Brevet FR2497292A1 — publié le 19820702

La présente invention se rapporte à un appareil de pom- page d'injection de carburant pour alimenter en carburant un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres du type comportant un organe distributeur monté rotatif à l'intérieur d'une partie de corps, un alésage transversal formé dans l'or- gane distributeur et un plongeur monté dans l'alésage, une came à plusieurs bossages pour provoquer un déplacement vers l'intérieur du plongeur lorsque l'organe distributeur tourne et des moyens pour transporter du carburant jusqu'à l'alésage et à partir de cet alésage. Un tel appareil est bien connu dans la technique et il est connu de commander la quantité de carburant fournie par l'appareil au moteur associé en commandant la quantité de carburant qui est fournie à l'alésage pendant une course de remplissage de l'appareil. Avec cette construction, la posi- tion, dans le temps, du début de la distribution de carburant varie en fonction de la quantité de carburant fournie par l'appareil étant donné que l'instant o le plongeur est dé- placé vers l'intérieur est gouverné par la position du plon- geur dans l'alésage et que celle-ci est,à son tour,déterminée par la quantité de carburant fournie à l'alésage pendant la période de remplissage. Un autre type de ce genre d'appareil comporte ce qu'on appelle dans la technique un manchon de retour. Ce dernier est un manchon porté par l'organe distributeur et immobilisé en rotation bien qu'il soit capable d'un mouvement axial et/ ou angulaire limité pour modifier la quantité de carburant distribuéepar l'appareil. Dans cette construction, l'alésage est complètement rempli de carburant et, par conséquent, le plongeur a toujours la même position immédiatement avant qu'il soit déplacé vers l'intérieur par la came. La distri- bution de carburant à partir de l'alésage se produit, par conséquent, toujours au même moment et, de- ce fait, la dis- tribution de carburant au moteur peut se produire au même moment. Le fait que la distribution de carburant au moteur s'effectue ou non au même moment dépend, au moins en partie, de la construction du manchon de retour et-des passages coo- pérants formés dans l'organe distributeur. La quantité de carburant fournie au moteur dépend de la quantité de carbu- rant qui est retournée à la source de carburant à partir de l'alésage pendant le déplacement vers l'intérieur du plon- geur et on peut modifier cette quantité en changeant la po- sition du manchon de retour. L'utilisation d'un manchon de retour entraîne des difficultés pratiques étant donné que pour pouvoir loger le manchon de retour,l'organe distribu- teur doit être allongé ou sa surface d'appui dans le corps support doit être raccourcie par rapport au premier type d'appareil décrit.lest indésirable de raccourcir la sur- face d'appui étant donné que ceci peut réduire la durée de vie utile de l'appareil et peut également entraîner des pro- blèmes de fuite de carburant à haute pression. En outre, le manchon lui-même accroît les risques de fuite de carburant. La présente invention a pour but de réaliser un appareil du type spécifié d'une forme simple et commTode. Conformément à l'invention, dans un appareil du type spécifié, l'organe distributeur est mobile axialement à l'in- térieur de la partie de corps et les moyens de transport de carburant comprennent un passage forme dans l'organe distri- buteur, ce passage communiquant avec ledit alésage et débou- chant dans un évidement formé dans la périphérie de l'organe distributeur, ledit évidement ayant un bord avant et un bord arrière par rapport au sens de rotation de l'organe distribu- teur, lesdits bords étant inclinés lJun par rapport à l'autre, plusieurs orifices de sortie étant formés dans la partie de corps afin d'être reliés, en service, aux buses d'injection du moteur associé, ces orifices de sortie étant disposés à des distances angulaires égales autour de l'organe distribu- teur, plusieurs orifices d'entrée étant disposés de manière alternée avec les orifices de sortie, ledit évidement venant en alignement avec lesdits orifices I.o-sque l'organe distri- buteur tourne, une source de carburant sous pression étant raccordée aux orifices d'entrée et des moyens étant prévus pour modifier le réglage axial de l'o-rgane distributeur, l'agencement étant tel que,lorsque l'organe distributeur est dans la position de distribution de la quantité maximale de carburant, la totalité du carburant déplacé par le plongeur est refoulée par un orifice de sortie et que, lorsque l'or- gane distributeur est dans la position de non distribution de carburant, la totalité du carburant déplacé par le plon- geur s'écoule par un orifice d'entrée, une partie du carbu- rant s'écoulant par un orifice de sortie et le reste s'écou- lant par un orifice d'entrée lorsque l'organe distributeur est dans une position intermédiaire. On décrira maintenant un exemple d'un appareil selon l'invention en se référant au dessin annexé dans lequel: la Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudi- nale verticale de l'appareil; la Fig. 2 est une vue développée d'une partie de l'appa- reil représenté sur la Fig. 1; et la Fig. 3 est une vue en plan d'une partie de l'appareil représenté sur la Fig. 1. L'appareil représenté sur le dessin auquel on se référe- ra comporte une partie de corps qui comprend un manchon 10 dans lequel est monté un organe distributeur cylindrique ro- tatif 11. L'organe distributeur est accouplé à un arbre d'en- traînement qui, en service, est entraîné par une partie rota- tive du moteur de sorte que l'organe distributeur tourne en synchronisme avec elle.Une partie en forme de cuvette 13 est formée en une seule pièce avec l'arbre, cette partie 13 entou- rant une partie de l'organe distributeur. Dans la partie précitée de l'organe distributeur est formé un alésage 14 s'étendant transversalement dans lequel est montée une paire de plongeurs de pompage 15. Les plon- geurs sont actionnés par des organes suiveurs de came, dési- gnés par la référence générale 16 et qui sont montés coulis- sants dans des fentes formées dans l'organe 13 en forme de cuvette. Chaque organe suiveur de came comporte un galet agencé pour venir en appui contre la surface périphérique intérieure d'une bague de came annulaire 17 portée dans le corps et sur la surface périphérique interne de laquelle sont formées plusieurs paires de bossages de came. La bague de came a une largeur suffisante pour permettre un déplacement axial de l'organe distributeur dans le manchon 10. Une extrémité d'un passage 18 communique avec l'alésage 14, l'autre extrémité de ce passage communiquant avec un évi- dement 19 formé dans la périphérie de l'organe distributeur. La forme de l'évidement a été plus clairement représentée sur la Fig. 2 sur laquelle le sens de rotation de l'organe distri- buteur a été indiqué par une flèche A. Deux séries d'orifices sont formées dans le manchon 10 de façon à pouvoir communi- quer avec l'évidement 19. La première série d'orifices dési- gnés par la référence 20 communique avec des orifices de sortie formés dans le corps lesquels sont raccordés, en ser- vice, aux buses d'injection du moteur associé. Il y a, par conséquent, autant d'orifices 20 que le moteur comporte de cylindres. Les orifices 20 sont espacés de distances angu- laires égales autour de l'axe de rotation de l'organe distri- buteur et sont situés dans un plan commun. Les orifices 21 de la seconde série sont également situés dans le plan préci- té, ils sont disposés en alternance avec les orifices 20, et sont également angulairement équidistants les unes des autres. Ces orifices 21 sont raccordés ensemble et à une source 21A de carburant sous pression,avantageusement une pompe basse pression dont la partie rotative est entraînée par l'arbre d'entraînement 12. Comme on peut le voir à l'examen de la Fig. 2, l'évide- ment 19 a un bord avant 22 et un bord arrière 23. Les deux bords sont inclinés l'un par rapport à l'autre et, dans l'exemple particulier représenté, le bord 23 s'étend parallè- lement à l'axe de rotation de l'organe distributeur. L'évide- ment est représenté dans deux positions sur la Fig. 2. La po- sition en traits pleins est la position de l'évidement lorsque l'organe distributeur est réglé de façon à ne fournir aucun carburant et la position en traits interrompus est la posi- tion de l'évidement lorsque l'organe distributeur est réglé pour fournir la quantité maximale de carburant. Considérons tout d'abord l'organe distributeur lorsqu'il est placé dans la position dans laquelle il distribue la quantité maximale de carburant. Au stade représenté sur la Fig. 2,l'évidement vient de se déplacer hors de communication avec l'orifice de sortie 20 et n'est pas encore en communication avec l'ori- fice d'entrée 21. Dans cette position, les plongeurs se sont déplacés vers l'intérieur jusqu'au maximum de leur course et ils sont situés sur le sommet des bossages de came. L'organe distributeur continuant de tourner, les galets commencent à se déplacer vers le bas le long des flancs arrière des bos- sages de came et l'évidement 19 est mis en communication avec un orifice d'entrée 21. Le carburant peut, par consé- quent, s'écouler par l'orifice 21, l'évidement 19 et le pas- sage 18 dans l'alésage 14 pour provoquer le déplacement des plongeurs vers l'extérieur. Les galets sont maintenus en ap- pui contre la surface périphérique interne de la bague de came. L'organe distributeur continuant de tourner, une posi- tion est finalement atteinte dans laquelle l'évidement vient juste se déplacer hors de communication avec l'orifice 21 et est sur le point de se déplacer en communication avec l'ori- fice 20 suivant. Dès que cette communication est établie, les plongeurs sont déplacés vers l'intérieur par les bossages de came et le carburant est refoulé hors de l'alésage 14 et s'é- coule jusqu'à l'orifice de sortie 20 en passant par le pas- sage 18 et l'évidement 19. La totalité du carburant qui a été fournie à l'alésage est maintenant fournie au moteur. Par conséquent, la quantité maximale de carburantest fournie au moteur et bien qu'on n'ait utilisé ici le terme "maximal", cette quantité peut ne pas être la quantité maximale normale de carburant fournie pour le fonctionnement normal du moteur étant donné qu'il peut être nécessaire de fournir un excès de carburant au moteur aux fins du démarrage. On examinera maintenant la situation qui existe lorsque l'organe distributeur est dans la position de distribution de la quantité maximale de carburant et en partant dans ce cas de la position représentée sur la Fig. 2, dès que les galets ont franchi les sommets des bossages de came, le carburant peut s'écouler dans l'alésage 14 à partir de l'orifice 21 et cet écoulement de carburant se poursuit jusqu'à ce que l'alé- sage soit complètement rempli. L'organe distributeur conti- nuantde tourner, le bord avant 22 de l'évidement découvre l'orifice 20 suivant; cependant, le bord arrière 23 ne s'est pas encore déplacé audelà de l'orifice 21 par lequel le carburant a été fourni à l'alésage 14 et, par conséquent, bien que les plongeurs soient en train de se déplacer vers l'intérieur, le carburant s'écoule par l'orifice 21 plutôt que par l'orifice 20. Ceci est dû au fait que l'orifice de sortie peut comporte une soupape distributricechargée par ressort qui est réglée de façon à ne s'ouvrir qu'à une pression élevée, ou bien si une telle soupape n'est pas pré- vue, au fait que les soupapes des buses d'injection de car- burant ne sont pas ouvertes par la pression engendrée dans l'alésage tant que l'évidement est en communication avec un orifice d'entrée 21. La totalité du carburant qui est refoulé hors de l'alésage 14 est retournée à la pompe basse pression et, par conséquent, il n'est pas fourni de carburant par l'ap- pareil au moteur associé. Si maintenant, l'organe distribu- teur est déplacé à un emplacement intermédiaire, il y a pen- dant la rotation de l'organe distributeur,une période de temps considérée par rapport aux degrés de rotation de l'or- gane distributeur, au cours de laquelle l'évidement 19 ne com- munique qu'avec un orifice de sortie 20 et, pendant cette pé- riode, du carburant est fourni au moteur associé. Par consé- quent, en modifiant le réglage axial de l'organe distributeur, on peut modifier la quantité de carburant fournie au moteur. Avec l'agencement décrit, la distribution de carburant se pro- duit toujours au même moment étant donné que c'est la ferme- ture de l'orifice d'entrée 21 par le bord arrière 23 de l'évi- dement aui détermine le moment o la distribution de combus- tible commence et que ceci se produit toujours à la même posi- tion compte-tenu du fait que le bord arrière est parallèle à l'axe de rotation de l'organe distributeur. La Fig. 1 à laquelle on se référera à nouveau montre une manière utilisable pour produire les modifications du réglage axial de l'organe distributeur. Il est prévu un mécanisme cen- trifuge qui a été désigné par la référence générale 24 et qui comporte un manchon 25 monté coulissant sur l'arbre d'entrée. Le manchon 25 est raccordé à un levier 26 qui est accouplé au moyen d'une biellette 27 à une extrémité d'un autre levier 28 dont l'autre extrémité est en appui contre l'extrémité de l'organe distributeur. Le levier 26 est également raccordé à une extrémité d'un ressort 29 de régulateur dont on peut mo- difier la force qu'il exerce au moyen d'un organe de commande réglable manuellement qui est raccordé à un arbre 30 portant une biellette à laquelle l'autre extrémité du ressort est at- tachée. La force exercée par le mécanisme 24 est contrebalan- cée par la force exercée par le ressort 29 et, en service, lorsque les poids du mécanisme centrifuge se déplacent vers l'extérieur pour provoquer le déplacement du manchon 25 vers la droite,l'organe distributeur est déplacé pour réduire la quantité de carburant fournie au moteur. Il peut être nécessaire de régler la position dans le temps de la distribution de carburant au moteur associé en fonction, par exemple, de la vitesse et ce réglage peut être effectué par un vérin classique désigné par la référence gé- nérale 31 qui est soumis à la pression de sortie de la pompe basse pression. Avec cet agencement cependant, le déplacement angulaire de la bague de came 17,effectué pour réaliser un réglage de la position dans le temps de la distribution, in- fluence également la quantité de carburant fournie par l'ap- pareil au moteur associé étant donné que la position des bos- sages de came par rapport à la position des orifices est un facteur décisif pour déterminer la quantité de carburant four- nie par l'appareil. Si, par conséquent, il est effectué un réglage angulaire de labague de came, il est nécessaire pour maintenir la distribution de carburant à sa valeur correcte, de repositionner l'organe distributeur. Ceci peut être effec- tué en modifiant le point de pivotement du levier 28 et, comme représenté sur la Fig. 3, le pivot 32 du levier 28 est réglable au moyen d'une came de chant 33 qui est formée sur une face latérale de la bague de came 17. A la place d'un mécanisme régulateur mécanique, il est possible d'utiliser une régulation électronique de la quanti- té de carburant fournie par l'appareil. Un tel régulateur électronique commanderait la position de l'organe distribu- teur en modifiant la pression dans une chambre 34 formée à l'extrémité de l'organe distributeur éloignée des plongeurs. Le système de commande électronique nécessiterait l'emploi d'un transducteur pour produire un signal indicatif de la position de l'organe distributeur. En outre, le réglage de la bague de came serait commandé électroniquement et, en utilisant un autre transducteur pour produire un signal in- dicatif de la position de la bague de came, le système de commande peut être agencé pour déplacer la bague de came et également l'organe distributeur afin de maintenir la même distribution de carburant lorsque la position dans le temps de la distribution est modifiée. Avec l'appareil décrit, les galets des organes suiveurs de came maintiennent constamment le contact avec la surface interne de la bague de came. Il est, par conséquent, possible de construire les flancs avant des bossages de came d'une ma- nière telle que le dièt initial de la distribution de carbu- rant soit relativement faible, le débit augmentant à mesure que la distribution de carburant s'effectue. Cette forme de caractéristique d'injection est particulièrement utile pour un moteur dit à injection irdirecte,c'est-à-dire dans lequel le carburant est distribué à une chambre de combustion sépa- rée du cylindre du moteur. Dans le cas d'un moteur à injection directe, c'est-à- dire lorsque le carburant est distribué au cylindre du moteur, il est désirable que le carburant soit distribué au moteur dans la plus courte période de temps possible. On peut obte- nir ce résultat en faisant en sorte que la distribution de carburant ne commence pas avant que les galets se soient dé- placés sur les parties les plus raides des flancs avant des bossages de came. Dans ce cas, il est désirable de commander le retour de carburant de l'alésage avant que la distribution de combustible se produise. On obtient ce résultat en incli- nant le bord arrière 23 de l'évidement plutôt que le bord avant. Comme dans l'exemple représenté sur le dessin, la came de chant 33 peut être utilisée pour ajuster le réglage axial de l'organe distributeur dans le cas d'un déplacement de la bague de came 17 afin de maintenir constante la quantité de carburant distribuée par l'appareil. Pour certaines applica- tions, il peut être désirable de retourner du carburant au début et à la fin de la distribution du carburant et on peut obtenir ce résultat en inclinant le bord avant et le bord ar- rière de l'évidement 19. Dans le cas o un unique évidement est formé dans l'or- gane distributeur, ce dernier est soumis à une poussée laté- rale importante lorsque du carburant est en train d'être four- ni au moteur. On peut réduire au minimum cette poussée laté- rale en prévoyant un évidement d'équilibrage qui est plus ou moins diamétralement opposé à l'évidement 19. L'évidement d'équilibrage ne peut pas avoir la même forme que l'évidement 19, sinon du carburant pourrait être fourni simultanément à deux orifices de sortie. Il est possible dans le cas o un retour de carburant doit être effectué avant et après la dis- tribution de faire en sorte qu'un évidement commande le retour de carburant avant la distribution et l'autre le retour de carburant après la distribution. 1 0 REVENDICATIONS 1 - Un appareil de pompage d'injection de carburant pour ali- menter en carburant un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres comportant un organe distributeur (11) monté rotatif à l'intérieur d'une partie de corps, un alésage transversal (14) formé dans l'organe distributeur, un plongeur (15) mon- té dans l'alésage et une came (17) à plusieurs bossages pour provoquer un déplacement vers l'intérieur du plongeur lorsque l'organe distributeur tourne, caractérisé en ce que l'organe distributeur est mobile axialement à l'intérieur de la partie de corps et en ce qu'un passage (18) est formé dans l'organe distributeur, ce passage communiquanît avec ledit alésage et débouchant dans un évidement (19) formé dans la périphérie de l'organe distributeur, ledit évidement ayant un bord avant (22) et un bord arrière (23) par rapport au sens de rotation de l'organe distributeur, lesdits bords étant inclinés l'un par rapport à l'autre, plusieurs orifices de sortie (20) étant formés dans la partie de corps afin d'être reliés, en service, aux buses d'injection du moteur associé, ces ori- fices de sortie étant disposés à des distances angulaires égales autour de l'organe distributeur, plusieurs orifices d'entrée (21) étant disposés de manière alternée avec les orifices de sortie, ledit évidement venant en alignement avec lesdits orifices lorsque l'organe distributeur tourne, une source (21A) de carburant sous pression étant raccordée aux orifices d'entrée et des moyens étant prévus pour modi- fier le réglage axial de l'organe distributeur, l'agence- ment étant tel que lorsque l'organe distributeur est dans la position de distribution de la quantité maximale de car- burant, la totalité du carburant déplacé par le plongeur est refoulée par son orifice de sortie et que, lorsque l'or- gane distributeur est dans la position de non distribution de carburant, la totalité du carburant déplacé par le plon- geur s'écoule par un orifice d'entrée, une partie du carbu- rant s'écoulant par un orifice de sortie et le reste s'é- coulant par un orifice d'entrée lorsque l'organe distribu- teur est dans une position intermédiaire. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour modifier le réglage angulaire de la came (17) autour de l'axe de rotation de l'organe dis- tributeur (11) et d'autres moyens (32) sensibles à la posi- tion de la came pour ajuster le réglage axial du distribu- teur afin de maintenir la quantité de carburant distribuée par l'appareil pendant le réglage de la came approximative- ment constante. 3 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour modifier la position axiale de l'organe distributeur (11) comportent des moyens (24) sensibles à la vitesse et un mécanisme à leviers (26-30) accouplant les moyens sensibles à la vitesse à l'organe distributeur. 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les autres moyens précités comprennent un pivot (32) réglable pour le mécanisme à leviers. - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pivot coopère avec une surface de came (33) formée sur la came (17) de telle sorte que,lorsque la position angulaire de la came est réglée, la position du pivot (32) est modifiée pour maintenir la quantité de carburant dis- tribuée par l'appareil approximativement constante. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un évidement formé dans la partie périphérique de l'organe distributeur (11), cet autre évide- ment communiquant avec l'alésage (14) et étant disposé à l'opposé de l'évidement mentionné en premier lieu pour assu- rer l'équilibrage de la poussée latérale sur l'organe distri- buteur.