Brevet FR2001122A1 — publié le 19690926

La présente invention-est relative aux appareils de pompage de combustible liquide destinés à alimenter en combustible $n moteur à combustion interne , et elle a pour but -de réaliser un tel appareil sous une forme particulièrement simple et commode . 5 Les caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel : la Fig.l est une vue en coupe latérale de l'appareil; la Fig.2 est-une vue en coupe horizontale suivant la ligne ■j^q A-A de la Fig.l ; la Fig.3 est une vue en coupe suivant la ligne C-C de la Fig.l; la Fig.4 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la Fig.3 ; 15 la Fig.5 est une vue en bout de l'appareil de la Fig.l , certaines parties étant enlevées dans un but de clarté . En se référant au dessin, il est prévu uii corps 10 constitué d'une partie supérieure 11 et d'une partie inférieure 12 venue de matière. La partie inférieure comporte un alésage qui 20 s'étend surtoute la longueur du corps et dans lequel est monté un arbre à cames 14.L'arbre à cames comporte trois cames 15 espacées axialement et chaque came comporte trois lobes 16 angulaire-ment espacés , qui coopèrent avec la paroi de l'alésage pour servir de palier pour l'arbre à cames .A une de ses extrémités, l'a-25 lésage est obturé par un organe de fermeture 17 que traverse un prolongement de l'arbre à cames.Ce prolongement de l'arbre à cames est adapté pour être relié au moteur auquel l'appareil est associé et, pour permettre le montage de l'appareil sur ce moteur associé, l'orgabe de fermeture qui est fixé au corps par des boulons 18 com-30 porte une bride 19 .Pour empêcher une fuite du combustible le long de l'arbre , il est prévu dans le bottier une garniture d'étanchéi-té 20. L'autre extrémité de l'arbre à eamesporte la partie rotative d'une pompe d'alimentation 22, du type à palettes .L'admission de 35 la pompe d'alimentation communique avec une chambre d'admission 23 et il est prévu dans cette chambre un ressort 24 qui applique le flasque muni d'un orifice, de la pompe" , contre le rotor .Le combustible passe dans la chambre d'admission par l'intermédiaire d'un conduit d'admission 25 . Le conduit d'admission 25 est relié pair ^0 l'intermédiaire d'un filtre 28 et de deux clapets ânti-éretour 26 et 69 02027 € 2001122 27 à une entrée de combustible 29. Il est également prévu une pompe d'amorçage 30 qui comprend un organe de pompage 31 sollicité par un ressort , qui pèut être actionné manuellement et qui, lorsqu'il est enfoncé, fait passer le combustible de sa chambre 5 de pompage au-delà du clapet anti retour 26.Lorsque l'organe de pompage se déplace sous l'action de. son ressort , le clapet anti retour 27 s'ouvre pour permettre au combustible de pénétrer dans la chambre de pompage de la pompe d'amorçage , en vue de la course de pompage suivante de cette dernière . 10 Dans la partie supérieure 11 du corps sont ménagés trois alésages 40 qui sont alignés avec les cames 15 respectives . Chaque alésage reçoit un plongeur de pompage 4l dont les extrémités inférieures portent contre des patins 42, respectivement, ces derniers supportant des galets 4ji destinés à coopérer avec 15 les lobes de cames 16. Les patins 42 sont guidés par les faces opposées respectives 44 d'une rainure qui est ménagée dans le corps et des moyens sont, prévus pour empêcher un déplacementi axial des galets . Si l'on considère tout d'abord le galet qui coopère avec la came centrale, il est prévu aux extrémités res-20 pectives du galet un organe de centrage-: 45 .Chaque organe de centrage a. une forme à peu près rectangulaire et présente à son extrémité inférieure une surface incurvée qui coopère avec une surface cylindrique 46 ménagée sur l'arbre à cames, entre deux cames adjacentes . La partie supérieure de l'organe de centrage 25 comporte une fente 47 destinée à recevoir une oreille 48 formée sur l'extrémité adjacente du patin et de cette façon , les organes de centrage 45 ne peuvent se déplacer angulairement autour de l'axe de rotation de l'arbre à cames et ils empêchent un déplacement axial des galets . Un organe de cebtrage analogue 45 30 est prévu à l'éxtrémité gauche de l'arbre à cames, cet organe de centrage pouvant coulisser sur une partie cylindrique de l'arbre à cames qui est situéeentre la came adjacente 15 et une poulie 50 dont le rôle sera précisé par la suite . A l'extrémité opposée de l'arbre à cames , l'organe de centrage 51 à uçie forme 35 annulaire mais comporte une patte en saillie dans laquelle est ménagée la fente 47. Les bases des fentes 47 constituent des butées d'arrêt pour les oreilles 48 et l'agencement est tel que dans la position la plus basse des plongeurs, les galets ne sont pas en contact avec la surface de la came de façon à permettre ^0 une lubrification des surfaces de travail . Le jeu est très faible^ 69 02027 3 2001122 trop faible pour pouvoir être représenté sur le dessin . Les extrémités ouvertes des alésages 40 sotxt obturées par des clapets de sortie désignés respectivement par la référence 52 sur la Fig.3 , chaque clapet de sortie comprenant un corps 53 qui 5 est fileté à une extrémité de façon à pouvoir être monté sur la partie supérieure du corps et qui à son autre extrémité constitue un raccord sur lequel peut être fixé un tuyau . En fonctionnement le tuyau est relié par son autre extrémité à un injecteur comprenant un clapet de commande chargé par un ressort . Le corps 53 10 comporte étagé 54 et dans l'alésage 40 est monté un bouchon /51 présentant également un passage axial . Le bouchon com •porte un rebord périphérique qui est en contact avec l'épaulement de l'alésage 54 de façon à limiter la course du bouchon . L'extrémité du passage ménagé dans le bouchon , voisine du corps 53 15 constitue un siège qui coopère avec un obturateur 56 qui est taré par un ressort hélicoïdal de compression 55 . Ëii fonctionnement, lorsque du combustible est expulsé de l'alésage 40, le bouchon 57 et l'obturateur 56 se déplacent à 1'encontre de l'action du ressort 55 , jusqu'à ce que le déplacement du bouchon soit em-20 péché . Pendant ce temps, le combustible s'écoule vers le tuyau, mais le flux de combustible provenant de l'alésage 40 soulève l'obturateur 56 de son siège .Lorsque le flux de combustible à partir de l'alésage 40 cesse, l'obturateur 56 se place sur son siège et le bouchon.ainsi que l'obturateur retournent vers 25 là position représentée au dessin , sous l'action du ressort de compression 55 . Pendant ce déplacement, une quantité prédéterminée de combustible s'écoule à partir dû ifcuyau. Chaque alésage 40 comporte une gorge circonférentielle 58 et les gorges 58 communiquent entre elles et également avec un 30 passage 59 . Le passage 59 est commandé par une soupape 60 à commande manuelle de telle sorte que le débit de combustible à travers le passage 59 peut être réglé à volonté .De plus, chaque alésage 40 comporte une-deuxième gorge annulaire 6l et les gorges 6l communiquent entre elles et avec un passage 62 (Fig.2) 35 qui setermine par un orifice 63 ménagé dans la paroi d'un alésage 64. L'axe de l'alésage 64 est parallèle à l'axe de rotation de l'arbre à cames et dans cet alésage est monté un tiroir 65 comportant une gorge 66 , à sa périphérie, et entre ses extrémités.La oorge 66 communique avec un passage 67 qui communique 40lui-même avec le refoulement de la pompe d'alimentation 22. De 69 02027 4 2001122 plus, pour commander la pression de refoulement de la pompe d'alimentation , il est prévu une soupape de sûreté 68 , tarée par un ressort , qui est représentée à la Fig.4,Le tiroir est sollicité dans une direction par un ressort régulateur 69 et ^ un déplacement dans cette direction augmente la section de l'orifice libre 63. XJn déplacement du tiroir dans la direction opposée est effectué par un mécanisme 70 à commande centrifuge, qui est entraîné par une courroie 71 à partir de la poulie 50. Le ressort régulateur comprend un premier ressort 72 re-lativement fort et un deuxième ressort 73 relativement faible. Les deux ressorts sont séparés par une coupelle 74 qui est montée coulissante le long de la périphérie interne d'une deuxième coupelle 75 qui est montée également coulissante dans une partie plus large de l'alésage 64. La position de la coupelle 75 est 15 commandée par un organe 76 qui peut être réglé par l'opérateur et qui est commandé de l'extérieur de l'appareil . Chaque plongeur 4l comporte un alésage étage borgne 80 dont l'extrémité la plus large s'étend à partir de l'extrémité du plongeur éloignée de l'arbre à cames . L'extrémité la plus é-20 troite de l'alésage communique avec une gorge circonférentielle 8l qui est ménagée /■ la périphérie du plongeur . De plus, l'épaulement défini entre les parties plus large et plus étroite de l'alésage 80 constitue un siège pour un clapet à blllé 82 ,et la course da clapet à bille: à partir de son siège est limitée 25 par une goupille 83. La partie la plus large de l'alésage 80 communique également avec une gorge circonférentielle 84 ménagée dans, lia.' ■piér ipKér te, du. plongeur . Le fonctionnement de l'appareil va maintenant être décrit en considérant le déplacement du plongeur à partir de la position 30 représentée à la Fig.3• lorsque l'arbre à cames 15 tourne, il se produit un déplacement vers l'intérieur, du plongeur 4l, lorsque le galet 4j passe sur le lobe de cames 16 .Pendant le déplacement initial du plongeur , du combustible est expulsé de la chambre de pompage qui est délimitée entre le plongeur et le bou-35 chon, à travers le passage 59 , si l'on suppose bien entendu que 71a soupape 60 est ouverte . Lorsque l'extrémité du j&longeur re-oouijre la gorge 58, le combustible traverse le passage axial ménagé dans le bouchon 57, comme décrit précédemment, et une injection de combustible se produit dans le moteur . Cette injec-40 tion de combustible se poursuit jusqu'à ce que la gorge 84 coïn 69 02027 2001122 cide avec la gorge 58^ et. à ce moment, en supposant que la soupape 60 à commande manuelle est ouverte, le fluide restant dans la chambre de pompage s'en échappe par l'intermédiaire du passage 59* Pendant le déplacement du plongeur vers l'intérieur et 5 vers l'extérieur , le clapet à billes 82 est en appui sur son siège . A chaque instant pendant le déplacement du plongeur, les gorges 6l et 8l coïncident et à la fin du déplacement vers l'intérieur, du plongeur , et lorsque le galet 4-3 s'est dégagé d'un lobe de cames l6, du combustible sous pression pénètre dans 10 l'alésage 80 , au-delà du clapet à billes 82,par l'intermédiaire des gorges 8=1 et 6l, du passage 62, de l'orifice 63 et de la gorge 66, à partir du refoulement de la pompe d'alimentation . La quantité de combustible qui s'écoule dépend de la section libre de l'orifice 63 . Comme décrit précédemment, l'écoulement 15 du combustible provoque le déplacement du plongeur vers la position représentée sur la Fig.3 et, si l'orifice 63 est entièrement ouvert, le plongeur prend en fait la position qui est représentée sur la Fig.3.Si la section libre de l'orifice 63 est réduite, le plongeur n'a pas le temps d'atteindre la position 20 dans laquelle il est représenté . Sur la Fig.3, le plongeur est , , d.ans sa représente y- position pour laquelle la quantité maximale norma-le df? fluide est fournie au moteur , mais si la soupape 60 à commande manuelle est fermée, le combustible ne purtra s'échapper à travers le passage 59 , à la fois au début et à la fin de la cour-25 se du plongeur . Il en résulte quiun excès de combustible ne sera fourni au moteur que lors du .démarrage . La soupape.60 à commande manuelle ,bien qu'elle puisse être déplacée vers une position de fermeture par l'utilisateur , sera déplacée automatiquement vers une position d'ouverture par des moyens, non représentés , une 30 fois que le moteur aura démarré . L'ouverture de l'orifice 63 est commandée, en partie par le mécanisme 70 et en partie par l'organe 76 pouvant être réglé par l'utilisateur .Le mécanisme 70 agit, en coopération avec les ressorts régulateurs 731 et 73 comme un régulateur sensible à la vi-35 tesse , d'un type connu .Lorsque le régime du moteur augmente, pour un réglage donné de l'organe 76, les ressorts 72 et 73 sont comprimés ," diminuant ainsi l'ouverture de l'orifice 63.Par contre, si le régime décroît , l'ouverture de l'orifice 63 est augmentée, augmentant ainsi la quantité de combustible qui est 40 fournie au moteur . BAD ORIGINAL 69 02027 6 2001122 On notera que la soupape de sûreté 68 permet au combustible de passer du passage 67 aux diverses chambres qui existent dans l'appareil .En particulier elle permet au combustible de pénétrer dans l'alésage qui reçoit l'arbre à cames • Ce combustible 5 fait office de lubrifiant et de fluide de refroidissement pour les diverses surfaces actives et de plus sert à refroidir la courroie d'entraînement 71. Le combustible en excès retourne à l'admission 25 par l'intermédiaire d'une soupape de sûreté 90 qui est logée dans le carter 21 dans lequel sont ménagés lés divers passages 10 d'alimentation en combustible, et qui porte également la pompe d'amorçage et le filtre .De plus, la cavité intérieure du carter 21 comporte un orifice de purge 91 à travers lequel se produit un débit limité de combustible, vers un réceptacle qui est de préférence le réservoir à combustible .Cette purge permet également 15 l'échappement d'air ou de vapeur qui peuvent se former dans la partie supérieure de la chambre . Pour arrêter le moteur auquel l'appareil est associé, il est prévu une vanne d'arrêt 86 qui peut être actionnée de l'extérieur de la pompe et qui sert à commander la communication entre 20 le refoulement de la pompe d'alimentation et l'orifice 63.On notera cependant que la vanne d'arrêt est disposée en aval de la soupape de sûreté de sorte que lorsqu'elle est fermée et avant que le moteur soit arrêté, des pressions excessives ne peuvent apparaîtront au refoulement de la pompe d'alimentation . 25 L'appareil, décrit présente l'avantage particulier qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser de ressorts pour produire le mouvement de retour des plongeurs de pompage .L'absence de ressorts supprime le problème de la corrosion de ces ressorts, qui diminue sensiblement leur durée de vie . 69 02027 7 2001122 REVENDICATIONS 1-Sppareil de pompage de combustible liquide, destiné à l'alimentation d'un moteur à combustion interne ,caractérisé en ce qu'il comprend un •èôî'Jfè délimitant un alésage ..une sortie d'une chambre de pompage à une extrémité de l'alésage, un plongeur mon-5 fécoulissant dans l'alésage, au moins une came pour provoquer un déplacement du plongeur en direction de ladite première extrémité de l'alésage de façon à expulser du combustible à travers ladite sortie", un conduit, d.'admission ménagé dans le corps et le plongeur, ce conduit communiquant avec une source de combustible sous 10 pression , et avec la chambre de pompage , un clapet anti retour dans ledit conduit , ce clapet anti retour servant à empêcher l'écoulement du combustible à travers ledit conduit pendant que le ' combustible est expulsé de ladite chambre de pompage , un obturateur dans ledit conduit pour commander le débit de combustible 15 entre ladite source et la chambre de pompage pendant le déplacement du plongeur à partir de ladite première extrémité de l'alésage , une ouverture de décharge dans la paroi dudit ààésage, et une gorge ou moyen équivalent prévu sur ledit plongeur pour coopérer avec ladite ouverture, cette gorge ou moyen équivalent communiquant avec 20 la chambre de pompage et servant, pour une position prédéterminée au cours du déplacement du plongeur vers ladite première extrémité de l'alésage, à faire cesser l'écoulement de combustible à travers ladite sortie . 2-.-Appareil de pompage suivant la revendication 1, caraeté-25 risé en ce qu'il comprend un dispositif obturateur adapté pour empêcher l'écoulement du combustible à travers ladite ouverture de décharge , de façon à permettre à l'appareil de fournir un excès de combustible lors du démarrage . 3-Appareil de pompage suivant la revendication 1, caractérisé 30 en ce que , à la limite de son déplacement à partir de ladite première extrémité de l'alésage , et lorsque l'obturateur est r^glé de façon à fournir la quantité normale maximale de combustible , ie plongeur découvre ladite ouverture de décharge de sorte que au cours du déplacement initial du plongeur en direction de la-35 dite première extrémité de l'alésage, du combustible s'échappe ç travers ladite ouverture de décharge . 4-Appareil de pompage suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le corps comporte plusieurs alésages ,plusieurs plongeurs , plusieurs cames , et plusieurs conduits d'ad 69 02027 s 2001122 mission, lé passage du combustible dans les "conduits d'admission étant commandés par un obturateur commun . 5-Appareil de pompage suivant le revendication 4, caractérisé en ce que chaque came comprend plusieurs lobes et est montée sur ou venuede matière avec un arbre d'entraînement , les lobes de cames coopérant avec la paroi de l'alésage ménagé dans le corps pour constituer des paliers pour l'arbre d'entraînement . 6- Appareil de pompage suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des galets destinés à coopérer respectivement avec les cames , des moyens étant prévus pour séparer les galets des cames lors de la rotation de l'arbre , de façon à faciliter la lubrification des surfaces actives . 7-Appareil de pompage suivant la revendication 6 ,caractérisé en ce que chaque galet est porté par un patin , le patin comportant des oreilles qui font saillie au -delà des extrémités des galets et qui sont en contact avec des fentes respectivement formées dans deux orgahes de centrage reçus dans le corps , les organes de centrage étant adaptés pour centrer le galet et les bases des fentes servant de butée d'arrêt pour limiter le déplacement du galet . 8-Appareil de pompage suivant la revendication 7*caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme à commande centrifuge , pour modifier le réglage dudit obturateur , ce mécanisme étant entraîné à partir dudit arbre au moyen d'une c.ourroie . 9-Appareil de pompage suivant la revendication 8,caractérisé en ce qu'il comprend un ressort régulateur agissant sur ledit obturateur de façon à augmenter le'débit de combustible à travers les conduits , à 1'encontre de la forcefexereée par le mécanisme à commande centrifuge , des moyens à commande manuelle étant prévus pour permettre le réglage de la force exercée par le ressort régulateur . •10-Appareil de pompage suivant la revendication 9s caractérisé en ce que l'arbre porte la partie rotative d'une pompe d'alimentation en combustible, la partie fixe de cette pompe d'alimentation étant portée par le corps .