Brevet FR2493406A1 — publié le 19820507

La présente invention porte sur un appareil de pompage pour l'injection de carburant pour l'alimentation d'un mo teur à combustion interne du type comprenant un distributeur rotatif monté dans un corps, des alésages ménagés dans ce distributeur, et un plongeur monté dans chacun de ces alésages, des suiveurs de came placés à l'extrémité extérieure des plongeurs et destinés à suivre des lobes prévus sur le pourtour intérieur d1un anneau formant came entourant le distributeur, des moyens d'amenée de carburant à l'alésage transversal pour la production d'un mouvement des plongeurs et des suiveurs de came vers l'extérieur, des conduits pour l'acheminement du carburant de l'alésage à des sorties du corps, et des butées réglables destinées à limiter le mouvement des plongeurs vers l'extérieur pendant la période où du carburant se rend à l'alésage afin de déterminer la quantité de carburant émise à chaque course de refoulement de l'ap- pareil. Cet appareil bien connu produit un début variable du refoulement de carburant dépendant du volume de carburant contenu dans l'alésage transversal à la fin de la course de remplissage. Comme on le sait, la fin du refoulement de carburant est invariable quel que so le volume de carburant refoulé. L'instant où le refoulement commence avance quand la quantité de carburant refoulée augmente. Le flanc avant des lobes de la came est formé de façon que le refoulement se fasse rapidement, et il n'est pas possible de mo difier la forme de ces lobes pour obtenir un faible débit initial de refoulement dans toute la gamme des volumes refoulés. Il n'est - possible d'obtenir un faible débit initial de refoulement que pour le volume refoulé maximal. Or un faible débit initial de refoulement de carburant est souhaitable pour beaucoup de moteurs dans toute la gamme des volumes refoulés, et 11 invention a pour but de fournir une pompe du type indiqué qui réponde à ce besoin. L'appareil de l'invention est pour cela caractérisé par le fait que les lobes de la came et les suiveurs de came sont disposés de façon qu'un desdits suiveurs de came, et par là le piston associe, se déplace vers l'intérieur, pour produire le pompage de carburant, avant l'autre, les butées empêchant cet autre suiveur de came de se déplacer vers l'extérieur. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un exemple d'appareil auquel l'invention peut être appliquée - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe schématiques semblables montrant deux variantes de l'appareil de la figure i - la figure 4 est une représentation développée d'une partie d'une autre variante de l'appareil et - la figure 5 est une vue en coupe d'une autre partie de 11 appareil de la figure 4. L'appareil représenté sur la figure 1 est du type décrit dans le brevet britannique 2 037 365 et comprend un corps 1Q formé de deux parties 11, 12, la partie 11 étant pourvue de pattes 13 pourvues d'un trou par lesquelles elle peut être fixée au moteur associe. Dans la partie 11, est monté un arbre 14 qui, en service, est accouplé à un élément du moteur associé et par conséquent tourne en symchronisme avec ce moteur Cet arbre 14 pénetre dans une chambre 15 de orme générale cylindrique dans laquelle il présente une partie élargie 14a en sorbe de godet. Cette partie élargie présente deux fentes 16 diamétralement opposées et est creuse Son extrémité ouverte est engagée sur une saillie 17 de la partie 12 du corps. Le reste de la surface intérieure de la partie élargie est conique aux fins exposées plus loin. L'arbre 14 présente en outre un contre-alésage 18 et, à l'extrémité extérieure de la partie li du corps, est prévu un joint d'étanchéité 19 qui s'applique sur l'arbre 14. L'arbre 14 est arrêté axialement par des surfaces de butée sur lesquelles butent les surface d' extrémité de sa partie élargie. D'un coté la surface de butée est une surface de la partie 12 du corps, tandis que de l'autre côté, c'est une face d'une plaque annulaire 21 qui entoure l'arbre 14 et sert en outre de fermeture d'extrémité d'une pompe d'alimentation basse pression 22. Le rotor 22a de cette pompe est monté sur l'arbre 14 et porte des palettes qui s'appliquent sur une surface excentrée d'un stator annulaire 22b monté dans la partie 11 du corps. La pompe comporte une entrée 23 reliée à une ventrée 23a d'un corps fixé au corps 10. Elle comporte aussi une sortie 24. Un clapet de décharge 25 assure le maintien de la pression de sortie de la pompe basse pression dans l'intervalle désiré. La partie 12 du corps présente un alésage 26 dans lequel est fixée une douille 27. Cette douille 27 contient un distributeur tournant et déplaçable axialement 28, qui pénètre dans la chambre 15, dans laquelle il présente une tête élargie. Dans cette tete, est prévu un alésage transversal 29 dans lequel sont montés deux plongeurs de pompage 30. Cet alésage 29 communique avec un conduit borgne 31 ménagé dans le distributeur qui, à son extrémité située dans la tête, est obturé par un bouchon. Ce conduit 31 communique avec deux rainures longitudinales diamétralement opposées 32 prévues à la périphérie du distributeur ainsi qu'avec une rainure longitudinale unique 33 également prévue à la périphérie du distributeur. La rainure 33 peut elle-même venir successivement face à une série d'orifices de sortie 34 ménagés dans la douille 27 qui traversent la partie 12 du corps. Ces orifices 34 communiquent chacun avec une sortie 35 et avec un injecteur du moteur associé.Les rainures 32 viennent à tour de rôle face à des orifices d'admission 37 prévus dans la douille qui partent, vers l'intérieur, d'une gorge circonférentielle 38 qui communique avec la sortie 24 de la pompe basse pression par l'intermédiaire d'une vanne tout ou rien 39 qui est commandée par un dispositif électromagnetique 40. La tête du distributeur 28 est entourée d'une came annulaire 41 qui présente sur sa surface périphérique intérieure des paires de lobes diamétralement opposés. Dans l'exemple considéré, il est prévu deux paires de lobes et l'appareil est destiné à alimenter un moteur à quatre cylindres. La came 41 peut tourner autour de l'axe de rotation du distributeur par l'action d'un appareil commandé par pression de fluide, indiqué globalement par le repère 42, qui est accouplé à la came par une cheville radiale 43. A l'extrémité extérieure de chacun des plongeurs 30 se trouve un suiveur de came formé d'un sabot 45 portant un galet 44. Les suiveurs sont arrêtés axialement par rapport au distributeur par deux plaques latérales 46, 47 fixées aux faces latérales de la tête du distributeur. Ces plaques latérales sont annulaires et présentent des appendices extérieurs qui s'engagent dans les fentes 16 de l'arbre 14. Les faces latérales circonférentielles des sabots sont pourvues de saillies 49 s'étendant circonférentiellement dont la surface extérieure radialement est conique et coopère avec la surface conique formée à l'intérieur de la partie élargie de l'arbre 14. En fonctionnement, quand du carburant arrive à l'alésage 29 pendant qu'une rainure 32 fait face à un conduit d'admission 37, les plongeurs 30 se déplacent vers l'extérieur par l'action de la pression de ce carburant et, ce faisant, communiquent un mouvement vers l'extérieur aux sabots 45 et aux galets 44. Ce mouvement est limité par la rencontre des surfaces coniques des sabots et de l'arbre, et l'amplitude de mouvement des plongeurs vers l'extérieur peut etre modifiée par déplacement axial du distributeur. Cela permet de régler la quantité de carburant reçue par l'alésage 29 et par là de fixer la quantité de carburant émise par une sortie 34 quand une paire de lobes de la came déplace les plongeurs 30 vers l'intérieur. La position axiale du distributeur est modifiée par voie hydraulique par modification de la pression dans une chambre 50 délimitée par l'extrémité de l'alésage 26 de la partie 12 du corps. L'extrémité de l'alésage 26 est fermée par un organe de fermeture, et du carburant sous pression arrive à la chambre 50 par un étranglement 51 prévu sur la douille 27. Cet étranglement 51 communique avec la sortie 24 de la pompe et le carburant peut s'échapper de la chambre 50, de sorte que la pression dans celle-ci peut être réglée, cela par l'intermédiaire d'une valve à commande électromagnétique 52.En outre, le distributeur est soumis à l'action d'un ressort hélicoïdal de compression 53 logé dans le trou 18; ce ressort agit entre l'arbre moteur et le distributeur et pousse ce dernier contre l'action du carburant sous pression contenu dans la chambre 50. Dans la chambre 50, est monté un transducteur 54 qui comporte une partie qui tourne avec le distributeur. Ce transducteur 54 produit un signal indicatif de la vitesse de rotation du distributeur et un signal indicatif de sa position axiale. Ces signaux sont envoyés avec d'autres à un système électronique de commande qui commande le fonctionnement de la valve 52. Dans l'appareil décrit, les galets attaquent les lobes de came en meme temps, de sorte que le refoulement de carburant commence à un débit élevé et ce débit se maintient jusque vers la fin du refoulement. Or il est nécessaire de réduire le débit initial de refoulement de carburant, et cela peut se faire de plusieurs manières. Dans la description qui suit, l'appareil comporte quatre plongeurs montés dans deux alésages transversaux dont les axes se coupent. Sur la figure 2, les lobes 55 de la came sont à 900 les uns des autres, mais les axes des alésages, les alésages étant indiqués par les galets 56, 57, ne sont pas perpendiculaires. Avec cette dispositlon et avec le sens de rotation indiqué par la flèche, les galets 57 attaquent les lobes avant les galets 56. Le refoulement initial de carburant se fait donc à débit réduit et est produit par les plongeurs associés aux galets 57. Dans cet exemple, les lobes doivent avoir touts la même forme. Les paires de plongeurs peuvent cependant entre de diamètres différents, car ce sont toujours les plongeurs associés aux galets 57 qui produisent le refoulement initial de carburant et les autres pistons qui refoulent le carburant à la fin de la période de refoulement.Il faut noter que lorsque les plongeurs associés aux galets 57 commencent à refouler du carburant et par conséquent mettent sous pression le carburant contenu dans les alésages, les plongeurs associés aux galets 56 sont pousses vers llexté- rieur et arretés par les surfaces inclinées de la partie élargie de l'arbre 14. A la fin du refoulement de carburant, tous les galets sont appliqués contre les loges de came. Dans le système représenté sur la figure 3, les plongeurs représentés par les galets 58 sont angulairement équidistants et les paires de lobes came ne sont plus à 900 l'une de l'autre. Dans cet exemple, ce sont toujours les lobes 60 qui assurent le début du refoulement et les lobes 59 la fin. Dans ce système, les plongeurs doivent avoir le meme diamètre, mais les lobes 59, 60 peuvent etre de forme différente : par exemple, le flanc avant des lobes 60 peut etre moins raide que celui des lobes 59 afin de donner un débit de refoulement initial plus réduit. Il est possible d'appliquer les systèmes des figures 2 et 3 à un appareil à deux plongeurs; sur la figure 2, l'alésage transversal unique sera alors en réalité formé de deux alésages à^axes désalignés de la quantité désirée. En outre, dans les deux cas, le refoulement final de carburant sera altéré, car pendant que les galets associés à une paire de plongeurs montent à la crete des lobes, les galets de l'autre paire se déplacent vers l'extérieur, ayant déjà franchi la crête des lobes. Dans le système représenté sur les figures 4 et 5, les lobes 61 de la came ainsi que les plongeurs sont angulairement équidistants, les seconds étant représentés sur la figure 4 par les galets 62 et rprésentés en 63 sur la figure 5. La différence réside dans les dimensions radiales des surfaces coniques des sabots et de la partie élargie de 1'arbre 14. Les galets 62 sont représentés sur la figure 4 dans la position qu'ils ont à la fin de la course de remplissage et sur la figure 5 dans leur position intérieure extre- me, c'est-à-dire lorsque les galets sont au sommet des lobes de came.Les galets et les plongeurs ont la meme position intérieure extreme, mais comme les distances radiales des surfaces inclinées 64, 65 de l'arbre moteur sont différentes, les galets 62 d'une paire, et par là les pistons associés, sont, à la fin de la course de remplissage, plus éloignés de l'axe de rotation du distributeur que ceux de l'autre paire. Par suite, les galets de la première paire, à savoir ceux qui sont commandés par les surfaces 64, attaqueront les lobes de came avant ceux de l'autre paire. Les plongeurs commandés par les surfaces 64 refouleront par conséquent du carburant avant ceux qui sont commandés par les surfaces 65, de sorte que le débit initial de refoulement de carburant sera réduit. Le mouvement de chaque plongeur vers l'intérieur se termine en même temps, de sorte que dans ce cas, le refoulement final de carburant n'est pas changé.Comme c'est toujours la même paire de plongeurs qui commence le refoulement, les deux paires de plongeurs peuvent être de diamètres différents. En outre, les lobes de came ont la me me forme et les mêmes dimensions et la pente des surfaces inclinées 64, 65 est la même. Cela signifie que le volume de carburant refoulé au faible débit initial reste le même dans toute la gamme des volumes refoulés. Pour obtenir une variation du volume refoulé au faible débit initial, on peut donner une pente différente aux surfaces 64 et 65. Il est possible d'adapter l'exemple représenté sur les figures 4 et 5 à une pompe à deux plongeurs du type représenté sur la figure 1. L'invention peut être appliquée à une autre forme d'appareil comportant un distributeur fixe axialement, les moyens d'arrêt étant deux anneaux placés de part et d'autre de la partie élargie de ce distributeur et tournant avec lui. Les sabots ou les galets sont prolongés axialement pour être en prise avec des surfaces formant came ménagées du côté intérieur des anneaux, et la position angulaire des anneaux par rapport au distributeur est réglable, ce qui permet de faire varier l'amplitude du mouvement des plongeurs vers l'extérieur pendant les courses de remplissage. Revendications 1.- Appareil de pompage pour l'injection de carburant pour l'alimentation d'un moteur à combustion interne, comprenant un distributeur rotatif monté dans un corps, des alésages ménagés dans ce distributeur et un plongeur monté dans chacun de ces alésages, des suiveurs de came placés à l'extrémité extérieure des plongeurs et destinés à suivre des lobes prévus sur le pourtour intérieur d'un anneau formant came entourant le distributeur, des moyens d'amenée de carburant à l'alésage transversal pour la production d'un mouvement des plongeurs et des suiveurs de came vers l'extérieur, des conduits pour l'acheminement du carburant de l'alésage à des sorties du corps, et des moyens d'arret réglables destinés à limiter le mouvement des plongeurs vers llexté- rieur pendant la période où du carburant se rend à l'alésage afin de déterminer la quantité de carburant émise à chaque course de refoulement de l'appareil, caractérisé par le fait que les lobes de came (55) et les suiveurs de came sont disposés de façon qu'un des suiveurs de came et par là le plongeur associé (56), se déplace vers l'intérieur, pour produire le pompage de carburant, avant l'autre (57), les moyens d'arrêt empechant l'autre suiveur de came de se déplacer vers l'extérieur. 2.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel les lobes de came (55) sont angulairement équidistants autour de l'axe de rotation du distributeur et les suiveurs de came et les plongeurs (56, 57) associés à eux ne le sont pas. 3.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les suiveurs de came et les plongeurs (58) sont angulairement équidistants autour de l'axe de rotation du distributeur et les lobes de came (59,60) ne le sont pas. 4.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel sont prévues, sur les moyens d'arrêt, des surfaces d'arrêt qui coopèrent avec des surfaces complémentaires des suiveurs de came, les moyens d'arrêt étant réglables axialement par rapport aux suiveurs de came en vue de la modification de l'amplitude du mouvement des suiveurs de came et des plongeurs vers l'extérieur. 5.- Appareil selon la revendication 4, dans lequel les surfaces d'arret sont prévues sur un élément entourant le distributeur, cet élément tournant avec un arbre accouplé au distributeur, des fentes ménagées dans cet élément recevant les suiveurs de came, la surface intérieure de cet élément voisine de ces fentes étant inclinée sur l'axe et formant lesdites surfaces d'arret, les suiveurs de came comportant des parties'saillantes qui présentent des surfaces complémentaires destinées à venir en prise avec les surfaces d'arret, les positions radiales des surfaces d'arret étant différentes. 6.- Appareil selon ls revendication 5, dans lequel les inclinaisons des surfaces des deux suiveurs de came et dudit élément sont différentes.