Brevet FR2479340A1 — publié le 19811002

L'invention concerne une pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, comportant un dis- tributeur rotatif et au moins un piston disposé dans la cage de la pompe et limitant une chambre de travail de cette pompe, l'alimentation en carburant de cette chambre de travail de la pompe étant assurée par une pompe à circulation de carburant par l'intermédiaire d'un canal d'alimentation commandé par des canaux de commande du distributeur. Dans une pompe d'injection de carburant de ce genre connue, à plusieurs pistons, ces derniers sont poussés dans leur position de départ par des ressorts; la pompe d'ali- mentation, dont les dimensions sont relativement grandes doit alors être adaptée par son rendement au rendement de la pompe d'injection, notamment au cas o, dans un temps très court, il doit couler un volume maximum, pendant la course d'aspiration, dans la chambre de travail de la pompe, c'est-à-dire à la vitesse maximum de rotation et à pleine charge. Ce qui est particulièrement désavantageux dans cette construction connue est l'utilisation de ressorts de rappel qui prennent relative- ment beaucoup de place, aussi bien en diamètre que dans le sens axial, ce qui pose des problèmes importants aux constructeurs de pompes alors que les constructeurs de moteurs à combustion interne demandent de plus en plus que l'on construise des appareils d'injection de faible dimension. L'invention, dans ces conditions, concerne une pompe d'injection de carburant caractérisée en ce que l'on raccorde au canal d'alimentation de la pompe de circulation, en amont du point de commande par le distributeur, une nourrice de réserve de carburant, dont la pression de fonctionnement (force du ressort multipliée par la surface) est plus élevée que la force d'entraînement nécessaire pour le retour en arrière du piston de la pompe. Cette disposition a l'avantage que, premièrement, on doit construire la pompe de circulation avec des dimensions relativement faibles, car on utilise, comme base de son rende- ment, une marge de temps relativement grande, étant donné que la pompe d'alimentation remplit la nourrice de réserve pendant les intervalles de temps pendant lesquels le piston de la pompe fournit l'injection, le carburant qui sort de cette nourrice coulant alors dans la chambre de travail de la pompe au cours de la course d'aspiration du piston, pendant une durée relati- vement courte. Comme le piston de la pompe est poussé dans sa position de départ par le carburant, on peut supprimer tout ressort de rappel, ce qui présente d'importants avantages de construction, en particulier en ce qui concerne l'encombrement. De plus, on fait l'économie du coût de ce ressort de précision. L'invention prévoit aussi différentes améliora- tions pouvant consister en ce que: a) le piston de la pompe est placé radialement par rapport au distributeur et la course de pression s'effectue vers le distributeur, la chambre de'travail de la pompe étant limi- tée par ce distributeur. b) le piston de la pompe est accouplé, en particulier coaxiale- ment avec un piston de rappel, et la chambre de travail de ce piston de rappel est relié avec la nourrice de réserve en contournant le distributeur. c) on peut fermer le canal d'alimentation quand l'élément mobile de la nourrice, en particulier le piston, est dans la posi- tion de départ. d) l'élément mobile de la nourrice, en particulier le piston commande, après un maximum de course, l'ouverture d'un canal de détente de la chambre de la nourrice. e) on peut commander la quantité injectée et le commencement de l'injection au moyen du distributeur. f) le piston de la pompe fonctionne sans être soumis à un res- sort. g) la capacité maximum de refoulement (quantité par unité de temps) de la pompe d'alimentation est inférieure à la quantité maximum qui peut 9tre reçue par la chambre de travail de la pompe pendant la course d'aspiration. h) le canal d'alimentation peut être fermé à volonté, par exem- ple par une soupape. L'invention sera mieux comprise en regard de la- description ci-après et des dessins annexés, qui représentent deux exemples de réalisation de l'invention, dessins dans les- quels: - les figures 1 à 4 montrent le premier exemple de réalisation dans différentes positions de fonctionnement, et - la figure 5 montre lé second exemple de réalisa- tion. La forme est ici fortement simplifiée et se résume au détail de la pompe d'injection de carburant pour lequel est prévuel'invention Dans la cage 1 d'une pompe d'injection de carbu- rant fonctionne un distributeur rotatif 2, qui est entraîné, en commun avec une came 3 en forme de pot, à une vitesse de rota- tion synchrone avec celle du moteur, et entraîne ainsi au moyen de galets 4, pour la course de pression, les pistons 5 de la pompe placés radialement par rapport au distributeur 2. Dans le dessin, on a représenté seulement un piston 5, car, de toute la pompe à injection de carburant, on a représenté seulement la partie dans laquelle est réalisée l'invention. En réalité toutefois, deux pistons de pompe, au moins, de préférence, sont disposés dans un plan autour du distributeur 2. La chambre de travail 6 de la pompe associée au piston 5 est alimentée en carburant, par l'intermédiaire d'un canal d'alimentation 8, par une pompe de circulation 7, ce canal pouvant être fermé par une soupape magnétique 9. La pression donnée par la pompe de circu- lation 7 est commandée par une soupape 10 de commande de la pression. La communication entre le canal d'alimentation 8, et la chambre de travail 6 de la pompe est commandée, de manière connue, par des gorges longitudinales 11, pratiquées dans la surface latérale du distributeur 2. Dans le canal d'alimentation 8 est connectée suivant l'invention une nourrice 12-de réserve de carburant dont la chambre 13, disposée dans la cage 1, est limitée par un pis- ton 14 de nourrice. Ce piston 14 est sollicité par un ressort de nourrice. La pompe d'injection est pourvue seulement d'une nourrice 13, dont la sortie 16 débouche dans un canal circulaire 17, qui s'étend dans la cage de la pompe et appar- tient au canal d'alimentation 8, du canal circulaire 17 dérivent vers le distributeur 2 des perforations radiales 18, qui seront commandées à cet endroit par les gorges longitudinales 11. Le fonctionnement de cette pompe peut etre expli- qué en se référant aux figures 1 à 4. Dans la figure l commence précisément la course d'aspiration du piston 5 de la pompe, raison pour laquelle est établie, par la gorge longitudinale 11, la communication entre la chambre 13 de la nourrice et la chambre 6 de travail de la pompe. Le carburant coule, comme le montre la coupe partielle, de la chambre 13 de la nourrice dans le canal circulaire 17, et de là, par la perforation radiale 18 et la gorge longitudinale 11, dans la chambre 6 de travail de la pompe. En raison de la pression de la nourrice, qui est déterminée par la surface du piston 14 et la force du ressort 15, le piston de pompe 5 est poussé sur son galet 4, et celui-ci l'est sur la came annulaire 3. La fourniture dans la chambre 6 de travail de la pompe pendant cette course d'aspiration se compose d'une part de ce que la poussée du piston 14 chasse de la chambre de nourrice 13 et de ce qui vient supplémentairement de la pompe de circulation 7. De ce fait, il est possible d'obtenir pendant un court moment un volume par unité de temps qui dépasse large- ment celui que fournit la pompe de circulation elle-méme. On peutpar suite se contenter d'une pompe de circulation 7 d'une dimension d'autant plus petite appropriée. De toute façon toutefois, la pression de la nourrice 13 doit être plus élevée que la pression nécessaire pour ramener en arrière le piston , pression dont la hauteur est déterminée par hystérésis et par la contre-pression qui s'établit dans le mécanisme. Le canal d'alimentation 8 peut 9tre fermé par la soupape magnétique 9, de sorte que le piston de nourrice 14 est poussé dans sa position de départ, et le moteur s'arrête rapidement faute d'alimentation en carburant. Dans les figures 1 à 4 sont représentées différen- tes positions de fonctionnement du dispositif, les figures 2 à 4 étant encore plus simplifiées pour une meilleure compréhension, et la came 3 étant en particulier représentée sous la forme d'une courbe d'écoulement. La figure 2 montre le commencement de la course de pression du piston 5 de la pompe, pour laquelle le galet 4 se déplace sur le flanc voulu de la came 3, et pro- voque une course de compression. Au commencement de cette course, il existe encore une communication, par la gorge 11, vers la perforation 18, et par suite vers le canal circulaire 17 et la chambre 13 de la nourrice (correspondant à la flèche illustrée), de sorte que le piston 14 -de la nourrice se déplace, contre la force du ressort 15, assisté par la quantité de carburant qui arrive de la pompe de circulation. Après continuation de la course du piston 5, comme il est représenté dans la figure 3, la gorge 11 est séparée de la perforation radiale 18 et est reliée, par un prolongement 19 de son extrémité, avec une con- 2479340 duite sous pression 20, qui conduit à la buse d'injection de carburant montée sur le moteur. La continuation du déplacement du piston 14 de la nourrice contre la force du ressort 15 ne s'effectue plus que sous la poussée du carburant venant de la pompe 7 de circulation. Dans la position terminale, représentée dans la figure 4, du piston 14 de la nourrice, ce dernier commande l'ouverture d'une perforation 21 de détente, qui ramène le car- burant au c8té aspiration de la pompe 7 de circulation. Suivant la quantité de carburant injectée d'après le réglage, le distri- buteur 2 et la gorge annulaire 11 rouvrent la perforation radiale 18, de sorte que le carburant qui n'est pas parvenu à l'injection retourne dans la chambre 13 de la nourrice. Quand le galet 4 a franchi le sommet, ici inférieur, de la came 3, la course d'aspiration de la pompe à injection de carburant, repré- sentée dans la figure 1, recommence. Dans la figure 5, on a représenté un second exem- ple de réalisation dans lequel, pour que soit entraîné le pis- ton de la pompe dans sa course de recul (course d'aspiration), ce piston est accouplé avec un piston 22 de plus grand diamètre. La chambre de travail 23 de ce piston 22 plus grand est reliée directement, par une conduite 24, avec la chambre 13 de la nourrice, sans être commandé par le distributeur 2 ni la gorge 11. Pour le reste, la commande se fait comme dans le premier exe!iple de réalisation, L'avantage essentiel de cette communica- tion directe réside en ce qu'il ne se produit aucun effet d'étranglement supplémentaire sur le distributeur 2, et qu'en raison de la grande surface du piston 22, on peut choisir pour le retour en arrière une pression à la nourrice plus faible. 6 2479340 REVEND I CATI ONS ) Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, comportant un distributeur rotatif et au moins un piston disposé dans la cage de la pompe et limitant une chambre de travail de cette pompe, l'alimentation en carbu- rant de cette chambre de travail de la pompe étant assurée par une pompe à circulation de carburant par l'intermédiaire d'un canal d'alimentation commandé par des canaux de commande du distributeur, pompe d'injection caractérisée en ce que l'on raccorde au canal d'alimentation (8) de la pompe (7) de circu- lation, en amont du point de commande par le distributeur (2), une nourrice de réserve (12) de carburant, dont la pression de fonctionnement. (force du ressort multipliée par la surface) est plus élevée que la force d'entraînement nécessaire pour le retour en arrière du piston (5) de la pompe. ) Pompe d'injection suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, le piston de la pompe (5)est placé radialement par rapport au distributeur et la course de pres- sion s'effectue vers le distributeur (2), la chambre de travail (6) de la pompe étant limitée par ce distributeur (2). ) Pompe d'injection suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le piston de la pompe (5) est accouplé, en particulier coaxialement avec un piston de rappel (22), et la chambre de travail (23) de ce piston (22) de rappel est relié avec la nourrice (13) de réser- ve en contournant le distributeur (2). ) Pompe d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'on peut fermer le canal d'alimentation (8) quand l'élément mobile (14) de la nourrice, en particulier le piston, est dans la position de départ. ) Pompe d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément mobile (14) de la nourrice, en particulier le piston commande après un maximum de course, l'ouverture d'un canal de détente (21) de la chambre (13) de la nourrice. 6 ) Pompe d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'on peut commander la quantité injectée et le commencement de i'injec- tion au moyen du distributeur (2).