Brevet FR2516173A1 — publié le 19830513

Dispositif de pompage de carburant liquide La présente invention se rapporte à un dispositif de pompage pour l'injection de carburant liquide afin d'amener du carburant à un moteur à combustion interne, et de la sorte comprenant un piston ayant un mouvement alternatif dans un alésage, une sortie de la chambre de pompage définie par le piston et l'alésage, ladite sortie, en utilisation, communiquant avec une tubulure d'injection de carburant d'un moteur associé, un passage de décharge ou de fuite communiquant avec l'alésage et une vanne de décharge ou de fuite à commande électrique dans ledit passage, par laquelle, quand le piston se déplace vers l'intérieur, la quantité de carburant qui passe par ladite sortie peut être contrôlée par le fonctionnement de cette vanne et par le moyen formant passage par o le carburant peut être amené audit alésage. Un dispositif du type ci-dessus dans lequel la vanne de fuite ou de décharge est à commande mécanique, est bien connu L'utilisation d'une vanne à commande électrique à laquelle les signaux de commande sont appliqués par un système de commande électronique est avantageuse pour le meilleur contrôle général de l'alimentation en carburant vers le moteur que l'on peut obtenir Il y a un inconvénient parce que la vanne de décharge ou de fuite à commande électrique et/ou le système de commande associé sont plus sensibles à une panne Quand une panne se produit, il est prévu que la vanne de décharge ou de fuite passe à sa position ouverte afin d'empêcher l'écoulement maximum de carburant vers le moteur, comme cela se produirait si la vanne tombait en panne en position fermée Par suite, aucun carburant n'est fourni au moteur Cette méthode de protection est idéale en ce qui concerne le moteur mais comme elle a pour résultat une perte complète de puissance, cela peut causer des difficultés pratiques, en particulier si le moteur est utilisé pour entraîner un véhicule routier. La présente invention a pour objet un dispositif du genre mentionné cidessous sous uneforme o, à la suite d'une panne de la vanne de décharge ou de fuite et/ou du système 251617 X de commande associé, un écoulement limité de carburant peut passer par la sortie. Selon l'invention, un dispositif d e c e ge N r e comprend un moyen formant vanne comprenant un organe de vanne mobile d'une position inactive à une position active, ledit organe de vanne, à sa position active, empêchant l'écoulement du carburant à travers ledit passage de fuite ou de décharge et définissant également un moyen d'étranglement dans ledit moyen formant passage, ledit moyen formant vanne comprenant de plus un moyen de mise en action servant à provoquer le mouvement dudit organe formant vanne de sa position inactive à sa position active. Un exemple d'un dispositif selon l'invention sera maintenant décrit en référence au dessin annexé, le dispositif étant représenté sous forme schématique. En se référant au dessin, le dispositif comprend une pompe haute pression généralement indiquée en 10 et qui comprend un piston 11 monté de façon alternative dans un alésage 12 Le piston est actionné au moyen d'une came, non représentée, qui est montée sur un arbre entraîné par le moteur associé Le piston 11 est déplacé vers l'intérieur pour réduire le volume de la chambre de pompage qui est définie par le piston et l'alésage, à chaque fois que du carburant doit être amené au moteur associé Un passage de sortie 13 communique avec l'alésage 12, dans lequel est placée une forme conventionnelle de vanne 14 de refoulement et le passage 13 peut communiquer avec un distributeur haute pression de façon que le carburant puisse être amené à un certain nombre de-sorties, à tour de rôle, les sorties en utilisation étant connectées aux tubulures d'injection du moteur associé. La quantité de carburant qui est amenée à une sortie est déterminée par une vanne de décharge ou de fuite qui est généralement indiquée en 19 et qui comprend un organe coulissant 20 ayant une tête 21 qui peut coopérer avec un siège formé dans le logement de vanne La vanne de décharge ou de fuite est placée dans un passage de décharge ou de fuite 22 et à sa position ouverte, elle relie le passage de sortie 13 en aval de la vanne de refoulement 14, à une sortie de fuite ou de décharge 22 qui ramène ce carburant à une entrée de carburant 23 La vanne de décharge ou de fuite 19 est commandée par un dispositif électromagnétique qui est généralement indiqué en 24, l'organe de vanne 20 étant sollicité par ressort à sa position ouverte Le fonctionnement du dispositif 24 est contrôlé par un système de commande électronique indiqué, par son contour, en 25. Le dispositif comprend également une pompe basse pression généralement indiquée en 26 qui a une entrée de carburant connectée à l'entrée 23, et une sortie 27 Le dispositif comprend aussi un accumulateur généralement indiqué en 28 et celui-ci comporte un piston 29 qui est coulissant dans une chambre 30 Le piston est chargé élastiquement au moyen d'un ressort à boudin de compression 31, dans une direction tendant à réduire le volume de la chambre La sortie 27 de la pompe basse pression est en communication permanente avec la chambre 30 et cette dernière a également un passage de sortie 32 qui communique avec une gorge 33 formée dans la paroi de l'alésage 12 Le carburant peut s'écouler de la gorge 33 vers la chambre de pompage pour remplir totalement la chambre de pompage quand la gorge n'est pas couverte par le piston pendant son mouvement vers l'extérieur. La pompe 26 peut être du type à ailettes qui délivre le carburant par la sortie 27, et a un arbre d'entrée qui est couplé à une partie rotative du moteur et qui porte avantageusement la came associée au plongeur 11 Elle est ainsi entraînée en rotation. Un orifice ou gorge de décharge ou de fuite 35 est prévu dans la paroi de la chambre et il est découvert par rapport à la chambre quand le piston 29 s'est déplacé d'une quantité prédéterminée contre l'action du ressort 31. L'orifice de décharge ou de fuite 35 est connecté à l'entrée de la pompe basse pression Le piston 29, en conjonction avec l'orifice de décharge 35 et le ressort 31, détermine la pression maximum du carburant dans la chambre 30 En 2516 173 fonctionnement, quand le plongeur 11 s'est déplacé vers l'extérieur pour découvrir la gorge 33, le carburant s'écoule de l'accumulateur pour remplir la chambre de pompage de la pompe haute pression Pendant l'écoulement de carburant, le piston 29 se déplace sous l'action du ressort 31, pour garantir un bon remplissage de la chambre de pompage Tandis que le piston 11 se déplace vers l'intérieur, la gorge 33 est couverte et le carburant est déplacé de l'alésage 12 le long du passage de sortie 13 Selon la position de la vanne de décharge ou de fuite 19, le carburant s'écoule soit à travers le passage de fuite ou de décharge 22 ou vers une sortie à haute pression par la vanne de refoulement Tandis que le carburant est amené par la pompe haute pression, l'écoulement continu de carburant de la pompe à basse preàsion déplace le piston 29 contre l'action du ressort 31 donc l'accumulateur se recharge. Un clapet d'arrêt 37 est prévu dans le passage 32, ce clapet étant actionné par un dispositif électromagnétique 38 et ainsi l'écoulement du carburant vers la pompe à haute pression 10 peut être interrompu lorsqu'il faut arrêter le moteur Le piston 29 de l'accumulateur est pourvu d'un orifice restreint 39 par lequel le carburant peut s'écouler, de la chambre 30 vers une purge L'orifice 39 a pour but de tenter de garantir que tout air recueilli dans l'accumulateur sera ramené à la purge qui peut être le réservoir d'alimenta- tion en carburant, et ne sera pas ramené à la pompe haute pression. Le dispositif comprend également un moyen formant vanne qui comprend un organe coulissant de vanne 40 qui est abrité dans un alésage 41 Une extrémité de l'alésage 41 communique avec la chambre 30 par une vanne à solénoïde 42- qui, pendant le fonctionnement normal du dispositif, est fermée De plus, cette extrémité de l'alésage coaunique avec l'entrée de la pompe basse pression par un orifice restreint 43 L'organe de vanne est sollicité vers une extrémité de l'alésage 41, o il est à sa position inactive, par un ressort à boudin de compression 44 Le ressort 44 est placé entre un aboutement 45 qui est porté sur l'organe de vanne 40 et un aboutement mobile 46 dont la position est réglable au moyen d'une came 47 qui est connectée à la pédale d'accélérateur du moteur associé. L'alésage 41 est entrecoupé, en deux positions axialement espacées, par le passage 32 qui relie le clapet d'arrêt 37 à la gorge 33 et par le passage de fuite ou de décharge 22 qui relie la vanne de fuite ou de décharge 19 au passage 13 L'organe de vanne 40 est pourvu de deux gorges circonférentielles 48 et 49 Les deux gorges sont placées, quand l'organe de vanne est à sa position inactive, de façon qu'il n'y ait sensiblement pas de restriction à l'écoulement du carburant le long des deux passages qui sont contrôlés. Cependant, dans le cas d'une panne du système de commande ou du dispositif 23, la vanne 42 s'ouvre pour permettre au carburant sous pression, de la chambre 30, d'agir sur une extrémité de l'organe de vanne 40 pour déplacer l'organe de vanne contre l'action du ressort 44, à sa position active Ce mouvement déplace la gorge 48 hors de correspondance avec les orifices associés et empêche ainsi l'écoulement du carburant le long du passage de fuite ou de décharge 22 à travers la vanne ouverte 19 de fuite ou de décharge De plus, la gorge circonférentielle 49 se déplace pour restreindre l'écoulement du carburant de la chambre 30 vers la gorge 33 L'organe de vanne 40 sert par conséquent de forme conventionnelle d'étranglement pour restreindre l'allure à laquelle le carburant peut s'écouler vers la pompe haute pression La pression dans la chambre 30 varie avec la vitesse et tandis que la vitesse augmente, la pression appliquée à l'organe de vanne 40 augmente également, donc l'organe de vanne se déplace pour restreindre encore l'écoulement de carburant vers la pompe de pression Par suite, la vitesse du moteur associé peut être réglée Si le conducteur nécessite une augmentation de l'écoulement de carburant vers le moteur, l'aboutement 46 se déplace pour augmenter la force exercée par le ressort 44 et inversement. Il est prévu que la performance du moteur que l'on peut obtenir quand l'organe supplémentaire de vanne est dans sa position active, soit plus faible que lorsque le système de contrôle ou commande fonctionne normalement Dg cette façon l'utilisateur du moteur sait que le mode de contrôle a changé, et par cnnséquent il cherche à obtenir une nouvelle unité plutôt que de continuer à la faible puissance disponible. Le moyen de restriction 43 a pour but de permettre un fonctionnement normal quand la vanne 42 est fermée, à l'organe de vanne 40 de se déplacer sous l'action du ressort 44 vers la position inactive à laquelle il est illustré sur le dessin, et o il n'y a sensiblement pas de restriction à l'écoulement du carburant soit dans la pompe à haute pression ou par la vanne de décharge 19 Le moyen de restriction 43 sert également à garantir qu'une pression suffisante sera disponible à l'ouverture de la vanne 42, pour déplacer l'organe de vanne 40 contre l'action du ressort 44. REVENDICATIONS 1 Dispositif de pompage pour l'injection de carburant liquide pour amener du carburant à un moteur à combustion interne caractérisé en ce qu'il comprend un piston ( 11) ayant un mouvement alternatif dans un alésage ( 12), une sortie ( 13) de la chambre de pompage définie par le piston et l'alésage, ladite sortie, en utilisation, communiquant avec une tubulure d'injection de carburant d'un moteur associé, un passage de fuite ( 22) communiquant avec l'alésage et une vanne de fuite à commande électrique ( 19) dans ledit passage, ainsi quand ledit piston se déplace vers l'intérieur, la quantité de carburant qui s'écoule à travers ladite sortie peut être contrôlée par le fonctionnement de ladite vanne, un moyen formant passage par lequel du carburant peut être amené audit alésage, un moyen formant vanne comprenant un organe de vanne ( 40) mobile d'une position inactive à une position active, ledit organe de vanne à sa position active empêchant l'écoulement de carburant à travers ledit passage de fuite et définissant également un moyen d'étranglement dans ledit moyen formant passage, ledit moyen formant vanne comprenant de plus un moyen de mise en action servant à provoquer un mouvement dudit organe de vanne de sa position inactive à sa position active. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen ( 44) pour solliciter ledit organe de vanne à sa position inactive, ledit moyen de mise en action comprenant une vanne ( 42) qui peut être ouverte pour permettre à du carburant sous pression d'agir sur l'organe de vanne afin de déplacer l'organe de vanne à sa position active, contre l'action dudit moyen élastique. 3 Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend une pompe d'alimentation à basse pression ( 26), un moyen pour contrôler la pression à la sortie de ladite pompe d'alimentation de façon qu'elle varie selon la vitesse de fonctionnement, le carburant sous pression pour effectuer le mouvement de l'organe de vanne étant obtenu à la sortie de ladite pompe d'alimentation. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen à commande manuelle pour faire varier la force exercée par le moyen élastique sur l'organe de vanne de façon que la position de l'organe de vanne dépende de la vitesse à laquelle le dispositif est entraîné. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen formant passage restreint ( 39) par lequel du carburant peut être déplacé à une allure restreinte par l'organe de vanne pendant son mouvement à la position inactive à la suite de la fermeture de la vanne faisant partie du moyen de mise en action. 6 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de vanne est de forme cylindrique et est coulissant dans un alésage complémentaire, ledit organe de vanne ayant deux gorges circonférentielles espacées ( 48, 49), ledit alésage ( 41) coupant le passage de fuite ( 22) et le moyen formant passage ( 32) en une position qui correspond aux gorges de l'organe de vanne.