Brevet FR2508556A1 — publié le 19821231

La présente invention concerne un appareil de pom- page pour alimenter en combustible un moteur à combustion interne, comportant un distributeur rotatif monté à l'in- térieur d'un corps, le distributeur étant agencé pour être entrainé en synchronisme avec un moteur associé, un plongeur logé à l'intérieur d'un alésage formé dans le distributeur, un anneau-came à lobes de pompage intérieurs pour déplacer vers l'intérieur le plongeur lorsque le dis- tributeur tourne, des moyens coopérants dans le distribu- teur et dans le corps pour amener le combustible, refoulé lors des déplacements successifs du plongeur vers l'inté- rieur, à des orifices de sortie successifs, des conduits dans le distributeur pour assurer une communication avec un orifice d'arrivée dans le corps, une pompe d'alimenta- tion en combustible basse pression dont le refoulement communique avec cet orifice d'arrivée, du combustible étant amené à l'alésage pour déplacer le plongeur vers l'extérieur, et des moyens de butée réglables pour limiter le déplacement du plongeur vers l'extérieur, grâce à quoi on peut faire varier la quantité de combustible refoulée à chaque course du plongeur vers l'intérieur. Un exemple d'appareil du type considéré est décrit dans la demande de brevet britannique 2 037 365 A L'appa- reil qui y est représenté comporte deux plongeurs dont le déplacement vers l'extérieur est commandé par des butées inclinées qui servent à régler ce déplacement vers l'ex- térieur du fait que le distributeur peut être déplacé axia- lement à l'intérieur du corps. Lorsqu'on alimente en combustible un moteur à allumage par compression, il est souhaitable de pouvoir fournir un volume initial de combustible avant la fourniture du volume principal de combustible, afin d'améliorer le rendement du moteur et réduire les bruits de combustion On connaît di- vers agencements pour atteindre ce but; par exemple, il est connu de monter des clapets dans les sorties de combus- tible ou dans les canalisations de combustible raccordant les sorties de combustible aux injecteurs du moteur Les clapets fonctionnent pour emmagasiner ou recycler un volume de combustible prélevé sur le volume total du com- bustible fourni par l'appareil D'autres formes de réali- sation utilisent des formes de cames modifiées Dans les cas connus, la fourniture initiale de combustible est une quantité fixe, quelle que soit la quantité totale fournie au moteur En outre, on peut rencontrer des difficultés dans ces agencements connus lorsque la vitesse de fonction- nement augmente Il est souhaitable de pouvoir régler le volume initial de combustible indépendamment du volume principal de combustible et le but de la présente invention est de procurer un appareil du type considéré dans lequel ce but est atteint. Selon l'invention, un appareil du type considéré com- porte un second plongeur monté dans un second alésage com- muniquant avec le premier alésage et un ou plusieurs seconds lobes de came sur l'anneau-came disposé(s) pour actionner le second plongeur avant ledit premier plongeur, ce ou ces lobes de came ayant un flanc antérieur qui déplace vers l'intérieur le second plongeur, et un flanc de remplissage qui précède ce flanc antérieur Si on considère le sens de rotation du distributeur, ce flanc de remplissage permet- tant et réglant le déplacement du second plongeur vers l'extérieur, tandis que le conduit se déplace pour ne plus faire face à l'orifice d'arrivée, et des moyens pour régler le positionnement angulaire de l'anneau-came à l'intérieur du corps. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin annexé, sur lequel: La fig 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un exemple d'appareil. La fig 2 est une vue en coupe d'une partie de ltap- pareil représenté sur la fig 1, prise dans un plan radial différent. Les fle 3 et 4 sont des vues en coupe de parties de l'appareil représenté sur les figs 1 et 2. La fig 5 est une vue en coupe d'une partie de l'ap- pareil représenté sur la fig 1; et La fig 6 est une vue développée des lobes de came de l'anneau-came. En se reportant aux figs 1 à 5 du dessin, lfappareil comporte un corps 10, formé par une portion en forme géné- rale de coupe 11, dont l'extrémité ouverte est fermée par une partie 12 Le corps 10 comporte des pattes 13 percées de trous permettant de fixer l'appareil sur le moteur au- quel il est associé. Un arbre rotatif d'entraînement 14 est monté dans la partie de corps 11 et, en marche, est couplé à un élément d'entratnement du moteur associé de sorte qu'il tourne en synchronisme avec le moteur L'arbre d'entraînement 14 traverse une chambre de forme générale cylindrique 15, délimitée par les deux parties de corps etil présente une partie plus large 14 A en forme de coupe à l'intérieur de la chambre Cette partie plus large comporte deux paires de fentes diamétralement opposées 16, les fentes étant ortho- gonales les unes par rapport aux autres La partie plus large de l'arbre d'entratnement est creuse et, à son ex- trémité la plus éloignée de la partie de plus petit diamè- tre de l'arbre, a la forme d'un cylindre droit et se loge autour d'un bossage 17 de la partie 12 assurant la fer- meture Le reste de la surface intérieure-de la partie plus large de l'arbre d'entraînement est conique, dans un but qui sera indiqué plus loin En outre, l'arbre d'entrat- nement présente un contre-alésage 18 Un joint d'huile 19 est prévu à l'extrémité extérieure du corps pour coopérer avec l'arbre d'entraînement, et l'arbre est supporté par un palier lisse 20, et par le bossage 17 Tout déplacement axial de l'arbre est empoché par des surfaces de poussée dont l'une est constituée par une plaque annulaire 21 qui entoure l'arbre et qui sert également de fermeture pour une pompe d'alimentation en combustible basse pression 22. Le rotor 22 A de la pompe d'alimentation est porté par l'arbre 14 et est muni de palettes qui coopèrent avec une surface excentrée sur un stator annulaire 22 B monté à l'intérieur de la partie de corps 11 La pompe basse presâ sion comporte une admission de combustible 23 et un refou- lement 24 Un clapet de surpression 25 maintient la pres- sion de refoulement de la pompe à l'intérieur de limites désirées, ce clapet agissant pour permettre au combustible de circuler du refoulement de la pompe Jusqu'à l'admission. Un manchon 27 est fixé dans un alésage cylindrique 26 prévu dans la partie de corps 12 Dans le manchon 27, est logé un distributeur 28, pouvant tourner et se déplacer axialement; ce distributeur fait saillie dans la chambre et présente une partie de tète agrandie dans cette chambre Deux alésages transversaux 29 sont formés dans la t 8 te et deux paires de plongeurs de pompe 30 sont logés respectivement dans ces alésages Les alésages 29 communi- quent avec un conduit borgne 31 formé dans le distribu- teur et qui est fermé par un bouchon à son extrémité située à l'intérieur de la tête Comme on le voit plus clairement sur les figs 2, 3 et 4, le conduit 31 communique avec deux fentes longitudinales diamétralement opposées 32 for- mées dans la périphérie du distributeur et communiquant avec le conduit 31 par plusieurs passages de liaison Le conduit 31 communique également avec une autre fente lon- gitudinale 33 formée dans la périphérie du distributeur, laquelle fente communique tour à tour avec une pluralité d'orifices de sortie 34 formés dans le manchon 27 et com- muniquant avec des sorties respectives 35 dans le corps 12. Dans chaque sortie 35, est logé un clapet de refoule- ment 36 classique Les fentes 32 font face tour à tour avec des orifices d'arrivée diamétralement opposés 37 for- més dans le manchon 27 et communiquant avec une gorge cir- conferentielle 38 formée dans la périphérie du manchon. La gorge 38 communique avec le refoulement 24 de la pompe basse pression 22 par l'intermédiaire d'un clapet ouvert/ fermé 39 commandé de façon appropriée par un organe de commande électromagnétique 40 Si on le désire, une seule fente 32 peut être prévue, le nombre d'orifices d'arrivée étant égal au nombre des sorties. Un anneau-came 41 entoure la tête du distributeur 28 et des paires de lobes de came diamétralement opposées sont formées sur sa surface périphérique intérieure Dans l'exemple particulier, il est prévu deux paires de lobes de came du fait que l'appareil est prévu pour alimenter en combustible un moteur à quatre cylindres L'anneau-came 41 peut être déplacé angulairement autour de l'axe de rota- tion du distributeur par un dispositif 42 commandé par une pression de fluide et relié à l'anneau-came par un téton radial 43 Le dispositif 42 comporte de façon appropriée un piston assujetti à un ressort logé à l'intérieur d'un cylindre à une extrémité duquel peut être amené du liquide sous pression pour agir sur le piston et le repousser contre l'action de son ressort. Des suiveurs de came sont disposés aux extrémités ex- térieures des plongeurs, chacun d'entre eux comprenant un galet 44 porté dans un patin 45 Les suiveurs sont retenus axialement par rapport au distributeur par deux plaques latérales 46, 47 qui sont fixées sur les faces latérales de la tite du distributeur De façon appropriée, comme on le voit sur la fig 5, les plaques latérales sont de forme annulaire avec des languettes 48 s'étendant vers l'exté- rieur et se logeant dans les fentes 16 formées dans la partie élargie de l'arbre d'entrainement On voit sur la fig 5 la plaque 46; ces plaques servent à transmettre le mouvement de rotation au distributeur à partir de l'arbre d'entrainement Les patins 45 sont également logés à l'in- térieur des fentes précitées 16 et le mouvement de rota- tion est transmis aux patins directement par l'arbre d'en- trainement Les faces latérales circonférentielles des patins présentent des saillies circonférentielles 49 dont les surfaces radialement extérieures sont inclinées pour coopérer avec la surface intérieure conique de la partie la plus large de l'arbre d'entratnement 14. La fig 6 est une vue développée d'une partie de la surface périphérique intérieure de l'anneau-came 41 Cet anneau-came comporte deux paires de lobes de came Une paire est repérée en 55 et constitue les lobes qui four- nissent le volume principal de combustible au moteur as- socié L'autre paire de lobes de came, dont une est re- pérée en 56, fournissent le volume initial de combustible au moteur En considérant les lobes 55, ceux-ci présentent un flanc antérieur 57 avec lequel coopèrent les galets 44 pour fournir le volume principal de combustible Les lobes 55 présentent également des crêtes 58 et un court flanc postérieur 59 qui se raccorde à une portion 60 pendant laquelle n'a lieu aucun mouvement vers l'extérieur des ga- lets et, de ce fait,des plongeurs associés Le sens de déplacement des galets par rapport à l'anneau-came est indi- qua par la flèche A. Si l'on considère maintenant les lobes de came 56, on constate que leur forme est complexe et que les crêtes 61 de ces lobes sont aplaties de telle sorte que, lorsque les galets se déplacent le long des crêtes, aucun déplace- ment vers l'intérieur des plongeurs associés n'a lieu Sur la ligne en tirets en 62 est indiqué le contour du lobe de came principal 55 et on observe que les flancs antérieurs 63 des lobes de came 56 se trouvent en avant, en considé- rant le sens de rotation du distributeur, des flancs anté- rieurs 57 des lobes 55 Les lobes 56 présentent des par- ties 64 correspondant aux parties 59 des lobes 55 et posi- tionnées de façon qu'elles agissent en même temps En outre, les lobes 56 ont des parties plates 65 correspondant au moins aux parties 60 mais, dans le cas des lobes 56, les parties 65 sont suivies par un flanc postérieur 66 qui se prolonge jusqu'au cercle de base de l'anneau-came, re- péré en 67. Un flanc de remplissage 68 précède immédiatement le flanc antérieur 63 des lobes 56 et est incliné en sens inverse de la partie 63 Le flanc de remplissage 68 s'étend depuis une petite cr 8 te 69 se raccordant à la partie 60 du lobe précédent 55 par une partie inclinée 70 On notera que les cr Utes 61 des lobes de came 56 sont plus proches de l'axe de rotation du distributeur que les crêtes 58 des lobes 55. La fig 6 montre également des positions C et D, la position C correspondant à la fermeture de la fente 33 par rapport à une sortie 34 et l'ouverture de la, ou des fentes, 32 à l'orifice d'arrivée ou aux orifices d'arri- vée 37 La position D correspond à la fermeture de la fen- te, ou des fentes, 32 par rapport à l'orifice, ou aux ori- fices, 37 et à l'ouverture de la fente 33 à une sortie 34. On notera que les positions C et D sont espacées d'un angle de 45 e, ce qui convient à une pompe d'alimentation d'un moteur quatre cylindres. Considérons maintenant le mode de fonctionnement de l'appareil et, tout d'abord, la fonction des lobes 55. Lorsque du combustible arrive dans l'alésage 29 lors de la venue d'une fente 32 face à un conduit d'arrivée 37, les plongeurs sont déplacés vers l'extérieur par la pres- sion du combustible,-comme le permettent les parties 66 des lobes 56 Dans ce mouvement, un déplacement vers l'ex- térieur est communiqué au patin correspondant 45 et au galet 44 La valeur du déplacement vers l'extérieur est limitée par la venue en butée des surfaces inclinées sur les patins avec la surface intérieure de la partie plus large de l'arbre En déplaçant axialement le distributeur, on peut faire varier la valeur de ce déplacement vers l'extérieur On peut ainsi régler la quantité de combus- tible fournie à l'alésage, ce qui détermine à son tour la quantité de combustible refoulée par une sortie lors- que les plongeurs sont déplacés vers l'intérieur par l'ac- tion des flancs antérieurs 57 des lobes 55 Lorsque les galets 44 atteignent la cr Ute des lobes 55, la fourniture de combustible cesse et les parties 59 des lobes permettent aux plongeurs de se déplacer vers l'extérieur d'une valeur limitée, et pendant ce temps, le combustible est aspiré de la canalisation raccordant la sortie 34, qui vient juste de recevoir du combustible, à l'injecteur correspondant. Ceci permet au clapet dans l'injecteur de se fermer ra- pidement et, durant ce temps, les clapets de refoulement 36 se ferment Les plongeurs qui viennent de fournir le volume principal de combustible vont alors fournir le volume initial de combustible comme mentionné ci- dessus, et les plongeurs qui viennent de fournir le volume initial de combustible vont alors fournir le volume principal de combustible Considérons maintenant l'action du lobe de came 56 Après l'aspiration de combustible, les plongeurs qui viennent de refouler du combustible ne peuvent plus se déplacer, mais sont alors déplacés vers l'intérieur par l'action des flancs 70 des lobes 56 Le combustible re- foulé par ces plongeurs est en fait amené aux alésages contenant les autres plongeurs, ces alésages recevant éga- lement du combustible de la pompe d'alimentation basse pression Lorsqu'est atteinte la petite crête 69, en fonc- tion de la position de l'anneau-came, les plongeurs peu- vent ou non se déplacer vers l'extérieur Si l'anneau-came est positionné de telle sorte que la crête 69 coïncide avec le point D, il ne s'effectue aucun déplacement des plongeurs vers l'extérieur et, en conséquence, ils sont empêchés de se déplacer Lorsque le distributeur continue à tourner, les galets associés à ces plongeurs vont atta- quer les flancs antérieurs 63 des lobes 56 et il leur sera imparti un mouvement vers l'intérieur Les plongeurs qui sont sur le point d'être déplacés vers l'intérieur par les flancs antérieurs 57 des lobes 55 sont empochés de se déplacer vers l'extérieur par les butées En conséquen- ce, un volume initial de combustible sera fourni au moteur associé, cette fourniture s'arrêtant lorsque les galets atteignent les crêtes 61 La fourniture principale de com- bustible a lieu lorsque les galets sur l'autre paire de plongeurs attaque les flancs 57 et l'intervalle, considéré en termes de rotation, dépend de la quantité de combusti- ble à fournir Si cette quantité est faible, il y aura un retard appréciable, ce retard diminuant au fur et à mesure que la quantité de combustible est augmentée. Si maintenant l'anneau-came est déplacé de telle sorte que le point D se trouve à la position indiquée en Dl, les plongeurs associés aux lobes 56 pourront se dépla- cer vers l'extérieur d'une petite quantité déterminée par les flancs de remplissage 68 avant que les gorges 32 se soient déplacées cessant d'être face aux orifices d'ar- rivée 37 Il en résulte pratiquement que le volume de combustible initialement fourni au moteur sera augmenté, car les galets coopèrent plus tôt avec les flancs anté- rieurs 63 des lobes 56 La position de l'anneau-came varie en fonction de la pression de refoulement de la pompe basse pression et celle-ci augmente avec la vitesse En conséquence, il en résulte que, lorsque la vitesse aug- mente, le volume de combustible fourni initialement au moteur augmenter même si le volume de combustible refoulé par les plongeurs actionnés par les lobes 55 reste cons- tant sur toute la plage des vitesses. La fig 6 montre également les positions atteintes par les galets pour diverses positions axiales du distri- buteur La ligne repérée E indique une position dans la- quelle la quantité de combustible refoulée est maximale, la ligne P indique une position dans laquelle la quantité de combustible refoulée est minimale (position de ralenti) et la ligne G est la position empêchant la fourniture de combustible au moteur On doit noter que, lorsque le dis- tributeur est placé pour fournir la quantité minimale de combustible pour le ralenti, les lobes de came 55 ne peu- vent provoquer l'alimentation du moteur en combustible, ceci étant obtenu par l'utilisation des seuls lobes 56. On notera également que tous les plongeurs coopèrent avec des butées pour empêcher la fourniture de combustible au moteur. La ligne additionnelle H correspond à un excédent de combustible pour le démarrage. La position axiale du distributeur dans l'exemple particulier est modifiée hydrauliquement, et ce, en faisant varier la pression à l'intérieur d'une chambre 50 délimitée par l'extrémité de l'alésage 26 et par le corps 12 L'a- lésage est fermé par un élément de fermeture et du com- bustible sous pression est amené à la chambre 50 par l'in- termédiaire d'un orifice restreint 51 monté sur le man- chon 27 L'orifice 51 communique avec le refoulement de la pompe 22 et du combustible peut s'échapper de cette chambre de telle sorte que la pression dans la chambre peut &tre réglée au moyen dtun clapet à commande électro- magnétique 52 Le distributeur est assujetti à un ressort de compression hélicoïdal 53 qui est logé à l'intérieur de l'alésage borgne 18 formé dans l'arbre d'entraînement. Ce ressort agit entre l'arbre d'entraînement et le distri- buteur de façon à repousser ce dernier contre l'action du combustible sous pression dans la chambre 50 En faisant varier la pression dans la chambre utilisant le clapet 52, on peut régler la position axiale du distributeur. il REVENDICATIONS 1 Appareil de pompage pour alimenter en cowbusti- ble un moteur à combustion interne, comportant un distri- buteur rotatif 28, monté à l'intérieur d'un corps il, le distributeur étant agencé pour être entrainé en synchro- nisme avec un moteur associé, un plongeur 30 logé à l'in- térieur d'un alésage 29 formé dans le distributeur, un anneau-came 41 à lobes de pompage intérieurs 55 pour dé- placer vers l'intérieur le plongeur lorsque le distribu- teur tourne, des moyens coopérants 33, 34 dans le distri- buteur et dans le corps pour amener le combustible, refoulé lors des déplacements-successifs du plongeur vers l'inté- rieur, à des orifices de sortie successifs 25, des con- duits 32 dans le distributeur pour assurer une communica- tion avec un orifice d'arrivée 37 dans le corps, une pompe 22 d'alimentation en combustible basse pression dont le refoulement communique avec cet orifice d'arrivée, du combustible étant amené à l'alésage pour déplacer le plon- geur vers l'extérieur, et des moyens de butée réglables 14, 49 pour limiter le déplacement du plongeur vers l'ex- térieur, grâce à quoi on peut faire varier la quantité de combustible refoulée à chaque course du plongeur vers l'intérieur, caractérisé par le fait qu'il comporte un second plongeur 30 monté dans un second alésage communi- quant avec le premier alésage et un ou plusieurs seconds lobes de came 56 sur l'anneau-came 41 disposé(s) pour actionner le second plongeur avant ledit premier plongeur, ce ou ces lobes de came ayant un flanc antérieur 63 qui déplace vers l'intérieur le second plongeur, et un flanc de remplissage 68 qui précède ce flanc antérieur 63, si on considère le sens de rotation du distributeur, ce flanc de remplissage 68 permettant et réglant le déplacement du second plongeur vers l'extérieur, tandis que le conduit 32 se déplace pour ne plus faire face à l'orifice d'arrivée 37, et des moyens 42 pour régler le positionnement angu- laire de l'anneau-came à l'intérieur du corps. 2 Appareil selon la revendication 1, dans lequel le premier plongeur 30 et le second plongeur sont dispo- sés dans le mnême plan radial et les premiers lobes de came sont disposés en alternance avec les seconds lobes 56 autour de la surface périphérique intérieure de Vanneau- came, ces plongeurs étant chacun actionnés tour à tour par les lobes de came 55 et les seconds lobes 56. 3 Appareil selon la revendication 2, dans lequel les crêtes des flancs antérieurs 63 des seconds lobes de came 56 sont formés pour empocher tout mouvement vers l'extérieur du second plongeur lorsque le premier plongeur coopère avec le flanc antérieur 57 d'un premier lobe de came 55. 4 Appareil selon la revendication 3, dans lequel la distance des crêtes 61 des seconds lobes de came 63 au cercle de base 67 de la came est plus grande que la dis- tance des crêtes 58 des premiers lobes de came 55 au cercle de base de la came. Appareil selon la revendication 4, dans lequel chaque lobe de came 55, 56 est formé pour délimiter une partie de rétraction 59, 64 après les crêtes, durant la- quelle chaque plongeur peut se déplacer de façon limitée vers-ltextérieur, ces parties de rétraction étant suivies par des parties de repos 60, 65, la partie de repos 60 suivant la partie de rétraction des premiers lobes de came se raccordant avec une partie inclinée 70 précédant le flanc de remplissage 68 des seconds lobes, la partie de repos 65 du second lobe 56 étant suivie par une partie de flanc postérieur 66 s'étendant jusqu'au cercle de base 67.