Brevet FR2508548A1 — publié le 19821231

La présente invention concerne d'une façon générale un dispositif pour limiter le débit d'injection de combus- tible, pour un moteur diesel. D'une façon plus particulière, l'invention est relative à un agencement perfectionné d'un tel dispositif de li- mitation, dans lequel le couple maximal du moteur dans la plage normale de charge de celui-ci est déterminé au moyen d'un limiteur qui empêche l'organe de commande d'un régulateur de dévier excessivement dans le sens de l'augmentation de la quantité de combustible et dans lequel, si la vitesse du moteur (nombre de tours par minute) commence à diminuer en raison d'une surcharge, l'organe de commande du régulateur peut se déplacer pro- gressivement dans le sens de l'augmentation de la quan- tité de combustible à l'encontre d'un ressort "de couple" afin d'augmenter le couple du moteur pour éviter l'arrêt de ce dernier et donner ainsi au fonctionnement du moteur un degré raisonnable de constance. En tant que dispositif analogue de la technique anté- rieure on connaît entre autres celui représenté à la figure 1 dans lequel un levier 51 de régulateur est solli- cité d'une part par un ressort 53 du régulateur dans la di- rection indiquée par la flèche "r" autour d'un axe d'articu- lation 52 pour augmenter de façon correspondante le débit d'injection de combustible d'une pompe 54 d'injection de combustible et d'autre part par une force, représentée par une flèche 55, exercée par le régulateur dans la direc- tion " 1 " afin de diminuer le débit d'injection du com- bustible d'une façon correspondante, la position du levier 51 étant déterminée par la différence entre lesdites deux forces s'exerçant en sens opposé, soit pour augmenter, soit pour diminuer le débit d'injection du combustible. Lorsqu'en fonctionnement le moteur est soumis à une sur- charge, la force 55 exercée par le régulateur diminue lorsque la vitesse du moteur (nombre de tours par minute) diminue et le levier 51 est alors déplacé dans la direction "r" pour augmenter le débit de combustible. Ensuite, une butée 56 formée sur le levier 51 est tout. d'abord arrêtée par un organe limiteur 57 et une nouvelle augmentation du débit d'injection de combustible est ainsi empêchée Si néanmoins le levier 51 du régulateur continue de se déplacer dans la même direction, la butée 56 prévue sur ce levier commence alors à pousser l'organe limiteur 57 afin de comprimer ainsi un ressort "de couple" 58 opposant une résistance élastique et repousser progressivement l'organe limiteur 57 vers l'arrière pour que le débit d'injection de combustible soit augmenté de façon correspondante de telle sorte que le moteur soit maintenu en fonctionnement. Si la surcharge continue d'augmenter sans qu'aucune action appropriée ne soit entreprise pour supprimer sa cause, un organe d'arrêt 59 venu de matière avec'l'organe limiteur 57 est arrêté par une vis 60 de réglage de la résistance élastique, la butée 56 est empêchée de continuer de se déplacer dans la direction "r" et du fait que le débit de l'injection du combustible n'augmente plus, le moteur cale sous la charge. La référence 61 désigne un carter moteur ou un carter de boîte de vitesses, 62 désigne un cylindre fixe, 63 un écrou de blocage, 64 un écrou borgne et la référence 65 désigne la course (degré) de l'augmentation du débit d'injection de combustible (en cas de surcharge). Dans l'agencement représenté à la figure 1, la course possible pour augmenter le combustible lors d'un démarrage à froid est limitée à celle de l'augmentation du combustible sous surcharge, désignée par la référence 65, et ceciétant insuffisant, le rendement du moteur au démarrage ne peut pas être satisfaisant. Dans ce cas, un agencement supplémentaire spécial d'assistan démarrage est ainsi compliqué. Pour résoudre les problèmes précités, on connaît maintenant l'agencement représenté à la figure 2. Le dispositif représenté à la figure 2 montre les perfection- nements suivants apportés à la construction représentée à la figure 1 Le dispositif représenté à la figure 2 comporte de plus une butée élastique 66 et un ressort 67 pour permettr une augmentation de la quantité de combustible au démarrage (ressort d'augmentation de la quantité de combustible au démarrage) entre le ressort 58 et la vis de réglage 60, et un organe d'arrêt secondaire 68 est venu de matière avec la butée élastique 66 Le ressort 67 d'augmentation de la quantité de combustible au démarrage oppose une résistance plus grande que le ressort 58, et reste non comprimé même lorsque le ressort 58 est comprimé avec le moteur fonctionnan sous surcharge La butée élastique 66 qui est sollicitée comme représenté par le ressort 67 d'augmentation de la quantité de combustible au démarrage, est arrêté par un épaulement 69. Lors du démarrage du moteur, la force 55 exercée par le régulateur est nulle et de ce fait la butée 56 se déplace dans la direction "r" d'une augmentation de combustible avec une force accrue De ce fait, le ressort "de couple" 58 ainsi que le ressort 67 d'augmentation de la quantité de combustible au démarrage sont comprimés afin d'augmenter l'alimentation en combustible pour le démarrage, avec un débit correspondant à la somme de la course 65 d'augmentation de la quantité de combustible sous surcharge et de la course, désignée par la référence 70, d'augmentation de la quantité de combustible, et le rendement du moteur au démarrage est ainsi amélioré. Cependant, cet agencement représenté à la figure 2 présente l'inconvénient que la tension du ressort "de couple" 58 n'est'pas réglable et qu'il est ainsi impossible de régler le couple maximal à un niveau approprié lorsque la vitesse du moteur (nombre de tours par minute) diminue sous une surcharge. Pour résoudre cet inconvénient, la Demanderesse a mis au point l'agencement représenté à la figure 3, antérieurement à la présente invention. Cet agencement est conçu de telle sorte que le ressort 58 "de couple" est seul comprimé lorsque le moteur est soumis en fonctionnement à une surcharge Lors du démarrage du moteur, ce ressort est comprimé et le ressort d'augmen- tation de la quantité de combustible au démarrage 67 est également comprimé en même temps qu'un cylindre mobile 71 coulisse dans la direction "r" d'augmentation de la quan- tité de combustible afin d'augmenter le débit de l'in- jection au démarrage La tension du ressort 58 est réglable au moyen d'une vis de réglage 72 et celle du ressort 67 est réglable au moyen d'une autre vis de réglage 73. Cependant l'agencement représenté à la figure 3 présente toujours un inconvénient du fait que l'étendue du déplacement du cylindre mobile 71 dans la direction "r" d'augmentation du combustible lors du démarrage du mo- teur, c'est-à-dire la course d'augmentation de la quan- tité de combustible au démarrage représentée par 70, est instable du fait qu'elle est susceptible d'être trop grande ou trop faible ce qui peut avoir pour résultat de ne pas suffisamment améliorer le rendement du moteur au démarrage en raison d'un manque de combustible ou d'une combustion imparfaite avec l'émission consécutive de fumée noire et/ou un gaspillage de combustible dû à une alimentation excessive. Le but principal de l'invention est de fournir un dispo- sitif limiteur du débit d'injection de combustible appor- tant une amélioration suffisante du rendement des moteurs diesel au démarrage, avec suppression de l'émission de fumée noire et du gaspillage de combustible, grâce à quoi une augmentation importante du débit d'injection de com- bustible au démarrage du moteur est rendue possible sans qu'il soit de plus nécessaire de prévoir un dispositif auxiliaire spécial pour le démarrage, et le couple maxi- mal lorsque la vitesse du moteur (nombre de tours par minute)diminue sous surcharge peut être réglé à un niveau approprié avec une précision élevée, ainsi que le degré de l'accroissement du débit d'injection de combustible au démarrage du moteur. Pour atteindre ce but l'invention est caractérisée par les perfectionnements suivants apportés à l'agencement représenté à la figure 3, la construction perfectionnée étant représentée à la figure 4. Comme le montre le mode de réalisation préféré représen- té à la figure 4, l'invention est caractérisée en ce qu'un dispositif d'arrêt 27 tel que représenté à la figure 5 est prévu entre la vis de réglage 25 du cylindre fixe 19 et la vis de réglage 23 du cylindre mobile 20, et en ce que ce dis- positif d'arrêt 27 sert à déterminer la course B d'augmen- tation du débit d'injection de combustible au démarrage, cette course "B" étant facilement réglable avec une pré- cision élevée au moyen de la vis de réglage 25 du cylindre fixe 19. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés unique- ment à titre d'exemples et dans lesquels les figures 1 et 2 sont des vues en coupe de dispositifs classiques analogues; la figure 3 est une vue en coupe de l'agencement réalisé par la demanderesse avant la présente invention; la figure 4 est une vue en plan d'un mécanisme régulateur pour moteur diesel constituant une partie de l'invention la figure 5 est une vue partielle en coupe d'un disposi- tif limiteur de débit d'injection de combustible suivant l'invention. On décrira ci-dessous en référence aux dessins annexés les modes de réalisation préférés de l'invention. On a représenté à la figure 4 un mécanisme régulateur 13 d'un moteur diesel 11, qui est fondamentalement identique à l'exemple classique représenté à la figure 1, tant dans sa construction que dans son fonctionnement. Un carter 2 de boîte de vitesses est fixé à la paroi avant d'un carter moteur 1 Dans le carter 2 est disposé un levier 14 de régulateur qui, avec comme point d'arti- culation un axe 3, est forcé par un ressort 4 du régula- teur réglé par un levier 28 de commande des gaz dans la direction "r" afin d'augmenter le débit d'injection du combustible d'une pompe d'injection 12, et par une force 6 du régulateur 5 est sollicité dans la direction opposée " 1 " pour diminuer le débit d'injection, respec- tivement, la position du levier 14 étant déterminée par la différence entre l'action du ressort 4 et celle de la force 6. Lorsque le moteur en fonctionnement est soumis à une surcharge, la force 6 diminue lorsque la vitesse du mo- teur diminue et le levier 14 du régulateur est déplacé dans la direction "r" d'augmentation du combustible jus- qu'à ce qu'il soit arrêté par un dispositif limiteur 7 du débit d'injection de combustible qui empêche une nouvelle augmentation de ce débit. On décrira maintenant l'agencement du dispositif limi- teur 7 du débit de l'injection du combustible en se ré- férant à-la figure 2. Une butée 15 est formée au milieu de la longueur du le- vier 14 du régulateur 13 et constitue un organe mobile, de commande de celui-ci qui en fait partie intégrante. Du côté "r" d'augmentation de combustible de la butée 15, un cylindre fixe 19 est vissé dans un trou taraudé cor- respondant 8 ménagé dans le carter 2 de la boite de vi- tesses, de façon à pouvoir être déplacé longitudinale- ment, c'est-à-dire suivant la direction "r" "l", et bloqué au moyen d'un écrou de blocage 9, et à l'extérieur de cet écrou est disposé un écrou borgne 10 afin de fer- mer l'extrémité externe du cylindre fixe 19 Une pompe d'injection de combustible est également fixée sur le carter 2 de la boîte de vitesses. A l'intérieur du cylindre fixe 19 est disposé un cylindre mobile 20 pouvant coulisser librement à peu près dans - le sens du déplacement de la butée 15 Les parois d'ex- trémité avant du cylindre mobile 20 et du cylindre fixe 19 comportent des trous 21 et 30 qui les traversent. Un organe limiteur 16 de débit d'injection de combus- tible qui s'étend à partir de l'intérieur du cylindre mobile 20 est monté de façon à pouvoir coulisser libre- ment à travers les deux trous 21 et 30 et fait saillie au-delà de la paroi d'extrémité avant du cylindre fixe 19 en face de la butée 15 Une collerette 16 b formée à l'extrémité arrière de l'organe limiteur 16 et venue de matière avec celui-ci est arrêtée par la paroi d'extré- mité avant du cylindre mobile 20 de sorte qu'elle ne peut être tirée hors des trous 21 et 30. Le cylindre mobile 20 comporte une première vis 23 de réglage vissée dans l'autre extrémité de ce cylindre de façon à pouvoir être déplacée longitudinalement, et un premier ressort 17 est placé sous contrainte entre la première vis de réglage 23 et la collerette 16 b de l'or- gane limiteur 16 dans le cylindre mobile 20, ce premier ressort 17 forçant l'organe 16 dans le cylindre mobile , ce premier ressort 17 forçant l'organe 16 dans la direction " 1 " de diminution de la quantité de combusti- ble. A l'intérieur du cylindre mobile 20, un premier doigt d'arrêt 26 a s'étend depuis l'extrémité arrière de l'or- gane 16 et est venu de matière avec ce dernier, vers la première vis de réglage 23 La surface avant de la pre- mière vis de réglage 23 faisant face au premier doigt d'arrêt 26 a constitue une surface d'arrêt 26 b La dis- tance "A" entre cette surface d'arrêt 26 b et l'extrémité arrière du premier doigt d'arrêt 26 a désigne la course permise de l'organe 16 vers la première vis de réglage 23, c'est-à-dire dans la direction "r" d'augmentation de la quantité de combustible Ainsi le premier doigt d'arrêt 26 a et la surface d'arrêt 26 b constituent ensem- ble un premier dispositif 26 d'arrêt. Une seconde vis de réglage 25, également déplaçable longitudinalement,est vissée dans l'extrémité arrière du cylindre fixe 19 A l'intérieur du cylindre 19, un second ressort 18 est placé sous contrainte entre la seconde vis de réglage 25 et le cylindre mobile 20. Un second doigt d'arrêt 27 a disposé à l'intérieur du cy- lindre fixe 19 est venu de matière avec la première vis de réglage 23 et s'étend depuis la face arrière de celle- ci, en direction de la seconde vis de réglage 25 La face avant de la seconde vis de réglage 25 faisant face au se- cond doigt d'arrêt 27 a constitue une surface de butée 27 b. La distance "B" entre cette surface d'arrêt 27 b et l'ex- trémité arrière du second doigt d'arrêt 27 a constitue la course permise au cylindre mobile 20 en direction de la seconde vis de réglage 25, c'està-dire dans la direction "r" d'augmentation du combustible Ainsi, le second doigt d'arrêt 27 a et la surface d'arrêt 27 b constituent en- semble un second dispositif d'arrêt désigné par la réfé- rence 27. La tension du premier ressort 17 est réglée de façon à être inférieure à la force avec laquelle le régulateur 13 déplace le levier 14 dans la direction -"r" d'augmentation de la quantité de combustible lorsque le moteur est soumis en fonctionnement à une surcharge, et il est utilisé comme "ressort de couple", tandis que le second ressort 18 est réglé avec une tension supérieure et est utilisé comme "ressort de démarrage" Dans ce cas, le premier dispositif d'arrêt 26 sert à arrêter une augmentation indésirable du couple du moteur fonctionnant sous surcharge, tandis que le second dispositif d'arrêt sert à arrêter une augmenta- tion indésirable du débit d'injection de combustible au démarrage. On décrira maintenant en détails le fonctionnement du dispositif. Pour démarrer le moteur 11, on règle tout d'abord le levier 28 de commande des gaz dans la position "démarra- ge" pour tendre le ressort 4 du régulateur La force 6 du régulateur est alors nulle et de ce fait le levier 14 du régulateur est fortement sollicité par la tension du ressort 4 dans la direction "r" d'augmentation de la quantité de combustible L'organe limiteur 16 est alors poussé fortement par la butée 15 du levier 14 dans la direction "r" et ainsi tout d'abord le ressort 17 "de couple est comprimé et le premier doigt d'arrêt 26 a vient tout d'abord en contact avec la surface d'arrêt 26 b et pousse alors le cylindre mobile 20 dans la direction "r" de sorte que le ressort 18 "de démarrage" est également comprimé. Une augmentation du débit d'injection de combustible au démarrage est ainsi possible à un degré important qui correspond à la somme de la course d'augmentation de com- bustible sous surcharge, représentée par la distance "A", et de la course d'augmentation de combustible au démarrage représentée par la distance "B", et le rendement du mo- teur 11 au démarrage est ainsi amélioré. Les distances "A" et "B" sont réglables avec une préci- sion élevée au moyen des vis de réglage 23 et 25 respec- tivement et de ce fait le degré d'augmentation de la quan- tité de combustible au démarrage peut être réglé facile- ment et avec précision au niveau approprié, ni au-dessus ni au-dessous, et le rendement du moteur au démarrage peut ainsi être amélioré d'une façon suffisante tout en empêchant simultanément l'émission de fumée noire et le gapillage de combustible. Lorsque le moteur 11 est soumis en fonctionnement à une surcharge, la force 6 du régulateur est réduite lorsque la vitesse du moteur diminue (nombre de tours par minu- te) et loréque son équilibre avec la tension du ressort 4 du régulateur est inversé, le levier 14 est déplacé dans la direction "r", le ressort 17 est comprimé pro- gressivement et le débit de l'injection de combustible est augmenté de façon que le couple du moteur soit aug- menté de façon correspondante. Lorsque pendant ce temps la surcharge est supprimée comme cela peut être détecté par un dispositif quelconque ap- proprié, l'augmentation du couple qui en résulte rétablit le régime du moteur et ensuite, la force 6 du régulateur étant accrue, le levier 14 se déplace dans la direction " 1 " de diminution de la quantité de combustible avec l'ex- tension qui en résulte du ressort 17, la butée 15 s'écarte de l'organe 16 et le moteur Il recommence à fonctionner sous charge partielle. La course d'augmentation de la quantité de combustible sous surcharge représentée par la distance '"A' peut être réglée avec un degré élevé de précision au moyen de la vis de réglage 23 et de ce fait le degré de l'augmenta- tion du combustible sous surcharge peut être réglé faci- lement et avec précision jusqu'à un niveau approprié et ainsi le couple maximal sous surcharge peut être réglé avec précision au niveau approprié, ni au dessus, ni au-dessous. Dans le mode de réalisation précité le premier dispositif d'arrêt 26 peut également être modifié de la façon sui- vanté: ( 1) Le doigt d'arrêt 26 a est séparé de l'organe limiteur 16 et est formé de façon à faire saillie sur la vis de réglage 23. ( 2) Au lieu de la surface d'arrêt 26 b un autre doigt d'arrêt est disposé de façon à faire saillie sur la vis de réglage 23 en face du doigt d'arrêt 23 a à une cer- taine distance égale à "A". ( 3) Le doigt d'arrêt 26 a est séparé de l'organe limi- teur 16 et est disposé entre celui-ci et la vis de ré- glage 23 de façon à coulisser longitudinalement, c'est- à-dire vers l'intérieur et vers l'extérieur, sur une dis- tance égale à "A". ( 4) Le doigt d'arrêt 26 a est relié à l'organe 16 par vissage de sorte que la longueur dont il fait saillie à l'extrémité arrière de l'organe 16 soit réglable. Il est également possible d'appliquer les modifications ( 1) à ( 4) décrites ci-dessus pour le dispositif d'arrêt 26 au second dispositif d'arrêt 27. REVENDICATION 1 Dispositif limiteur de débit d'injection de combus- tible pour moteur diesel caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme régulateur ( 13) pour commander le débit d'injection du combustible d'une pompe d'injection ( 12) de combustible d'un moteur diesel ( 11), une butée ( 15) solidaire d'un levier mobile ( 14) de commande du régulateur ( 13), un cylindre fixe ( 19) monté fixe dans une position donnée par rapport à la pompe d'injection ( 12) et du côté "r" d'augmentation du débit d'injection de combustible par rapport à ladite butée ( 15), un cylindre mobile ( 20) monté coulissant li- brement longitudinalement dans un sens et dans l'autre dans ledit cylindre fixe ( 19), à peu près dans la direc- tion du déplacement de la butée ( 15), un organe limiteur ( 16) du débit d'injection de combustible disposé à travers des trous traversant ( 21 et 30) formés dans la parois d'ex- trémité avant dudit cylindre mobile ( 20) et dudit cylin- dre fixe ( 19) respectivement de façon à s'étendre depuis l'intérieur dudit cylindre mobile ( 20) en coulissant li- brement à travers les trous ( 21 et 30) de façon à faire saillie au-delà de la paroi d'extrémité avant du cylindre fixe ( 19) en face de la butée ( 15), une première vis de réglage ( 23) vissée dans l'extrémité arrière du cylindre mobile ( 20) dans laquelle elle est réglable longitudina- lement en position, un premier ressort ( 17) tendu entre ladite première vis de réglage ( 23) et ledit organe limi- teur ( 16) dans le cylindre mobile ( 20), sollicitant ledit organe ( 16) dans la direction " 1 " de diminution du débit d'injection de combustible, un premier dispositif d'arrêt ( 26) disposé entre ladite première vis de réglage ( 23) et l'organe limiteur ( 16) dans le cylindre mobile ( 20) pour déterminer la distance ("A") sur laquelle l'organe ( 16) peut reculer en direction de ladite première vis de réglage ( 23) dans la direction "r" d'augmentation du débit, une seconde vis de réglage ( 25) vissée dans l'extrémité arrière du cylindre fixe ( 19) de façon que sa position soit réglable longitudinalement, un second ressort ( 18) tendu entre ladite seconde vis de réglage ( 25) et le cylindre mobile ( 20) dans le cylindre fixe ( 19), sollicitant le cylindre ( 20) vers l'avant, un second dispositif d'arrêt ( 27) disposé entre ladite seconde vis de réglage ( 25) et ladite première vis de réglage ( 23) dans le cylindre fixe ( 19) afin de déter- miner la distance ("B") dont le cylindre mobile ( 20) peut reculer en direction de ladite seconde vis de ré- glage ( 25) dans la direction "r" d'augmentation, et un agencement dans lequel la tension de l'un ou l'autre desdits premier et second ressorts ( 17 et 18) est infé- rieure à la force avec laquelle ledit levier de comman- de ( 14) du régulateur ( 13) est déplacé dans la direction "r" de l'augmentation du degré d'injection de combusti- ble de façon à être utilisé comme ressort "de couple" tandis que l'autre ressort est réglé avec une tension supérieure pour être utilisé comme ressort "de démar- rage".