FR3101678A1 - Rampe d'injection pour moteur - Google Patents

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Abstract

Rampe d'injection pour moteur Rampe d'injection (5) pour un moteur à combustion (3) d'un véhicule (1) automobile, notamment pour un moteur à combustion apte à fonctionner avec du gaz naturel comprimé, la rampe d'injection comprenant un corps tubulaire (11) pourvu d'une première extrémité (12) et d'une deuxième extrémité (13), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une patte de fixation (14, 15) formant un bouchon de la première extrémité ou de la deuxième extrémité. Figure pour l’abrégé : figure 4

Description

Rampe d'injection pour moteur
L’invention concerne une rampe d'injection pour un moteur d'un véhicule automobile, notamment pour un moteur apte à fonctionner avec du gaz naturel comprimé. L’invention porte aussi sur un dispositif d'injection pour moteur comprenant une telle rampe d'injection. L’invention porte encore sur un groupe motopropulseur comprenant une telle rampe d'injection et/ou un tel dispositif d'injection pour moteur. L’invention porte enfin sur un véhicule automobile comprenant une telle rampe d'injection et/ou un tel dispositif d'injection pour moteur et/ou un tel groupe motopropulseur.
Etat de la technique antérieure
Les moteurs à combustion, notamment les moteurs fonctionnant au gaz naturel comprimé comprennent généralement un dispositif d'injection de carburant pourvu d'une rampe d'injection. La rampe d'injection est reliée à une pluralité d'injecteurs aptes à injecter le carburant dans des chambres de combustion. La rampe d'injection se présente généralement sous une forme tubulaire et longitudinale. Elle comprend des ouvertures distribuées sur sa longueur, chacune des ouvertures étant reliée à un injecteur.
La figure 1 illustre une rampe d'injection 5' selon l'état de la technique. Elle comprend un corps tubulaire 11' de section sensiblement rectangulaire. Le corps est pourvu de trois ouvertures 19' destinées à être reliées à trois injecteurs. Le corps comprend également deux extrémités 12', 13' obturées par deux bouchons 14', 15'. L'un des deux bouchons est équipé d'une arrivée 20' de carburant. En outre, la rampe d'injection selon l'état de la technique comprend deux pattes de fixation 31', 32' fixées sur le corps tubulaire 11'. Ces pattes de fixation sont destinées à être fixées, notamment vissées, sur un carter du moteur à combustion ou sur un carter d'un répartiteur d'admission lui-même fixé au moteur à combustion. Le carter (non représenté) doit comprendre à cet effet des surfaces spécialement aménagées pour recevoir les extrémités des deux pattes de fixations 31', 32'.
La fixation des rampes d'injections selon l'état de la technique impose donc de prévoir sur le carter une surface de fixation, généralement sous la forme de bossage. Ces bossages alourdissent le carter et les pattes de fixation alourdissent la rampe d'injection. De plus le procédé de montage d'une rampe de fixation requière la fixation des deux pattes de fixations à la fois au corps de la rampe d'injection et au carter, ce qui le rend long à exécuter. Enfin l'assemblage obtenu est encombrant : les pattes de fixation occupent un volume autour du moteur à combustion ou du répartiteur d'admission qui ne peut pas être utilisé pour loger d'autres équipements.
Présentation de l'invention
Le but de l’invention est de fournir une rampe d'injection remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les rampes d'injection connues de l’art antérieur.
Plus précisément, un premier objet de l’invention est de réaliser une rampe d'injection légère et peu encombrante.
Un second objet de l’invention est de réaliser une rampe d'injection facile et rapide à assembler.
Un troisième objet de l'invention est une solution pour fixer fermement une rampe d'injection à un carter.
L'invention se rapporte à une rampe d'injection pour un moteur à combustion d'un véhicule automobile, notamment pour un moteur à combustion apte à fonctionner avec du gaz naturel comprimé, la rampe d'injection comprenant un corps tubulaire pourvu d'une première extrémité et d'une deuxième extrémité, la rampe d'injection comprenant au moins une patte de fixation formant un bouchon de la première extrémité ou de la deuxième extrémité.
Le corps tubulaire peut s'étendre parallèlement à un axe longitudinal, l'au moins une patte de fixation s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal.
La rampe d'injection peut comprendre une première patte de fixation formant un bouchon de la première extrémité et une deuxième patte de fixation formant un bouchon de la deuxième extrémité.
La première patte de fixation peut s'étendre selon un axe sensiblement parallèle à l'axe selon lequel s'étend la deuxième patte de fixation.
La rampe d'injection peut comprendre au moins une ouverture destinée à être reliée à un injecteur, l'au moins une ouverture étant orientée dans une direction sensiblement identique à une direction dans laquelle l'au moins une patte de fixation s'étend.
Le corps tubulaire peut comprendre une ouverture d'arrivée formant une arrivée de combustible, l'ouverture d'arrivée étant orientée dans une direction sensiblement perpendiculaire à un axe selon lequel l'au moins une patte de fixation s'étend et/ou sensiblement perpendiculaire à un axe selon lequel le corps s'étend.
L'au moins une patte de fixation peut être une plaque d'épaisseur sensiblement constante.
L'au moins une patte de fixation peut comprendre une ouverture apte à coopérer avec un moyen de fixation, notamment une ouverture apte à coopérer avec une vis.
L'invention se rapporte également à un dispositif d'injection pour un moteur à combustion comprenant un carter, notamment un répartiteur d'admission pourvu d'un carter, et une rampe d'injection telle que définie précédemment la rampe d'injection étant fixée au carter par l'intermédiaire de l'au moins une patte de fixation.
Le carter peut comprendre un bossage pourvu d'une ouverture, ladite ouverture étant destinée à recevoir un injecteur relié à la rampe d'injection, l'au moins une patte de fixation étant fixée au carter par une face latérale du bossage.
L'invention se rapporte également à un groupe motopropulseur, notamment un groupe motopropulseur apte à fonctionner avec du gaz naturel comprimé, comprenant une rampe d'injection telle que définie précédemment et/ou un dispositif d'injection tel que défini précédemment.
L'invention se rapporte également à un véhicule automobile comprenant une rampe d'injection telle que définie précédemment et/ou un dispositif d'injection tel que défini précédemment, et/ou un groupe motopropulseur tel que défini précédemment.
Présentation des figures
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 est une vue isométrique d'une rampe d'injection selon l'état de la technique.
La figure 2 est une vue schématique d'un véhicule automobile selon un mode réalisation de l'invention.
La figure 3 est une vue isométrique d'un dispositif d'injection selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 est une vue isométrique d'une rampe d'injection selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 5 est une vue isométrique partiel du dispositif d'injection fixé à un moteur à combustion.
La figure 6 est une vue partielle en coupe du dispositif d'injection.
Description détaillée
La figure 2 illustre schématiquement un véhicule 1 automobile équipé d’un groupe motopropulseur 2 selon un mode de réalisation de l'invention. Le véhicule 1 peut être de toute nature. Notamment, il peut être par exemple un véhicule particulier, un véhicule utilitaire, un camion ou un bus. Le groupe motopropulseur 2 comprend un moteur à combustion 3 et un dispositif d'injection 4. Le dispositif d'injection 4 est un système permettant d'injecter du carburant, éventuellement associé avec un comburant, dans des chambres de combustion du moteur à combustion 3. En fonctionnement normal, le carburant circule dans le dispositif d'injection de l'amont vers l'aval. Le carburant avec lequel fonctionne le moteur à combustion peut être quelconque. Par exemple, il peut être de l'essence, du gazole, du gaz de pétrole liquéfié, du gaz naturel liquéfié, du gaz naturel comprimé, voire même du biométhane. Selon le mode de réalisation qui est présenté, le moteur à combustion fonctionne avec du gaz naturel comprimé, également connu par l'abréviation "GNV".
Le dispositif d'injection 4 comprend au moins une rampe d'injection 5 et un répartiteur d'admission 6. L'au moins une rampe d'injection 5 est reliée en amont à une conduite d'admission 7. La conduite d'admission 7 peut elle-même être reliée en amont à un réservoir 8. Avantageusement, le dispositif d'injection comprend également un moyen de pompage pour alimenter la rampe d'injection en carburant. L'au moins une rampe d'injection 5 est reliée en aval à trois injecteurs 9. Les injecteurs sont reliés en aval au répartiteur d'admission 6. Le répartiteur d'admission 6 est lui-même fixé au moteur à combustion 3. La rampe d'injection 5 est également fixée directement au répartiteur d'admission 6 par des pattes de fixation 14, 15.
La figure 3 représente trois dispositions de la rampe d'injection 5. Ces dispositions mettent en valeur un allongement des distances du mélange air/carburant entre l’extrémité injecteur et la soupape permettant de quantifier le phénomène de refoulement pour éviter des richesses poste à poste différente. En augmentant la distance du dispositif, on peut restreindre le phénomène de refoulement et obtenir une richesse équivalente entre les postes. Selon un mode de réalisation préféré, la distance entre le nez d’injecteur et la soupape peut-être entre 200mm et 100mm.
La figure 4 illustre plus en détail une rampe d'injection 5 selon un mode de réalisation de l'invention. La rampe d'injection est un moyen de distribution du carburant aux différents injecteurs 9 auxquels elle est reliée. Elle est donc apte à contenir du carburant sous pression, sous forme liquide ou gazeuse. La rampe d'injection 5 comprend un corps tubulaire 11. Le corps tubulaire 11 est un tube à l'intérieur du quel peut circuler le carburant de sorte à être acheminé vers les injecteurs 9. Le corps tubulaire 11 s'étend de manière rectiligne parallèlement à l'axe longitudinal X. Selon le mode de réalisation présenté, le corps tubulaire 11 est un profilé, c’est-à-dire que la section du corps tubulaire 11, perpendiculairement à l'axe longitudinal X, est constante. En particulier la section du corps tubulaire 11 est de forme rectangulaire. Le corps tubulaires présente donc quatre faces extérieures. Chacune des quatre faces est perpendiculaire aux deux faces qui lui sont adjacentes. En variante, la section du corps tubulaire pourrait avoir une forme différente, notamment une forme circulaire. La section du corps tubulaire pourrait également être variable le long de l'axe longitudinal X. A l'intérieur du corps tubulaire 11, se trouve une chambre apte à contenir du carburant et à le distribuer aux injecteurs 9.
Le corps tubulaire 11 comprend une première extrémité 12 et une deuxième extrémité 13. La deuxième extrémité 13 est opposée à la première extrémité 12 suivant l'axe longitudinal X. La rampe d'injection 5 comprend une première patte de fixation 14 formant un bouchon de la première extrémité 12 et une deuxième patte de fixation 15 formant un bouchon de la deuxième extrémité 13. Autrement dit, la patte de fixation bouche ou ferme la chambre du corps tubulaire au niveau de sa première extrémité et, de même, la deuxième patte de fixation bouche ou ferme la chambre du corps tubulaire au niveau de sa deuxième extrémité. La première patte de fixation et la deuxième patte de fixation jouent donc le double rôle de moyen de fixation de la rampe d'injection et de bouchon des extrémités du corps tubulaire. Les pattes de fixations 14 et 15 sont fixées au corps tubulaire 11 de manière étanche, c’est-à-dire que le carburant contenu à l'intérieur de la chambre ne peut pas s'échapper entre la patte de fixation et le corps tubulaire 11.
En variante, la rampe d'injection pourrait ne comprendre que la première patte de fixation ou que la deuxième patte de fixation. La rampe d'injection pourrait également comprendre, en complément, une troisième patte de fixation fixée de manière plus traditionnelle au corps tubulaire 11.
Selon le mode de réalisation présenté la première patte de fixation 14 est identique ou sensiblement identique à la deuxième patte de fixation 15. On décrit donc à présent la patte de fixation 14. La patte de fixation est un élément monobloc. Elle peut se présenter sous la forme d'une plaque d'épaisseur sensiblement constante. Elle peut être fabriquée en acier, par exemple en découpant et/ou en déformant une plaque de tôle. Comme cela est bien visible sur la figure 4, la patte de fixation peut s'étendre dans un unique plan, c’est-à-dire ne comprendre aucun pli. Ainsi, elle peut être obtenu uniquement en découpant une feuille de tôle plane à la dimension voulue, sans la plier, ce qui facilite sa fabrication.
La première patte de fixation 14 et la deuxième patte de fixation 15 s'étendent toutes deux parallèlement à un axe transversal Y. L'axe transversal Y est sensiblement perpendiculaire à l'axe X. La patte de fixation 14 peut être décomposée en trois portions 14A, 14B, 14C suivant l'axe transversal Y. Une première portion 14A peut être positionnée en vis-à-vis de l'extrémité 12 du corps tubulaire 11. Cette première portion forme donc un bouchon du corps tubulaire. La première portion 14A peut avoir une forme épousant globalement la section du corps tubulaire 11, c’est-à-dire une forme rectangulaire dans le cas d'espèce. La patte de fixation peut être par exemple soudée, frettée ou encore emmanchée au corps tubulaire 11. Elle pourrait même être taillée dans la masse du corps tubulaire 11. D'autre technique d'assemblage peuvent également être envisagées. Une deuxième portion 14B peut former une interface de fixation avec le répartiteur d'admission 6. A cet effet, la deuxième portion 14B comprend une ouverture 18 apte à coopérer avec un moyen de fixation. Notamment l'ouverture 18 est apte à coopérer avec une vis de fixation. Enfin, la troisième portion 14C est interposée entre la première portion 14A et la deuxième portion 14B. Elle peut être plus mince que la première portion et que la deuxième portion tout en conservant une rigidité suffisante pour assurer le maintien de la rampe d'injection.
Le corps tubulaire 11 comprend en outre trois ouvertures 19 destinées à être connectées à trois injecteurs 9. Ces trois ouvertures 19 sont réparties sur l'une des quatre faces du corps tubulaires 11. Une première ouverture est positionnée sensiblement du côté de la première extrémité 12, une deuxième ouverture est positionnée sensiblement du côté de la deuxième extrémité 13, enfin la troisième ouverture est positionnée sensiblement au milieu du corps tubulaire 11. Elles sont orientées dans une direction identique à la direction dans laquelle les deux pattes de fixation s'étendent, c’est-à-dire qu'elles sont orientées parallèlement à l'axe transversal Y. Les trois injecteurs 9 sont fixés à la rampe d'injection par ces trois ouvertures 19. Ils ont une forme globalement allongée et s'étendent donc parallèlement aux deux pattes de fixations. Les deux pattes de fixations et les trois injecteurs s'étendent depuis le corps tubulaire 11 dans le même demi plan. Cette configuration des pattes de fixation permet en outre de protéger les injecteurs d'éventuels chocs latéraux, tout en limitant l'encombrement du dispositif d'injection. Chaque injecteur 9 est également pourvu d'un connecteur électrique 10. Le connecteur électrique 10 permet de transmettre des ordres de commandes à l'injecteur 9 pour contrôler son fonctionnement. On remarque que les connecteurs 10 sont inclinés par rapport à l'axe transversal Y ce qui les rend facilement accessibles pour réaliser leur branchement. Ainsi positionnées, les pattes de fixation ne gênent pas l'opération de branchement des connecteurs électriques 10.
Le corps tubulaire 11 comprend également une ouverture d'arrivée 20 formant une arrivée de combustible. Elle peut également comprendre un piquage formant une interface pour un capteur de pression et/ou de température du combustible. L'ouverture d'arrivée 20 peut être orientée dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X et à l'axe transversal Y. En particulier, l'ouverture d'arrivée 20 est aménagée sur une face du corps tubulaire 11 perpendiculaire à la face sur laquelle sont aménagées les trois ouvertures 19 reliées aux injecteurs. En variante, l'ouverture d'arrivée pourrait être orientée dans une direction opposée aux ouvertures 19, c'est-à-dire qu'elles pourraient être aménagées sur une face du corps tubulaire 11 opposée à la face sur laquelle sont aménagées les trois ouvertures 19 reliées aux injecteurs.
Les trois ouvertures 19 et l'ouverture d'arrivée 20 se présentent sous la forme de raccords hydrauliques saillant par rapport au corps tubulaire 11. Ces raccords hydrauliques on globalement une forme de révolution, notamment une forme cylindrique. L'axe de révolution des raccords définit l'axe selon lequel l'ouverture correspondante est orientée. En variante, les ouvertures pourraient se présenter sous une forme différente. La direction donnée par une ouverture peut être définie de manière plus générale comme la direction d'un axe perpendiculaire au plan formé par l'ouverture considérée.
La figure 5 illustre partiellement le dispositif d'injection fixée au moteur à combustion. Le répartiteur d'admission 6, que l'on pourrait également dénommer plenum, est un organe fixé au moteur à combustion 3, notamment à sa culasse, et dans lequel peut se former un mélange gazeux destiné à être injecté dans les chambres de combustions du moteur à combustion. A cet effet, le répartiteur d'admission comprend un carter 21 ou boîtier, à l'intérieur duquel est formé une chambre intérieure destinée à recevoir le mélange gazeux ou liquide. Le répartiteur d'admission comprend également autant d'ouvertures 22 qu'il y a d'injecteurs dans le dispositif d'injection. Ces ouvertures 22 communiquent avec la chambre intérieure du répartiteur d'admission 6. En remarque, sur la figure 3 et sur la figure 5 certains injecteurs ont été masqués pour bien rendre visible les ouvertures 22 destinées à recevoir les injecteurs 9. Chaque ouverture 22 est intégrée dans un bossage 23 formé dans le carter 21 du répartiteur d'admission 6. Les bossages 23 sont des reliefs formés à la surface extérieure du répartiteur d'admission 6. Ils peuvent avoir une forme de pavé géométrique. L'ouverture 22 peut être agencée sensiblement au centre d'une première face de ce pavé. Cette première face s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe transversal Y selon lequel l'injecteur s'étend.
Comme représenté sur la vue en coupe de la figure 6, Les pattes de fixations 14, 15 sont fixées à certains bossages 23 au niveau de faces latérales de ces bossages. Les faces latérales du bossage sont des faces parallèles à l'axe transversal Y. Ce sont également des faces perpendiculaires à la première face mentionnée plus haut dans laquelle se trouve l'ouverture 22. Les faces latérales peuvent comprendre une ouverture taraudée 24 s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal X. Une vis de fixation peut être insérée au travers de l'ouverture 18 de la patte de fixation et de l'ouverture taraudée 24 pour fixer la patte de fixation contre le bossage. La profondeur de l'ouverture taraudée 24 est telle qu'elle ne communique pas avec l'ouverture 22 dans laquelle est logée l'injecteur 9.
Pour fabriquer la rampe d'injection 5, on peut fixer fermement les pattes de fixation 14 et 15 au corps tubulaire 11. Ainsi dans une même opération on bouche les extrémités du corps tubulaire et on fixe les pattes de fixation au corps tubulaire 11. La fabrication de la rampe d'injection est donc particulièrement simplifiée.
Pour assembler le dispositif d'injection, on peut insérer les injecteurs 9 dans les ouvertures 22 et les raccorder aux ouvertures 19 grâce aux raccords hydrauliques. La rampe d'injection est ainsi en partie maintenue en position par l'intermédiaire des injecteurs 9. Pour compléter le montage, on visse deux vis de fixation au travers de chacune des ouvertures 18 et 24. La rampe d'injection est alors fixée fermement au répartiteur d'admission via les pattes de fixation 14 et 15. Comme les pattes de fixation s'étendent parallèlement aux injecteurs et dans le même plan que les injecteurs, les efforts induits par les injecteurs sur la rampe d'injection sont supportés sans forte-à faux et sans induire de couple de rotation sur les pattes de fixation. Enfin, on peut connecter la conduite d'admission 7 à l'ouverture d'arrivée 20. On peut ensuite brancher sans gêne les injecteurs 9 via leurs connecteurs électriques 10.
Grâce à l'invention on obtient donc une rampe d'injection et un dispositif d'injection particulièrement simples à assembler. La rampe d'injection et le dispositif d'injection sont également légers et compacts.

Claims (12)

  1. Rampe d'injection (5) pour un moteur à combustion (3) d'un véhicule (1) automobile, notamment pour un moteur à combustion apte à fonctionner avec du gaz naturel comprimé, la rampe d'injection comprenant un corps tubulaire (11) pourvu d'une première extrémité (12) et d'une deuxième extrémité (13), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une patte de fixation (14, 15) formant un bouchon de la première extrémité ou de la deuxième extrémité.
  2. Rampe d'injection (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le corps tubulaire (11) s'étend parallèlement à un axe longitudinal (X), l'au moins une patte de fixation (14, 15) s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal.
  3. Rampe d'injection (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’elle comprend une première patte de fixation (14) formant un bouchon de la première extrémité (12) et une deuxième patte de fixation (15) formant un bouchon de la deuxième extrémité (13).
  4. Rampe d'injection (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première patte de fixation (14) s'étend selon un axe (Y) sensiblement parallèle à l'axe selon lequel s'étend la deuxième patte de fixation (15).
  5. Rampe d'injection (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’elle comprend au moins une ouverture (19) destinée à être reliée à un injecteur (9), l'au moins une ouverture étant orientée dans une direction sensiblement identique à une direction dans laquelle l'au moins une patte de fixation (14, 15) s'étend.
  6. Rampe d'injection (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le corps tubulaire (11) comprend une ouverture d'arrivée (20) formant une arrivée de combustible, l'ouverture d'arrivée étant orientée dans une direction sensiblement perpendiculaire à un axe (Y) selon lequel l'au moins une patte de fixation (14, 15) s'étend et/ou sensiblement perpendiculaire à un axe (X) selon lequel le corps s'étend.
  7. Rampe d'injection (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une patte de fixation (14, 15) est une plaque d'épaisseur sensiblement constante.
  8. Rampe d'injection (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une patte de fixation (14, 15) comprend une ouverture (18) apte à coopérer avec un moyen de fixation, notamment une ouverture apte à coopérer avec une vis.
  9. Dispositif d'injection (4) pour un moteur à combustion (3), caractérisé en ce qu'il comprend un carter (21), notamment un répartiteur d'admission (6) pourvu d'un carter, et une rampe d'injection (5) selon l'une des revendications précédentes, la rampe d'injection étant fixée au carter (21) par l'intermédiaire de l'au moins une patte de fixation (14, 15).
  10. Dispositif d'injection (4) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le carter (21) comprend un bossage (23) pourvu d'une ouverture (22), ladite ouverture étant destinée à recevoir un injecteur (9) relié à la rampe d'injection (5), l'au moins une patte de fixation (14, 15) étant fixée au carter par une face latérale du bossage.
  11. Groupe motopropulseur (2), notamment groupe motopropulseur apte à fonctionner avec du gaz naturel comprimé, caractérisé en ce qu'il comprend une rampe d'injection (5) selon l'une des revendications 1 à 8 et/ou un dispositif d'injection (4) selon l'une des revendications 9 à 10.
  12. Véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu'il comprend une rampe d'injection (5) selon l'une des revendications 1 à 8 et/ou un dispositif d'injection (4) selon l'une des revendications 9 à 10, et/ou un groupe motopropulseur (2) selon la revendication 11.
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DE102013217810A1 (de) * 2013-09-06 2015-03-12 Robert Bosch Gmbh Halter zur Befestigung eines Brennstoffverteilers an einer Brennkraftmaschine und Verbindungsverfahren

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