FR3143687A1 - ARRANGEMENT OF A THERMAL ENGINE AND METHOD FOR CONTROLLING SUCH ARRANGEMENT - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un arrangement (1) pour moteur thermique de véhicule automobile, l’arrangement (1) comportant une culasse (11) du moteur thermique comportant une pluralité de canaux (12) débouchant dans une chambre de combustion (13) du moteur thermique, une pluralité d’injecteurs (14), chaque injecteur (14) étant inséré dans l’un des canaux (12) de sorte qu’un nez (141) de l’injecteur (14) soit situé à proximité de la chambre de combustion (13), une pluralité de joints d’étanchéité (15) assurant l’étanchéité de chaque canaux (12) vis-à-vis de la chambre de combustion (13) et des injecteurs (14) associés, et une pluralité de capteurs de pression (16) associés aux canaux (12) et aux injecteurs (14) de sorte à être configurés pour mesurer une pression au niveau desdits injecteurs (14) et afin de détecter une éventuelle surpression au niveau de l’un des injecteurs (14) du fait d’une défaillance. Figure 1The invention relates to an arrangement (1) for a motor vehicle thermal engine, the arrangement (1) comprising a cylinder head (11) of the thermal engine comprising a plurality of channels (12) opening into a combustion chamber (13) of the engine thermal, a plurality of injectors (14), each injector (14) being inserted into one of the channels (12) so that a nose (141) of the injector (14) is located near the chamber combustion chamber (13), a plurality of seals (15) ensuring the sealing of each channel (12) with respect to the combustion chamber (13) and the associated injectors (14), and a plurality pressure sensors (16) associated with the channels (12) and the injectors (14) so as to be configured to measure a pressure at said injectors (14) and in order to detect a possible overpressure at one of the injectors (14) due to a failure. Figure 1
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des moteurs thermiques de véhicules automobiles, et notamment des moteurs diesel. Plus particulièrement, l’invention a trait à un arrangement d’un moteur thermique et un procédé de contrôle d’un tel arrangement.The technical context of the present invention is that of thermal engines of motor vehicles, and in particular diesel engines. More particularly, the invention relates to an arrangement of a heat engine and a method of controlling such an arrangement.
Dans l’état de la technique, on connait des arrangements pour moteur thermique de véhicule automobile comportant une culasse délimitant une chambre de combustion, la culasse étant par ailleurs munie d’une pluralité de canaux débouchant dans la chambre de combustion, et une pluralité d’injecteurs, chaque injecteur étant inséré dans l’un des canaux de sorte qu’un nez de l’injecteur soit situé dans ou à proximité de la chambre de combustion. Afin de garantir une parfaite étanchéité de la chambre de combustion lors de son fonctionnement et au regard des pressions résidant dans ladite chambre de combustion lors de la mise en œuvre des cycles de combustion du moteur thermique, les arrangements connus comportent aussi des joints d’étanchéité, chaque joint d’étanchéité étant associé à l’un des injecteurs et situé entre le nez et une base de l’injecteur. Les joints d’étanchéité permettent ainsi d’étanchéifier le canal correspondant dans lequel l’un des injecteurs est inséré.In the state of the art, arrangements are known for a motor vehicle thermal engine comprising a cylinder head delimiting a combustion chamber, the cylinder head also being provided with a plurality of channels opening into the combustion chamber, and a plurality of injectors, each injector being inserted into one of the channels so that a nose of the injector is located in or near the combustion chamber. In order to guarantee perfect sealing of the combustion chamber during its operation and with regard to the pressures residing in said combustion chamber during the implementation of the combustion cycles of the heat engine, the known arrangements also include seals. , each seal being associated with one of the injectors and located between the nose and a base of the injector. The seals thus make it possible to seal the corresponding channel into which one of the injectors is inserted.
Le pilotage électronique de chaque injecteur permet de libérer un jet de carburant nécessaire à l'alimentation moteur thermique, à un moment particulier du cycle de combustion dudit moteur thermique. Les injecteurs forment ainsi des pièces critiques pour le bon fonctionnement du moteur thermique, étant soumis à de fortes variations de pression en fonction des différentes phases du cycle de combustion du moteur thermique.The electronic control of each injector makes it possible to release a jet of fuel necessary to supply the heat engine, at a particular moment in the combustion cycle of said heat engine. The injectors thus form critical parts for the proper functioning of the heat engine, being subject to strong pressure variations depending on the different phases of the combustion cycle of the heat engine.
Il existe plusieurs types de fuites connues au niveau de tels injecteurs, et plus particulièrement dans le cas d’un moteur thermique de type diesel. En particulier, la présente invention adresse le problème technique de la fuite de carburant liée à un défaut d’étanchéité à la base de l'injecteur : malgré la présence du joint d'étanchéité cuivre intercalé entre le nez d'injecteur et la culasse, il arrive qu’une corrosion du joint d’étanchéité ou du canal correspondant de la culasse conduise à un défaut d’étanchéité.There are several types of known leaks at the level of such injectors, and more particularly in the case of a diesel type thermal engine. In particular, the present invention addresses the technical problem of fuel leakage linked to a sealing defect at the base of the injector: despite the presence of the copper seal inserted between the injector nose and the cylinder head, It happens that corrosion of the seal or the corresponding channel of the cylinder head leads to a leak.
Ce défaut d’étanchéité conduit à une fuite de compression de l’injecteur. Cette fuite de compressions s’accompagne aussi de l’épanchement d’un goudron noir autour de l’injecteur. Bien entendu, cette perte d’étanchéité nuit au bon fonctionnement du moteur thermique qui peut alors présenter un ou plusieurs des symptômes ci-dessous :This sealing defect leads to a compression leak from the injector. This compression leak is also accompanied by the effusion of black tar around the injector. Of course, this loss of sealing harms the proper functioning of the heat engine which can then present one or more of the symptoms below:
– difficulté pour démarre le moteur thermique ;– difficulty starting the thermal engine;
– fonctionnement erratique ou irrégulier du régime ralenti du moteur thermique ;– erratic or irregular operation of the idling speed of the thermal engine;
- fonctionnement irrégulier du véhicule automobile ;- irregular operation of the motor vehicle;
– accélérations non franches du véhicule automobile ;– non-sharp acceleration of the motor vehicle;
– émission de fumées en régime ralenti ou lors d’accélérations ;– emission of smoke when idling or when accelerating;
– émission d’un bruit de souffle lorsque le moteur thermique fonctionne.– emission of a hissing noise when the thermal engine is operating.
Une telle fuite de compression, si elle n’est pas réparée rapidement, peut causer des dégâts importants au niveau du moteur thermique. En effet, le calculateur est alors amené à surcompenser l'alimentation en carburant du ou des cylindres associés à l’injecteur défaillant, conduisant à un lavage du piston correspondant ou à une suralimentation du cylindre correspondant.Such a compression leak, if not repaired quickly, can cause significant damage to the heat engine. In fact, the computer is then required to overcompensate the fuel supply to the cylinder(s) associated with the faulty injector, leading to a washing of the corresponding piston or to an oversupply of the corresponding cylinder.
Une telle situation est particulièrement difficile à gérer et conduit à des coûts de maintenance et de réparation élevés pour un tel moteur thermique. En effet, d’une part, la présence du goudron noir et l’oxydation de l’injecteur rend son extraction hors du canal de la culasse quasiment impossible. Il est alors souvent nécessaire de changer tous les injecteurs et la culasse du moteur thermique alors que seul un seul desdits injecteurs était touché.Such a situation is particularly difficult to manage and leads to high maintenance and repair costs for such a heat engine. Indeed, on the one hand, the presence of black tar and the oxidation of the injector makes its extraction from the cylinder head channel almost impossible. It is then often necessary to change all the injectors and the cylinder head of the heat engine even though only one of said injectors was affected.
D’autre part, dans le cas où l’injecteur touché pourrait être enlevé afin d’être nettoyé et afin de changer le joint d’étanchéité associé, la corrosion de la culasse – au niveau du canal correspondant – nécessite de re-usiner ladite culasse afin de rétablir une étanchéité complète au niveau du canal et de l’injecteur nettoyé.On the other hand, in the case where the affected injector could be removed in order to be cleaned and in order to change the associated seal, the corrosion of the cylinder head – at the level of the corresponding channel – requires re-machining said cylinder head in order to restore a complete seal at the level of the channel and the cleaned injector.
Dans l’un ou l’autre des cas évoqués ici, on comprend que les opérations sont longues, complexes et coûteuses.In any of the cases mentioned here, we understand that the operations are long, complex and expensive.
La présente invention a pour objet de proposer un nouvel arrangement pour moteur thermique afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.The object of the present invention is to propose a new arrangement for a heat engine in order to respond at least largely to the preceding problems and to also lead to other advantages.
Un autre but de l’invention est de détecter plus rapidement une fuite de compression au niveau de l’un des injecteurs d’un tel arrangement.Another aim of the invention is to detect more quickly a compression leak at one of the injectors of such an arrangement.
Un autre but de l’invention est de réduire l’amplitude des dégâts causés par une telle fuite de compression.Another aim of the invention is to reduce the amplitude of the damage caused by such a compression leak.
Un autre but de l’invention est de réduire les coûts de réparation d’une telle fuite de compression.Another aim of the invention is to reduce the costs of repairing such a compression leak.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un arrangement pour moteur thermique de véhicule automobile, l’arrangement comportant :According to a first aspect of the invention, at least one of the aforementioned objectives is achieved with an arrangement for a motor vehicle thermal engine, the arrangement comprising:
- une culasse du moteur thermique, la culasse comportant une pluralité de canaux débouchant dans une chambre de combustion du moteur thermique ;- a cylinder head of the heat engine, the cylinder head comprising a plurality of channels opening into a combustion chamber of the heat engine;
- une pluralité d’injecteurs, chaque injecteur étant inséré dans l’un des canaux de sorte qu’un nez de l’injecteur soit situé à proximité de la chambre de combustion ;- a plurality of injectors, each injector being inserted into one of the channels so that a nose of the injector is located near the combustion chamber;
- une pluralité de joints d’étanchéité, chaque joint d’étanchéité étant associé à l’un des injecteurs, le joint d’étanchéité étant situé entre le nez et une base de l’injecteur, de sorte à étanchéifier le canal correspondant ;- a plurality of seals, each seal being associated with one of the injectors, the seal being located between the nose and a base of the injector, so as to seal the corresponding channel;
- une pluralité de capteurs de pression, chaque capteur de pression étant associé à un injecteur de sorte à être configuré pour mesurer une pression à proximité dudit injecteur.- a plurality of pressure sensors, each pressure sensor being associated with an injector so as to be configured to measure a pressure near said injector.
Dans le contexte de la présente invention, le moteur thermique est un moteur à combustion fournissant un travail mécanique à partir d'un gaz en surpression obtenue par combustion d’un carburant. De manière plus particulière, l’invention adresse ici les moteurs thermiques diesel, c’est-à-dire mettant en œuvre la combustion d’un carburant de type diesel.In the context of the present invention, the heat engine is a combustion engine providing mechanical work from a gas under excess pressure obtained by combustion of a fuel. More particularly, the invention here addresses diesel thermal engines, that is to say using the combustion of a diesel type fuel.
Dans le contexte de la présente invention, la culasse est une pièce de fermeture du moteur thermique servant à délimiter en partie la chambre de combustion, notamment au niveau des cylindres dudit moteur thermique.In the context of the present invention, the cylinder head is a closing part of the heat engine used to partially delimit the combustion chamber, in particular at the level of the cylinders of said heat engine.
Dans le contexte de la présente invention, la chambre de combustion est une enceinte formée dans le moteur thermique et délimitée notamment par la culasse et par un carter dudit moteur thermique. Lors de son fonctionnement, un carburant est injecté dans la chambre de combustion, puis enflammé afin de générer une surpression convertie en un travail mécanique au niveau d’un vilebrequin pour générer une rotation d’un arbre moteur couplé au moteur thermique. Ainsi, la chambre de combustion est configurée pour pouvoir résister à de brusques changements de pression et de température liés au cycle de combustion du moteur thermique.In the context of the present invention, the combustion chamber is an enclosure formed in the heat engine and delimited in particular by the cylinder head and by a casing of said heat engine. During operation, fuel is injected into the combustion chamber, then ignited in order to generate excess pressure converted into mechanical work at a crankshaft to generate rotation of a motor shaft coupled to the heat engine. Thus, the combustion chamber is configured to be able to withstand sudden changes in pressure and temperature linked to the combustion cycle of the heat engine.
Dans le contexte de la présente invention, les canaux formés dans la culasse ont une forme générale cylindrique et/ou conique. Les canaux sont orientés en direction de l’un des cylindres du moteur thermique formant la chambre de combustion. Une forme et une dimension des canaux est intimement liée à une forme et des dimension de l’injecteur associé, de sorte à autoriser une insertion dudit injecteur dans ledit canal correspondant. A proximité de la chambre de combustion, le canal présente un épaulement formant une butée de mise en appui de l’injecteur et/ou pour permettre de loger le joint d’étanchéité.In the context of the present invention, the channels formed in the cylinder head have a generally cylindrical and/or conical shape. The channels are oriented towards one of the cylinders of the heat engine forming the combustion chamber. A shape and a dimension of the channels is closely linked to a shape and dimensions of the associated injector, so as to authorize insertion of said injector into said corresponding channel. Near the combustion chamber, the channel has a shoulder forming a stop for supporting the injector and/or to accommodate the seal.
Dans le contexte de l’invention, un canal de la culasse est associé à un injecteur et à un capteur de pression, les injecteurs et les capteurs de pression étant répartis sur tout ou partie des canaux de la culasse de l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention.In the context of the invention, a channel of the cylinder head is associated with an injector and a pressure sensor, the injectors and the pressure sensors being distributed over all or part of the channels of the cylinder head of the arrangement conforming to the first aspect of the invention.
Dans le contexte de la présente invention, les injecteurs sont des dispositifs électromécaniques configurés pour permettre de piloter l’injection d’une quantité prédéterminée de carburant dans la chambre de combustion – et plus particulièrement dans le cylindre associé – du moteur thermique, à un moment prédéterminé et durant une durée prédéterminée. D’une manière générale, l’injecteur a une conformation générale d’élongation cylindrique. L’injecteur comporte :In the context of the present invention, the injectors are electromechanical devices configured to enable the injection of a predetermined quantity of fuel into the combustion chamber – and more particularly into the associated cylinder – of the heat engine, at a given moment. predetermined and for a predetermined duration. Generally speaking, the injector has a general cylindrical elongation conformation. The injector includes:
- un corps cylindrique dont une base s’étend au niveau de la culasse et/ou à proximité d’un orifice supérieur du canal dans lequel ledit injecteur est engagé ;- a cylindrical body whose base extends at the level of the cylinder head and/or near an upper orifice of the channel in which said injector is engaged;
– un nez situé à son extrémité inférieure, dans le canal correspondant de la culasse et à proximité de la chambre de combustion du moteur thermique. Le nez forme débouche au niveau d’un orifice intérieur du canal et forme une ouverture pour le carburant transitant au travers de l’injecteur afin d’être injecté dans la chambre de combustion ;– a nose located at its lower end, in the corresponding channel of the cylinder head and close to the combustion chamber of the heat engine. The nose shape opens at an interior orifice of the channel and forms an opening for the fuel passing through the injector in order to be injected into the combustion chamber;
– une valve pilotée – non visible sur les FIGURES – et permettant de contrôler un flux de carburant s’écoulant au travers de l’injecteur. La valve pilotée peut ainsi être ouverte pour permettre au carburant de s’écouler au travers du nez de l’injecteur dans la chambre de combustion, ou fermée de manière étanche afin de ne pas transférer le carburant vers ladite chambre de combustion.– a pilot-operated valve – not visible in the FIGURES – and used to control a flow of fuel flowing through the injector. The pilot-operated valve can thus be opened to allow the fuel to flow through the nose of the injector into the combustion chamber, or closed tightly so as not to transfer the fuel to said combustion chamber.
Dans le contexte de la présente invention, le joint d’étanchéité est configuré pour assurer une étanchéité de la chambre de combustion vis-à-vis du canal de la culasse et de l’injecteur qui y est inséré. Le joint d’étanchéité peut prendre n’importe quelle forme. De manière préférée, mais non limitative, le joint d’étanchéité est du type d’un joint cuivre, formant une rondelle annulaire placée autour de l’injecteur au niveau de son nez et au niveau de l’épaulement du canal au niveau de la chambre de combustion.In the context of the present invention, the seal is configured to ensure sealing of the combustion chamber with respect to the channel of the cylinder head and the injector which is inserted therein. The seal can take any shape. Preferably, but not restrictively, the seal is of the type of a copper seal, forming an annular washer placed around the injector at the level of its nose and at the level of the shoulder of the channel at the level of the combustion chamber.
Dans le contexte de la présente invention, les capteurs de pression son associés aux injecteur. Chaque injecteur est associé à un capteur de pression afin de pouvoir détecter de manière indépendante une éventuelle fuite de compression au niveau de l’un quelconque des injecteurs du moteur thermique selon l’invention. Dans le contexte de l’invention, les capteurs de pression peuvent être de tout type.In the context of the present invention, the pressure sensors are associated with the injectors. Each injector is associated with a pressure sensor in order to be able to independently detect a possible compression leak at any of the injectors of the heat engine according to the invention. In the context of the invention, pressure sensors can be of any type.
Ainsi, la présence des capteurs de pression auprès de chaque injecteur de l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention permet de détecter plus rapidement une fuite de compression au niveau de l’un des injecteurs d’un tel arrangement. En effet, en fonctionnement normal, la pression dans le canal correspondant devrait suivre un cycle prédéterminé et connu. En revanche, en cas de défaut d’étanchéité au niveau du canal correspondant, alors, durant le cycle de combustion du moteur thermique, une fuite de gaz sera détectée par le capteur de pression qui mesurera une surpression liée à ladite fuite de gaz dans le canal. Cette surpression, cyclique avec le cycle de combustion du moteur thermique, est alors mise en avant par le capteur de pression qui la distingue des variations de pressions habituellement mesurée au cours d’un fonctionnement normal du moteur thermique.Thus, the presence of pressure sensors near each injector of the arrangement conforming to the first aspect of the invention makes it possible to detect more quickly a compression leak at one of the injectors of such an arrangement. Indeed, in normal operation, the pressure in the corresponding channel should follow a predetermined and known cycle. On the other hand, in the event of a sealing defect at the level of the corresponding channel, then, during the combustion cycle of the heat engine, a gas leak will be detected by the pressure sensor which will measure an overpressure linked to said gas leak in the channel. This overpressure, cyclical with the combustion cycle of the heat engine, is then highlighted by the pressure sensor which distinguishes it from the pressure variations usually measured during normal operation of the heat engine.
Par conséquent, la détection précoce d’une telle fuite de compression permet de réduire l’amplitude des dégâts causés par elle, et de réduire les coûts de réparation du moteur thermique correspondant.Consequently, the early detection of such a compression leak makes it possible to reduce the magnitude of the damage caused by it, and to reduce the repair costs of the corresponding heat engine.
L’arrangement conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :The arrangement in accordance with the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
- pour un injecteur donné, le capteur de pression est configuré pour mesurer la pression dans le canal. En d’autres termes, chaque injecteur de l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention est associé à un capteur de pression configuré pour pouvoir mesurer la pression dans le canal dans lequel ledit injecteur est logé. La détection de la pression dans chaque canal de la culasse permet ainsi de détecter une surpression éventuelle et de diagnostiquer rapidement l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention en identifiant le canal et/ou l’injecteur défaillant ;- for a given injector, the pressure sensor is configured to measure the pressure in the channel. In other words, each injector of the arrangement according to the first aspect of the invention is associated with a pressure sensor configured to be able to measure the pressure in the channel in which said injector is housed. Detecting the pressure in each channel of the cylinder head thus makes it possible to detect possible overpressure and to quickly diagnose the arrangement in accordance with the first aspect of the invention by identifying the faulty channel and/or injector;
- pour un injecteur donné, le capteur de pression est configuré pour mesurer la pression autour de l’injecteur. En d’autres termes, chaque injecteur de l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention est associé à un capteur de pression configuré pour pouvoir mesurer la pression autour dudit injecteur. La détection de la pression à proximité de chaque injecteur permet ainsi de détecter une surpression éventuelle et de diagnostiquer rapidement l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention en identifiant le canal et/ou l’injecteur défaillant ;- for a given injector, the pressure sensor is configured to measure the pressure around the injector. In other words, each injector of the arrangement according to the first aspect of the invention is associated with a pressure sensor configured to be able to measure the pressure around said injector. Detecting the pressure near each injector thus makes it possible to detect possible overpressure and to quickly diagnose the arrangement in accordance with the first aspect of the invention by identifying the faulty channel and/or injector;
– selon une première variante de réalisation, pour un injecteur donné, le capteur de pression est configuré pour mesurer la pression dans le canal, entre le nez et la base de l’injecteur. En d’autres termes, pour un injecteur donné, le capteur de pression est situé entre la base et le nez de l’injecteur. Le capteur de pression est logé dans le canal correspondant. En d’autres termes encore, les capteurs de pression sont situés au niveau d’une partie inférieure des injecteurs auxquels ils sont associés. Cette configuration avantageuse permet ainsi de détecter une surpression éventuelle et de diagnostiquer rapidement l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention en identifiant le canal et/ou l’injecteur défaillant ;– according to a first alternative embodiment, for a given injector, the pressure sensor is configured to measure the pressure in the channel, between the nose and the base of the injector. In other words, for a given injector, the pressure sensor is located between the base and the nose of the injector. The pressure sensor is housed in the corresponding channel. In other words, the pressure sensors are located at a lower part of the injectors with which they are associated. This advantageous configuration thus makes it possible to detect possible overpressure and to quickly diagnose the arrangement conforming to the first aspect of the invention by identifying the faulty channel and/or injector;
- alternativement, selon une deuxième variante de réalisation, pour un injecteur donné, le capteur de pression est situé au-delà de la base de l’injecteur, relativement à son nez. Dans cette deuxième variante de réalisation, selon un premier mode de réalisation, pour un injecteur donné, le capteur de pression est situé au-delà du canal dans lequel ledit injecteur est inséré entre la base et le nez de l’injecteur. Dans ce premier mode de réalisation, le capteur de pression de chaque injecteur est logé en dehors du canal, sur la culasse et au voisinage direct dudit canal. Cette configuration avantageuse permet une intégration plus facile des capteurs de pression sur l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention ;- alternatively, according to a second embodiment, for a given injector, the pressure sensor is located beyond the base of the injector, relative to its nose. In this second alternative embodiment, according to a first embodiment, for a given injector, the pressure sensor is located beyond the channel in which said injector is inserted between the base and the nose of the injector. In this first embodiment, the pressure sensor of each injector is housed outside the channel, on the cylinder head and in the direct vicinity of said channel. This advantageous configuration allows easier integration of the pressure sensors on the arrangement conforming to the first aspect of the invention;
– alternativement, dans la deuxième variante de réalisation et selon un deuxième mode de réalisation, pour un injecteur donné, le capteur de pression est situé entre une extrémité supérieure du canal et la base de l’injecteur. En d’autres termes, dans ce deuxième mode de réalisation, le capteur de pression est logé dans le canal correspondant, mais au niveau d’une partie supérieure de l’injecteur, à proximité de l’extrémité supérieure du canal. Cette configuration avantageuse permet une intégration plus facile des capteurs de pression sur l’arrangement conforme au premier aspect de l’invention ;– alternatively, in the second alternative embodiment and according to a second embodiment, for a given injector, the pressure sensor is located between an upper end of the channel and the base of the injector. In other words, in this second embodiment, the pressure sensor is housed in the corresponding channel, but at an upper part of the injector, near the upper end of the channel. This advantageous configuration allows easier integration of the pressure sensors on the arrangement conforming to the first aspect of the invention;
- le capteur de pression est du type d’une sonde de pression ou d’un capteur annulaire. Dans le cas d’un capteur annulaire, le capteur de pression est engagé autour de l’injecteur et inséré dans le canal correspondant de la culasse. Dans le cas d’une sonde de pression, le capteur de pression est engagé dans le canal de la culasse, entre l’injecteur et une paroi de la culasse délimitant ledit canal ;- the pressure sensor is of the type of a pressure probe or an annular sensor. In the case of an annular sensor, the pressure sensor is engaged around the injector and inserted into the corresponding channel in the cylinder head. In the case of a pressure probe, the pressure sensor is engaged in the channel of the cylinder head, between the injector and a wall of the cylinder head delimiting said channel;
– le capteur de pression est logé dans une gorge périphérique ménagée sur le canal correspondant dans lequel l’injecteur est logé ;– the pressure sensor is housed in a peripheral groove provided on the corresponding channel in which the injector is housed;
- pour un injecteur donné, le capteur de pression est situé à une distance inférieure ou égale à 20 mm du joint d’étanchéité, relativement à une direction d’élongation dudit injecteur. Préférentiellement, le capteur de pression d’un injecteur donné est situé à une distance inférieure ou égale à 5 mm du joint d’étanchéité associé audit injecteur. La distance est ici mesurée selon la direction d’élongation de l’injecteur et du canal dans lequel il est inséré. Cette configuration avantageuse permet de détecter plus efficacement et avec une meilleure précision l’éventuelle surpression ;- for a given injector, the pressure sensor is located at a distance less than or equal to 20 mm from the seal, relative to a direction of elongation of said injector. Preferably, the pressure sensor of a given injector is located at a distance less than or equal to 5 mm from the seal associated with said injector. The distance is measured here according to the direction of elongation of the injector and the channel in which it is inserted. This advantageous configuration makes it possible to detect any excess pressure more efficiently and with better precision;
- pour un injecteur donné, selon une direction perpendiculaire à une direction d’élongation dudit injecteur, le capteur de pression est situé à une distance inférieure ou égale à 10 mm d’un corps de l’injecteur. Préférentiellement, le capteur de pression d’un injecteur donné est situé à une distance inférieure ou égale à 2 mm du corps de l’injecteur. La distance est ici mesurée selon une distance radiale au corps de l’injecteur, perpendiculairement à l’axe d’élongation de l’injecteur. Cette configuration avantageuse permet de détecter plus efficacement et avec une meilleure précision l’éventuelle surpression.- for a given injector, in a direction perpendicular to a direction of elongation of said injector, the pressure sensor is located at a distance less than or equal to 10 mm from a body of the injector. Preferably, the pressure sensor of a given injector is located at a distance less than or equal to 2 mm from the body of the injector. The distance is here measured according to a radial distance to the body of the injector, perpendicular to the axis of elongation of the injector. This advantageous configuration makes it possible to detect possible overpressure more efficiently and with better precision.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un procédé de contrôle d’un injecteur d’un moteur thermique, le procédé de contrôle comportant les étapes suivantes :According to a second aspect of the invention, a method of controlling an injector of a heat engine is proposed, the control method comprising the following steps:
- une étape de mesure de pression le long d’un corps de l’injecteur ;- a pressure measurement step along a body of the injector;
- une étape de comparaison de la pression mesurée avec au moins une valeur de référence ;- a step of comparing the measured pressure with at least one reference value;
- une étape de détection de plusieurs surpressions corrélées à des cycles de fonctionnement du moteur thermique, les surpressions correspondant à des dépassement de la pression mesurée par rapport à l’au moins une valeur de référence ;- a step of detecting several overpressures correlated to operating cycles of the heat engine, the overpressures corresponding to excesses of the measured pressure in relation to at least one reference value;
- une étape d’avertissement d’une défaillance de l’injecteur.- a warning step of an injector failure.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.Various embodiments of the invention are planned, integrating according to all of their possible combinations the different optional characteristics exposed here.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear further through the description which follows on the one hand, and several examples of embodiment given for informational and non-limiting purposes with reference to the appended schematic drawings on the other hand, in which :
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.Of course, the characteristics, variants and different embodiments of the invention can be associated with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other. It will be possible in particular to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described subsequently in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from to the prior art.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.In particular, all the variants and all the embodiments described can be combined with each other if nothing opposes this combination on a technical level.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.
En référence aux FIGURES 1 et 2, l’invention adresse un arrangement 1 pour moteur thermique de véhicule automobile, l’arrangement 1 comportant :With reference to FIGURES 1 and 2, the invention addresses an arrangement 1 for a motor vehicle thermal engine, arrangement 1 comprising:
- une culasse 11 du moteur thermique, la culasse 11 comportant une pluralité de canaux 12 débouchant dans une chambre de combustion 13 du moteur thermique ;- a cylinder head 11 of the heat engine, the cylinder head 11 comprising a plurality of channels 12 opening into a combustion chamber 13 of the heat engine;
- une pluralité d’injecteurs 14, chaque injecteur 14 étant inséré dans l’un des canaux 12 de sorte qu’un nez 141 de l’injecteur 14 soit situé à proximité de la chambre de combustion 13 ;- a plurality of injectors 14, each injector 14 being inserted into one of the channels 12 so that a nose 141 of the injector 14 is located near the combustion chamber 13;
- une pluralité de joints d’étanchéité 15, chaque joint d’étanchéité 15 étant associé à l’un des injecteurs 14, le joint d’étanchéité 15 étant situé entre le nez 141 et une base 142 de l’injecteur 14, de sorte à étanchéifier le canal 12 correspondant ;- a plurality of seals 15, each seal 15 being associated with one of the injectors 14, the seal 15 being located between the nose 141 and a base 142 of the injector 14, so to seal the corresponding channel 12;
- une pluralité de capteurs de pression 16, chaque capteur de pression 16 étant associé à un injecteur 14 de sorte à être configuré pour mesurer une pression à proximité dudit injecteur 14.- a plurality of pressure sensors 16, each pressure sensor 16 being associated with an injector 14 so as to be configured to measure a pressure near said injector 14.
Bien entendu, les FIGURES 1 et 2 illustrent de manière schématique l’intégration de l’invention au niveau d’un seul canal 12 e d’un seul injecteur 14 de l’arrangement 1 selon l’invention. dans le contexte de la présente invention, l’arrangement 1 comporte autant d’injecteurs 14 que de canaux 12 présents sur la culasse 11, et avantageusement chaque injecteur 14 est associé à un capteur de pression 16 selon la configuration représentée sur la
Comme visible sur les FIGURES 1 et 2, les canaux 12 formés dans la culasse 11 ont une forme générale cylindrique et/ou conique. Les canaux 12 sont orientés en direction de l’un des cylindres du moteur thermique formant la chambre de combustion 13. Une forme et une dimension des canaux 12 est intimement liée à une forme et des dimension de l’injecteur 14 associé, de sorte à autoriser une insertion dudit injecteur 14 dans ledit canal 12 correspondant.As visible in FIGURES 1 and 2, the channels 12 formed in the cylinder head 11 have a general cylindrical and/or conical shape. The channels 12 are oriented towards one of the cylinders of the heat engine forming the combustion chamber 13. A shape and a dimension of the channels 12 is closely linked to a shape and dimensions of the associated injector 14, so as to authorize insertion of said injector 14 into said corresponding channel 12.
A proximité de la chambre de combustion 13, le canal 12 présente un épaulement 121 formant une butée de mise en appui de l’injecteur 14 et/ou pour permettre de loger le joint d’étanchéité 15.Near the combustion chamber 13, the channel 12 has a shoulder 121 forming a stop for supporting the injector 14 and/or to accommodate the seal 15.
Le joint d’étanchéité 15 est configuré pour assurer une étanchéité de la chambre de combustion 13 vis-à-vis du canal 12 de la culasse 11 et de l’injecteur 14 qui y est inséré. En particulier, le joint d’étanchéité 15 permet d’assurer l’étanchéité de la chambre de combustion 13, au niveau de l’un des canaux 12, vis-à-vis de l’extérieur de ladite chambre de combustion 13. Le joint d’étanchéité 15 peut prendre n’importe quelle forme. De manière préférée, mais non limitative, le joint d’étanchéité 15 est du type d’un joint cuivre, formant une rondelle annulaire placée autour de l’injecteur 14 au niveau de son nez 141 et au niveau de l’épaulement 121 du canal 12 au niveau de la chambre de combustion 13.The seal 15 is configured to ensure a seal of the combustion chamber 13 with respect to the channel 12 of the cylinder head 11 and the injector 14 which is inserted there. In particular, the seal 15 makes it possible to ensure the sealing of the combustion chamber 13, at the level of one of the channels 12, with respect to the exterior of said combustion chamber 13. The seal 15 can take any shape. Preferably, but not restrictively, the seal 15 is of the type of a copper seal, forming an annular washer placed around the injector 14 at the level of its nose 141 and at the level of the shoulder 121 of the channel 12 at the level of the combustion chamber 13.
L’épaulement 121 du canal 12 forme un appui annulaire sur lequel le joint d’étanchéité 15 repose.The shoulder 121 of the channel 12 forms an annular support on which the seal 15 rests.
Chaque injecteur 14 a une conformation générale d’élongation cylindrique, ledit injecteur 14 comportant :Each injector 14 has a general cylindrical elongation conformation, said injector 14 comprising:
- un corps cylindrique dont une base 142 s’étend au niveau de la culasse 11 et/ou à proximité d’un orifice supérieur 111 du canal 12 dans lequel ledit injecteur 14 est engagé ;- a cylindrical body whose base 142 extends at the level of the cylinder head 11 and/or near an upper orifice 111 of the channel 12 in which said injector 14 is engaged;
– un nez 141 situé à son extrémité inférieure, dans le canal 12 correspondant de la culasse 11 et à proximité de la chambre de combustion 13 du moteur thermique. Le nez 141 forme débouche au niveau d’un orifice intérieur 112 du canal 12 et forme une ouverture pour le carburant transitant au travers de l’injecteur 14 afin d’être injecté dans la chambre de combustion 13 ;– a nose 141 located at its lower end, in the corresponding channel 12 of the cylinder head 11 and near the combustion chamber 13 of the heat engine. The nose 141 opens at an interior orifice 112 of the channel 12 and forms an opening for the fuel passing through the injector 14 in order to be injected into the combustion chamber 13;
– une valve pilotée – non visible sur les FIGURES – et permettant de contrôler un flux de carburant s’écoulant au travers de l’injecteur 14.– a pilot-operated valve – not visible in the FIGURES – and making it possible to control a flow of fuel flowing through the injector 14.
Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1 et 2, le capteur de pression 16 est configuré pour mesurer la pression dans le canal 12 : l’injecteur 14 est associé à un capteur de pression 16 configuré pour pouvoir mesurer la pression dans le canal 12 dans lequel ledit injecteur 14 est logé.In the exemplary embodiments illustrated in FIGURES 1 and 2, the pressure sensor 16 is configured to measure the pressure in the channel 12: the injector 14 is associated with a pressure sensor 16 configured to be able to measure the pressure in the channel 12 in which said injector 14 is housed.
Plus particulièrement, dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1 et 2, le capteur de pression 16 est configuré pour mesurer la pression autour de l’injecteur 14.More particularly, in the exemplary embodiments illustrated in FIGURES 1 and 2, the pressure sensor 16 is configured to measure the pressure around the injector 14.
A cet effet, dans l’exemple de réalisation illustré sur la
A contrario, dans l’exemple de réalisation illustré sur la
En outre, dans l’exemple de réalisation illustré sur la
Le capteur de pression 16 peut être du type d’une sonde de pression – comme représenté schématiquement sur la
En référence à la
- une étape de mesure 21 de pression le long d’un corps de l’injecteur 14 ;- a pressure measurement step 21 along a body of the injector 14;
- une étape de comparaison 22 de la pression mesurée avec au moins une valeur de référence ;- a step 22 of comparing the measured pressure with at least one reference value;
- une étape de détection 23 de plusieurs surpressions corrélées à des cycles de fonctionnement du moteur thermique, les surpressions correspondant à des dépassement de la pression mesurée par rapport à l’au moins une valeur de référence ;- a step 23 of detecting several overpressures correlated to operating cycles of the heat engine, the overpressures corresponding to excesses of the measured pressure in relation to at least one reference value;
- une étape d’avertissement 24 d’une défaillance de l’injecteur 14.- a warning step 24 of a failure of the injector 14.
L’étape d’avertissement 24 conduit ainsi un utilisateur du véhicule automobile sur lequel l’arrangement 1 tel que décrit précédemment est installé à remplacer rapidement l’injecteur 14 défaillant et évite ainsi une complication du fonctionnement du moteur thermique associé.The warning step 24 thus leads a user of the motor vehicle on which the arrangement 1 as described above is installed to quickly replace the faulty injector 14 and thus avoids a complication in the operation of the associated thermal engine.
En synthèse, l’invention concerne un arrangement 1 pour moteur thermique de véhicule automobile, l’arrangement 1 comportant une culasse 11 du moteur thermique comportant une pluralité de canaux 12 débouchant dans une chambre de combustion 13 du moteur thermique, une pluralité d’injecteurs 14, chaque injecteur 14 étant inséré dans l’un des canaux 12 de sorte qu’un nez 141 de l’injecteur 14 soit situé à proximité de la chambre de combustion 13, une pluralité de joints d’étanchéité 15 assurant l’étanchéité de chaque canaux 12 vis-à-vis de la chambre de combustion 13 et des injecteurs 14 associés, et une pluralité de capteurs de pression 16 associés aux canaux 12 et aux injecteurs 14 de sorte à être configurés pour mesurer une pression au niveau desdits injecteurs 14 et afin de détecter une éventuelle surpression au niveau de l’un des injecteurs 14 du fait d’une défaillance.In summary, the invention relates to an arrangement 1 for a motor vehicle heat engine, the arrangement 1 comprising a cylinder head 11 of the heat engine comprising a plurality of channels 12 opening into a combustion chamber 13 of the heat engine, a plurality of injectors 14, each injector 14 being inserted into one of the channels 12 so that a nose 141 of the injector 14 is located near the combustion chamber 13, a plurality of seals 15 ensuring the sealing of each channel 12 vis-à-vis the combustion chamber 13 and the associated injectors 14, and a plurality of pressure sensors 16 associated with the channels 12 and the injectors 14 so as to be configured to measure a pressure at said injectors 14 and in order to detect a possible overpressure at one of the injectors 14 due to a failure.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the different characteristics, shapes, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other. In particular, all the variants and embodiments described above can be combined with each other.
Claims (9)
- une culasse (11) du moteur thermique, la culasse (11) comportant une pluralité de canaux (12) débouchant dans une chambre de combustion (13) du moteur thermique ;
- une pluralité d’injecteurs (14), chaque injecteur (14) étant inséré dans l’un des canaux (12) de sorte qu’un nez (141) de l’injecteur (14) soit situé à proximité de la chambre de combustion (13) ;
- une pluralité de joints d’étanchéité (15), chaque joint d’étanchéité (15) étant associé à l’un des injecteurs (14), le joint d’étanchéité (15) étant situé entre le nez (141) et une base (142) de l’injecteur (14), de sorte à étanchéifier le canal (12) correspondant ;
caractérisé en ce que l’ensemble de contrôle comporte une pluralité de capteurs de pression (16), chaque capteur de pression (16) étant associé à un injecteur (14) de sorte à être configuré pour mesurer une pression à proximité dudit injecteur (14).Arrangement (1) for a motor vehicle thermal engine, the arrangement (1) comprising:
- a cylinder head (11) of the heat engine, the cylinder head (11) comprising a plurality of channels (12) opening into a combustion chamber (13) of the heat engine;
- a plurality of injectors (14), each injector (14) being inserted into one of the channels (12) so that a nose (141) of the injector (14) is located near the injection chamber combustion (13);
- a plurality of seals (15), each seal (15) being associated with one of the injectors (14), the seal (15) being located between the nose (141) and a base (142) of the injector (14), so as to seal the corresponding channel (12);
characterized in that the control assembly comprises a plurality of pressure sensors (16), each pressure sensor (16) being associated with an injector (14) so as to be configured to measure a pressure in the vicinity of said injector (14 ).
- une étape de mesure (21) de pression le long d’un corps de l’injecteur (14) ;
- une étape de comparaison (22) de la pression mesurée avec au moins une valeur de référence ;
- une étape de détection (23) de plusieurs surpressions corrélées à des cycles de fonctionnement du moteur thermique, les surpressions correspondant à des dépassement de la pression mesurée par rapport à l’au moins une valeur de référence ;
- une étape d’avertissement (24) d’une défaillance de l’injecteur (14).Method for controlling (2) an injector (14) of a heat engine, the method for controlling (2) comprising the following steps:
- a pressure measurement step (21) along a body of the injector (14);
- a step of comparing (22) the measured pressure with at least one reference value;
- a step of detecting (23) several overpressures correlated to operating cycles of the heat engine, the overpressures corresponding to excesses of the measured pressure relative to the at least one reference value;
- a warning step (24) of a failure of the injector (14).
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Legal Events
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Effective date: 20240621 |