Brevet FR2514828A1 — publié le 19830422

t 4828 L'invention concerne une pompe d'injection de carburant, notamment pour moteur à combustion interne du genre moteur Diesel, cette pompe comportant un piston qui est mobile dans un corps de guidage et qui, lors de sa course de refoulement, refoule dans une conduite, via une soupape de refoulement, du carburant arrivant dans la chambre de pompe par au moins un trou d'arrivée situé dans la région du point mort bas du piston, ce piston comportant un bord de commande qui, au début de la course utile, se trouve à la hauteur du bord que le trou d'arrivée comporte côté soupape. Une modification du début du refoulement ou de la quantité refoulée est obtenue, avec les pompes d'injection connues, en modifiant la course utile du piston de la pompe Cette modification de la course utile est obtenue par un déplacement angulaire du piston qui présente un bord de commande supérieur oblique qui, par une rainure longitudinale, est lié à une rainure annulaire située en dessous Avec les pompes ainsi réalisées, le refoulement commence lorsqu'au cours de la course de travail, le bord oblique de commande est passé sur le trou de commande et se trouve au niveau du bord que le trou d'arrivée comporte côté soupape Le refoulement est terminé lorsqu'au cours de la suite de son mouvement le piston libère de nouveau le trou de commande car, alors la chambre de pression audessus du piston est de nouveau reliée, par la rainure longitudinale, au trou de commande Le début du refoulement est donc dépendant du déplacement angulaire du piston de la pompe, alors que la fin du refoulement reste inchangée. On connaît aussi des pompes d'injection dans lesquelles la fin du refoulement est modifiée alors que le début reste inchangé Dans ces réalisations, le refoulement du carburant commence lorsque la surface frontale du piston se trouve au niveau du bord que le trou d'arrivée comporte côté soupape, et la fin du refoulement est influencée par un bord de commande se trouvant en dessous. Dans les deux cas, la course utile effective est influencée par des dispositions appropriées sur le piston de refoulement. Cela exige un mécanisme relativement compliqué car il faut intervenir sur ce piston qui est mobile. En outre, on connaît des dispositifs d'injection variable, dans lesquels, pour améliorer les performances du moteur, le début de l'injection est avancé lorsque la vitesse du moteur croît Pour cela, on utilise principalement des éléments positionneurs commandés par la force centrifuge, qui sont en mesure de déplacer de quelques degrés l'arbre à came de la pompe d'injection par rapport à l'arbre de vilebrequin du moteur Ces réalisations pour modifier le début de l'injection sont elles aussi relativement compliquées et par conséquent onéreuses et, dans une certaine mesure, sujettes aux pannes. L'invention a pour objet de parvenir à une pompe d'injection avec laquelle le début de l'injection pourra être modifié par des moyens aussi simples et fiables que possible. Selon l'invention, ceci est obtenu par le fait que la position du bordqge le trou influençant la course utile comporte côté soupape, est modifiable par un tiroir actionnable par un organe positionneur. A L'opposé des réalisations connues, dans lesquelles la grandeur de la course utile est influencée par une variation de la position du bord de commande sur le piston, l'invention repose fonda- mentalement sur la modification de position du bord du trou d'arrivée influençant la course utile Ainsi, il n'y a plus à intervenir sur des pièces mobiles de la pompe, à savoir sur le piston, de sorte que la structure de la pompe peut être très sensiblement simplifiée. En principe, l'invention peut être mise en oeuvre avec un tiroir déplaçable de façon continue, réalisé de façon à permettre une variation progressive du début d'injection. Toutefois, une solution dans laquelle le corps de guidage du piston présente au moins un trou de commande supplémentaire, dont le débouché dans la chambre de piston est décalé en direction axiale par rapport au trou d'arrivée et dont le bord côté soupape influence la course utile, et dans laquelle le trou de commande est conjugué à un tiroir actionnable par un organe positionneur, pour ouvrir et fermer le trou de commande, est d'une construction très simple Si le trou de commande est fermé, la course utile dépend de la position du bord que le trou d'arrivée comporte côté soupape Par contre, si le trou de commande est ouvert, c'est le bord que celui-ci comporte côté soupape qui déter- mine la course utile. Si l'on désire une pluralité d'échelons de modification du début de l'injection, on peut alors aménager, dans le corps de guidage du piston, plusieurs trous de commande décalés les uns par rapport aux autres en direction axiale Alors, c'est le bord que le plus haut des trous de commande non fermés comporte côté soupape qui détermine à chaque fois le début de l'injection. 14828 Les trous de commandequi débouchent dans la chambre de pompe en des endroits décalés en direction axiale, peuvent en outre être aussi décalés en direction périphérique On peut alors, sans grande difficulté, associer un tiroir à chaque trou de commande. Toutefois, dans le cas d'une réalisation autorisant plusieurs échelons de variation, on préférera une solution dans laquelle les trous de commande décalés en direction axiale sont disposés le long d'une droite qui est de préférence une génératrice, ce qui permet de conjuguer un même tiroir commun à tous les trous de commande. Le tiroir peut être commandé par un organe positionneur opérant électromagnétiquement, hydrauliquement ou de toute autre manière, en fonction de la vitesse de rotation et/ou de la charge Un résultat particulièrement avantageux est alors que, pour des pompes d'injection identiques en tous points sauf pour ce qui est du début d'injection, ce début peut encore être légèrement modifié, même après montage de ces pompes, sans avoir à changer leurs pistons. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: la figure I représente une vue partielle en coupe d'une pompe d'injection avec organe positionneur électromagnétique; et la figure 2 représente une vue partielle en coupe d'une réalisation avec organe positionneur hydraulique. Sur la figure 1, la référence I désigne le carter de la pompe dans lequel un corps de guidage de piston 2 est inséré et maintenu de façon connue par des vis Dans le corps 2 de guidage de piston, glisse un piston 3 dont le bord frontal 4 constitue un bord de commande influençant la course utile Un canal annulaire, connu en soi, dans le carter I est relié, via un trou d'arrivée 5, à la chambre de pompe Sur la figure 1, le piston est représenté au point mort bas, et c'est dans la région de ce point mort bas du piston que le trou d'arrivée débouche dans la chambre de pompe Dans les pompes à injection classiques conçues de cette façon, le refoulement commence lorsque le bord frontal 4 du piston 3 se trouve au niveau du bord 5 a du trou d'arrivée 5, côté soupape Le trou d'arrivée 5 est alors fermé Lors de la course utile suivante du piston 3, il y a finalement ouverture d'une soupape de refoulement 6, et le carburant est refoulé hors de la chambre de pompe, dans le trou de sortie 7, et ensuite dans une conduite de transport non représentée. 14828 Dans la réalisation selon la figure 1, il y a, aménagé dans le corps 2 de guidage du piston, un trou de commande 9 qui relie éga- lement le canal annulaire à la chambre de pompe et qui est situé à l'opposé du trou d'arrivée 5, mais est décalé en direction axiale, c'està-dire dans la direction du mouvement du piston On peut voir sur les dessins que la distance a entre le bord Sa, que le trou d'arrivée 5 comporte côté soupape, et le bord de commande 4 du piston est, lorsque celui-ci est à son point mort bas, moindre que la distance b entre le bord 9, que le trou de commande 9 comporte côté soupapeet le bord frontal 4 Il en résulte que lors de sa course de compression, le piston ferme le trou d'arrivée 5 avant de fermer le trou de commande 9. Dans le corps 2 de guidage du piston, est aménagé un alésage de guidage 8 qui coupe le trou de commande 9 et dans lequel un tiroir 10 est adapté avec un faible jeu Par un joint d'articulation Il qui peut être du genre "à la Cardan", ce tiroir 10 est lié à une tige d'action- nement 12 qui trouve également une portée dans l'alésage de guidage 8. L'alésage de guidage traverse aussi une pièce de raccordement de pression 17 qui est boulonnée sur la face frontale du corps 2 de guidage du piston A l'extrémité de la tige d'actionnement 12, est arti- culé un levier 13 sur lequel agit un organe positionneur globalement désigné par la référence 30 Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, cet organe positionneur 30 est un électro-aimant Sur la figure 1, cet organe positionneur est représenté en position de repos. Le tiroir 10 ferme alors le trou de commande 9 de sorte qu'il est alors impossible que du carburant puisse aller de la conduite annulaire à la chambre de pompe en passant par ce trou 9 Si l'électro-aimant de l'organe positionneur 30 est excité, la tige d'actionnement, et par conséquent aussi le tiroir 10, sont déplacés dans la direction de la flèche A, de sorte que le trou de commande 9 est alors libéré Dans ce cas, le début du refoulement est déterminé non plus par la position du bord 5 a que le trou d'arrivée 5 comporte côté soupape, mais par la position du bord 9 a que le trou de commande 9 comporte côté soupape La différence entre les distances b et a détermine donc le retard à l'injection. Une bonne étanchéité du tiroir vis-à-vis de l'extérieur peut être obtenue par une bague en caoutchouc 14 placée dans une gorge de la tige d'actionnement La course possible du tiroir est limitée par des butées 16 et 18 situées respectivement sur la pièce 17 et sur le corps 2 1 4828 de guidage du piston, ces butées coopérant avec un épaulement de butée 15 sur la tige d'actionnement 12. L'exemple de réalisation selon la figure 2 ne diffère du précédent, pour l'essentiel, que par une autre réalisation de l'organe positionneur 30 La tige d'actionnement, autrement dit le tiroir 10, est pourvue d'un piston 19 attaqué par un ressort 22 qui, par l'intermédiaire d'un logement approprié 20, prend appui contre la paroi 16 de la pièce 17 de raccordement de pression Le piston 19, et par conséquent aussi le tiroir 10, peuvent être déplacés dans le sens de la flèche A, contre la force du ressort 22, lorsqu'un liquide est refoulé dans la chambre du piston par un canal 23 Si la chambre du piston n'est pas en charge, le piston est rappelé, par le ressort de pression 22, à sa position de repos représentée dans laquelle le trou de commande 9 est fermé En variante, on a représenté sur la figure 2 une réalisation dans laquelle le piston 19 est sollicité alternativement par les deux côtés, via les canaux 23, 24, par la pression d'un liquide. Afin que la chambre du piston soit parfaitement étanche à l'égard du liquide arrivant par le canal 24, il est prévu une bague d'étanchéité 21 qui est placée par-dessus le logement 20. Sur la figure 2, on a indiqué en tirets qu'un autre trou 29, décalé en direction axiale par rapport au trou 9, peut être aménagé Le bord 29 a côté soupape se trouve à la distance c du bord frontal du piston à son point mort inférieur Les deux trous 9 et 29 se trouvent sur une droite et peuvent donc être commandés tous les deux par le tiroir 10 Bien entendu, d'autres trous, décalés en direction axiale, peuvent être agencés si l'on désire modifier le début de l'injection en plusieurs échelons En outre, on pourrait envisager d'autres trous, décalés en direction périphérique, dans le plan du trou de commande 9 ou 29, ces trous supplémentaires étant fermés par exemple par un tiroir annulaire. Dans les exemples représentés, le tiroir est manoeuvré paral- lèlement à l'axe de guidage du piston On pourrait aussi envisager des réalisations dans lesquelles le coulisscau serait déplacé selon un angle quelconque, par exemple même à quatre-vingt-dix degrés, par rapport à l'axe de guidage du piston Les réalisations représentées ont toutefois l'avantage d'un moindre encombrement. Bien entendu, ces exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. REVENDICATIONS 1 Pompe d'injection de carburant, notamment pour moteur à combustion interne du genre moteur Diesel, cette pompe comportant un piston qui est mobile dans un corps de guidage et nui, lors de sa course de refoulement, refoule dans une conduite, via une soupape de refoulement, du carburant arrivant dans la chambre de pompe par au moins un trou d'arrivée situé dans la région du point mort bas du piston, ce piston comportant un bord de commande qui, au début de la course utile, se trouve à la hauteur du bord que le trou d'arrivée comporte côté soupape, cette pompe étant caractérisée en ce que la position du bord ( 9 a, 29 a) que le trou ( 9, 29) influençant la course utile comporte côté soupape est modifiable par un tiroir actionnable par un organe positionneur ( 30). 2 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps ( 2) de guidage du piston présente au moins un trou de commande supplémentaire ( 9, 29), dont le débouché dans la chambre de piston est décalé en direction axiale par rapport au trou d'arrivée ( 5) et dont le bord ( 9 a, 29 a) côté soupape influence la course utile, et en ce que le trou de commande ( 9, 29) est conjugué à un tiroir ( 10) actionnable par un organe positionneur ( 30), pour ouvrir et fermer le trou de commande ( 9, 29). 3 Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que plusieurs trous de commande ( 9, 29), décalés en direction axiale et éventuellement en direction périphérique, débouchent dans la chambre de pompe, chacun d'eux étant conjugué à un tiroir. 4 Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que plusieurs trous de commande ( 9, 29) disposés le long d'une droite débouchent dans la chambre de pompe et en ce qu'un tiroir ( 10) commun pour tous ces trous de commande ( 9, 29) ferme ceux d'entre eux qui sont situés entre le point mort haut du piston et celui des trous de commande ( 9, 29) qui est actif. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que plusieurs trous de commande sont aménagés dans un plan perpendiculaire au mouvement du piston et sont fermés ou ouverts par un tiroir commun. 6 Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, dans le corps ( 2) de guidage du piston est amé- nagé un alésage ( 8) coupant les trous de commande ( 9, 29) et dans lequel sont guidés le tiroir ( 10) ainsi qu'une tige d'actionnement ( 12) liée à ce dernier, de préférence par une articulation, et attaquée par l'organe positionneur ( 30). 7 Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une pièce de raccordement de pression ( 17) est boulonnée sur la face frontale du corps ( 2) de guidage du piston, en ce que l'alésage ( 8) de guidage du tiroir traverse aussi cette pièce ( 17) et en ce que des butées ( 18, 16) sont aménagées sur le corps ( 2) de guidage du piston et sur ladite pièce de raccordement de pression ( 17), pour servir de butées à un épaulement de butée ( 15) se trouvant sur la tige d'actionnement ( 12). 8 Pompe selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisée en ce que le tiroir ( 10) est déplaçable par un organe posi- tionneur électromagnétique ( 30). 9 Pompe selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisée en ce que le tiroir est déplaçable par un organe posi- tionneur hydraulique ( 30). Pompe selon la revendication 9, caractérisée en ce que la tige d'actionnement du tiroir, ou encore le tiroir ( 10) lui-même, présente un piston coulissant ( 19) et en ce que ce piston ( 19) et par conséquent le tiroir ( 10) sont, contre la force d'un ressort de pression ( 22), amenés, par un liquide entrant dans la chambre du piston, à une position dans laquelle le trou d'arrivée ( 9, 29) est fermé. 11 Pompe selon la revendication 9, caractérisée en ce que la tige d'actionnement du tiroir, ou encore le tiroir ( 10) lui-même, présente un piston coulissant ( 19) et en ce que ce piston ( 19) est agencé de façon à être sollicité tour à tour d'un c 6 té puis de l'autre par la pression d'un liquide.