FR2991727A1

FR2991727A1 - Soupape de regulation de pression d'accumulateur haute pression de carburant

Info

Publication number: FR2991727A1
Application number: FR1255351A
Authority: FR
Inventors: Pierre-Marie Rochas
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-13
Anticipated expiration: 2032-06-08
Also published as: JP2015522742A; WO2013182366A1; JP5989955B2; EP2859216A1; FR2991727B1; EP2859216B1; CN104334868A; CN104334868B; IN2014DN10005A; US20150152827A1; US9410522B2

Abstract

Soupape d'accumulateur haute pression (22), comprenant un actionneur électromagnétique (10) à noyau (30) avec des broches de contact (41a, 41b) et un induit (33) avec une plaque d'induit (34). Les broches (41a, 41b) viennent en saillie du noyau magnétique et traversent des passages (43a, 43b) de la plaque d'induit (34), mobile dans une chambre (44) reliée hydrauliquement par un canal (60) à une chambre (23) raccordée à la basse pression. Le canal (60) a une ouverture (61) dans la surface frontale (31) du noyau par laquelle il débouche dans la chambre d'induit (44). Une plaque (50) est placée entre le noyau (30) et la plaque (43) avec des passages (53a, 53b) pour les broches. L'autre passage (53b) à proximité de l'ouverture (61) de la plaque (50) a un élargissement radial (54).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une soupape de régu- lation de pression d'accumulateur haute pression, notamment pour une installation d'injection alimentant un moteur à combustion interne comprenant un actionneur électromagnétique ayant un noyau magné- tique avec des broches de contact et un induit avec une plaque d'induit, - les broches de contact venant en saillie de la surface frontale du noyau magnétique et traversant des passages réalisés dans la plaque d'induit, elle-même mobile dans une chambre d'induit reliée hydrau- liquement par un canal d'équilibrage de pression à une chambre de soupape raccordée à la basse pression, - le canal d'équilibrage de pression ayant une ouverture dans la surface frontale du noyau magnétique par laquelle il débouche dans la chambre d'induit, - au moins l'un des passages de la plaque d'induit formant un passage pour le carburant entre la face frontale de la plaque d'induit et l'autre face frontale de cette plaque pour l'équilibrage de la pression, et - une plaque d'intervalle d'air résiduel placée entre le noyau magné- tique et la plaque d'induit comporte des passages correspondant aux passages pour les broches de contact. Etat de la technique Selon le document EP 2 333 298 Al, on connaît une sou- pape de régulation de pression qui s'ouvre à l'arrêt du moteur à com- bustion interne, c'est-à-dire qu'elle libère la communication entre l'accumulateur haute pression et la conduite basse pression par l'élé- ment d'obturation. Pour cela, la soupape de régulation de pression comporte un actionneur électromagnétique avec un noyau magnétique et un induit ; l'actionneur électromagnétique est alimenté pour fermer l'élément d'obturation en ce que l'induit place l'élément d'obturation dans son siège de soupape. Un ressort assure l'ouverture de l'élément d'obturation en agissant contre la force magnétique de l'actionneur électromagnétique en déplaçant l'induit dans le sens de l'ouverture de façon à soulever l'élément d'obturation par rapport au siège et libérer la liai- son hydraulique de retour entre l'accumulateur haute pression et la conduite basse pression. L'induit a une plaque d'induit dans la chambre d'induit au-dessus du noyau magnétique. Le noyau magnétique reçoit une bobine électromagnétique avec des broches de contact de forme stable ; les broches de contact sont perpendiculaires à la sur- face frontale du noyau de l'induit, en étant dirigées vers la chambre d'induit. La plaque d'induit comporte des passages pour les broches de contact permettant à celles-ci d'arriver dans le couvercle au-dessus de la chambre d'induit. Le document FR 116 14 38 propose de relier hydrauli- quement la chambre d'induit à la chambre de soupape raccordée à la basse pression par un canal d'équilibrage de pression traversant le corps de la soupape. Pour que les deux faces frontales de la plaque de l'induit soient exposées à la même pression, la plaque d'induit comporte en plus un perçage muni d'un manchon aligné sur le canal d'équili- brage de pression et prolongeant le canal d'équilibrage de pression jus- qu'à la face frontale de la plaque d'induit à l'opposé de la surface de l'induit. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet une soupape de régu- lation de pression du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que l'autre passage situé à proximité de l'ouverture de la plaque d'intervalle d'air résiduel a un élargissement radial s'étendant dans la direction de l'ouverture. La soupape de régulation de pression selon l'invention a l'avantage que l'élargissement radial de l'autre passage dans la plaque d'intervalle d'air résiduel, permet un meilleur écoulement pour l'équilibrage de pression. L'autre passage dans la plaque d'intervalle d'air résiduel est simple à fabriquer et n'entraîne pas de coût de fabrication supplémentaire important pour la fabrication de la soupape de régula- tion de pression. Le canal d'équilibrage de pression évite que les oscilla- tions de pression dans la conduite de retour, ne se répercutent sur l'induit et il permet d'amortir l'induit pendant la phase d'ouverture de l'élément d'obturation. L'élargissement radial réalisé dans la plaque d'intervalle d'air résiduel, constitue un canal d'écoulement qui s'étend pratique- ment de l'ouverture du canal d'équilibrage de pression jusqu'au passage dans la plaque d'induit. De façon avantageuse, l'élargissement radial couvre l'ouverture du canal d'équilibrage de pression qui débouche ainsi dans cet élargissement.

L'élargissement radial a, de préférence, une forme de trou oblong. Selon ce premier mode de réalisation, la forme de trou oblong de l'élargissement radial à une largeur pratiquement constante correspondant au diamètre de l'autre passage. Selon un autre développement, la forme de trou oblong de l'élargissement radial a une largeur allant en diminuant et cette largeur varie du diamètre de l'autre passage jusqu'au diamètre de l'ouverture. Pour que le canal soit aussi court que possible, l'ouver- ture du canal d'équilibrage de pression est située aussi près que possible du passage. De façon avantageuse, l'ouverture se situe sur la ligne droite passant par le centre de la plaque d'intervalle d'air résiduel et le centre de l'autre passage. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de soupape de régulation de pression d'accumulateur haute pression représentée dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe de la soupape de régulation de pression, - la figure 2 est une vue de dessus d'une plaque d'intervalle d'air rési- duel d'un premier mode de réalisation de soupape de régulation de pression, - la figure 3 est une vue de dessus d'un second mode de réalisation de la plaque d'intervalle d'air résiduel de soupape de régulation de pression.

Description de modes de réalisation de l'invention Selon la figure 1, la soupape de régulation de pression est logée dans le corps 21 d'un accumulateur haute pression 22 d'une installation d'injection de carburant d'un moteur à combustion interne. La soupape de régulation de pression comporte un ac- tionneur électromagnétique 10 et un élément de soupape 11 ; l'action- neur électromagnétique 10 commande l'élément de soupape 11. L'actionneur électromagnétique 10 est logé dans un corps de soupape 12 qui a un guidage de piston 13, un logement 14 pour une pièce de soupape et un logement 15 côté branchement. L'élément de soupape 11 comporte un piston de soupape 16 avec un élément d'obturation 17 en forme de bille. Le logement 14 pour la pièce de soupape comporte une pièce de soupape 18 avec un siège de soupape 19 pour l'élément d'obturation 17; l'élément d'obturation 17 coopère avec le siège de soupape 19. La pièce de soupape 18 délimite avec une rondelle d'écartement, une chambre de soupape 23 dans laquelle arrive un perçage d'étranglement 25 reliant la chambre de soupape 23 à la chambre d'accumulateur haute pression 22 lorsque l'élément d'obturation 17 est ouvert. Deux liaisons hydrauliques 26, latérales, débouchent par exemple dans la chambre de soupape 23 ; ces liaisons sont reliées à une conduite basse pression 27 elle-même reliée à un système de retour. L'actionneur électromagnétique 10 comporte un noyau magnétique 30 avec une bobine électromagnétique 32 et un induit 33 ; la bobine 32 agit sur l'induit 33 par l'intermédiaire du noyau magné- tique 30. L'induit 33 comporte une plaque d'induit 34 et un goujon d'induit 35; le goujon d'induit 35 est solidaire de la plaque d'induit 34. Le goujon d'induit 35 forme en même temps le piston de soupape 16, de sorte que l'induit 33 agit par l'intermédiaire du goujon d'induit 35 sur l'élément d'obturation 17. Le goujon d'induit 35 coulisse de façon gui- dée axialement dans le guide de piston 13 ; le guide de piston 13 tra- verse axialement le corps de soupape 12. L'induit 30 a une surface frontale 31 tournée vers la plaque d'induit 34 encore appelée "surface polaire". La plaque d'induit 34 est munie d'une surface d'induit 36 constituant la face inférieure ou la face frontale inférieure de la plaque d'induit 34. Une plaque d'inter- valle d'air résiduel 50 est disposée entre le noyau 30 et la plaque d'induit 34. Le corps de soupape 12 comporte au niveau de la surface frontale 31 du noyau magnétique, une chambre de ressort 28 logeant un ressort de compression 29 qui agit sur l'induit 33 dans le sens de l'ouverture.

Le logement 15, côté branchement, comporte un couvercle 40 installé de manière hydrauliquement étanche. Le couvercle 40 entoure la plaque 34 de l'induit 33 et forme autour de la plaque d'induit 34, une chambre d'induit 44. La plaque d'induit 34 est mobile axiale- ment dans la chambre d'induit 44. Pour le branchement électrique, la bobine électromagnétique 30 est reliée à une première broche de contact 41a de forme stable et à une seconde broche de contact 41b de forme stable ; ces broches sortent pratiquement perpendiculairement de la surface frontale 34 du noyau magnétique et chacune est entourée d'un manchon isolant 42a, 42b. La plaque d'induit 32 comporte un premier passage 43a pour la traversée de la première broche de contact 41a et un second passage 43b pour la traversée de la seconde broche de contact 4 lb. Les passages 43a, 43b, sont réalisés pour laisser un intervalle 45a, 45b respectif entre les manchons isolants 42a, 42b et les passages 43a, 43b. Le rôle de l'intervalle 45a, 45b sera décrit ultérieurement. Les broches de contact 41a, 4 lb arrivent par les manchons isolants 42a, 42b dans un enrobage électroisolant 46 sur le couvercle 40 pour permettre le branchement électrique des broches de contact 41a, 4 lb. Pour assurer l'étanchéité, les broches de contact 41a, 41b sont entourées chacune d'un joint torique 47 dans le couvercle 40 au niveau des faces frontales des manchons isolants 42a, 42b. Pour réaliser une soupape de régulation de pression équi- librée en pression, la chambre de soupape 23 et la chambre d'induit 44 sont reliées hydrauliquement par un canal d'équilibrage de pression 60. Le canal d'équilibrage de pression 60 débouche ainsi par une ouverture 61 de la chambre d'induit 44 au niveau de la surface frontale 31 du noyau magnétique.

Pour que l'équilibrage de la pression dans la chambre d'induit 44 se fasse à la fois sur le côté inférieur de la plaque d'induit 34 et son côté supérieur, les intervalles 45a, 45b réalisés au niveau de la plaque d'induit 34 entre les manchons isolants 42a, 42b et les passages 43a, 43b sont utilisés comme passages du carburant assurant ainsi l'équilibrage de pression. Pour augmenter la section de passage au moins pour le passage 43b situé à proximité de l'ouverture 61, on peut lui donner un plus grand diamètre ou un élargissement. De façon correspondante aux passages 43a, 43b dans la plaque d'induit 44, selon les figures 2 et 3, la plaque d'intervalle d'air résiduel 50 installée entre le noyau magnétique 30 et la plaque d'induit 43, comporte d'autres passages 53a, 53b pour la traversée des manchons isolants 42a, 42b. Pour optimiser l'écoulement, l'un des deux autres passages 53b, celui qui se trouve à proximité de l'ouverture 61, comporte un élargissement radial 54 dans la direction de l'ouverture 61.

L'élargissement radial 54 a la forme d'une cavité ou d'un trou oblong dans le plan radial couvrant l'ouverture 61 qui débouche dans l'élargissement 54. Ainsi, il se forme entre l'ouverture 61 et l'intervalle 45a du passage 43b constituant pratiquement le passage du carburant, un canal d'écoulement 56, transversal, réalisant la liaison hydraulique entre l'ouverture 61 et l'intervalle 45b. Dans ces conditions, il n'est pas né- cessaire que l'élargissement radial 54 arrive jusqu'à la chambre à ressort 28. On aura une extension radiale aussi courte que possible du canal d'écoulement 56 si l'ouverture 61 du canal d'équilibrage de pression 60, est à proximité de l'un des passages 43b. Le plus simple est de choisir la position en alignant l'ouverture 61 selon les figures 2 et 3 sur la ligne droite 48 passant par le centre de la plaque d'intervalle d'air résiduel 50 et le centre de l'autre passage 53b. La proximité de l'ouverture 61 par rapport aux manchons isolants 42a, 42b est toutefois limitée car le canal d'équilibrage de pression 60 ne peut pas traverser le logement annulaire 38 de la bobine électromagnétique dans lequel la bobine électromagnétique 32 est enrobée d'une masse isolante coulée. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'élargissement 54 a une forme de cavité oblong ou de trou de largeur constante, la lar- geur du trou oblong étant celle du diamètre de l'autre passage 53b. Dans le cas du mode de réalisation de la figure 3, l'élargissement 54 est formé par un trou ou une cavité oblongue de largeur diminuant jusqu'à l'ouverture 61, c'est-à-dire d'une largeur qui diminue du diamètre de l'autre passage 53b jusqu'à l'ouverture 61 pour arriver pratiquement au diamètre de l'ouverture 61.

NOMENCLATURE 10 actionneur électromagnétique 11 élément de soupape 12 corps de soupape 13 guidage de piston 14 logement pour l'élément de soupape 15 logement côté branchement 16 piston de soupape 17 élément d'obturation en forme de bille 18 pièce de soupape 19 siège de soupape 21 corps d'accumulation haute pression 22 chambre d'accumulation haute pression 23 chambre de soupape 25 perçage d'étranglement 26 liaison hydraulique 27 conduite basse pression 28 chambre à ressort 30 noyau magnétique 31 surface frontale du noyau d'induit 32 bobine électromagnétique 33 induit 34 plaque d'induit 35 goujon d'induit 36 surface de l'induit 40 couvercle 41a, 41b broches de contact 42a, 42b manchons isolants 43a, 43b passages 44 chambre d'induit 45a, 45b intervalles 47 joint torique 50 plaque d'intervalle d'air résiduel 53a, 53b passages 54 élargissement 60 canal d'équilibrage de pression 61 ouverture5

Claims

REVENDICATIONS1°) Soupape de régulation de pression d'accumulateur haute pression (22), notamment pour une installation d'injection alimentant un moteur à combustion interne comprenant un actionneur électromagnétique (10) ayant un noyau magnétique (30) avec des broches de contact (41a, 41b) et un induit (33) avec une plaque d'induit (34), - les broches de contact (41a, 4 lb) venant en saillie de la surface frontale (31) du noyau magnétique et traversant des passages (43a, 43b) réalisés dans la plaque d'induit (34), - la plaque d'induit (34) étant mobile dans une chambre d'induit (44) reliée hydrauliquement par un canal d'équilibrage de pression (60) à une chambre de soupape (23) raccordée à la basse pression, - le canal d'équilibrage de pression (60) ayant une ouverture (61) dans la surface frontale (31) du noyau magnétique par laquelle le canal d'équilibrage de pression (60) débouche dans la chambre d'in- duit (44), - un passage pour le carburant entre la face frontale de la plaque d'induit (34) et l'autre face frontale de cette plaque (34) pour l'équilibrage de la pression, ce passage étant formé par au moins l'un des pas- sages (43a, 43b) de la plaque d'induit (34), et - une plaque d'intervalle d'air résiduel (50) étant placée entre le noyau magnétique (30) et la plaque d'induit (43) qui comporte des passages (53a, 53b) correspondant aux passages (43a, 43b) pour les broches de contact (41a, 41b), soupape de régulation de pression caractérisée en ce que l'autre passage (53b) situé à proximité de l'ouverture (61) de la plaque d'intervalle d'air résiduel (50) a un élargissement radial (54) s'étendant dans la direction de l'ouverture (61).
2°) Soupape de régulation de pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élargissement radial (54) forme un canal d'écoulement (56) s'étendant principalement de l'ouverture (61) jusque dans le passage (43b) de la plaque d'induit (34).353°) Soupape de régulation de pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élargissement radial (54) couvre l'ouverture (61) de sorte que l'ouverture (61) débouche dans l'élargissement (54). 4°) Soupape de régulation de pression selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élargissement (54) a une forme de trou oblong de largeur pratiquement constante, la largeur de la forme de trou oblong correspondant au diamètre de l'autre passage (53b). 5°) Soupape de régulation de pression selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élargissement radial (54) a une forme de trou oblong de largeur dé- croissante, la largeur allant en diminuant à partir du diamètre de l'autre passage (53b) jusqu'à l'ouverture (61), pour arriver au moins sensiblement au diamètre de l'ouverture (61). 6°) Soupape de régulation de pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ouverture (61) du canal d'équilibrage de pression (60) est proche de l'un des passages (43b). 7°) Soupape de régulation de pression selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'ouverture (61) se situe sur la ligne droite (48) passant par le centre de la plaque d'intervalle d'air résiduel (50) et le centre de l'autre passage (53b).30