(51) intci 6; F02M 21/02, F02M 53/04. (72) Inventeurs: Blanchard, Eric Garches (FR) Menager, Jean-Luc Meudon la Fordt (FR)

(19)

J

EuropfilecheaPatentamt

European

PatentOffice Office

europeen

dee brevets

(12)

(43) Date depublication:

12.05.1999 Bulletin1999/19

(H) EP 0 915 248 A1

DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(51) intci6;

F02M 21/02, F02M 53/04

(21)

Numero

dedepot:98402760.7 (22) Date dedepdt: 06.11.1998

(84) Etatscontractants ddsignds:

AT BE CH CY DE DK ES

Fl

FR GB GR

IE ITLI

LU MC NL PT SE

Etatscfextension designee:

ALLTLVMK ROSI

(30) Priorite: 10.11.1997

FR 9714097

(71) Demandeur:

RENAULT

92109

Boulogne-Blllancourt_(FR)

(72) Inventeurs:

• Blanchard, Eric 92380

Garches

(FR)

• Menager, Jean-Luc 92360

Meudon

laFordt(FR)

(74) Mandataire:Fernandez,Francis Lionel Renault,

Technocentre,

S.0267-TCRAVA0-56,

1,

avenue du

Golf 78288

Guyancourt

(FR) (54) Disposfflfd'injection

de carburant pour moteur a combustion

interne

(57) ^Disposftifd'injection

de

carburantdans uncon- duit d'admission d'un moteur & combustion interne, comprenant uninjecteurdontlecorps presenteunnez traversepar unorificedesortieducarburant,compre- nant enoutreuntubed'injection(15) quiprofongelenez

(12) dudit injecteur₍₆₎etdontlecanal (15a)est situe enfaceduditorificedesortie_(9),ledittubed'injection pr6sentant une partie en porte-faux ₍₂₁₎ s'&endant dansleditconduit d'admission,ainsi

que

des

moyens

(18)empdehant au moinspartiellementlaformationde givresurledittubed'injection

FIG.1

o t M

<>

m

>

PrintedbyJouve, 76001PARIS(Fl

Best ^available copy

EP 0 915 248 ^A1

Description

[0001] La ^{presents invention}concerne un ^dispositif d'injection de^carburantdans un conduit d'admission d'unmoteur

a

^{combustioninterne.}

[0002] Pour alimenter en carburant les moteurs a combustion ^interne,on ^utilise

couramment

^{des injec-} teursen g6n6ral 6lectromagn6tiques,comprenant un corpsqui est^fix6surune

rampe

d'injectionousur ^le r6partiteur d'admissiondu moteur^{etqui presente} un nezd'injectionmunid'unorifice d'injectionducarburant.

[0003]

On a

^{puconstaterque}les dispositifsd'injection proposesjusqu'acejour etr6sum6s ci-apresneper- mettentpas deresoudre pleinement^lesproblemes que

pose

^{injection de} certains carburants, ^tels

que

par exemple un gaz de^{petroleIiqueti6}

d6nomm6

^{du GPL.}

[0004] ^Afind'eviter lerechauffement cfun^telcarbu- rantavantson^injectiondansleconduit d'admissiondu moteur,II

a

d6ja6t6propos6^d'utiliserunmateriaupeu conducteur de^lachaleurpourlaconstruction

de

laram-

pe

d'injection,parexemple un^polyamide.Cependant,

on a

pu^constaterquelatemperaturepeu6lev6edu nez

de

I'injecteurfavoriselaformationdegivredanslazone

de

sonorifice d'injection.

Ce

givreperturbelecontrdie

des

debitsdecarburantdes injecteurs etpar conse- quentiebonfonctionnementdumoteur.

[0005]

On

a 6galement propose de^{construirele r6-} partiteurd'admissionen unmateriaupeuconducteurde la chaleur,parexemple en unmateriau composite.

Dans ce

cascependant,^I'aird'admissionn'estpas^r6chauff6 et

se

trouveStre

a

unetemperature^faibledanslazone

de

^{detenteducarburant,ce}qui favoriseegalementla formation

de

givredanscettezone.

[0006]

De

plus,on

a

puobserver

que

legivresuscep- tiblede seformer sedetachequelquefoisetperturbela

combustion du^carburantdanslemoteur.

[0007]

On

aparailleurspropose de^{construirelecol-} lectedd'admissionoula

rampe

d'injectionen un^alliage l6gerconducteurdelachaleur.Cettesolution

empeche

laformationdegivredanslazone de^I'orificed'injection etdanslazone dedetenteducarburantdansleconduit d'admission. Cependant, ^lecarburantliquidesetrouve rechauffe parlachaleurdu moteur^etpeutdonepasser

a un

etatgazeuxavantson^injectionautraversdu nez

de

rinjecteur.Deplus, I'emploid'unr6partiteurd'admis- sionen unalliage I6gerdiminuesensiblementlerem- plissage

du

moteurparunrechauffementdeI'aird'ad- mission aucontactdu repartiteurd'admission.

[0008] La^presenteinvention vise

a

am6lfc>rer^lescon- ditionsd'injection

de

^{carburant, tel} que du GPL, ^afin d'amdliorerlefonctionnementdes moteurs^recevantun tel carburant.

[0009] Ledispositif d'injectionde^carburantdans un conduit d'admission d'unmoteur

a

combustion^interne, qui

comprend

un^{injecteurdontle}corps pr6sente unnez traverse par un^orificedesortieducarburant,comprend

en

outre,selon ['invention, untubed'injectionqui pro- longslenezdudit injecteur^etdontlecanalest situ6en

faceduditorificedesortie, ledittubed'injectionpr6sen- tantunepartieenporte-faux s'etendantdansleditcon- duitd'admission,^ainsique des

moyens

empechant au moinspartiellement^laformationdegivresurledittube 5 d'injection.

[0010] Selon une^variantede^{Invention,letube}din- jection est en un^materiau hydrophobe empechant^la formationde^givre.

[0011] Selon une^{autrevariante}deI'invention,letube 10 d'injectionestthermiquement^reli6a une^partiechaude

dumoteur.

[0012] Selon une^{autrevariante}

de

I'invention, letube estmunitfailettesp6riph6riques.

[0013] Selon une^{autrevariante}deI'invention,^letube is est6quip6

de moyens

^{d'apportdechaleur.}

[0014] SelonI'invention, lesdits

moyens

^{d'apport de} chaleurpeuvent comprendre au moins une^resistance eiectriquechauffantedispos6eautourdudittubed'injec- tion.

20 [0015] Selon une^{executionpr6f6r6e}deI'invention, le dispositif

comprend

unporte-injecteurautraversduquel estfixe leditinjecteur et qui porte^lapartie d'extr6mite dudittubed'injectionadjacenteau nez^{duditinjecteur.}

[0016] Selon I'invention, ledit porte-injecteur com- 2S prenddepreferenceune paroi radiale d'extr6mit6 qui presenteun passage^axialdans lequel est fix6e^ladlte partied'extr6mrt6 dudittubed'injection, cettedemiere etantenentr6e contrelafacefrontaledu nezdudit^in- jecteur.

so [0017] Selon une^variante de I'invention, ledit tube d'injection presente une partie annulaire en ^saiilie, s'etendantau moinspartiellement

a

distancedeladite paroi radiale dudit porte-injecteur.

[0018] Selon I'invention, ladite partie annulaire en 35 saiiliepeutavantageusement^presenterunepartietron- conique au moinspartiellement en ^contactavec une

partie

chaude

^dumoteur.

[0019] Lapresente^inventionseramieuxcomprise

a

retudededifferents dispositifsd'injectiondecarburant 40 dans un moteur a combustion interne, decrits atitre

d'exemples non limitatifs et illustr6sparledessin sur lequel

:

- lafigure1 representeune couped'un premier^dis- 45 positifd'injection

;

- lafigure

2

^representeen coupe un second^dispositif

d'injectionselonlapr6senteinvention

;

- lafigure3^representeen coupe untroisieme dispo-

sitifd'injectionselonlapresenteinvention

;

so ^- etlafigure4representeen coupe un^{quatriemedis-}

positifd'injectionselonlapr6sente^invention.

[0020]

En

se ^reportant

a

lafigure1,

on

voitqu'on a representeschematiquement un^premierdispositif d'in- 55 jection,rep6r6 d'unemanieregen6rale par^lareference

1,qui permet^d'injecteruncarburant,telque du GPL, dansun conduit d'admission2 forme dansunr6partiteur d'admission3etuneculasse4d'unmoteur a combus-

EP 0 915 248 A1

tion interne5, lerepartiteurd'admission3etantencon- tactaveclaculasse4.

[0021] Ledispositif d'injection 1

comprend

uninjec- teurelectromagnetique6cfuntype connu, dontlecorps 7, generalementcylindrique, setermine parun nez 8 qui presente unorificeaxialde^sortiedecarburant.

[0022] Ledispositif d'injection 1

comprend

unporte- injecteur10quipresenteunepartiegeneralementcy- lindrique11danslaquelleestengagepari'arriere et fixe par tous

moyens

connushabituelslecorps7 deI'injec-

teur6etuneparol radialeavant12enarriere

de

laquelle vientenbuteelafacefrontaledu nez

B

deI'injecteur 6.

[0023] Le repartiteurd'admission

3

comprend, dans

sa

^{partieadjacentea.laculasse}4,un passagecylindri-

que

traversant14 dontI'axeformeunangle aiguavec

I'axe

du

conduit d'admission2,endirectiondelaculasse 4,etdanslequel estengages, parfexteneur,lapartie avant

du

porte-injecteur10 comprenant saparoi radiale 12.Leporte-lnjecteur10estfix6aurepartiteurd'admis- sion3par tous

moyens

connushabituels.

[0024] Ledispositif d'injection 1

comprend

en outre

un

tubed'injection15quiprolonge axialementlenez

8 de

I'injecteur

6

autraversdelaparoi radiale1

2

duporte- injecteur6et qui s'etendaxialement

au

traversdupas-

sage

14 durepartiteurd'admission3etdansleconduit d'admission2jusqu'au voisinagedePaxede cedernier.

Le

tubed'injection15comprend uncanalaxial15aqui estsituSenfacederorifice9delatete8 deI'injecteur

6

etquipresente,depreference,le

meme

diametre.

[0025] Letubed'injection15 presenteune^{partie ar-} riere cylindrique16qui s'elendautraversd'unpassage

17 menag6

danslaparoi radiale12

du

porte-injecteur

10

detellesortequesa facetfextremite arrieresoiten appuicontrelafacefrontaleouavant 13 du nez 8 de

I'injecteur 6.

[0026] Letubed'injection15presente,enavantde sa partiecTextremite arriere 16, une partieannulaire en

sailiie18qui remplitlapartieavantdu passage14du repartiteurd'admission 3etquipresenteuneface avant

19

coniqueoud'uneautreformepartiellementencon- tactavecunesurface19a delaculasse4.

[0027] Lafacearrieredelapartieannulaireensailiie

18

dutubed'injection15 presenteun evidement annu-

laire20permettantdelimiter lasurfacedecontactentre cettepartieannulaire18etlaface avantdelaparoira- diale12duporte-injecteur10oude supprimer cecon- tact.

[0028]

En

avantdesa^partieannulaireensailiie18, letubed'injection15comprend unepartieavantcylin- drique 21 enporte-&-fauxoulibrequis'etenddans le

conduitd'admission2etquipresenteundiametreexte- rieursensiblement egalaudiamdtreext6rieurde sapar- tierfextremite arriere16.

[0029] Ledispositif d'injection1 qui vient d'etre decrit enreferenceklafigure 1 presentelesavantagessui- vants.

[0030] Lecorps 7deI'injecteur

6

recpitunequantity limiteedechaleurdelaculasse4 dufaitqu'uniquement

lapartieavantduporte-injecteur¹

0

estencontactavec

lerepartiteurd'admission3,detellesorteque^lecarbu- rantqui traverseiecorps7deI'injecteur6jusqu'Sson

orificedesortie9reste

k

I'abrid'unapport

de

chaleur s _produiteparlemoteur5.

[0031] Letubed'injection15,dont(apartieannulaire ensailiie18estencontactpartielaveclaculasse4par safacefrontaleconique19,etablitun pont thermique entrelemoteuret lazone dedetenteducarburantpro- fs duisantuneabsorptiondechaleur,detellesortequecet apportdechaleurpermetd'eviter laformationdegivre danslazone dedetenteducarburantet

notamment

^sur

lapartiedutubed'injection 15quis'etenddanslecon- duitd'admission2. Enoutre, letubed'injection15ap- is porteunequantite reduitedechaleurauporte-injecteur 10^{puisqu'iln'est}encontactavec ces demiers quepar dessurfacesredurtes,

k

savoir I'extremite arrieredutu- bed'injection15eteventuellementlapartieperiphen- que deI'evidement arriere20

de

sapartieensailiie18.

20 [0032] ^IIresultsenoutrede cequiprecede queledis- positif d'injection¹ permet

de

^maintenirlecarburanta.

injectersoussa formeliquidsau moinsjusqu'a.('orifice

desortie8deI'injecteur 6,en consequence sansocca- sionnerdeperturbationdufonctionnement

de

ceder- 2S _nier,etqu'ilpermetenoutred'evitertouteformationde givrequi serait susceptible d'apparattre^lors

de

ladeten- teducarburantdanseta.lasortiedutubed'injection15.

[0033]

En

sereportant

h

lafigure2, onvoitqu'ona representsun seconddispositif d'injectiondecarburant, 30 repere d'unemanieregenerale parlar6feYence22, qui nesedistinguedudispositif d'injection decarburant1 decritenreference

k

(afigure1queparlastructurede sontubed'injection23.

[0034]

Dans

cetexemple, letubed'injection23, qui ss nepresentepluslapartieannulaireensailiie18 dutube d'injection15etqui n'estplusencontactavecnilere- partiteurd'admission3ni laculasse4,presenteunepar- tiearriere24,desectionsensiblement constants^etcor- respondent

k

sapartie d'extremite arriere

engagee

dans 40 laparoi radiale12duporte-injecteur 10

comme

dans I'exemple precedent, ainsiqu'unepartieavant25qui presenteunemultiplicity cfailettesperipheriquesannu-

laires26asitueesdansleconduit d'admission2.

[0035]

Ces

ailettes26 dutubed'injection

23

sont sus- 45 ceptiblesdecapterdelachaleur regnantdansleconduit d'admission2, lessurfacesd'echanges devantStreju- dicieusementfixeesdefacon

k

ne pasperturberleflux d'admission.Grace

k

cetapportdechaleurautubed'in- jection23,lazone dedetenteducarburantsetrouvek 50 i'abridetouteformationdegivre.

[0036]

En

sereportant maintenant

k

lafigure3, on

voitqu'ona represents untroisieme dispositifd'injec- tion, repere*d'unemanieregenerate par^lareference27, quine sedistinguedes exemplesprecedents

que

par ss le faitqu'ilcomprend untubed'injection28, partaitement cylindrique,autour duquelestenroulee,

k

partirde son extremitelibre et jusqu'a. laparoi radiale12 duportein- jecteur11, uneresistance electrique^filaire29 dansla-

3

EP 0915 248 A1

quelle peutcirculer un couranteiectrique susceptible d'apporterpareffetjouledelachaleurautubed'injectlon 28, detellesorteque cederniersortmatntenu a une temperaturesufflsantepour6viterlaformation

de

givre dans^lazone dedetenteducarburant.

[0037] Lesfilsd'allmentatlonparI'exterleur

de

la re- sistanceeiectrique 29peuvent^6treprevusclassique- ment,depreferenceautraversdelaparoiduporte-in- jecteur10etdefagon etanchedetellesortequele dis- positif d'injection27peutainsiconstitueruneunitefor-

m6e

deHnjecteur6,duporte-injecteur 10,dutubed'in- jection28etdelaresistance eiectrique 29,assembles

comme

^decritprec^demment.

[0038]

En

sereportantmaintenant

a

lafigure4,on voltqu'on

a

represents unquatriemedisposltif d'injec- tionrep6r6 d'unemanieregenerale parlareference30, quine se^distinguedes exemplesprecedents

que

par iefait qu'il

comprend

untube direction

28

parfaitement cylindrique, qui est constitu6enun mateYiau hydropho- be,c'est-a-direen unmat6riauempechantlapresence d'humiditesursaparoi,cequievite laformationdegivre

dans

lazone de^detenteducarburant

En

exemple, ie materiauconstituantletube objection

28

peutetreen polymerefluor6.

[0039] Parailleurs,lesdispositifs d'injection22,27et

30decritsenreferenceauxfigures2,3et

4

^presentent

le

meme

avantage queledispositifd'injection 1 decrit

enreferencealafigure1en cequiconcernelemaintien

du

carburant aI'etatliquidedansI'injecteur 6.

[0040] La presente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus d6crfts. Bien d'autres variantes, susceptibles6galementd'am6liorer lefonctlonnement

des

moteursa combustioninternealiment6sencarbu- ranttel

que

du GPL,sont possiblessanssortirducadre

de

lapresenteinvention.

Revendications

1. Dispositifd'injectiondecarburantdans unconduit d'admission d'un moteur a combustion ^interne, comprenantuninjecteurdontlecorps presenteun neztraverse parunorificedesortieducarburant, caracteriseparlefait qu'il comprend en^outre un tubed'injection(15) quiprolongelenez(12) dudit injecteur(6) etdontlecanal (15a)est situ6enface duditorificede^sortie(9), ledittubed'injection pr6- sentantune partie enporte-faux (21) s'6tendant dans ledit conduit d'admission, ainsi que des

moyens

(18)empechant au moinspartiellementla formationdegivresurledittubed'injection.

2. Dispositifsetonlarevendication 1,caracterisepar lefait

que

ledittubed'injection(31⁾esten unmate- riauhydrophobe empechantlaformationdegivre.

3. Dispositifselonlarevendication1,caracterisepar lefait

que

letubed'injection(15) estthermiquement

reliea unepartiechaude(4)dumoteur.

4. Dispositifselonlarevendication 1,caracterisepar

le faitqueletubeestmunid'ailettesp6riph6riques

5 (26).

5. Dispositifselonlarevendication1,caracterisepar

le fait

que

letubed'injectionest6quip6

de moyens

d'apportdechaleur(18,29).

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

6. Dispositifselonlarevendication5,caracterisepar

le fait

que

lesdits

moyens

d'apport

de

^chaleur

com-

prennentau moins uneresistance eiectriquechauf- fante (29)disposeeautourdudittubed'injection.

7. Dispositif selon I'une quelconque des revendica- tionsprecedentes,caracteriseparle fartqu'il

com-

prend unporte-injecteur (10)autraversduquelest fix6 leditinjecteur(6) etquiporte(apartie d'extre- mite (16) dudittube d'injection (15)adjacente au nez(8)dudit injecteur(6).

8. Dispositifselonlarevendication7,caracterisepar

le faitqueleditporte-injecteur (10)

comprend

une paroiradiale d'extremrteavant(12) quipresenteun passageaxial (17)danslequel est fix6eladitepartie d'extremite (16) dudittubed'injection,cette dernie- re etantenentree centrelafacefrontaledu nez(8) dudit injecteur(6).

9. Dispositifselonlarevendication8,caracterisepar

le faitque ledittubed'injection(15)presenteune partieannulaireensaillie (18),s'etendantau moins partiellement

a

distancedeladiteparoi radiale (12) dudit porte-injecteur(10).

10. Dispositifselonlarevendication9,caracterisepar

le faitqueladitepartieannulaireensaillie(18) pre- senteunepartiedepreference tronconique(19)au moins partiellement en contact avec une partie chaude(4)dumoteur.

5

EP 0915 248 A1

FIG,

2

EP 0 915 248 A1

EP 0 915 248 A1

EP 0915 248 A1

Officeeuropeen

RApp0RT Dg RECHERCHE EUROPEENNE

desbrevets

Numorodolademuvde EP 98 40

2760

DOCUMENTS CONSIDERES COMME PERTINENTS

Categorie ^Citationdu documentavecindication,encas debesoin.

despartiespertfrientes

CLASSEMENTOELA OEMANDE (lntCl6>

WO

98 10184 A

(VIALLE BEHEER)

12 mars 1998

* abrege *

* page 2, 11gne 30 -

page

3, llgne 15;

figure 1 *

W0 89 04920 A (GAS

OUTBOAR0S

INTERNATIONAL) 1

ju1n

1989

* abrege ^*

* page 2, llgne 30 ^- 11gne 32 *

* page 5, llgne 9 - page 7, llgne 9;

figures 1,2 ^*

US 4 430

978

A (LEWIS ET AL.) 14 f§vr1er 1984

*

colonne

2,

Hgne

41 -

colonne

64 ^*

*

colonne

7,

Hgne

60 ^-

colonne

8, llgne 37; figures 1,2 *

6B 2 058 914 A

(ROBERT BOSCH)

15 avrll 1981

* page 1, ligne 48 -

Hgne

100; figures 1,2 *

CH 413 497

A

(HERMANN PAPST)

1,7,8

1-5

F02M21/02 F02M53/04

Lepresentrapportaet£ etebttpourtoutes lesrevindications

1,7

DOMAINES TECHNIQUES RECHERCHES <tatCt.«)

F02M

U«id0tarachHch«

LA HAYE

Oat*<fact*vwTwrtd*lartdwith*

16

fevrler

1999 Van Zoest, A CATEGOR'E OESOOCUMENTSCITES

X:partiaiierefneot pertinenta^luteeul

Y:parttcullerament partIn©rrtencombfriabonavec un autredocument delamemecatOgorie

A:arnere-plantecfmobgique

O

^:dvulgation non-ecrte

P:documenttitercaJaire

T:theorteouprtndpeaiabase dellnventton E:document debrevet anteneur, matepubileala

datededepotouaprescettedate

D:d>e danelademand*

L:citepourd'autreeraieone

&:membradelamem*famtie,documentcorrespondant

9

EP 0 915 248 A1

ANNEXE AU RAPPORT DE RECHERCHE ^EUROPEENNE

RELATIF A LA DEMANDE ^DE BREVET EUROPEEN ^NO.

^EP

⁹⁸

^{40 2760}

Lapresenteannexeinolque tesmembresdela(aminedebrevetsretatlfsaux documentsbrevetscitesdanslerapportde

Documentbrevet die Datebe publication

Membre(s)dete femilledebreveMs)

Dated©

publication

WO

9810184

^A

12-03-1998

NL AU

1003980 C

4223497

A

13-03-1998 26-03-1998

WO

8904920

A

01-06-1989

^AU AU EP US

630082 6

2805589

A

0387288

A

5076244

A

22-10-1992 14-06-1989 19-09-1990 31-12-1991

US

4430978

A

14-02-1984 AUCUN

GB

2058914 15-04-1981

DE

FR JP JP JP US

2936426

A

2465093

A 1009468 B 1524855 C

56044457

^A

4361126

A

CH

413497 AUCUN

02-04-1981 20-03-1981 17-02-1989 12-10-1989 23-04-1981 30-11-1982

Pourtoutrenseignemem concemant^cetteannexe^{:voirJournalOfficial}deI'Officeeurcpeendesbrevets, No.12*2

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