Brevet FR2497291A1 — publié le 19820702

La présente invention concerne un appareil de pompage à injection de combustible liquide pour alimenter en combus- tible un moteur à combustion interne> du type comportant un corps, un distributeur tournant monté dans le corps et agencé pour être entraîné en synchronisme avec le moteur associé, des alésages formés dans le distributeur, des plongeurs dans lesdits alésages; des suiveurs de came disposés aux extrémités extérieures des plongeurs respectifs pour coopérer avec des lobes de came formés sur la surface intérieure d'un anneau- came entourant le distributeur, des passages pour amener le combustible dans les alésages et pour l'en évacuer lors de la rotation du distributeur, des butées pour limiter la course vers l'extérieur des plongeurs, ces butées comportant des sur- faces inclinées complémentaires sur les suiveurs et une partie pouvant tourner avec le distributeur, et des moyens pour ré- gler la position axiale du distributeur à l'intérieur du corps, grâce à quoi on peut faire varier la quantité de combustible fournie par l'appareil lors de la course des plongeurs vers l'intérieur. Dans une forme connue d'un tel appareil, telle que décri- te dans le brevet britannique NO 2 037 365, les plongeurs ont le même diamètre et les surfaces complémentaires sur le corps et sur les suiveurs ont la même forme et sont disposées de façon 5dentique. En conséquence, les deux plongeurs commencent leur course vers l'intérieur au même instant. Donc, le débit de combustible, considéré en termes de rotation du distributeur, n'est déterminé que par la forme des flancs antérieurs des lobes de came. Dans certains moteurs, il est souhaitable que le débit initial de combustible au moteur soit réduit afin d'assurer un fonctionnement plus régulier du moteur. On peut réduire ce débit initial en s'arrangeant pour qu'un plongeur se déplace vers l'intérieur avant l'autre; toutefois, il est également souhaitable que la quantité de combustible fournie à bas ré- gime puisse varier avec la vitesse de marche du moteur; le but de la présente invention est de procurer un appareil du type considéré dans lequel cette exigence est satisfaite. Selon la présente invention, dans un appareil du type considéré, une partie associée à l'un des plongeurs et défi- nissant l'une des surfaces complémentaires associées à ce plongeur peut être déplacée axialement et des moyens sensibles à la vitesse de fonctionnement de l'appareil sont prévus pour faire varier la position axiale du distributeur. L'invention sera bien comprise à la lecture de la des- cription détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seule- mert, de plusieurs réalisations préférées, en se référant au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'une réalisation connue de l'appareil auquel on peut appliquer l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe d'une partie de l'appa- reil représenté sur la figure 1, prise dans un plan radial différent; les figures 3 et 4 sont des vues en coupe de parties de l'appareil représenté sur les figures 1 et 2: - la figure 5 est une vue en coupo d'une partie de l'ap- pareil de la figure 1; - la figure 6 est une vue schématique montrant une maniè- re de modifier l'appareil pour atteindre le but de l'inven- tion; et - la figure 7 est une vue similaire à la figure 6 montrant une autre réalisation. On se reporte maintenant à la figure 1 du dessin; l'ap- pareil comporte un corps repéré dans son ensemble par 10 et qui est convenablement formé par une partie en forme généra- le de coupe 11, laquelle peut être en alliage léger; son extré- mité ouverte est fermée par une portion de couvercle 12 en acier. Le corps 10 comporte des pattes 13 munies d'un trou, grâce auxquelles l'appareil peut être fixé sur le moteur auquel il est associé. Dans le corps 11, est monté un arbre dientraînement tournant 14 qui est accouplé à un élément d'entrainement du moteur associé.de sorte que l'arbre deentra nement tourne en synchronisme avec le moteur. L'arbre d'entrainement 14 s'étend dans la chambre pratiquement cylindrique 15 définie par les deux portions de corps et présente une portion élargie en for- me de coupe 14a à l'intérieur de la chambre, Cette portion élargie comporte deux fentes diamétralement opposées 16. La portion élargie de l'arbre d'entraînement est creuse et, à son extrémité la plus éloignée de la portion de plus petit diamètre de l'arbre, la surface interne a la forme d'un cy- lindre droit et se loge autour d'un tourillon 17 porté par la portion de couvercle 12. Le reste de la surface intérieure de la portion élargie de l'arbre d'entraînement est conique pour un but qui sera décrit ultérieurement. En outre, l'arbre d'entraînement présente un contre-alésage 18. Un joint d'hui- le 19 est monté sur l'extrémité extérieure de la portion de corps 10 pour coopérer avec l'arbre d'entraînement 14 et un palier lisse 20 supporte l'arbre en lui permettant de tourner, l'arbre étant en outre supporté par le tourillon 17. L'arbre est positionné axialement par une surface de poussée qui coo- mère avec la face terminale définie entre les deux portions de l'arbre. La surface de poussée est définie par un plateau annulaire 21 qui entoure l'arbre d'entraînement et qui sert en outre de fermeture terminale à une pompe d'alimentation en combustible basse pression 22. Le rotor 22a de la pompe d'ali- mentation est porté par l'arbre d'entraînement 14 et le rotor porte à son tour des aubes qui coopèrent avec une surface ex- centrée sur un stator annulaire 22b porté à l'intérieur de la portion de corps 11. La pompe basse pression comporte une ad- mission de combustible 23 raccordée à une arrivée de combusti- ble dans un carter fixé sur la portion de corps 11 et une sortie de combustible 24. En outre, un clapet de surpression est prévu pour garantir que la pression de refoulement de la pompe reste à l'intérieur des limites recherchées, le cla- pet de surpression étant monté entre l'admission et la sortie. Un alésage cylindrique 26 est formé dans la portion de couvercle 12 et un fourreau 27 est fixé dans cet alésage. Le fourreau 27 reçoit un distributeur 28, pouvant se déplacer en rotation et axialement, faisant saillie dans la chambre 15 et ayant une portion de tête agrandie située à l'intérieur de cette chambre. Un alésage transversal 29 est formé dans la tête du distributeur et deux plongeurs 30 sont situés dans cet alésage. L'alésage 29 communique avec un passage borgne 31 formé dans le distributeur et qui, à son extrémité à l'in- térieur de la tête, est obturé de façon étanche par un bouchon. Comme on le voit plus clairement sur les figures 2, 3 et 4, le passage 31 communique avec deux fentes longitudinales dia- métralement opposées 32 formées dans la périphérie du distri- buteur et communiquant avec le passage 31 par l'intermédiaire d'un seul passage de raccordement ou d'une pluralité de tels passages. Le passage 31 communique également avec une autre fente longitudinale 33 formée dans la périphérie du distribu- teur et cette fente communique à son tour avec une pluralité d'orifices de sortie 34 formés dans le fourreau 27 et, comme on le voit sur la figure 2, les orifices de sortie 34 commu- niquent avec des sorties respectives 35 dans le couvercle 12. Chaque sortie contient un clapet d'alimentation usuel 36. Les fentes 32 correspondent tour à tour avec les orifices d'ad- mission 37 formés dansle fourreau 27 et communiquant avec une gorge périphérique 38 formée dans la périphérie du fourreau. La gorge 38, comme on le voit sur la figure 1, communique avec le refoulement 24 4e la pompe basse pression 22 par l'intermé- diaire d'un clapet tout ou rien 39 commandé de façon appro- priée par un dispositif électromagnétique 40. Si on le désire, on peut _prévoir une seule fente 32, le nombre d'orifices d'ad- mission étant égal au nombre de sorties. Un anneau-came 41 entoure la tête de distributeur 28 et des paires de lobes de came diamétralement opposés sont for- més sur la surface périphérique interne de cet anneau-came 41. Dans l'exemple particulier, trois paires de lobes sont prévues, du fait que le dispositif est prévu pour alimenter en combus- tible un moteur six cylindres. En outre, l'anneau-came 41 peut être déplacé angulairement autour de l'axe de rotation du distributeur par l'intermédiaire d'un dispositif commandé par une pression de fluide, repéré dans son ensemble en 42 et raccordé à Al'nneau-came par l'intermédiaire d'un téton radial 43. De façon appropriée, le dispositif 42 comporte un piston assujetti à un ressort logé à l'intérieur d'un cylindre à une extrémité duquel on peut amener du liquide sous pression pour agir sur le piston et repousser ce dernier contre l'action de son ressort. 2 249729 1 Deux suiveurs de came, chacun étant constitué par un ga- let 44 porté par un patin 45, sont disposés aux extrémités extérieures des plongeurs. Les suiveurs sont maintenus axiale- ment par rapport au distributeur par deux plateaux latéraux 46, 47 fixés sur les faces latérales de la tête du distributeur. De façon appropriée, comme on le voit sur la figure 5, les plateaux latéraux sont annulaires et comportent deux languet- tes s'étendant vers l'extérieur 48 qui se logent dans les fen- tes 16 formées dans la portion élargie de l'arbre d'entraîne- ment. On voit sur la figure 5 le plateau 46, et ces plateaux transmettent le mouvement de rotation au distributeur à partir de l'arbre d'entraînement. Des patins 45 sont également dis- posés à l'intérieur des fentes précitées 16 et le mouvement de rotation est transmis aux patins directement par l'arbre d'en- traînement. En outre, les faces latérales périphériques des patins présentent des saillies circonférentielles 49 dont les surfaces radialement extérieures sont coniques pour coopérer avec la surface conique formée sur la surface intérieure de la portion élargie de l'arbre d'entraînement 14, ces surfaces formant les surfaces complémentaires précitées. En fonctionnement, lorsque du combustible est amené à l'alésage 29, lors de la correspondance d'une gorge 32 avec un passage d'admission 37, les plongeurs 30 sont déplacés vers l'extérieur par la pression du combustible et, ce faisant, dé- placent vers l'extérieur les patins 45 et les galets 44. Le mouvement vers l'extérieur est limité par la venue en butée des surfaces coniques sur les patins et l'arbre, et on peut faire varier l'importance de ce mouvement vers l'extérieur en déplaçant axialement le distributeur. Ainsi, la quantité de combustible fournie à l'alésage 29 peut être réglée, ce qui détermine à son tour la quantité de combustible fournie par une sortie lorsque les plongeurs 30 sont déplacés vers l'in- térieur par une paire de lobes de came. On peut faire varier la position axiale du distributeur, soit mécaniquement, soit hydrauliquement. Dans la disposition décrite, cette variation est obtenue en faisant varier la pression à l'intérieur d'une chambre 50 définie par l'extré- mité de l'alésage 26 dans le couvercle 12. L'extrémité de lalésage 26 est fermée par un élément de fermeture et du com- bustible sous pression est amené à la chambre 50 par l'inter- médiaire d'un orifice rétréci 51 porté par le fourreau 27. Cet orifice communique avec le refoulement 24 de la pompe 22. Du combustible peut s'échapper de la chambre 50 de sorte que la pression de cette chambre peut être réglée, par l'intermédiaire d'un clapet à commande électromagnétique 52. En outre le dis- tributeur est rappelé par un ressort de compression hélicoïdal 53 logé à l'intérieur de l'alésage borgne 18 formé dans l'ar- bre d'entrainement 14. Le ressort 53 agit entre l'arbre d'en- trainement et le distributeur et repousse celui-ci contre 1 action du E luide sous pression dans la chambre 50 qui agit sur ce distributeur. En faisant varier la pression dans la chambre 50 en utili- sant le clapet 52, on peut faire varier la position axiale du distributeur et en conséquence, la quantité de combustible fournie chaque fois que les plongeurs se déplacent vers l'in- térieur. Pour une position axiale donnée du distributeur et en ignorant les fuites, la quantité de combustible fournie par les plongeurs reste la meme sur toute la plage de vitesses du moteur associé et une indication du positionnement axial du distributeur est donnée par un transducteur non représenté. On se reporte maintenant à la figure 6; afin d'obtenir un débit initial réduit de combustible, l'un des suiveurs de came peut être déplacé axialement. Dans l'exemple, c'est le suiveur de came inférieur qui comporte le galet 44A et le patin 45A. Le patin 45Aset également le galet 44A, sont plus longs axialement et les plateaux latéraux 46,47 sont modifiés pour permettre de déplacer axialement le suiveur de came lors- que le dispositif est en fonctionnement. Les surfaces complé- mentaires précitées sont toujours en coopération pour limiter l'importance du déplacement vers l'extérieur du plongeur associé, mais, par exemple lorsque le suiveur de came est déplacé vers la droite par rapport au distributeur, le plon- geur associé se déplace plus loin que l'autre plongeur vers l'extérieur avant qu'il soit amené au repos et, de ce fait, il se déplace vers l'intérieur avant l'autre plongeur pour l'obtention d'un débit initial réduit de combustible. La po- sition axiale du suiveur de came par rapport au distributeur détermine la quantité de combustible fournie à ce débit réduit. On se reporte maintenant à la figure 7; les deux suiveurs de came sont les mêmes que ceux décrits en se reportant à la figure 1. Dans ce cas toutefois, la portion en forme de coupe 14B de l'arbre d'entraînement, est modifiée en ce qu'elle com- porte une portion de sa surface intérieure conique définie sur un élément 53 qui est monté pour se déplacer axialement par rapport au reste de la portion en forme de coupe. L'élément 53 définit des surfaces inclinées coopérant avec les surfaces in- clinées du patin associé 45. Le positionnement axial de l'élé- ment 53 par rapport à la portion en forme de coupe 14B peut être déterminé par un dispositif oensible à la vitesse 55 qui fixe la position de l'élément par l'intermédiaire d'une broche 54 coulissant dans une ouverture axiale dans la paroi de base de la portion en forme de coupe. Dans la variante ci-dessus, le réglage de la position axiale du suiveur, pour une position donnée du distributeur, modifie la quantité de combustible fournie par l'appareil, et, de ce fait, un réglage de la position axiale du distributeur est nécessaire pour maintenir constante la quantité de combus- tible fournie. Avec l'appareil décrit, un galet attaque l'anneau-came avant l'autre et l'anneau-came, en conséquence, est soumis à une force radiale, celle-ci persistant jusqu'à ce que l'autre galet attaque un lobe de came. Il peut en résulter une usure considérable de la surface coopérante de l'anneaucame et du corps l'entourant. Dans une disposition pratique, les plongeurs sont donc disposés par paires opposées de telle sorte qu'au total il y aurait quatre plongeurs. Les forces agissant sur l'anneau-- came sont alors équilibrées et l'usure des surfaces en contact de l'anneau-came et du corps réduite au minimum. Dans la disposition représentée sur la figure 6, la posi- tion axiale du galet came 44AJet du patin 45A, est réglée par un piston 57 soumis à une pression de fluide, de piston étant logé à l'intérieur d'un cylindre formé dans la partie corps du dispositif. Le galet et le patin sont disposés entre deux plateaux latéraux 56 et le piston 57 est légèrement appliqué par un ressort en contact avec un plateau latéral pour facili- ter l'action de la pression de fluide sur le piston. Un ou plusieurs ressorts plus puissants 58, logés à l'intérieur d'un ou de plusieurs évidements dans la portion en forme de coupe 14A, s'opposent au déplacement du plateau latéral 56 par le piston. On notera que, en pratique, les plateaux 56 s'étendent diamétralement en travers du distributeur. Dans la disposition représentée sur la figure 7, le ou les broches 54 sont réglées par un mécanisme sensible à la vi- tesse 55, qui agit sur elles par l'intermédiaire d'un anneau de pression non représenté. Le mécanisme 55 peut être un pis- ton commandé par une pression de fluide, sensible à une pres- sion de fluide dérivée de la pression de refoulement de la pompe d'alimentation en combustible 22. Revendications 1.- Appareil de pompage à injection de combustible liqui- de pour alimenter en combustible un moteur à combustion inter- ne, du type comportant un corps, un distributeur tournant mon- té dans le corps et agencé pour être entraîné en synchronis- me avec le moteur associé des alésages formés dans le distri- buteur, des plongeurs dans lesdits alésages,des suiveurs de came (44, 45) disposés aux extrémités extérieures des plongeurs respectifs pour coopérer avec des lobes de came formés sur la surface intérieure d'un anneau-came entourant le distributeur, des passages pour amener le combustible dans les alésages et pour l'en évacuer lors de la rotation du distributeur, des bu- tées pour limiter la course vers l'extérieur des plongeurs>ces butées comportant des surfaces inclinées complémentaires sur les suiveurs (45) et une partie pouvant tourner avec le dis- tributeur, et des moyens pour régler la position axiale du distributeur à l'intérieur du corps, grâce à quoi, on peut faire varier la quantité de combustible fournie par l'appareil lors de la course des plongeurs vers l'intérieur,caractérisé par le fait qu'une partie (44,45). associée à l'un des plon- geurs (32) et définissant l'une des surfaces complémentaires associées à ce plongeur peut être déplacée axialement, et des moyens sensibles à la vitesse de fonctionnement de l'appareil sont prévus pour faire varier la position axiale du distri- buteur. 2.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel la partie déplaçable axialement est le suiveur de came (45) asso- cié au plongeur (30). 3.- Appareil selon la revendication 2, dans lequel le suiveur de came (44A, 45A) peut être déplacé par rapport au distributeur (28) par lesdits moyens sensibles à la vitesse de l'appareil et il comporte un patin (45) sur lequel est monté un galet (44). 4.- Appareil selon la revendication 1, dans lequel ladi- te partie déplaçable axialement est portée par la partie des butées tournant avec le distributeur et est axialement mobi- le sur celle-ci. 5.- Appareil selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens sensibles C la vitesse de l'appareil sont constituées par un piston commandé par une pression de fluide. -