Brevet FR2512885A1 — publié le 19830318

l 2512885 Perfectionnement apporté aux pompes d'injection pour moteurs à combustion interne. La présente invention concerne des pompes à injec- tion de combustible pour moteurs à combustion interne, du type comprenant un élément distributeur, qui, disposé coaxia- lement à l'arbre de mise en mouvement de la pompe et aux organes complémentaires à came dont cette pompe est dotée, assure la distribution du combustible aux différents cylin- dres du moteur. On connaît déjà des pompes comportant une came fron- tale coopérant avec de petits rouleaux qui sont disposés de manière appropriée, et qui produisent le mouvement de va-et- vient nécessaire à l'injection. Un inconvénient de la technique connue provient de ce qué ces pompes doivent tourner en faisant moitié moins de tours que le moteur à quatre temps pour permettre ainsi d'alimenter, en un seul tour de pompe, tous les cylindres du moteur à combustion interne, lequel aura dans le même temps fait deux tours complets De cette manière, les vites- ses d'injection possibles avec un ensemble rouleaux/came donné sont évidemment réduites de moitié, à égalité de rai- deur du profil de la came. Actuellement, du fait de la nécessité d'obtenir des économies d'énergie des moteurs à combustion interne, on doit s'efforcer d'augmenter la vitesse d'injection de la pompe dont ils sont équipés, car une augmentation de la vitesse d'injection permet d'augmenter les pressions d'in- jection et d'améliorer la pulvérisation du jet de carburant du moteur, de façon que l'efficacité de la combustion soit notablement augmentée. La présente invention a pour but de remédier è cet inconvénient de la limitation de la vitesse d'injection des pompes à distributeur avec axe de rotation coïncidant avec l'axe de rotation de l'arbre de mise en mouvement, laquelle limitation provient eile-mêrlme de la limitation de la rai- deur du profil de la came imposé par la nécessité évidente de contenir les efforts transversaux sur les galets pal- peurs de came. 2 2512885 L'invention a pour objet une pompe d'injection du type comprenant un élément distributeur de combustible aux différents cylindres du moteur, disposé coaxialement à l'arbre de mise en mouvement de la pompe et à l'axe de rota- tion des organes à came complémentaires dont cette pompe est dotée, caractérisée par le fait qu'un de ces organes complémentaires à came est relié cinématiquement à l'élé- ment distributeur afin de faire tourner ce dernier avec une vitesse angulaire inférieure à la vitesse relative entre les organes à came. 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'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe partielle de la pompe qui fait l'objet de l'invention; les figures 2 et 3 sont des vues analogues à celle de la figure 1 et montrent des détails de formes différen- tes de réalisation de la pompe. Une pompe d'injection 10 est représentée partielle- ment, pour faire ressortir les détails mécaniques auxquels se rapporte l'invention. C'est ainsi qu'on a représenté un corps-de pompe 11, dans lequel est monté, de manière à pouvoir tourner, un arbre 12 d'entraînement qui se prolonge en une partie cylindrique 13 traversée par un bras 14 traversant des fen- tes longitudinales 15 Aux extrémités du bras 14 sont mon- tés de petits rouleaux 16 qui parcourent une piste 17 à profil en came, fixée au corps il de la pompe. Un anneau périphérique 18 fixé au corps 11 porte, de manière qu'ils puissent tourner, deux couples d'engrena- ges 19 et 20, dont l'un est visible sur la figure L'engre- nage 19 engrène avec une couronne 21 formée sur l'élément 13, tandis que l'engrenage 20 engrène avec une couronne 22 liée en rotation avec la tige 23 d'un piston distributeur de la pompe, lequel n'est montré qu'en partie parce qu'il est d'un type connu La tige 23 peut toutefois se mouvoir axialement par rapport à la couronne 22 grâce au mouvement 3 2512885 libre d'un doigt 24 dans une fente 25 de la couronne Cet accouplement schématise un quelconque accouplement par glis- sement, connu dans la technique. La tige 23 du piston distributeur se termine par un plateau 26 qui appuie sur le bras 14 sous la poussée d'un ressort 27 La tige du piston a donc, de ce fait, un mouve- ment alternatif résultant du déplacement des petits rouleaux 16 sur la came 17, tandis qu'il a un mouvement de rotation provenant du mouvement de l'arbre 12, transmis par l'inter- médiaire du train d'engrenages 21, 19, 20, 22. En supposant que l'arbre 12 soit entraîné à tourner à une vitesse égale à celle de l'arbre d'un moteur à combus- tion interne à quatre temps, et que le piston distributeur de la pompe 10 ait une configuration traditionnelle, le train d'engrenages aura un rapport total de 2 à 1 afin de faire tourner la tige 23 à une vitesse égale à la moitié de celle de l'arbre moteur. Grâce à cette disposition, l'organe à came qui pro- voque l'élévation du piston a une vitesse angulaire égale au double de celle qu'il aurait s'il était solidaire de la tige du piston comme le prévoit la technique habituelle. Il en résulte qu'à égalité d'angle de montée de chaque lobe de la piste à came 17, la vitesse d'élévation du piston et donc, suivant les buts de l'invention, la vi- tesse d'injection, est doublée. Il est évident que l'on peut trouver des variantes de la configuration cinématique d'accouplement entre l'élé- ment distributeur et le groupe à came qui provoque l'éléva- tion du piston, afin de maintenir entre eux le rapport dési- ré de vitesse angulaire. La figure 1 montre à cette fin un renvoi simple à deux couples d'engrenages; une autre forme de réalisation, utilisant un train d'engrenages épicycloidal est représen- tée sur la figure 2. Cette figure ne montre que partiellement la partie de pompe illustrée sur la figure 1 et les parties correspon- dantes sont indiquées par les mêmes références numériques. L'accouplement entre la tige 23 et l'élément 13 4 2512885 est réalisé au moyen d'un porte-satellite 30 sur lesquels sont fixés des couples d'engrenages 31 et 32: l'engrenage 31 est en prise avec la couronne 21 de l'élément 13 et l'en- grenage 32 avec une couronne fixe 33 La tige 23 du piston distributeur est mise en rotation par l'engagement de son doigt 34 dans la rainure 35 du porte-satellites. En donnant au train d'engrenages 21, 31, 32 et 33 des dimensions adéquates, il est possible d'obtenir le rap- port de réduction le plus opportun entre l'arbre 12 et la tige 23 du piston distributeur tournant. La valeur de ce rapport peut être égale à 2/1, c'est-à-dire avec une vitesse angulaire de l'arbre 12 égale au double de la vitesse angulaire du piston, en particulier lorsque le nombre de cylindres du moteur alimentés par l'élément distributeur se terminant par la tige 23, est pair. Des rapports différents peuvent être choisis par avance, lorsqu'on le désire, en tenant compte de la mise en phase qui doit exister entre la position angulaire de l'élément qui détermine la distribution et la montée des rouleaux sur la partie de la came qui détermine la phase de pompage. La forme de réalisation illustrée ci-dessus utilise des configurations particulières de certaines parties qui pourront toutefois être modifées grandement pourvu qu'elles réalisent ce qui constitue l'objectif de la présente inven- tion, selon laquelle la vitesse angulaire des organes à came est supérieure à la vitesse angulaire de l'élément qui, par son mouvement rotatif, agit comme distributeur. Par exemple, comme le montre-la figure 3, l'élément rotatif 23 peut ne remplir que la fonction de distributeur, la fonction de pompage étant assurée par des-pistons de type radial Dans ce cas, l'unité de pompage revêt la forme, en soi connue, indiquée par 40 et les éléments saillants 41 de commande des pistons sont mus par de petits rouleaux 42 qui roulent sur une piste annulaire 43 Le combustible est envoyé par l'unité de pompage à travers un conduit, non re- présenté sur la figure et coaxial à l'élément 23, et est distribué par ce conduit aux différents injecteurs Des moyens de liaison appropriés sont prévus entre l'unité de pompage 40 et l'élément 23, lesquels, dans la présente réalisation, tournent à des vitesses angulaires différen- tes. 6 2512885 REVENDICATIONS 1 Pompe d'injection du type comprenant un élément ( 23) de distribution du combustible aux différents cylindres du moteur, disposé coaxialement à l'arbre ( 12) de mise en mouvement de la pompe et à l'axe de rotation des organes complémentaires à came ( 13, 16, 17) dont la pompe est dotée, pompe caractérisée par le fait qu'un desdits organes complé- mentaires à came ( 13, 16, 17) est relié cinématiquement ( 21, 19, 20, 22) à cet élément de distribution ( 23) pour le faire tourner à une vitesse angulaire inférieure à la vites- se relative entre les organes à came. 2 Pompe suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'arbre ( 12) de mise en mouvement entraîne en rotation un galet palpeur de came ( 16) roulant sur une piste ( 17) à came reliée au corps ( 11) de la pompe, un ou plusieurs trains d'engrenages ( 21, 19,-20, 22) reliant ciné- matiquement l'élément distributeur ( 23) au galet palpeur de came ( 16). 3 Pompe suivant la revendication 1, caractérisée -par le fait que l'arbre de mise en mouvement ( 12) entraîne en rotation un élément à came coopérant avec un système à galets relié au corps de la pompe, un ou plusieurs trains d'engrenages reliant cinématiquement l'élément distributeur au galet palpeur de came. 4 Pompe suivant l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que lesdits engrenages ( 19, 20) sont du type à axe fixe. Pompe suivant l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que lesdits engrenages ( 31, 32) sont montés par leur axe sur un anneau tournant ( 30) afin de constituer un ou plusieurs trains épicycloidaux. 6 Pompe suivant l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée par le fait que l'élément à came est de type annulaire. 7 Pompe suivant l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée par le fait que l'élément à came est de type frontal. 8 Pompe suivant la revendication 7, caractérisée par le fait que l'élément tournant distributeur ( 23) est doté aussi d'un mouvement axial alternatif pour effectuer l'action de pompage du combustible. 9 Pompe suivant la revendication 8, caractérisée par le fait que le système à galet palpeur de came est constitué par un élément tournant ( 13) dans lequel sont montés plusieurs galets ( 16) dont les axes sont mobiles axialement sur ledit élément et qui appuient sur une piste ( 17) sous l'effet d'un ressort ( 27) poussant la tige ( 23) du piston distributeur, l'élément tournant ( 13) portant une première couronne dentée ( 21) reliée par des engrenages réducteurs ( 19, 20) à une seconde couronne dentée ( 22) liée en rotation avec ladite tige ( 23) du piston distributeur, mais libre de se mouvoir axialement sur cette même tige pour lui permettre d'effectuer une course axiale alterna- tive. Pompe suivant la revendication 8, caractérisée par le fait que le système à galet palpeur de came est constitué par un élément tournant ( 13) dans lequel sont montés, sur un axe transversal ( 14) mobile coaxialement au- dit élément ( 13), plusieurs galets ( 16) qui appuient sur une piste ( 17) et avec lesquels est réalisé solidairement un appui sur lequel est poussée par un ressort ( 27) la tige ( 23) du piston distributeur, l'élément ( 13) portant une première couronne dentée ( 21) liée par des engrenages réduc- teurs ( 31, 32) à une seconde couronne dentée ( 33) solidaire du corps de la pompe et lesdits engrenages réducteurs étant montés par leur axe sur un anneau tournant ( 30) lié lui-mê- me en rotation avec la tige ( 23) du piston distributeur mais libre de se mouvoir axialement sur cette tige pour lui permettre une course axiale alternative. 11 Pompe suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée par le fait que le rapport entre la vitesse angulaire réciproque des organes complémen- taires à came et la vitesse de rotation de l'élément distri- buteur est égal à 2. 12 Pompe suivant la revendication 11, caractérisée 8 22512885 par le fait que l'arbre ( 12) de mise en mouvement de la pompe est entraîné à une vitesse de rotation égale à celle de l'arbre du moteur alimenté par cette pompe.