Brevet FR2486151A1 — publié le 19820108

La présente invention porte sur un appareil de pompa- ge pour lVinjection de carburant liquide du type comprenant un corps, un distributeur rotatif monté dans ce corps, un arbre moteur accouplé à ce distributeur et tournant en synchronisme avec un moteur associé, un alésage ménagé dans le distributeur, un plongeur placé dans ltalésage, une came annulaire entourant le distributeur et présentant des lobes qui impriment au plongeur un mouvement vers ltin- térieur quand le distributeur tourne, des moyens à piston commandés par pression de fluide destinés à faire varier la position angulaire de la came autour de l'axe du distri- buteur afin de faire varier le réglage de la distribution de carburant par l'appareil, une pompe destinée à alimenter en liquide sous pression un cylindre contenant ledit piston, la pression du liquide délivré par cette pompe variant en fonction de la vitesse de fonctionnement de l'appareil, un mécanisme régulateur comportant un groupe de masselottes centrifuges monté dans le corps et un élément de sortie pouvant être m axialement par ce groupe de masselottes contre la force exercée par un ressort régulateur, et une liaison mécanique reliant cet élément de sortie à un organe de commande de carburant dont la position détermine la quantité de carburant délivrée par l'appareil à chaque course de refoulement. Avec un appareil de ce type, il est souhaitable dans la plupart des cas que le réglage de la distribution de carburant dépende non seulement de la vitesse du moteur, mais aussi de sa charge. Il est classique de faire varier la charge en modifiant les forces qui agissent sur lesdits moyens à piston. On peut pour cela modifier la pression précitée appliquée au piston, produire une autre pression de fluide ou bien modifier la force de rappel d'un ressort agissant sur le piston. Chacun de ces moyens nécessite une modification du circuit de fluide de l'appareil et souvent aussi une augmentation du débit de la pompe à basse pression qui alimente aussi en carburant l'alésage précité. L'invention a pour but de fournir un appareil du type indiqué qui soit simple et pratique. L'appareil proposé par l'invention est caractérisé par le fait que les moyens à piston comprennent un piston, un alésage ménagé dans ce piston, une servcvalve coulissant dans cet alésage, cette servo-valve étant soumise à la pression du liquide délivré par la pompe basse pression, un ressort poussant cette servo-valve contre l'action du liquide sous pression, une cloison sur la servo-valve, un orifice ménagé dans la paroi de l'alésage, cet orifice communiquant avec une extrémité du cylindre, la cloison et l'orifice coopérant à la commande du débit de liquide pas- sant dans l'orifice, afin de déterminer la position du pis- ton dans le cylindre, et des moyens accouplés à l'élément de sortie du mécanisme régulateur destinés à modifier, en fonction de la position de cet élément de sortie, la lon- gueur effective de la valve entre la partie de la cloison qui coopère avec l'orifice et la partie de la valve attaquée par le ressort. Un exemple d'appareil de pompage de carburant conforme à l'invention est décrit ci-après en se référant aux des- sins annexés, sur lesquels: La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale de l'appa- reil. La fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la fig. 2. La fig. 4 est une représentation en perspective à plus grande échelle d'une partie du mécanisme représenté sur les figures précédentes) et Les fig. 5, 6 et 7 sont des vues en coupe semblables aux fig. 1, 2 et 3 montrant une modification de l'appareil. Comme le montrent les fig. 1, 2, 3 et 4, J'appareil comprend un corps 10 dans lequel est monté un distributeur cylindrique rotatif 11. Ce distributeur est accouplé à un arbre moteur 12 qui sort du corps et est lui-même accouplé à un moteur associé de façon à tourner en synchronisme avec lui. Dans le distributeur, est ménagé un alésage transver- sal 13 dans lequel sont montés deux plongeurs 14. Ces plongeurs, à leur extrémité extérieure, sont en contact avec des patins portant des galets 15 qui sont en contact avec la surface intérieure d'une came annulaire 16, laquel- le surface présente des paires de lobes 17 comme le montre la fig. 2. L'alésage 13 communique avec un conduit de refoulement 18 situé de façon à communiquer à tour de rôle avec une série de sorties 19 prévues dans le corps et reliées chacu- ne à un injecteur du moteur associé. La venue face à face du conduit de refoulement avec une sortie a lieu pendant que les plongeurs peuvent être déplacés vers l'intérieur par les lobes de la came. L'alésage 13 communique aussi avec une série de con- duits d'entrée 20 prévus dans le distributeur, qui peuvent venir à tour de rôle face à un orifice d'entrée 21 ménagé dans le corps. Cette venue face à face a lieu pendant que les lobes de la came permettent aux plongeurs de se dépla- cer vers l'extérieur, et pendant cette venue face à face, du carburant sort par la sortie 22 d'une pompe d'alimenta- tion à basse pression indiquée globalement par le repère 23 et passe par un étrangleur tournant 24. L'étrangleur 24 présente une rainure axiale qui agit conjointement avec un orifice relié à l'orifice d'entrée 21. La position angulaire de cet étrangleur détermine le degré de coïncidence de la rainure avec l'orifice et par là la quantité de carburant qui va à l'alésage 13 pendant qu'un conduit d'entrée fait face à l'orifice d'entrée. La posi- tion de l'étrangleur détermine par conséquent la quantité de carburant délivrée par l'appareil à chaque course de refoulement. La pompe basse pression 23 comporte une partie tour- nante qui est entra5née par le distributeur 11, et son entrée 25 est reliée à une entrée de carburant 26 prévue dans un corps qui est fixé au corps 10. Ce corps contient un clapet de décharge à ressort, indiqué globalement par 24 8 6 1 5 1 le repère 27, qui règle la pression de sortie de la pompe 23 de façon qu'elle varie en fonction de la vitesse d'en- traînement de l'appareil. La position de l'étrangleur 24 est déterminée par un mécanisme régulateur qui comporte un mécanisme à masse- lottes centrifuges, indiqué par le repère 28, qui est monté sur l'arbre 12 et est accouplé à un élément de sortie qui se présente sous la forme d'un manchon 29. Ce manchon 29 attaque une extrémité d'un levier 30 dont l'autre extrémité est accouplée à un ressort régulateur 31 qui, dans l'exem- ple considéré, est un ressort hélicoïdal de traction. L'au- tre extrémité du ressort 31 est accouplée à un levier 32 qui est lui-même accouplé à un levier 33 situé à l'exté- rieur du corps 10. Le levier 33 est accouplé à une commande actionnée par l'opérateur, par exemple à la pédale d'accé- lérateur d'un véhicule mû par le moteur associé. En outre, l'extrémité du levier 30, qui est accouplée au ressort 31, est accouplée par une tige 34 à un bras qui part de l'étran- gleur 24. L'agencement est tel que lorsque la vitesse de rotation de l'arbre augmente, les masselottes centrifuges se déplacent vers l'extérieur et, ce faisant, déplacent le manchon 29 en direction axiale contre l'action du ressort 31. Ce mouvement est transmis par le levier 30, lequel com- munique à l'étrangleur 24 une rotation de sens tel que la quantité de carburant délivrée par l'appareil diminue. In- versement, si la vitesse de rotation de l'arbre diminue, le manchon se déplace en sens opposé et l'étrangleur tourne de façon à augmenter la quantité de carburant fournie par l'appareil. En vue de la variation du réglage de la distribution de carburant, la came annulaire 16 est liée par une che- ville radiale 35 à un piston 36 qui coulisse dans un cylin- dre 37 placé tangentiellement à la came. Les extrémités de ce cylindre 37 sont fermées par des couvercles dont l'un forme butée pour un ressort hélicoïdal de compression 39 qui attaque une servo-valve formée, dans l'exemple représen- té sur les fig. 1, 2 et 3, de deux parties 40, 41, le ressort attaquant la partie 40. La servo-valve est montée dans un alésage borgne ménagé dans le piston et dont l'extrémité borgne communique avec un conduit d'alimen- tation 42, représenté sur la fig. 3, qui communique avec la sortie 22 de la pompe basse pression. Comme il est clas- sique sur ce type d'appareil, un clapet antichoc est prévu dans le conduit précité. La partie 41 de la servo-valve est pourvue d'une cloi- son 44 qui a pour fonction de régler le débit de carburant passant par un orifice 45 ménagé dans la paroi de l'alé- sage qui contient la valve. D'un côté de la cloison 44, se trouve une gorge qui communique en permanence avec le con- duit 42 tandis que de l'autre côté se trouve un espace qui communique avec l'intérieur du corps de pompe qui est maintenu à une pression inférieure à la pression de sortie de la pompe basse pression 23. L'orifice 45 communique avec une extrémité du cylindre 37, qui contient le piston, par un conduit 46 ménagé dans ce piston. Si les deux par- ties de la valve sont en contact, quand la pression appli- quée à la servo-valve depuis le conduit 42 augmente, la servo-valve se déplace en comprimant le ressort 39 de façon que la gorge vienne vis-à-vis de l'orifice 45. Du carbu- rant va donc par la gorge et l'orifice à l'extrémité du cy- lindre qui contient le piston et ce dernier se déplace dans le même sens que la servo-valve jusqu'à l'établissement d'un nouvel état d'équilibre dans lequel l'orifice 45 est couvert par la cloison 44. Inversement, si la pression dans le conduit 42 diminue, la servo-valve se déplace en sens opposé sous l'action du ressort 39 et l'orifice 45 est mis à la basse pression, ce qui permet au carburant de s'écouler du cylindre et au piston de suivre la servo-valve en vue de l'établissement d'un nouvel état d'équilibre. Comme il est dit plus haut, la servo-valve est formée de deux parties, et celles-ci sont séparées par un coin 47 représenté en particulier sur la fig. 2. Ce coin coulisse dans un élément en forme de godet 48 qui est mobile dans un alésage ménagé dans le piston perpendiculairement à 24 8 6 1 5 1 l'axe de celui-ci. L'élément en forme de godet 48 est attaqué par une surface 49 prévue sur une saillie 50 fixée à l'extrémité d'une tige-guide 51 qui coulisse dans une douille 52 portée par le corps 10. Un ressort #élicol- dal de compression 53 pousse la saillie et la tige-guide vers le haut, c'est-à-dire dans le sens o le coin 47 sé- pare les deux parties dans la servo-valve. Le mouvement de la tige-guide et de la saillie dans le sens opposé est produit par un levier coudé 54 dont un bras est en prise avec la tige-guide 51 et l'autre bras en prise avec une bride 55 prévue sur le manchon 29. Le manchon 29 étant accouplé à l'obturateur doseur 24, sa position axiale indique la quantité de carburant déli- vrée par l'appareil au moteur associé, donc la charge de ce moteur. Quand le manchon se déplace vers la droite sur la fig. 1, la quantité de carburant fournie au moteur à chaque course de refoulement diminue et ce déplacement produit l'abaissement de la saillie 50, de sorte que les deux parties de la servo-valve peuvent se rapprocher. L'ef- fet pratique est que la distance de la cloison 44 de l'ex- trémité de la valve attaquée par le ressort 39 diminue et que le piston 36 se déplace vers la droite et fait ainsi tourner la came 16 en sens inverse des aiguilles d'une montre sur la fig. 2. La fig. 2 montre aussi le sens de rotation du distributeur 11, et l'on constatera que la ro- tation de la came 16 en sens inverse des aiguilles d'une montre avance la distribution de carburant. Ainsi9 quand la quantité de carburant fournie au moteur diminue, la came tourne de façon à avancer la distribution de carburant. Il va de soi que le mouvement du manchon dépend de la force exercée par le ressort régulateur, et si l'on déplace le levier 33 de façon à augmenter cette force, le manchon 29 se déplace vers la gauche. Il en résulte que le débit d'alimentation du moteur associé augmente et que la came 16 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. On peut modifier la variation de réglage produite par le mouvement de l'étrangleur en modifiant l'angle des faces du coin 47 qui sont en contact avec les deux parties de la servo- valve. On peut réaliser une modification supplémentaire de la caractéristique de réglage en profilant la surface 49. Dans ce cas, cependant, la longueur effective de la valve varie en fonction de la position axiale du piston 36 et cela produit donc une variation de la caractéristi- que vitesse-réglage de la distribution. Sur les fig. 5, 6 et 7, les éléments qui ont la même construction et la même fonction que les éléments représen- tés sur les figures précédentes portent les mêmes chiffres repères qu'eux. Comme précédemment, la servo-valve est divisée en deux parties, 56 et 57. La partie 56 est atta- quée par le ressort 39 comme dans l'exemple précédent et en outre attaque une rallonge 58 de la partie 57. La ral- longe 58 est pourvue d'un pignon 59 qui est attaqué par des dents prévues sur un élément en forme de godet 60 qui correspond à l'élément 48 des figures précédentes. L'élé- ment 60, comme précédemment, est en contact avec la surface 49 de la saillie 50, de sorte qu'en se déplaçant verticale- ment, il fait tourner la partie 57 de la servo-valve. Comme dans l'exemple précédent, la servo-valve est pourvue d'une cloison 61 commandant l'ouverture de l'orifice 45 mais, dans ce cas, comme le montre la fig. 6, cette cloison est hélicoïdale. Il en résulte que la longueur effective de la servo-valve, mesurée entre la partie de la cloison qui couvre l'orifice et l'extrémité de la valve attaquée par le ressort, varie quand l'élément 60 monte et descend. Pour une vitesse de fonctionnement donnée de l'appareil, quand le manchon se déplace axialement, la partie 57 de la servo-valve tourne et, quand la position de la partie de cloison qui commande l'orifice 45 varie, la position du piston varie elle aussi. L'inclinaison de la cloison ainsi que la rotation imprimée à la valve par suite du mouvement de l'élément 60 sont choisies de façon à produire la varia- tion de réglage requise de la distribution en fonction de la variation de la charge. REVENDICATIONS 1 - Appareil de pompage pour l'injection de carburant liquide comprenant un corps, un distributeur rotatif monté dans ce corps, un arbre moteur accouplé à ce distributeur et tournant en synchronisme avec un moteur associé, un alé- sage ménagé dans le distributeur, un plongeur monté dans l'alésage, une came annulaire entourant le distributeur et présentant des lobes qui impriment au plongeur un mouvement vers l'intérieur quand le distributeur tourne, des moyens à piston commandés par pression de fluide, destinés à faire varier la position angulaire de la came autour de l'axe du distributeur afin de faire varier le réglage de la distri- bution de carburant par l'appareil, une pompe destinée à alimenter en liquide sous pression un cylindre contenant le piston, la pression du liquide délivré par cette pompe variant en fonction de la vitesse de fonctionnement de l'appareil, un mécanisme régulateur comportant un groupe de masselottes centrifuges monté dans le corps et un élément de sortie pouvant être mû axialement par ce groupe de mas- selottes contre la force exercée par un ressort régulateur, et une liaison mécanique reliant cet élément de sortie à un organe de commande de carburant dont la position déter- mine la quantité de carburant délivrée par l'appareil à chaque course de refoulement, caractérisé par le fait que les moyens à piston comprennent un piston (36), un alésage ménagé dans ce piston, une servo-valve (40) coulissant dans ledit alésage, cette servo-valve étant soumise à la pression du liquide délivré par la pompe basse pression, un ressort (39) poussant cette servo-valve (40) contre l'action du liquide sous pression, une cloison (44) ménagée sur la servo-valve, un orifice (45) ménagé dans la paroi de l'alésage, cet orifice communiquant avec une extrémité du cylindre (37), la cloison (44) et l'orifice (45) coopé- rant à la commande du débit de liquide passant dans ledit orifice (45) afin de déterminer la position du piston (36) dans le cylindre (37) et des moyens (47) accouplés à ltélé- ment de sortie du mécanisme régulateur destinés à modifier, 2 4 8 6 1 5 1 en fonction de la position de cet élément de sortie,la longueur effective de la servo-valve (40) entre la partie de cloison (44) qui coopère avec l'orifice (45) et la partie de la servo-valve attaquée par le ressort (39). 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la servo-valve est en deux parties et que les moyens accouplés à ltélément de sortie comprennent un coin (47) mobile entre ces deux parties. 3 - Appareil selon -la revendication 2, caractérisé par le fait que le coin (47) est monté dans un élément (48) qui coulisse dans un alésage ménagé dans le piston (36) perpendiculairement à l'axe de celui-ci. 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le coin (47) coulisse dans l'élément dans lequel il est monté. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cloison (44) est hélicoïdale et que les moyens (47) accouplés à l'élément de sortie comprennent des moyens de réglage de la position angulaire de la servo- valve. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la servo-valve est pourvue d'un pignon et que lesdits moyens (47) comprennent en outre un élément denté en prise avec ce pignon, cet élément denté étant mobile dans une direction perpendiculaire à l'axe de la valve afin de faire tourner cette dernière, et coulissant dans un alésage ménagé dans le piston. 7 - Appareil selon l'une des revendications 3 ou 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens comprennent en outre une saillie portée par une tige-guide, un levier accouplant cette tige-guide à l'élément de sortie, et une surface prévue sur la saillie, cette surface étant attaquée par ledit élément ou par l'élément denté et s'étendant dans la direction de déplacement du piston. 8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le levier est coudé. 2 4 8 6 1 5 1 9 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite surface est profilée de façon à modifier la longueur effective de la servo-valve quand le piston se déplace dans le cylindre.