AGENCEMENT INTÉGRÉ D'UNE VANNE HAUTE PRESSION ET D'UNE RAMPE D'INJECTION

Description

DOMAINE TECHNIQUE

[0001] La présente invention est relative une vanne limitant la pression du carburant dans la rampe commune d'un système d'injection de carburant.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION

[0002] Les systèmes d'injection de carburant à rampe commune sont pourvus d'une vanne haute pression agencée en bout de rampe. La vanne normalement fermée est prévue pour s'ouvrir lorsque la pression dans la rampe excède un seuil prédéterminé.

[0003] De la demande FR1260350 il est connu une vanne dont le corps comprend un électroaimant coopérant avec une aiguille coulissant axialement pour contrôler un orifice de sortie formé dans un siège lui-même agencé dans le corps. Le corps de vanne est en partie fileté et vissé à l'extrémité de la rampe. L'orifice de sortie communique avec une chambre basse pression agencée dans le corps de vanne autour de l'extrémité de l'aiguille et, un canal de retour traverse radialement le corps de vanne et la rampe en s'étendant de la chambre basse pression jusque vers un réservoir basse pression. Cet agencement est encombrant, requiert de nombreux usinages complémentaires sur la vanne et la rampe et impose un appariement angulaire permettant l'alignement des tronçons du canal de retour du corps de vanne et de la rampe.

RESUME DE L'INVENTION

[0004] La présente invention vise à résoudre ces problèmes en proposant un agencement d'une vanne haute pression à une extrémité de la rampe commune d'un système d'injection de carburant tel que défini dans la revendication 1. Le canal haute pression de la rampe débouche à ladite extrémité de la rampe et la vanne a un corps dans lequel un membre obturateur, mobile selon un axe principal est prévu pour coopérer avec un siège entourant un orifice de sortie de sorte à fermer ledit orifice ou à l'ouvrir dès lors que la pression du carburant dans la rampe dépasse un seuil prédéterminé. Le carburant est alors évacué vers un canal de sortie.

[0005] L'agencement comprend de plus un bouchon restricteur agencé à l'extrémité de la rampe. L'orifice de sortie qui restreint la section du canal haute pression et le siège de vanne sont tous deux pourvus dans le bouchon restricteur. De plus, le canal de sortie est intégralement formé dans le corps de vanne sans avoir de partie commune avec la rampe.

[0006] La vanne comprend de plus une chambre pourvue dans le corps et agencée de sorte à recevoir le carburant sortant de l'orifice de sortie, le canal de sortie s'étendant depuis ladite chambre et traversant le corps de la vanne. Plus particulièrement, le canal de sortie s'étend radialement au travers du corps de vanne.

[0007] Par ailleurs, la vanne est de type actif, le membre obturateur, coopérant avec un actuateur tel un électroaimant.

[0008] Plus spécifiquement, le membre obturateur est une aiguille dont une extrémité pointue est prévue pour coopérer avec le siège. Alternativement le membre obturateur peut comprendre un poussoir agissant sur une bille prévue pour coopérer avec le siège.

[0009] De plus, le corps de vanne est pourvu de moyen de fixation permettant de solidariser la vanne à la rampe. De manière particulière, la vanne est clipsée en bout de rampe et ainsi, la vanne peut être tournée relativement à la rampe de sorte à ajuster son orientation angulaire.

[0010] L'invention est également relative à une vanne haute pression prévue pour être agencée en bout de la rampe commune d'un système d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0011] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, et en regard de la figure annexée donnée à titre d'exemple non limitatif et qui est une coupe axiale d'une vanne réalisée selon l'invention.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES

[0012] Un premier mode de réalisation non limitatif de l'agencement 60 d'une vanne 10 en bout de la rampe 12 commune d'un système d'injection de carburant est maintenant décrit en référence à la figure 1.

[0013] La rampe 12 s'étend selon un axe principal A et le canal haute pression 14, qui s'étend axialement dans la rampe 12, débouche à une extrémité 16 de la rampe 12 dans un lamage 18 formant avec le canal 14 une surface radiale 20. Un bouchon restricteur 22 de forme cylindrique tubulaire est agencé dans le lamage 18, et est en butée contre la surface radiale 20. Ainsi agencé le bouchon restricteur 22 affleure avec l'extrémité 16 de la rampe. Le diamètre extérieur du bouchon restricteur est ajusté serré à celui du lamage 18 de sorte que le bouchon restricteur 22 est assemblé et maintenu en place par pressage. Le bouchon restricteur 22 est pourvu d'un orifice de sortie 24 s'étendant axialement A et limitant la section du canal 14, l'orifice de sortie 24 débouchant en s'élargissant en tronc de cône et formant un siège 26. Alternativement, le bouchon restricteur peut être fixé à la rampe par d'autres moyens que le montage serré. Il peut notamment être vissé dans le lamage 18. Il peut de plus être collé en position.

[0014] A l'extrémité de la rampe 12 est agencée la vanne 10 dont le corps 30 est clipsé en bout de rampe 12. Le clipsage du corps 30 de vanne sur la rampe 12 requiert des surfaces complémentaires qui seront décrites plus avant et qui sont par ailleurs détaillées dans la demande FR1357558 déposée ce jour.

[0015] Le corps 30 de vanne est globalement cylindrique, réalisé en acier magnétique et constitue la carcasse d'un électroaimant 32 dont la bobine 34 est axialement agencée dans le corps 30. Le corps 30 est de plus pourvu d'un alésage 36 axial et débouchant dans lequel est agencée coulissante une aiguille 38 dont une extrémité pointue 40 coopère avec le siège 26 et, l'autre extrémité 42 distante est solidaire d'un noyau magnétique 44 plat en forme de disque couvrant la bobine 34. Dans le mode de réalisation représenté l'aiguille 38 agit en tant que poussoir sur une bille 46 qui elle coopère avec le siège 26. Par ailleurs d'autres structures d'électroaimant peuvent être utilisées, notamment le montage classique dans lequel le noyau est axialement agencé au centre de la bobine.

[0016] De plus, une chambre cylindrique 48 axiale est réalisée dans corps 30 et fait face au siège 26. L'alésage 36 débouche dans la chambre 48 et l'aiguille 38 s'étend au centre de ladite chambre 48. A l'autre extrémité, l'alésage 36 débouche dans un autre lamage axial 50 de sorte que la partie centrale de l'alésage qui guide axialement l'aiguille 38 est réduite. Dans cet autre alésage 50 peut être agencé un ressort, non représenté, comprimé entre le fond de l'alésage 50 et le noyau 44 de sorte à solliciter en permanence l'aiguille 38 vers la position ouverte.

[0017] Tel que cela est visible sur la figure, le canal haute pression 14, le bouchon restricteur 22, l'orifice de sortie 24 l'aiguille 38, l'alésage 36, la chambre cylindrique 48 et ledit autre lamage 50 sont coaxiaux A. De plus, un canal de sortie 52 s'étend radialement depuis la chambre cylindrique 48 et traverse le corps 30 où il est poursuivi par un tuyau d'évacuation 54. Tel que cela est visible sur la figure, la chambre 48 est entièrement formée dans le corps 30 aussi, le canal de sortie 52 s'étend-il entièrement dans le corps 30 sans avoir de partie commune avec la rampe 12. Le corps 30 de vanne est de plus recouvert d'un couvercle en cloche 56 fixé au corps 30 et enfermant le noyau magnétique 44 de manière étanche grâce à un premier joint torique.

[0018] Les surfaces de clipsage sont maintenant décrites. Le corps 30 est agencé en bout de rampe 12 dans un engagement mâle, pour la rampe 12, femelle pour la vanne 10. Selon l'orientation de haut en bas de la figure, et sans que cela limite l'invention, le corps 30 et la rampe 12 sont engagés selon des surfaces cylindriques de révolution complémentaires. L'étanchéité entre la vanne et la rampe est assurée par un autre joint torique. Le corps 30 est ensuite pourvu d'une gorge dans laquelle s'agence une protubérance annulaire de la rampe. La protubérance et la gorge sont en contact élastique selon une surface conique dont le sommet est dur l'axe principal A et situé du côté de la rampe. Pour ainsi s'agencer le corps s'est déformé en s'élargissant élastiquement de sorte que la protubérance puisse s'engager dans la gorge. Lorsque l'engagement est réalisé le corps reprend partiellement sa forme tout en conservant une déformation élastique résiduelle qui génère sur le corps une force axiale dirigée vers la rampe et qui plaque la vanne contre l'extrémité de la rampe. La mise en place par déformation élastique peut être facilitée en réalisant dans le corps des découpes formant créneaux et merlons de sorte à former des secteurs angulaires se déformant plus facilement qu'un cylindre continu. Une fois mise en place, la vanne est maintenue axialement en appui contre l'extrémité 16 de la rampe et, également radialement grâce aux surfaces cylindriques. La vanne peut de plus être tournée par rapport à la rampe dans le but d'ajuster l'orientation angulaire du tuyau d'évacuation 54.

[0019] La vanne 10 décrite ci-dessus est de type actif en cela que l'aiguille 38 coopère avec un électroaimant. Dans une alternative non représentée la vanne peut être de type passif l'électroaimant étant remplacé par simple un ressort sollicitant en permanence l'aiguille vers le siège, la vanne s'ouvrant en fonction de la pression du carburant dans la rampe et de la raideur du ressort.

[0020] Le fonctionnement de la vanne est maintenant brièvement décrit. L'électroaimant est alimenté de sorte que le noyau 44 est attiré vers la bobine 34 et que l'aiguille 38 obture l'orifice de sortie 24 en étant en appui contre le siège 26. Dans le mode représenté sur la figure l'aiguille appuie sur la bille contre le siège. Lorsque la pression du carburant dans le canal haute pression 14 excède un seuil prédéterminé l'électroaimant cesse son action sur l'aiguille 38 qui coulisse dans l'alésage en s'éloignant du siège 26. Le carburant peut alors sortir du canal haute pression 14 en passant successivement par l'orifice de sortie 24, la chambre cylindrique 48 le canal de sortie 52 et le tuyau d'évacuation 54. Lorsque la pression dans le canal redescend sous le seuil la bobine 34 est à nouveau alimentée et l'aiguille 38 referme l'orifice de sortie 24.

[0021] Dans le cas d'une vanne passive le fonctionnement est similaire, la tare du ressort de compression définissant le seuil de pression à partir duquel le carburant repousse l'aiguille.

Revendications

1. Agencement (60) d'une vanne (10) haute pression à une extrémité de la rampe (12) commune d'un système d'injection de carburant, le canal haute pression (14) de la rampe débouchant à ladite extrémité de la rampe (12), la vanne (10) ayant un corps (30) dans lequel un membre obturateur (38, 46) mobile selon un axe principal (A) est prévu pour coopérer avec un siège (26) entourant un orifice de sortie (24) de sorte à fermer ledit orifice (24) ou à l'ouvrir dès lors que la pression du carburant dans la rampe (12) dépasse un seuil prédéterminé, le carburant étant alors évacué vers un canal de sortie (52), l'agencement (60) comprenant de plus un bouchon restricteur (22) agencé à l'extrémité de la rampe (12), l'orifice de sortie (24) restreignant la section du canal haute pression (14) et le siège (26) de vanne étant pourvus dans le bouchon restricteur (22), le canal de sortie (52) étant intégralement formé dans le corps (30) de vanne sans avoir de partie commune avec la rampe (12),
caractérisé en ce que ledit canal de sortie (52) est prévu pour être poursuivi par un tuyau d'évacuation (54) dont l'orientation angulaire peut être ajustée en tournant la vanne.

2. Agencement (60) selon la revendication précédente dans lequel la vanne (10) comprend de plus une chambre (48) pourvue dans le corps (30) et agencée de sorte à recevoir le carburant sortant de l'orifice de sortie (52), le canal de sortie (52) s'étendant depuis ladite chambre (48) et traversant le corps (30) de la vanne.

3. Agencement (60) selon la revendication 2 dans lequel le canal de sortie (52) s'étend radialement au travers du corps (30) de vanne.

4. Agencement (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la vanne (10) est de type actif, le membre obturateur (38, 46) coopérant avec un actuateur (32) tel un électroaimant.

5. Agencement (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le membre obturateur est une aiguille (38) dont une extrémité pointue (40) est prévue pour coopérer avec le siège (26).

6. Agencement (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le membre obturateur (38, 46) comprend un poussoir (38) agissant sur une bille (46) prévue pour coopérer avec le siège (26).

7. Agencement (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le corps (30) de vanne est pourvu de moyen de fixation permettant de solidariser la vanne (10) à la rampe (12).

8. Agencement (60) selon la revendication 7 dans lequel la vanne (10) est clipsée en bout de rampe (12).

9. Agencement (60) selon la revendication 8 dans lequel la vanne (10) peut être tournée relativement à la rampe (12) de sorte à ajuster son orientation angulaire.

10. Vanne (10) haute pression prévue pour être agencée en bout de la rampe (12) commune d'un système d'injection de carburant selon un agencement correspondant à l'une quelconque des revendications précédentes.

Ansprüche

1. Anordnung (60) eines Hochdruckventils (10) an einem Ende der Common-Rail-Einrichtung (12) eines Kraftstoffeinspritzsystems, wobei der Hochdruckkanal (14) der Common-Rail-Einrichtung an dem Ende der Common-Rail-Einrichtung (12) ausmündet, wobei das Ventil (10) einen Ventilkörper (30) aufweist, in dem ein entlang einer Hauptachse (A) bewegliches Schließglied (38, 46) dazu vorgesehen ist, um mit einem Ventilsitz (26) zusammenzuwirken, der eine Auslassöffnung (24) umgibt, um die Öffnung (24) zu schließen bzw. zu öffnen, wenn der Kraftstoffdruck in der Common-Rail-Einrichtung (12) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wobei der Kraftstoff dann zu einem Auslasskanal (52) hin abgeleitet wird, wobei die Anordnung (60) ferner einen am Ende der Common-Rail-Einrichtung (12) angeordneten Drosselstopfen (22) umfasst, wobei die Auslassöffnung (24) den Querschnitt des Hochdruckkanals (14) einschränkt und der Ventilsitz (26) im Drosselstopfen (22) vorgesehen ist, wobei der Auslasskanal (52) integral im Ventilkörper (30) ausgebildet ist, ohne einen gemeinsamen Teil mit der Common-Rail-Einrichtung (12) zu haben,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Auslasskanal (52) dazu vorgesehen ist, um von einem Ableitrohr (54) fortgesetzt zu werden, dessen Winkelausrichtung durch Drehen des Ventils eingestellt werden kann.

2. Anordnung (60) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei das Ventil (10) ferner eine Ventilkammer (48) enthält, die im Ventilkörper (30) vorgesehen und so angeordnet ist, dass sie den aus der Auslassöffnung (52) ausströmenden Kraftstoff aufnimmt, wobei sich der Auslasskanal (52) ausgehend von der Ventilkammer (48) durch den Ventilkörper (30) hindurch erstreckt.

3. Anordnung (60) nach Anspruch 2, wobei der Auslasskanal (52) sich radial durch das Ventilgehäuse (30) hindurch erstreckt.

4. Anordnung (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ventil (10) vom aktiven Typ ist, wobei das Schließglied (38, 46) mit einem Aktuator (32), wie etwa einem Elektromagneten, zusammenwirkt.

5. Anordnung (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schließglied eine Nadel (38) ist, von welcher ein spitzes Ende (40) dazu vorgesehen ist, mit dem Ventilsitz (26) zusammenzuwirken.

6. Anordnung (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schließglied (38, 46) einen Stößel (38) aufweist, der auf eine Kugel (46) einwirkt, die dazu vorgesehen ist, mit dem Ventilsitz (26) zusammenzuwirken.

7. Anordnung (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper (30) mit Befestigungsmitteln versehen ist, über welche das Ventil (10) fest mit der Common-Rail-Einrichtung (12) verbunden werden kann.

8. Anordnung (60) nach Anspruch 7, wobei das Ventil (10) am Ende der Common-Rail-Einrichtung (12) aufgeclipst ist.

9. Anordnung (60) nach Anspruch 8, wobei das Ventil (10) bezüglich der Common-Rail-Einrichtung (12) gedreht werden kann, so dass dessen Winkelausrichtung eingestellt werden kann.

10. Hochdruckventil (10), das dazu vorgesehen ist, am Ende der Common-Rail-Einrichtung (12) eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einer Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche angeordnet zu werden.

Claims

1. Arrangement (60) of a high-pressure valve (10) at one extremity of the common rail (12) of a fuel injection system, the high-pressure channel (14) of the rail opening out at said extremity of the rail (12), the valve (10) having a body (30) that contains a blocking member (38, 46) movable along a main axis (A) intended to cooperate with a seat (26) surrounding an output orifice (24) so as to close said orifice (24) or to open same when the pressure of the fuel in the rail (12) exceeds a predetermined threshold, in which case the fuel is discharged towards an output channel (52),
the arrangement (60) also including a throttle stopper (22) arranged at the extremity of the rail (12), the output orifice (24) restricting the section of the high-pressure channel (14) and the valve seat (26) being provided in the throttle stopper (22), the output channel (52) being fully formed inside the valve body (30) without sharing any portion common with the rail (12), characterized in that the said output channel (52) is intended to be extended by a discharge pipe (54) the angular orientation of which can be adjusted by turning the valve.

2. Arrangement (60) according to the preceding claim, wherein the valve (10) also includes a chamber (48) provided inside the body and (30) arranged so as to receive the fuel discharged from the output orifice (52), the output channel (52) extending from said chamber (48) and passing through the body (30) of the valve.

3. Arrangement (60) according to Claim 2, wherein the output channel (52) extends radially through the valve body (30).

4. Arrangement (60) according to any one of the preceding claims, characterized in that the valve (10) is an active valve, the blocking member (38, 46) cooperating with an actuator (32), such as an electromagnet.

5. Arrangement (60) according to any one of the preceding claims, wherein the blocking member is a needle (38) with a pointed extremity (40) provided to cooperate with the seat (26).

6. Arrangement (60) according to any one of the preceding claims, wherein the blocking member (38, 46) includes a push rod (38) acting on a ball (46) provided to cooperate with the seat (26).

7. Arrangement (60) according to any one of the preceding claims, characterized in that the valve body (30) is provided with attachment means enabling the valve (10) to be rigidly connected to the rail (12).

8. Arrangement (60) according to Claim 7, wherein the valve (10) is clipped to the end of the rail (12).

9. Arrangement (60) according to Claim 8, wherein the valve (10) can be turned in relation to the rail (12) so as to adjust the angular orientation of same.

10. High-pressure valve (10) provided to be positioned at the end of the common rail (12) of a fuel injection system according to an arrangement corresponding to any one of the preceding claims.

Dessins