Brevet FR2251725A1 — publié le 19750613

L'invention concerne un appareil de pompage pour l'injection de combustible liquide destiné à l'alimentation en combustible de moteurs à combustion interne, du type comprenant une pompe d'injection agencée pour être entraînée à une vitesse reliée à celle d'un moteur, une pompe d'alimentation pour envoyer du combustible à la pompe d'injection, la pompe d'alimentation étant une pompe du type à déplacement constant qui est entraînée à une vitesse proportion- nelle à celle du moteur associé et qui envoie du combustible en quan- tité supérieure à la quentité nécessaire au moteur, une commande de combustible comprenant un orifice variable, agencée de manière à commander la quantité de combustible envoyée à la pompe d'lniection, et un détendeur commandant la pression de sortie de la pompe d'ali- tentation en permettant au combustible de s'écouler vers une vidange à partir de la sortie de la pompe d'alimentation L'invention vise à donner à un tel appareil une forme simple et efficace. A cet effet, ledit détendeur comprend un premier et un second clapets comprenant chacun un piston-plongeur déplaçable par le combustible sous pression provenant de la sortie de la pompe d'alimenta- tion contre l'action de moyens élastiques, pour régler la dimension d'un orifice par lequel le combustible provenant de la sortie peut s'écouler vers la vidange, les deux clapets ayant des caractéristiques de fonctionnement différentes de maniere à produire la variation nécessaire de la pression de sortie de la pompe d'alimentation sur l'ensemble de la plage de vitesse du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'un desdits clapets comporte une butée pour limiter le déplacement de son pistonplongeur contre l'action des moyens élastiques. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante, faite en se référant au dessin annexé, dans lequel - la fig. i est une vue en coupe et élévation latérale d'un appareil selon une forme de réalisation de l'invention ; - la fig. 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie de l'appareil non représentée à la figure 1, et - les figs. 3, 4, 5 et 6 représentent respectivement des caractéristiques de fonctionnement du clapet ou des clapets de l'appareil. En se référant à la fifre 1, l'appareil comprend un corps 10 dans lequel est monté un distributeur cylindrique rotatif 11 agencé pour être entraîné à une vitesse reliée à celle du moteur auquel l'appareil est associé. h une extrémité du distributeur est prévu un alésage transversal 12 dans lequel sont montés une paire de pistonsplongeurs 13 agencés pour être déplacés vers l'intérieur par une pluralité de paires de cames ménagées sur une bague-came annulaire 14 qui entoure le distributeur dans cette zone. La bague-came est montée dans le corps et peut avoir un mouvement angulaire limite autour de l'axe de rotation du distributeur 11, et des rouleaur 15 sont interposés respectivement entre les pistons-plongeurs et les cames.Les pistons-plongeurs constituent avec les cames une pompe d'injection. L'alésage 12 communique avec un conduit longitudinal 16 ménagé dans le distributeur et qui communique en un point avec un conduit de sortie 17 disposé radialement et qui est agencé pour coïncider tour à tour, au cours de la rotation du distributeur, avec une pluralité d'orifices de sortie 18 ménagés dans le corps. Les orifices de sortie communiquent respectivement avec les injecteurs du moteur associé et la communication entre le conduit de sortie 17 et l'un des orifices de sortie 18 se produit pendant le temps durant lequel les pistons-plongeurs 16 sont déplacés vers l'intérieur par les cames. En un autre point, le conduit longitudinal 16 communique avec une pluralité de conduits d'admission radiaux 19 qui sont agencés pour colncider tour à tour, au cours de la rotation du distributeur, avec un orifice d'admission 20 ménagé dans le corps et auquel arrive le combustible liquide envoyé par une pompe d'alimentation 21. La pompe d'alimentation est logée dans le corps et son organe rotatif est entrainé par le distributeur. La pompe d'alimentation est munie dune admission 22 qui est reliée à une source de combustible comme on l'expliquera ultérieurement et la sortie 23 de cette pompe envoie du combustible à 11 orifice d'admission 20 par l'intermédiaire d'un tranglement 24 qui comprend un orifice réglable.La communication entre l'un des conduits d1admission 19 et l'orifice d'admlsssion 20 se produit lorsque les pistons-plongeurs se déplacent vers lexte- rieur sous l'action des cames et, lorsque cette communication est établie, une certaine quantité de combustible s'écoule vers l'alésage transversal 12, cette quantité de combustible étant déterminée par le réglage de l'étranglement 24. Comme on l'a indiqué précédemment, la bague-came 14 est mobile angulairement dans le corps, de sorte qu'on peut faire varier le calage du commencement de l'envoi de combustible au moteur. Pour déplacer la came, on a prévu de manière cornue un piston 26 actionné par pression de fluide qui est relié à la bague-came 14 par l'inter- médiaire d'une broche 27. De nlus, le piston 26 reçôit une servovalve (non représentée) qui est soumise à la pression de sortie de la pompe d'alimentation par l'intermédiaire d'un conduit 32A.La servo-valve commande l'application de combustible sous pression égalenent depuis la sortie Ce la pompe d'alimentation, ce combustible s'écoulant par le conduit 35. La mise en communication du conduit 35 avec la sortie de la pompe d'alimentation est intermittente et est commandée par une pluralité de rainures disposées axialement 34A, ménagées sur le distributeur. la: pompe d'alimentation est du type à déplacement constant et, de préférence, est du type à palettes. La pompe a'alimentation est conçue de telle manière qu'elle envoie le combustible en quantité fortement excédentaire par rapport à la demande du moteur. En se référant maintenant à la figure 2, on a représenté un système à clapets destiné à commander la pression de sortie de la pompe d'alimentation. Ce système comprend un corps 36 agencé pour être fixé au corps 1G de l'appareil. Une paire d'alésages borgnes 37, 38, sont ménagés dans le corps et leurs extrémités ouvertes sont fermées par des bouchons 39, 40.Le bouchon 39 comporte une admission 41 qui, en fonctionnement, est reliée à une source de combustible. te plus, les alésages 37, 38 sont mis en communication l'un avec l'autre par des conduits de couplage 42, 43, le conduit 42 étant disposé se@siblement à mi-chemin entre les extrémités des alésages et le conduit 43 étant adjacent à l'extrémité borgne des alésages. Des conduits de communication 44, 45 sont ménagés dans le corps 36 et, lorsque le corps 35 et le corps 1C sont assemblés, le conduit 44 coïncide avec le conduit 22, tandis que le conduit 45 est mis en communication avec 1 @ortie 23 de la pompe d'alimentation. Les alésages 37 et 38 reçoivent respectivement deux d'tendeurs 46, 47. Ces détendeurs sont sensiblement ide tiques et seront d'crits avec référence au détendeur 47. Celui-ci comprend un manchon 48 dans lequel est ménagé un alésage cylindrique 49. Ce monchon comporte une collerette périphé@ique 50 mai@tenue contre un épaulement ménagé dans l'alésage 38 au moyen d'un ressort hélicoïdal de compression 51. L'extrémité du ressort 51 s'appuie contre une butée à ressort 52 qui sert à fermer l'extrémité adjacente de l'alésage 49. L'autre extrémité du ressort 51 coopère avec le bouchon 46. Un piston-plong@ur 53, monté coulissant dans l'alésage 49, est rappelé élastiquement par un ressert hélicoïdal de compression 54 interposé entre le piston-plongeur 53 et la butée 52. Le pistonplongeur est @oumis à la pression de combustible à la sortie de la pompe par l'intermédiaire du conduit 43 et du conduit 45 et il est déplacé par cette prescion contre la force exercée par le ressort 54 de manière à commander l'alimentation effective d'un orifice de trop pl@in 55. Lorsque l'orifice de trop-plein est découvert, le combustible peut s'écouler par l'orifice et revenir, dans le cas du second détendeur, par le c@rduit 42 jusqu'à l'admission de la pompe d'alimentation.Le ressort 54 est considérablement plus faible que le ressort 51 et ce dernier peut être considéré simplement comme un ressort de positionnement pour le manchon 48 constituant le corps du détendeur. La structure du détendeur 46 est identique à celle du détendeur 47 si ce n'est que le détendeur 46, dans l'exemple particulier décrit, comporte une vis de butée 56 vissée dans la butée 52a, ce qui permet de déterminer le déplacement du piston-plongeur du détendeur 46. Pour le reste, le détendeur est identique mais un filtre annulaire 57 ertoure l'équivalent du ressort 51 et ce filtre est traversé par tout le combustible qui s'écoule par l'admission 41 lors de son passage dans le conduit 44 vers l'admission de la pompe d'alimentation. Le détendeur 46 comporte également un ressort supplémentaire 58 qui est destiné à amorcer en combustible la pompe d'alimentation.Lorsque du combustible sous pression est amené à l'admission, le piston-plongeur 53 est déplacé à l'encontre du ressort 58 et pennet au combustible de s'écouler dans la sortie de la pompe d'alimentation. Cn se réfère maintenant awL figures 3, 4, 5 et 6 qui représentent, comme cela est indiqué à la figure 3, la pression de sortie (P) de la pompe d'alimentation en fonction de la vitesse (N). La figure 3 représente la caractéristique qui est obtenue lorsqu'on utilise seulement un détendeur. On peut considérer qu'il s'agit du détendeur 46 et la partie initiale de la courbe caractéristique est obtenue lorsque l'orifice de trop-plein 55 est recouvert par le piston-plongeur. Lorsque la pression de sortie augmente du fait de l'augmentation de la vitesse, le piston-plongeur se déplace et l'orifice s'ouvre. Ensuite, la courbe caractéristique est sensiblement linaire.Il est important de noter cependant que la courbe caractéristique de la figure 9 n'est obtenue que si la surface de l'orifice peut continuer à augmenter lois du déplacement du piston-plongeur. La figure 4 représente la courbe obtenue lorsque le mouvement du piston-plongeur est délibérément limité au moyen de la vis de butée 56 On notera que IL, courbe caractéris- tique est sensiblement identique å celle de la figure 3 jusqu'au point A. Celui-ci est le point où le piston-plongeur ne peut plus conti- nuer à se déplacer.Ensuite, la pression de sortie de la pompe d'a- limentation augmente avec un taux d'accroissement élevé. La figure 5 représente la courbe qui peut étre obtenue avec le système de clapets représenté à la figure 2 mais sans que la vis. de butée 56 agisse pour-limiter le mouvement des pistons-plongeurs respectifs. On notera en outre que les tarages des ressorts 54 sont différents. La première partie de la courbe caractéristique est ob tenue, comme dans l'exemple représenté à la figure 3, lorsque les deux pistons-plongeurs couvrent les orifices de trop-plein respectifs 55. La seconde partie de la courbe caractéristique est obtenue lorsque le piston-plongeur du détendeur 46 couvre son orifice de trop-plein respectif, et la troisième partie de courbe caractéristique est obtenue lorsque le détendeur 47 entre en action et que son piston-plongeur connence à découvrir son orifice de trop-plein res pectif. On peut dire alors que les deux détendeurs travaillent en tandem. La courbe caractéristique représentée à la figure 6 est celle qui est obtenue avec le dispositif représenté à la fiÓure 2. La première partie de la courbe caractéristique est telle que décrite précédemment et la seconde partie de la courbe caractéristique jusqu'au point B est déterminée pSr le détendeur 46. Cependant, au point 3, le piston-plongeur du détendeur 46 est arrêté. La troisième partie de la courbe caractéristique est sensiblement la même que la troisième partie de la courbe caractéristique représentée à la figure 4 et, au point C, le piston-plongeur du détendeur 47 commence à découvrir l'orifice de trop-plein respectif 55. On notera que la troisième partie de la courbe caractéristique représentée à la figure 6 peut étre obtenue en réglant les tarages des ressorts ou en réglant la vis de butée de telle manière que le mouvement du piston-plongeur du détendeur 46 cesse à l'instant où le piston-plongeur du détendeur 47 commence à découvrir son orifice de trop-plein respectif. On notera en outre qu'on peut d@ter le détendeur 47 d'une vis de butée si on veut obtenir une autre courbe caractéristique générale pression/vitesse. Les caractéristiques variables qui peuvent être obtenues de la manière qui vient d'être décrite permettent de régler plus précisément le déplacement du piston 26 lorsque la vitesse à laquelle l'ap pareil est entraîné varie. On notera que, dans l'exemple décrit, on a prévu ui seul piston sensible à la pression de sortie de la pompe. Cependant, dans des formes de réalisation plus élaborées de l'appareil, on peut prévoir d'autres pistons sensibles à la pression. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Appareil de pompage pour l'injection le @@mbustible liquide destiné à l'alimentation en combustible de moteurs à combustion interne, du type comprenant une pompe d'injection agencée pour être entraînée à une vitesse reliée à celle d'un moteur, une pompe d'alimentation pour envoyer du combustible à la pompe d'injection, la pompe d'alimentation étant une pompe du type à déplacement constant qui est entraînée à une vitesse proportionnelle à celle du moteur associé et qui envoie du combustible en quantité supérieure à la quantité nécessaire au moteur, une commande de combustible comprenant un orifice variable, agencée de manière à commander la quantité de combustible envoyée à la pompe d'injection, et un détendeur com mandant la pression de sortie de la pompe d'alimentation en permet- tant au combustible de s'écouler vers une vidange à partir de la sortie de la pompe d'alimentation, appareil caractérisé pr le fait que ledit détendeur comprend un pre@ier et un second clapets comprenant chacun un piston-plongeur déplaçable par le combustible sous pression provenant de la sortie de l. pompe d'alimentation contre l'action de moyens élastiques, pour régler la dimension d'un orifice par lequel le combustible provenant de la sortie peut s'écouler vers la vidange, les cieux clapets ayant des caractéristiques de fonctionnement différentes de manière à produire la variation nécessaire de la pression Ce sortie de la pompe d'alimentation sur l'ensemble de la plage de vitesses du moteur. 2.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens élastiques comprennent un ressort hélicoïdal de compression. 3.- Appareil selon la revendication 2, dans lequel les tarages des deux ressorts sont différents. 4.- Annnreil eloei- l'une des revendications 2 et 3, ans lequel l'un desdits clapets comporte une butée pour limiter le déplacement de son piston-plongeur contre ltaction des moyens élastiques.