Brevet FR2018099A1 — publié le 19700529

L'invention se rapporte à une installation d'injection de carburant pour des moteurs à combustion interne pourvus d'une pompe d'amenée de carburant qui déplace une quantité de carburant proportionnelle à la vitesse de rotation et produit ainsi dans sa canalisation de refoulement une pression proportionnelle à la vitesse de rotation, et pourvus d'une pompe d'injec- de de carburant raccordée à la canalisation de refoulement et qui possède un organe de pompage et de distribution à déplacement simul- tané de va et vient et de rotation, auquel est affecté un manchon de commande coulissant en dépendance de la vitesse de rotation, de sorte que, suivant la position du manchon, le canal de retour, pour modifier la quantité de carburant injectée, est fermé pendant une partie modifiable de la course de 1' organe de pompage et de rdpar- tition, l'installation comprenant, en outre, un organe de réglage hydraulique qui sert à régler la position du point et du moment d' in1a:tion en dépendance de la pression régnant dans la canalisation de'refoulement de la pompe. Une pompe d'injection de carburant de ce genre, dans laquelle cependant aucun organe de réglage hydraulique n'est prévu pour régler la position du point d'injection dans le temps,et pour laquelle, par conséquent, aucune pression proportionnelle à la vitesse de rotation de la pompe d'amenée de carbu- rant n'est nécessaire, est connue et cea caractéristiques font partie d'ailleurs, également, de l'état de la technique. Dans des pompes d'injection de carburant de ce genre, le déplacement de organe de pompage et de dis- tribution a lieu en synchronisme avec les déplacements du piston du moteur à combustion interne. La coordination des positions éventuelles de l'organe de pompage et de distribution et du piston du moteur, est, comme mentionné ci-dessus, modifiable en dépendance de la altesse de rotation, de sorte que le point d'injection dans le temps est différent pour différentes vitesses de rotation.Pour la majorité des moteurs à combustipn interne, il est favorable que, pour une vitesse de rotation déterminée, le point d'injection dans le temps soit encore modifiable en dépendance de la quantité de carburant injectée, notamment dans un sens tel que l'injection en régime de charge partielle ait lieu un peu plus tard qu'en régime à pleine charge. Â la base de l'invention se pose le problème de réaliser une installation au moyen de laquelle, d'une ma nière simple et aussi optimale que possibles le moment d'injection puisse être adapté à différentes valeurs de charge, Conformément à l'invention, ce problème est résolu par un canal qui est dérivé de la canalisation d'alimentation, et dont ltembouchure peut être commandée par le manchon de commande, au moins dans un domaine de la course de l'organe de pompage et de distribution, de telle manière qu'une quantité de carburant modifiable s'écoule hors de la canalisation d'alimentation, de telle sorte que la pression dans cette canalisation soit influencée. Deux installations conformes à l'inven- tion sont représentées à titre.d'exemples non limitatifs sur les figures ci-jointes dans lesquelles t - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un second exemple de réalisation, - la figure 3 est un diagramme qui montre l'allure de variation de la pression dans la canalisation d'alimentation en dépendance de la vitesse de rotation du moteur. Dans la figure 1, dans un carter 1, représente seulement en partie, d'une pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne à plusieurs cylindres, est prévu un alésage à gradins 2. Dans une partie de cet alésage est inséré un manchon 3 dans lequel est adapté, à glissement étanche en va et vient et en rotation, un organe de pompage et de distribution 4 en forme de piston. L'organe de pompage et de distribution 4 est accouplé à son extrémité d'entraînement avec un disque à cames frontaL 5 qui est entraîné en rotation par le moteur non représen- té, La partie d'extrémité opposée 4a de lorgane de pompage et de distribution 4 est d'un diamètre plus petit et s'engage è l'intérieut une douille 6 qui, avec un bouchon de fermeture 7, forme la chambre de travail de la pompe 8. La douille 6 s'appuie an milieu de ce louchon 7 sur un capuchon 9 pourvu d'un évidement, ce capu- chen fermant l'alésage 2. Sur la douille 6 agit un ressort de compressien 10 dans le sens de l'application contre le capuchon 9. Le ressort de compression 16 s'appuie contre une bague de palier 11 d'un palier axial, dans lequel, entre la bague 11 et une autre bague de @alier 16, @@n@ diepes@@ des éléments à rouleaux 13. Contre ce palier axial 51 appuie un ressort de compression 14, de manière à pouvoir tourner, ressort qui agit par l'intermédiaire d'une coupelle de ressort 15 contre l'organe de pompage et de distribution 4. La bague de palier 11 s'appuie ainsi contre la face frontale du capuchon 9. Le disque à cames 5 est pourvu de plusieurs bossages de cames 16 dirigés vers le bas, ces bossages coo- pérant avec les galets 17 d'une couronne de galets 18, de telle sorte que 11 organe de pompage et de distribution, lors de la rotation du disque à cames, exécute le mouvement de va et vient mentionné. Le nombre de cames 16 du disque 5 est choisi tel que l'organe de pompage et de distribution 4 exécuté, lors d'une révolution du disque, autant d'actes de commande que le moteur à alimenter par la pompe dtinJection comporte de cylindres. la couronne de galets t8 est supportée de manière à pouvoir être réglée en position angulaire. Elle est reliée à la tige de piston 19 d'un organe de réglage hydraulique 20, de telle manière qu'un déplacement linéaire de la tige de piston provoque un déplacement de rotation de la couronne de galets, De cette manière, le point d'injection dans le temps est réglable. Sur un piston 21,relié avec la tige de piston 19 de l'organe de réglage hydraulique 20, agit, d'une part, la force d'un ressort 22, d'autre part la pression qui règne dans une canalisation d'amenée de carburant ou canalisation d'alimentation 23. Dans cette canalisation 23, s'écoule du carburant venant d'une pompe d'alimentation 24 pour la pompe d'injection de carburant. La pompe d'alimentation 24, qui aspire le carburant à partir d'un réservoir 25, est entrat- née par le moteur et déplace une quantité de carburant proportion nelle à la vitesse de rotation du moteur. Pour commander la pression dans la canalisation de transport est disposée, en aval de la pompe d'alimentation, une soupape de réglage 26, qui comprend un coulisseau de tiroir 27 chargé par ressort, à l'aide duquel la section de passage d'un canal de trop plein 28 peut être modifiée. La soupape de réglage 26 peut être dimensionnée de telle manière que la pression (p) croit sensiblement linéairement avec la vitesse de rotation croissante (n) -(voir figure 5) La canalisation d'alimentation 23 dé- bouche dans un canal d'aspiration 29 de la pompe d'lnjection, qui est usiné dans le carter 1 et dans la douille 3. Dans la position représentée, ce canal d'aspiration 29 est relié avec une ruinure annulaire 30 de l'organe de pompage et de distribution 4, rainure d'où partent des canaux radiaux 31 vers un alésage axial 32 dans i'- organe de pompage et de distribution.Cet alésage 32 débouche dans la face frontale de la section 4a de l'organe de pompage et de dis- tribution dans la chambre de travail 8 de la pompe, De cet alésage 32 divergent, en direction radiale, un canal de distribution 33 et un canal de retour 34. Le canal de distribution 33 coopère avec 1'- embouchure des canaux d'injection 35, 35' dont une seule est représentée dans le dessin. Chacun de ces canaux servant à l'alimentation de chaque cylindre du moteur comprend une soupape de non retour 37 et conduit à une buse 38. L'embouchure du canal de retour 34 est contrôlable par coulissement d'un manchon de commande 39 qui entoure l'organe de pompage et de distribution 4. Dans un évidement 39a du manchon 39 est engagé un bras 40 d'un levier 42 pivotant autour de l'axe 41, qui est accouplé avec la bague de positionnement 43 d'un distributeur à force centrifuge 44 qui est représenté simplifié. L'ouverture de passage pour le levier 42 dans le carter 1 est étanchée par rapport à l'extérieur, d'une manière non représentée. La bague de réglage 43 est déplaçable par les masses centrifuges 45 en dépendance de la vitesse de rotation, contre la force d'un ressort 46. Le ressort 46 s'appuie sur une coupelle de ressort 47R qui est réglable au moyen d'un excentrique 48.A partir du canal d'aspiration 29 relié avec la canalisation d'alimentation 23, diverge un canal, qui présente une première section 49a usinée dans le manchon 3, et une seconde section 49b usinée dans 1' organe de pompage et de distribution 4. Les deux sections sont reliées en permanence l'une avec l'autre par une gorge annulaire 50, qui est usinée dans l'organe de pompage et de distribution 4. La seconde section 49b a une embouchure en forme de fente 51 qui est commandée par le manchon 39. Pour évacuer les fuites de carburant, l'alésage 2 au-dessus du manchon 3 est relié par une canalisation de retour 52 avec le réservoir 25. Dans cette canalisation- de re- tour 52 débouche une canalisation 53, qui est raccordée à la cham- bre désignée par 1 @ ds la chambre du carter 1 et qui sert au @@- tour du carburant qui est passé du canal de retour 34 dans la cham- bre lie Une canalisation 54 ramène le carburant de fuite de ''organe de réglage hydraulique. Le régulateur à force centritN3 44 a tendance une vitesse de rotation déterminée du moteur par réglage de la position du manchon de commande 39 et ainsi du débit de la pompe d'injection. La vitesse de rotation désirée est réglée au moyen de l'excentrique 480 Dans le dessin, le manchon de commande est représenté dans la position correspondant à un débit partiel de carburant. Le canal de retour 34 et l'embouchure 51 du canal 49a, 49b sont fermés. SiS lors du fonctionnement de la pompe d'injection de carburant, l'organe de pompage et de distribution 4 est tourné hors de la position représentée, il est simultanément dd- placé vers le haut par les cames 16 contre l'action du ressort de compression 14. Dans ce cas, les opérations suivantes se réalisent successivement t La communication entre les canaux 31 et le canal d'aspiration 29 est interrompue0 Le carburant est mis sous pression dans la chambre de travail de la pompe 8. Etant donné que, pour une position de rotation déterminée, le canal de distribution 33 est relié avec la canalisation d'injection 35, du carburant est injecté (début d'injection). Ce processus se termine dès que le ca nal de retour 34 est ouvert par le manchon de commande 39.Déjà avant, l'embouchure 51 des canaux 49a, 49b est ouverte, de sorte que le carburant s'écoule de la canalisation d'alimentation et la pres- sion dans cette canalisation dé croit. Ceci a pour conséquence un déplacement de la couronne de galets 18 en direction d'un autre dé- but d'injection. La chute de pression dans la canalise-~ tion 23 se produit, parce que, par écoulement hors du canal 51, uns quantité plus faible passe à travers la soupape de régulation de pression 26, et ainsi le piston 27 est déplacé de telle sorte qus la section d'étranglement est plus petite En correspondance avec la force de ressort plus faible, la pression sur le piston 27 do.4 être plus faible à cause de l'équilibrage des forces.Etant donn@ que les processus de commande s'effectuent à l'organe de pompage @@ de distribution 4 avec la fréquence des co-ses du piston, la pr@@@ sion moyenne dans la canalisation 23 est medifiée par l'amortiss@- ment normal intervenant dans le système @e caralisations. Si le manchen de commande 39 est dépl@ cé vers le havt pour la même vitesse @e rotation en correspoundane avec une position sur le débit a pieine charge@@il s'écoule, pendant un cycle de travail, moins de carburant à travers l'embouchure 51 du canal 49a, 49b, de sorte que la pression dans la canalisation d'alimentation est plus élevée que pour une charge partielle du moteur. Ceci est visible, également, d'après le schéma de la figure 3, dans lequel, l'allure de la pression à pleine charge (courbe 1) est représentée ainsi que pour une position correspondant à une charge partielle (courbe II). Dans ce premier exemple de réalisation, la quantité de carburant injectée est déterminée par commande du conducteur et le déplacement de retard du début d'injection lors de la charge partielle est obtenu par chute de la pression dans la canalisation d'alimentation 23. Dans le second exemple de réalisation suivant la figure 2, la quantité de carburant peut être modifiée par commande du début de l'alimentation. Le canal de retour 34 débouche dans la chambre 1' en un endroit qui, au début de la course de l'- organe de pompage et de distribution, est assez loin au-dessous du manchon de commande 39 pour que l'endroit où débouche le canal de retour 34 rende possible une modification du débit depuis zéro juB- qu'au débit maximum. Le diagramme de la figure 3 montre dans la courbe III l'allure de la pression dans la canalisation d'alimen- tation dans ie cas d'un positionnement à charge partielle. Cette pression est plus élevée que la pression pour pleine charge. Dans ce cas, on obtient donc un déplacement à l'avance du début d'injec- tion à charge partielle, La pompe de la figure 2 déplace le car burent jusqu'à l'extrémité de sa course.Lorsque le déplacement doit être terminé avant la fin de la course, cela pourrait avoir lieu par commande d'ouverture d'un canal radial partant de l'alé- sage 32, qui coopérerait par exemple avec un évîaement radial prévu dans le manchon 6, L'invention s'étend aux moteurs à con- bustion ir@erne équipés d'une installation d'injection de carburant conforme à l'invention. Bien entendu, l'invention nest pas li mitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels en p@urra prévoir d'autres modes et d'autres formes d@@@éaliserion, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Installation d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, installation comportant une pompe d'alimentation en carburant qui déplace une quantité de carburant proportionnelle à la vitesse de rotation et produit ainsi dans sa canalisation d'alimentation une pression proportionnelle à la vitesse de rotation, une pompe d'injection de carburant raccordée à la canalisation d'alimentation, et comprenant un organe de pompage et de distribution déplaçable en va et vient et simultanément rotatif, auquel est affecté un manchon de commande déplaçable en dépendance de la vitesse de rotation pour commander un canal de retour de carburant, auquel cas9 suivant la position du manchon, le canal de retour est fermé pendant une partie modifiable de la course de l'organe de pompage et de distribution en vue de modifier la quantité de carburant injectée, l'installation comprenant, en outre, un organe de réglage hydraulique, qui sert au réglage de position dans le temps du point d'injection en dépendance de la pression dans la canalisation d'alimentation de la pompe a'alimentation, installation caractérisée par un canal qui est dérivé de la canalisation d'alimentation, et dont l'embouchure peut outre commandée par le manchon de réglage, au moins dans un domaine de la course de ll- organe de pompage et de distribution, de telle manière qu'une quantité de Carburant modifiable s'écoule hors de la canalisation d'alimentation, de telle sorte que la pression dans cette canalisation soit influencée, ce qui permet d'adapter aisément le point d'injection à la quantité de carburant injecte 2.- Installation suivant la revendication 1, caractérisée par ce que le canal présente une section qui s1 étend dans la douille de guidage de l'organe de pompage et de distribution et une autre section qui s'étend dans l'organe de pompage et de distribution lui-m & e, avec l'embouchure duquel coopère le manchon de réglage. 3c Moteurs à combustion interne équipés d'une installation d'injection de carburant conforme à l'lnven tion.