Brevet FR2521640A1 — publié le 19830819

1.- "Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne " _______________ L'invention concerne une pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, comportant au moins un cylindre de pompe qui reçoit un piston, et, sur le piston, au moins une arête de commande qui coopère avec au moins un perçage de fin de commande prévu dans la paroi du cylindre, pour commander la fin du transport de pompage avec, en outre, sur le côté du piston opposé au perçage de fin de commande, un corps d'impact déflecteur en matériau résistant à la cavitation, qui présente une surface convexe tournée vers le perçage de fin d'injection. Des pompes d'injection de carburant, avec une telle protection par impact, sont connues, par exemple, par les brevets AT-306 445 ou DE-22 19 827 Le corps d'im- pact qui est prévu sur l'embouchure du perçage de fin de commande c 8 té carter, a pour fonction d'empocher des ex- croissances de métal aux points d'impact du jet de carbu- rant qui est coupé, à la fin de la course de pompage, à sa sortie de la chambre de refoulement de la pompe. Dans la majorité de ces installations connues, les surfaces extérieures du corps d'impact déflecteur qui sont exposées directement au jet incident sont prévues con- caves ou planes, d'une part, pour des raisons de techniques de fabrication, et, d'autre part, de s'opposer à l'impact du jet de carburant très énergiquement coupé, sur les pièces 2.- - de Construction voisines. -dl On a cependant constaté que, en raison de la tendance vers un fonctionne:-ent à des pressions de plus r.' enplus élevées du système d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, les jets de carburant qui sont coupés à la fin de la course de refoulement du piston, atteignent des vitesses de sortie tellement élevées que les jets de carburant réfléchis par les corps déflecteurs pos- sèdent une énergie encore suffisante pour pouvoir provoquer une cavitation dans les pièces de construction faisant fa- - ce au corps déflecteur Il en est ainsi également, en par- ticulier, pour l'arête de commande du piston de pompe qui :ô- est directement concernée à l'instant de l'arrêt du jet, ce qui présente naturellement de graves inconvénients. En vue d'éviter ces inconvénients, il a été proposé des installations du genre décrit au début, par ^-y exemple les brevets GB 1 215 584, ou le document DE-OS- 2 107 266, dans lesquelles le corps d'impact déflecteur présente, sur sa face exposée au jet incident coupé, une surface extérieure essentiellement convexe Au contraire - des constitutions avec surface extérieure concave, dans lesquelles le jet incident est, dans une mesure déterminée, wrfoceli'é en un point situé en face du corps déflecteur et crée ainsi un risque accru de cavitation, on obtient, dans (i 25 les installations mentionnées, que le jet incident soit étalé davantage en éventail, de sorte que l'énergie du jet e st répartie sur une surface extérieure considérablement plus grande des pièces de construction situées en face, et - ne peut plus dégrader ces dernières Plus particulièrement, rm 8 me dans le cas de pression de carburant élevée et de débite de pompage importants, les risques de cavitation - fsur les arêtes de commande par le jet coupé réfléchi par : le corps déflecteur, sont supprimés. 9,.' L'inconvénient de ces installations connues > 35 qui comportent un corps d'impact déflecteur sous la forme 3.- d'un ressort, qui est inséré en forme de tore dans une gorge annulaire, ainsi que sous la forme d'une broche coaxiale au perçage de coupure de jet et présentant une pointe sur une face frontale, réside en ce que le jet sor- tant du perçage de coupure frappe le corps déflecteur tou- jours au même endroit, provoquant ainsi une usure rapide de celui-ci. Lia présente invention a pour but de consti- tuer une pompe d'injection de carburant du type décrit au début, d'une manière telle que les inconvénients mentionnés soient évités, et que, en particulier, les risques de ca- vitation sur le corps déflecteur lui-même soient exclus, ou que leurs influences sur la fiabilité de service des élé- ments soient réduites. Dans ce but, la pompe d'injection conforme à l'invention est caractérisée en ce que le corps d'impact déflecteur, constitué comme un corps de révolution, est monté librement dans le carter de la pompe, étant maintenu de manière à pouvoir tourner autour d'un axe s'étendant sui- vant un angle par rapport au perçage d'arrêt de jet. La surface extérieure du corps déflecteur n'est donc pas exposée d'un seul c 8 té au jet énergique de coupure, et la durée de service et la fiabilité de l'ins- tallation sont accrues. Suivant un mode de réalisation particulière- ment avantageux de l'invention, le corps déflecteur est constitué par un axe cylindrique qui est supporté à cha- cune de ses extrémités dans un perçage transversal du car- ter, ce qui procure une très grande facilité de fabrication et de montage du corps déflecteur. En outre, suivant un autre mode de réalisa- tion, il est possible de constituer le corps déflecteur par une sphère qui peut être chargée par un ressort. L'invention est expliquée ci-après au moyen d'exemples de réalisation avec référence aux dessins dans 4.- lesquels: la figure 1 est une vue partielle en coupe verticale à travers une pompe d'injection de carburant conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe par II-II de la figure 2, les figures 3 et 4 représentent chacune une coupe à travers de l'exemple de réalisation de l'inven- tion. Le cylindre de pompe 1 de la pompe d'injec- tion de carburant, non représentée, comprend un piston de pompe 2 qui est mobile en direction de l'axe 3 et est ac- tionné par un organe d'entraînement, non représenté Le piston de pompage présente des arêtes de commande 4, 5, dont l'une ( 4) commande le débit et l'autre ( 5) commande la fin du transport de carburant par le piston de pompage. Dès que l'arête de commande 5 libère la sec- tion transversale intérieure du cylindre 6 d'un perçage de commande d'arrêt 7 disposé dans la paroi du cylindre de pompel, le carburant en excès pour l'état de fonctionne- ment instantané du moteur, passe, hors de la chambre de pression 8 du cylindre de pompe et, à travers des fraisages appropriés 9 du piston de pompe 2 Il passe dans le perça- ge 7 et ensuite, à travers un orifice de sortie 17, dans la chambre d'aspiration qui l'entoure dans le carter de pompe. En vue d'éviter des arrachements de matériau par l'énergie cinétique relativement grande du jet sur les pièces de la pompe d'injection de carburant qui sont en face de l'autre embouchure du perçage 7, il est prévu, sur le cÈté du perçage 7 opposé au piston de pompe 2, un corps d'impact déflecteur 14 en matériau résistant à la cavita- tion. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 et 2, le corps déflecteur 14 est constitué par un 5.- axe 10, qui est disposé perpendiculairement à l'axe 15 du perçage 7, dans un perçage transversal 16 et de forme cy- lindrique En vue de faciliter l'écoulement du carburant coupé et déjà dévié par le corps déflecteur 14, il est pré- vu, dans le voisinage du corps déflecteur, un perçage d'éva- cuation élargi, qui permet une évacuation du combustible coupé dans l'espace d'aspiration entourant au-dessus le corps déflecteur 14. Grâce à la surface extérieure convexe du corps déflecteur 14, tournée vers le perçage de coupure 7, le jet de carburant coupé qui sort du perçage 7 est élargi en éventail, de sorte qu'est évitée efficacement une con- centration de l'énergie de jet sur la surface extérieure opposée des pièces de construction Il en est ainsi notam- ment pour l'arête de commande 5 du piston de pompe lui- même, laquelle, au moment de l'ouverture de la section de passage 6 du perçage de coupure 7, se trouve directement en face du corps déflecteur et qui, grâce à la forme plane, et même concave, de la surface du corps déflecteur, n'est plus soumise directement à l'impact du jet de carburant. Comme le montre particulièrement la figure 2, le perçage transversal 16 pour le corps déflecteur 14 en forme de cylindre est constitué comme un perçage borgne dans lequel est inséré l'axe 10 En vue d'éviter une sor- tie et une chute de celui-ci, il est prévu, sur la face frontale du corps déflecteur 14 qui fait face à l'extré- mité du perçage borgne, une broche 18 qui s'oppose à un -glissement en direction axiale Le corps déflecteur 14 pré- sente, par rapport au perçage transversal 16, un jeu suf- fisant pour qu'il puisse tourner autour de son axe, de tel- le sorte que la surface extérieure cylindrique ne soit pas exposée toujours au même endroit au jet riche en énergie, ce qui accroit sa durée de vie et sa fiabilité. Avantageusement, des variantes pourront être également prévues, représentées aux figures 3 et 4 de la 6.- forme représentée aux figures 1 et 2, variantes dans les- quelles le corps déflecteur 14 est formé par une sphère ou bille 10 ' qui est disposée pour tourner librement dans une pièce d'insertion appropriée 20, de telle sorte que seule une certaine partie (ici la partie inférieure) de la sur- face extérieure, soit exposée au jet de combustible au dé- but du parcours de coupure du jet, la bille 10 ' étant tour- née ainsi pas à pas en direction de la flèche 22 (figure 3). Dans l'exemple suivant la figure 4, la bille 10 ', dans la pièce d'insertion 20 ', est chargée par un ressort 21 tout en étant libre de tourner sur elle-même On obtient ici également une usure régulière de la totalité de la surface de la bille et ainsi une plus longue durée de fiabilité, de l'installation avec des moyens simples. Le mode de réalisation de la figure 4 se dis- tingue de celui de la figure 3 en ce que, dans ce cas, l'axe longitudinal du corps déflecteur 14 est décalé vers le haut par rapport à l'axe 15 du perçage, de telle sorte que l'impulsion de rotation du jet sur la bille 10 ' est accrue. Dans toutes les variantes de réalisation re- présentées, il est prévu, sur le côté du cylindre de pompe 1 opposé au perçage d'arrêt de jet 7, un perçage d'aspira- tion 19, lequel n'est pas ouvert ou est seulement ouvert un certain temps après le perçage d'arrêt 7, par l'arête de commande 5 du piston de pompe 2, de telle sorte qu'aucun corps déflecteur n'est nécessaire à cet endroit Des modes de réalisation conformes à l'invention sont cependant pos- sibles dans lesquels les deux perçages servent à la comman- de d'arrêt de jet, auquel cas un corps déflecteur serait également prévu pour le second perçage, de la manière décrite. 7.- R E V E N D I C A T I O N S 1. Pompe d'injection de carburant pour mo- teurs à combustion interne, avec au moins un cylindre de pompe recevant un piston de pompage et au moir S une arête de commande' sur ce piston, laquelle, en collaboration avec au moins un perçage d'arrêt d'injection dans la paroi du cylindre de pompe, commande la fin du déplacement de carbu- rant, un corps d'impact déflecteur-étant prévu sur le c 8 tê du perçage d'arrêt opposé au piston, ce corps déflecteur, en un matériau résistant à la cavitation, présentant une surface convexe tournée vers le perçage d'arrêt, pompe caractérisée en ce que le corps déflecteur ( 14) constitué comme un corps de révolution est monté librement dans le carter ( 1) de la pompe d'injection de manière à pouvoir tourner autour d'au moins un axe s'étendant suivant un an- gle par rapport au perçage d'arrêt de jet ( 6). 2. Pompe suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que le corps déflecteur ( 14) est constitué par un axe cylindrique ( 10) qui est supporté à rotation, par ses deux extrémités, dans un perçage transversal ( 16) du carter. 3. Pompe suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que le corps déflecteur ( 14) est constitué par une sphère ou une bille ( 10 '). 4 Pompe suivant la revendication 3, carac- térisée en ce que la bille ( 10 ') est chargée par un ressort ( 21).