DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention se rapporte à un système d'injection de carburant sous pression
pour un moteur à combustion interne.
[0002] Plus précisément, l'invention se rapporte à un système d'injection de carburant comprenant
une rampe commune de distribution de carburant (de l'anglais « common rail »), cette
rampe de distribution étant d'une part reliée à une pompe haute pression, et d'autre
part à une pluralité d'injecteurs de carburant, chacun d'entre eux coopérant avec
une chambre de combustion associée.
[0003] Par ailleurs, la présente invention concerne également un dispositif d'amortissement
des ondes de pression destiné à équiper un tel système d'injection.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0004] Lors de la mise en oeuvre d'un système d'injection à rampe commune de distribution,
un problème bien connu de l'art antérieur concerne l'apparition d'ondes de pression
dans le circuit de carburant haute pression, celles-ci étant responsables d'interactions
extrêmement néfastes entre les diverses injections se traduisant directement par une
mauvaise maîtrise de la quantité de carburant introduite dans la chambre de combustion
associée à l'injecteur. En raison de la présence d'un tel inconvénient, la mise au
point des moteurs pendant la phase de développement est difficilement réalisable,
et le comportement de ces derniers est susceptible d'évoluer au cours temps.
[0005] Une solution connue dans l'état de la technique consiste à insérer un ou plusieurs
dispositifs d'amortissement des ondes de pression sur les conduits d'injection reliés
aux injecteurs du système, afin de créer des pertes de charge destinées à réduire
les fluctuations de pression résultant des injections antérieurement réalisées.
[0006] Cette technique d'amortissement des ondes de pression par pertes de charge est notamment
décrite dans le document FR-A-2 818 732.
[0007] Bien que cette solution réponde de manière relativement satisfaisante aux besoins
spécifiques des systèmes d'injection à rampe commune de distribution de carburant,
elle présente néanmoins certains inconvénients.
[0008] En effet, le dimensionnement du clapet présente des difficultés majeures dans la
mesure où ce dernier doit disposer d'une inertie suffisamment faible afin de pouvoir
suivre les ondes de pression. De plus, un tel dispositif est également confronté à
un problème de fiabilité non-négligeable, en raison de la forte sollicitation mécanique
subit par le clapet anti-retour, dont les risques de rupture du ressort dus à la fatigue
restent considérables.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
[0009] La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'amortissement des ondes
de pression présentant une efficacité satisfaisante en termes d'affaiblissement des
interactions survenant entre des injections successives, tout en n'engendrant que
de faibles pertes de performances du moteur.
[0010] Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif d'amortissement des ondes de
pression destiné à équiper un système d'injection de carburant pour moteur à combustion
interne, à rampe commune de distribution de carburant, le dispositif comprenant des
moyens de restriction aptes à engendrer des pertes de charge dans le système d'injection
lorsqu'ils sont traversés par le carburant en écoulement. Selon l'invention, les moyens
de restriction sont réalisés de telle sorte que les pertes de charge provoquées par
l'écoulement du carburant à travers ces moyens de restriction en direction de la pompe
haute pression sont supérieures aux pertes de charge provoquées par l'écoulement du
carburant à travers ces mêmes moyens de restriction en direction d'au moins un des
injecteurs du système d'injection.
[0011] Avantageusement, la conception du dispositif selon l'invention, et plus spécifiquement
de ses moyens de restriction, permet de générer des pertes de charge différentes suivant
le sens d'écoulement du carburant dans le système d'injection, ces pertes de charge
étant inférieures lors des phases d'injection de carburant visant à expulser ce dernier
en direction d'un injecteur du système.
[0012] L'invention a en outre pour objet un système d'injection de carburant sous pression
pour moteur à combustion interne, à une rampe commune de distribution de carburant,
comprenant une pluralité d'injecteurs. Selon l'invention, le système comprend en outre
au moins un dispositif d'amortissement des ondes de pression tel que celui également
objet de la présente invention et décrit ci-dessus.
[0013] Selon un autre mode de réalisation, l'invention a pour objet un dispositif d'amortissement
des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection de carburant pour moteur
à combustion interne, à rampe commune de distribution de carburant, le dispositif
comprenant des moyens de restriction aptes à engendrer des pertes de charge dans le
système d'injection lorsqu'ils sont traversés par le carburant en écoulement. Selon
l'invention, le dispositif comporte en outre un by-pass également susceptible d'être
traversé par le carburant, exclusivement lorsque la pression du carburant en écoulement
à travers le dispositif dépasse une valeur prédéterminée.
[0014] Bien que présentant une conception relativement simple, le dispositif d'amortissement
selon l'invention permet d'obtenir une efficacité satisfaisante en termes d'affaiblissement
des interactions survenant entre des injections successives, en prévoyant par exemple
des moyens de restriction classiques susceptibles de remplir une telle fonction, et
dont le comportement est notamment satisfaisant pour les faibles débits et les faibles
pressions de carburant. De plus, l'adjonction en parallèle d'un by-pass activé uniquement
lorsque la pression du carburant dépasse une valeur prédéterminée permet de diminuer
considérablement les pertes de performances du moteur, en particulier pour les forts
débits et les fortes pressions de carburant.
[0015] Selon un autre mode de réalisation, l'invention a pour objet un dispositif d'amortissement
des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection de carburant pour moteur
à combustion interne, à rampe commune de distribution de carburant, le dispositif
comprenant des moyens de restriction définissant une zone de restriction apte à engendrer
des pertes de charge dans le système d'injection lorsqu'elle est traversée par le
carburant en écoulement. Selon l'invention, la zone de restriction dispose d'une géométrie
variable en fonction de la pression du carburant en écoulement à travers le dispositif.
[0016] Dans le dispositif selon l'invention, la zone de restriction à géométrie variable
permet de procurer un niveau de pertes de charge différent en fonction de la pression
du carburant.
[0017] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description
détaillée non limitative ci-dessous.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0018] Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention,
- la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes, selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention,
- la figure 3 représente une vue en coupe prise le long de la ligne III-III de la figure
2,
- la figure 4 représente une vue en coupe similaire à celle représentée sur la figure
2, lorsque le carburant s'écoule en direction d'un injecteur du système d'injection,
- la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes, selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention,
et
- la figure 6 représente une vue en coupe similaire à celle représentée sur la figure
5, lorsque le carburant s'écoule en direction d'un injecteur du système d'injection.
- la figure 7 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention,
et
- la figure 8 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes, selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention.
- la figure 9 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection à rampe commune de
distribution, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention,
- la figure 10 représente une vue en coupe prise le long de la ligne II-II de la figure
9,
- la figure 11 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes de pression similaire à celui représenté sur la figure 1, selon une solution
alternative,
- la figure 12 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes de pression similaire à celui représenté sur la figure 1, selon une autre
solution alternative,
- la figure 13 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection à rampe commune de
distribution, selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention,
et
- la figure 14 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amortissement
des ondes de pression destiné à équiper un système d'injection à rampe commune de
distribution, selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
[0019] En référence à la figure 1, il est représenté un dispositif d'amortissement 114 des
ondes de pression, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention.
[0020] Le dispositif 114 peut prendre place sensiblement aux mêmes emplacements que ceux
occupés par les dispositifs d'amortissement de l'art antérieur, à savoir sur les conduits
d'injection, à proximité de la rampe commune de distribution et de ses orifices de
sortie.
[0021] Bien entendu, le dispositif d'amortissement 114 peut également être agencé et adapté
afin d'équiper directement un des orifices de sortie de la rampe commune de distribution,
l'orifice d'entrée de cette même rampe commune, le conduit d'alimentation, ou encore
l'orifice de sortie de la pompe haute pression. En d'autres termes, le dispositif
peut être disposé en aval et/ou en amont de la rampe commune du système d'injection.
[0022] Le dispositif d'amortissement 114 est interposé entre deux tronçons 16a et 16b d'un
conduit d'injection, le dispositif 114 étant par exemple assemblé par soudage à ces
divers tronçons 16a et 16b de section intérieure similaire.
[0023] Dans ce premier mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif
d'amortissement 114 des ondes de pression comprend des moyens de restriction prenant
la forme d'au moins un gicleur dissymétrique 116, et de préférence un seul. Ce gicleur
dissymétrique 116 comporte un premier profil 118 et un second profil 120, ces derniers
étant séparés par une zone de jonction 122 de faible section. Comme on peut l'apercevoir
sur la figure 1, les premier et second profils 118 et 120 sont disposés de manière
à être respectivement en contact avec les tronçons supérieur et inférieur 16a et 16b.
[0024] De préférence, le premier profil 118 est de forme sensiblement conique, tandis que
le second profil 120 est de forme sensiblement droite. De plus, on peut prévoir que
la forme droite du type alésage classique du second profil 120 dispose d'une section
intérieure sensiblement identique à la section intérieure du tronçon inférieur 16b,
et largement supérieure à la section de la zone de jonction 122. Par ailleurs, la
forme conique du premier profil 118 est réalisée de sorte que la portion la plus large
du cône se situe en contact avec le tronçon supérieur 16a, et de sorte que la portion
la plus étroite du cône se situe en contact de la zone de jonction 122. En outre,
dans ce premier mode réalisation préféré de la présente invention, la portion la plus
large du cône dispose d'une section sensiblement identique à la section intérieure
du tronçon supérieur 16a, et la portion la plus étroite du cône dispose d'une section
sensiblement identique à la section de la zone de jonction 122, celle-ci prenant par
exemple la forme d'un simple alésage.
[0025] Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à travers le gicleur 116 en direction de la
pompe haute pression du système d'injection (flèche A), il subit des pertes de charge
dues à la rupture nette de section entre le second profil 120 et la zone de jonction
122. Comme ceci est visible sur la figure 1, la rupture de section est matérialisée
par une surface 124 sensiblement plane et annulaire, perpendiculaire à un axe principal
longitudinal 126 du dispositif d'amortissement 114.
[0026] D'autre part, lorsque le carburant s'écoule à travers le gicleur 116 en direction
d'un injecteur du système d'injection (flèche B), il subit des pertes de charge dues
à la rupture progressive de section s'opérant tout le long du premier profil 118,
de forme sensiblement conique.
[0027] En raison de la dissymétrie pratiquée sur le gicleur 116, les pertes de charge provoquées
par l'écoulement du carburant à travers ce gicleur 116 dans la direction représentée
par la flèche A sont supérieures aux pertes de charge provoquées par l'écoulement
du carburant à travers ce même gicleur 116 dans la direction représentée par la flèche
B.
[0028] De cette façon, le gicleur dissymétrique 116 proposé, facilement réalisable d'une
seul pièce par usinage, procure une efficacité satisfaisante en termes d'affaiblissement
des interactions survenant entre des injections successives de carburant, dans le
sens où les pertes de charge observées lors de l'écoulement du carburant dans la direction
représentée par la flèche A peuvent être relativement importantes. En outre, le gicleur
116 n'engendre que de très faibles pertes de performances du moteur, dans la mesure
où les pertes de charge observées lors de l'écoulement du carburant dans la direction
représentée par la flèche B peuvent être suffisamment faibles pour limiter considérablement
les pertes de débit d'injection à haute pression.
[0029] Naturellement, les dimensions et la forme particulière des premier et second profil
118,120 et de la zone de jonction 122 du gicleur dissymétrique 116, peuvent être adaptées
en fonction des diverses pertes de charge désirées.
[0030] En référence aux figures 2 à 4, il est représenté un dispositif d'amortissement 214
des ondes de pression, selon un second mode de réalisation préféré de la présente
invention.
[0031] En référence aux figures 2 et 3, le dispositif d'amortissement 214 des ondes de pression
comporte des moyens de restriction comprenant un élément déformable 216 du type membrane
en matériau souple, cette membrane 216 étant munie d'une ouverture 218 unique et préférentiellement
de section circulaire. La membrane 216 dispose également d'une section de forme sensiblement
circulaire, et est assemblée fixement à l'intérieur du conduit d'injection 16 de sorte
que sa périphérie épouse totalement l'intérieur de ce conduit 16, dont la section
intérieure est par conséquent sensiblement identique à la section circulaire de cette
membrane 216. Il est à noter que l'assemblage de la membrane 216 est par exemple effectué
par collage ou à l'aide d'inserts (non représentés), afin que sa périphérie soit toujours
fixe par rapport au conduit d'injection 16. Ainsi, le carburant en écoulement dans
le conduit d'injection 16 et arrivant au niveau de la membrane 216 ne peut que la
traverser en empruntant un passage défini par l'ouverture 218, pratiquée de préférence
en son centre.
[0032] D'autre part, les moyens de restriction comprennent en outre un élément d'appui 220
ne créant pas ou peu de pertes de charge, de préférence du type élément rigide en
forme de croix. On peut alors prévoir que l'élément d'appui 220 est inséré en force
à l'intérieur du conduit d'injection 16, de manière à ce que les extrémités respectives
des quatre bras de la croix épousent la paroi intérieure de ce conduit 16.
[0033] Ainsi, toujours en référence à la figure 2, lorsque le carburant s'écoule à travers
le dispositif 214 en direction de la pompe haute pression du système d'injection,
l'action exercée par le carburant en écoulement sur la membrane souple 216 provoque
uniquement un plaquage de celle-ci contre l'élément d'appui 220 situé en aval. La
membrane 216 ainsi que son ouverture centrale 218 ne sont alors quasiment pas déformées
par rapport à leur configuration de repos dans laquelle elles ne sont soumises à aucune
sollicitation mécanique, notamment en raison du contact initial existant entre l'élément
d'appui 220 formant butée et la membrane souple 216.
[0034] En revanche, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif 214 en direction
de l'injecteur du système d'injection, le carburant en écoulement traverse tout d'abord
l'élément d'appui rigide 220, avant de venir exercer une action sur la membrane souple
216 des moyens de restriction. Dans un tel agencement, un positionnement en amont
de l'élément d'appui 220 ne lui permet plus de remplir son rôle de butée pour la membrane
souple 216, de sorte que cette membrane 216 ainsi que son ouverture centrale 218 sont
largement déformées sous l'action du carburant en écoulement dans le conduit d'injection
16. De plus, il est précisé que la section de l'ouverture 218 est avantageusement
variable en fonction du niveau de déformation de la membrane souple 216 assimilable
à un diaphragme déformable, ce niveau de déformation étant directement dépendant des
caractéristiques d'écoulement du carburant dans le système d'injection, et donc étroitement
lié au point de fonctionnement du moteur.
[0035] Comme le montre clairement les figures 2 et 4, quel que soit le niveau de déformation
de la membrane souple 216 lorsque le carburant s'écoule dans la direction représentée
par la flèche B, l'ouverture 218 dispose d'une section supérieure à celle observée
dans le cas d'un écoulement du carburant dans la direction représentée par la flèche
A.
[0036] Ainsi, en raison de la possibilité d'obtenir une section de l'ouverture 218 variable
en fonction du sens d'écoulement, les pertes de charge provoquées par l'écoulement
du carburant à travers les moyens de restriction dans la direction représentée par
la flèche A, sont supérieures aux pertes de charge provoquées par l'écoulement du
carburant à travers ces mêmes moyens dans la direction représentée par la flèche B.
[0037] En référence aux figures 5 et 6, il est représenté un dispositif d'amortissement
314 des ondes de pression, selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente
invention.
[0038] On peut apercevoir que la seule différence entre le dispositif d'amortissement 314
selon le troisième mode de réalisation préféré et le dispositif d'amortissement 214
selon le second mode de réalisation préféré, réside dans la conception de l'élément
déformable 316 des moyens de restriction. En effet, l'élément déformable prend la
forme d'une grille déformable 316, disposant d'une pluralité d'ouvertures 318 dont
la section est susceptible de s'agrandir suite à la déformation de la grille 316,
provoquée par l'action du carburant en écoulement dans la direction représentée par
la flèche B de la figure 6.
[0039] En référence à la figure 7, il est représenté un dispositif d'amortissement 114 des
ondes de pression, selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention.
[0040] Comme on peut le voir sur la figure 7, le dispositif d'amortissement 114' est interposé
entre deux tronçons 16a et 16b d'un conduit d'injection, le dispositif 114 étant par
exemple assemblé par soudage à ces divers tronçons 16a et 16b de section intérieure
similaire.
[0041] Dans ce mode de réalisation de la présente invention, le dispositif d'amortissement
114' des ondes de pression comprend des moyens de restriction formés par un corps
extérieur 116' et un corps principal 118'. Le corps extérieur 116' est indifféremment
de forme cylindrique à section circulaire ou parallélépipédique, et est muni d'une
entrée de carburant 120' en contact avec le tronçon supérieur 16a, ainsi que d'une
sortie de carburant 122' en contact avec le tronçon inférieur 16b.
[0042] Le corps principal 118' est logé à l'intérieur du corps extérieur 116', de préférence
de façon centrée. Dans ce premier mode de réalisation préféré représenté sur la figure
7 où le corps principal 118 et le corps extérieur 116' du dispositif 114' disposent
chacun d'une forme sensiblement cylindrique de section circulaire, les moyens de restriction
forment par conséquent une zone de restriction 124' de forme sensiblement annulaire,
cette zone 124' étant située entre le corps extérieur 116' et le corps principal 118'.
[0043] Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 114'
en direction de la pompe haute pression du système d'injection (flèche A), il subit
des pertes de charge dues à la rupture existante entre le sortie de carburant 122'
et la zone de restriction annulaire 124'.
[0044] D'autre part, il est à noter que lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif
d'amortissement 114' en direction d'un injecteur du système d'injection (flèche B),
il subit les mêmes pertes de charge que lorsqu'il s'écoule dans la direction inverse
représentée par la flèche A, les pertes de charges étant ici dues à la rupture existante
entre l'entrée de carburant 120' et la zone de restriction annulaire 124'.
[0045] La zone de restriction 124' est une zone annulaire fonctionnant en écoulement à couche
mince (écoulement visqueux, régi par exemple par les équations de Naviers-Stockes).
Comme cela est décrit dans le document FR-A-2 818 732, ce type de zone de restriction,
dans laquelle la distance entre les parois opposées est largement inférieure et la
longueur de l'écoulement, permet d'obtenir des pertes de charges variant de façon
linéaire en fonction du débit d'injection de carburant. Ainsi, les moyens de restriction
utilisés dans ce premier mode de réalisation préféré de la présente invention procurent
une très bonne efficacité, notamment pour des plages de pression et de débit relativement
faibles.
[0046] A titre d'exemple, la distance entre les parois opposées de la zone d'écoulement
124', c'est-à-dire la distance entre une paroi interne 126' du corps extérieur 116'
et une paroi externe 128 du corps principal 118', peut être de l'ordre de 20 à 50
peut être de l'ordre de 20 à 50 e entre les parois opposées de la zone d'écoulement
124', c'est-à-dire la distance entre une paroi interne 126 du corps extérieur 116'
et une paroi externe 128 du corps principal 118', peut être de l'ordre de 20 à 50
µm. Par ailleurs, toujours à titre d'exemple non limitatif, la longueur de l'écoulement
de la zone de restriction 124' c'est à dire la valeur de la circonférence moyenne
de la zone annulaire 124' peut être de quelques millimètres.
[0047] Pour limiter les pertes de performances du moteur, notamment lors d'injections de
carburant à forte pression, le dispositif d'amortissement 114' comporte en outre un
by-pass 130 réalisé dans le corps principal 118'. Au même titre que les moyens de
restriction du dispositif 114', le by-pass 130 est susceptible d'être traversé par
le carburant, afin d'autoriser un écoulement du carburant, et cela uniquement lorsque
la pression du carburant en écoulement à travers le dispositif 114' dépasse une valeur
prédéterminée.
[0048] Le corps principal 118' du dispositif d'amortissement 114' dispose d'une chambre
intérieure 132, dans laquelle un piston 134 est apte à coulisser.
[0049] Par ailleurs, le corps principal 118 est muni d'une ouverture 136 agencée en regard
de l'entrée de carburant 120', et débouchant d'une part dans la zone de restriction
124' et d'autre part dans la chambre intérieure 132. De façon analogue, le by-pass
130, prenant également de préférence la forme d'un simple alésage agencé en regard
de la sortie de carburant 122', est pratiqué dans le corps principal 118' de façon
à déboucher d'une part dans la zone de restriction 124' et d'autre part dans la chambre
intérieure 132.
[0050] Toujours en référence à la figure 7, on voit que le piston 134 monté de façon coulissante
dans la chambre intérieure 132 dispose d'une première extrémité 134a et d'une seconde
extrémité 134b. La première extrémité 134a est en contact avec le carburant situé
dans la chambre intérieure 132 et introduit dans celle-ci depuis l'ouverture 136,
pratiquée dans le corps principal 118 du dispositif 114'. En revanche, la seconde
extrémité 134b du piston 134 est en contact avec des moyens élastiques, de préférence
constitués par un ressort 138 s'étendant à l'intérieur de la chambre intérieure 132,
et également placé en appui contre un bouchon de fermeture 139 du corps extérieur
116'.
[0051] En outre, le bouchon 139 est muni d'un orifice 140 débouchant d'une part dans la
chambre intérieure 132 et d'autre part à l'extérieur du dispositif d'amortissement
114', cet orifice 140 étant relié à un réservoir de fuite (non représenté).
[0052] Avec un tel agencement, le piston est constamment soumis à deux actions de sens opposé,
exercées respectivement par le carburant sur la première extrémité 134a et par le
ressort 138 sur la seconde extrémité 134b.
[0053] Lorsque le carburant est en écoulement à travers le dispositif d'amortissement 114'
sous une pression relativement faible, les actions exercées par le ressort 138 et
le carburant sur le piston 134 permettent à celui-ci d'occuper une position dans laquelle
il obture totalement le by-pass 130, et dans laquelle l'ouverture 136 reste partiellement
libérée, l'ouverture 136 restant toujours au moins partiellement libérée par le piston
134, afin que le carburant puisse constamment être en contact avec la première extrémité
134a de ce piston 134.
[0054] Le by-pass 130 étant obturé lors d'injections à faible pression, le carburant emprunte
exclusivement la zone de restriction 124', et subit donc des pertes de charge importantes
procurant une bonne efficacité d'amortissement des ondes de pression.
[0055] Lorsque la pression du carburant en écoulement dans le dispositif 114' dépasse la
valeur prédéterminée, l'action exercée par le carburant sur la première extrémité
134a du piston 134 entraîne alors un déplacement de ce dernier dans la chambre intérieure
132 du corps principal 118', afin qu'il libère au moins partiellement le by-pass 130.
De cette manière, le carburant emprunte non seulement la zone de restriction 124,
mais également une voie d'écoulement parallèle, constituée notamment par le by-pass
130. Le carburant en écoulement dans le dispositif 114' subit par conséquent des pertes
de charge inférieures à celles qui auraient été procurées par un écoulement du carburant
à travers la seule zone de restriction 124. A ce titre, la valeur prédéterminée de
pression de carburant peut être fixée à une valeur à partir de laquelle il est considéré
que les pertes de charges engendrées par les moyens de restriction, lors de phases
d'injection de carburant, deviendraient trop critiques pour espérer un fonctionnement
optimal du moteur, tant les pertes de pression d'injection effective sont élevées.
Bien entendu, il est indiqué qu'une fois la valeur prédéterminée de pression fixée,
le ressort 138 doit être dimensionné en conséquence afin d'autoriser un coulissement
approprié du piston 134 dans la chambre intérieure 132.
[0056] Dans la conception spécifique du dispositif d'amortissement 114' selon ce mode de
réalisation préféré, notons que tant que le by-pass 130 n'est pas totalement découvert
par le piston 134, il remplit une fonction de gicleur engendrant des pertes de charge
pour du carburant le traversant.
[0057] Toutefois, au-delà d'une certaine pression de carburant supérieure à la valeur prédéterminée,
l'action exercée par ce dernier sur le piston 134 s'oppose suffisamment à celle exercée
par le ressort 138 pour libérer totalement le by-pass 130.
[0058] A partir de cet instant, les moyens de restriction du dispositif 114' sont court-circuités,
dans la mesure où près de 85% à 90% du carburant emprunte le by-pass 130 pour rejoindre
le ou les injecteurs du système, ce by-pass 130 ne provoquant que des pertes de charges
relativement minimes. Ainsi, lors d'injection de carburant à fortes pressions, la
faible proportion de carburant transitant par les moyens de restriction ne permet
pas à elle seule de provoquer un effet d'amortissement dans le système, et n'engendre
donc que de très faibles pertes de pression d'injection effective, et qu'une diminution
peu importante des quantités maximales injectées sur le point de puissance.
[0059] Dans un autre mode de réalisation préféré de la présente invention représenté sur
la figure 8, le dispositif d'amortissement 214' des ondes de pression comprend un
corps principal 218', sensiblement similaire au corps principal 118' du dispositif
114' selon le premier mode de réalisation préféré. Le corps principal 218 est indifféremment
de forme cylindrique à section circulaire ou parallélépipédique, et est muni d'une
entrée de carburant 220' en contact avec le tronçon supérieur 16a, ainsi que d'une
sortie de carburant 222 en contact avec le tronçon inférieur 16b.
[0060] Comme on peut le voir sur la figure 8, le corps principal 218' du dispositif d'amortissement
214' dispose d'une chambre intérieure 232, dans laquelle un piston 234 est apte à
coulisser.
[0061] Par ailleurs, le corps principal 218 est également muni d'une ouverture 236 débouchant
directement d'une part dans l'entrée de carburant 220 et d'autre part dans la chambre
intérieure 232. L'ouverture 236, prenant par exemple la forme d'un simple alésage,
autorise par conséquent un écoulement de carburant entre la chambre intérieure 232
du corps principal 218' et l'entrée de carburant 220'.
[0062] Dans ce second mode de réalisation préféré, les moyens de restriction prennent la
forme d'au moins un gicleur 224, de préférence un seul, pratiqué dans le corps principal
218', de manière à ce qu'il débouche directement d'une part dans la chambre intérieure
232 et d'autre part dans la sortie de carburant 222.
[0063] Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 214'
en direction de la pompe haute pression du système d'injection, il subit des pertes
de charge dues à son passage à travers le gicleur 224, prenant par exemple la forme
d'un simple alésage de très faible diamètre. Il est précisé qu'après avoir traversé
le gicleur 224, le carburant emprunte la chambre intérieure 232 du corps principal
218' puis l'ouverture 236, afin de rejoindre l'entrée de carburant 220'.
[0064] D'autre part, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement
214' en direction d'un injecteur du système d'injection, il subit les mêmes pertes
de charge que lorsqu'il s'écoule dans la direction représentée par la flèche A, toujours
en raison de la présence du gicleur 224.
[0065] Pour limiter les pertes de performances du moteur, notamment lors d'injections de
carburant à forte pression, le dispositif d'amortissement 214 comporte en outre un
by-pass 230 pratiqué dans le corps principal 218', ce by-pass 230 étant similaire
au by-pass 130 du dispositif d'amortissement 114' selon le premier mode de réalisation
référé. Au même titre que les moyens de restriction du dispositif 214', le by-pass
230 est susceptible d'être traversé par le carburant, afin d'autoriser un écoulement
du carburant, et cela uniquement lorsque la pression du carburant en écoulement à
travers le dispositif 214' dépasse une valeur prédéterminée. Par ailleurs, il est
à noter que le by-pass 230, prenant également de préférence la forme d'un simple alésage,
est pratiqué dans le corps principal 218' de façon à déboucher directement d'une part
dans la sortie de carburant 222 et d'autre part dans la chambre intérieure 232.
[0066] Toujours en référence à la figure 8, on voit que le piston 234 monté de façon coulissante
dans la chambre intérieure 132 dispose d'une première extrémité 234a et d'une seconde
extrémité 234b. La première extrémité 234a est en contact avec le carburant situé
dans la chambre intérieure 232 et introduit dans celle-ci depuis l'ouverture 236,
pratiquée dans le corps principal 218' du dispositif 214'. En revanche, la seconde
extrémité 234b du piston 234 est en contact avec des moyens élastiques, de préférence
constitués par un ressort 238 s'étendant à l'intérieur de la chambre intérieure 232,
et également placé en appui contre un bouchon de fermeture 239 du corps principal
218'.
[0067] En outre, le bouchon 239 est muni d'un orifice 240 débouchant d'une part dans la
chambre intérieure 232 et d'autre part à l'extérieur du dispositif d'amortissement
214', cet orifice 240 étant relié à un réservoir de fuite (non représenté).
[0068] Comme cela est représenté sur la figure 8, lorsque le carburant est en écoulement
à travers le dispositif d'amortissement 214' sous une pression relativement faible,
les actions exercées par le ressort 238 et le carburant sur le piston 234 permettent
à celui-ci d'occuper une position dans laquelle il obture totalement le by-pass 230,
et dans laquelle l'ouverture 236 est libérée. A cet égard, il est précisé que quelle
que soit la pression du carburant à l'intérieur du dispositif d'amortissement 214,
l'ouverture 236 reste toujours au moins partiellement libérée, afin que le carburant
puisse être constamment en contact avec la première extrémité 234a du piston 234.
[0069] Le by-pass 230 étant obturé lors d'injections à faible pression, le carburant transitant
entre l'entrée et la sortie de carburant 220 et 222 emprunte exclusivement le gicleur
224 à travers lequel il subit des pertes de charge importantes procurant une bonne
efficacité d'amortissement des ondes de pression, ce gicleur 224 étant également totalement
libéré par le piston 234, quelle que soit la pression du carburant à l'intérieur du
dispositif 214'.
[0070] Naturellement, lorsque la pression du carburant à l'intérieur du dispositif 214'
augmente de façon à faire coulisser le piston 234 dans la chambre intérieure 232,
le fonctionnement de ce dispositif d'amortissement 214' est alors sensiblement identique
au fonctionnement du dispositif 114' décrit ci-dessus.
LYNE
[0071] En référence aux figures 9 et 10, il est représenté un dispositif d'amortissement
114 des ondes de pression, selon un autre mode de réalisation préféré de la présente
invention.
[0072] Comme on peut le voir sur les figures 9 et 10, le dispositif d'amortissement 114"
est interposé entre deux tronçons 16a et 16b d'un conduit d'injection, le dispositif
114" étant par exemple assemblé par soudage à ces divers tronçons 16a et 16b de section
intérieure similaire.
[0073] Dans cet autre mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif
d'amortissement 114" des ondes de pression comprend un corps principal 118" indifféremment
de forme cylindrique à section circulaire ou parallélépipédique, et est muni d'une
entrée de carburant 120" en contact avec le tronçon supérieur 16a, ainsi que d'une
sortie de carburant 122" en contact avec le tronçon inférieur 16b.
[0074] Comme on peut le voir sur la figure 1, le corps principal 118" du dispositif d'amortissement
114" dispose d'une paroi interne 131 définissant une chambre intérieure 132", dans
laquelle un piston 134 est apte à coulisser.
[0075] Par ailleurs, le corps principal 118" est également muni d'une première zone de passage
prenant préférentiellement la forme d'une ouverture unique 136", cette dernière débouchant
directement d'une part dans l'entrée de carburant 120" et d'autre part dans la chambre
intérieure 132". L'ouverture 136", prenant par exemple la forme d'un simple alésage,
autorise par conséquent un écoulement de carburant entre la chambre intérieure 132"
du corps principal 118" et l'entrée de carburant 120".
[0076] D'autre part, le corps principal 118" est muni d'une seconde zone de passage prenant
également préférentiellement la forme d'une ouverture unique 124", cette dernière
débouchant directement d'une part dans la sortie de carburant 122" et d'autre part
dans la chambre intérieure 132". L'ouverture 124", prenant par exemple la forme d'un
simple alésage, autorise par conséquent un écoulement de carburant entre la chambre
intérieure 132" du corps principal 118" et la sortie de carburant 122".
[0077] Le tronçon supérieur 16a, le tronçon inférieur 16b, l'entrée de carburant 120", la
sortie de carburant 122" et les ouvertures 124" et 136" constituant les première et
seconde zones de passage, disposent tous de la même section intérieure, de préférence
circulaire.
[0078] Dans ce premier mode de réalisation préféré, les moyens de restriction comprennent
le corps principal 118" et le piston 134". En effet, une zone de restriction 137,
définie par ces moyens de restriction et à travers laquelle est apte à s'écouler le
carburant, est agencée entre une première extrémité 134a du piston 134" et une surface
latérale 131a de la paroi interne 131 définissant la chambre intérieure 132.
[0079] La première extrémité 134"a du piston 134" et la surface latérale 131a de la paroi
interne 131 sont situées parallèlement en regard l'une de l'autre. De plus, elles
sont chacune sensiblement plane, et préférentiellement de forme carrée ou circulaire.
[0080] La configuration spécifique de la zone de restriction 137 permet d'envisager que
cette zone fonctionne en écoulement à couche mince (écoulement visqueux, régi par
exemple par les équations de Naviers-Stockes).
[0081] Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 114"
en direction de la pompe haute pression du système d'injection (flèche A), il subit
des pertes de charge dues à son passage à travers la zone de restriction 137. D'autre
part, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 114" en
direction d'un injecteur du système d'injection (flèche B), il subit les mêmes pertes
de charge que lorsqu'il s'écoule dans la direction inverse représentée par la flèche
A, toujours en raison de son passage à travers la zone de restriction 137.
[0082] En effet, toujours en référence aux figures 9 et 10, on peut apercevoir que le piston
134 est muni d'une seconde extrémité 134b, celle-ci étant en contact avec des moyens
élastiques prenant préférentiellement la forme d'une pastille déformable 142. Il est
précisé que la pastille déformable 142 est placée dans la chambre intérieure 132"
de manière à être d'une part en contact avec la seconde extrémité 134b" du piston
134", et d'autre part en butée contre une vis de blocage 144, également montée dans
la chambre intérieure 132". Il est en outre précisé que la vis de blocage 144 présente
un orifice traversant 146, et est placée en regard et à distance d'un bouchon de fermeture
139" du corps principal 118. Le bouchon 139 est muni d'un orifice 140" débouchant
d'une part dans la chambre intérieure 132 et d'autre part à l'extérieur du dispositif
d'amortissement 114", cet orifice 140" étant relié à un réservoir de fuite (non représenté).
[0083] La pastille déformable 142 est alors susceptible d'exercer une action de sens opposé
à celle exercée sur la piston 134" par le carburant situé dans la zone de restriction
137. De cette façon, en fonction de la différence d'intensité entre les diverses actions
auquel le piston 134" est constamment soumis, celui-ci est apte à se déplacer dans
la chambre intérieure 132", et donc susceptible de faire varier la géométrie de la
zone de restriction 137.
[0084] Ainsi, lorsque le carburant est en écoulement à travers le dispositif d'amortissement
114 sous une pression relativement faible, les actions exercées par la pastille déformable
142 et le carburant sur le piston 134" permettent à celui-ci d'occuper une position
dans laquelle sa première extrémité 134a" est très rapprochée de la surface latérale
131a de la paroi interne 131. Le carburant transitant entre l'entrée et la sortie
de carburant 120" et 122" emprunte donc une zone de restriction aux parois rapprochées
où il subit des pertes de charge importantes, procurant une bonne efficacité d'amortissement
des ondes de pression.
[0085] De plus, lorsque la pression de carburant en écoulement dans la zone de restriction
137 augmente, l'action exercée par le carburant sur la première extrémité 134a" du
piston 134" provoque alors une compression de la pastille déformable 142 et un coulissement
du piston 134" dans la chambre intérieure 132, ce coulissement entraînant un éloignement
de la première extrémité 134a" et de la surface latérale 131a de la paroi interne
131.
[0086] De cette manière, lorsque la pression de carburant augmente comme cela est décrit
ci-dessus, le carburant transitant entre l'entrée et la sortie de carburant 120" et
122" emprunte une zone de restriction dont les parois sont plus espacées que lors
d'un écoulement de carburant sous une pression plus faible. Ce carburant en écoulement
subit par conséquent des pertes de charge peu significatives, permettant lors d'injections
de carburant à fortes pressions de n'engendrer que de très faibles pertes de pression
d'injection effective, et qu'une diminution peu importante des quantités maximales
injectées sur le point de puissance.
[0087] En référence à la figure 11, il est représenté une solution alternative à celle décrite
ci-dessus.
[0088] Contrairement à la variante précédente, la première extrémité 134a" et la surface
latérale 131a présentent des formes complémentaires sensiblement coniques. Il est
précisé que l'axe de ces éléments de forme conique est confondu avec un axe principal
148 du dispositif d'amortissement 114", cet axe 148 représentant également la direction
de coulissement du piston 134" à l'intérieur de la chambre 132" du corps principal
118".
[0089] Ainsi, dans cette solution alternative, l'ouverture 124" constituant la seconde zone
de passage et la sortie de carburant 122" sont agencées de façon à être en regard
de la première extrémité 134a du piston 134". De plus, ces éléments disposent chacun
d'un axe confondu avec l'axe principal 148 du dispositif 114", et perpendiculaire
à un axe commun (non représenté) à l'ouverture 136" constituant la première zone de
passage et à l'entrée de carburant 120".
[0090] Notons que la configuration particulière adoptée dans cette alternative permet d'assurer
une variation non-linéaire de la section de la zone de restriction 137, en fonction
de la pression du carburant en écoulement à l'intérieur du dispositif 114.
[0091] En référence à la figure 12, il est représenté une autre solution alternative à celle
décrite ci-dessus.
[0092] En effet, dans cette solution alternative, la seconde extrémité 134b" du piston 134"
est couplé à un actuateur piézoélectrique 150, placé dans la chambre intérieure 132"
du corps principal 118" et apte à recevoir au moins une information concernant la
pression du carburant dans une partie haute pression du système d'injection haute
pression. De cette façon, l'actuateur piézoélectrique 150 est alors susceptible de
piloter le coulissement du piston 134" dans la chambre intérieure 132" du corps principal
118", afin que le piston coulisse en s'éloignant de la surface latérale 131a de la
paroi interne 131 lorsque la pression du carburant situé dans la zone de restriction
137 augmente, et inversement.
[0093] La variation de la géométrie de la zone de restriction 137 n'est donc plus assurée
par des actions de sens opposé exercées sur le piston 134" comme décrit précédemment,
mais par cet unique actuateur 150 pouvant également recevoir une information concernant
le débit d'injection, et dont la gestion peut être commandée par un calculateur (non
représenté).
[0094] En référence à la figure 13, il est représenté un dispositif d'amortissement 214
des ondes de pression, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention.
[0095] Comme on peut effectivement le voir sur la figure 13, le dispositif d'amortissement
214" est interposé entre deux tronçons 16a et 16b d'un conduit d'injection, le dispositif
214" étant par exemple assemblé par soudage à ces divers tronçons 16a et 16b de section
intérieure similaire.
[0096] Dans cet autre mode de réalisation de la présente invention, le dispositif d'amortissement
214" des ondes de pression comprend un corps principal 218", sensiblement similaire
au corps principal 118" du dispositif 114" selon le premier mode de réalisation préféré.
Le corps principal 218" est indifféremment de forme cylindrique à section circulaire
ou parallélépipédique, et est muni d'une entrée de carburant 220" en contact avec
le tronçon supérieur 16a, ainsi que d'une sortie de carburant 222" en contact avec
le tronçon inférieur 16b.
[0097] Comme on peut le voir sur la figure 13, le corps principal 218" du dispositif d'amortissement
214" dispose d'une paroi interne 231 définissant une chambre intérieure 232", dans
laquelle un piston 234" est apte à coulisser.
[0098] Par ailleurs, le corps principal 218" est également muni d'une première zone de passage
prenant préférentiellement la forme d'une ouverture unique 236 débouchant directement
d'une part dans l'entrée de carburant 220" et d'autre part dans la chambre intérieure
232". L'ouverture 236", prenant par exemple la forme d'un simple alésage, autorise
par conséquent un écoulement de carburant entre la chambre intérieure 232" du corps
principal 218" et l'entrée de carburant 220".
[0099] Par ailleurs, le corps principal 218" est également muni d'une seconde zone de passage
débouchant directement d'une part dans l'entrée de carburant 220" et d'autre part
dans la chambre intérieure 232", cette seconde zone de passage autorisant par conséquent
un écoulement de carburant entre la chambre intérieure 232" du corps principal 218"
et l'entrée de carburant 220".
[0100] Préférentiellement, comme on peut l'apercevoir sur la figure 13, la seconde zone
de passage prend la forme d'une pluralité de gicleurs 224", ces derniers pouvant être
obturés ou libérés par le piston 234". A ce titre, il est indiqué que le dispositif
214" est conçu de manière à ce qu'au moins une fraction d'un gicleur 224" de la seconde
zone de passage soit toujours libérée par le piston 234", quelle que soit la pression
du carburant régnant à l'intérieur du dispositif d'amortissement 214".
[0101] Ainsi, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 214"
en direction de la pompe haute pression du système d'injection, il subit des pertes
de charge dues à son passage à travers le ou les gicleurs 224" non-obturés par le
piston 234", prenant par exemple la forme d'un simple alésage de très faible diamètre.
Il est précisé qu'après avoir traversé le ou les gicleurs 224", le carburant emprunte
la chambre intérieure 232" du corps principal 218" puis l'ouverture 236", afin de
rejoindre l'entrée de carburant 220".
[0102] D'autre part, lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement
214" en direction d'un injecteur du système d'injection, il subit les mêmes pertes
de charge que lorsqu'il s'écoule dans la direction inverse.
[0103] Comme cela a été mentionné ci-dessus, dans ce second mode de réalisation préféré,
les moyens de restriction comportant le corps principal 218" définissent une zone
de restriction 237 à travers laquelle est apte à s'écouler le carburant, cette zone
237 étant constituée par la portion de la seconde zone de passage non-obturée par
le piston 234", à savoir par le ou les gicleurs 224" ou fractions de gicleur non-recouverts
par ce même piston 234".
[0104] Toujours en référence à la figure 13, on voit que le piston 234" monté de façon coulissante
dans la chambre intérieure 232" dispose d'une première extrémité 234a" et d'une seconde
extrémité 234b". La première extrémité 234a" est en contact avec le carburant situé
dans la chambre intérieure 232" et introduit dans celle-ci depuis l'ouverture 236",
pratiquée dans le corps principal 218" du dispositif 214. En revanche, la seconde
extrémité 234b" du piston 234 est en contact avec des moyens élastiques, de préférence
constitués par un ressort 238 s'étendant à l'intérieur de la chambre intérieure 232",
et également placé en appui contre un bouchon de fermeture 239 du corps principal
218".
[0105] En outre, le bouchon 239 est muni d'un orifice 240" débouchant d'une part dans la
chambre intérieure 232" et d'autre part à l'extérieur du dispositif d'amortissement
214", cet orifice 240" étant relié à un réservoir de fuite (non représenté).
[0106] De cette façon, lorsque le carburant est en écoulement à travers le dispositif d'amortissement
214 sous une pression relativement faible, les actions exercées par le ressort 238
et le carburant sur le piston 234" permettent à celui-ci d'occuper une position dans
laquelle il obture un grand nombre de gicleurs 224. A cet égard, il est précisé que
quelle que soit la pression du carburant à l'intérieur du dispositif d'amortissement
214", l'ouverture 236" reste toujours au moins partiellement libérée, afin que le
carburant puisse être constamment en contact avec la première extrémité 234a" du piston
234". Le carburant transitant entre l'entrée et la sortie de carburant 220" et 222"
emprunte exclusivement le ou les gicleurs non-obturés 224" à travers lesquels il subit
des pertes de charge importantes procurant une bonne efficacité d'amortissement des
ondes de pression.
[0107] De plus, lorsque la pression de carburant en écoulement situé dans la chambre intérieure
232" augmente, l'action exercée par le carburant sur la première extrémité 234a" du
piston 234" entraîne alors une compression du ressort 238" et un coulissement du piston
234" dans la chambre intérieure 232", ce coulissement entraînant une libération d'un
ou plusieurs gicleurs 224" par le piston 234".
[0108] De cette manière, lorsque la pression de carburant augmente comme cela est décrit
ci-dessus, le carburant transitant entre l'entrée et la sortie de carburant 220" et
222" emprunte une zone de restriction constituée par un nombre de gicleurs plus important
que lors d'un écoulement de carburant sous une pression plus faible. Ce carburant
en écoulement subit par conséquent des pertes de charge peu significatives, permettant
lors d'injections de carburant à fortes pressions de n'engendrer que de très faibles
pertes de pression d'injection effective, et qu'une diminution peu importante des
quantités maximales injectées sur le point de puissance.
[0109] Dans une solution alternative, la seconde zone de passage est constituée d'une ouverture
unique, dont la portion non-obturée par le piston 234" forme la zone de restriction
237 à travers laquelle est apte à s'écouler le carburant.
[0110] L'ouverture unique pratiquée dans le corps principal 218" peut être adaptée afin
d'obtenir une évolution particulière des pertes de charge en fonction de la pression
du carburant régnant à l'intérieur du dispositif 214".
[0111] L'ouverture peut être de section sensiblement rectangulaire ou triangulaire. En outre,
l'ouverture unique peut également disposer d'une section rectangulaire dont une extrémité
est sensiblement parabolique.
[0112] En référence à la figure 14, il est représenté un dispositif d'amortissement 314"
des ondes de pression, selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention.
[0113] Dans cet autre mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif
d'amortissement 314" des ondes de pression comprend un corps principal 318" indifféremment
de forme cylindrique à section circulaire ou parallélépipédique, et est muni d'une
entrée de carburant 320" en contact avec le tronçon supérieur 16a, ainsi que d'une
sortie de carburant 322 en contact avec le tronçon inférieur 16b.
[0114] Le corps principal 318" du dispositif d'amortissement 314" dispose d'une paroi interne
331 définissant une chambre intérieure 332. Par ailleurs, le corps principal 318"
est également muni d'une première zone de passage prenant préférentiellement la forme
d'une ouverture unique 336, cette dernière débouchant directement d'une part dans
l'entrée de carburant 320" et d'autre part dans la chambre intérieure 332. L'ouverture
336, prenant par exemple la forme d'un simple alésage, autorise par conséquent un
écoulement de carburant entre la chambre intérieure 332 du corps principal 318" et
l'entrée de carburant 320".
[0115] D'autre part, le corps principal 318" est muni d'une seconde zone de passage prenant
également préférentiellement la forme d'une ouverture unique 324, cette dernière débouchant
directement d'une part dans la sortie de carburant 322 et d'autre part dans la chambre
intérieure 332. L'ouverture 324, prenant par exemple la forme d'un simple alésage,
autorise par conséquent un écoulement de carburant entre la chambre intérieure 332
du corps principal 318 et la sortie de carburant 322.
[0116] Dans cet autre mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de restriction
comportent deux capsules 350 agencées de façon espacée dans la chambre intérieure
332, chacune de ces deux capsules 350 étant remplie d'un fluide compressible 351 et
fermée par l'intermédiaire d'une membrane flexible 352. Comme on peut le voir sur
la figure 14, les membranes flexibles 352 sensiblement parallèles et situées en regard
l'une de l'autre sont agencées parallèlement à un axe commun (non représenté) des
ouvertures 336 et 324, et perpendiculairement à un axe principal 348 du dispositif
d'amortissement 314".
[0117] Lorsque le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 314" en direction
de la pompe haute pression du système d'injection, il subit des pertes de charge dues
à son passage entre les membranes flexibles 352 des capsules 350. D'autre part, lorsque
le carburant s'écoule à travers le dispositif d'amortissement 314" en direction d'un
injecteur du système d'injection, il subit les mêmes pertes de charge que lorsqu'il
s'écoule dans la direction inverse, toujours en raison de son passage entre les membranes
flexibles 352.
[0118] En effet, avec un tel agencement, les membranes flexibles 352 définissant la zone
de restriction 337 sont alors constamment soumises à deux actions de sens opposé,
exercées respectivement par le fluide compressible 351 et le carburant en écoulement
à l'intérieur de la zone de restriction 337. De cette façon, en fonction de la différence
d'intensité entre les diverses actions engendrées, les membranes flexibles 352 sont
aptes à se déformer et donc susceptibles de faire varier la géométrie de la zone de
restriction 337.
[0119] Ainsi, lorsque le carburant est en écoulement à travers le dispositif d'amortissement
314" sous une pression relativement faible, les actions exercées par le carburant
et le fluide compressible 351 permettent aux membranes 352 d'occuper une position
dans laquelle elles sont peu déformées et très rapprochées l'une de l'autre. Le carburant
transitant entre l'entrée et la sortie de carburant 320 et 322 emprunte donc une zone
de restriction aux parois rapprochées où il subit des pertes de charge importantes,
procurant une bonne efficacité d'amortissement des ondes de pression.
[0120] De plus, lorsque la pression de carburant en écoulement dans la zone de restriction
337 augmente, l'action exercée par le carburant sur les membranes flexibles 352 provoque
alors une déformation et un écartement relatif de celles-ci.
[0121] De cette manière, lorsque la pression de carburant augmente comme cela est décrit
ci-dessus, le carburant transitant entre l'entrée et la sortie de carburant 320" et
322 emprunte une zone de restriction dont les parois sont plus espacées que lors d'un
écoulement de carburant sous une pression plus faible.
[0122] En outre, l'invention concerne un système d'injection de carburant pour moteur à
combustion interne, tel que celui décrit dans la partie état de la technique antérieure,
le système étant équipé d'un ou plusieurs dispositifs d'amortissement des ondes de
pression, chacun de ces dispositifs d'amortissement prenant la forme de l'un quelconque
des modes de réalisation préférés présentés ci-dessus.
[0123] Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier
aux dispositifs d'amortissement 114,214,314 des ondes de pression et au système d'injection
de carburant qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.
1. Dispositif d'amortissement (114,214,314) des ondes de pression destiné à équiper un
système d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, à rampe commune
de distribution de carburant, ledit dispositif comprenant des moyens de restriction
aptes à engendrer des pertes de charge dans le système d'injection lorsqu'ils sont
traversés par le carburant en écoulement, caractérisé en ce que les moyens de restriction sont réalisés de telle sorte que les pertes de charge provoquées
par l'écoulement du carburant à travers ces moyens de restriction en direction de
la pompe haute pression sont supérieures aux pertes de charge provoquées par l'écoulement
du carburant à travers ces mêmes moyens de restriction en direction d'au moins un
des injecteurs du système d'injection.
2. Dispositif d'amortissement (114) des ondes de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de restriction comprennent au moins un gicleur dissymétrique (116) à travers
lequel est apte à s'écouler le carburant.
3. Dispositif d'amortissement (114) des ondes de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque gicleur dissymétrique (116) comporte un premier (118) et un second profils
(120) séparés par une zone de jonction (122) de faible section, les premier et second
profils (118,120) étant disposés respectivement côté pompe haute pression et côté
injecteur du système d'injection, le premier profil (118) étant de forme sensiblement
conique et le second profil (120) étant de forme sensiblement droite.
4. Dispositif d'amortissement (214,314) des ondes de pression selon la revendication
1, caractérisé en ce que les moyens de restriction comprennent un élément déformable (216,316) muni d'au moins
une ouverture (218,318) à travers laquelle est apte à s'écouler le carburant, chaque
ouverture (218,318) disposant d'une section variable en fonction du niveau de déformation
de l'élément déformable (216,316) engendré par l'action du carburant en écoulement
sur ce dernier, lesdits moyens de restriction comportant également un élément d'appui
(220) susceptible d'être traversé par le carburant en écoulement et apte à constituer
une butée pour l'élément déformable (216,316), lorsque celui-ci est soumis à l'action
du carburant en écoulement en direction d'au moins un des injecteurs du système d'injection.
5. Dispositif d'amortissement (214,314) des ondes de pression selon la revendication
4, caractérisé en ce que dans un état de repos, l'élément déformable (216,316) est agencé de façon à être
en contact avec l'élément d'appui (220).
6. Dispositif d'amortissement (214,314) des ondes de pression selon la revendication
4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'appui (220) est un élément rigide en forme de croix.
7. Système d'injection de carburant sous pression pour moteur à combustion interne, à
rampe commune de distribution de carburant, comprenant une pluralité d'injecteurs,
ledit système comportant en outre au moins un dispositif d'amortissement (114,214,314)
des ondes de pression, caractérisé en ce que chaque dispositif d'amortissement des ondes de pression est un dispositif d'amortissement
des ondes de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes.
8. Système d'injection de carburant selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'amortissement (114,214,314) des ondes de pression est disposé
en aval de la rampe commune de distribution de carburant.
9. Système d'injection de carburant selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'amortissement (114,214,314) des ondes de pression est disposé
en amont de la rampe commune de distribution de carburant.
10. Dispositif d'amortissement (114',214') des ondes de pression destiné à équiper un
système d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, à rampe commune
de distribution de carburant, ledit dispositif comprenant des moyens de restriction
aptes à engendrer des pertes de charge dans le système d'injection lorsqu'ils sont
traversés par le carburant en écoulement, caractérisé en ce que le dispositif (114',214') comporte en outre un by-pass (130,230) également susceptible
d'être traversé par le carburant, exclusivement lorsque la pression dudit carburant
en écoulement à travers le dispositif dépasse une valeur prédéterminée.
11. Dispositif d'amortissement (114',214') des ondes de pression selon la revendication
10, caractérisé en ce qu'il comporte une entrée de carburant (120',220'), une sortie de carburant (122',222)
ainsi qu'un corps principal (118',218') disposant d'une chambre intérieure (132,232),
ledit corps principal (118,218) comprenant d'une part une ouverture (136,236) autorisant
un écoulement du carburant entre la chambre intérieure (132,232) et l'entrée de carburant
(120,220), et d'autre part ledit by-pass (130,230) apte à autoriser un écoulement
du carburant entre cette même chambre intérieure (132,232) et la sortie de carburant
(122,222), un piston (134,234) étant susceptible de coulisser dans la chambre intérieure
(132,232) du corps principal (118',218') afin de libérer/obturer ledit by-pass (130,230).
12. Dispositif d'amortissement (114',214') des ondes de pression selon la revendication
11, caractérisé en ce que le piston (134,234) dispose d'une première (134a,234a) et d'une seconde extrémités
(134b,234b), la première extrémité (134a,234a) étant en contact avec le carburant
introduit dans la chambre intérieure (132,232) du corps principal (118',218') depuis
ladite ouverture (136,236), la seconde extrémité (134b,234b) étant en contact avec
des moyens élastiques exerçant une action de sens opposé à celle exercée par le carburant
sur le piston (134,234), les moyens élastiques étant conçus de sorte que le piston
(134,234) obture ledit by-pass (130,230) lorsque la pression du carburant situé dans
la chambre intérieure (132,232) du corps principal (118',218') est inférieure à ladite
valeur prédéterminée, et de sorte que le piston (134,234) libère au moins partiellement
ledit by-pass (130,230) lorsque la pression du carburant situé dans la chambre intérieure
(132,232) du corps principal (118',218') est supérieure à ladite valeur prédéterminée.
13. Dispositif d'amortissement (114') selon l'une quelconque des revendications 10 à 12,
caractérisé en ce que les moyens de restriction comportent le corps principal (118') du dispositif ainsi
qu'un corps extérieur (116') dans lequel est logé ledit corps principal (118') et
auquel sont solidarisées les entrée (120') et sortie de carburant (122'), les moyens
de restriction définissant alors une zone de restriction (124') située entre le corps
extérieur (116') et le corps principal (118) du dispositif.
14. Dispositif d'amortissement (114') des ondes de pression selon la revendication 13,
caractérisé en ce que la zone de restriction (124') est une zone annulaire fonctionnant en écoulement à
couche mince.
15. Dispositif d'amortissement (214') des ondes de pression selon l'une quelconque des
revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les moyens de restriction comportent au moins un gicleur (224) pratiqué dans le corps
principal (218') du dispositif, chaque gicleur (224) communiquant directement d'une
part avec la chambre intérieure (232) du corps principal (218'), et d'autre part avec
la sortie de carburant (222).
16. Dispositif d'amortissement (214') des ondes de pression selon la revendication 15,
caractérisé en ce que l'ouverture (236) du corps principal (218') et le by-pass (230) communiquent directement
et respectivement avec l'entrée (220') et la sortie de carburant (222).
17. Système d'injection de carburant sous pression pour moteur à combustion interne, à
rampe commune de distribution de carburant, comprenant une pluralité d'injecteurs,
ledit système comportant en outre au moins un dispositif d'amortissement (114',214')
des ondes de pression, caractérisé en ce que chaque dispositif d'amortissement des ondes de pression est un dispositif d'amortissement
des ondes de pression selon l'une quelconque des revendications 10 à 16.
18. Système d'injection de carburant selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'amortissement (114',214') des ondes de pression est disposé
en aval de la rampe commune de distribution de carburant.
19. Système d'injection de carburant selon la revendication 17 ou la revendication 18,
caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'amortissement (114',214') des ondes de pression est disposé
en amont de la rampe commune de distribution de carburant.
20. Dispositif d'amortissement (114",214",314") des ondes de pression destiné à équiper
un système d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, à rampe commune
de distribution de carburant, ledit dispositif comprenant des moyens de restriction
définissant une zone de restriction (137,237,337) apte à engendrer des pertes de charge
dans le système d'injection lorsqu'elle est traversée par le carburant en écoulement,
caractérisé en ce que ladite zone de restriction (137,237,337) dispose d'une géométrie variable en fonction
de la pression du carburant en écoulement à travers ledit dispositif.
21. Dispositif d'amortissement (114",214") des ondes de pression selon la revendication
20, caractérisé en ce qu'il comporte un corps principal (118",218") disposant d'une paroi interne (131,231)
définissant une chambre intérieure (132",232"), d'une entrée de carburant (120",220"),
d'une sortie de carburant (122",222"), d'une première zone de passage (136",236")
autorisant un écoulement du carburant entre la chambre intérieure (132",232") et l'entrée
de carburant, d'une seconde zone de passage (124",224") autorisant un écoulement du
carburant entre la chambre intérieure (132",232") et la sortie de carburant (120",220"),
le dispositif comportant en outre un piston (134",234") apte à coulisser dans ladite
chambre intérieure (132",232") du corps principal (118",218"), en fonction de la pression
du carburant en écoulement à travers ledit dispositif.
22. Dispositif d'amortissement (114") des ondes de pression selon la revendication 21,
caractérisé en ce que ladite zone de restriction (137) à travers laquelle est apte à s'écouler le carburant
est agencée entre une première extrémité (134a") du piston (134") et une surface latérale
(131a) de la paroi interne (131) du corps principal (118"), ladite surface latérale
(131a") étant située en regard de la première extrémité (134a") du piston (134").
23. Dispositif d'amortissement (114") des ondes de pression selon la revendication 22,
caractérisé en ce que la première extrémité (134a") du piston (134") et la surface latérale (131a) de la
paroi interne (131) disposent de formes complémentaires sensiblement coniques.
24. Dispositif d'amortissement (114") des ondes de pression selon la revendication 22
ou la revendication 23, caractérisé en ce que le piston (134") dispose également d'une seconde extrémités (134b") en contact avec
des moyens élastiques exerçant une action de sens opposé à celle exercée sur le piston
(134") par le carburant situé dans la zone de restriction (137), les moyens élastiques
étant conçus de sorte que le piston (134") coulisse en s'éloignant de la surface latérale
(131a) de la paroi interne (131) du corps principal (131) lorsque la pression du carburant
situé dans la zone de restriction (137) augmente, et inversement.
25. Dispositif d'amortissement (114") des ondes de pression selon la revendication 22
ou la revendication 23, caractérisé en ce que le piston (134") est couplé à un actuateur piézoélectrique (150) apte à recevoir
au moins une information concernant la pression du carburant dans une partie haute
pression du système d'injection haute pression, l'actuateur piézoélectrique (150)
étant susceptible de piloter le coulissement du piston (134") dans la chambre intérieure
(132") du corps principal (118"), afin que le piston (134) coulisse en s'éloignant
de la surface latérale (131a) de la paroi interne (131) du corps principal (118")
lorsque la pression du carburant situé dans la zone de restriction (137) augmente,
et inversement.
26. Dispositif d'amortissement (214") des ondes de pression selon la revendication 21,
caractérisé en ce que le piston (234") est apte à coulisser dans la chambre intérieure (232") du corps
principal (218") afin d'obturer partiellement/libérer ladite seconde zone de passage,
ladite zone de restriction (237) à travers laquelle est apte à s'écouler le carburant
étant alors constituée par la portion de la seconde zone de passage non-obturée par
le piston (234").
27. Dispositif d'amortissement (214") des ondes de pression selon la revendication 26,
caractérisé en ce que ladite seconde zone de passage est constituée d'une pluralité de gicleurs (224").
28. Dispositif d'amortissement (214") des ondes de pression selon la revendication 26,
caractérisé en ce que ladite seconde zone de passage est constituée d'une ouverture unique.
29. Dispositif d'amortissement (214") des ondes de pression selon l'une quelconque des
revendications 26 à 28, caractérisé en ce que le piston (234) dispose d'une première (234a") et d'une seconde extrémités (234b"),
la première extrémité (234a") étant en contact avec le carburant introduit dans la
chambre intérieure (232") du corps principal (218") depuis la première zone de passage
(236"), la seconde extrémité (234b") étant en contact avec des moyens élastiques exerçant
une action de sens opposé à celle exercée par le carburant sur le piston (234"), les
moyens élastiques étant conçus de sorte que le piston (234") libère davantage la seconde
zone de passage lorsque la pression du carburant situé dans la chambre intérieure
(232") augmente, et inversement.
30. Dispositif d'amortissement (314") des ondes de pression selon la revendication 20,
caractérisé en ce qu'il comporte un corps principal (318") disposant d'une paroi interne (331) définissant
une chambre intérieure (332), d'une entrée de carburant (320"), d'une sortie de carburant
(322), d'une première zone de passage (336) autorisant un écoulement du carburant
entre la chambre intérieure (332) et l'entrée de carburant (320"), d'une seconde zone
de passage (324) autorisant un écoulement du carburant entre la chambre intérieure
(332) et la sortie de carburant (322), le dispositif comportant en outre deux capsules
(350) chacune agencée dans la chambre intérieure (332) et fermée à l'aide d'une membrane
flexible (352), les deux membranes flexibles (352) étant situées en regard l'une de
l'autre.
31. Système d'injection de carburant sous pression pour moteur à combustion interne, à
rampe commune de distribution de carburant, comprenant une pluralité d'injecteurs,
ledit système comportant en outre au moins un dispositif d'amortissement (114",214",314")
des ondes de pression, caractérisé en ce que chaque dispositif d'amortissement des ondes de pression est un dispositif d'amortissement
des ondes de pression selon l'une quelconque des revendications 20 à 30.
32. Système d'injection de carburant selon la revendication 31, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'amortissement (114",214",314") des ondes de pression est
disposé en aval de la rampe commune de distribution de carburant.
33. Système d'injection de carburant selon la revendication 31 ou la revendication 32,
caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'amortissement (114",214",314") des ondes de pression est
disposé en amont de la rampe commune de distribution de carburant.