1 CULASSE DE MOTEUR THERMIQUE COMPORTANT UN TUBE D'INJECTEUR L'invention1 HEAT ENGINE HEAD COMPRISING AN INJECTOR TUBE The invention
concerne une culasse de moteur thermique de type dit "à injection directe" pour un véhicule automobile. relates to a so-called "direct injection" type engine cylinder head for a motor vehicle.
L'invention concerne plus particulièrement une culasse qui est traversée par au moins un perçage dans lequel est agencé un injecteur sensiblement cylindrique dont l'extrémité inférieure débouche dans une chambre de combustion du moteur et dont au moins une partie intermédiaire est reçue de manière étanche dans un tube d'injecteur coaxial qui est reçu dans le perçage et qui traverse une cavité de circulation de liquide de refroidissement de la culasse. Les moteurs thermiques qui comportent un injecteur placé en position centrale, et une cavité de circulation de liquide de refroidissement de la culasse, nécessitent, pour que le refroidissement de la culasse s'effectue correctement, une disposition de l'injecteur dans laquelle il traverse ladite cavité de circulation de liquide de refroidissement. Lors d'un démontage ultérieur de l'injecteur, le tube peut sortir de son logement car il peut rester collé à l'injecteur à cause de la calamine qui peut s'interposer et s'accumuler entre la paroi intérieure du tube et l'injecteur. Le document FR2875862, par exemple, décrit et représente une configuration dans laquelle le guide interne est formé d'un tube qui est introduit par l'extrémité supérieure du perçage de la culasse, et qui est fretté dans une portée cylindrique inférieure associée du perçage de la culasse. L'extrémité supérieure du guide, cylindrique, est reçue dans une portée cylindrique supérieure associée du perçage de la culasse. Cette configuration évite d'avoir à employer au moins un joint torique interposé entre l'extrémité supérieure du guide et la portée cylindrique supérieure pour assurer l'étanchéité 2910064 2 du guide tubulaire. Cependant, pour résoudre le problème technique exprimé ci-dessus, cette solution présente l'inconvénient de nécessiter des valeurs de frettage élevées impliquant un procédé d'assemblage coûteux et compliqué faisant appel à de l'azote liquide 5 pour réaliser le frettage. Un objectif de l'invention est de remédier à l'inconvénient ci-dessus, en proposant une solution moins contraignante lors de l'assemblage. Dans ce but, l'invention propose une culasse de moteur du type 10 décrit précédemment, dans laquelle le tube comporte une première portion cylindrique déformée qui s'étend en dessous d'une portée cylindrique du perçage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube comporte une deuxième portion cylindrique déformée qui s'étend au dessus 15 d'une portée cylindrique du perçage. L'invention propose également un procédé d'assemblage d'un tube d'injecteur dans une culasse qui comporte une étape de déformation radiale d'une première portion cylindrique du tube de sorte que cette portion déformée s'étende en dessous d'une portée 20 cylindrique du perçage. Selon une caractéristique additionnel du procédé, l'étape de déformation de la première portion cylindrique peut être complétée par une étape de déformation radiale d'une deuxième portion cylindrique du tube de sorte que cette portion déformée s'étende au dessus d'une portée du perçage. The invention more particularly relates to a yoke which is traversed by at least one bore in which is arranged a substantially cylindrical injector whose lower end opens into a combustion chamber of the engine and at least one intermediate portion is received in a sealed manner in a coaxial injector tube which is received in the bore and passes through a cylinder head coolant cavity. The heat engines which comprise an injector placed in central position, and a coolant circulation cavity of the cylinder head, require, for the cooling of the cylinder head is carried out correctly, a provision of the injector in which it passes through said coolant circulation cavity. During a subsequent disassembly of the injector, the tube can leave its housing because it can remain stuck to the injector because of the scale that can interpose and accumulate between the inner wall of the tube and the injector. FR2875862, for example, discloses and shows a configuration in which the inner guide is formed of a tube which is introduced through the upper end of the bolt hole, and which is shrunk into an associated lower cylindrical bearing surface of the borehole. the breech. The upper end of the cylindrical guide is received in an associated upper cylindrical bearing surface of the bolt hole. This configuration avoids having to employ at least one O-ring interposed between the upper end of the guide and the upper cylindrical bearing to seal the tubular guide 2910064 2. However, to solve the technical problem expressed above, this solution has the disadvantage of requiring high shrinkage values involving a costly and complicated assembly process using liquid nitrogen to effect hooping. An object of the invention is to overcome the disadvantage above, by proposing a less restrictive solution during assembly. For this purpose, the invention proposes a type 10 engine head described above, wherein the tube comprises a first deformed cylindrical portion which extends below a cylindrical surface of the bore. According to another characteristic of the invention, the tube comprises a second deformed cylindrical portion which extends above a cylindrical surface of the bore. The invention also proposes a method of assembling an injector tube in a cylinder head which comprises a step of radial deformation of a first cylindrical portion of the tube so that this deformed portion extends below a range. 20 cylindrical piercing. According to an additional feature of the method, the deformation step of the first cylindrical portion can be completed by a step of radial deformation of a second cylindrical portion of the tube so that this deformed portion extends over a range of drilling.
25 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 schématique en coupe d'une 30 culasse pour un moteur selon l'invention représentée avec le tube monté, 2910064 3 les figures 2 et 3 sont des schémas de principe d'une étape de déformation par dudgeonnage du tube d'injecteur dans la culasse. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence 5 identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1 une culasse 1 pour un moteur thermique de véhicule automobile de type dit "à injection directe", c'est à dire comportant un injecteur (non représenté) débouchant 10 directement dans la chambre de combustion du moteur. De manière connue, la culasse 1 est traversée par au moins un perçage 2 dans lequel est agencé un injecteur (non représenté) sensiblement cylindrique dont l'extrémité inférieure débouche dans une face inférieure 3 de la culasse 1 communiquant avec une 15 chambre de combustion (non représentée) du moteur. Au moins une partie intermédiaire de l'injecteur est reçue de manière étanche dans un tube 4 coaxial qui est reçu dans le perçage 2 et qui traverse deux cavités de circulation de liquide de refroidissement de la culasse 1, à savoir une cavité inférieure 24 et 20 une cavité supérieure 26. La paroi 5 de séparation des deux cavités 24 et 26 forme avec le perçage 2 une portée cylindrique intermédiaire 6. Le perçage 2 traverse la culasse 1 et les deux cavités 24 et 26. Il comporte ainsi dans cet exemple trois portées cylindriques : une portée cylindrique inférieure 21, une portée 25 cylindrique supérieure 22 et la portée cylindrique intermédiaire 6 formée dans la paroi 5. De manière connue, le tube 4 comporte, de part et d'autre de des cavités 24 et 26, une extrémité inférieure 41 coaxiale qui peut être fixée par frettage dans la portée cylindrique 21 inférieure 30 associée du perçage 2 de la culasse 1, et une extrémité supérieure 42 qui est reçue dans la portée cylindrique 22 supérieure du perçage 2 de la culasse 1. L'extrémité supérieure 42 du tube 4 est guidée dans la portée cylindrique 22 supérieure du perçage 2 de la culasse 2910064 4 1 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs joints toriques 7 qui assurent l'étanchéité au liquide de refroidissement des cavités 24 et 26. Selon l'invention, le tube 4 comporte une première portion cylindrique 8 déformée qui s'étend au dessous de la portée 5 cylindrique intermédiaire 6 du perçage 2. Cette première portion cylindrique 8 déformée est obtenue grâce au procédé d'assemblage qui va être décrit ci-après. Le procédé d'assemblage du tube 4 dans la culasse 1 comporte deux grandes étapes : la première est une étape d'insertion du tube 4 dans le perçage 2 de la culasse 1 jusqu'à ce qu'il soit en buté dans la culasse 1. Dans cet exemple, le tube comporte une butée 9 d'appui axiale. Cette butée 9 vient en appui contre une surface de la culasse 1, ce qui dans le cas présent est la surface inférieure de la cavité inférieure 24 de circulation d'eau. la deuxième étape qui caractérise le procédé selon l'invention est une étape de déformation radiale de la première portion cylindrique 8 du tube 4 de sorte que cette portion 8 déformée se trouve située en dessous de la portée cylindrique intermédiaire 6 du perçage 2. Les figures 2 et 3 montrent un exemple de cette deuxième étape, qui peut être réalisée par dudgeonnage. Le façonnage ou la déformation du tube 4 d'injecteur dans la culasse 1 repose sur un 25 mandrin 10 excentrique qui tourne à l'intérieur du tube 4. Au début du cycle, le mandrin 10 est au centre du tube 4, puis il est graduellement déplacé perpendiculairement à l'axe du tube 4, réalisant ainsi le façonnage. Lorsque le façonnage est terminé, le mandrin 10 revient à sa position centrale pour être extrait du tube 4.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 appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic sectional view of a cylinder head for An engine according to the invention shown with the tube mounted, FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams of a deformation step by expanding the injector tube in the cylinder head. In the following description, like reference numerals denote like parts or having similar functions. FIG. 1 shows a cylinder head 1 for a combustion engine of a motor vehicle of the so-called "direct injection" type, that is to say comprising an injector (not shown) opening directly into the combustion chamber of the engine. In known manner, the cylinder head 1 is traversed by at least one bore 2 in which is arranged a substantially cylindrical injector (not shown) whose lower end opens into a lower face 3 of the cylinder head 1 communicating with a combustion chamber ( not shown) of the engine. At least one intermediate portion of the injector is sealingly received in a coaxial tube 4 which is received in the bore 2 and passes through two coolant circulation cavities of the cylinder head 1, namely a lower cavity 24 and 20. an upper cavity 26. The partition wall 5 of the two cavities 24 and 26 form with the bore 2 an intermediate cylindrical bearing surface 6. The bore 2 passes through the cylinder head 1 and the two cavities 24 and 26. It thus comprises in this example three spans. cylindrical: a lower cylindrical bearing surface 21, an upper cylindrical bearing surface 22 and the intermediate cylindrical bearing surface 6 formed in the wall 5. In known manner, the tube 4 comprises, on either side of the cavities 24 and 26, one end coaxial bottom 41 which can be secured by shrinking in the associated lower cylindrical bearing surface 21 of the bore 2 of the cylinder head 1, and an upper end 42 which is received from in the cylindrical bearing surface 22 of the bore 2 of the cylinder head 1. The upper end 42 of the tube 4 is guided in the cylindrical bearing surface 22 of the bore 2 of the cylinder head 2910064 4 1 via one or more O-rings 7 which ensure the sealing of the coolant of the cavities 24 and 26. According to the invention, the tube 4 comprises a first cylindrical portion 8 deformed which extends below the intermediate cylindrical bearing surface 6 of the bore 2. This first distorted cylindrical portion 8 is obtained by means of the assembly method which will be described below. The method of assembling the tube 4 in the cylinder head 1 comprises two major steps: the first is a step of insertion of the tube 4 into the bore 2 of the cylinder head 1 until it abuts in the cylinder head 1 In this example, the tube comprises a stop 9 axial support. This stop 9 bears against a surface of the yoke 1, which in this case is the lower surface of the lower cavity 24 of water circulation. the second step that characterizes the process according to the invention is a step of radial deformation of the first cylindrical portion 8 of the tube 4 so that this deformed portion 8 is located below the intermediate cylindrical surface 6 of the bore 2. The figures 2 and 3 show an example of this second step, which can be performed by expansion. The shaping or deformation of the injector tube 4 in the cylinder head 1 is based on an eccentric mandrel 10 which rotates inside the tube 4. At the beginning of the cycle, the mandrel 10 is at the center of the tube 4, then it is gradually moved perpendicularly to the axis of the tube 4, thus achieving the shaping. When the shaping is complete, the mandrel 10 returns to its central position to be extracted from the tube 4.
30 Cette première portion cylindrique 8 déformée s'étend en dessous de la portée cylindrique intermédiaire 6, elle réalise alors la fonction de blocage axial du tube 4 d'injecteur. Celui-ci ne peut donc 10 15 20 2910064 5 pas sortir du perçage 2, lors d'une éventuelle opération de démontage de l'injecteur en après vente. Le tube 4 devient également non démontable, et fait corps avec la culasse 1. La première portion 8 déformée s'étend ici dans la chambre 5 d'eau inférieure 24. Il va de soi que cet exemple n'est pas limitatif, et que cette portion 8 pourra s'étendre en dessous d'autres endroits selon la configuration des culasses. Selon un autre aspect de l'invention, le tube 4 comporte une deuxième portion cylindrique 11 déformée qui s'étend au dessus de 10 la portée cylindrique intermédiaire 6 du perçage 2. Cette deuxième portion 11 est réalisée de la même manière que la première portion 8. L'avantage de réaliser cette deuxième portion 8 est d'augmenter la rigidité ou raideur de l'ensemble culasse 1 et tube 4. En effet, lorsque le moteur à combustion interne est en fonctionnement, la 15 culasse 1 subit au niveau des chambres de combustion ce que l'on appelle une flexion. Cette flexion est provoquée par les explosions ou combustions se déroulant dans chaque chambre de combustion. Cette flexion implique des déplacements périodiques de certaines zones de la culasse 1, ce qui est néfaste pour la tenue dans le 20 temps de cette dernière. Cette deuxième portion cylindrique 11 combinée avec la première portion 8 permet de solidariser le tube 4 d'injecteur avec la culasse 1 de sorte que celui-ci fasse corps avec la culasse 1 et contribue à en augmenter la rigidité, et par conséquent sa tenue dans le temps. Ceci est particulièrement 25 adapté avec le frettage de l'extrémité inférieure 41 du tube 4 dans la portée cylindrique 21 du tube 2. La deuxième portion 11 s'étend ici dans la chambre d'eau supérieure 26. Il va de soi que cet exemple n'est pas limitatif, et que cette portion 11 pourra s'étendre au dessus d'autres endroits selon 30 la configuration des culasses. De la même façon, la portée cylindrique intermédiaire 6 est commune dans cet exemple de réalisation pour les première et deuxième portions déformées du tube 4. Cependant, il est possible 2910064 6 d'envisager d'utiliser une portée cylindrique intermédiaire pour chaque portion cylindrique du tube 4.This first deformed cylindrical portion 8 extends below the intermediate cylindrical bearing surface 6, it then realizes the axial locking function of the injector tube 4. The latter can not therefore leave the bore 2 during a possible disassembly operation of the injector after sale. The tube 4 also becomes non-removable, and is integral with the cylinder head 1. The first deformed portion 8 extends here in the lower water chamber 24. It goes without saying that this example is not limiting, and that this portion 8 may extend below other locations depending on the configuration of the cylinder heads. According to another aspect of the invention, the tube 4 comprises a second cylindrical portion 11 deformed which extends above the intermediate cylindrical bearing surface 6 of the bore 2. This second portion 11 is made in the same way as the first portion 8. The advantage of making this second portion 8 is to increase the rigidity or stiffness of the cylinder head assembly 1 and tube 4. Indeed, when the internal combustion engine is in operation, the cylinder head 1 undergoes at the level of combustion chambers what is called a bending. This bending is caused by explosions or combustions taking place in each combustion chamber. This flexion involves periodic movements of certain areas of the cylinder head 1, which is detrimental to the weather performance of the latter. This second cylindrical portion 11 combined with the first portion 8 makes it possible to secure the injector tube 4 to the yoke 1 so that it is integral with the yoke 1 and contributes to increasing its rigidity, and consequently its holding in the weather. This is particularly suitable with the hooping of the lower end 41 of the tube 4 in the cylindrical bearing surface 21 of the tube 2. The second portion 11 extends here in the upper water chamber 26. It goes without saying that this example is not limiting, and this portion 11 may extend over other locations according to the configuration of the cylinder heads. In the same way, the intermediate cylindrical bearing surface 6 is common in this embodiment for the first and second deformed portions of the tube 4. However, it is possible to envisage using an intermediate cylindrical bearing surface for each cylindrical portion of the tube. tube 4.