AGENCEMENT POUR LE MONTAGE D'UN INJECTEUR SUR UNE CULASSE PAR EMBOÎTEMENT ÉLASTIQUE DANS UNE BRIDE DE FIXATION

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

[0001] L'invention concerne un agencement pour le montage d'un injecteur sur une culasse de moteur thermique de véhicule automobile.

[0002] L'invention concerne plus particulièrement un agencement pour le montage d'un injecteur sur une culasse de moteur thermique d'un véhicule automobile, l'injecteur présentant un axe principal vertical et comportant un tronçon d'extrémité inférieure d'injection qui est destiné à être inséré dans un puits de la culasse, le tronçon d'injection comportant au moins deux encoches latérales opposées transversalement, l'agencement comportant une bride de fixation qui comporte :

• deux éléments de maintien qui sont destinés à être insérés dans les encoches latérales pour maintenir l'injecteur verticalement dans le puits ;
• une partie de fixation qui est destinée à être fixée à la culasse.

ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION

[0003] Il est connu d'équiper les moteurs thermiques de véhicules automobiles avec des injecteurs de carburant. Ces injecteurs permettent de doser la quantité de carburant injectée dans une chambre de combustion du moteur et de synchroniser très précisément le moment et la durée de chaque injection avec la position d'un piston coulissant dans la chambre de combustion.

[0004] Les publications CN204493052 U, KR100527700 B1 et CN204493051 U montrent des agencements pour le montage d'un injecteur sur une culasse de moteur thermique d'un véhicule automobile.

[0005] De manière connue, un injecteur présente généralement une forme globalement cylindrique allongée selon un axe principal. L'injecteur peut aussi être disposé dans un porte-injecteur de forme cylindrique. Dans la suite de la description et dans les revendications, le terme "injecteur" se rapportera à un injecteur seul ou à un ensemble formé par l'injecteur et le porte-injecteur le cas échéant.

[0006] L'injecteur présente un premier tronçon inférieur qui est destiné à s'étendre à l'intérieur de la culasse jusqu'à une extrémité inférieure libre. L'extrémité inférieure libre comporte une buse d'injection qui débouche dans la chambre à combustion du moteur thermique. La buse est commandée pour libérer un ou plusieurs jets de carburant dans la chambre de combustion. Il est courant que les jets de carburant soient émis avec une inclinaison par rapport à l'axe de l'injecteur.

[0007] L'injecteur présente aussi un deuxième tronçon supérieur qui est destinée à s'étendre au-dessus de la face supérieure de la culasse du moteur thermique. Ce deuxième tronçon comporte des moyens de raccordement avec des conduites d'alimentation et de retour de carburant. Il comporte aussi des connecteurs électriques pour permettre la commande de l'injecteur.

[0008] Dans le cas d'un moteur thermique à injection directe, c'est-à-dire dans lequel les jets de carburant sont émis directement dans la chambre de combustion, le positionnement de l'injecteur par rapport à la chambre de combustion doit être extrêmement précis afin que chaque jet de carburant soit émis dans une direction précise. Ceci implique de maintenir en position l'injecteur par rapport à la culasse.

[0009] Ceci est fait selon l'état de la technique en prévoyant une bride présentant une extrémité en forme de fourchette qui vient s'engager transversalement dans des encoches latérales de l'injecteur. Des bras de la fourchette coopèrent avec les encoches pour maintenir axialement l'injecteur en position dans la culasse.

[0010] Afin d'empêcher la rotation de l'injecteur par rapport à la fourche, il est connu de prévoir des méplats en fond d'encoche. Ces méplats coopèrent avec les bras de la fourchette pour assurer l'indexage en rotation de l'injecteur.

[0011] Dans les brides de fixation réalisées selon l'état de la technique, la bride est montée sur l'injecteur par emboîtement transversal dans les encoches latérales. Le tronçon inférieur de l'injecteur ainsi équipé de la bride est ensuite inséré dans un puits de la culasse. Puis la bride est fixée à la culasse, généralement au moyen d'une vis d'axe parallèle à celui de l'injecteur.

[0012] Un tel agencement de fixation réalisé selon l'état de la technique est tout à fait satisfaisant lorsque la bride est accessible pour permettre la fixation de l'injecteur.

[0013] Or, les compartiments moteurs sont de plus en plus encombrés. Dans ce contexte, on cherche à réduire l'encombrement du moteur. De ce fait, la culasse du moteur présente une face supérieure de plus en plus compacte. Les différents composants portés par la culasse, notamment les arbres à cames, doivent donc être logés dans un espace de plus en plus réduit.

[0014] Dans ce contexte, on a proposé une conception de moteur dans laquelle le pourtour du couvre-culasse est agencé à distance au-dessus de la culasse. Le couvre-culasse doit être fixé de manière étanche à la culasse pour éviter que de l'huile de lubrification des composants mobiles portés par la culasse ne sorte à l'extérieur de l'espace délimité entre la culasse et le couvre-culasse. Cette étanchéité permet aussi d'éviter que lesdits composants mobiles soient encrassés par des particules extérieures.

[0015] Les injecteurs présentent une longueur telle que le tronçon supérieur de l'injecteur dépasse au-dessus du couvre-culasse à la faveur d'un orifice d'insertion. Afin de pouvoir préserver l'étanchéité du couvre-culasse, l'orifice d'insertion présente un diamètre sensiblement égal au diamètre du tronçon inférieur de l'injecteur, et un joint est agencé entre le couvre-culasse et l'injecteur.

[0016] Le tronçon supérieur des injecteurs présente un diamètre global plus important que le tronçon inférieur. L'injecteur doit donc être inséré dans le puits de la culasse après le positionnement du couvre-culasse en passant à travers l'orifice d'insertion.

[0017] En outre, pour permettre un maintien en position précis de l'injecteur par rapport à la culasse, les brides de fixation des injecteurs sont de préférence fixées à la culasse, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un support d'arbres à cames qui est lui-même fixé à plat contre la face supérieure de la culasse. La fixation des brides au couvre-culasse ne permettrait pas d'obtenir un maintien en position suffisamment précis car le couvre-culasse est généralement formé par une plaque en tôle fine ou en matière plastique qui est susceptible de vibrer par rapport à la culasse pendant le fonctionnement du moteur.

[0018] Cependant, les brides de fixation étant positionnées sur la culasse avant le positionnement du couvre-culasse, elles sont difficilement accessibles lors de l'insertion de l'injecteur dans le puits. Il est alors impossible d'emboîter la fourchette de la bride sur l'injecteur.

[0019] L'invention propose un agencement pour la fixation d'un injecteur sur un couvre-culasse lorsque la bride est inaccessible au moment de l'insertion de l'injecteur dans le puits de culasse.

[0020] L'invention permet bien entendu de résoudre d'autres problèmes techniques, notamment si l'on souhaite changer l'ordre des opérations de montage d'injecteur, par exemple pour simplifier la fabrication en série des moteurs thermiques.

BREF RESUME DE L'INVENTION

[0021] Pour résoudre notamment ces problèmes, l'invention propose un agencement selon la revendication 1.

[0022] Selon d'autres caractéristiques de l'agencement selon l'invention :

• les éléments de maintien comportent une face inférieure de butée qui bloque le coulissement vertical vers le haut de l'injecteur par rapport à la bride lorsque les éléments de maintien sont emboîtés dans les encoches latérales ;
• chaque élément de maintien comporte une face plane d'extrémité libre qui s'étend longitudinalement pour bloquer la rotation de l'injecteur par contact avec un fond plan de l'encoche ;
• la partie de fixation de la bride est susceptible d'être fixée sur la culasse par l'intermédiaire d'une vis d'axe vertical ;
• une rondelle de compensation à rotule est interposée entre une tête de la vis et la bride pour permettre un pivotement de la bride par rapport à la culasse lorsque la vis n'est pas serrée ;
• un organe de rappel élastique travaillant en compression est interposé entre la fourchette de la bride et la culasse afin de permettre un maintien avec mouvement limité de la bride en position sur la culasse avant la fixation de la bride sur la culasse ;
• un couvre-culasse est agencé au-dessus de la culasse, la bride étant interposée entre la culasse et le couvre-culasse, le couvre-culasse comportant un orifice d'insertion de l'injecteur qui est agencé en coïncidence avec le puits ;
• le couvre-culasse comporte un passage d'accès à la partie de fixation de la bride ;
• la bride est fixée à la culasse par l'intermédiaire d'un support d'arbres à cames qui est lui-même fixé directement sur la culasse.

[0023] L'invention propose aussi un procédé de mise en œuvre de l'agencement réalisé selon les enseignements de l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte successivement les étapes suivantes :

• une première étape de positionnement la bride sur la culasse avec interposition de l'organe de rappel élastique entre la fourchette et la culasse ;
• une deuxième étape de maintien en position de la bride au moyen d'une vis non serrée de manière à conserver un pivotement limité de la bride par rapport à la culasse ;
• une troisième étape de montage du couvre-culasse sur la culasse ;
• une quatrième étape d'insertion du tronçon d'injection dans l'orifice d'insertion du couvre-culasse et dans le puits de la culasse jusqu'à emboîtement élastique des éléments de maintien dans les encoches latérales ;
• une cinquième étape de fixation rigide de la bride sur la culasse qui consiste à serrer la vis en passant un outil adapté par le passage d'accès ;
• une sixième étape (E6) de bouchage au cours de laquelle le passage (96) d'accès est rebouché de manière étanche avec un bouchon (98).

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0024] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 est une vue en perspective qui représente une culasse qui est recouverte d'un couvre-culasse et qui est équipée d'un injecteur monté selon un agencement réalisé selon les enseignements de l'invention ;
• la figure 2 est une vue en coupe transversale axiale selon le plan de coupe 2-2 de la figure 1 qui représente l'injecteur monté dans la culasse au moyen d'une bride réalisée selon les enseignements de l'invention ;
• la figure 3 est une vue en coupe longitudinale axiale selon le plan de coupe 3-3 de la figure 1 qui représente l'injecteur monté dans la culasse au moyen d'une bride réalisée selon les enseignements de l'invention ;
• la figure 4 est une vue en coupe transversale axiale selon le plan de coupe 4-4 de la figure 1 qui représente les moyens de fixation de la bride sur la culasse ;
• la figure 5 est une vue en perspective qui représente l'injecteur monté sur un support d'arbre à cames équipant la culasse de la figure 1 par l'intermédiaire d'une bride réalisée selon les enseignements de l'invention ;
• la figure 6 est une vue en perspective à plus grande échelle qui représente la bride de fixation de l'injecteur réalisée selon les enseignements de l'invention ;
• la figure 7 est une vue de dessus qui représente la bride de la figure 6 ;
• la figure 8 est une vue en coupe selon le plan de coupe 8-8 de la figure 7 qui représente les éléments de maintien montés coulissants dans des bras de la bride ;
• la figure 9 est une vue en coupe selon le plan de coupe 9-9 de la figure 8 qui représente des moyens de blocage en rotation des éléments de maintien de la bride ;

DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES

[0025] Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par des mêmes références.

[0026] Dans la suite de la description, on adoptera à titre non limitatif des orientations longitudinale dirigée d'arrière en avant, verticale dirigée de bas en haut et transversale dirigée de gauche à droite. Ces orientations sont utilisées uniquement à titre de repère géométrique pour simplifier la compréhension de la description et des revendications. La direction verticale est de ce fait indépendante de la direction de la gravité. Un plan horizontal est défini comme étant orthogonal à la direction verticale.

[0027] Le terme "interne" sera utilisé pour désigner un élément de la fourchette 52 tourné vers l'espace embrassé par les bras 54 de la fourchette 52, tandis que le terme "externe" sera utilisé pour désigner des éléments tournés vers une direction opposée.

[0028] On a représenté à la figure 1 une culasse 10 de moteur thermique de véhicule automobile qui est destinée à être fixée contre une face supérieure horizontale d'un bloc-cylindres (non représenté) pour fermer au moins une rangée longitudinale de chambres 12 de combustion. La partie supérieure d'une chambre 12 de combustion est notamment visible aux figures 2 et 3.

[0029] Chaque chambre 12 de combustion d'une rangée présente une forme cylindrique d'axe "A" vertical. Les axes "A" des chambres 12 de combustion d'une rangée sont alignés dans un même plan longitudinal vertical qui sera par la suite appelé "plan d'alignement P".

[0030] La culasse 10 comporte une face 14 supérieure plane qui est creusée de diverses cavités pour recevoir plusieurs pièces telles que des soupapes d'admission et des soupapes d'échappement (non représentées).

[0031] La face 14 supérieure de la culasse 10 est aussi destinée à supporter deux arbres 16 à cames d'axe "B" longitudinal qui s'étendent symétriquement de part et d'autre du plan "P" d'alignement comme cela est représenté à la figure 4.

[0032] Les arbres 16 à cames sont montés rotatifs autour de leur axe "B" sur la culasse 10 par l'intermédiaire d'un support 18, parfois désigné par le terme "poutre". Comme représenté à la figure 5, ce support 18 se présente sous la forme d'une plaque horizontale rectangulaire suffisamment épaisse pour présenter une rigidité élevée. Le support 18 est ainsi délimité verticalement par une face 20 horizontale inférieure et par une face 22 horizontale supérieure. Le plan "P" d'alignement coupe ici le support 18 selon son axe longitudinal médian.

[0033] Le support 18 comporte des paliers (non représentés) pour recevoir à rotation les deux arbres 16 à cames. Le support 18 présente en outre des évidements qui permettent à des queues de soupape (non représentées) de venir en contact avec les cames de l'arbre 16 à cames par l'intermédiaire de linguets.

[0034] La face 20 inférieure du support 18 est plaquée contre la face 14 supérieure de la culasse 10. Le support 18 ainsi positionné est fixé de manière rigide avec la culasse 10. De cette manière, la face 22 horizontale supérieure du support 18 est parfaitement fixe par rapport à la face 14 supérieure de la culasse 10 sur toute sa surface. Ainsi, un composant fixé contre la face 22 supérieure du support 18 demeure positionné de manière parfaitement fixe par rapport à la culasse 10 même pendant le fonctionnement du moteur.

[0035] Un couvre-culasse 24 recouvre la face 22 supérieure du support 18, comme cela est illustré aux figures 1 et 4. Le couvre-culasse 24 se présente sous la forme d'une tôle fine dont deux bords 26 longitudinaux sont recourbés vers le bas de manière à venir en contact avec la face 22 supérieure du support tandis que la partie centrale du couvre-culasse 24 est agencée à distance au-dessus de la face 22 supérieure du support 18 pour permettre de loger les deux arbres 16 à cames dans un espace libre réservé entre la culasse 10 et le couvre-culasse 24. Le couvre-culasse 24 est ainsi fixé au support 18 par l'intermédiaire de ses deux bords 26 longitudinaux.

[0036] La partie centrale du couvre-culasse 24 est agencée à distance au-dessus de la culasse. Elle est de ce fait sujette à des vibrations par rapport à la culasse 10 lorsque le moteur est en fonctionnement.

[0037] Des injecteurs 28 sont agencés sur la culasse 10. Pour des raisons de clarté des dessins, on a représenté aux figures un seul injecteur 28 agencé sur la culasse 10. On comprendra néanmoins qu'un tel moteur comporte plusieurs injecteurs 28 dont chacun est associé à une chambre 12 de combustion. Tous les injecteurs 28 du moteur sont identiques et ils sont agencés de manière similaire sur la culasse 10.

[0038] L'injecteur 28 représenté aux figures 2 et 3 présente une forme globalement cylindrique d'axe principal vertical. L'injecteur 28 est destiné à être agencé coaxialement avec l'axe "A" de la chambre 12 associée. Il comporte un premier tronçon 30 d'extrémité inférieure d'injection qui est destiné à être agencé sous le couvre-culasse 24 et un deuxième tronçon 32 d'extrémité supérieure qui est destiné à être agencé au-dessus du couvre-culasse 24.

[0039] Le tronçon 30 inférieur comporte une buse 34 d'injection de carburant à son extrémité inférieure libre. Le tronçon 30 inférieur présente une forme étagée depuis son extrémité inférieure libre jusqu'à son extrémité supérieure plus large de diamètre "D1" maximal. Une partie inférieure de ce tronçon 30 est destinée à être insérée dans un puits 36 de la culasse 10 jusqu'à ce qu'un épaulement 38 inférieur soit en appui axial contre un siège 40 du puits 36. Le puits 36 se prolonge vers le haut de manière à traverser le support 18. Bien que cela ne soit pas représenté aux figures, une rondelle est généralement interposée entre l'épaulement 38 et le siège 40 pour permettre le réglage en hauteur des jets et pour garantir l'étanchéité.

[0040] Le tronçon 32 supérieur de l'injecteur 28 présente un encombrement radial plus important que le tronçon 30 inférieur. Ce tronçon 32 supérieur comporte des moyens de raccordement avec une réserve de carburant sous pression ainsi que des connecteurs électrique pour permettre la commande de l'émission des jets de carburant.

[0041] Le couvre-culasse 24 comporte un orifice 41 d'insertion de forme complémentaire d'une partie d'extrémité supérieure du tronçon 30 inférieur. Un joint d'étanchéité est interposé radialement entre le tronçon 30 inférieur et le couvre-culasse 24 pour garantir l'étanchéité de l'espace délimité entre le couvre-culasse 24 et la culasse 10.

[0042] Dans le mode de réalisation représenté aux figures, le tronçon 32 supérieur et le tronçon 30 inférieur sont indémontables l'un par rapport à l'autre ou tout au moins ils doivent être montés ensemble préalablement au montage de l'injecteur 28 sur la culasse 10. Du fait de l'encombrement radial du tronçon 32 supérieur au diamètre de l'orifice 41 d'insertion, l'injecteur 28 est nécessairement inséré verticalement dans le puits 36 après que le couvre-culasse 24 ait été positionné.

[0043] Par ailleurs, l'injecteur 28 doit être maintenu fermement par rapport à la culasse 10 pour éviter qu'il ne se soulève de son siège 40 en réaction à l'émission d'un jet de carburant et/ou à la pression exercée en fonctionnement dans la chambre de combustion. En outre, l'injecteur 28 doit aussi être indexé angulairement pour que les jets de carburant soient émis dans une direction prédéterminée.

[0044] Pour permettre le maintien et l'indexation de l'injecteur 28, le tronçon 30 inférieur d'injection comporte une portion supérieure de fixation comportant au moins deux encoches 42 latérales opposées transversalement, comme cela est illustré aux figures 2 et 5. Chaque encoche 42 est formée par une rainure longitudinale dont le fond 44 forme un méplat. Chaque encoche 42 est délimitée verticalement par une face 46 horizontale inférieure et par une face 48 horizontale supérieure.

[0045] Une bride 50 de fixation est destinée à coopérer avec ces encoches 42 pour maintenir et indexer l'injecteur 28. Une telle bride 50 est notamment visible aux figures 6 et 7. La bride 50 comporte une première partie avant en forme de fourchette 52 rigide. La fourchette 52 présente une section horizontale en forme de "U" dont l'ouverture est dirigée longitudinalement vers l'avant. La fourchette 52 comporte ainsi deux bras 54 longitudinaux dont les extrémités arrière sont liées par un demi-anneau 56.

[0046] Les deux bras 54 longitudinaux de la fourchette 52 sont écartés transversalement d'une distance supérieure au plus grand diamètre "D1" du tronçon 30 inférieur de l'injecteur 28 de manière que ledit tronçon 30 inférieur soit susceptible de coulisser axialement entre les bras 54.

[0047] La bride 50 comporte aussi une partie 58 arrière de fixation qui présente une forme de manche longitudinal qui s'étend vers l'arrière depuis le demi-anneau 56. Cette partie 58 de fixation est destinée à être fixée à la culasse 10 par l'intermédiaire d'une unique vis 60 d'axe vertical qui est illustrée aux figures 3 et 4. A cet effet, la partie 58 de fixation est traversée par un orifice 62 de passage de la vis 60.

[0048] La bride 50 est agencée sur la face 22 supérieure du support 18 de manière que la fourchette 52 soit en coïncidence avec le puits 36. Un perçage 63 est réalisé à travers le support 18 et dans la culasse 10 pour recevoir la vis 60 de fixation de la bride 50.

[0049] Pour permettre le maintien en position de l'injecteur 28 dans le puits 36 après que la bride 50 ait été positionnée sur le support 18, deux éléments 66 de maintien sont montés coulissants transversalement chacun dans un bras 54 associé. Chaque élément 66 de maintien est destiné à être inséré dans une encoche 42 latérale associée pour maintenir l'injecteur 28 verticalement en position contre son siège 40, comme cela est représenté à la figure 2.

[0050] Les deux éléments 66 de maintien sont identiques par symétrie par rapport à un plan vertical longitudinal médian de la bride 50. Chaque élément 66 de maintien comporte une extrémité 65 transversale interne libre qui est tournée vers l'injecteur 28.

[0051] Pour le montage de chaque élément 66 de maintien dans le bras 54 associé, chaque bras 54 présente dans sa face 67 interne tournée vers le bras 54 opposé, un logement 68. Pour permettre le montage des éléments 66 de maintien, chaque logement 68 traverse transversalement le bras 54 pour déboucher dans la face 70 externe du bras. Le logement 68 présente ici une forme cylindrique d'axe transversal.

[0052] Les deux éléments 66 de maintien sont montés coulissant transversalement entre une position écartée (non représentée) dans laquelle ils sont écartés d'une distance supérieure au plus grand diamètre "D1" du tronçon d'injection et une position rapprochée, illustrée aux figures 2, 6, 7 et 8, vers laquelle ils sont rappelés élastiquement et dans laquelle chaque élément 66 de maintien est susceptible d'être emboîté transversalement dans l'encoche 42 latérale associée.

[0053] Ainsi, en position écartée, chaque élément 66 de maintien est ici rétracté transversalement au moins en partie à l'intérieur du logement 68, tandis qu'en position rapprochée, les éléments 66 de maintien s'étendent l'un vers l'autre en saillie transversalement par rapport au bras 54 associé.

[0054] Pour éviter que les éléments 66 de maintien ne tombent de leur logement 68, chaque logement 68 présente, au niveau de son embouchure interne qui débouche dans la face 67 interne du bras, un rebord 72 qui diminue la section du logement 68 cylindrique. Comme représenté à la figure 8, une face transversale externe de ce rebord 72 est destinée à arrêter l'élément 66 de maintien associé en position rapprochée par coopération avec une face 74 de butée associée de l'élément 66 de maintien.

[0055] Lors de leur montage les éléments 66 de maintien sont insérés dans le logement 68 associé par son embouchure externe qui débouche dans la face 70 externe du bras 54. Pour maintenir l'élément 66 de maintien dans son logement 68, une vis 76 de fermeture ferme l'embouchure externe du logement 68.

[0056] En outre, le rappel élastique des éléments 66 de maintien vers leur position rapprochée est ici réalisé par interposition d'un organe élastique dans le logement 68 entre la vis 76 de fermeture et l'élément 66 de maintien associé. L'organe élastique est ici formé par un ressort 80 monté précontraint en compression. L'effort de précontrainte peut avantageusement être réglé en agissant sur la vis 76 de fermeture.

[0057] L'extrémité 65 interne de chaque élément 66 de maintien est biseautée de manière à former une rampe 82 dirigée verticalement vers le haut. Cette rampe 82 permet de commander automatiquement le coulissement des éléments 66 de maintien vers leur position écartée par contact avec l'injecteur 28 lors de l'insertion verticale vers le bas du tronçon 30 d'injection entre les bras 54. Les éléments 66 de maintien fonctionnent ainsi à la manière d'un pêne demi-tour de porte battante.

[0058] Chaque élément 66 de maintien et le logement 68 associé présentent globalement une forme cylindrique de révolution. Pour garantir que la rampe 82 soit toujours orientée vers le haut, il est prévu des moyens de blocage en rotation de l'élément 66 de maintien par rapport à son logement 68. Dans le mode de réalisation représenté aux figures, l'élément 66 de maintien est muni d'une rainure 83 transversale dans sa face cylindrique, ici tourné vers le bas, comme illustré à la figure 9. Une goupille 84 est agencée de manière à déboucher verticalement en saillie par rapport à une face cylindrique intérieure du logement 68 afin de pénétrer dans la rainure 83 pour bloquer l'élément 66 de maintien en rotation lors de son coulissement.

[0059] Par ailleurs, pour permettre l'indexage angulaire de l'injecteur 28 par rapport à la culasse 10, chaque élément 66 de maintien présente une face 86 d'extrémité interne qui s'étend longitudinalement, ici réduite à la tailler d'une arête longitudinale, qui est destinée à être appuyée sur toute sa longueur contre le fond de l'encoche 42 de l'injecteur.

[0060] Durant l'insertion de l'injecteur 28 dans la culasse 10, la bride 50 est destinée à être maintenue en position par la vis 60 non serrée permettant ainsi un pivotement limité de la bride 50 sur la culasse 10. Ceci permet de faciliter l'insertion de l'injecteur 28 dans la bride 50 et rattraper un éventuel défaut de positionnement de la bride, notamment un défaut de perpendicularité.

[0061] Ce pivotement limité de la bride 50 est avantageusement guidé par une liaison de type rotule avec la vis 60 de fixation. Pour ce faire, le pourtour supérieur de l'orifice 62 de passage présente avantageusement une forme de cuvette 88 concave tandis qu'une rondelle 90 de compensation présentant une face inférieure de forme convexe complémentaire. La rondelle 90 est interposée entre la tête de la vis 60 de fixation et la bride 50 de manière que sa face convexe soit reçue dans la cuvette 88.

[0062] Cependant, du fait de ce pivotement limité, la fourchette 52 de la bride 50 est susceptible de descendre au-dessous du niveau des encoches 42 de l'injecteur 28 après son insertion dans le puits 36. Pour garantir que la fourchette 52 occupera sa position verticale permettant l'emboîtement dans les encoches 42 malgré ce mouvement limité de la bride 50, un organe 92 de rappel élastique est interposé entre la culasse 10 et la fourchette 52. Il s'agit ici d'un ressort cylindrique qui est agencé autour du puits 36 et qui présente un diamètre supérieur à celui du tronçon inférieur de l'injecteur 28. Ce ressort est par exemple inséré dans un lamage 94 qui est réalisé autour du puits 36 et qui débouche dans la face supérieure du support 18. Ce lamage 94 permet de maintenir le ressort 92 en position. L'organe 92 de rappel élastique permet aussi de prévenir l'affaissement de la bride 50 lors de l'insertion de l'injecteur 28.

[0063] Lors du montage de la bride 50 de fixation, les éléments 66 de maintien sont tout d'abord insérés dans leur logement 68 associé par l'embouchure externe. Puis, le ressort 80 est inséré dans le logement 68 de la même manière. Enfin, les vis 76 de fermeture sont vissées pour boucher l'embouchure externe du logement, tout en permettant de précontraindre les ressorts 80 de manière à rappeler élastiquement les éléments 66 de maintien vers leur position rapprochée.

[0064] On décrit maintenant un procédé de fixation de l'injecteur 28 sur la culasse 10. Préalablement à la fixation de l'injecteur 28, le support 18 et les composants mobiles, notamment les arbres 16 à cames sont agencés sur la face 14 supérieure de la culasse 10.

[0065] Lors d'une première étape "E1" de positionnement, l'organe 92 de rappel élastique est inséré dans le lamage 94. Puis, la bride 50 est positionnée longitudinalement entre les deux arbres 16 à cames de manière que la fourchette 52 soit en coïncidence avec le puits 36 et de manière que l'orifice 62 de passage soit en coïncidence avec le perçage 63. L'organe 92 de rappel élastique est ainsi interposé entre la fourchette 52 et la culasse 10.

[0066] Puis, lors d'une deuxième étape "E2" de maintien en position, la vis 60 de fixation est insérée dans l'orifice 62 de passage et vissé dans le perçage 63, sans toutefois être serrée de manière à permettre le pivotement limité de la bride 50 par rapport à la culasse 10. Ceci permettra par la suite de faciliter l'insertion de l'injecteur 28 dans le puits 36.

[0067] Après le positionnement de la bride 50, une troisième étape "E3" de montage du couvre-culasse 24 est déclenchée. Durant cette étape, le couvre-culasse 24 est positionné et fixé à la culasse 10 en recouvrant la bride 50 ainsi que les arbres 16 à cames.

[0068] Ensuite, une quatrième étape "E4" d'insertion de l'injecteur 28 est réalisée. Au cours de cette étape, le tronçon 30 inférieur de l'injecteur 28 est inséré verticalement vers le bas dans l'orifice 41 d'insertion du couvre-culasse 24. Le tronçon 30 inférieur passe ensuite entre les bras 54 de la fourchette 52 en appuyant sur la rampe 84 des éléments 66 de maintien. Ceci provoque automatiquement le coulissement des éléments 66 de maintien vers leur position écartée à l'encontre de l'effort de rappel élastique permettant de poursuivre l'insertion de l'injecteur 28 entre les bras 54 de la fourchette 52.

[0069] L'insertion se poursuit jusqu'à ce que l'injecteur 28 soit en appui sur son siège 40. La fourchette 52 est simultanément repoussée vers le haut jusqu'à sa position de fixation par le ressort 92. Les encoches 42 latérales de l'injecteur 28 sont alors au niveau des éléments 66 de maintien et les éléments 66 de maintien sont alors libres d'être emboîtés élastiquement dans les encoches 42 latérales.

[0070] Enfin, lors d'une cinquième étape "E5" de fixation rigide, la vis 60 de fixation est serrée pour fixer rigidement la bride 50 sur la culasse 10. A cet effet, et comme représenté à la figure 3, un passage 96 d'accès est ménagé dans le couvre-culasse 24 pour insérer un outil tel qu'une clé dynamométrique.

[0071] Après serrage de la vis 60 de fixation, le passage 96 d'accès est rebouché avec un bouchon 98 de manière étanche lors d'une sixième étape "E6" de bouchage.

[0072] Chaque élément 66 de maintien comporte une face 100 horizontale inférieure de butée qui bloque le coulissement vertical vers le haut de l'injecteur 28 par coopération avec la face 46 inférieure de l'encoche 42 latérale pour maintenir l'injecteur 28 en appui contre son siège 40. L'injecteur 28 ne peut donc plus être retiré verticalement.

[0073] En outre, la face 86 plane en bout d'élément 66 de maintien permet d'empêcher la rotation de l'injecteur 28 autour de son axe "A".

[0074] Pour le démontage de l'injecteur 28, la vis 60 de fixation est totalement dévissée en passant un outil par le passage 96 d'accès du couvre-culasse 24. Puis le couvre-culasse 24 est lui-même démonté. L'ensemble formé par le couvre-culasse 24, la bride 50 et l'injecteur 28 est alors retiré de la culasse 10. Un opérateur peut alors accéder à la bride 50 permettant ainsi de la retirer par coulissement longitudinal par rapport à l'injecteur 28.

[0075] L'injecteur 28 peut alors être extrait de l'orifice 41 d'insertion du couvre-culasse 24 par coulissement vertical vers le haut.

[0076] L'agencement réalisé selon l'état de la technique permet ainsi de positionner la bride 50 sur la culasse 10 avant que l'injecteur 28 ne soit inséré dans le puits 36. Ceci permet notamment de fixer facilement l'injecteur 28 lorsque la bride 50 n'est pas accessible.

[0077] Cela permet aussi de simplifier le montage des injecteurs 28 même lorsque les brides 50 sont encore accessibles en éliminant l'étape d'assemblage de la bride avec l'injecteur préalablement au positionnement simultané de la bride et de l'injecteur sur la culasse.

Revendications

1. Agencement pour le montage d'un injecteur (28) sur une culasse (10) de moteur thermique d'un véhicule automobile, l'injecteur (28) présentant un axe (A) principal vertical et comportant un tronçon (30) d'extrémité inférieure d'injection qui est destiné à être inséré dans un puits (36) de la culasse (10), le tronçon (30) d'injection comportant au moins deux encoches (42) latérales opposées transversalement, l'agencement comportant une bride (50) de fixation qui comporte :

- une partie (58) de fixation qui est destinée à être fixée à la culasse (10),

- deux éléments (66) de maintien de forme cylindrique de révolution qui sont destinés à être insérés dans les encoches (42) latérales pour maintenir l'injecteur (28) verticalement dans le puits (36), ;

- une fourchette (52) rigide qui comporte deux bras (54) longitudinaux écartés transversalement entre lesquels le tronçon (30) d'injection est susceptible de coulisser axialement où les deux éléments (66) de maintien sont montés mobiles transversalement entre une position écartée dans laquelle ils sont écartés d'une distance supérieure au plus grand diamètre (D1) du tronçon (30) d'injection et une position rapprochée vers laquelle ils sont rappelés élastiquement et dans laquelle chaque élément (66) de maintien est susceptible d'être emboîté transversalement dans l'encoche (42) latérale associée, caractérisé en ce que chaque élément (66) de maintien étant monté coulissant transversalement dans un bras (54) associé et présentant une face (82) en forme de rampe dirigée axialement vers le haut de manière que lors de son insertion verticale dans le puits (36), le tronçon (30) d'injection entre les bras (54) appuie sur rampes (82) des éléments (66) de maintien pour les faire coulisser vers leur position écartée.

2. Agencement selon la revendications 1 , caractérisé en ce que les éléments (66) de maintien comportent une face (100) inférieure de butée qui bloque le coulissement vertical vers le haut de l'injecteur (28) par rapport à la bride (50) lorsque les éléments (66) de maintien sont emboîtés dans les encoches (42) latérales.

3. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque élément (66) de maintien comporte une face (86) plane d'extrémité libre qui s'étend longitudinalement pour bloquer la rotation de l'injecteur (28) par contact avec un fond (44) plan de l'encoche (42).

4. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (58) de fixation de la bride (50) est susceptible d'être fixée sur la culasse (10) par l'intermédiaire d'une vis (60) d'axe vertical.

5. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une rondelle (90) de compensation à rotule est interposée entre une tête de la vis (60) et la bride (50) pour permettre un pivotement de la bride (50) par rapport à la culasse (10) lorsque la vis (60) n'est pas serrée, notamment pour permettre la correction d'un défaut de perpendicularité.

6. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un organe (92) de rappel élastique travaillant en compression est interposé entre la fourchette (52) de la bride (50) et la culasse (10) afin de permettre un maintien avec mouvement limité de la bride (50) en position sur la culasse (10) avant la fixation de la bride (50) sur la culasse (10).

7. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un couvre-culasse (24) est agencé au-dessus de la culasse (10), la bride (50) étant interposée entre la culasse (10) et le couvre-culasse (24), le couvre-culasse (24) comportant un orifice (41) d'insertion de l'injecteur qui est agencé en coïncidence avec le puits (36).

8. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le couvre-culasse (24) comporte un passage (96) d'accès à la partie (58) de fixation de la bride (50).

9. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (50) est fixée à la culasse par l'intermédiaire d'un support (18) d'arbres (16) à cames qui est lui-même fixé directement sur la culasse (10).

10. Procédé de fixation d'un injecteur (28) sur une culasse (10) mettant en œuvre l'agencement selon la revendication 9 prise en combinaison avec les revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte successivement les étapes suivantes :

- une première étape (E1) de positionnement la bride (50) sur la culasse (10) avec interposition de l'organe (92) de rappel élastique entre la fourchette (52) et la culasse (10) ;

- une deuxième étape (E2) de maintien en position de la bride (50) au moyen d'une vis (60) non serrée de manière à conserver un pivotement limité de la bride (50) par rapport à la culasse (10) ;

- une troisième étape (E3) de montage du couvre-culasse (24) sur la culasse (10) ;

- une quatrième étape (E4) d'insertion du tronçon (30) d'injection dans l'orifice (41) d'insertion du couvre-culasse (24) et dans le puits (36) de la culasse (10) jusqu'à emboîtement élastique des éléments (66) de maintien dans les encoches (42) latérales ;

- une cinquième étape (E5) de fixation rigide de la bride (50) sur la culasse (10) qui consiste à serrer la vis (60) en passant un outil adapté par le passage (96) d'accès ;

- une sixième étape (E6) de bouchage au cours de laquelle le passage (96) d'accès est rebouché de manière étanche avec un bouchon (98).

Ansprüche

1. Anordnung zur Montage einer Einspritzdüse (28) auf einem Zylinderkopf (10) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Einspritzdüse (28) eine vertikale Hauptachse (A) aufweist und einen unteren Einspritz-Endabschnitt (30) umfasst, der dazu bestimmt ist, in einen Schacht (36) des Zylinderkopfes (10) eingeführt zu sein, der Einspritzabschnitt (30) aufweisend mindestens zwei seitliche Rillen (42), die in Querrichtung entgegengesetzt verlaufen, die Anordnung aufweisend einen Befestigungsflansch (50), der Folgendes aufweist:

- einen Befestigungsabschnitt (58), der dazu bestimmt ist, am Zylinderkopf (10) befestigt zu sein,

- zwei Halteelemente (66) rotationszylindrischer Form, die dazu bestimmt sind, in die seitlichen Rillen (42) eingeführt zu sein, um die Einspritzdüse (28) vertikal in dem Schacht (36) zu halten,

- eine starre Gabel (52), die zwei Längsarme (54) aufweist, die in Querrichtung gespreizt sind, zwischen denen der Einspritzabschnitt (30) axial gleiten kann, wo die zwei Halteelemente (66) in Querrichtung zwischen einer gespreizten Position, in der sie um einen Abstand größer als der größte Durchmesser (D1) des Einspritzabschnitts (30) gespreizt sind, und einer angenäherten Position, in die sie elastisch zurückgeholt werden, und in der jedes Halteelement (66) quer in die zugehörige seitliche Rille (42) eingepasst werden kann, beweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteelement (66) in Querrichtung in einem zugehörigen Arm (54) gleitend gelagert ist und eine rampenförmige Seite (82) aufweist, die axial nach oben gerichtet ist, so dass der Einspritzabschnitt (30) zwischen den Armen (54) bei seiner vertikalen Einführung in den Schacht (36) auf Rampen (82) der Halteelemente (66) drückt, um sie zu ihrer gespreizten Position gleiten zu lassen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (66) eine untere Anschlagseite (100) aufweisen, die das vertikale Gleiten zum oberen Bereich der Einspritzdüse (28) bezogen auf den Flansch (50) blockiert, wenn die Halteelemente (66) in die seitlichen Rillen (42) eingefügt sind.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteelement (66) eine freie ebene Endseite (86) aufweist, die sich in Längsrichtung erstreckt, um die Drehung der Einspritzdüse (28) durch Kontakt mit einem ebenen Boden (44) der Rille (42) zu blockieren.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (58) des Flansches (50) geeignet ist, mittels einer Schraube (60) mit vertikaler Achse auf dem Zylinderkopf (10) befestigt zu sein.

5. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kugelgelenk-Ausgleichsscheibe (90) zwischen einem Kopf der Schraube (60) und dem Flansch (50) eingefügt ist, um ein Schwenken des Flansches (50) bezogen auf den Zylinderkopf (10) zu gestatten, wenn die Schraube (60) nicht festgezogen ist, insbesondere um die Korrektur eines Fehlers der senkrechten Ausrichtung zu gestatten.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisches Rückholelement (92), das mit Druck arbeitet, zwischen der Gabel (52) des Flansches (50) und dem Zylinderkopf (10) eingefügt ist, um einen Halt mit begrenzter Bewegung des Flansches (50) in Position auf dem Zylinderkopf (10) vor der Befestigung des Flansches (50) auf dem Zylinderkopf (10) zu gestatten.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderkopfhaube (24) über dem Zylinderkopf (10) angeordnet ist, wobei der Flansch (50) zwischen dem Zylinderkopf (10) und der Zylinderkopfhaube (24) eingefügt ist, wobei die Zylinderkopfhaube (24) eine Öffnung (41) zur Einführung der Einspritzdüse aufweist, die deckungsgleich mit dem Schacht (36) angeordnet ist.

8. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkopfhaube (24) einen Durchgang (96) zum Zugang zu dem Befestigungsabschnitt (58) des Flansches (50) aufweist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (50) mittels eines Trägers (18) für Nockenwellen (16), der selbst direkt auf dem Zylinderkopf (10) befestigt ist, auf dem Zylinderkopf befestigt ist.

10. Verfahren zur Befestigung einer Einspritzdüse (28) auf einem Zylinderkopf (10) unter Verwendung der Anordnung nach Anspruch 9 in Kombination mit den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es nacheinander die folgenden Schritte aufweist:

- einen ersten Schritt (E1) des Positionierens des Flansches (50) auf dem Zylinderkopf (10) mit Einfügung des elastischen Rückholelements (92) zwischen die Gabel (52) und den Zylinderkopf (10);

- einen zweiten Schritt (E2) des Inpositionhaltens des Flansches (50) mittels einer nicht festgezogenen Schraube (60), um ein begrenztes Schwenken des Flansches (50) bezogen auf den Zylinderkopf (10) beizubehalten;

- einen dritten Schritt (E3) des Montierens der Zylinderkopfhaube (24) auf den Zylinderkopf (10);

- einen vierten Schritt (E4) des Einführens des Einspritzabschnitts (30) in die Einführungsöffnung (41) der Zylinderkopfhaube (24) und in den Schacht (36) des Zylinderkopfes (10) bis zur elastischen Einpassung der Halteelemente (66) in die seitlichen Rillen (42);

- einen fünften Schritt (E5) des starren Befestigens des Flansches (50) auf dem Zylinderkopf (10), der darin besteht, die Schraube (60) festzuziehen, wobei ein geeignetes Werkzeug durch den Zugangsdurchgang (96) hindurchgeführt wird;

- einen sechsten Schritt (E6) des Verschließens, bei dem der Zugangsdurchgang (96) mit einem Stopfen (98) wieder dicht verschlossen wird.

Claims

1. Arrangement for mounting an injector (28) on a cylinder head (10) of the combustion engine of a motor vehicle, the injector (28) having a vertical main axis (A) and comprising a lower end injection portion (30) which is intended to be inserted into a well (36) in the cylinder head (10), the injection portion (30) comprising at least two transversely opposed lateral notches (42), the arrangement comprising a fixing clamp (50) which comprises:

- a fixing part (58) which is intended to be fixed to the cylinder head (10),

- two retaining elements (66) in the shape of cylinders of revolution which are intended to be inserted in the lateral notches (42) so as to hold the injector (28) vertically in the well (36) ;

- a rigid fork (52) which comprises two transversely separated longitudinal arms (54) between which the injection portion (30) is able to slide axially

wherein the two retaining elements (66) are mounted with the ability to move transversely between a parted position in which they are parted by a distance greater than the largest diameter (D1) of the injection portion (30) and a closer-together position towards which they are elastically returned and in which each retaining element (66) is capable of being fitted transversely into the associated lateral notch (42),
characterized in that each retaining element (66) is mounted with the ability to slide transversely in an associated arm (54) and has a face (82) in the form of a ramp facing axially upwards so that as it is inserted vertical into the well (36), the injection portion (30) between the arms (54) presses on the ramps (82) of the retaining elements (66) in order to make them slide towards their parted position.

2. Arrangement according to Claim 1, characterized in that the retaining elements (66) have a lower abutment face (100) which blocks the upwards vertical sliding of the injector (28) with respect to the clamp (50) when the retaining elements (66) are fitted into the lateral notches (42).

3. Arrangement according to either one of Claims 1 and 2, characterized in that each retaining element (66) comprises a planar free-end face (86) which extends longitudinally to block the rotation of the injector (28) by contact with a flat bottom (44) of the notch (42) .

4. Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the fixing part (58) of the clamp (50) is capable of being fixed to the cylinder head (10) by means of a screw (60) of vertical axis.

5. Arrangement according to the preceding claim, characterized in that a spherical levelling washer (90) is interposed between a head of the screw (60) and the clamp (50) in order to allow the clamp (50) to pivot with respect to the cylinder head (10) when the screw (60) is not tightened, notably in order to allow a perpendicularity defect to be corrected.

6. Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that an elastic return member (92) working in compression is interposed between the fork (52) of the clamp (50) and the cylinder head (10) so as to allow the clamp (50) to be held in position on the cylinder head (10) with limited movement before the clamp (50) is fixed to the cylinder head (10).

7. Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that a cylinder head cover (24) is arranged over the cylinder head (10), the clamp (50) being interposed between the cylinder head (10) and the cylinder head cover (24), the cylinder head cover (24) comprising an orifice (41) for the insertion of the injector which orifice is arranged to coincide with the well (36).

8. Arrangement according to the preceding claim, characterized in that the cylinder head cover (24) comprises a passage (96) providing access to the fixing part (58) of the clamp (50).

9. Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the clamp (50) is fixed to the cylinder head via a support (18) for a cam shaft (16), which support is itself fixed directly to the cylinder head (10).

10. Method for fixing an injector (28) to a cylinder head (10) employing the arrangement according to Claim 9 taken in combination with Claims 4 to 6, characterized in that it comprises the following successive steps:

- a first step (E1) of the positioning the clamp (50) on the cylinder head (10) with the interposition of the elastic return member (92) between the fork (52) and the cylinder head (10);

- a second step (E2) of holding the clamp (50) in position by means of a screw (60) that is not yet tightened, so as to maintain limited pivoting of the clamp (50) with respect to the cylinder head (10);

- a third step (E3) of mounting of the cylinder head cover (24) on the cylinder head (10);

- a fourth step (E4) of inserting the injection portion (30) into the insertion orifice (41) in the cylinder head cover (24) and into the well (36) in the cylinder head (10) until the retaining elements (66) are fitted elastically into the lateral notches (42);

- a fifth step (E5) of rigidly fixing the clamp (50) to the cylinder head (10) and which consists in tightening the screw (60) by passing a suitable tool through the access passage (96);

- a sixth step (E6) of plugging, during which the access passage (96) is re-sealed using a plug (98) .

Dessins