Brevet FR2028467A1 — publié le 19701009

La présente invention se rapporte à une pompe.à injection pour moteurs à combustion interne, la quantité de carburant injecté étant modifiée en fonction de la vitesse par interruption du débit de la pompé, au 5 moins lorsque la vitesse maximale .est atteinte, sous l'effet d'une commande d'un.canal de décharge de la chambre de travail de la pompe,pendant la course de refoulement du piston,à l'aide d'un organe de réglage déplacé alternativement et qui est entraîné dans sa course d'avance par la' quantité de carburant dé-10 bité par une pompe auxiliaire entraînée en synchronisme avec la pompe principale, en étant freiné pendant sa course de retour, assurée par des ressorts de réglage s'appuyant sur des supports, de manière qu'au moins une partie de la quantité de carburant qui a produit sa course d'avance doive passer "dans un étrangle-15 ment de section réglable de façon que, pour une section déterminée d'étranglement et lorsqu'une vitesse angulaire déterminée est atteinte, l'organe de réglage ne revienne pas dans sa position initiale par suite de 1'établissement d'une "butée liquide". Dans les pompes à injection 20 de types connus,dont le dispositif de réglage fonctionne au moyen d'une butée liquidé, la force moyenne du ressort de réglage varie, apurés1 établissement de la but.ée liquide, d'une valeur minimale à une valeur supérieure, augmentant à mesure que la butée liquide grandit, jusqu'à ce qu'une vitesse angulaire sta-25 ble soit atteinte pour les valeurs correspondantes de la section d'étranglement de réglage et de la charge de véhicule. A' cette variation de la force moyenne du ressort de réglage ,correspond un statisme déterminé (plage P). Pour obtenir-une bonne régulation, c'est-à-dire pour régler rapidement une vitesse angulaire 3.0 stable,en cas de variations de la charge ou de la section d'étranglement de réglage, ce statisme doit être aussi faible que possible, c'est-à-dire que la force moyenne du ressort de réglage ne doit augmenter que légèrement après établissement de la"butée liquide. D'autre part, le statisme, c'est-à-dire l'augmentation 35 de la force moyenne du ressort de réglage, ne doit pas également être trop faible car, autrement, le réglage deviendrait instable pour une charge partielle proche de la charge nulle ou bien pour la charge nulle. Les paramètres déterminantes sont le frottement et la résistance hydraulique à l'écoulement dans la zone du cir-40 cuit de réglage. Une telle instabilité du réglage pour la charge 70 01 SI 5 2 2028467 nulle ou pour - des ' charges parti elles-; f aibles- provoque des changements de marche du moteur ou également des ratés d'allumage. Dana une pompe à. injection du type décrit plus haut, il est prévu deux ressorts d.e réglage 5 placés 1 'un 'derrière 1 ' autre et entre lesquels est disposé, un piston à amortissement hydraulique. Dans ce cas, la butée du ressort de rappel de l'organe de réglage est décalée dans le même sens que la direction d'augmentation de la butée liquide, de sorte que sa force moyenne reste à peu près invariable, même ÎO dans la plage des charges nulle et partielles faibles. L'invention a pour but de résoudre le problème consistant à obtenir,dans la plage des char' ges supérieures,un statisme aussi réduit que possible ,mais cependant, dans la plage de la charge nulle,ou des charges partiel r- 15 les faibles, un statisme suffiisamment grand. Ge problème est résolu suivant l'invention en ce que les ressorts de réglage sont placés en parallèle pour produire leurs forces. Pour pouvoir modifier à vo-20 lonté la caractéristique de l'organe de. réglagle constitué de deux ressorts, c'est-à-dire la courbe représentant la force de rappel des ressorts' en fonction de. leur course,, il est prévu, suivant une autre caractiéristique de l 'invention.,, au moins un support réglable,de manière à modifier le point d'application ou 25 la précontrainte du ressort de réglage correspondant. Une pompe à injection conforme à l'invention est représentée à titre, d'exemple non limitatif sur les figures ci-jointes, dans lesquelles ï - La figure 1 est une repré-30 sentation simplifiée et en coupe de l'ensemble de la pompe. - La figure 2 montre la disposition de l'organe de réglage et des ressorts de réglage à échelle grôssiê^ - La figure 3 représente un 35 diagramme pression-course avec trois courbes caractéristiques d'élasticité. . - La figure 4 représente un diagramme charge-vitesse angulaire,ainsi que les courbes de régulation correspondant auxcourbes caractéristiques d'élasticité 40 Un piston 1 d'une pompe à 70 01515 3 2028467 injection de carburant coulisse dans un cylindre 2 et est entraîné par des moyensr non représentés, de manière à exécuter un mouvement alternatif axial et un mouvement de rotation autour de son axe. Dans le mouvement de rotation, le piston sert de dis-5 tributeurien ce qu'il débite le carburant, pendant la course de refoulement, successivement dans différents tuyaux 3 qui sont répartis à intervalles égaux autour du cylindre 2» Dans chacun de ces tuyaux de refoulement 3, dont un seulement a été représent sur le dessin, il est prévu un clapet de non-retour 4., Sur la 10 surface du piston 1, i'i est prévu, une rainure distributrice 5 qui, à chaque courge de refoulement de piston, relie la chambre de travail 6 de la pompe à,un des tuyaux de refoulement 3. Cette chambre de travail 6 est alimentée en carburant à partir d'une chambre d'aspiration 11,par 1 intermédiaire drun canal 7, d'une 15 gorge 8, d'une rainure longitudinale 9 ménagée dans la. surface du piston 1 et d'un trou d'alimentation 10» Cette chambre d'aspiration 11 est alimentée en carburant par une pompe 12,qui peut être par exemple une pompe à engrenages et .qui,-est entraînée également par le moteur, en étant alimentée en carburant par la 20 pompe à injection. • Pour obtenir dans la chambre d'aspiration 11 une pression.fonction de la vitesse angulaire, / I on-relie la chambre 11 au canal d'aspiration 13 de la pompe d'alimentation par un canal l4,et on ménage dans.ee canal 14 un 25 étranglement 15 dont la section de passage est commandée par un tiroir l6» Le tiroir 16 est sollicité d'un coté par la pression de carburant régnant dans la chambre d'aspiration 11 et, lorsque la vitesse angulaire augmente, il est déplacé en opposition à la force d'un ressort de rappel 17 de manière à augmenter la section 30 de passage de 1'étranglement 15- - . Pour le réglage de la quantité de carburant refoulé par le piston 1 en direction du moteur pendant la course de refoulement, il est prévu un organe de réglage ou tiroir 18. Le tiroir de réglage commande la liaison 35 entre les deux parties 19a. et 191s d'un canal de décharge partant de la chambre de travail de la pompe. La partie 19b. du canal de décharge est reliée par l'intermédiaire d'un canal 20 à la chambre d'aspiration 11. Des ressorts 21 et 22 (ressorts de réglage) ont tendance à maintenir le tiroir de réglage 18 dans la posi-40 tion de repos,qui est définie par une butée fixe 23 et par un 70 01515 4 2028467 collet 24 prévu sur le tiroir. Dans cette position de repos, le tiroir maintient fermée la partie 19b. du canal de décharge. Pour entraîner le tiroir de réglage 18 en vue de l'exécution de sa course d'avance, un pis-5 ton 25 (pompe auxiliaire),opérant en synchronisme avec le piston 1 et de préférence constitué j>ar une partie étagée du piston 1, refoule du carburant hors de son cylindre,par l'intermédiaire d'une rainure longitudinale 26 ménagée sur le piston 25 et d'un canal 27 contenant un clapet de non-retour 28 de manière à le 10 faire arriver dans un cylindre 29* Dans ce cylindre 29»est dispo sé le tiroir de réglage l8,qui est ainsi déplacé en opposition à la force des ressorts 21 et 22 et qui relie entre elles les parties 19a. et 19là du canal de décharge. Dans la période séparant 15 deux courses de refoulement du piston 25, le tiroir de réglage 18 revient dans sa position de repos, Pendant cette course de retour, il refoule, sous la poussée des ressorts dé réglage, une partie du carburant se trouvant dans le cylindre 29 par un canal 31 dans lequel il est prévu une zone d'étranglement 30 (étran-20 glement de réglage), ce qui freine le mouvement de retour du tiroir. La section de passage de l'étranglement de réglage 30 est de préférence réglée à l'aide d'une aiguille 32. Pour une section de passage déterminée de l'étranglement, il se produit, au-dessus d'une vi-25 tesse déterminée d'entraînement de la pompe, une butée liquide, c'est-à-dire que le tiroir de réglage l8 ne revient plus dans sa position initiale,et le point de départ et d'arrivée de sa course d'avance et de sa course de"recul se déplace en direction des ressorts de réglage 21 et 22. Ainsi, la quantité de carbu-30 rant,débitée par la pompe à chaque course de refoulement et four nie à l'un des injecteurs,est diminuée. Si l'étranglement 30 est encore ouvert, par exemple pour la pleine charge ou pour une charge partielle élevée, le point de départ et de retour du ti-35 roir de réglage l8 est déplacé dans une direction opposée jusqu' ce que le tiroir revienne s'appliquer contre la butée 23» Par contre, si la section de passage de l'étranglement 30 est rétré-cie, en correspondance à une charge partielle faible ou à une charge nulle, le point de départ et de retour du tiroir de régla 40 ge est déplacé,à une vitesse correspondante,en direction des 70 01515 5 2028467 ressorts de réglage. Le ressort 21 et le ressort 22 sont disposés coaxialement, comme indiqué sur les figures 1 et 2, et le ressort de réglage 22 entre en action lorsque la butée liquide a atteint une,hauteur déterminée. Tant que le moteur fonctionne 5 à pleine charge ou en charge partielle élevée, c'est-à-dire lorsque la section de passage de l'étranglement 30 est relativement largement ouverte et lorsque par conséquent la butée liquide n'atteint qu'une faible hauteur, le rappel du tiroir de réglage est assuré uniquement par le ressort 21. Lorsque,pour une charge 10 partielle faible ou pour la charge nulle, la section de passage de l'étranglement 30 est rétrécie, et lorsque la butée liquide augmente de hauteur, le second ressort de réglage 22 entre en action. Dans le diagramme pression-15 course de la figure 3, la courbe caractéristique I représente une telle disposition. Pour obtenir la courbe caractéristique II, le ressort 22 doit être monté avec une précontrainte. Là courbe caractéristique III du même diagramme (représentée en traits mixtes), qui ne comporte aucun décrochement et aucun coude mais 20 qui a simplement une allure parabolique, correspond à la caractéristique qui est obtenue lorsque le ressort 22 est constamment en action,mais présente par rapport au ressort 21 une raideur élastique progressive,de sorte que la courbe III croît initialement seulement avec une pente faible, la pente augmentant cepen-25 dant sensiblement pçr la suite. Par une telle combinaison.de deux ressorts de réglage, on peut obtenir pratiquement toute caractéristique d'élasticité désirée. Les ressorts s'appuient, dans l'exemple de réalisation de l'invention, par leurs extrémités 30 tournées vers le tiroir de réglage l8,sur un manchon 33 dans lequel il est prévu, pour guider les ressorts, un trou étagé comportant les parties 3k et 35. Le ressort 21 s'appuie alors sur. 1.'épaulement formé entre les parties. 3k et 35 du trou étagé tandis que le ressort 22 s'appuie sur le côté frontal de la partie 35 de trou 35- Le manchon 33 est accouplé de manière à tourner avec le tiroir de réglage l8 à l'aide d'une goupille 36, de sorte que le tiroir de réglage peut être tourné par l'intermédiaire du manchon en vue du démarrage ou de l'arrêt ko du moteur. Le volume 38,recevant les ressorts et dans lequel le 70 01515 6 2028467 tiroir de réglage 18 pénètre par son collet ,est relié au canal 20 par l'intermédiaire d'un canal.39* .. Dans le mode de réalisation de la figure 2, qui est légèrement modifié par rapport à celui 5 de la figure 1, les ressorts de réglage 21 et 22 s'appuient«par leurs extrémités opposées au manchon 33 >contre. une- tête 40 du tiroir de réglage. Sur la tête 40, il est prévu une rainure 4l dans laquelle coulissé la goupillé 36.. Pour pouvoir modifier le 10 point d'application ou la précontrainte du ressort de réglage 22 et pour pouvoir changer la caractéristique commune aux deux ressorts de réglage, le côté frontal de la partie de trou 35» servant d'appui de ressort, est constitué par une tige filetée 4l dans le mode de réalisation de la figure 2. Cette tige file-15 tée est réglable de l'extérieur, c'est-à-dire également en cours de marche, par exemple à l'aide d'un .tournevis introduit dans une fente 42,et elle peut être bloquée en position par rapport aumanchon 33 à l'aide d'un contre-écrou 43- Pour assurer 1'é-tanchéité, il est prévu,entre la tige filetée 4l et le manchon 20 33»une bague torique 44. Dans le diagramme charge-vitesse angulaire représenté sur la figure 4, on a: donné les courbes de réglage correspondant au dispositif décrit plus haut, et on a porté en ordonnées la quantité de carburant Q refoulé 25 par la pompe à injection et en abscisses la vitesse angulaire n du moteur. Lorsque le moteur est mis en route, la pompe à injection débite la quantité Ql. Aussitôt que le moteur atteint la vitesse angulaire n,correspondant à une section de passage déterminée de l'étranglement 30, la quantité de carburant débitée 30 est réglée en correspondance aux courbes Ia^ à Ic^, II ou III, à savoir au moyen d'une butée liquide. Plus la butée liquide augmente de hauteur, plus la quantité de carburant Q fourni au moteur diminue > car les parties 19a. et 19b. du canal de décharge sont reliées plus tôt entre elles. Ainsi, chacune des courbes de ré-35 gulation la, I1d et Iç^ correspond à une autre section de passage de l'étranglement 30. Pour une charge partielle faible et pour une charge nulle, la pompe à injection débite une quantité de carburant qui est plus faible que celle désignée par 40 Q2. Dans ce cas, le ressort de réglage 22 entre en action,de 70 01515 ? 2028467 sorte que les courbes de régulation ont un profil légèrement plus aplati dans cette zone, ce qui se traduit par une augmentation du statisme et par conséquent par une marche plus uniforme et par un réglage plus stable à la vitesse désirée. La régulation 5 dans cette zone n'est plus aussi sensible à des influences du -frottement et de résistances hydrauliques à 1 ' écoulement,* et la régulation à l'aide du tiroir, c'est-à-dire l'augmentation de la hauteur de la butée liquide, intervient pour une section de passage de l'étranglement 30 correspondant à la courbe de régula-10 tion le pour la vitesse angulaire ni et elle ne dépasse pas la vitesse angulaire n2 dans la zone des charges partielles élevées. Cependant, aussitôt qu'une chargé partielle faible ou la charge nulle sont établies, la vitesse angulaire augmente jusqu1à la valeur n3* Comme le montre le diagramme de la figure 4, la dif-15 férence entre ni et n2 est bien plus faible que la différence entre n2 et n3> Inversement cependant, 1© quantité Q1 qui est normalement fournie avant la phase dé réglage est égale à un , multiple de la quantité Q2*ou bien est égale à la quantité qui est fournie pour "une. charge partielle faible ou pour la charge 20 nulle. Les courbes de régulation la. à le, II et III de la figure 4 correspondent à des combinaisons de ressorts de réglage dont les courbes caractéristiques sont désignées par I, II et III sur la figure 3* 25 Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela .sortir du cadre de l'invention. 70 01515 8 2028467 REVENDICATIONS 1®} Pompe à injection pour moteurs à combustion interne, la quantité de carburant injecté étant modifiée en fonction de la vitesse par interruption du 5 débit de la pompe au moins lorsque la vitesse maximale est atteinte, sous l'effet d'une commande d'un canal de décharge de la chambre de travail de la pompe^pendant la course de refoulement du pistonià l'aide d'un organe de réglage déplacé alternativement et qui est entraîné dans sa course d'avance par la quantité 10 de carburant débité par une pompe auxiliaire entraînée en synchronisme avec la pompe principale, en étant freiné pendant "sa course de retour,assurée par des ressorts de réglage s'appuyant sur des supports,de manière qu'au moins une partie de la quantité de carburant qui a produit sa course d'avance doive passer 15 dans un étranglement de section réglable de façon que, pour une section déterminée d'étranglement et lorsqu'une vitesse angulaire déterminée est atteinte, l'organe de réglage ne revienne pas dans sa position initiale par suite de l'établissement d'une "butée liquide", pompe à injection caractérisée en ce que les 20 ressorts de réglage sont disposés en parallèle pour exercer leurs forces. 2*) Pompe à injection suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins un appui de ressort est réglable en vue de modifier le point d'application 25 ou la pré-contrainte du ressort de réglage correspondant. 3") Pompe à injection suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les ressorts de réglage sont disposés co-axialement. 4°} Pompe à injection suivant 30 l'une quelconque des revendications de 1 à 3 , caractérisée en ce que l'appui du ressort de réglage de plus petit diamètre est réglable. 5°) ï'ompe à injection suivant l'une quelconque des revendications de 1 à 4 , caractérisée en 35 ce que, d'une manière connue, l'organe de réglage peut-être entraîné en rotation, par l'intermédiaire d'une goupille de liaison, à l'aide d'un manchon,et en ce que ce manchon sert d'appui pour le ressort de réglage. 6°) Pompe à injection suivant 40 l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce 70 01515 9 2028467 que, d'un* manière connue, l'organe de réglage peut être entraîné en rotation, par l'intermédiaire d'une goupille de liaison, à l'aide d'un manchon, en ce que le manchon sert.d'appui pour le ressort de réglage de grand diamètre«et en ce qu'il est prévu 5 une tige filetée vissée dans le manchon et servant d'appui pour le ressort de réglage de petit diamètre.