Brevet FR2468758A1 — publié le 19810508

La présente invention concerne une pompe d'injection de carburant pour moteur à combustion interne du type comportant un piston de pompe animé d'un mouvement de va-et- vient et qui limite un volume de travail de pompage, comportant également une soupape de régulation de pression et de décharge qui est logée dans la conduite sous pression conduisant à l'injec- teur et qui est constituée respectivement d'une soupape de décharge et d'une soupape de régulation de pression disposées l'une derrière l'autre dans un carter de soupape et dans le sens du passage du carburant, soupapes dont la soupape de décharge est située entre la soupape de régulation de pression et le volume de travail de la pompe et disposée parallèlement à une portion de conduite sous pression qui relie le volume de travail de la pompe à la soupape de régulation de pression et qui, par l'intermédiaire d'un alésage transversal qui by-pass la soupape de régulation de Pression et se trouve dans une partie du carter de soupape de forme cylindrique et autour de laquelle passe le carburant, maitrise la liaison qui va de la conduite sous pression vers le volume de travail de la pompe pour commander une décharge de la pression de régulation de la conduite sous pression. Dans des pompes d'injection de carburant de ce type connues et équipées de soupapes de régulation et de décharge de la pression (DE- l 297 935), les portions de la conduite sous pression qui, du fait que la soupape de décharge est disposée de façon centrée dans la soupape de régulation et de décharge de Pression, parallèlement à cette soupape, conduisent à un diamètre extérieur agrandi de la partie du carter de soupape -de forme cylindrique et autour duquel passe le carburant ce qui-rend plus difficile son montage dans des pompes existantes. On doit de ce fait utiliser un carter de pompe renforcé qui puisse loger la - soupape agrandie en diamètre; à défaut, les épaisseurs de parois entre les portions de conduite sous pression et la surface laté- rale de la partie du carter de soupape de forme cylindrique devien- nent abusivement minces, de sorte qu'il apparaît le risque d'une rupture ou de fissuration. - - - - - La pompe d'injection de carburant selon l'invention est caractérisée en ce que au moins la soupape-de décharge est conçue sous la forme d'une soupape à bille chargée Par un ressort; la soupape de décharge est disposée excentrée- d'une valeur telle que les parois, respectivement prises à leur 2.épaisseur la plus mince entre, d'une part, la surface latérale de la partie de forme cylindrique du carter de soupape et un alésage formant le volume sous action du ressort de la soupape de décharge et, d'autre part, entre la surface latérale et la portion de con- duite sous pression, sont au moins approximativement égales. Cette pompe présente l'avantage que llon Obtient une structure extrêmement-élancée de la soupape de régu- lation et de décharge de pression, qui permet donc un montage ultérieur dans des pompes d'injection de carburant existantes ou ne conduit qu'à un faible accroissement de diamètre de cette Pompe. D'autres conceptions avantageuses et améliora- tions de la soupape de régulation et de décharge de pression mentionnée ci-dessus sont possibles grâce aux mesures énumérées ci-dessous: - entre la portion de conduite sous pression et l'alésage qui constitue le volume sous action du ressort de la soupape de décharge, il existe une paroi intermédiaire dont l'épaisseur n'est que de quelques dixièmes de millimètres. Cette conception facilite la fabrication et permet d'obtenir une sépara- tion plus nette entre les conduites de pression et de décharge. la paroi intermédiaire extrêmement mince est possible du fait que les alésages de la portion de conduite sous pression et du volume sous action du ressort sont soumis à tout moment à la même pression. - l'alésage qui constitue la portion de- - conduite sous pression recoupe la chambre sous l'action du ressort de la soupape de décharge et un alésage de la soupape-de régula- tion de pression. Cette conception permet une construction extrêmement concentrée. - la portion de conduite sous -pression débouche dans un chambrage centré sur le carter et entourant le volume sous action du ressort de la soupape de décharge, chambrage dont l'épaisseur de la paroi qui la sépare de la surface latérale de la partie de forme cylindrique du carter de soupape est égale sur toute sa périphérie. Cependant une portion d'alésage qui loge une butée de ressort pour le ressort de s-oupape de la soupape de - décharge est disposée de façon excentrée par rapport à l'axe longi- tudinal du carter de soupape et de façon centrée -par rapport à -- l'axe de la soupape de décharge. Cette conc eption permet d'éviter les reprises d'usinage des alésages ce qui nécessiterait une dépense supplémentaire lors de l'ébavurage, et d'éviter également des parois dangereusement minces. - les deux soupapes sont conçues'comme soupapes à bille. Cette conception permet d'obtenir une soupape de régula- tion et de décharge de pression bon marché, de fabrication simple, permettant une structure particulièrement élancée et donc fonction- nelle. l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure l est une vue en coupe longitudi- nale des pièces, objets de l'invention, du premier exemple d'exécution, la figure 2 représente le deuxième et, - la figure 3 le troisième exemple d'exécution en montrant les parties de la soupape de régulation et de décharge de pression dont la forme s'écarte de la figure 1. Dans un alésage 10 d'un carter -de pompe 1-1 d'une pompe d'injection que la figure 1 ne représente que-partiel- lement, est introduit un cylindre de pompe 12 dans l'alésage 13 duquel glisse un piston de pompe 15 qui présente une arête de commande oblique 14. les pièces, connues en soi, de l'entralnement par cames et du dispositif de rotation pour le--changement de débit ne sont pas représentées. l'alésage 13 contient -un volume-de travail de la pompe 16 limité, d'un côté,-par une-face--front-ale-17 du piston de pompe 15 et, d'autre part, par une soupape de régu- lation et de décharge de pression 18.- - - la soupape de régulation et de décharge de pression 18 comporte, dans un carter 19, disposées-l'une derrière l'autre dansle sens d'écoulement du carburant, respectivement-une soupape de décharge 21 et une soupape de-régulation de pression 22. le carter de soupape 19 est bridé,-par un flasque -situé en-partie inférieure 23, contre la chemise du cylindre 12 par-un élément de raccordement tubulaire 25 vissé dans le carter-de-pompe 11, avec interposition d'une bague d'étanchéité- 24, et-ce carter 19 - solidarise cette chemise dans le carter de pompe 11, le carter de soupape 23 et le cylindre de pompe 12 réalisant une étanchéité métal sur métal à leurs faces frontales qui sortent au contact. 4.- Aussi bien la soupape de décharge 21 que la soupape de régulation de pression 22 sont conçues sous forme de soupapes à bille chargéés par ressort et un ressort de soupape 26 de la soupape de décharge 21 s'appuie contre une butée 27 côté Volume de travail de la pompe. Un ressort de soupape 28 de là soupape de régulation de pression 22 s'appuie contre une butée 29 maintenue, comme la butée 27, par une rondelle Grover 31 dans le carter de soupape 19. Le volume de travail de la pompe 16 est relié, parl'intermédiaire de la soupape de régulation et de décharge de pression 18, et d'une portion 32 de conduite sous pression qui se trouve dans l'élément de raccord tubulaire 25 à une conduite sous pression 33 qui n'est qu'indiquée et qui conduit à l'injecteur. A l'intérieur d'un alésage longitudinal élargi 34 de l'élément de raccord tubulaire 25, s'étend une partie-35 du carter de soupape 19, en forme de goulot, contenant la-soupape de décharge 21 et la soupape de régulation de pression 22, de - forme cylindrique, baignée par le carburant et se raccordant au flasque 23. La soupape de décharge 21 y est disposée de façon - excentrée par rapport à l'axe longitudinal de la soupape de régu- lation de pression 18, d'une - -valeur a telle que les épaisseurs des parois s1 et s2, respectivement prises à l'endroit le plus mince, entre, d'une part, la surface latérale désignée-par-36 de la pièce en forme cylindrique 35 et un alésage 37 qui-constitue le- volume sous l'action du ressort dela soupape de décharge 21,- et, d'autre part, entre la surface-latérale 36 et une portion-de conduite sous pression 38 disposée parallèlement à-la soupape de décharge 21 et reliant le volume de travail dela pompe-16 à-la-- soupape de régulation de pression 22, sont-au moins approximati- vement égales. De ce fait, la partie de forme -cylindrique -35 -du carter de soupape 19 peut avoir une forme extrêmement élancée, de sorte qu'il est possible d'incorporer l'ensemble de-a-soupape-de- régulation de pression et de décharge 18 dans-des pompes d'injec- tion habituelles du commerce par échange contre les soupapes de régulation normales.. Entre la portion de conduite sous pression-38 et l'alésage 37 qui constitue le volume sous -l'action du ressort de la soupape de décharge 21, il n'existe qu'une-paroi intermé - diaire d'une épaisseur de quelques dixièmes de mm seulement. Cette épaisseur de paroi extrêmement mince est possible parce qu'à tout 5.moment il règne la même pression ians2a portion de la conduite sous pression 38 et dans le volume sous actiond'un ressort 37, de sorte que cette paroi est pratiquement déchargée et qu'elle n'influence que de façon non notable la dimension de construction. La soupape de régulation de pression 22 conçue sous forme de soupape à bille est disposée centrée dans le carter de soupape 19 et son volume sous action d'un ressort désigné par 41 est en liaison, par l'intermédiaire des alésages transversaux 42, avec un volume intermédiaire 43 qui entoure la partie 35 de forme cylindrique du carter de soupape 19 et se trouve lui-même à l'intérieur de l'alésage longitudinal 34 de l'élément de raccord tubulaire 25 et, de là, avec la portion de conduite sous pression 32 et avec la conduite sous pression 33. Pour réaliser la décharge de-la conduite sous Pression 33, le volume intermédiaire 43 est relié, par l'intermé- diaire d'un alésage transversal 44; à la soupape de décharge 21, qui, à la fin de l'injection, et lorsque le volume de travail de - la pompe 16 vient en décharge, relie la conduite sous pression 33, par l'intermédiaire de la portion de conduite sous pression 32 et du volume intermédiaire 43, au volume sous action d'un ressort 37 de la soupape de décharge 21, et, de là, au volume de travail de la pompe 16. Pour le deuxième exemple d'exécution, la figure 2 représente simplement la soupape de régulation et de décharge de pression, désignée ici par 181. La soupape de décharge 21 ainsi que la soupape de régulation de pression 22-sont conçues et disposées comme les deux soupapes de la figure 9, laseule différence que présente cette soupape 18' par rapport à celle de la figure 1,18, consiste en ce qu'ici l'alésage désigné par 38' et constituant la portion de conduite sous pression recoupe le volume sous action d'un ressort 37, de telle sorte que, dans la zone de ce volume sous action d'un ressort 37, les deux alésages 37 et 38' se transforment l'un en l'autre et forment un volume commun. Une telle disposition est un- peu plus difficile à ébavurer que celle représentée sur la -figure 1, - mais elle permet une conception encore plus élancée du carter de soupape 19' ou un diamètre plus important de la portion de conduite sous pression 38', de sorte que cette portion se recoupe également avec un alésage 45 commandé par la soupape de régulation de pression 22 et permet 6.- un guidage simplifié des canaux. Comme pour le premier exemple d'exécution, les épaisseurs de parois s1 et s2 sont au moins approximativement égales grâce à la disposition excentrée de la soupape de décharge 21. Dans le troisième exemple d'exécution repré- senté sur la figure 3, on n'a également représenté que la soupape de régulation de pression et la soupape de déchargé désignée par 18". La soupape de régulation de pression 22 est conçue de la vexe façon que dans les deux exemples décrits précédemment. Par contre la soupape de décharge 21 présente un volume sous action du ressort 37" dont la forme s'en écarte. Ce volume sous action du ressort 37" est formé et entouré, au-dessus de la butée 27 du ressort de soupape 26, par un chambrage 46 usiné dans-l'axe du carter de soupape 19", tandis que la soupape de décharge 21 est elle-même disposée de façon excentrée. Dans ce volume formé par - le chambrage 46 débouche la portion de conduite sous pression 38', qui relie le volume de travail de la pompe à la soupape de régula- tion de pression 22, et qui est plus court que la portion-d'alésage 38' représentée sur la figure 2, mais présente la même position et le même diamètre que cette portion et a donc été désigné par la même référence. L'épaisseur de paroi dé-signée par s4 entre la - chambre 46 ou le volume sous action du ressort 37" et la surface latérale 36"' de la pièce- de forme cylindrique 35" du carter de soupape 19" est identique sur toute sa périphérie et-l'épaisseur de paroi s2 entre la portion de conduite sous pression 38' et--la- surface latérale 36" est égale à celle de la figure 2 et-au moins approximativement égale à l'épaisseur de paroi s4. Une- portion d'alésage 47 qui loge la butée de ressort 27 du ressort-de-soupape-- 26 de la soupape de décharge 21-est cependant, en outres comme-pour les soupapes des figures 1 et 2, disposée-de façon excent-rée-par rapport au carter de soupape 19" et de façon centrée par rapport- - à la soupape de décharge 21 -et, en plus de la butée 27, loge égale- ment la rondelle Grover 31 qui maintien cette -butée. - - Le mode d'action des soupapes de régulation et de décharge de pression décrites sur les figures 1 à 3 selon-- - l'invention ne se distingue que de façon non notable--des soupapes connues et est décrit à la suite à l'aide de la figure 1. - Lors de l'alimentation par la pompes le-carbu- rant à injecter est alimenté, par le piston de pompe 15, depuis le volume de travail de la pompe 16, par la portion de conduite 7.- sous pression 38, en passant par la soupape de régulation de pression 22, par les alésages transversaux 42, par l'espace inter- médiaire 43 et par la portion de conduite sous pression 32, pour parvenir dans la conduite sous pression 33 qui conduit à l'injec- teur. A la fin de l'injection, lorsque l'arête oblique de commande 14 du piston de pompe 15 vient en coïncidence avec l'alésage de commande 48 de la paroi du cylindre de pompe 12,-la pression tombe d'un seul coup dans le volume de travail de la pompe 16. La sou- pape de régulation de pression 22 ferme le passage qui va de la Portion de conduite sous pression 38 à la conduite sous pression 33 et la pression résiduelle qui subsiste dans la conduite sous pression 33, dans la portion de conduite sous pression 32 ainsi que dans le volume intermédiaire 43, agit, par l'intermédiaire de l'alésage transversal 44 qui relie le volume intermédiaire 43 à la soupape de décharge 21, sur cette soupape de décharge 21. Cette soupape, sous l'action de la pression, relie le volume intermédiaire 43 au volume sous action du ressort 57 et donc égale- ment au volume de travail 16, qui n'est plus sous pression. Ce sont la précontrainte du ressort de soupape 26 de la soupape de décharge 31 et éventuellement aussi l'alésage transversal 44 conçu sous forme d'un étranglement qui déterminent la valeur de la pression à laquelle s'opère la décharge et la vitesse avec laquelle elle s'opère. REVENDICATIONS 1.- Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne comportant un piston-de pompe animé d'un mouve- ment de va-et-vient et qui limite un volume de travail de la pompe, comportant également une soupape de régulation de pression et de décharge qui est logée dans la conduite sous pression conduisant à l'injecteur et qui est constituée respectivement- d'une soupape de décharge et d'une soupape de régulation de pres- sion disposées l'une derrière l'autre dans un carter de soupape et dans le sens du passage du carburant, soupapes dont la soupape de décharge est située entre la soupape de régulation de pression et le volume de travail de la pompe et disposée parallèlement à une portion de conduite sous pression qui relie le volume de travail de la pompe à la soupape de régulation de pression et qui, par l'intermédiaire d'un alésage transversal qui bypasse la soupape de régulation de pression et se trouve dans une partie du carter de soupape de forme cylindrique-et autour de laquelle Passe le carburant, maitrise la liaison qui va de la conduit-e - sous pression vers le volume de travail-de la pompe pour eommander une décharge de la pression de régulation de la conduite sous pression, caractérisée en ce qu'au moins la soupape de décharge (21), conçue sous forme d'une soupape à bille chargée par un - ressort, est disposée excentrée d'une valeur--(-a- telle que-les parois, respectivement prises à leur épaisseur la--plus mince - (s1 et s2, S4) entre, d'une -part, la surface latérale (36,-36"-) de la partie (35, 35") de forme cylindrique du carter-de soupape (19, 19', 19") et un alésage (37, 37") formant le volume sous action du ressort de la soupape de décharge (21),--et,-d'autre -. part, entre la surface latérale (36, 36") et la portion -(38, 38') de conduite sous pression, sont au moins approximativement égales. 2.- Pompe d'injection de carburant--selon--la-- revendication 1, caractérisée en- ce qudentre la portion-de -conduite sous pression (38) et l'alésage (37) qui--constitue-le volume sous action du ressort de la soupape-de décharge (21), est prévue-une Paroi intermédiaire (39) dont l'épaisseur n'est que de quelques dixièmes de millimètres (figure 1). -- - 3.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'alésage-(38') qui - -- constitue la portion de conduite sous pression recoupe la chambre _ -2468758 9.- sous l'action du ressort (37) de la soupape de décharge (21) et un alésage (45) de la soupape de régulation de pression (21). 4.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion de conduite sous pression (38') débouche dans un chambrage centré sur le carter et entourant le volume sous action du ressort (37") de la soupape de décharge (21), chambrage dont l'épaisseur de paroi (s4) qui la sépare de la surface latérale (36") de la partie (35") de forme cylindrique du carter de soupape (19"t) est égale sur toute sa périphérie, cependant qu'une portion d'alésage (47), qui loge une butée de ressort (27) pour le ressort de soupape -(26) de la soupape de décharge (21) est disposée de façon excentrée par rapport à l'axe longitudinal du carter de soupape (19") et de façon centrée par rapport à l'axe de la soupape de décharge (21) (figure 3). 5.- Pompe d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les deux soupapes (21, 22) sont constituées par des soupapes à bille.