre a une section de diametre constant le long 25 de 1'axe longitudinal et chacun des ressorts helicoidaux est dispose le long de la paroi cylindrique de la chambre. Cette disposition particuliere permet d'attenuer efficacement la propagation des ondes de pression sans generer une perte de charge trop importante. La presente invention, ses caracteristiques et les divers avantages qu'elle procure apparaitront mieux a la lecture de la description qui suit d'un mode de realisation particulier qui fait reference aux dessins annexes, sur lesquels : -la figure 1 represente une vue en coupe longitudinale d'un mode de realisation particulier de la rampe commune de l'invention. Dans 1'exemple represente, la rampe commune 1 comporte une paroi interne 11 qui definit une chambre cylindrique d'axe longitudinal Z. La chambre est reliee a une pompe (non representee) par un tube d'alimentation 2, unique. Trois cloisons mobiles 31, 32 et 33 sont disposees dans la chambre entre les ouvertures 41, 42, 43 et 44 de quatre tubes haute-pression 51, 52, 53 et 54 qui relient la rampe commune 1 quatre injecteurs (non representes). Les cloisons 31, 32 et 33 sont montees mobiles dans la chambre par 1'intermediaire de quatre ressorts helicoidaux 61, 62, 63 et 64. Les ressorts 61 et 62 qui sont disposes entre deux cloisons, respectivement les cloisons 31 et 32 et les cloisons 32 et 33, ont leurs deux extremites qui prennent appui, chacune, sur une face libre de la cloison, c'est-a-dire une face qui est perpendiculaire a 1axe longitudinal Z de la chambre.

Les ressorts 61 et 64 ont une de leurs extremites qui prend appui sur une face libre des cloisons 31 et 33 tandis que leur autre extremite prend appui sur une paroi d'extremite 12 de la rampe 1. La chambre a une section de diametre constant le long de 1axe Z et les ressorts helicoidaux sont disposes directement contre la paroi interne 11 de la chambre, sans etre loges dans une gorge comme c'est le cas dans le dispositif de fart anterieur. Cette disposition sans gorge permet de reduire la perte de charge occasionnee par la presence des ressorts tout en assurant une attenuation satisfaisante des ondes de pression.

Chaque cloison comporte un passage 7 sensiblement central et de section circulaire dont le diametre est, par exemple, de l'ordre de 10mm a 15mm, pour un diametre de la chambre de l'ordre de 30mm. Ce passage de section plus large que celui decrit dans le dispositif de fart anterieur permet de reduire la perte de charge occasionnee par sa presence. L'onde de pression est attenuee par la multiplication des cloisons mobiles interposees entre deux injecteurs utilises. La reduction de la perte de charge obtenue par le diametre augmente des passages et la disposition et le nombre des cloisons mobiles permet de n'utiliser qu'un seul tube d'alimentation pour alimenter toutes les parties de la chambre 1.

Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Pour attenuer l'onde de pression it est necessaire d'utiliser des injecteurs qui sont separes par plusieurs cloisons. Ainsi, si Pon utilise 1'injecteur relie au tube 51, l'injection suivante est mise en oeuvre en utilisant l'injecteur retie au tube haute-pression 54, qui est separe du precedent par trois cloisons. La troisieme injection utilise l'injecteur relie au tube 52, sepal-6 par deux cloisons de l'injecteur precedent. La quatrieme injection utilisera l'injecteur relie au tube 54 puis, la suivante, celui retie au tube 51. L'injection suivante utilisera l'injecteur relie au tube 53 separe par deux cloisons du tube precedant puis a nouveau l'injecteur relie au tube 51, puis, ensuite, l'injecteur relie au tube 54 et ainsi de suite. L'injecteur fonctionnant simultanement ou apres un injecteur donne, doit etre separe de ce dernier par au moins (n-2) cloisons, de preference (n-1) cloisons (avec n etant le nombre d'injecteurs et donc de tubes haute-pression) de maniere a attenuer l'onde de pression generee par la fermeture de l'injecteur precedent.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'injection pour un moteur a injection directe qui comporte : - une pompe haute-pression ; - une rampe commune (1) qui definit une chambre sensiblement cylindrique qui presente un axe longitudinal (Z) ; -au moins quatre injecteurs relies chacun a ladite rampe (1) par un tube haute-pression (51, 52, 53, 54) qui debouche dans ladite chambre au niveau 10 d'une ouverture (41, 42, 43, 44) ; et - un tube d'alimentation (2), unique, reliant ladite rampe commune (1) a ladite pompe haute-pression, caracterise en ce qu'il comporte, dans chaque espace separant deux ouvertures (41, 42, 43, 44) adjacentes par lesquelles debouchent lesdits tubes haute-pression (51, 52, 53, 54), une cloison (31, 32, 33) 15 montee mobile en translation dans ladite chambre, le long dudit axe longitudinal (Z), et en ce que chaque cloison (31, 32, 33) comporte un passage (7) sensiblement parallele audit axe longitudinal (Z), dont la section represente entre 1/4 et 1/16 de la section de ladite chambre.

2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que la section dudit 20 passage (7) est sensiblement comprise entre 1/9 et 1/4 de la section de ladite chambre.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que ledit passage (7) a une section sensiblement circulaire.

4. Dispositif selon rune quelconque des revendications 1 a 3, caracterise en 25 ce que chacune desdites cloisons (31, 32, 33) comporte deux faces sensiblement perpendiculaires audit axe longitudinal, sur chacune desquelles prend appui 1'extremite d'un ressort helicoidal (61, 62, 63, 64) dispose parallelement audit axe longitudinal (Z), moyennant quoi chaque cloison (31, 32, 33) est montee mobile en translation le long dudit axe longitudinal (Z).

5. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que ladite chambre a une section de diametre constant le long dudit axe longitudinal (Z) et en ce que chacun desdits ressorts helicoidaux (61, 62, 63, 64) est dispose le long de la paroi cylindrique (11) de ladite chambre.