Brevet FR2386693A1 — publié le 19781103

L'invention se rapporte à une pompe d'injection de carburant pour des moteurs à allumage par compression et en particulier l'invention concerne une nouvelle soupape de retenue perfectionnée pour une pompe d'injection de carburant à distributeur rotatif du type employé pour distribuer une quantité de carburant dosée vers chacun des cylindres d'un moteur à combustion interne associée. L'invention a pour objet de fournir une pompe d'injection de carburant perfectionnée comportant une soupape de retenue prévue dans le passage d'alimentation en carburant et arrangée dans le rotor de distribution pour pouvoir être remplacée facilement. L'invention a aussi pour objet de fournir une soupape de retenue préfabriquée en une seule pièce qui peut être enlevée et remplacée sans difficultés. L'unité formant la soupape de retenue est assemblée dans le rotor de distribution de façon à minimiser les contraintes imposées au rotor de distribution par son assemblage et aussi pendant le fonctionnement. Finalement, l'invention a pour objet de fournir un nou- j veau arrangement pour maintenir l'unité de la soupape de retenue dans sa position assemblée dans le rotor de distribution. L'invention sera maintenant expliquée en plus grand détail en référence aux dessins, sur lesquels: La figure 1 est une représentation en coupe d'un exemple d'une pompe d'injection de carburant selon la présente invention. La figure 2 est une représentation en coupe agrandie de l'unité formant la soupape de contrôle montée dans le rotor de distribution. Un exemple de la pompe d'injection de carburant selon l'invention est représenté sur les dessins. La pompe a une cage 10 avec un alésage cylindrique 12. Un manchon 14 est situé de façon étanche dans l'alésage 12. Le manchon 14 a à son tour un alésage cylindrique 16 dans lequel un rotor de distribution 18 est prévu qui peut être mis en rotation par un arbre de commande 20 connecté à un moteur associé (non représenté). En bref, du carburant en provenance d'un réservoir (non représenté) est fourni vers l'entrée 21 de la pompe vers une pompe a déplacement positif à faible pression de transfert ou une pompe d'alimentation 22, du type à ailettes. Le carburant sortant de la pompe est comprimé à une pression en corrélation avec la vitesse du moteur. Le carburant sortant de la pompe est refoulé vers grande rainure annulaire 24 par un passage 26 et il passe par une soupape d'arrêt électrique 28 qui sert à interrompre la distribution du carburant par la pompe de façon indépendante au fonctionnement du régulateur. De la soupape d'arrêt 28, le carburant s' écoule par un passage 30 et un orifice de dosage 32 vers une rainure annulaire 34 formée dans la périphérie du rotor de distribution. Dans la rainure annulaire 34 le carburant dosé a une pression réglée par la soupape de dosage 35.De la rainure annulaire 34 et par des passages supplémentaires (non représentés), le carburant s'écoule par une soupape de retenue à bille 36 et par un passage axial 40 vers une chambre de pompe 38, tel qu'il est expliqué en plus grand détail dans le brevet américain 3,861,833. La chambre de pompe 38 est formée par deux alésages de transfert qui s'intersectent et qui sont prevuys dans une partie à plus grand diamètre du rotor. Deux pistons opposés 50 sont prévus pour mouvement de va-et-vient dans chaque alésage. Autour du rotor de distribution 18 se trouve une bague à camç annulaire 42 qui est montée dans une chambre cylindrique 44 pour un mouvement de rotation limité et qui se trouve dans le plan de révolution des pistons 50. La bague à cams 42 est retenue cantre rotation par un piston ajustable 44 qui sert pour le réglage de l'avance du moment d'injection. Une goupille 46 est prévue pour relier le piston de règlage 44 à la bague à camus 42. Des rouleaux 44 avec des sabots 49 sont prévus dans le rotor entre les pistons 50 et la bague à cames. Lorsqu'une charge dosée de carburant est admise dans la chambre de pompe 38, les pistons 50 se déplacent radialement vers l'extérieur pour permettre l'entrée de la charge de carburant dans, la chambre de pompe 38. A ce moment, les rouleaux 48 se trouvent entre deux lobes de came adjacents de la bague à cam's 42. Lorsque le rotor 18 continue à tourner, les rouleaux 48 passent sur les lobes de came de la bague à camv 42 pour traduire le profil des lobes de came en un mouvement radial des pistons afin de comprimer la charge de carburant dans la chambre de pompe 38 lorsque les pist tons 50 se déplacent vers l'intérieur. Le carburant est comprimé à une haute pression, par exempt lple 840 kg/cm2 dans la chambre 38 et il est distribué par le passa4 40 40 et la soupape de distribution 42 dans la chambre de distri- bution 54. De la chambre de distribution 54, le carburant comprimé s 'écoule parÀe passage de distribution diagonal 56 qui vient con sécutivement en régistration avec plusieurs passages 58 reliés aux sories 60 pour distribuer le carburant consécutivement vers l'injecteur de chacun des cylindres du moteur associé. Aussitôt que la charge dosée de carburant est entrée dans la chambre de pompe 38 par le passage 40, la pression dans le passage 40 diminue et le piston de fermeture 62 de la soupape de retenue à bille se déplace vers le haut pour engager la bille 36 avec son siège 64 à cause de la pression hydraulique dans le passage 66 qui est en communication continue avec le côté de sortie de la pompe d'entrée 22. L'engagement de la bille 36 avec son siège a lieu avant la rotation des rouleaux 46 pour arriver sur les lobes de came de la bagues à cama 42 et la compression résultante du carburant dans la chambre 38.Par cette fermeture positive de la soupape à bille 36 avant la course de pompage, il est apparent que les charges répétitives et soudaines à forte intensité , qui autrement causeraient l'engagement de la bille 36 avec son siège, sont évitées de sorte que la bille 36 ne puisse pas être endommagée par le martelage continue contre le siège 64 de la soupape. Cette fermeture positive de la bille 36 sert aussi à isoler le carburant dans l'intérieur du rotor 18 avant sa compression pour empêcher toute fuite de la charge dosée de carburant. Parce que la quantité de la fuite dépendra évidemment de la distance entre la bille 36 et son siège, la fermeture positive de la soupape à bille empêche des variations des charges de carburant dosées à haute pres sion. Le diamètre du piston de fermeture 62 est plus petit que que le diamètre du siège de la bille 36 de sorte que, si l'on utilise la pression à la sortie de la pompe d'alimentation pour faire entrer la charge dosée de carburant dans la chambre de pompe 38 pendant la course de chargement, tel que décrit dans le brevet américain 3, 861,833, le piston de fermeture 62 ne puisse pas empêcher le mou moment d'ouverture de la bille 36 pour permettre l'entrée du carburant dans la chambre de pompe. I1 est évident que le piston de fermeture 62 sera soumis à la haute pression dans la chambre de pompe 38 et le passage 40 pendant la course de pompage et par con séquent il frappe pendant chaque course de pompage avec grande force contre son siège. Selon l'invention, la bille 36, le siège de soupape 64, le piston de fermeture 62 et son arrêt 68 ainsi que la cage 72 de la~soupape~sont form sar une unité préfabriquée qui est montée dans un alésage transversal 70 du rotor de distribution 18 par un ajustement glissé précis qui ne provoque pas une déformation du rotor, ce qui pourrait être le cas dans le cas d'un ajustement pressé. En outre, parce que l'arrêt 68 pour le piston de fermeture 62, et le siège 64 pour la bille 36, sont fixés aux extrémités de la cage 72 par soudage, ils sont retenus contre mouvement axial relatif,lorsque le carburant dans le passage 40 est comprimé à haute pression,par la résistance à la traction de la partie intermédiaire de la cage 72.En conséquence, les forces radiales qui tendent à séparer le siège de soupape 64 et l'arrêt 66 ne sont pas imposées au rotor 18, ce qui serait le cas lorsque le siège de soupape 64 et le siège 68 du piston de fermeture seraient retenus indépendemment contre mouvement radial l'un par rapport à l'autre ou s'ils étaient fixés directement au rotor. La fuite du passage axial 40 du rotor 18 entre la cage 72 et l'alésage transversal 70 du rotor est minimisée à cause du long chemin de fuite et à cause des petites tolérances de fabrication entre ces pièces, qui sont limitégàenviron un millième de m illinètre Tel que représenté sur les figures 1 et 2, une rainure 74 est formée aux extrémités de l'unité de s3444e at autour de la périphérie du rotor 18. Une bande de retenue à ressort 76 dont le diamètre naturel dans l'état non-chargé est plus petit que le diamètre de la rainure 74 se trouve dans cette rainure pour retenir l'unité de soupape de façon élastique dans une position centrée par rapport à l'axe du rotor 18. La bande de retenue à ressort 76 comporte plusieurs tours d'enroulement d'un fil d'acier à ressort. Selon le mode de réalisation représenté trois tours -d'enroulement sont prévus . Pour former la bande de retenue à ressort 76, on choisit un fil avec un diamètre de sorte que les tours d'enroulement occupent plusylae largeur de la rainure 74 pour ainsi presser les tours d'enroulement l'un contre l'autre afin d'obtenir un engagement à friction et pour maintenir la partie de la rainure 74 dans la cage en alignement avec la partie de la rainure 74 formée dans le rotor. Cela empêche un mouvement de rotation de la cage 72 dans l'alésage transversal 70 du rotor de distribution 18.La bande de retenue à ressort 76 retient la cage 72 élastiquement contre mouvement axial dans l'alésage 70 et ainsi elle sert à amorti tir les chocs dus à l'impact du piston de fermeture 72 contre son siège 68. - ~-- Pour remplacer l'unité de soupape, on a seulement besoin d'enlever le rotor 18 de la pompe, d'agrandir les tours d'enroule vents de la bande de retenue à ressort 76 pour pouvoir enlever la bande de la rainure 74 axialement le long du côté extérieur du rotor 18, de glisser la soupape de retenue hors de l'alésage trans versal 66 du rotor 18, de la remplacer par une nouvelle soupape et de remettre la bande de retenue à ressort dans sa position nor male dans la rainure 74. En conséquence, l'invention permet d'employer une unité à soupape de retenue préassemblée,fabriquée et essayée à l'usine, qui peut être remplacée facilement pour assurer l'engagement exact de la bille 36 avec son siège 64 et le fonctionnement approprié de la soupape de retenue. I1 est évident que beaucoup de modifications et de varia tions peuvent être apportées au mode de réalisation de l'invention qui vient d'être doe rît ci-avant, sans pour cela sortir du cadre de l'inx7ention. REVENDICATIONS 1. Pompe d'injection de carburant liquide pour distribuer des charges dosées de carburant vers un moteur de combustion interne comportant un rotor de distribution ayant un alésage transversal et une chambre de pompe dans laquelle les charges de carburant sont comprimées à haute pression pour injection dans les cylindres du moteur, une pompe de transfert, un passage pour délivrer le carburant sortant de la pompe de transfert dans la chambre de pompe en passant par l'alésage transversal, une unité de soupape de retenue remplaçable montée de façon coulissable dans l'alésage transversal, l'unité de la soupape de retenue comportant un ensemb- le de soupape de retenue préfabriqué se composant d'une cage cylindrique , un siège de soupape creux fixé à la cage à l'une de ses extrémités, un arrêt fixé à la cage à l'autre extrémité, une bille pour engagement avec le siège de soupape, un piston de feremeture monté de façon coulis sable dans la cage et engageable avec la bille pour la presser contre le siège de la soupape après la course de remplissage de la chambre de pompe, et un passage pour relier le côté de sortie de la pompe de transfert à une cavité à l'extrémité du piston pour forcer le piston dans une direction pour engager la bille avec son siège et un moyen pour retenir l'unité de soupape de retenue de façon enlevable dans l'alésage transversal. 2. Pompe d'injection de carburant liquide selon la revendication 1, caractérisée en ce que le siège de soupape creux et 11 arrêt du piston de fermeture sont soudés à la cage de la soupape. 3. Pompe d'injection de carburant liquide selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le rotor de distribution et les extrémités de l'unité de soupape sont munis d'une rainure périphérique alignée et en ce qu'un ressort de retenue est disposé dans ladite rainure. 4. Pompe d'injection de carburant liquide selon la revendication 3, caractérisée en ce que le ressort de retenue comporte plusieurs tours d'enroulement d'un fil dont le diamètre dans l'état non-chargé est plus petit que le diamètre de ladite rainure et en ce que la B eur- du ressort de retenue est plus grandi que la largeur de la rainure, de sorte qu'au moins un tour d'enroulement du ressort n'engage pas le fond de la rainure lorsque le ressort y est installé à cause du coincement des tours d'enroulement extérieurs du ressort contre les parois de côté de la rainure. 5. Unité de soupape de retenue remplaçable destinée à êtres montée de façon coulissable dans un alésage transversal du rotor de distribution d'une pompe d'injection de carburant liquide pour distribuer des charges dosées dé carburant vers un moteur à combustion interne, caractérisée en ce que l'unité de la soupape de retenue comporte un ensemble de soupape de retenue préfabriqué ayant une cage cylindre, un siège de soupape creux fixé à la cage à l'une de ses extrémités, un arrêt fixé à la cage à l'autre de ses extrémités, une bille prévue pour engager le siège de soupape, un piston de fermeture coulissable dans un alésage axial de la cage pour engager la bille afin de la mouvoir contre le siege de soupape, et une cavité prévue dans la cage pour recevoir du liquide comprimé afin de presser vers le piston dans une direction pour engager la bille avec le siège de soupape. 6. Unité de soupape de retenue selon la revendication 5, caractérisée en ce que le siège de soupape et l'arrêt sont soudés à la cage de soupape.