Brevet FR2535791A1 — publié le 19840511

POMPE D'INJECTION DE CARBURANT LIQUIDE L'invention concerne les pompes dvinjection de carburant liquide pour l'alimentation en carburant d 7 un moteur à combustion interne. Une pompe connuede ce genre, comporte un corps définissant un alésage étagé, un cylindre de pompe lui-même étagé, situé dans ledit alésage étagé, un piston de pompage coulis- sant dans un alésage du cylindre et faisant saillie par une extrémité de ce dernier, un espace périphérique d'alimentation de carburant défini entre ledit cylindre et ledit corps, un orifice de remplissage dans ledit cylindre, ledit orifice de remplissage débouchant dans ledit alésage en un emplacement tel qu'il soit obturé par ledit piston pendant sa course d'injection, ledit orifice de remplissage communiquant avec ledit espace périphérique, une première gorge définie dans la paroi dudit alésage, ladite première gorge communiquant avec ledit-espace périphérique et jouant le rôle de collecteur pour le carburant sous pression qui s'échappe par l'espace de jeu fonctionnel entre la paroi de l'alésage et le piston, une seconde gorge définie dans la paroi de l'alésage, ladite seconde gorge étant axialement espacée de la première gorge et étant située entre celle-ci et l'extrémité précitée de l'alésage, et-des moyens de communication -2 définis dans le cylindre et le corps, reliant ladite seconde gorge à une entrée de lubrifiant définiedans ledit corps, ladite entrée de lubrifiant étant reliée, en fonctionnement, à une source-de lubrifiant sous pression pour assurer la lubrification du piston et de la paroi de l'alésage. Avec un tel agencement, il arrive que du carburant soit refoulé dans l'espacede jeu fonctionne/entre la paroi de l'alésage et le plongeur et que ce carburant soit mélangé avec l'huile de lubrification Ce lubrifiant ainsi pollué par le carburant perd une partie de ses capacités de lu- brification Un tel écoulement de carburant peut être pro- voqué par les augmentations momentanées de pression qui se produisent dans l'espace périphérique précité, comme par exemple lorsque le carburant est déchargé depuis la chambre de pompage de la pompe dans l'espace périphérique d'alimen- tation. L'invention a pour objet de résoudre cet inconvénient dans une pompe du type décrit ci-dessus, de conception simple. Plus précisément, l'invention concerne donc une pompe d'injection de carburant liquide pour l'alimentation d'un moteur à combustion interne en carburant,du type comportant un corps définissant un alésage étagé, un cylindre de pompe situé dans cet alésage étagé, un piston de pompage coulissant dans un alésage dudit cylindre et faisant saillie par une extrémité de ce dernier, un espace périphérique d'alimentation de carburant défini entre ledit cylindre et ledit corps, un orifice de remplissage dans ledit cylindre, ledit orifice de remplissage débouchant dans ledit alésage en un emplacement tel qu'il soit obturé par ledit piston pendant sa course d'injection, ledit orifice de remplissage communiquant avec ledit espace périphérique, une première gorge définie dans la paroi dudit alésage, ladite première gorge communiquant avec ledit espace périphérique et jouant le rôle de collecteur pour le carburant sous pression qui s'échappe par l'espace de jeu fonctionnel entre la paroi de l'alésage et le piston, une seconde gorge définie dans la paroi de l'alésage, ladite seconde gorge étant axiale- ment espacée de la première gorge et étant située entre celle-ci et l'extrémité précitée de l'alésage, des moyens de communication définis dans le cylindre et le corps,reliant ladite seconde gorge à une entrée de lubrifiant définie dans ledit corps, ladite entrée de lubrifiant étant reliée, en fonctionnement, à une source de lubrifiant sous pression pour assurerla lubrification du piston et de la paroi de l'alésage, caractérisée en ce qu'elle comporte une troisième gorge définie dans la paroi de l'alésage, ladite troisième gorge étant située entre lesdites première et seconde gorges, une sortie dans ledit corps et d'autres moyens de communication reliant ladite sortie à ladite troisième gorge, ladite sortie étant reliée à un moyen d'évacuation, en utilisation. L'invention sera mieux comprise et apparaîtra plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'une pompe d'injection conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique représente ladite pompe en élévation et en coupe. En se référant au dessin, la pompe comprend un corps creux dans lequel est défini un alésage étagé 11 Un cylindre de pompe 12 est situé dans le corps et comporte une surface externe étagée munie d'un épaulement qui, comme on le verra plus loin, est en contact avec un épaulement de l'alésage 11 Le cylindre de pompe est maintenu à l'intérieur du corps en étant en butée contre le boitier 13 d'une soupape de refoulement en plusieurs pièces, ce boîtier étant maintenu en position par un élément de verrouillage 14 qui est fixé par vis au corps 10 Le bottier de la soupape de refoule- ment comporte un orifice de sortie haute pression 15 pour le carburant et il abrite une soupape de refoulement pro- prement dite, dont la référence générale est 16. -5 Le cylindre de pompe comporte un alésage 17 et un piston de pompage 18 est monté coulissant à l'intérieur de cet alésage L'alésage 17 et le piston 18 définissent avec une partie du boîtier de la soupape de refoulement, une chambre de pompage 19 avec laquelle communique la sortie 15, par l'intermédiaire de la soupape de refoulement 16. Un espace périphérique d'alimentation 20 est défini autour du cylindre-de pompe, de préférence dans le corps 10 En utilisation, il est relié à une source de carburant sous pression et deux orifices diamétralement opposés 21, 22, communiquent avec l'espace périphérique, ces orifices débouchant dans l'alésage 17 en un emplacement tel qu'ils soient obturés par le piston 18 pendant sa course interne. L'orifice 21 constitue un orifice de remplissage à travers lequel le carburant peut s'écouler de l'espace périphérique dans la chambre de pompe lorsque l'extrémité interne de l'orifice est découverte par le piston L'orifice 22 sert principalement d'orifice de décharge bien que du carburant puisse aussi pénétrer dans la chambre de pompage par cet orifice Le piston est pourvu d'une bordure hélicoïdale de commande susceptible de découvrir l'orifice de décharge par ce moyen, la quantité de carburant déplacée pendant la course du piston de pompage peut être contrôlée. Le piston 18 sort par l'extrémité d'alésage éloignée du boitier de la soupape de refoulement 13 et est couplé à un poussoir dont le manchon 23 est représenté sur le dessin ce dernier est coulissant dans une portion élargie de l'alésage 11 Le poussoir est sollicité vers l'extérieur par un ressort de compression 24 et il comporte une paroi de base qui est en contact avec l'extrémité du piston 18. En fonctionnement, le poussoir est actionné soit par une came ou un culbuteur lui-même actionné par une came, les cames étant elles-mêmes entraînées par le moteur, pour que le piston 18 soit actionné en synchronisme avec le cycle de ce moteur. Le positionnement angulaire du piston 18 est commandé par une crémaillère 25 couplée à un manchon 26 mobile en rotation autour du cylindre 12 et connecté au piston 18 par une goupille solidaire du piston et coulissant à l'intérieur d'une fente du manchon. Le fonctionnement de cette pompe est bien connu Lorsque le piston se déplace à l'intérieur du cylindre et lorsque les orifices 21 et 22 ont été obturés par le piston, la pression de carburant dans la chambre 19 augmente jusqu'à atteindre un certain seuil qui provoque l'ouverture de la soupape de refoulement et l'écoulement du carburant par la sortie 15 vers un injecteur du moteur, jusqu'à ce que la bordure hélicoïdale de commande découvre l'orifice de décharge. Le carburant sous pression dans la chambre 19 a tendance à s'écouler par l'espace de jeu fonctionnel défini entre le piston et la paroi de l'alésage 17 Cette fuite de car- burant est arrêtée par une première gorge annulaire 27 qui est définie dans la paroi de l'alésage 17 et qui communique directement grâce à un passage 28, avec l'espace périphé- rique 20 Par conséquent, la plus grande partie du carburant qui s'échappe le long de l'espace de jeu fonctionnel pré- cité est recueillie par la gorge 27 et retourne à l'espace périphérique 20. Lorsque la pompe est utilisée pour alimenter un combus- tible lourd qui peut nécessiter d'être chauffé avant le pompage,il est nécessaire de lubrifier le piston et l'alé- sage et ceci est réalisé au moyen d'une seconde gorge 29 qui est espacée de la première gorge 27 et située entre cette dernière et l'extrémité de l'alésage 17 éloignée du boîtier de la soupape de refoulement La gorge 29 est reliée à une entrée de lubrifiant 30 qui est définie dans le corps 10 et qui est reliée,pendant l'utilisation, au système de lubrification du moteur de sorte que l'huile de lubrification de ce moteur assure la lubrification néces- saire entre le piston et la paroi de l'alésage En dépit du fait que la gorge 27 est prévue pour recycler la fuite de carburant, il s'avère qu'une partie de celui-ci parvient jusqu'à la gorge 29 et se mélange, par conséquent, avec le lubrifiant Ceci peut se produire notamment à cause des pointes de pression de carburant dans l'espace périphérique , lorsque le carburant est déchargé vers l'orifice 22 pour interrompre, le débit de carburant. De façon à éviter un tel mélange de carburant et de lubrifiant, une troisième gorge 31 est pratiquée dans la paroi de l'alé- sage, cette troisième gorge étant située entre les première et seconde gorges Cette gorge est reliée par un passage 32 à une sortie 33 définie dans le corps et connectée à un moyen d'évacuation, en utilisation Le liquide recueilli dans la gorge 31 et évacué par la sortie 33 est donc un mélange de carburant et d'huile; ilest donc recueilli dans un récipient convenable et rejeté régulièrement Par conséquent, les risques de pollution du lubrifiant sont réduits. Il existe un problème supplémentaire, celui de l'étanchéité suffisante entre le cylindre et la paroi de l'alésage 11 pour que le lubrifiant et le lubrifiant pollué puissent circuler entre l'entrée de lubrifiant 30 et la sortie 33, respectivement. Dans une pompe normale, l'épaulement du cylindre et l'épau- lement dans la paroi de l'alésage 11 seraient situés juste au-dessous de l'espace périphérique 20 Selon le mode de réalisation conforme à l'invention, cependant, il est nécessaire d'établir une étanchéité circonférentielle entre le cylindre et la paroi de l'alésage 11 de façon à isoler l'entrée 30 et la sortie 33 Normalement, on utiliserait un joint de type élastomère logé dans une gorge De tels joints conviennent parfaitement à basse température mais lorsque la pompe doit fonctionner avec un carburant qui a été chauffé, un tel joint risque de se détériorer rapidement. Ceci pourrait entraîner à nouveau la pollution du lubrifiant. C'est par conséquent une caractéristique de la pompe conforme à l'invention que les épaulements du cylindre de pompe et de la paroi de l'alésage 11 qui permettent le positionnement axial du cylindre à l'intérieur du corps, soient situés entre l'entrée 30 et la sortie 33 La référence 34 indique le plan de contact de ces deux épaulements Le contact métal sur métal du cylindre et du corps est par conséquent établi et empêche le passage du carburant le long de l'espace de jeu fonctionnel de sorte que la pollution du lubrifiant est empêchée -Un joint 35, de type élastomère, est prévu au-dessous de l'entrée 30 de lubrifiant pour éviter les fuites, autant que faire se peut, du lubrifiant vers le poussoir En outre, un joint torique 36 du type élastomère est prévu pour réaliser l'étanchéité entre le corps 10 et le cylindre de pompe en un emplacement situé entre l'espace périphérique 20 et la sortie 33 Bien que l'utilisation d'un tel joint, à cet endroit, n'est pas entièrement satisfaisante, cela contribue néanmoins à-minimiser les fuites de carburant vers la sortie 33 et, même en cas de défaillance du joint, la pollution du carburant est néanmoins empêchée. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Pompe dtinjection de carburant liquide pour l'alimen- tation en carburant d'un moteur à combustion interne du type comportant un corps ( 10) définissant un alésage étagé ( 11), un cylindre de pompe ( 12) situé dans cet alésage étagé, un piston de pompage ( 18) coulissant dans un alésage ( 17) du cylindre et faisant saillie à une extré- mité de ce dernier, un espace périphérique ( 20) d'alimen- tation de carburant défini entre ledit cylindre et ledit corps, un orifice de remplissage ( 22) dans ledit cylindre, ledit orifice de remplissage débouchant dans ledit alésage en un emplacement tel qu'il soit obturé par ledit piston pendant sa course d'injection, ledit orifice de remplissage ( 22) communiquant avec ledit espace périphérique, une première gorge ( 27) définie dans la paroi dudit alésage ( 17), ladite première gorge communiquant avec ledit espace périphérique et jouant le rôle du collecteur pour le carburant sous pres- sion qui s'échappe par l'espace de jeu fonctionnel entre la paroi de l'alésage ( 17) et le piston, une seconde gorge ( 29) définie dans la paroi dudit alésage, ladite seconde gorge étant axialement espacée de la première gorge et étant située entre celle-ci et l'extrémité précitée de l'alésage, des moyens de communications définis dans le cylindre et le corps reliant ladite seconde gorge à une entrée de lubrifiant ( 30) définie dans ledit corps, ladite entrée de lubrifiant étant reliée, en fonctionnement, à une source de-lubrifiant sous pression pour assurer la lubrification du piston et de la paroi dudit alésage ( 17), caractérisée en ce qu'elle comporte une troisième gorge ( 31) définie dans la paroi dudit alésage, ladite troisième gorge étant située entre lesdites première et seconde gorges, une sortie ( 33) dans ledit corps et d'autres moyens de com- munication reliant ladite sortie ( 33) à ladite troisième gorge:, ladite sortie étant reliée à un moyen d'évacuation, en utilisation. 2/ Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit cylindre et ledit alésage étagé comportent des épau- lements coopérants, situés entre ladite entrée de lubrifiant ( 30) et la sortie ( 33) reliée à ladite troisième gorge ( 31), lesdits épaulements ( 34) coopérant pour définir un joint d'étanchéité entre ladite entrée et ladite sortie. 3/ Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen deétanchéité ( 36) du type élas- tomère, disposé entre la paroi dudit alésage étagé et ledit cylindre, ledit moyeun d'étanchéité étant situé entre ledit espace périphérique ( 20) et ladite sortie ( 33).