Brevet FR2228943A1 — publié le 19741206

L'invention concerne un appareil de pompage de combustible pour l'alimentation en combustible d'un moteur à combustion interne, du type comprenant une pompe d'injection entraînée en synchronisme avec le moteur associé pour envoyer du combustible au moteur à une vitesse liée à celle de celui-ci, an premier moyen actionné par pression de fluide pour régler le calage de l'envoi de combustible au moteur par la pompe d'injection, une pompe d'alimentation pour envoyer du combustible à la pompe d'injection, un second moyen actionné par pression de fluide pour déterminer la quantité de combustible pouvant être envoyée au moteur à chaque course de refoulement de la pompe d'injection, et un distributeur pour envoyer à partir de la pompe d'alimentation une pression de fluide qui varie en fonction de la vitesse à laquelle est entratné l'appareil. L'invention vise à donner à un tel appareil une forme simple et efficace. A cet effet, conformément à l'invention, 5'appareil comprend un conduit amenant ladite pression de fluide au premier moyen actionné par pression de fluide, ledit conduit comprenant un premier orifice à section variable par lequel s1 écoule le fluide sous pression jusqu'audit; premier moyen actionné par pression de fluide, ledit premier orifice à section variable ayant une dimension qui varie en fonction de la vitesse à laquelle est entraRné l'appareil, et un second orifice variable par lequel le fluide peut s'échapper dudit conduit en une position située entre le premier orifice variable et le premier moyen actionné par pression de fluide, la dimension dudit second orifice à section variable dépendant de la position dudit second moyen actionné par pression de fluide. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est un schéma d'une partie d'un exemple de réalisation d'un appareil selon l'invention et - la figure 2 représente une variante de l'appareil de la figure lo Rn se référant tout d'abord à la figure 1, la pompe dlin- jection comprend une came rotative 10 représentée en profil.La partie rotative de la pompe d'injection est entralnée à une vitesse liée à celle du moteur associé et comprend une paire de pistons-plongeurs logés dans un alésage radial ménagé dans un distributeur. 'le distributeur est monté dans un corps dans lequel sont ménagés une pluralité d'orifices de sortie dont le nombre est égal à celui des cylindres de moteur et le distributeur comporte un conduit qui communique avec l'alésage contenant les pistons-plongeurs et qui est également agencé pour coïncider tour à tour et pendant les courses successives d'in Section ou refoulement de la pompe dtinvection avec les orifices de sortie.De cette manière, les cylindres du moteur sont alimentés tour à tour en combustible. Be distributeur porte également la partie rotative d'une pompe d'alimentation Il qui peut, au moyen de conduits (non représentés), envoyer du combustible à la pompe d'injection pendant les courses de remplissa.- ge de cette dernière. 'la quantité de combustible envoyée au moteur est déterminée par la course d'une navette coulissante 12 logée dans le corps de l'appareil. Pendant son mouvement vers l'intérieur ou vers le haut (tel que représenté au dessin) la navette déplace du combustible vers la pompe d'injection et est ensuite déplacée vers l'extérieur sous l'action du combustible sous pression provenant de la pompe d'alimentation Il. L'amplitude de son mouvement vers ltextérieur est déterminée par une surface de butée 13 ménagée sur un piston actionné par pression de fluide 14. Un organe actionné par pression de fluide 15, associé à la came 10, comprend un piston 16 couplé à la came. Be piston 16 est logé dans un cylindre 17 et un alésage borgne 18 est ménagé dans ce piston. Un obturateur 19, muni d'une cloison, est logé dans l'alésage 18 et est rappelé vers l'extrémité fermée de cet alésage par un ressort hélicoTdaî de compression 20. L'extrémité fermée de l'alésage communique avec un conduit 21 contenant du combustible à une pression de commande, pression dont le mode d'obtention sera décrit ultérieurement. De plus, une cloison sur l'obturateur 19 commande un orifice 22 qui communique avec l'extrémité du cylindre 17 opposée à la partie contenant le ressort 20.L'orifice 22 peut être pratiquement fermé par la cloison et cela se produit lorsque le moyen 15 est en position d'équilibre ou, éventuellement, la cloison peut mettre l'orifice en communication avec une alimentation en combustible sous pression s'écoulant par un conduit 23, ou avec une vidange 24, cette dernière communiquant de préférence avec l'admission de la pompe d'alimentation 11. De plus, le conduit 23 communique avec la sortie de la pompe dlalimentation Il et un clapet anti-retour est incorporé dans le conduit pour empt- cher les pulsations pouvant être créées par ledit moyen d'entre appliquées à d'autres dispositifs actionnés par pression du fluide faisant partie du système. La sortie de la pompe d'alimentation Il communique avec une extrémité d'un cylindre 25 contenant un obturateur 26, et un orifice 27, ménagé dans la paroi du cylindre 25, communique avec l'entrée de la pompe d'alimentation 11. aitobturateur 26 est. rappelé par un ressort hélicoïdal de compression 28 s'opposant à la force générée par la-pression de sortIe de la pompe d'alimentation qui agit sur l'autre extrémité de l1obturateur 26. Cette soupape agit comme un détendeur de pression et un conduit 29 comprenant un étranglement 30 traverse l'obturateur. L'extrémité du cylindre 25 contenant le ressort 28 communique avec un alésage 31 en un point intermédiaire de cJel-li-ciO Un piston 32, logé dans une extrémité de l'alésage 31, est soumis a l'action d'une pluralité de masselottes 35 louées dans une cage et entraSnées à une vitesse liée à celle du moteur associé. Le piston 72 commande la section efficace d'uu orifice 34 ménagé dans la paroi de l'alésage 31. L'orifice 34 communique avec l'admission de la pompe 11. La disposition est telle que la pression à l'intérieur de-l'alesage 31 génère une force appliquée au piston 32 qui est opposée à la force développée par les masselottes 33 lorsque celles-ci tournent.Dans le cas où la force créée par la pression de fluide augmer.te au-delà de eelle géné- . rée par les masselottes, l'orifice 34 s'ouvre partiellement et permet au combustible de s'échapper et, de ce fait, une chute de pression se produit à l'orifice 30. La pression dans l'alésage 31 varie en fonction du carré de la vitesse à laquelle sont entraînées les masselottes. L'alésage 31 contient également un obturateur 35. Celui-ci comporte une cloison 36 dont la dimension axiale est Inférieure à celle dtun orifice 37 ménagé dans la paroi de l'alésage 31. Le combustible sous pression provenant de la sortie de la pompe dtal tentation est envoyé sur le cté droit (sur le dessin) de la cloison 36 et son caté gauche communique avec une vidange. Dans la position représentée, la cloison 36 est sensiblement à mi-chemin entre les parois latérales ou les bords de l'orifice 37 et, lorsque l'obturateur se déplace vers la droite, la section du circuit d'échappement du combustible augmente alors que celle du circuit d'admission diminue. Il en résulte que la pression dans l'orifice 37 diminue. Au contraire, lorsque l'obtura teur 35 se déplace vers la gauche, la pression augmente. Du fait que l'obturateur 35 est logé dans l'alésage 31, il est exposé à la pression régnant dans cet alésage et la force développée sur l'obturateur stoppose à celle d'un ressort hélicoïdal de compression 38, cette dernière force pouvant titre réglée par une came 9 réglable par l'opérateur.Lorsqu'on déplace la came pour augmenter la force exercée par le ressort 38, I'obturateur 35 se déplace vens la droite et, comme on l'a expliqué, la pression dans l'orifice 37 diminue. Cette diminution de pression dans l'orifice 37, comme on l'expliquera ultérieurement, a pour effet d'augmenter la quantité de combustible envoyée au moteur et, lorsque la vitesse du moteur augmente sous l'effet de l'augmen- tation du débit de combustible, ltobturateur 35 se déplace à nouveau vers la gauche et il s'établit un équ-libre. L'obturateur 35 agit ainsi comme un régulateur de vitesse. L'orifice 37 communique avec une extrémité d'un cylindre 40 contenant le piston 14 mentionné précédemment. Ce piston 1X, sous l'effet de la pression dans l'orifice 37, se déplace vers la gauche et ce mouvement s'oppose à l'action d'un ressort héli costal de compression 49. La surface 13 qui coopère avec la navette 12 a une forme telle que, pour une augmentation de pression dans l'orifice 37, le piston se déplace pour réduire la quantité de combustible envoyée au moteur. L'amplitude de déplacement du piston 14 vers la droite est déterminée par une butée 41, ce qui détermine la quantité maximale de combustible pouvant astre envoyée au moteur. La position de la butée 41 est réglée par un autre piston 42 à surface profilée 43 contre laquelle s' appuie la butée. Le piston 42 est déplacé dans une direction (vers le bas sur le dessin) sous l'effet du combustible sous pression provenant de l'orifice 31 et ce mouvement s'oppose à l'action d'un ressort hélicoldal de compression 44.La position du piston 42 dépend donc-de la vitesse à laquelle l'appareil et, donc, le moteur associé, sont entra- nése La surface 47 est profilée de manière à donner la courbe de refoulement de la quantité maximale de combustible souhaitée et elle peut également avoir une forme permettant d'envoyer un excès de combustible lors du démarrage, La pression de combustible dans le conduit 21 est réglée en fonction des positions des pistons 14 et 42. Be piston 2 compor- te un rainure péripérique 45 communiquant en permanence avec le conquit 21.La rainure 45 communique avec l'alésage 31 au moyen d'un orifice variable 46 défini par une ouverture dans le piston et qui communique avec la rainure 45, et par une aiguille pro fi- lée 47 s'étendant depuis l'extrémité du cylindre contenant le piston. 'lorsque le piston se déplace contre l'faction du ressort 44, la section de l'orifice 46 augmente. Le piston 14 a une construction similaire et défirlt un orifice de section variable 48o Dans ce cas, cependant, le combustible traversant l'orifice 48 s'écoule vers une vidange et est de préférence ramené à l'admission de la pompe '1. La pression dans le conduit 21 dépend de ce fait des positions des pistons 14 et 42 et, du fait que la position du pIston 42 dépend de la vitesse et que la position du piston 14 dépend de la charge ou de la quantité de combustible envoyée au moteur, la pressicn dans le conduit 21 varie en fonction de la vitesse et de la charge du moteur associé, La position du piston lu- dépend de ce fait de ces deux facteurs se se référant à la figure 2, le conduit 5C est celui auquel doit Qtre envoyée une pression qui varie en fonction du carré de la vitesse alors que le conduit 51 est celui auquel doit tre envoyée la pression comprenant une composante dépendant de la charge, Un obturateur mcbile axialement 53 est logé dans un alésage 52. A une extrémité, l'obturateur 53 est soumis à l'action de masselottes 54 montées dans une cage et entraSnées en synchronisme avec le moteur associé. A son autre extrémité, l'obturateur 53 s'appuie contre une butée à ressort 55 servant de logement à un ressort hélicoïdal de compression 56-dont l'autre extrémité est logée dans un organe en forme de cuvette 57 coulissant dans l'alésage 52 et soumis à l'action d'une came 58 réglable par l'opé rater La disposition est telle que, lorsque la vitesse de fonctionnement du moteur associé augmente pour un réglage donné de l-'ortrne 58, l'obturateur 53 se déplace vers la gauche (sur le dessin).Au contraire, pour une vitesse donnée, si l'organe ré- glable par l'opérateur est déplacé pour produire une augmentation de la force exercée par le ressort 56, l'obturateur 53 se déplace vers la droite0 Le conduit 50 communique avec la sortie de la pompe d'alimentation Il par l'intermédiaire de l'étranglement 90 et il communique également avec un alésage axial 59 ménagé dans- l'obtura- teur et partant de l'extrémIté gauche de celui-ciO L'extrémité ouverte de l'alésage est fermée par la butée à ressort qui agit comme un soupape de détente et qui, en combinaison avec l'étran- glement 50, commande la pression dans l'alésage 59 et, de ce fait, dans le conduit 50, de manière à la faire varier en fonction du carré de la vitesse du moteur associé. Le condult 51 communique avec une rainure circonférentielle 60 ménagée dans la paroi de l'alésage 52 et une paire de ranu- res espacées 61, 62, ménagées sur l'obturateur 53, délimitent entre elles une paroi 63. Comme on peut le voir sur le dessin, la paroi 63 a une longueur axiale légèrement plus faible que celle de la rainure circonférentielle o0, De plus, la rainure 61 communique avec la sortie de la pompe d'alimentation alors que la rainure 62 communique en permanence avec une vidange. La position axiale de l'obturateur 53 détermine de ce fait la pression dans le conduit ,51 et, par exemple, si l'obturateur se déplace vers la gauche de la figure 1, la pression dans le conduit 51 augmente, ce qui a pour résultat, comme on l'a expliqué précédemment, une réduction de la quantité de combustible envoyée au moteur. Au contraire, si l'obturateur se déplace vers la droite, la pression dans le conduit 51 diminue et la quantité de combustible envoyée au moteur augmente, R E V E N D I C A T I O N S 1.- Appareil ae pompage de combustible pour l'alimentation en combustible d'un moteur à combustion interne, du type comprenant une pompe d'injection entraSnée en synchronisme avec le moteur associé pour envoyer du combustible au moteur à une vitesse liée à celle de celui-ci, un premier moyen actionné par pression de fluide pour régler le calage de l'envoi de combustible au moteur par la pompe d'injection, une pompe dtallmenta- tion pour envoyer du comb-. le à la pompe d'injection, un second moyen actionné par pression de fluide pour déterminer la quantité de combustible pouvant etre envoyée au moteur à chaque course de refoulement de la pompe d'injection, et un dis- tributeur pour envoyer à partir de la pompe d'alimentation une pression de fluide qai varie en fonction de la vitesse à laquelle est entraîné l'appareil, caractérisé par le fait sulil comprend un conduit amenant ladite pression de fluide au premier moyen actionné par pression de flul de, ledit conduit comprenant un premier orifice à section variable par lequel s'écoule le fluide sous pression jusqu'audit premier moyen actionné par pression de fluide, ledit premier orifice à section variable ayant une dimension qui varie en fonction de la vitesse à laquelle est entraîné l'appareil, et als second orifice variable par lequel le fluide peut 'échapper dudit conduit en une position située entre le premier orifIce variable et le premier moyen actionné par pression de fluide, la dimension dudit second orifice à section variable dépendant de la position dudit moyen actionné par pression de fluide. 2.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel ledit second moyen actionné par pression de fluide comprend un piston qui est soumis à une pression de commande qui dépend de la quantité de combustible devant astre envoyée au moteur. 30- Appareil selon la revendication 2, dans lequel un moyen de commande est prévu pour faire varier ladite pression de commande. 4.- appareil selon la revendication 3, dans lequel ledit mo en de commande comprend un obturateur dont une extrémité est soumise à une force dont la grandeur varie en fonction de la vitesse du moteur associé, un ressort agissant sur l'autre extrémité de ltobturateur, la force exercée par ledit ressort étant réglable au moyen d'un organe réglable par 1'opérateur de telle sorte que la position de l'obturateur est caractéristique de la quantité de combustible devant être envoyée au moteur, la position dudit obturateur servant à déterminer la pression appliquée audit piston. 5.- Appareil selon la revendication 4, dans lequel ledit obturateur comprend une cloison, les face opposées dudit intervalle étant soumises respectivement à des basse et brute pressions de fluide par l'intermédiaire d'un conduit, l'alésage dans lequel est monté l'obturateur définissant un orifice ayant une largeur axiale supérieure à celle de l'obturateur, la pression dans ledit orifice constituant ladite pression de commande 6,- Appareil selon la revendication 5, dans lequel ledit obturateur est soumis à une pression de fluide variant en fonction de la vitesse à laquelle est entraîné l'appareil. 70- Appareil selon la revendication 6, dans lequel le distributeur comprend un piston coulissant dans ledit alésage pour commander la section efficace d'un orifice dans la paroi de l'alésage et commander ainsi l'écoulement de combustible par ledit alésage, un orifice étranglé par lequel le combustible est envoyé audit alésage à partir de la sortie de la pompe d'alimentation, la pression dans l'alésage agissant sur l'ex- trémité dudit piston, ainsi que sur ledit obturateur, des masselottes centrifuges agissant sur l'extrémité opposée dudit piston, la pression de combustible dans ledit alésage étant commandée par ledit piston de manière à varier en fonction de la vitesse à laquelle est entrarné l'appareil. 8.- Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel la première extrémité de L'obturateur est soumise à l'action de masselottes centrifuges entrarnées à une vitesse liée à celle du moteur. 9.- Appareil selon la revendication 8, dans lequel ledit distributeur comprend une ouverture ménagée dans l'autre extrémité de l'obturateur, ladite ouverture communiquant avec la sortie de la pompe d'alimentation par l'intermédiaire d'un orifice étranglé et un obturateur logé au-dessus de ladite ouverture de l'obturateur étant rappelé en contact avec l'obtu- rateur par un ressort, l'obturateur étant écarté de l'autre obturateur sous lteffet de la pression de combustible, la pression entre ladite ouverture et ledit orifice étranglé variant en fonction de la vitesse de l'appareil. 10.- Appareil selon l'une des revendications 7 et 9, dans lequel une butée limite l'amplitude de déplacement du piston formant ledit second moyen actionné par pression de fluide pour commander la quantité maximale de combustIble pouvant être envoyée par l'appareil, un second piston étant prévu pour régler la position de ladite butée, ledit second piston étant soumis à la pression de combustible qui varie en fonction du carré de la vitesse, la dimension dudit premier orifice variable étant commandée par la position dudit second piston de telle manière que la pression appliquée au premier moyen actionné par la pression de fluide dépende de la vitesse et de la charge du moteur0 1 Appareil selon la revendication 10, dans lequel ledit second piston est rappelé par un ressort opposé à l'action de la pression de fluide. 12.- Appareil selon la revendication 11, dans lequel le premier et le second orifice à section variable sont définis par des aiguilles fixes et profilées s'étendant dans des ouvertures ménagées respectivement dans le piston et le second piston0