Brevet FR2515740A1 — publié le 19830506

APPAREIL ô_f r Oi:CE POUR L IJC'7 i U ?i CAB-IURA Iil T La présente invention concerne un appareil de pompage pour l'injection de carburant destiné à alimenter en carburant un moteur à combustion interne. Ledit appareil comprend un carter, un élément distributeur rotatif monté dans le carter et disposé de façon à être entraîné en rotation en cours de fonctionnements en synchronisme avec le moteur associé, un alésage ménagé dans l'élément distributeur et un piston plongeur de pompage logé dans ledit alésage, un passage de distribution dans l Pélément distributeur et une pluralité d'orifices d'échappement prévus dans le carter, lesdits orifices d'échappement étant connectés en cours de fonctionnement aux tubulures d'injection respectives du moteur associé, lesdits orifices d'échappement étant positionnés de façon que le passage de distribution soit tour à tour en correspondance avec ceux-ci à mesure que l'élément distributeur tourne, un systrme d'orifice d'admission dans le carter, une source de carburant sous pression connectée au système d'orifice d'admission, un système de passage d'entrée connecté audit alésage, ledit système d'orifice d'admission et ledit syst:ine de passage d'entrée étant disposés de façon à permettre l'écoulement du carburant dans ledit alésage pendant au moins une partie du temps pendant lequel ledit passage de distribution n'est pas en correspondance avec un orifice d'échappement, et une came comportant une pluralité de lobes pour communiquer au piston plongeur un mouvement de déplacement vers l'intérieur pendant une partie du temps pendant lequel le passage de distribution est en correspondance avec un orifice d'échappement. Un tel appareil est bien connu dans la technique, mais il présente toutefois un problème consistant en ce que la quantité de carburant refoulée à travers chaque or fice d'échappement peut varier même si la quantité de Crbu Lrant débitée dans l'alésage à chaque course de rcsf isauge de l'appareil est la même On pense que cette irrégularité de refoulement est due à des ondes de pression qui parcourent en allerretour les conduites connectant les orifices d'échappement au gicleur ou tubures dlinjectior du moteuz: 2 2515740 Lorsque pendant la course de refoulement, la crête du lobe de came est atteinte, l'alimentation en carburant d'une tubulure d'injection particulière cesse On laisse le piston plongeur se déplacer vers l'extérieur sur une faible distance, avant de le retenir immobile Le but de ce déplacement vers l'extérieur est de diminuer la pression dans le conduit menant à la tubulure d'injection du moteur ainsi que dans ladite tubulure, ce qui permet à un clapet prévu dans le gicleur de se fermer rapidement et d'empêcher le carburant de goutter à partir des orifices du gicleur La fermeture du clapet du gicleur engendre une onde de pression qui progresse en retour vers l'orifice d'échappement et dans les différents passages de l'élément distributeur Ladite onde est réfléchie en revenant en arrière en direction du gicleur, ce processus de réflexion pouvant se produire plusieurs fois Le but du palier ménagé dans le flanc arrière du lobe de came est d'assurer qu'un volume prédéterminé de carburant soit déchargé par le conduit de refoulement, mais l'onde de pression peut toutefois ne pas avoir été atténuée au moment o le passage de distribution se déplace hors de coïncidence avec l'orifice d'échappement et, dans cette situation, la pression régnant dans les différents passages de l'élément distributeur peut être assez faible pour qu'il se forme une cavité ou poche dans ledit carburant En admettant que des volumes égaux de carburant soient débités dans l'alésage à chaque course de remplissage, il est clair que pendant la course de distribution suivante, moins de carburant sera refoulé. Il est connu de prévoir dans chaque orifice d'échappement, une soupape dite de pressurisation, la fonction de telles soupapes étant de viser à assurer que la pression du carburant dans les différents passages de l'élément distributeur aux moments auxquels le passage de distribution se déplace hors de coïncidence avec les orifices d'échappement, est sensiblement la même De telles soupapes sont toutefois coûteuses, car elles doivent être fabriquées soigneusement pour garantir que leurs caractéristiques de fonctionnement sont pratiquement identiques. 3 2515740 Le but de l'invention est de permettre de disposer d'un appareil du type spécifié ci-dessus, sous une forme améliorée. L'objectif précité est atteint selon l'invention par le fait que dans un appareil du type spécifié ci-dessus, chaque lobe de came comprend un flanc avant s'étendant jusqu'à la crête du lobe et un flanc arrière s'étendant a partir de la crête du lobe, ledit flanc arrière comprenant une première portion adjacente à la crête qui autorise un mouvement limité du piston plongeur vers l'extérieur, une seconde portion de longueur sensible qui est conformée de façon à communiquer au piston plongeur à faible mouvement de déplacement vers l'extérieur et une troisième portion qui s'étend jusqu'au cercle primitif du lobe de came, le faible déplacement du piston plongeur vers l'intérieur, par suite de l'action de la seconde portion, agissant de façon à obturer toute cavité du carburant contenue dans les passages de l'élément distributeur sans entraîner d'élévation notable de pression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, d'un exemple d'appareil de pompage pour l'injection de carburant conforme à ladite invention, donné à titre indicatif, mais nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue latérale en coupe dudit appareil; La figure 2 est une vue développée d'une forme classique de lobe de came; et La figure 3 est une vue similaire à la figure 2 montrant la forme du lobe de came modifié. En se référant auxdites figures on peut voir qu'il est prévu un carter 10 dans lequel est monté un élément distributeur Il cylindrique rotatif qui est apte à être entraîné en rotation en synchronisme avec le moteur auquel l'appareil est associé A une extrémité de l'élément distributeur, est prévu un alésage 12 s'étendant 4 2515740 transversalement, dans lequel sont montés une paire de pistons plongeurs 13 de pompage qui sont disposés de façon à être déplacés vers l'intérieur pendant une course d'injection de l'appareil, par une pluralité de paires de lobes de cames ménagés sur la surface périphérique intérieure d'une bague à cames 14 qui entoure l'élément distributeur à cet endroit La bague à cames est montée à l'intérieur du carter de façon qu'elle puisse subir un déplacement angulaire limité autour de l'axe de rotation de l'élément distributeur en vue de régler la cadence de refoulement du carburant Entre la bague à came et les pistons plongeurs se trouvent interposés des galets 15. L'alésage 12 communique avec un passage longitudinal 16 qui est ménagé dans l'élément distributeur et qui est en communication en un point avec un passage de distribution 17 disposé radialement, qui est apte à se trouver tour à tour en correspondance, à mesure que l'élément distributeur tourne, avec une pluralité d'orifices d'échappement 18 ménagés dans le carter Les orifices d'échappement sont connectés en cours de fonctionnement, aux tubulures d'injection,-ou gicleur, du moteur associé par des conduits respectifs, la communication entre le passage de distribution 17 et un orifice d'échappement 18 ayant lieu pendant que les pistons plongeurs 13 se trouvent déplacés vers l'intérieur sous l'effet des lobes de cames. En un autre point, le passage longitudinal 16 est en communication avec un système de passage d'entrée qui comprend une pluralité de passages d'entrée 19 radiaux Le carter comporte un système d'orifice d'admission sous la forme d'un orifice d'admission 20 qui est positionné de façon à se trouver en correspondance avec les passages 19, si bien que du carburant peut être débité dans l'alésage 12 Le carburant est admis dans l'orifice 20 par l'intermédiaire d'une pompe d'alimentation 21 à basse pression, dont la partie est rotative est convenablement connectée à l'élément distributeur La pompe d'alimentation présente une entrée de carburant 22 et une sortie de carburant 23 La quantité de carburant qui est alimenté dans l'orifice d'admission est 25 5740 déterminée par un élément d'étranglement 24 réglable, tandis que l'entrée et la sortie de la pompe d'alimentation sont connectées entre elles par une soupape de sûreté 25 En cours de fonctionnement, pendant une course de remplissage, du carburant est alimenté par l'intermédiaire de l'orifice d'admission 20 et d'un passage d'entrée 19, dans l'alésage 12 en produisant un déplacement des pistons plongeurs vers l'extérieur La quantité de carburant qui est débitée dans l'orifice d'admission est déterminée par le réglage de l'élément d'étranglement 24 A mesure que l'élément distributeur tourne, le passage d'entrée se déplace hors de correspondance avec l'orifice d'admission 20, tandis que le déplacement du passage de distribution 17 amène celui-ci en correspondance avec un orifice d'échappement 18 Pendant que cette communication est établie, un déplacement vers l'intérieur est communiqué aux pistons plongeurs 13 et du carburant est alimenté dans la tubulure d'injection du moteur respective Le cycle se répète aussi longtemps que léélément distributeur tourne. Le réglage angulaire de la bague à cames 14 est effectué au moyen d'un piston 26 qui est connecté à ladite bague à cames par l'intermédiaire d'une broche 27 Du carburant sous pression, en provenance du débit d'une pompe à basse pression est appliqué à une extrémité du piston en produisant un déplacement dudit piston s'opposant à l'action d'un ressort hélicoïdal. En se référant maintenant à la figure 2, on peut voir une vue développée de deux lobes de came de forme connue, qui sont désignés par le repère numérique 28 Chaque lobe de came comprend un flanc avant 29 et un flanc arrière indiqué de façon générale par 30 Lorsqu'il se déplace sous l'effet du flanc avant du lobe de came, le galet communique un mouvement de déplacement vers l'intérieur au piston p 10-eur et, pendant ce déplacement, le passage de distribution 17 est en correspondance avec un orifice d'échappement 18 La durée pendant laquelle cette correspondance se produit est indiquée par la lettre de référence A et il y a lieu de remarquer que ceci est représenté dans deux positions en fonction de la position de la bague à cames. 6 2515740 Le flanc arrière 30 du lobe de came comprend une première portion 31 qui s'étend à partir de la crête 32 dudit lobe, de façon que lorsque le galet 15 vient en contact avec ladite portion du flanc arrière, il puisse se produire un déplacement limité du piston plongeur vers l'extérieur. Consécutivement à la portion 31, se trouve une portion formant palier 31 A pendant le parcours de laquelle le déplacement du piston plongeur se trouve empêché C'est pendant que le piston plongeur se trouve sous la commande de la portion de palier du lobe que le passage de distribution 17 se déplace hors de correspondance avec un orifice d'échappement 18 Consécutivement à la portion en forme de palier, se trouve une autre portion 33 qui s'étend de façon à descendre jusqu'au cercle primitif de la came, indiqué par 34 Il existe une période pendant laquelle les passages de l'élément distributeur sont hors de communication à la fois avec l'orifice d'admission 20 et un orifice d'échappement 18, mais vers la fin de la portion 33, l'orifice d'admission 20 s'ouvre sur un passage d'entrée 19 La période pendant laquelle cette communication est établie, est indiquée par la lettre de référence B et, comme avec la période pendant laquelle le passage de distribution est en correspondance avec un orifice d'échappement, ladite période est représentée dans deux positions en fonction de la position de la came. Le profil de came modifié est représenté dans la figure 3 et on peut voir immédiatement que la configuration du flanc arrière, -portant maintenant la référence 35, de chaque lobe de came est sensiblement changée Le flanc avant 29 demeure inchangé, de même que la première portion 31 du flanc arrière, bien qu'elle puisse s'étendre un peu plus loin en direction du cercle primitif de la came La différence principale réside dans l'étendue et la forme de la seconde portion 36 du lobe Alors que dans le cas du lobe de came classique, la portion en forme de palier 31 A est propre à empêcher le piston plongeur de se déplacer, la portion 36 du lobe de came modifié est conformée pour communiquer un faible mouvement de déplacement du piston plongeur vers l'intérieur. La différence est indiquée par la ligne en traits interrompus 7 25 D 574 o dans la figure 3 L'étendue du d'eplauement vers l'intérieur est faible et, du fait que la portion 35 a une lopgueur sensible, ce déplacem-ent se fait graduellement Pendant ce déplacement, tout trou qui peut être présent dans le carburant contenu à l'intérieur des passages de l'élément distributeur, subit un affaissement La vitesse de l'augmentation de pression qui se produit pendant que le galet et le piston plongeur sont sous la commande de la portion 36 du flanc arrière du lobe de came, est si faible qu'elle ne provoque aucune onde de pression dans les passages de l'élément distributeur et également dans le conduit connectant l'orifice d'échappement à la tubulure d'injection du moteur Convenablement, la portion 36 du lobe de came se termine en une portion plate 37 durant laquelle le déplacement du piston est arrêté et la position de ladite portion plate 37 correspond à la portion 31 A du lobe de came représenté dans la figure 2 Consécutivement à la portion 37 se trouve une portion 38 qui s'étend en descendant jusqu'au cercle primitif 39 de la came Il y a également lieu de remarquer que la durée de l'ouverture des orifices a été sensiblement modifiée comparativement à l'exemple représenté dans la figure 2 La communication du passage de distribution avec un orifice d'échappement a été prolongée et est indiquée par la lettre C On observera que ladite durée s'étend depuis l'instant qui précède tout Juste le déplacement du galet sous la commande du flanc avant 29, jusqu'au début de la portion, 38 du flanc arrière du lobe On observera en outre qu'aussit 8 t que la correspondance du passage de distribution avec un orifice d'échappement est interrompue, l'orifice d'admission 20 se déplace pour venir en correspondance avec un passage d'entrée 19 La communication de l'orifice d'admission 20 avec un passage d'entrée 19 est représentée par la lettre de référence D On remarquera également qu'aussitôt qu'un passage d'entrée 19 se déplace hors de correspondance avec l'orifice d'admission 20, le passage de distribution 17 se déplace pour venir en correspondance avec un orifice d'échappement 18. La modification décrite ci-dessus a pour effet de prolonger le temps pendant lequel le passage de distribution 8 2515740 est ouvert sur un orifice d'échappement et, par suite, elle diminue le temps qui est disponible pour remplir l'alésage 12 Il est possible d', utilîser l'agencement de l'invention dans des pompes destinées -à l'alimentation d'un moteur présentant jusqu'à cinq cylindres, mais il est peu probable que l'on puisse disposer d'assez de temps pour remplir l'alésage d'une pompe destinée à alimenter un moteur à plus de cinq cylindres. REVENDICATIONS 1. Appareil de pompage pour l'injection de carburant, destiné à alimenter en carburant un moteur à combustion interne, et comprenant un carter ( 10) , un élément distributeur rotatif ( 11) monté dans le carter ( 10) et disposé de façon à être entraîné en rotation en cours de fonctionnement, en synchronisme avec le moteur associé, un alésage ( 12) ménagé dans l'élément distributeur et un piston plongeur ( 13) de pompage logé dans ledit alésage, un passage de distribution ( 17) dans l'élément distributeur et une pluralité d'orifices d'échappement ( 18) prévus dans le carter, lesdits orifices d'échappement étant connectés en cours de fonctionnement aux tubulures d'injection respectives du moteur associés, lesdits orifices d'échappement ( 18) étant positionnés de façon que le passage de distribution soit tour à tour en correspondance avec ceux ci à mesure que l'élément distributeur tourne, un système d'orifice d'admission ( 20) dans le carter, une source de carburant sous pression connectée au système d'orifice d'admissionp un système de passage d'entrée connecté audit alésage, ledit système d'orifice d'admission et ledit système de passage d'entrée étant disposés de façon à permettre l'écoulement du carburant dans ledit alésage ( 12) pendant au moins une partie du temps pendant lequel ledit passage de distribution ( 17) n'est pas en correspondance avec un orifice d'échappement ( 18), et une came comportant une pluralité de lobes pour communiquer au piston plongeur ( 13) un mouvement de déplacement vers l'intérieur pendant une partie du temps pendant lequel le passage de distribution ( 17) est en correspondance avec un orifice d'échappement ( 18) caractérisé par le fait que chaque lobe de came comprend un flanc avrant ( 29) s'étendant jusqu'à la crête ( 32) du lobe et un flanc arrière ( 35) s'étendant à partir de la crête ( 32) du lobe, ledit flanc ( 35) arrière comprenant une première portion adjacente à la crête ( 32) qui autorise un mouvement limité du piston plongeur ( 13) vers l'extérieur, une seconde portion ( 36) de longueur sensible qui est conformée de façon à communiquer au piston plongeur ( 13) à faible mouvement de déplacement vers l'extérieur et une troisième portion ( 33) qui s'étend jusqu'au cercle primitif du lobe de came, le faible déplacement du piston plongeur vers l'intérieur, par suite de l'action de la seconde portion ( 36), agissant de façon à boucher tout trou de carburant contenu dans les passages de l'élément distributeur sans entraîner d'élévation notable de pression. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une autre portion ( 37) dans le lobe de came, disposée entre lesdites seconde et troisième portions du flanc arrière, ladite autre portion du lobe de came agissant de façon à maintenir le piston plongeur hors de mouvement.