Brevet FR2476224A1 — publié le 19810821

La présente invention concerne un appareil de pom- page à injection de carburant liquide destiné à alimenter en carburant un moteur à allumage par compression à tur- bine de suralimentation, du type comprenant un carter, un distributeur rotatif situé dans le carter et agencé pour être, en service, entraîné en synchronisme avec un moteur associé, un plongeur de pompe à mouvement alternatif dis- posé dans un alésage dans le distributeur, une came dis- posée dans le carter pour impartir au plongeur un mouve- ment vers l'intérieur lorsque le distributeur tourne, des moyens pour alimenter l'alésage en combustible et déplacer le plongeur vers l'extérieur, des moyens de passage pour amener du combustible de l'alésage à une sortie lors du mouvement du plongeur vers l'intérieur, un élément mobile pouvant, en service, C associé pour déterminer la position de cet élément mobile. On sait que, lorsqu'on utilise un tel appareil pour alimenter en carburant un moteur à allumage par compres- sion, ta quantéte maximale de carburant, qui peut être fournie au moteur à chaque étape de refoulement de l'ap- pareil, doit varier en fonction de la pression d'air fourn:ie au moteur par la turbine de suralimentation. Le but en est de permettre la pleine utilisation de la puis- sance du moteur avec, dans l'échappement du moteur, un taux de fumée n'excédant pas le taux autorisé. On sait utiliser un diaphragme assujetti à un ressort, et directement couplé à l'élément mobile, et on sait le soumettre à la pression de l'air fourni par la turbine de suralimentation. Afin de disposer d'une force suffisante pour déplacer l'élément mobile, il a été nécessaire de prévoir un diaphragme ayant une surface telle que le boîtier du diaphragme a une dimension importante, ce qui rend difficile le montage de ce boîtier sur le carter de l'appareil. Le but de la présente invention est de proposer un appareil du type considéré sous une forme simple et pra- tique. Selon l'invention, dans un dispositif du type consi- déré, les moyens sensibles à la pression comportent un piston logé dans un cylindre, des moyens pour relier le piston à l'élément mobile, une source de liquide sous pression, un conduit raccordant cette source au cylindre et un clapet actionnable pour régler la pression du li- quide dans le cylindre, ce clapet étant, en service, sen- sible à la pression de l'air fournie au moteur associé. On va maintenant décrire un exemple d'appareil selon l'invention en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La fig. 1 est une vue schématique en élévation laté- rale de l'appareil. La fig. 2 est un schéma du profil du lobe de came et du profil de la butée annulaire faisant partie de l'appa- reil de la fig. 1; et La fig. 3 est une vue partielle en élévation latérale et en coupe montrant une partie d'une réalisation prati- que de l'appareil de la fig. 1. L'appareil représenté sur la fig. 1 comporte un carter en plusieurs parties 10, dans-lequel est monté un distributeur cylindrique rotatif 11. Le distributeur a une partie élargie 12, qui est entraînée par un arbre d'entraînement 13, celui-ci étant, en service, entraîné en synchronisme avec le moteur associé. Un alésage diamé- tral 14 est formé dans le distributeur 11 et deux plon- geurs 15 sont montés dans cet alésage; à leurs extrémités extérieures, ces plongeurs coopèrent avec des patins 16 qui portent des galets 17 coopérant avec la surface péri- phérique intérieure d'un anneau 18 entourant la partie élargie 12 du distributeur. L'anneau-came 18 présente plusieurs lobes de came s'étendant vers l'intérieur et la fig. 2 montre en 20 le profil de l'un d'eux. Les patins 16 sont situés dans des fentes formées dans un manchon 19 qui est fixé à l'arbre d'entraînement 13 ou en fait partie. Un passage longitudinal 21 est formé à l'intérieur du distributeur et communique à une extrémité avec un passage d'évacuation radial 22. Le passage 22 est dispo- sé de façon à venir tour à tour face à des orifices de sortie 23 formés dans le corps et raccordés aux injec- teurs respectifs du moteur associé; le passage longitudi- nal 21 communique également avec plusieurs passages d'ad- mission 24 qui sont formés dans le distributeur et qui sont disposés pour venir tour à tour face à un orifice d'admission 25 formé dans le carter. L'orifice d'admis- sion 25 communique par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage de carburant 26, comportant de façon préférée un organe d'étranglement réglable, avec un passage d'ali- mentation en carburant 27. Ce passage communique avec la sortie d'une pompe d'alimentation basse pression dont la partie tournante est portée par le distributeur. La pompe basse pression aspire du carburant par une arrivée 28 et il est prévu de façon préférée un clapet de surpres- sion, grâce à quoi la pression de refoulement de la pompe basse pression est commandée de manière à varier en fonc- tion de la vitesse à laquelle l'appareil est entrainé. En fonctionnement, lorsque les galets et les plon- geurs sont déplacés vers l'intérieur par l'action des lobes de came, du carburant est refoulé par une sortie 23 et, le distributeur continuant à tourner, le passage d'évacuation 22 est déplacé de façon à ne plus faire face à cette sortie 23 et l'un des passages d'admission 24 vient faire face à l'orifice d'admission 25. Du carbu- rant peut alors arriver jusqu'à l'alésage 14 et la quan- tité de carburant est réglée par la position de l'organe d'étranglement. Ensuite, le cycle se répète et du carbu- rant est fourni tour à tour aux sorties lors des mouve- ments successifs des plongeurs vers l'intérieur. Afin de régler la quantité maximale de carburant qui peut être fournie par l'appareil au moteur associé, quelle que soit la position de l'organe d'étranglement, il est monté dans le carter 10 deux butées annulaires 29, disposées de part et d-'autre de l'anneau-came 18 et pou- vant se déplacer angulairement à l'intérieur du carter. Ces butées ont un profil intérieur représenté en 30 sur la fig. 2. Ces butées annulaires sont reliées entre elles par un étrier de liaison 31 comportant un téton vertical 32. Comme il sera expliqué plus loin, le téton 32 peut être déplacé jusqu'à la position représentée en tirets sur la fig. 3 et, pendant ce mouvement, les butées annulaires 29 seront déplacées angulairement. En revenant à la fig. 2, qui est une vue développée, les plongeurs et les galets se déplacent dans la direc- tion de la flèche 36 et on notera que chaque lobe de came a un flanc antérieur 37 qui, lorsqu'un galet vient l'at- taquer, déplace vers l'intérieur les galets et les plon- geurs associés, une crête qui est suivie par une zone de temps mort 38 et une autre zone de temps mort 39. Lorsque les galets passent sur la crête, aucun carburant supplémentaire n'est refoulé dans le moteur et le mouve- ment limité des galets vers l'extérieur avant qu'ils coopèrent avec la portion de repos 38, permet aux soupa- pes d'évacuation de l'appareil, et également aux soupapes des injecteurs, de se fermer. En outre, pendant cette période, le passage d'évacuation 22 ne fait plus face à un orifice de sortie 23, et ceci est suivi par l'arrivée d'un passage d'admission 24 face à l'orifice d'admission 25. La position pour laquelle un passage d'admission ne fait plus face à l'orifice d'admission est indiqué en 40. Les butées annulaires 29 ont-un profil intérieur 30 qui comporte une partie s'étendant vers l'extérieur 41, ser- vant à limiter le déplacement vers l'extérieur des galets et, de ce fait, des plongeurs. On notera que les galets et les plongeurs peuvent encore se déplacer vers l'exté- rieur jusqu'à la position pour laquelle le passage d'admission commence à ne plus faire face à l'orifice d'admission; mais, au delà de cette position, il ne peut plus y avoir de mouvement vers l'extérieur, tout au moins des plongeurs. On notera en outre qu'il peut exister des conditions de fonctionnement du moteur pour lesquelles les galets ne coopèrent plus avec la portion 41:! par exemiple quand le dispositif de réglage de combus- tible est plus ou moins fermé. Si, à partir des positions des butées 29 représen- ting sur la fig. 2, celles-ci sont, déplacées vers la gauche, les plongeurs peuvent alors se déplacer davantage vers l'extérieur et.de ce fait, on augmente la quantité maximale de combustible qui peut être fournie au moteur. inversement, si les butées sont déplacées vers la droite, le mouvement vers _l 'extérieur est réduit. Comme il a été expliqué ci-dessus, lorsque la pres- sion d'air fournie au moteur augmente, davantage de com- bustible peut être brûlé de façon satisfaisante dans les chambres de combustion du moteur, permettant ainsi à celui-ci de développer une puissance plus grande. Il est en conséquence nécessaire de régler les butées annulaires 29 en fonction de la pression d'air fournie au moteur; en référence à la fig. 3, un piston 42 est logé à l'inté- rieur d'un cylindre 4, fixé sur un côté du carter de l'appareil. Le carter supporte également un manchon 44, à travers lequel s'étend un alésage dans lequel est dis- posée une tige de poussée 45. La tige de poussée coopère à unre extrémité avec le piston 42 et à son autre extré- mité ave'c le'téton 32. Ln outre, le piston 42 est repous- sé vers une extrémité du cylindre 43 par un ressort de compression hélicoïdal 46. Du liquide sous pression est fourni à cette première extrémité du cylindre 43 par un conduit 47. De façon préférée, la source de liquide sous pression est la pompe basse pression qui alimente en carburant le passage 27. Le conduit 47 comporte un étranglement fixe 48 et, en aval de cet étranglement 48, le conduit 47 communique avec une dérivation 49 qui s'ouvre dans une chambre. L'extrémité du conduit 49 dans la chambre définit un siège pour une bille 50 et la chambre communique avec une évacuation, de façon préférée, un volume à l'intérieur du carter de l'appareil. La bille 50 coopère avec une saillie portée par une plaque 51, laquelle est assujettie à un ressort 52 de manière que la bille 50 soit appliquée, sur son siège. La plaque 51 est soumise, en service, à la pression de refoulement de la turbine de suralimentation de manière que la pression d'air développée par la turbine s'ajoute à l'action du ressort 52 en appliquant la bille 50 en contact avec son siège. De façon préférée, un élément souple en forme de cloche 53 comporte une collerette s'étendant vers l'extérieur qui est retenue entre deux parties d'un carter de clapet. L'intérieur de l'élément en forme de cloche est soumis à la pression de l'air fourni au moteur par l'intermédiaire d'un passage formé dans un raccord approprié 54 et qui est raccordé au col- lecteur d'admission du moteur associé. Le passage précité comporte un clapet antiretour, repéré dans son ensemble en 55, dont le but est d'empêcher un courant de combus- tible en direction du collecteur d'admission du moteur en cas de rupture de l'élément 53. En service, lorsque la pression d'air fourni par la turbine de suralimentation est faible, les forces agissant pour retenir la bille 50 sur son siège sont relativement faibles et de ce fait, la bille sera soule- vée de son siège par la pression du liquide en aval de l'étranglement 47; cette pression est donc contr8lée et le piston 42 prend une position d'équilibre à l'inté- rieur du cylindre 43, déterminée par la force agissant sur le piston 42 du fait de la pression de liquide et par la force antagoniste exercée par le ressort 46. Tout mouvement du piston 42 l'éloignant de cette première extrémité du cylindre 43 sera donc transféré au téton 32, et les butées annulaires 29 se déplaceront 'dans une di- rection augmentant la quantité de combustible pouvant être fournie au moteur. Lorsque la pression de l'air fourni par la turbine de suralimentation augmente, la force agissant sur la bille 50 augmente également, et il l en résulte que la pression en aval de l'étranglement 47 augmente également. Cette augmentation de la pression du liquide déplace le piston 42 en l'éloignant de ladite extrémité du cylindre. Lorsque la pression d'air dimi- nue, la bille s'éloigne de son siège et de l'air peut s'échapper de la chambre délimitée par l'élément 53, lors de la fermeture du clapet 55, par un orifice de taille restreinte 56. Bien qu'il ne soit pas représenté, un ressort est associé au téton 32 et sert à le maintenir en contact avec la tige de poussée 45. On notera que, si la liaison entre le raccord 54 et le collecteur d'admission d'air est supprimée, le piston 42 se déplace pour réduire la quantité maximale de combustible pouvant être fournie au moteur. REVENDICATIONS 1 - Appareil de pompage à injection de carburant liquide destiné à alimenter en carburant un moteur à allumage par compression à turbine de suralimentation, du type comprenant un carter (io), un distributeur rotatif (11) situé dans le carter et agencé pour être, en service, entraîné en synchronisme avec un moteur associé, un plongeur de pompe (15) à mouvement alternatif disposé dans un alésage (14) dans le distributeur (11), une came (18) disposée dans le carter pour impartir au plongeur (15) un mouvement vers l'intérieur lorsque le distribu- teur (11) tourne, des moyens (21, 24, 25) pour alimenter l'alésage en combustible et déplacer le plongeur vers l'extérieur, des moyens de passage (21, 22) pour amener du combustible de l'alésage à une sortie (23) lors du mouvement du plongeur vers l'intérieur, un élément mo- bile (29) pouvant, en service, être actionné pour déter- miner le mouvement maximal du plongeur vers l'extérieur, et des moyens sensibles à la pression d'air fourni au moteur associé pour déterminer la position de cet élément mobile, caractérisé par le fait que les moyens sensibles à la pression comportent un piston (42) logé dans un cylindre (43), des moyens (32, 31) pour relier le piston à l'élément mobile, une source de liquide sous pression, un conduit (47) raccordant cette source au cylindre (43) et un clapet (50) aptionnable pour régler la pression du liquide dans le cylindre, Ce clapet étant, en service, sensible à la pression de l'air fourni au moteur associé. 2 - Appareil selon la revendication 1, comportant un étranglement (48) dans ce conduit (47), ce conduit étant raccordé au cylindre (43) en aval de l'étranglement, le clapet (50) servant à contrôler le débit de liquide de l'aval de l'étranglement à une évacuation. 3 - Appareil selon l'une des revendications-1 et 2, dans lequel le clapet comporte un siège, un élément de clapet (50), des moyens élastiques (52) agissant sur cet élément de clapet pour l'appliquer en contact avec son siège contre l'action de la pression en aval de l'étran- glement, et des moyens sensibles à la pression (53) soumis, en service, à.la pression d'air fourni au mo- teur, la force exercée sur ces moyens sensibles à la pression par la pression d'air s'ajoutant à l'action des -moyens élastiques (52). 4 - Appareil selon la revendication A, dans lequel les moyens sensibles à la pression comportent un diaphrag- me souple (53), dont le bord est retenu entre deux par- O10 ties d'un carter de clapet, l'une des parties du carter définissantlt le siège et l'autre partie du bottier défi- nissant un raccord (514) comportant un passage qui, en service, est raccordé au collecteur d'admission du moteur. - Appareil selon la revendication 4, comportant une plaque (51) disposée entre le diaphragme (53) et l'élément de clapet. (50), celui-ci se présentant sous la forme d'une bille. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 4 et , comportant un clapet antiretour (55) dans le passage, ce clapet étant agencé pour se fermer pour empêcher tout courant de liquide à travers ce passage en cas de rupture du diaphragme (53). 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la source de liquide comporte une pompe à combustible basse pression.