Brevet FR2250030A1 — publié le 19750530

L'invention concerne essentiellement une pompe mécanique d'injection de combustible, pour des moteurs à combustion interne, et en particulier une pompe d'injection du type à piston à course constante de refoulement de combustible. lies pompes d'injection de ce type sont bien connues dans l'art antérieur et comprennent un corps de pompe, un piston monté coulissant dans une chambre cylindrique du corps de pompe, et une crémaillère coopérant avec un pignon traversé axialement de façon coulissante par le piston solidaire en rotation de celui-ci, le piston étant actionné en mouvement alternatif de translation par un poussoir prévu à la partie inférieure du corps de pompe et interposé entre une came de commande et une assiette qui est montée fixée sur le poussoir et qui est reliée à 11 extrémité inférieure du piston.L'extrémité supérieure du piston comprend au moins une rampe hélicoïdale communiquant sélectivement, en fonction de la position angulaire du piston donnée par le pignon et la crémaillère de commande, avec des orifices d'amenée et de retour de combustible, de telle sorte que le combustible soit refoulé par le piston au cours de son mouvementalternatif de translation vers un clapet de décharge communiquant avec un injecteur. Dans ces pompes antérieurement connues, l'extrémité inférieure du piston traverse un orifice central de l'assiette fixée sur le poussoir, et comprend un collet cylindrique circulaire dont leS dimensions sont supérieures à celles de l'orifice précité de l'assiette. Ainsi, le piston doit etre monté par le bas dans l'orifice central de ltassiette, et il est retenu par le collet prévu à son extrémité inférieure qui vient buter contre les bords de l'orifice central de cette assiette. Inversement, le piston d'une telle pompe d'injection ne peut être démonté que par le bas, ce qui oblige à déposer la pompe d'injection, à démonter le. poussoir prévu à sa partie inférieure et à sortir le piston par le bas. En outre, la chambre cylindrique du corps de pompe, dans laquelle coulisse le piston, est généralement définie par une chemise de cylindre appariée au piston, qui doit également être démontée lorsque le piston est changé, et dont le démontage ne peut steffecuter que par le haut du corps de pompe. Ainsi, le remplacement d'un piston d'une pompe d'injection oblige au démontage complet de cette pompe, ce qui nécessite un temps important et se révèle dans certains cas peu commode, en raison du poids important des pompes dtinjection montées sur les gros moteurs Diesel. Afin d'éviter ces inconvénients, la présente invention propose une pompe mécanique d'injection de combustible du type précité, qui est caractérisée en ce que le piston est monté solidaire en rotation du pignon précité et en translation de l'assiette précitée par des liaisons de formes qui sont susceptibles d'être supprimées pour une unique, position angulaire relative déterminée des pièces mobiles assemblées, afin de permettre le démontage simultané du piston et de la chemise de cylindre par le haut du corps de pompe. Il suffit donc, selon l'invention, de donner une position angulaire relative prédéterminée aux pièces mobiles assemblées pour pouvoir démonter l'ensemble piston-cylindre par le haut du corps de pompe, ce qui peut s'effectuer très simplement par démontage du clapet de décharge. L'invention permet donc le démontage despistons et des chemises de cylindre des pompes d'injection de combustible sans dépose des pompes elles-mêmes, ce qui se traduit par une économie appréciable de temps et de main-d'oeuvre et qui évite des manutentions pénibles dans le cas où les pompes d'injection ont un poids relativement élevé. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques détails et avantages de celle-ci appraîtront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la partie inférieure d'une pompe d'injection de combustible selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la partie supérieure de la pompe d'injection de combustible représentée en figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure ;; - les figurés 4a, 4b, 4c et 4d représentent les diverses positions possibles du pied du piston par rapport à 1' ouverture de l'assiette associée au poussoir de la pompe - les figures 5 e+ 6 sont des vues en coupe transversale de la pompe au niveau de la crémaillère associée, montrant la crémaillère et le pignon associés dans des positions correspondant respectivement à l'injection nulle de combustible et au montage etdémontage du piston - la figure 7 représente le piston selon l'invention - la figure 8 représente, partiellement en coupe, le pignon associé au piston représenté en figure 7 ; et - la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX de la figure 1. On a représenté dans les figures 1 et 2 les parties inférieure et supérieure respectivement d'une pompe d'injection de combustible selon l'invention. Cette pompe d'injection est une pompe mécanique du type à piston à course de refoulement constante, dont les caractéristiques générales sont bien connues dans la technique, et qui sera décrite ci-dessous rapidement afin de faciliter la compréhension du mécanisme selon l'invention. Cette pompe d'injection comprend un corps désigné généralement par la référence 1, un piston 2 monté coulissant dans une chemise de cylindre 7 fixée amoviblement au corps de pompe 1 par tout moyen approprié , un ensemble 4 formant poussoir monté coulissant dans la partie inférieure du corps de pompe -I et comprenant un gaiet 5 coopérant avec une came 6 d'un arbre à cames7, et une assiette 8 fixée, par exemple par vissage, sur la partie supérieure de l'ensemble-poussoir 4, à l'intérieur da corps de pompe 1. Cette assiette 8 a générale ment la forme d'un disque et forme siège de l'extrémité inférieure d'un ressort de rappel 9 dont l'extrémité supérieure prend appui sur une partie fixe du corps de pompe 1. L'extrémité inférieure du piston 2 est engagée dans un orifice sensiblement central 10 de l'assiette 8, et comprend un collet circulaire 11 engagé sous les bords de cet orifice central 10. La partie médiane du piston 2 est montée librement coulissante dans une queue tubulaire 12 d'un pignon 13 associé à une crémaillère de commande, et est montée solidaire en rotation de ce pignon par une liaison de forme. Cette liaison est constituée par un collet cylindrique circulaire 14 de la partie médiane du piston 2, qui comprend dans cet exemple deux méplats 15 coopérant avec deux méplats complémentaires 16 de la surface interne de la queue tubulaire 12 du pignon 13 ( figures 8 et 9). lie pignon 13 est commandé en rotation autour de l'axe longitudinal du corps de pompe 1 par une crémaillère 20 visible dans les figures 5 et 6. lie déplacement en translation de la crémaillère 20 dans un alésage cylindrique du corps 1 se traduit par une rotation du pignon 13, qui est communiquée au piston 2. L'extrémité supérieure de ce dernier comprend deux rampes hélicoldales 21 sur sa surface extérieure, qui sont amenées, au cours du mouvement alternatif du piston, en regard d'orifices 22 servant à l'amenée et au retour de combustible. En fonction de la position angulaire relative des rampes hélicoldales 21, une quantité plus ou moins grande de combustible est transmise par un clapet de décharge non représenté, normalement monté dans la partie supérieure de la chemise 3, à un injecteur de combustible d'un type connu. Avantageusement, le collet cylindrique circulaire Il de l'extrémité inférieure du piston 2 comprend deux méplats 22 diamétralement opposés et sensible ment identiques auxmépla-ti 15 formés suer le collet intermédiaire 14 du piston 2. En outre, les méplats correspondants 15 et 22 sont alignés c'est-à-dire qu'ils se trouvent dans des plans verticaux parallèles et sensiblement confondus.L'orifice central 10 de l'assiette 8 porte-ressort présente un contour sensiblement rectangulaire qui est complémentaire du contour déterminé par le collet inférieur 22 du piston 2. Bes dimensions de cet orifice 10 sont légèrement supérieures aux dimensions extérieures du collet 22, de façon à permettre, pour une orientation relative déterminée du piston 2 et de l'assiette 8, le passage de l'extrémité inférieure du piston 2 et du collet il dans l'orifice 10 de l'assiette 8. Cette position angulaire relative du piston 2 est déterminée par la crémaillère 20, par l'intermédiaire du pignon 13. A cet effet, (figures 5 et 6), la surface cylindrique extérieure du pignon 13 comprend un méplat'24 destiné à coopérer avec un méplat complémentaire 25 de la crémaillère 20, qui peut être formé par un épaulement de cette crémaillère, ou par la surface non dentée de celle-ci. On voit en figure 6 que, lorsque les méplats 24 et 25 sont au contact l'un de l'autre, tout déplacement de la crémaillère dans le sens indiqué par la flèche F est rendu impossible. Cette position correspond à l'orientation angulaire relative du piston 2 par rapport à l'assiette 8, permettant le démontage du piston par passage du collet inférieur 11 dans l'orifice 10 de l'assiette 8. Avantageusement, cette position de la crémaillère 20, correspondant au démontage ou au remontage du piston 2, se trouve au-delà de la position d'injection nulle de combustible, déterminée par une butée générale du dispositif de commande de la crémaillère; et qui est représentée en figure 5. La translation normale de la crémaillère s'effectue normalement dans le sens opposé à celui indiqué par la flèche F, pour passer de la position correspond à l'injection nulle de combustible à une position correspondant à l'injection maximale de combustible. 'Les orientations relatives du collet inférieur du piston 2 et de l'orifice 10 de l'assiette 8, pour diverses positions de la crémaillère, ont été représentées dans les figures 4a à 4d. La figure 4a correspond à la figure 6, et représente la position angulaire relative du collet inférieur 11 de l'extrémité du piston, pour laquelle le piston peut être démonté par le haut du corps de pompe. La figure 4b représente la positionaigulaire du collet inférieur il du pistonlorsque la crémaillère est dans la position correspondant à l'injection nulle de combustible, et qui est déterminée par une butée du dispositif de commande. La figure 4c représente la position angulaire relative du collet inférieur 11 du piston par rapport à l'orifice 10 de l'assiette 8, lorsque la crémaillère est dans la position correspondant à l'injection maximum de combustible, et la figure 4d représente la position angulaire relative du collet 11 du piston par rapport à l'orifice 16 de l'assiette 8, lorsque la crémaillère est bloquée par une seconde butée du dispositif de commande, dans une position se trouvant légèrement au-delà de la position correspondant à l'injection maximale de combustible. On voit donc, d'après ces figures, que le piston ne peut être démonté du corps de pompe que si la crémaillère est dans la position représentée en figure 6, pour laquelle le collet 11 inférieur du piston est susceptible de passer à travers l'ouverture 10 de l'assiette 8. Be démontage du piston et de sa chemise de cylindre s'effectue donc très simplement de la façon suivante La crémaillère est amenée dans la position représentée en figure 5, correspondant à l'injection nulle de combustible. Dans cette position, le collet inférieur 11 du piston est orienté par rapport à l'orifice 10 de 1 assiette comme représenté en figure 4b. Pour ramener la crémaillère dans la position représentée en figure 6, il est nécessaire de la désaccoupler de la tringlerie de commande qui la relie au dispositif de commande, et de repousser la crémaillère, par exemple manuellement, dans le sens indiqué par la flèche F de la figure 6, jusqu'à ce que le méplat 24 du pignon 13 mienne porter contre le méplat 25 correspondant de la crémaillère 20, ce qui interdit d'ailleurs une translation supplémentaire de la crémaillère 20 dans le sens indiqué par la blèche F. lie clapet de décharge de combustible étant retiré de l'extrémité supérieure de la chemise de cylindre 3, un outil 30 formé par une tige tubulaire comportant une tige filetée 31 à son extrémité inférieure, peut être introduiÜ dans la chambre cylindrique déterminée par la surfais interne de la chemise 3, et être vissé dans un orifice fileté borgne 32 de l'extrémité supérieure du piston 2. Par traction, on peut alors simplement remonter le piston 2 jusqu a ce que son collet de pid soit dégagé de l'assiette. Cette opération effectuée, il est alors très facile de retirer l'ensemble piston-cylindre. Natuellement les collets intermédiaire et inférieur 14 et 11 du piston 2 ont des dimensions telles que le collet inférieur 1 1 peut passer facilement à l'intérieur du pignon 13. lie remontage de la chemise de cylindre 3 et du piston 2 s'effectue de façon aussi simple. La crémaillère 20 est maintenue dans la position représentée en figure 6, puis l'ensemble piston-cylindre est introduit dans le corps depompe 1, le piston 2 est positionné par les méplats 16 de la queue tubulaire 12 du pignon 13, de telle sorte que le collet inférieur 11 se présente au-dessus de l'ouverture 10 de l'assiette 8, exactement dans la position représentée dans la figure 4a. On ramène ensuite la crémaillère dans la position représentée en figure 5, qui correspond à la butée du dispositif de commande précitée, et on la couple à nouveau à sa tringlerie de commande. Après montage du clapet de décharge à l'extrémité supérieure de la chemise de cylindre 7, la pompe d'injection est de nouveau prête à fonctionner. ODvatquelemOnvage et le démontage du piston et de la chemise de cylindre apparies s'effectuent très facilement, sans nécessiter une dépose complète de la pompe d'injection. L'économie de temps et de main-d'oeuvre ainsi réalisée est particulièrement appréciable. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au m de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qx'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REENDICAT I0N 1.- Pompe mécanique d'injection de combustible pour moteur à combustion interne, du type à piston à course constante de refoulement de combustible, comprenant un corps de pompe, un piston monté coulissant dans une chambre cylindrique du corps de pompe, une crémaillère coopérant avec un pignon traversé axialement de façon coulissante par le piston et solidaire en rotation de celui-ci, ce piston étant actionné en mouvement alternatif de translation par un poussoir prévu à la partie inférieure du corps de pompe et interposé entre une came de commande et une assiette qui est montée fixée sur ledit poussoir et est reliée à l'extrémité inférieure du piston, caractérisée en ce que ledit piston est monté solidaire en station du pignon et en translation de lladite assiette par des liaisons de forme susceptiblesd'être supprimées, pour une unique position angulaire relative déterminée des pièces mobiles assemblées, afin de permettre le démontage du piston et du cylindre par le haut du corps de pompe. 2.- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'assiette précitée a sensiblement la forme d'un disque présentant une ouverture centrale ayant une forme irrégulière complémentaire de la forme de l'extrémité inférieure du piston de façon à ce que cette extrémité inférieure du piston, dans une position angulaire relative déterminée par rapport à ladite assiette, puisse passer dans ladite ouverture centrale de l'assiet- te, eut pour toute autre position angulaire relative, ne puisse pas passer dans cette ouverture. 7.- Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que le piston comprend un collet intermédiaire dont la surface extérieure présente un contour irrégulier destiné à coopérer, pour solidariser En rotation le piston et le pignon précités, avec un contour irrégulier complémentaire qui est formé par la surface intérieure d 'une queue cylindrique tubulaire du pignon, et qui permet le passage à travers lui de l'extrémité inférieure du piston. 4.- Pompe selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure du piston comprend un collet inférieur cylindrique circulaire pourvu d'au moins- un méplat sur sa surface périphérique. 5.- Pompe selon-la revendication 4, caractérisée en ce que le collet intermédiaire précité du piston est de forme cylindrique circulaire et présente sur sa surface extérieure au moins un méplat sensiblement identique à celui du collet inférieur précité et aligné avec celui-ci. 6.- Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la position angulaire relative précitée de pièces mobiles permettant le démontage du piston est déterminée par une position prédéterminée de fin de course de la crémaillère associée au pignon précité. 7.- Pompe selon la revendication 6, dans laquelle la crémaillère est mobile en translation sous l'action d'un dispositif de commande connu en soi, entre deux butées correspondant l'une sensiblement à l'injection maximale de combustible et l'autre à l'injection nulle; caractérisée en ce que la crémaillère peut être amenée, par exemple manuellement, au-delà de la position définie par la butée correspondant à l'injection nulle, dans la position précitée de fin de course qui permet le montage ou le démontage du piston et qui est déterminée par un méplat de la surface extérieure du pignon coopérant avec un épaulement de ladite crémaillère. 8.- Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure du piston comprend un orifice borgne fileté dirigé selon l'axe longitudinal du piston, permettant la fixation par vissage d'un-outil de montage et de démontage du piston