Brevet FR2504197A1 — publié le 19821022

l 2504 197 Dispositif d'avance pour des pompes d'injection de carburant dans des moteurs à combustion interne. L'invention concerne des pompes à piston tournant d'injection de carburant pour des moteurs à combustion in- terne qui comportent une avance dite automatique, c'est-à- dire des moyens qui permettent de régler le début de l'in- jection par rapport à la position du vilebrequin. De façon connue, les pompes d'injection de carburant doivent travailler avec une certaine avance pour permettre une combustion optimale On connaît depuis longtemps des solutions suivant lesquelles le piston, couplé à une came ou à un anneau de roulement, est déplacé de manière à pou- voir régler le début de l'injection, ce qui est obtenu ha- bituellement en utilisant une force proportionnelle à la vitesse de rotation de la pompe, à l'encontre de laquelle agit la force d'un ressort de rappel. Actuellement, pour réduire les émissions d'échappe- ment du moteur, il est nécessaire de prévoir une loi de ré- glage d'avance précise en fonction aussi bien de la vitesse de rotation que de la charge du moteur. Pour résoudre ce problème on a proposé des systèmes hydrauliques qui modifient la pression qui actionne le pis- ton de réglage de l'avance et par conséquent assure une avance correspondant aussi bien à la charge qu'à la vitesse de rotation de la pompe. Ces systèmes hydrauliques ne permettent des régla- ges que dans une direction, étant donné qu'ils modifient ou réduisent la loi de réglage déterminée en cas de pleine charge, et sont en outre limités à des lois linéaires du fait qu'ils dépendent de la constante d'un ou plusieurs ressorts. L'invention se propose par conséquent de fournir un dispositif dans lequel l'avance est réglée de manière que les valeurs d'avance puissent être choisies de façon opti- male en fonction aussi bien de la vitesse de rotation que de la charge du moteur; ce dispositif se caractérise en ce qu'il comporte des moyens sensibles à la vitesse de rotation de la pompe d'alimentation qui déplacent un corps mobile 2 2504 197 muni d'un élément formant came d'une valeur correspondant à cette vitesse de rotation, et des moyens sensibles à la position d'un élément réglant le débit de la pompe d'injec- tion, qui déplacent l'élément formant came, d'une valeur correspondant à ce débit, sur le corps mobile dans une direction perpendiculaire au mouvement du corps mobile, un palpeur dont la position actionne un élément de réglage du début de l'injection de la pompe d'injection, et qui s'appuie sur la came dans une direction perpendiculaire à la direction de déplacement du corps mobile et à la direc- tion de déplacement de la came sur le corps mobile. Le choix du type de came tridimensionnelle est lié à l'emploi d'un système plan de manière à faciliter le transfert, en coordonnées cartésiennes, de la loi d'avance en fonction de la quantité de combustible refoulée et du régime de fonctionnement du moteur Il en résulte une faci- lité accrue pour réaliser une telle came. Enfin, la séparation de la came d'avec le corps mobile en vue d'une rapide substitution est réalisée facile- ment sans devoir recourir au démontage du régulateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif d'avance automatique suivant l'invention et la figure 2 est une vue en perspective du corps mobile sur lequel se trouve la came de réglage. Un arbre d'entraînement 1 tourne en synchronisme avec le moteur et, par l'intermédiaire du pignon 2, entraî- ne en rotation le pignon 12 qui supporte les poids centrifu- ges 16 et qui est monté sur l'arbre 17. Ces poids centrifuges connus agissent sur l'extré- mité d'un manchon 18, à l'encontre de l'action d'un ressort 19 sur l'autre extrémité duquel agit une came 20 qui est munie d'un levier extérieur 21 par l'intermédiaire duquel on peut modifier la charge du ressort sur le régulateur 3 2504 197 centrifuge. Une pompe d'alimentation 14 est entraînée par le pignon 12, par l'intermédiaire d'un engrenage arbitraire connu non représenté Cette pompe rotative à ailettes as- pire du carburant, par le canal 3, à partir du réservoir 4 et entraîne celui-ci sous pression dans le canal sous pression 5 qui est couplé, par une dérivation, à la chambre 6 d'une soupape de réglage 15, dans laquelle un piston 8 agissant à l'encontre du ressort 9 règle la pression de la chambre 6 et évacue l'excès, par le conduit 7, jusqu'au réservoir 4 Le canal 5 alimente une pompe d'injection tra- ditionnelle non représentée. A partir de la chambre 6 est dérivé le canal 37 qui conduit au cylindre 26 dans lequel peut se déplacer un piston 25 qui s'appuie sur un corps mobile 10 qui peut être déplacé dans un guidage 11 et qui est soumis à l'action d'un ressort 27. Sur le corps mobile 10 est montée une came 24 à trois dimensions qui peut se déplacer dans son guidage 13 transversalement par rapport au déplacement du corps mobile qui, lui, s'effectue suivant l'axe du guidage 11 Le mouve- ment transversal de la came est provoqué par le levier 23 qui tourne autour du point de rotation 22 et qui transmet le mouvement du manchon 18 à la came 24. Sur la surface de la came est disposé un palpeur 28 qui agit, perpendiculairement aux deux mouvements décrits ci-dessus, suivant la direction longitudinale et la direc- tion transversale et commande l'entraînement hydraulique désigné dans son ensemble par la référence 50. Le palpeur 28 transmet son mouvement au piston de commande 29 qui se trouve dans un logement 43 dans le piston de réglage 30 qui coulisse dans un cylindre 33, à l'encon- tre de l'action d'un ressort 32 et de ce fait déplace la came ou l'anneau de roulement 31 qui, de façon connue, est couplé avec les éléments qui règlent le début d'alimenta- tion de la pompe d'injection non représentée. Par le canal 35, la pression de la chambre 6 passe dans la chambre 42, à laquelle conduit le passage 44, et, Ot 197 par la rainure annulaire 40, sur la surface du piston de commande 29; la pression est en mesure d'arriver jusqu'à la chambre 39, par le canal 34 Le carburant s'écoule jus- qu'au réservoir 38, par un conduit 36, et arrive dans la région d'une seconde rainure 41 sur le piston de commande et de la chambre 45 qui se trouve entre le piston de comman- de et le cylindre 43, à l'intérieur du piston de réglage En pratique, le piston de commande 29 sert à relier la chambre 39 sélectivement au canal 35 ou respectivement à la sortie, en 38, de manière que le piston 30 suive la posi- tion du piston de commande 29 déterminée par la came 24. Pendant le fonctionnement normal, l'arbre d'entraî- nement 1 laisse le pignon 12 du régulateur tourner, et les poids centrifuges 16 déplacent le manchon 18, à l'encontre du ressort 19, en correspondance avec la vitesse de rota- tion. La pression à la sortie de la pompe 14 est limitée par la soupape 15 De façon connue, cette pression augmente, en raison de la perte d'énergie dans la soupape 15, en même temps que la vitesse de rotation du moteur, de sorte que la pression est un signal représentatif de la vitesse de rota- tion du moteur. Cette pression arrivant par le canal 37 déplace le piston 25 à l'encontre du ressort 27 et déplace de ce fait le corps mobile 10, en même temps que la came 24, suivant la direction de l'axe du cylindre 26. La position du manchon 18 déplace la came 24 sui- vant la direction transversale, par l'intermédiaire du le- vier 23, et, étant donné que la position du manchon 18 dépend du débit de la pompe d'injection non représentée qu'il commande, la came 24 est visiblement sensible aussi bien au débit de la pompe qu'à la vitesse de rotation. Le palpeur 28 qui transmet un mouvement de rota- tion, par l'intermédiaire de l'entraînement 50, à la came ou à l'anneau de roulement 31 qui règle l'avance de la pom- pe d'injection non représentée, suit le profil à trois di- mensions ménagé sur la surface de la came 24. Naturellement, la position longitudinale de la came 2504 197 est déterminée par la pression de refoulement de la pompe 14, et la position de la came dépend de la vitesse de rotation. La position transversale de la came sur le corps mobile 10 dépend de la position du manchon 18 qui est l'élément de réglage du débit unitaire de la pompe d'injec- tion La hauteur de la came en fonction des deux paramètres vitesse de rotation-débit est déterminée par son profil et permet de régler correctement l'avance à l'injection, comme représenté schématiquement sur la figure 2. Les dessins montrent comment il est possible, en utilisant la pression de refoulement de la pompe d'alimenta- tion, donc en utilisant un phénomène habituel dans le cas des pompes traditionnelles, d'obtenir un mouvement de la came correspondant à la vitesse de rotation du moteur. Cependant, suivant l'invention, le signal de vites- se de rotation peut être obtenu de la même façon mais avec des moyens de constitution différente, par exemple comme décrit dans la demande de brevet déposée ce même jour par la demanderesse. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. 2504 197 REVENDICATIONS 1 Dispositif d'avance pour des pompes d'injection de carburant de moteurs à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens sensibles à la vitesse de rotation de la pompe d'alimentation qui déplacent un corps mobile ( 10) muni d'un élément formant came ( 24) d'une va- leur correspondant à cette vitesse de rotation, et des moyens sensibles à la position d'un élément ( 18) réglant le débit de la pompe d'injection ( 14), qui déplacent l'élé- ment formant came ( 24), d'une valeur correspondant à ce débit, sur le corps mobile ( 10) dans une direction perpen- diculaire au mouvement du corps mobile, un palpeur ( 28), dont la position actionne un élément de réglage du début de l'injection de la pompe d'injection, et qui s'appuie sur la came dans une direction perpendiculaire à la direc- tion de déplacement du corps mobile ( 10) et à la direction de déplacement de la came ( 24) sur le corps mobile. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que la came ( 24) montée sur l'élément mobile ( 10) pour être déplacée dans deux directions orthogonales en fonction de la vitesse de rotation de la pompe d'alimen- tation et du débit de la pompe d'injection, est du type plan. 3 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément de réglage du débit est un manchon ( 18) sur lequel agissent des poids centrifuges ( 16) qui sont supportés de façon oscillante par un corps tournant qui est couplé cinématiquement avec l'arbre d'entraînement de la pompe d'injection et ce, de manière que le manchon soit déplacé par la force centrifuge à l'encontre d'un élé- ment élastique ( 19), le manchon ( 18) étant couplé cinémati- quement avec la came ( 24) pour déplacer celle-ci sur le corps mobile ( 10). 4 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens sensibles à la vitesse de rota- tion sont constitués par un piston ( 30) qui se déplace dans une chambre ( 39) à laquelle arrive le carburant dérivé du canal de liaison entre la pompe d'alimentation ( 14) et la 7 -2504 197 pompe d'injection, pour agir sur le piston à l'encontre de moyens élastiques ( 32). Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le palpeur ( 28) commande le régulateur du début d'injection par un entraînement hydraulique ( 50).