[0001] La présente invention est relative à un système d'un type nouveau , pour commander
le début et la fin d'injection du combustible dans la cylindrée d'un moteur Diesel.
[0002] On connaît , par exemple par la demande de brevet français n° 79 31 353, déposée
le 14 dé embre 1979 , au nom de la présente Demanderesse, sous le titro " Dispositif
d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne " , un dispositif où
le début d'injection et la fin d'injection sont tous deux commandés par des moyens
hydrauliques. Ce système connu comporte
- un premier tiroir pour piloter le début d'injection ;
- un deuxième tiroir pour piloterla fin d'injection.
[0003] La commande de ces deux tiroirs est assurée à l'aide de micro-électro-vannes déclenchées
à partir d'une calculatrice électronique .
[0004] L'expérience a montré que ce dispositif connu fonctionne de façon satisfaisante ,
mais apporte l'inconvénient de présenter un encombrement important, tout en nécessitant
pour l'ensemble des organes d'injection , une organisation entièrement différente
de celle des dispositifs classiques.
[0005] La présente invention a pour but d' éviter ces inconvénients, en réalisant un système
à commande hydraulique pour le début et la fin d'injection , permettant notamment
l'utilisation de porte-injecteur peu modifié par rapport aux porte-injecteurs classiques
.
[0006] Un système selon l'invention, pour commander le début et la fin d'injection du combustible
dans la cylindrée d'un moteur Diesel, comporte à la manière connue , un porte-injecteur
commandant la fermeture de l'injeoteur lorsque la haute pression est envoyée sur le
sommet de celui-ci , alors que lorsque cette haute pression cesse, l'injecteur s'ouvre
, et il est oaractérisé en ce qu'à l'intérieur du porte-injecteur se trouvent une
chemise mobile et un tiroir central tous deux concentriques, susceptibles de coulisser
l'un par rapport à l'autre et par rapport à une chemise fixe périphérique, sous l'action
d'impulsions hydrauliques distribuées à partir de micro-électro-vannes actionnées
par un calculateur électronique.
[0007] Bien entendu, différentes variantes de réalisation sont possibles à partir de cette
même idée-mère. En particulier
- on peut organiser le système pour qu'après chaque cycle d'injection, le tiroir central
et la chemise mobile reviennent à la même position de repos ( autrement dit, chacun
d'eux décrit un aller-retour pour chaque cycle d'injection);
on peut au contraire prévoir qu'un cycle d'injection est terminé après chaque course
simple de la chemise mobile et de son tiroir central ( autrement dit' on décrit deux cycles d'injection suo- cessifs pour chaque aller-retour de la chemise
et du tiroir).
[0008] Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre
les caractéristiques del'invention.
Figure 1 est un schéma illustrant l'organisation d' un système d'injection selon l'invention.
figure 2 est une coupe axiale d'un porte-injecteur, montrant la disposition de la
chemise fixe, de la chemise mobile et du tiroir central.
Figure 3 est une vue en plan correspondant à la figure 2.
Figures 4 et 5 sont des coupes partielles respectivement suivant IV-IV et V-V ( figure
3) .
Figures 6 à 8 sont des schémas correspondant à la figure 2 , et illustrant les mouvements
relatifs de la chemise mobile et du tiroir oentral.
Figures 9 à 11 correspondent à des variantes .
[0009] On a représenté sur le schéma de la figure 1, un porte-injecteur 1 , équipé d'un
injecteur 2 , l'ensemble étant monté à la manière connue ,dans la culasse d'un moteur
Diesel , pour injecter dans la cylindrée , la dose voulue de combustible à chaque
oyle du moteur.
[0010] A son sommet , le porte-injecteur 1 selon l'invention comporte quatre embouts de
raccordement , à savoir
- un embout 3 assurant sa connexion avec une pompe à haute pression 7 ( celle-ci refoule
du combustible à une pression constante qui peut être de l'ordre de 700 à 1000 bars)
;
- deux embouts 4 et 5 , alimentés en combustible à moyenne pression (par exemple de
l'ordre de 120 bars) à partir de deux électro-vannes 8 et 9 recevant le combustible
d'une pompe à moyenne pression 10 ;
- un raccord 6 pour décharger la pression du combustible.
[0011] A l'intérieur du porte-injecteur 1, le raccord à moyenne pression 4 débouche sur
l'extrémité 11 d'un tiroir central 12. Ce dernier prend appui par une navette 13 sur
une pièce de butée 14 , à laquelle maintient un ressort de compression 15 sur un clapet
d'injection 16 .
[0012] Autour du tiroir 12 , se trouve une chemise tubulaire mobile 17 munie d'une ouverture
latérale allongée 18 susceptible de se déplacer dans le sens axial, par rapport à
une goupille d'indexage fixe 19. Cette dernière empêche la chemise mobile 17 de tourner
sur elle-même, tout en limitant l'amplitude de ses déplacements dans le sens axial
schématisé par la flèche double 20 .
[0013] La goupille 19.est solidaire d'une chemise fixe 21 logée dans le corps du porte-injecteur
1 .
[0014] Une entretoise tubulaire mobile 22 est disposée entre l'extrémité dela chemise mobile
17 , et la pièce de butée 14.
[0015] Une canalisation 23 relie à la manière connue le dessus de l'injecteur 2 à l'alimentation
en haute pression, Selon l'invention, le sommet de lacanalisation 23 se termine dans
la chemise fixe 21 par des perçages transversaux tels que 24, 25 et 26 débouchant
dans l'alésage de la chemise 21 où coulisse la chemise mobile 17 . Cette dernière
comporte par ailleurs des perçages qui latraversent sur toute son épaisseur Ces perçages
peuvent être selon les cas :
- au nombre de deux référencés 27 et 28 ( cas de la figure 2) ;
- au nombre de trois, référencés 29, 30 et 31 ( cas des figures 10 et 11) ;
- au nombre de quatre, référencés 32, 33, 34 35 ( cas des figures 6 à 9) .
[0016] Enfin, sur le corps du tiroir distributeur 12, sont usinées des gorges transversales
qui peuvent étre-au nombre de deux , référencées 36 et 37 ( cas de la figure 2) ;
- au nombre de trois , référencées 38 , 39 et 40 ( cas des figures 10 et 11) ;
- au nombre de quatre , référencées 41 42 , 43 44 ( cas des figures 6 a 9).
[0017] Le fonctionnement est le suivant :
La pompe 7 envoie en permanence la haute pression dans l'embcut 3. Un calculateu électronique
45 , alimenté à partir de plusieurs entrées , qui prennent en compte divers paramètres
de fonctionnement du moteur , et notament les instructions du conducteur' est relié par des lignes électriques 46 et 47 , aux micro-électro-vannes 8 et 9 .
En fonction des ordres donnés par le calculateur 45 , chacune des micro-électro-vannes
8 et 9, alimentée par la pompe à moyenne pression 10 , envoie des impulsions à moyenne
pression , dans les embouts de raccordement 4 et 5 . Ces impulsions hydrauliques commandent
le coulissement du tiroir 12 et de la chemise mobile 17, ausai bien l'un par rapport
à l'autre, que par rapport à la chemise fixe 21 .
[0018] Comme précédemment indiqué, on provoque le début d'injection lorsque la canalisation
23 du dessus de l'injecteur 2 est reliée à la décharge 6, alors qu'au contraire, on
provoque la fin d'injection en reliant cette même canalisation 23 à l'alimentation
à haute pression 3.
[0019] Dans le cas de la variante des figures 6 à 8 , on a représenté sur la figure 6, la
position de repos qui correspond à la fin d'injection . Dans ce cas , la chemise mobile
17 et le tiroir 12 sont soumis à la seule action de leurs ressorts 15 et 48 . Aucune
impulsion de pression n'est envoyée dans les embouts 4 et 5. L'enbout à haute pression
3 communique avec la canalisation 23 , par la gorge 42 du tiroir 12 , et les perçages
correspondants 33 de la chemise mobile 17 .
[0020] Dans le cas de la figure 7, on a envoyé par l' électro-vanne 8 , une impulsion à
moyenne pression dans l'embout de raccordement 5, si bien que la chemise 17 se trouve
repoussée vers la gauche, à l'encontre de son ressort 48. La canalisation 23 se trouve
reliée à la décharge 6 par la gorge 44, placée en coïncidence avec les perçages 35
de la chemise 17.
[0021] Dans le cas de la figure 8 , on envoie à son tour par l'électro-vanne 9, une impulsion
à moyenne pression dans l'embout de raccordement 4, si bien que le tiroir 12 se déplace
lui aussi vers la gauche, à l'encontre du ressort 15 . Cette fois , la canalisation
23 se trouve reliée à la haute pression par la gorge 41 située en face des perçages
32 de la chemise mobile 17 : cette impulsion de l'électro-vanne 9 définit . la fin
d'injection.
[0022] Dans l'exemple qui vient d'être décrit, on voit qu'un cycle complet d'injection du
moteur est défini par un aller simple ( mouvement vers la gauche) de la chemise 17
, puis du tiroir 12 . Cette disposition permet de réduire au minimum la longueur des
tuyaux à haute pression .
[0023] Dans la variante illustrée sur la figure 9 , le tiroir 12 et la chemise mobile 17
sont utilisés , non pas pour faire passer le débit de pilotage de l'aiguille de l'injecteur
2 , mais directement le débit injecté . Dans cette variante , on ne peut pas avoir
de fermeture assistée pour l'injecteur .
[0024] La variante de la figure 10 est utilisée lorsque la rapidité de la fréquence d'injection
n'est pas critique . Dans ce cas , on prévoit que le tiroir 12 et la chemise 17 décrivent
un aller - retour, pour chaque cycle d'injection . Cela cnnduit à un système simplifié
ne comportant que trois canaux reliés à la canalisation 23 ( voir figure 10) . Cette
variante de la figure 10 , est intéressante pour des moteurs lents ou lorsqu'on souhaite
intégrer le double fourreau 12 - 17, au porte-injecteur 1 . Le début d'injection est
défini par la chemise intermédiaire 17 , avec passage du débit injecté.
[0025] Dans la variante de la figure 11 , le début d'injection est défini par le tiroir
central 12 , tandis que c'est la chemise intermédiaire 17 qui définit la fin d'injection
. En effet, la chemise intermédiaire 17 ayant une section annulaire plus grande, elle
peut être animée d'un mouvement plus rapide , ce qui. peut présenter un intérêt sur
certaine types de moteurs.
[0026] Bien entendu , on ne quitterait pas le cadre de 1' invention, en combinant à souhait
les différentes possibilités il- lusitréessur les variantes des figures 6 à 11 . De
même, le pilotage du tiroir 12 et de la chemise mobile 17 pourrait être aussi bien
électronique que mécanique , au lieu de la commande hydraulique illustrée sur la figure
1.
1 - Système pour commander le début et la fin d'injec- tion du combustible dans la cylindrée d'un moteur Diesel ,comportant à la manière connue
, un porte-injecteur qui commande la fermeture de l'injecteur lorsque la haute pression
est envoyée sur le sommet de celui-ci , alors que, lorsque cette haute pression cesse
, l'injecteur s'ouvre, et caractérisé en ce qu'à l'intérieur du porte-injecteur (1)
se trouvent une chemise mobile (17) et un tiroir central (12) tous deux concentriques,
susceptibles de coulisser l'un par rapport à l'autre et par rapport à une chemise
fixe périphérique (21) sous l'action d'impulsions distribuées à partir d'un calculateur
électronique (45).
2 - Système suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les impulsions sont
des impulsions hydrauliques distribuées à partir de deux micro-électro-vannes (8)
et (9) , que commande le calculateur électronique (45).
3 - Système suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 , caractérisé en ce
que la canalisation (23) reliant le dessus de l'injecteur (2) à l'alimentation en
haute pression (3) , se ter- aine dans la chemise fixe (21) par des perçages transversaux
qui débouchent dans l'alésage de cette chemise (21) où coulisse la che- aise mobile
(17), ostte dernière comportant à son tour des perçages qui la traversent sur toute
son épaisseur , tandis que sur le corps du tiroir distributeur (12) sont usinées des
gorges transversales.
4 - Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en
ce que la chemise fixe (21) comporte trois perçages (24) , (25) et (26) , tandis que
la chemise mobile (17) comporte deux perçages (27) et (28) , le tiroir (t2) étant
pourvu de deux gorges (36) et (37) (figure 2)
5 - Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce
que la chemise fixe (21) comporte quatre perçages reliés à (23) , alors que la chemise
mobile (17) comporte quatre perçages (32) , (33), (34), (35) , le tiroir (12) étant équipé de quatre gorges (41) , (42) ,
(43) , (44) (figures 6 , 7 et 8).
6 - Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce
que la chemise fixe (21) comporte quatre perçages reliés à la canalisation (23) ,
tandis que la chemise mobile (17) comporte trois perçages (29), (30) , (31) , le tiroir
(12) étant pourvu de trois gorges (38), (39) , (40).
7 - Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce
que la chemise fixe (21) comporte trois perçages reliés à la canalisation (23) , alors
que la chemise mobile (17) est pourvue de trois perçages (29) , (30) , (31) , le tiroir
(12) comportant trois gorges (38) , (39) , (40).(figure 11)
8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce
que un déplacement d'aller simple du tiroir (12) et de la chemise (21) définit un
cycle d'injection complet.
9 - Système suivant l'une quelconqUE des revendications précédentes , caractérisé
en ce que le tiroir (12) et la chemise (17) décrivent un aller - retour pour chaque
cycle d'injection , ce qui permet de n'utiliser que trois canaux reliés à la canalisation
(23) (figure 10) , le début d'injection étant défini par la chemise intermédiaire
(17), avec passage du débit injecté.
10 - Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé
en ce que le début d'injection est défini par le tiroir central (12), tandis que la
chemise intermédiaire (17) définit la fin d'injection ( figure 11) .
11 - Système suivant l'une quelconuqe des revendications précédentes, caractérisé
en ce que le tiroir (12) et la chemise mobile (17) contrôlent directement la quantité
de gasole injectée (figure 9).