Brevet FR2461114A1 — publié le 19810130

La présente invention porte sur un appareil de pompage pour l'injection de carburant liquide pour l'alimentation d'un moteur à combustion interne, du type comprenant un corps, un distributeur rotatif monté dans ce corps et tour- nant en synchronisme avec le moteur associé, un alésage transversal dans ce distributeur, deux pistons dans cet alé- sage, un conduit de refoulement allant de l'alésage à un pre- mierpoint de la périphérie du distributeur, une sortie dans le corps située de façon qu'elle soit face au conduit de re- foulement pendant le mouvement des pistons vers l'intérieur, une came destinée à imprimer un mouvement vers l'intérieur aux pistons quand le distributeur tourne et que le conduit de re- foulement communiqueavec la sortie, un conduit d'alimenta- tion dans le distributeur, ce conduit communiquant avec l'alé- sage et aboutissant à un deuxième point de la périphérie du distributeur distant axialement du premier, un orifice d'a- limentation dans le corps et destiné à communiquer avec le conduit d'alimentation pendant au moins une partie de l'in- tervalle de temps entre les mouvements successifs des pistons vers l'intérieur, une source de carburant sous pression et un obturateur réglable par lequel le carburant venant de la source peut circuler vers l'orifice d'alimentation. Les appareils de ce type sont connus, et l'existence de conduits séparés facilite l'évacuation de l'air des con- duits de l'appareil quand de l'air a pu entrer dans l'appa- reil, par exemple quand on a laissé se vider complètement le réservoir de carburant par lequel l'appareil est alimenté. Dans ce cas, l'air peut passer dans le conduit d'alimenta- tion et aller à l'alésage et, de là, passer dans le conduit de refoulement. L'évacuation de l'air de l'appareil se fait beaucoup plus facilement si l'on.débranche à la sortie ou à l'injecteur associé la tuyauterie qui est branchée à la sortie. Si l'on fait cela, pendant le fonctionnement de l'appareil lors de la purge, l'air emprisonné ne sera pas beaucoup comprimé et sera rapidement expulsé des conduits. Cependant, le débranchement de la tuyauterie prend du temps et du carburant se déverse inévitablement sur l'extérieur de l'appareil ou du moteur. On peut prévoir un purgeur à comman- de manuelle par lequel l'air sortira pendant le mouvement des pistons vers l'intérieur, mais il y a là encore un risque de perte de carburant. La présente invention a pour but de fournir un appareil du type indiqué qui soit simple et pratique. L'invention consiste en ce que dans le corps d'un appa- reil du type indiqué est ménagée>au premier point, un autre orifice destiné à faire face au conduit de refoulement pen- dant au moins une partie du temps o l'orifice d'alimentation communique avec le conduit d'alimentation, grâce à quoi un écoulement de carburant contenant éventuellement de l'air peut avoir lieu dans le conduit d'alimentation, dans le con- duit de refoulement et par l'autre orifice. Un exemple d'appareil conforme à l'invention est décrit ci-après en se référant au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique de l'appareil; - la figure 2 est une coupe transversale suivant la li- gne A-A de la figure 1 et - la figure 3 est une coupe longitudinale d'une autre forme possible de valve. L'appareil représenté sur les figures 1 et 2 comprend un corps 10 dans lequel est ménagé un alésage 11 o est logé un distributeur cylindrique rotatif 12. A une extrémité, ce distributeur est accouplé à un arbre moteur 13 qui, en marche, est accouplé au moteur associé, grâce à quoi le distributeur est entraîné en synchronisme avec le moteur. L'autre extré- mité du distributeur est accouplée à la partie tournante d'une pompe d'alimentation 14 qui comporte une entrée 15 et une sortie 16. L'entrée 15 est reliée par une tuyauterie à un ré- servoir de carburant 17 et un appareil 18 règle la pression de sortie de la pompe. Dans le distributeur 12,est ménagé un alésage transver- sal 19 dans lequel sont logés deux pistons de pompage 20. Ces pistons, par l'intermédiaire de galets (non représentés), sont mus vers l'intérieur par des lobes prévus sur la surface périphérique intérieure d'une came annulaire 21 montée dans le corps. L'alésage 19 communique avec un conduit longitudinal refoulement 22 qui comporte une branche 23 qui débouche à la périphérie du distributeur. La branche 23 du conduit de re- foulement peut venir successivement face à une série de sor- ties 24 ménagées dans le corps qui, en fonctionnement, sont reliées chacune à un injecteur du moteur associé. Dans le distributeur, sont également pratiqués deux con- duits d'alimentation 25. Chacun de ces conduits communique à une extrémité avec l'alésage 19 et se termine à l'autre extrémité par un orifice. Les deux orifices des conduits 25 se trouvent dans un plan distant axialement du plan qui contient les sorties 24. Ces deux orifices sont en outre dia- métralement opposés et situés de façon à venir à tour de rô- le face à des orifices d'alimentation 26 ménagés dans le corps de l'appareil. Ces orifices d'alimentation 26 communiquent à leur extrémité extérieure avec une gorge circonférentielle qui elle-même communique avec un orifice unique 27 prévu dans le corps qui débouche dans un alésage occupé par un ob- turateur 28 mobile angulairement Cet obturateur 28 est pour- vu d'une rainure longitudinale qui débouche dans une gorge circonférentielle 29 ménagée dans le corps qui communique avec la sortie 16 de la pompe d'alimentation. L'appareil décrit précédemment fonctionne de la manière suivante. Les éléments étant dans la position représentée sur le dessin, du carburant arrive par l'obturateur 28 aux orifices d'alimentation 26 et, de là arrive à l'alésage 19 par les conduits d'alimentation 25. La quantité de carburant qui arri- ve à l'alésage 19 et, par là, l'amplitude de mouvement vers l'extérieur des pistons 20 dépend du réglage de l'obturateur. Le distributeur 12 continuant de tourner, les conduits d'ali- mentation 25 cessent de faire face aux orifices d'alimenta- tion 26 et la partie 23 du conduit de refoulement vient en face d'une des sorties 24. Pendant que le conduit 23 communi- que avec une sortie 24, les pistons 20 sont mus vers l'inté- rieur par les lobes de la came annulaire 21 et il en résulte que du carburant est envoyé de l'alésage 19 à l'injecteur correspondant du moteur. Le distributeur 12 continuant de tourner, le conduit 23 cesse de faire face à l'orifice 24 et les conduits d'alimentation 25 viennent face à des orifices d'alimentation 26 situés à angle droit de ceux qui sont re- présentés sur le dessin. Du carburant arrive alors à l'alé- sage 19 et le cycle se répète. Dans l'exemple représenté, il est prévu quatre sorties 24 et il y aura par conséquent deux paires de lobes et de cames diamétralement opposés disposées à angle droit. Si on laisse le réservoir 17 se vider complètement, de l'air, en fin de compte, sortira par la sortie 16 de la pompe d'alimentation 14 et entrera dans les conduits du distributeur. Dans ce cas, le moteur cessera d'être alimenté en carburant et lorsqu'on aura rempli à nouveau le réservoir, il faudra, pour que le moteur puisse fonctionner correcte- ment, purger les divers conduits de l'air qui y est entré. Si l'on débranche une ou la totalité des tuyauteries qui vont des sorties aux injecteurs associés, lorsque le distributeur tournera,les pistons refouleront l'air dans le conduit de refoulement 22 et aux sorties à tour de rôle. Quand du carburant commencera à entrer dans l'appareil, un mélange d'air et de carburant suivra ce chemin, mais le car- burant sera rejeté à l'extérieur de l'appareil. Pour qu'il ne soit pas nécessaire de débrancher une sortie ou les sor- ties, il est prévu dans le corps une autre série d'orifices qui communiquent à leur extrémité extérieure avec une gorge circonférentielle 31 et débouchent à leur extrémité intérieure à la périphérie du distributeur dans le plan des sorties 24, avec lesquelles ils alternent. La gorge 31 commu- nique, par un étranglement 32 et un clapet de non-retour 33, avec une conduite de retour au réservoir. On constatera que la partie 23 -du conduit de refoulement peut communiquer alternativement avec les sorties 24 et avec les orifices 30. Elle communique avec un orifice 30 quand les-conduits d'ali- mentation 25 font face aux orifices d'alimentation 26. Cela signifie que non seulement du carburant va à l'alésage 19, mais du carburant passe aussi par le conduit de refoulement et par un des orifices 30 pour retourner au réservoir par l'étranglement 32 et le clapet de non-retour 33. L'air en- traîné avec-le carburant aura donc l'occasion de s'échapper et le carburant perdu pour l'instant restera dans le cir- cuit. En outre, l'opérateur, pour faire la purge d'air, n'aura pas à débrancher une partie quelconque de l'appareil. Il importe de choisir la dimension de l'étranglement 32 de façon que le courant de carburant qui y passe n'entrave pas le remplissage de l'alésage 19 au démarrage du moteur ou quand celui-ci tourne lentement. Le clapet de non-retour 33 a pour fonction d'empêcher l'aspiration directe de carburant dans l'appareil depuis le réservoir. Normalement, cela ne se produit pas, car l'espa- ce indiqué pour le chiffre de référence 34 est rempli de car- burant à une pression déterminée par un clapet de décharge 35. Du carburant entre dans l'espace 34 en raison des fuites aux divers jeux de fonctionnement. Un courant restreint de carbu- rant peut cependant aussi être envoyé à dessein à cet espace depuis la sortie de la pompe d'alimentation. On peut utiliser un tel courant restreint pour réduire au minimum le risque d'entrée d'air dans les conduits du distributeur. Le système décrit offre d'autres avantages. Il circule du carburant par un orifice 30 chaque fois que l'alésage est rempli, et ce carburant arrive par l'obturateur 28. Cela signifie que le mouvement de l'obturateur 28 est moins criti- que aux faibles débits de carburant, et cela peut aider le régulateur auquel l'obturateur 28 est relié à maintenir une vitesse de ralenti constante du moteur. Un autre avantage est que lorsque l'obturateur 28 est fermé, comme c'est le cas par exemple lorsque la vitesse maximale régulée du moteur a été atteinte, les pistons 20 peuvent rentrer au maximum grâce à la pression du carburant dans l'espace 34. Ils ne sont donc jamais actionnés par les lobes de came, de sorte que l'alimentation du moteur est en- tièrement coupée. Dans certains appareils, lorsque l'obtura- teur est entièrement fermé, les pistons envoient une très petite quantité de carburant au moteur, et ce carburant, n'étant pas brûlé convenablement dans le moteur, entraîne une production répréhensible de fumée à l'échappement. En outre, il se peut que le carburant qui se trouve dans les différents conduits devienne trop chaud, ce qui peut entrai- ner un blocage du distributeur. Le système décrit supprime ces deux problèmes, car la pression dans l'espace 34 fait rentrer les pistons au maximum, de sorte qu'il ne peut pas y avoir de pompage. Le clapet 33 est un simple clapet de non-retour qui peut être légèrement chargé par un ressort le maintenant fermé, à condition qu'il puisse s'ouvrir à la mise en marche du-mo- teur. Le clapet 33 et l'étranglement 32 sont destinés à ren- dre le réglage de l'obturateur 28 moins critique aux faibles débits de carburant. Cependant, quand le débit de carburant allant au moteur est élevé, le passage de carburant par le clapet 33 peut être gênant, car il représente une perte de carburant pour la pompe à basse pression 14. Cela signifie qu'il peut être nécessaire dans certains cas d'augmenter le débit de la pompe à basse pression. La valve représentée sur la figure 3 résoud ce problème du fait qu'elle réagit à la pression du carburant qui passe par les orifices 30. Cette valve comprend un fourreau 36 qui comporte une partie filetée 37 qui s'engage dans un trou taraudé du corps de pompe. Dans ce fourreau, est monté un obturateur 38 qui est poussé par un ressort hélicoïdal de compression 39 vers l'extrémité du fourreau opposée à la sortie. Dans l'extrémité légèrement élargie de l'alésage du fourreau est monté un bouchon 40 qui présente un trou bor- gne 41 relié, en marche, à la gorge circonférentielle 31. L'extrémité intérieure de ce bouchon est de diamètre réduit, ce qui crée un espace annulaire 42 qui communique avec le trou 41 par un perçage de petit diamètre 43. Le bouchon 40 constitue une butée pour l'obturateur 38. L'obturateur 38 est lui aussi pourvu d'un trou borgne 44 qui s'ouvre à l'extrémité de l'obturateur voisine du bouchon et communique par un perçage de petit diamètre 46 avec une gorge circonférentielle 45 ménagée sur le pourtour exté- rieur de l'obturateur. Quand l'obturateur est dans sa posi- tion de repos, position représentée sur le dessin, la gorge 45 se trouve en face d'un orifice 47 pratiqué dans le four- reau 36, et le carburant qui passe par cet orifice retourne au réservoir. Quand on fera démarrer le moteur pour évacuer l'air des conduits de la pompe, la pression intermittente d'air et de carburant appliquée à l'obturateur sera suffisante pour sou- lever un peu l'obturateur du bouchon 40 et par là permettre à l'air et au carburant d'aller au réservoir par les trous 41, 43, 44 et 46. Le trou 43 remplace l'étranglement 32. Ce processus se poursuivra et l'air sera progressivement chassé. L'obturateur 38 se soulèvera aussi du bouchon pour permettre la circulation de carburant aux faibles degrés d'ouverture de l'obturateur 28, mais quand la pression moyenne appliquée à l'obturateur 38 augmentera, le débit de carburant augmentera et la chute de pression dans le trou 46 augmentera jusqu'au point o l'obturateur 38 se déplacera contre l'action du res- sort 39 pour fermer l'orifice 47 et par là arrêter la circu- lation de carburant. Quand l'orifice 47 est fermé, l'obtura- teur 38 est soumis à la pleine pression du carburant dans la gorge circonférentielle 31 et ne parviendra contre le bouchon que lorsque la pression du carburant baissera d'une quanti- té suffisante. REVENDICATIONS 1.- Appareil de pompage pour l'injection de carburant liquide pour l'alimentation d'un moteur à combustion interne, comprenant un corps (10), un distributeur rotatif (12) monté dans ce corps et tournant en synchronisme avec le moteur as- socié, un alésage transversal (19) ménagé dans ce distributeur (12), deux pistons (20) montés dans cet alésage, un conduit de refoulement (22, 23) allant de l'alésage (19) à un premier point de la périphérie du distributeur, une sortie (24) mana- gée dans le corps (10) de façon qu'elle face face au conduit de refoulement (22, 23) pendant le mouvement des pistons (20) vers l'intérieur, une came (21) destinée à imprimer un mouve- ment vers l'intérieur aux pistons (20) quand le distributeur (12) tourne et que le conduit de refoulement (22, 23) communi- que avec la sortie (24), un conduit d'alimentation (25) ména- gé dans le distributeur, ce conduit communiquant avec l'alé- sage (19) et aboutissant à un deuxième point de la périphérie du distributeur distant axialement du premier, un orifice d'alimentation (26) ménagé dans le-corps (10) et destiné à communiquer avec le conduit d'alimentation (25) pendant au moins une partie de l'intervalle de temps entre les mouve- ments successifs des pistons (20) vers l'intérieur, une sour- ce de carburant sous pression et un obturateur réglable (28) par lequel le carburant venant de la source peut parvenir à l'orifice d'alimentation (26), appareil caractérisé par le fait qu'il comporte un autre orifice (30) ménagé dans le corps au premier point et destiné à faire face au conduit de refoulement (23) pendant au moins une partie du temps o l'o- rifice d'alimentation (26) communique avec le conduit d'ali- mentation (25), grâce à quoi un écoulement de carburant con- tenant éventuellement de l'air peut avoir-lieu dans le con- duit d'alimentation (25), dans le conduit de refoulement (22) et par l'autre orifice (30). 2.- Appareil selon la revendication 1, qui comporte un étranglement (32) monté en série avec l'autre orifice (30). 3.- Appareil selon la revendication 2, qui comporte un conduit reliant l'autre orifice (30) à un réservoir de carburant (17) et un clapet de nonretour (33) monté sur ce conduit. 4.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte une valve (36) réagissant à la pres- sion, placée en aval de l'étranglement (32), cette valve se fermant pour empêcher le passage de carburant par l'autre ori- fice (30) quand la pression appliquée à son obturateur (38) atteint une valeur déterminée.