Brevet FR2017480A1 — publié le 19700522

L'invention se rapporte à un mécanisme de commande d'injection de carburant, destine' à un moteur à combustion interne à pistons et comprenant un régulateur commandant par l'intermédiaire d'une tringlerie au moins une pompe de carburant comprenant un piston qui est réglable en rotation et comporte une arête de commande. Le régulateur des moteurs à pistons de ce type, par exemple Diesel, fournit la force nécessaire au réglage des pompes de carburant. Cette force se compose du frottement dans la tringlerie, de l'accélération des masses ainsi que de la résistance que les pistons des pompes de carburant opposent à une rotation. Alors que les deux premières forces sont sensiblement constantes pendant la marche du moteur, la résistance que les pistons des pompes oppose à la rotation varie considérablement au cours d'un cycle de travail. Tant que la pompe ne fournit pas de carburant, cette résistance est relativement faible. Cependant, dès que la pompe commence de débiteur, la résistance à la rotation monte considérablement et atteint une valeur qui est par exemple trente fois plus grande que la valeur initiale. On comprend que des forces aussi considérables chargent fortement l'ensemble du mécanisme de réglage ainsi que le régulateur qui doit être dimensionné en conséquence. Par ailleurs, les grandeurs régnantes utilisées pour des moteurs dont le nombre des cylindres est différent doivent également entre différentes et il est nécessaire de disposer en magasin des éléments correspondants. L'invention a pour objet une disposition évitant les inconvénients mentionnés et limitant à un minimum les forces déveLoppées dans la tringlerie de commande. IL suffit. en conséquence d'une unique grandeur réglante relativement petite, utilisable pour des moteurs dont le nombre des cylindres diffère et dont le cobt est ainsi abaissé. Selon une particularité essentielle de l'invention, la tringlerie de commande comprend au moins un elément élastique sous précontrainte et dont la force de précontrainte est supérieure à celle qui est nécessaire au réglage de la pompe en dehors des périodes d'injection mais qui est inférieure à cette force pendant le processus d'injection. L'élément elastique selon l'invention, dont la force de précontrainte est convenablement calculée, effectue le réglage normal de piston de la pompe en dehors des périodes dtinjection,mais empêche ce réglage pendant que la pompe débite. Pendant que cette pompe débite, leélément élastique est placé sous contrainte. L'elément élastique assure le rattrapage du mouvement de réglage du piston de la pompe d'injection dès que celle-ci cesse d'être sous charge à la fin du processus d'injection. Ainsi, la tringlerie de commande et le régula- teur sont libérés des forces les plus importantes. L'élément elastique est, de préférence, actif dans les deux sens opposés du mouvement de réglage. L'élément mastique peut comporter un guide d'un organe mobile coopérant avec une pièce soumise à la force d'un ressort et prenant appui contre une butée fixe. Cette réalisation mécanique de l'élément élastique est ainsi simple. Un moteur à combustion interne à pistons comportant plusieurs pompes d'injection comprend pour chacune de ces dernières un élément elastique particulier monté dans la tringlerie de commande. Dans ce mode de réalisation, toutes les pompes d'injecti6n qui, à un instant donné, ne débitent pas, sont réglées simultanément. Ainsi, les seules pompes dont le réglage est retardé afin de compenser les pointes élevées de force sont celles qui, à cet instant, injectent le carburant dans le cylindre correspondant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés illustrant plusieurs modes de réalisation donnés à titre explicatif mais nullement limitatif. Sur ces dessins, la figure i est une vue en élévation latérale d'un mécanisme de commande selon l'invention, dont l'élément élastique est représenté en coupe axiale la figure 2 est une coupe axiale de l'élément élastique de la figure i représentée dans une autre position la figure 3 est un diagramme des forces en fonction de la course de l'élément élastique, destiné à expliquer la fonction de ce dernier ; et la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une variante de réal-isation de 3-Celément élastique. La figure i ne représente dans un but de clarté qu'une seule pompe d'injection -i avec son régulateur 2 et une tringlerie de commande 3 d'un méca- nisme de commande d'injection de carburant d'un moteur à combustion interne à pistons, par exemple, Diesel. Une came 4 d'un arbre de commande 5 manoeuvre la pompe d'injection i qui débite du carburant dans un conduit 6 débouchant de manière connue dans un cylindre non représenté du moteur à combustion interne. La pompe d'injection est d'un type connu comprenant un piston réglable par rotation et comportant des arêtes de commandé qui coopèrent avec des lumières du cylindre.Les arêtes de commande sont obliques sur l'axe du piston et découvrent ou obturent plus tôt ou plus tard ces fenêtres pendant leur course en fonction de la position angulaire qu'elles occupent dans la pompe afin de faire varier les débits d'injection. La pompe i comporte de manière connue une tige 7 assurant le réglage de son piston,par exemple au moyen d'une crémaillère engrenant avec un pignon fixé concentriquoment sur ce piston. Le régulateur 2 entrain' de manière connue par le moteur à combustion interne avec un rapport constant de transmission comporte un levier de sortie 8 qui commande la tige 7 de réglage de la pompe 1 par l'intermédiaire de la tringlerie 3. Celle-ci comprend une tige 9 reliée par un organe de réglage 10 au levier de sortie 8 et conduisant à toutes les pompes d'injection d'un moteur à plusieurs cylindres. La tige 9 comporte un tenon il qui pénètre dans une entaille 12 d'un levier 13. Ce dernier oscille sur un tourillon 14 solidaire d'un élément fixe du moteur. L'autre extrémité du levier 13 entoure un tenon 15 fixé à un piston 16. Celui-ci est mobile dans un guide cylindrique 17 comportant un alésage central 18 prolongé de part et d'autre par des alésages extérieurs 19 de diamètre supérieur.Des épaulements 20 constituant des butées séparent les alésages 18 et 19.Des pièces 21 mobiles dans les alésages 19 sont soumises à la force de ressorts 22 dont les autres extrémités prennent appui contre des couvercles 23. Lorsque le piston 16 occupe dans l'élément élastique E la position représentée sur la figure 1, il se trouve avec un jeu minimal entre les deux pièces de butée 21. Les ressorts 22 appliquent ces pièces 21 des deux côtés contre les épaulements 20. Lorsque l'élément élastique E occupe cette position, un mouvement de la tige 9 est transmis directement à la tige de réglage 7. Si la pompe 1 effectue sa course de refoulement au moment précis où le régulateur 2 provoque un mouvement de réglage de la tige 9, c'est-à-dire lorsque le piston de la pompe est sous charge et oppose une résistance accrue à sa rotation, la tige de réglage 7 reste immobile de la manière représentée sur la figure 2. La tige 9 fait certes basculer le levier 13 de la manière représentée et le piston 16 est déplacé vers la droite dans la représentation du dessin. La tige de réglage 7 retient le guide 17 dans sa position initiale. Par contre, le piston 16 subit un déplacement par rapport au guide 17 et il déplace la pièce 21 contre la force du ressort 22. La contrainte subie par le ressort 22 augmente pendant ce déplacement. Dès que le piston de la pompe 1 est déchargé à la fin de sa course de refoulement et donc que la résistance que la tige de réglage 7 oppose à la force du ressort tombe, le ressort 22 déplace le guide 17 et la tige 7 vers la droite, dans la représentation de la figure 2, jusqu'au moment où la pièce 21 bute contre son épaulement 20. La figure 3 est un diagramme des forces agissant sur ltélément E lorsqu'il entre en fonction. Le déplacement S du piston 16 relativement au guide 17 est porté sur l'axe horizontal. L'axe vertical correspond à la force P que le régulateur exerce sur l'élément élastique. L'elément élastique E étant sous précontrainte et les forces exercées par les ressorts 22 s'appliquant contre les épaulements 20, les pièces 16 et 17 ne subissent aucun déplacement relatif jusqu'à ce que la force atteigne une valeur - P1. La pièce de butée 21 n'est écartée de l'épaulement 20 que lorsque cette force est dépassée et le ressort correspondant 22 subit une contrainte lorsque les pièces 16 et 17 effectuent un déplacement relatif. La grandeur de la force P1 est choisie de manière à être supérieure aux forces d'accelération et de frottement apparaissant dans la tringlerie de commande et dans la pompe de carburant en dehors des périodes d'injection, mais à être notablement inférieure à la force apparaissant au cours d'un processus d'injection.Ainsi, le régulateur 2 commande directement les déplacements de la tige de reglage 7 en dehors des périodes d'injection. Tout mouvement de réglage est empêché pendant le processus d'injection et son rattrapage n'a lieu qu'à la fin de ce processus. La figure 4 illustre un mode de réalisation de l'élément élastique sous précontrainte conforme à l'invention et destiné aux pompes d'injection qui sont reliées par un arbre au régulateur. Une tige 40 correspondant à la tige 7 des figures 1 et 2 est reliée par une articulation au levier 41 qui est rotatif sur l'arbre de réglage 42. Ce dernier comporte un levier 42' qui est relié par la tige 9 au levier de sortie 8 du régulateur. Le levier 41 comporte des grains de butée 43 contre lesquels s'appliquent les bras 44 de pièces 45 également rotatives sur l'arbre 42. Les pièces de butée 45 comportent des entailles 46 qui se prolongent sur une partie de leur périphérie. Des tenons 47 fixés à l'arbre 42 passent dans ces entailles 46.Des ressorts de torsion 48, dont la force s'exerce sur les pièces de butée 45 et dont une extrémité est montée dans un organe de fixation 49,tendent à faire tourner ces pièces de butée dans les sens opposés et à appliquer une extrémité de leurs entailles 46 contre les tenons 47. Le mode de fonctionnement du dispositif de la figure 4 est sensiblement analogue à celui des figures 1 et 2. Aussi longtemps que la force exercée par 1 'arbre de réglage 42 sur le levier 41 et donc sur la tige 40 est inferieure à la force de précontrainte des ressorts 48, la tige 40 est déplacée directe ment en fonction du mouvement de rotation de l'arbre de réglage 42. Cependant, dès que la résistance oppose par la tige 40 dépasse cette force, l'un des deux ressorts 48, selon le sens de rotation de l'arbre de réglage 42, subit une contrainte supplémentaire. Le levier 41 reste alors en position initiale,le ressort correspondant 48, qui est retenu par un grain de butée 43 et un bras 44, subissant une torsion supplémentaire. L'un des tenons 47 est ainsi dégagé de l'extré- mité de l'entaille correspondante 46 correspondant à l'épaulement 20 de la figure 1. Lorsque la résistance opposée par la tige 40 diminue, le ressort 48 correspondant se détend et fait tourner le levier 41 qui. déplace la tige L'o pour l'amener en position correspondant à celle de l'arbre de réglage 42. A la fin de ce processus de réglage, ltextrémité de l'entaille correspondante est à nouveau rppliqubs contre le tenon correspondant 47 avec la force initiale Pt de précon traite. n va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de commande d'injection de carburant destiné à un moteur à combustion interne à piston et comportant un régulateur commandant par une tringlerie au moins une pompe dtinjection dont le piston est réglable par un mouvement de rotation et qui comporte une arase de commande, ledit mécanisme étant caractérisé en ce que la tringlerie de commande comporte au moins un ment elastique sous précontrainte, dont la'force de précontrainte est supérieure à celle qui est nécessaire au réglage de la pompe en dehors -des périodes d'injection, mais qui est inférieure à cette force pendant le processus d'injection. 2. Mécanisme de commande d'injection selon la revendication 1, ca ractérisé en ce que l'élément élastique est actif dans ses deux sens opposés de déplacement. 3. mécanisme de commande d'injection selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément élastique comporte un organe mobile par rapport à un guide et coopérant avec deux pièces de butée qui sont soumises à la force de ressorts prenant appui sur ledit guide et qui s'appliquent chacune contre une butée de ce guide lorsque l'organe mobile se trouve en position centrée. 4. Mécanisme de commande d'injection selon la revendication 3, ea- ractérisé en ce que le guide a la forme d'un cylindre dont l'alésage constitue le logeront de l'organe mobile formé d'un piston, les pièces de butée étant constituées par des disques qui sont soumis à la force de ressorts hélicoïdaux prenant appui contre les extrémités du cylindre. et qui coopèrent avec des butées formées par des épaulomonts de l'alésage. 5. Mécanisme de commande d'injection selon la revendication 3, caractérisé en ce que le guide est un arbre rotatif qui est relié au régulateur et sur lequel est monté un levier rotatif qui constitue l'organe mobile, les pièces de butée coopérant avec des saillies latérales dudit levier au moyen de bras qui sont rotatifs sur l'arbre, qui sont soumis à la force de ressorts agissant en rotation et qui coopèrent avec des tenons de butée fixés sur l'arbre. 6. Mécanisme de commande d'injection selon l'une quelconque des revendications i à 5 et destiné à plusieurs pompes d'injection, caractérisé en ce que la tringlerie de- commande de chacune des pompes d'injection comporte un ant élastique particulier.