Brevet FR2434277A1 — publié le 19800321

La présente invention porte sur une pompe pour système d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne, ce système étant du type dans lequel le carburant est emmagasiné sous pression dans un accumulateur et délivré au moteur par un injecteur dont la période d'ouverture est réglée strictement pour fixer la quantité de carburant fournie au moteur, cette pompe alimentant l'accumulateur et étant en tramée par le moteur associé. On connait des systèmes d'alimentation du type indiqué ci-dessus dans lesquels la pression dans l'accumulateur est réglée par une soupape qui produit une décharge de l'accumulateur afin de limiter la pression qui y règne. Ce système gaspille de l'énergie et, en outre, la pression dans l'accumulateur reste à peu près constante. On a trouvé qu'il était utile de pouvoir faire varier la pression dans l'accumulateur en fonction de la vitesse du moteur associé, et la présente invention a pour but de fournir une pompe pour un système du type indiqué qui puisse elle-même servir à faire varier la pression dans l'accumulateur en fonction de la vitesse du moteur associé, sans décharge de carburant à haute pression. Selon l'invention, une pompe pour système d'alimentation du type indiqué comprend une pompe haute pression qui est entraînée par le moteur auquel le système d'alimentation est associé, cette pompe haute pression comportant un orifice de sortie relié en fonctionnement à l'accumulateur et un orifice d'entrée relié à une source de carburant, un moyen dté- tranglement destiné à régler le débit de carburant à cet orifice d'entrée et un moyen réagissant en fonctionnement à la pression dans l'accumulateur et destiné au réglage de la position du moyen d'étranglement. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pompe comporte une pompe à basse pression ayant un orifice de sortie relié par l'intermédiaire du moyen d'étranglement à l'orifice d'entrée de la pompe à haute pression. Un exemple de système d'alimentation comprenant une pompe conforme à l'invention est décrit ci-après à l'aide des dessins d'accompagnement. La fig. 1 est un schéma du système d'alimentation. La fig. 2 montre en coupe deux parties du système représenté sur la fig. 1. La fig. 3 montre en coupe une autre partie du système représenté sur la fig. 1. La fig. 4 est un graphique représentant la variation de la pression en fonction de la vitesse du moteur. La fig. 1 montre un moteur à allumage par compression 21 comportant une série d'injecteurs 22 en nombre égal au nombre de ses cylindres. Ces injecteurs sont alimentés en carburant sous pression depuis un accumulateur 23 et la durée d'ouverture de leurs obturateurs et le calage de cette ouverture en fonction de la position des organes du moteur sont fixés par un système de commande 24 qui peut être électronique. L'accumulateur est alimenté en carburant par une pompe à haute pression 25 qui comporte un orifice de sortie relié directement à l'accumulateur et un orifice d'entrée relié à l'orifice de sortie d'une pompe à basse pression 26. Les pom- pes 25 et 26 sont entrainées par le moteur associé. La conduite de carburant reliant ces deux pompes comporte un étrangleur réglable 27 dont le-feglage est fixé par un moyen réagissant à la pression 28. Ce moyen 28 réagit à la pression du carburant dans l'accumulateur 23. La fig. 2 montre un exemple de pompe à haute pression 25 combinée à la pompe à basse pression 26 et à l'étrangleur 27. Sur cette figure, la pompe combinée comporte un corps 1 dans lequel est monté un distributeur rotatif. 12. Ce distributeur est réuni à la partie tournante 2 d'une pompe à palettes qui constitue la pompe basse pression 26 et comporte un orifice de sortie qui communique avec un passage 13 pratiqué dans le corps 1 et un orifice d'entrée qui est relié à une source de carburant, de façon pratique un réservoir. L'orifice de sortie 4 de cette pompe à palettes est relié à l'orifice d'entrée 3 par l'intermédiaire d'une soupape de décharge 5 con çue de façon que la pression de sortie de la pompe à basse pression soit fonction de la vitesse du moteur associe. Le distributeur 12 comporte une partie d'extrémité 6 de plus grand diamètre dans laquelle est pratiqué un alésage transversal 7 dqns lequel sont logés deux pistons plongeurs 8. A leur extrémité extérieure, ces pistons sont en prise avec des porte-galet qui portent des galets 9 destinés à venir en contact avec la surface périphérique intérieure d'un anneau-came 10. La partie de plus grand diamètre 6 du distributeur est réunie à un arbre d'entratnement 11 entrainé par le moteur associé. Sur la surface périphérique intérieure de l'anneau-came 10 sont prévues des paires de,bossages non représentées, les bossages de chaque paire étant diamétralement opposés, et l'alésage 7 communique avec un passage longitudinal 18 pratiqué dans le distributeur. A un endroit, ce passage communique avec une série de passages d'entrée 17 qui sont en nombre égal au nombre des bossages de came Dans l'exemple choisi, il est prévu quatre passages d'entrée 17 et donc deux paires de bossages de came. Les passages 17 viennent à tour de rôle en cotncidence avec un passage d'entrée 16 pratiqué dans le corps 1, lequel passage communique avec le passage 13 par l'intermédiaire de l'étrangleur réglable 27 représenté sur la fig. 1 qui est constitué par un élément mobile axialement 15. Cet élément étrangleur 15 est logé dans un alésage et pourvu vers son milieu d'une gorge, et sa partie pleine intérieure contigue à la gorge est pourvue de rainures axiales, de sorte que la gorge centrale communique avec une gorge 14 pratiquée à la périphérie du distributeur et communiquant en permanence avec le passage 13.La partie pleine située à l'autre extrémité de l'élément étrangleur 15 peut, sur déplacement axial de ce dernier, régler l'ouverture de l'orifice d'entrée 16, de sorte que la position axiale de l'élément étrangleur détermine la quantité de carburant qui peut aller à l'alésage 7 quand un passage 17 coïncide avec ltorifice I'orifice d'entrée 16. Avec le passage longitudinal 18 communique également un passage de décharge 19 s'étendant vers ltextérieur et conçu pour venir successivement en coincidence avec une série d'orifices de sortie 20 pratiqués dans le corps 1. Les sorties situées à l'extrémité extérieure de ces orifices 20 sont reliées entre elles et reliées comme le montre la fig. 1 à l'accumulateur 23. Le passage de décharge 19 vient en coincidence avec un orifice de sortie 20 juste avant que les pistons plongeurs 8 soient mus vers l'intérieur par une paire de bossages de came, et l'on notera que pendant ce temps, f orifice ne communique pas avec les passages 17. Il y a naturellement autant d'orifices de sortie 20 que de passages d'entrée 17. L'alésage 7, les pistons plongeurs 8, les galets 9 et les bossages de l'anneau-came 10 constituent la pompe haute pression représentée en 25 sur la fig. 1. La quantité de carburant délivrée pendant le mouvement des pistons plongeurs 8 vers l'intérieur dépend de la position axiale de l'élément étrangleur 15, laquelle, comme le montre la fig. 3, est ré gâble. Le moyen réagissant à la pression 28 représenté sur la fig. 1 comprend un piston 29 coulissant dans un alésage 30 dont l'axe est perpendiculaire à la direction de déplacement de l'élément étrangleur 15. Ce piston 29 est pourvu d'une came 31 contre laquelle l'extrémité arrondie de l'élément étrangleur 15 est appuyée par la force produite sur cet élément par la pression du carburant dans le passage 13. Quand le piston 29 se déplace vers la gauche sur la fig. 3, le degré d'ouverture de l'orifice d'entrée 16 augmente et une plus grande quantité de carburant va à l'alésage 7. Le piston 29 est poussé vers la gauche par un ressort hélicoidal de compression 32 et en plus par la pression du carburant dans le passage 13, qui communique avec l'extrémité de l'alésage 30 par un passage 33. Le mouvement du piston 29 vers la gauche est contrecarré par la force qui agit sur un autre piston 34. Ce piston 34, de plus petit diamètre, coulisse dans un alésage pratiqué dans un élément rapporté 35 arrêté dans l'alésage 30 par un écrou borgne 36. Cet écrou 36 est pourvu d'un perçage qui communique avec l'intérieur de l'accumulateur, grâce à quoi la pression du carburant dans l'accumulateur peut agir sur l'extrémité du piston 34 opposée au piston 29. L'espace situé à l'extrémité gauche du piston 29 est relié à une vidange, grâce à quoi tout carburant qui fuirait entre le piston 34 et la paroi de l'alésage dans lequel celui-ci est logé ne peut pas produire une pression sur le piston 29. Comme le montre la fig. 3, le diamètre du piston 34 est beaucoup plus petit que celui du piston 29. En fonctionnement, un équilibre s'établit, de sorte que lorsque du carburant est puisé dans l'accumulateur, la pression qui y règne baisse légèrement et la force exercée par le piston 34 sur le piston 29 diminue. Par suite, le piston 29 se déplace vers la gauche, ce qui permet le passage d'une plus grande quantité de carburant par l'orifice d'entrée 16 en vue du rétablissement de la pression dans l'accumulateur.Inversement, si la pression dans ltaccumulateur augmente, le piston 29 se déplace vers la droite pour réduire la quantité de carburant envoyée à l'accumulateur. Comme on l'a indiqué, la pression dans le passage 13 et par conséquent la pression appliquée à l'extrémité droite du piston 29 varient en fonction de la vitesse de fonctionnement du moteur associé. Par suite, la pression dans l'accumulateur varie elle aussi en fonction de cette vitesse, et le rapport de la pression dans le passage 33 à la pression dans l'accumula- teur est déterminé en grande partie par le rapport des aires des extrémités des deux pistons soumises aux pressions. La fig. 4 représente la variation de la pression obtenue en fonction de la vitesse. L'écuelle de gauche correspond à la pression dans le passage 13 et celle de droite à la pression dans l'accumulateur. Le ressort 32 est destiné à assurer que, lorsqu'on fait un essai de démarrage du moteur alors que la pression dans l'accumulateur est peut-être à peu près nulle, le piston 29 se déplace vers la gauche afin que l'orifice d'entrée 16 soit assez dégagé. La force exercée par le ressort a très peu d'effet sur la pression dans l'accumulateur. On remarquera sur la fig. 3 que dans l'élément rapporté 35 est prévu un orifice 37. Cet orifice se découvre pour permettre a carburant d'aller de l'accumulateur à la vidange si la force qui agit sur le piston 34 en raison de la pression dans l'accumulateur dépasse les forces qui agissent sur le piston 29. Cela se produit quand la vitesse du moteur associé tombe à la suite de la coupure de son alimentation en carburant. La pression dans l'accumulateur baissera alors progressivement par écoulement de carburant par l'orifice à mesure que la vitesse du moteur diminuera, la pression ayant la valeur correcte quand on rétablira l'alimentation du moteur. Il est possible de modifier la pression dans le passage 13, et par conséquent la pression qui agit sur le piston 29, en fonction de la quantité de carburant fournie au moteur. Ainsi, la pression du carburant dans l'accumulateur dépendra aussi de la quantité de carburant fournie au mo teur et)par par làfde la charge de ce moteur. REVENDICATIONS 1 - Pompe pour système d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne, ce système étant du type dans lequel le carburant est emmagasiné sous pression dans un accumulateur et délivré au moteur par un injecteur dont la période dtouverture est réglée strictement pour fixer la quantité de carburant fournie au moteur, caractérisée par le fait qu'elle alimente l'accumulateur et comprend une pompe haute pression qui est entrainée par le moteur auquel le système d'alimentation est associé, cette pompe haute pression comportant un orifice de sortie relié en fonctionnement à l'accumulateur et un orifice d'entrée relié à une source de carburant, un moyen d'étranglement destiné à régler le débit de carburant à cet orifice d'entrée et un moyen réagissant en fonctionnement à la pression dans l'accumulateur et destiné au réglage de la position du moyen d'étranglement. 2 - Pompe selon la revendication 1, comportant une pompe basse pression ayant un orifice de sortie relié par l'inter médiaire du moyen d'étranglement à l'orifice d'entrée de la pompe haute pression, cette pompe basse pression comportant une soupape destinée à régler sa pression de sortie de façon que celle-ci varie en fonction de la vitesse du moteur associé. 3 - Pompe selon la revendication 2, dans laquelle le moyen réagissant à la pression réagit aussi à la pression de sortie de la pompe à basse pression. 4 - Pompe selon la revendication 3, dans laquelle le moyen réagissant à la pression comprend une combinaison de deux pistons placés bout à bout chacun dans un cylindre, un de ces pistons ayant une extrémité extérieure de plus grande surface que l'autre, l'extrémité extérieure de cet autre piston étant soumise à la pression qui règne dans l'accumulateur et l'extrémité extérieure du premier étant soumise à la pression de sortie de la pompe basse-pression, la position axiale de cet ensemble de pistons déterminant le réglage du moyen d'étranglement. 5 - Pompe selon la revendication 4, dans laquelle le moyen d'étranglement comprend un élément étrangleur mobile axialement et la combinaison de pistons présente une surface conformée pour coopérer avec cet élément étrangleur. 6 - Pompe selon l'une des revendications 4 et 5, comportant un orifice pratiqué dans la paroi du plus petit cylindre, cet orifice étant placé de façon à être découvert par l'extrémité extérieure de l'autre piston quand les pistons sont mus par la pression qui règne dans l'accumulateur, et cet orifice communiquant avec une vidange, grâce à quoi la pression dans l'accumulateur baisse jusqu'à ce que les pressions agissant sur la combinaison de pistons s'équilibrent. 7 - Pompe selon la revendication 6, dans laquelle la combinaison de pistons et leurs cylindres délimitent un espace à l'extrémité intérieure des pistons, cet espace communiquant avec une-vidange. 8 - Pompe selon la revendication 6, comportant un ressort doux poussant la combinaison de pistons à l'opposé de la force exercée par la pression du carburant dans l'accumulateur qui agit sur l'extrémité extérieure du second piston. 9 - Pompe selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle la pompe à haute pression et la pompe à basse pression forment une pompe d'injection de carburant à distributeur rotatif dont les orifices de sortie sont reliés à l'accumu- lateur.