Brevet FR2033412A1 — publié le 19701204

L'invention concerne un régulateur hydraulique pour pompes d'injection de carburant de moteurs à combustion interne, du type comportant une pompe de réglage dont la pression de refoulement agit sur un organe influençant la quantité d'in-5 jection et qui est commandée par une soupape de commande de pression disposée dans un conduit reliant le côté aspiration au côté refoulement de la pompe de réglage, cette soupape fonctionnant au moyen d'un piston mobile en opposition à une force de rappel et soumis sur sa face antérieure à l'action du liquide de 10 pression, une soupape d'étranglement étant disposée dans le conduit. Dans un régulateur connu de ce type 5 un piston de manoeuvre hydraulique joue le rôle d'organe influençant la quantité d'injection. Ce piston de réglage manoeuvre une tige 15 de réglage de la pompe d'injection en étant soumis à la pression de refoulement sur sa face antérieure et déplacé en opposition à la force d'un ressort. La pression de refoulement de la pompe de réglage est maintenue constante par la soupape de commande de pression. La pression régnant entre la soupape de réglage de 20 pression et la soupape d'étranglement, constituée dans ce cas en tant que soupape de réglage, pression commandée en fonction de la vitesse de rotation par la soupape d'étranglement, agit sur la face arrière du piston de manoeuvre. On provoque ainsi un déplacement de ce piston en fonction de la vitesse de rotation. La 25 soupape d'étranglement est constituée sous, la forme d'un tiroir dont les mouvements sont amortis par un étranglement supplémentaire . L'invention a pour but de réaliser un régulateur hydraulique du type mentionné qui, pour maintenir une bonne 30 régulation, c'est-à-dire pour donner rapidement une vitesse de rotation stable en cas de variation de charge ou de section d'étranglement, présente un domaine proportionnel le plus réduit possible. Contrairement aux régulateurs connus mentionnés, on doitj avec ce régulateur» non seulement maintenir stable une vitesse 35 de rotation déterminée, mais on doit aussi pouvoir faire varier à volonté cette vitesse de rotation. Le régulateur de l'invention est caractérisé en ce que la soupape d'étranglement est réglable à volonté (pédale d'accélérateur) et en ce que la soupape de commande de près-40 sion provoque une pression croissant avec la vitesse de rotation, 70 07218 2 2033412 la face arrière de son piston étant soumise à l'action de la pression régnant entre la soupape de commande de pression et la soupape d'étranglement. Dans une autre disposition de ce type, la 5 pression de refoulement augmente, pour une section d'étranglement déterminée de la soupape d'étranglement, déjà fortement pour de faibles accroissements de la vitesse de rotation. On obtient ainsi le domaine proportionnel réduit que l'on désire. Pour limiter l'accroissement de pression, une soupape à maximum de pression 10 est montée en parallèle avec la soupape de commande de pression et d'étranglement. Dans une réalisation avantag'euse de l'invention, une seconde soupape de commande; de pression est disposée dans le conduit du côté de la sortie de la soupape d'étranglement, 15 la pression du liquide, qui règne entre la soupape d'étranglement et la seconde soupape de commande de pression, commandée en fonction de la vitesse de rotation par cette soupape, agissant sur un organe ayant une influence sur le début d'injection. Dans ce cas, la pression du liquide, commandée également en fonction de 20 la vitesse de rotation par la seconde soupape de commande de pression, est maintenue à une valeur essentiellement plus faible que la plus basse pression d'entrée à la soupape d'étranglement. On connaît déjà un régulateur hydraulique dans lequel sont montées l'une derrière l'autre deux soupapes d'étranglement pour 25 manoeuvrer un organe de commande de quantité d'injection et un organe ayant une influence sur le début d'injection. Il s'agit alors, cependant, d'une simple commande par étranglement avec augmentation quadratique de la pression lorsque la vitesse de -rotation augmente. Le réglage du début d'injection n'a pas lieu 30 simplement en fonction de la vitesse de rotation, mais est aussi très fortement influencé en fonction de la charge. En effet, le premier étranglement est, soit déterminé de façon rigide, soit réglé avec le premier étranglement réglé en fonction de la charge. La description se rapporte à un exemple de 35 réalisation de l'objet de l'invention représenté de façon simplifiée aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble de l'exemple de réalisation ; - la figure 2 est un diagramme pression-vitesse de rotation avec les caractéristiques correspondantes. COPV , 70 07218 3 2033412 A partir d'un réservoir 3, une pompe de réglage 1 refoule un liquide de réglage dans un système de conduites de pression 2. Ce liquide agit en même temps sur un organe de manoeuvre 4, une soupape de réglage de pression 5 et une soupape 5 à maximum de pression 6. L'organe de manoeuvre 4 se compose d'un piston 7 se déplaçant dans un cylindre 8 en opposition à la force d'un réssort de rappel 9» Par sa tige de piston 10, cet organe manoeuvre un dispositif non représenté et avec lequel on peut faire varier la quantité de carburant refoulée par la pompe 10 d'injection. La chambre du cylindre 8 recevant le ressort 9 est déchargée en pression vers le côté d'aspiration de la pompe de réglage 1 par un conduit de décharge 11. La pression régnant dans le système de conduites 2 est modifiée en fonction de la vitesse de rotation par la soupape de commande de pression 5 jusqu'à ce 15 que la soupape à maximum de pression 6 s'ouvre lorsqu'on atteint •une pression maximale déterminée. La soupape de commande de pression 5 fonctionne au moyen d'un piston 13 déplacé en opposition à la force d'un ressort l4 en étant soumis à l'action du liquide de réglage ame-20 né. Suivant la course qu'il parcourt, le piston 13 ouvre plus ou moins un orifice de commande 15 « L'intensité de croissance de la pression dans le système de conduites 2 lorsque la vitesse de rotation augmente dépend de l'aire de la section du piston 13, de la forme de l'orifice de commande 15 et de la caractéristique 25 du ressort l4. Plus la vitesse de rotation est élevée, plus le débit de refoulement de la pompe de réglage 1 est grand et plus le piston 13 est déplacé en opposition à la force du ressort l4, l'orifice de ..commande 15 étant d'autant plus ouvert. Il en résulte que la pression dans le système de conduites 2 s'élève 30 lorsque la vitesse de rotation augmente et inversement lorsque la vitesse de rotation décroît, c'est-à-dire lorsque le débit de refoulement de la pompe de réglage 1 diminue. Lorsque la pression s'élève, la quantité refoulée par la pompe d'injection de carburant est diminuée par l'intermédiaire de l'organe de 35 réglage 4 jusqu'à ce que la vitesse de rotation se soit établie à une valeur correspondante. L'orifice'de commande 15 débouche dans une chambre annulaire l6 de la soupape de commande de pression, cette chambre étant reliée par un perçage 17 à la chambre recevant le 40 ressort l4. Par l'intermédiaire d'une conduite l8, le liquide OSP 70 07218 4 2033412 de réglage s1 écoule de la chambre annulaire l6 et va à une soupape d'étranglement 19. A partir de la soupape d'étranglement 19 s le liquide de réglage s'écoule dans un système de conduites 20 dans lequel arrive également le liquide s"écoulant par l'inter-5 médiaire de la soupape à maximum de pression. Dès que la soupape d'étranglement 19 est un peu plus fermée, la pression du liquide s'élève, par suite d'un effet de' retenue, dans la conduite l8 ainsi que dans la chambre annulaire l6, le perçage 17 et la chambre recevant le ressort 14. Cette pression agit donc s tir 10 la face arrière du piston 13 dans le même sens que le ressort l4 en agissant alors en opposition à la pression régnant dans le système de conduites 2 et sollicitant la face avant du piston 13» XI en résulte'que le piston 13 est déplacé en conséquence, la section de passage de l'orifice de commande 15 étant diminuée, 15 de telle sorte que la pression dans le système de conduites 2 s'élève. Etant donné que la totalité du débit de liquide refoulé par la pompe de réglage 1 doit, tant que la pression maximale n'e pas atteinte, s'écouler par l'intermédiaire de la soupape de commande de pression 5 et de la soupape d'étranglement, les varia 20 tions de pression provoquées dans le système de conduites 2 par la soupape de commande de pression 5 et par la soupape d'étranglement 19 se superposent, comme cela est visible sur le diagramme de la figure 2» Sur ce diagramme, la pression p est portée en 25 ordonnées et la vitesse de rotation n en abscises. La courbe de réglage I donne, lorsque la vitesse de rotation augmente, l'accroissement de pression provoqué par la soupape de commande de pression 5. Conformément à la caractéristique élastique (ressort 14), l'allure de cette courbe est, dans une large mesure, 30 rectiligne et est plus ou moins raide suivant la caractéristique du ressort. Par contre, la soupape d'étranglement 19 provoque une augmentation quadratique de la pression lorsque la vitesse de rotation augmente, ce qui est représenté par les courbes XI', II", II"' pour trois sections différentes. 35 Dès que la pression s'est élevée à Pmax» la soupape à maximum de pression .6 s'ouvre (caractéristique III). Comme on peut le voir sur le diagramme, la soupape de commande dè pression 5 détermine donc essentiellement seule, jusqu'à une vitesse de, rotation déterminée n^5 ou n^, c'est-à-dire jus-40 70 07218 5 2033412 pression dans le système de conduites 2 suivant la caractéristique I montant de façon relativement plate» Ensuite, intervient aussi la soupape d'étranglement 19 » de façon différente suivant la section d'étranglement de cette soupape d'étranglement» Par superpo-5 sition, on obtient des courbes IIS II" s IIe" représentant une variation quadratique. Par conséquent, dès que" la soupape d'étranglement 19 commence à agir, la pression augmente très vite lorsque la vitesse de rotation croît. Cela a pour conséquence Un déplacement relativement important de l'organe de 'manoeuvre 4 et par 10 suite une variation importante de la quantité débitée' par la pom-. pe d'injection. Il en résulte que le domaine proportionnel (sta-tisme) est réduit et d'autant plus petit que la pression s'élève davantage. Il est certain que la pression dans le système 15 de conduites 20 est commandée en fonction de la vitesse de rotation par une seconde soupape de commande de pression 22. Elle est cependant maintenue à une valeur essentiellement plus faible que la pression régnant dans le système de conduites 2. La soupape de commande de pression 22 fonctionne comme la soupape de commande 20 de pression 5, la conduite d'évacuation 23 ainsi que la chambre recevant le ressort étant déchargées en pression vers le conduit de décharge 11. Un organe de manoeuvre 24, fonctionnant comme l'organe de manoeuvre 4, est raccordé au système de conduites 20. La tige de piston 25 de l'organe de manoeuvre 24 manoeuvre, de 25 façon connue,un dispositif de réglage de début d'injection non représenté. La pression régnant dans le système de conduites 20 et dépendant de la vitesse de rotation n'agit, par l'intermédiaire de la soupape d'étranglement 1^ que très faiblement sur le système de conduites 2 ou sur la commande par la soupape de com-30 mande de pression 5«En effet, la pression dans le système de conduites 20 est maintenue à une valeur-bien inférieure à celle de la pression régnant dans le système de conduites 2. Sur le diagramme de la figure 2, la caractéristique IV, pression-vitesse de rotation, du système de conduites 20 s:étend, dans une large 35 mesure, parallèlement à la caractéristique I. Cependant, si l'on choisissait dans la soupape de commande de pression 22 un ressort présentant une autre caractéristique que dans la soupape de commande de pression 5> les tracés des caractéristiques I et IV ne seraient pas .parallèles. 40 Bien entendu l'invention n'est pas limitée 70 07218 6 2033412 à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 70 07218 7 2033412 REVENDICATIONS 1°) Régulateur hydraulique pour pompes d'injection de carburant de moteurs à combustion interne, du type comportant une pompe de réglage dont la pression de refoulement 5 agit sur un organe influençant la quantité d'injection et qui est commandée par une soupape de commande de pression disposée dans un conduit reliant le côté d'aspiration au côté de refoulement de la pompe de réglage, cette soupape fonctionnant au moyen d'un piston mobile en opposition à une force de rappel et soumis sur 10 sa face antérieure à l'action du liquide de pression; une soupape d'étranglement étant disposée dans le conduit régulateur, caractérisé en ce que la soupape d'étranglement est réglable à volonté (pédale d'accélérateur) et én ce que la soupape de commande de pression provoque une pression croissant avec la vitesse de ro-15 tation, la face arrière de son piston étant soumise à l'action de la pression régnant entre la soupape de commande de pression et la soupape d'étranglement. 2°) Régulateur hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une soupape à maximum de pression 20 est montée entre la soupape de commande de pression et la soupape d ' étranglement. 3°) Régulateur hydraulique suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'une seconde soupape de commande de pression est disposée dans le conduit du 25 côté de la sortie de la soupape d'étranglement, la pression du liquide, qui règne entre la soupape d'étranglement et la seconde soupape de commande de pression, commandée en fonction de la vitesse de rotation par cette soupape, agissant sur un organe ayant une influence sur le début d'injection.