Brevet FR2556779A1 — publié le 19850621

-1- La présente invention concerne un dispositif hydraulique de réglage de l'injection pour une pompe d'in- jection de carburant, qui commande l'injection en fonction de différents paramètres de fonctionnement d'un moteur à combustion interne à allumage spontané, comportant une partie primaire entraînée par l'arbre d'entraînement du moteur à combustion interne, et une partie secondaire pou- vant tourner par rapport à la partie primaire et connectée à la pompe d'injection de carburant, l'une des parties qui est reliée à une alimentation en huile sous pression étant pourvue d'un élément de manoeuvre, se composant d'un pis- ton et d'un poussoir, et déplaçable axialement lors d'une sollicitation en pression en opposition à la force de res- sorts de rappel, ledit poussoir comportant une surface en forme de coin qui est en contact constant avec la surface d'appui d'une pièce antagoniste, disposée dans l'autre partie, et qui est disposée, en position de travail, dans une direction périphérique du dispositif de manoeuvre. Des règlements de plus en plus sévères concernant les gaz d'échappement rendent nécessaire d'utiliser, à la place des régulateurs centrifuges d'injection employés jusqu'à maintenant, et qui permettent un réglage, par la force centrifuge, de l'injection en fonction de la vites- se de rotation du moteur à combustion interne, un système de réglage de l'injection en fonction de la vitesse de ro- tation, de la charge, et encore d'autres paramètres. D'après la demande de brevet allemand DE-OS 32 09 813, on connatt un dispositif de réglage pour une pompe d'injection de carburant, qui commande ou règle l'in- jection de carburant en fonction de différents paramètres de fonctionnement du moteur. Dans cette réalisation, il est prévu, dans une partie secondaire, un piston de forme annulaire qui a en section droite une forme de coin et qui, -2- lors d'une sollicitation en pression, actionne un coulis- seau monté sur une partie primaire et pourvu de surfaces inclinées, ainsi que des disques excentriques coopérant avec celui-ci, de manière qu'un mouvement axial du piston hydraulique ou de l'élément de manoeuvre puisse être trans- formé en un mouvement radial du coulisseau, et engendre ainsi un mouvement relatif entre la partie primaire et la partie secondaire par l'intermédiaire des disques excen- triques. De plus, d'après le brevet GB 1 218 026, on con- nait un dispositif hydraulique de manoeuvre servant à modifier l'injection dans un moteur à combustion interne, dans lequel un élément de manoeuvre agencé en forme de manchon est en prise d'une part avec un tourillon d'une partie secondaire agencée comme une tête de distribution, et d'autre part avec une partie d'accouplement en forme de fourreau, cette partie d'accouplement constituant avec l'arbre d'entraînement la partie primaire. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de réglage, actionné par fluide sous pression, pour une pompe d'injection de carburant, qui permette d'obtenir une structure compacte et dont les éléments de manoeuvre coopèrent de telle sorte qu'on obtienne un faible frotte- ment, et par conséquent un comportement rapide de réaction lors de la manoeuvre de la partie secondaire par rapport à la partie primaire. En outre, on doit éviter l'influence des forces centrifuges sur la manoeuvre. Pour résoudre le problème, il est prévu selon une particularité de l'invention que, avec une partie primaire constituée par un pignon d'entraînement avec une denture extérieure, ce pignon d'entraînement forme un carter pour l'élément de manoeuvre, dont la partie poussoir coopérant avec le piston est agencée en forme de goujon et est guidée en translation longitudinale dans ledit pignon d'entratne- ment. -3- Selon d'autres particularités de l'invention: 1) l'élément de manoeuvre comporte trois poussoirs, répar- tis selon des intervalles angulaires égaux, et coopé- rant avec des éléments antagonistes associés; 2) le piston, déplaçable par translation axiale, est agen- cé en forme de disque, et comporte une collerette ser- vant de surface d'appui pour les trois poussoirs, ainsi qu'une partie formant piston et pénétrant dans un évide- ment d'un couvercle de la partie primaire, ladite partie formant piston constituant avec le couvercle une chambre de pression reliée à l'alimentation en huile sous pres- sion; 3) chaque élément antagoniste est constitué par une broche orientée radialement, qui est entourée par un roulement à aiguilles coopérant avec la surface inclinée du pous- soir, en étant fixée sur la partie secondaire par au moins une extrémité libre; 4) l'élément de manoeuvre comporte, dans le pignon d'en- trainement, trois pistons déplaçables axialement et pouvant être sollicités en pression, chaque piston étant creux, et dans chaque cavité est guidé le pous- soir agencé en forme de goujon et disposé de façon à glisser par sa surface inclinée contre une surface in- clinée de l'élément antagoniste monté dans la partie secondaire; ) le piston et le poussoir sont réunis sous forme d'un ensemble unitaire, et la surface inclinée s'appuie con- tre l'élément antagoniste constitué par une broche, les extrémités de broche étant montées dans la partie secon- daire; 6) chaque piston comporte une tige guidée en translation longitudinale dans le pignon d'entraînement, et à l'ex- trémité libre de laquelle est prévu le poussoir dont la surface inclinée s'applique contre l'élément antagonis- te constitué par une broche, la broche étant fixée à la partie secondaire par ses extrémités. -4- Grace à ces moyens particuliers, on obtient, ou- tre une structure compacte du dispositif de réglage, une transmission simple des mouvements entre l'élément de ma- noeuvre de la partie primaire et l'élément antagoniste de la partie secondaire. Un mode de réalisation, tel que celui représenté sur les figures 1 et 2, et dans lequel une surface incli- nde glisse le long du roulement à aiguilles de l'élément antagoniste, permet des réglages exacts de l'injection du fait des forces de frottement extrêmement faibles. En outre on obtient, en prévoyant un seul piston hydraulique, un mode de construction du dispositif de réglage qui est par- ticulièrement favorable du point de vue des techniques de fabrication. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif hydraulique de réglage, - la figure 2 représente le dispositif de réglage, en cou- pe faite suivant la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 représente une autre forme de réalisation du dispositif de réglage selon l'invention, en coupe longi- tudinale, - la figure 4 représente une coupe partielle du dispositif de réglage de la figure 3 après rotation de 90 , o les parties assurant le réglage sont en contact de surface, - la figure 5 illustre une variante dans laquelle les par- ties assurant le réglage sont en contact linéaire, - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale montrant un autre agencement du dispositif de réglage, et - la figure 7 représente une partie du dispositif de ré- glage de la figure 6, après rotation de 90 . -5- Le dispositif hydraulique de réglage 1, qui com- mande l'injection de la pompe d'injection 2 en fonction de différents paramètres de fonctionnement d'un moteur à combustion interne à allumage spontané, se compose essen- tiellement d'une partie primaire 3 entraSnée par un arbre d'entralnement ou le vilebrequin du moteur à combustion interne, ainsi que d'une partie secondaire 5 disposée co- axialement à la partie primaire, et reliée à l'arbre à came 4 de la pompe d'injection 2. La partie primaire 3 se compose d'un pignon de chaîne 6 et d'un couvercle 7 qui forment ensemble un car- ter, et elle comprend en outre un élément de manoeuvre 10 se composant d'un piston 8 et de poussoirs 9. Le piston 8 en forme de disque, représenté sur la figure 1, est guidé en translation axiale par sa partie 8a dans un évidement central 11 du couvercle 7, et sa colle- rette 8b sert de surface d'appui pour les trois poussoirs 9, répartis selon des intervalles angulaires égaux, et guidés en translation longitudinale dans le pignon de chaîne 6. La collerette d'appui 8b est pourvue d'un bord arrondi sur sa surface latérale de glissement 8c, afin d'éviter tout coincement du piston 8. Les poussoirs 9, en forme de goujon à pan incliné, s'appliquent par leur surface inclinée 9a contre des élé- ments antagonistes associés 12, qui sont disposés dans la partie secondaire 5 du dispositif de réglage 1. La surface inclinée 9a du poussoir 9 est orientée, en position de travail, dans le sens périphérique de la partie primaire 3. Chaque élément antagoniste 12 est constitué par une broche fixée radialement dans la partie secondaire 5, la partie centrale de cette broche étant entourée, de part et d'autre de ses extrémités encastrées 12a, par un roulement à aiguilles 13 dont la surface extérieure sert de surface d'appui 13a pour la surface inclinée 9a du poussoir 9. -6- La partie primaire 3 est reliée, par l'intermé- diaire d'un conduit 14 raccordé au couvercle 7, à une ali- mentation en huile sous pression (non représentée). Le piston 8 peut être actionné par fluide sous pression et délimite avec le couvercle 7 une chambre de travail 15. Lorsqu'il est sollicité en pression, le piston 8 agit, par l'intermédiaire des poussoirs 9 s'appliquant contre les éléments antagonistes correspondants 12 en opposition à la force de ressorts de rappel 16 (figure 2), sur la partie secondaire 5, dans le sens d'une avance ou d'un retard de l'injection. Les mouvements de réglage, avec cette struc- ture compacte, sont obtenus sans aucun temps mort et donc de façon très précise, grace à l'utilisation du roulement à aiguilles et du contact linéaire ainsi obtenu. Sur la figure 3, on a représenté une forme de réalisation dans laquelle il est prévu un nombre de pis- tons 8 correspondant à celui des éléments antagonistes 12; ces trois pistons sont creux et guident dans leur cavité 17 le poussoir correspondant 9. L'élément antagoniste 12 est réalisé en une seule pièce, et il est monté sans pos- sibilité de rotation relative dans la partie secondaire , avec son axe parallèle à l'axe de l'arbre à came. L'élé- ment antagoniste 12 présente une surface inclinée 18 qui est adaptée à celle du poussoir 9 (figure 4). Dans ce mode de réalisation, des canaux d'admis- sion 19, ménagés dans la partie primaire, font la liaison vers les différentes chambres de travail 15. La forme de réalisation de la figure 5 se diffé- rencie de celles des figures 3 et 4 par le fait que le piston et le poussoir forment un ensemble unitaire compact , auquel cas la surface inclinée 9a de cet ensemble 20 glisse, lorsque cet ensemble est sollicité en pression, contre l'élément antagoniste 12 agencé sous forme d'une -7- broche. Cet élément antagoniste 12 correspond à la struc- ture des figures 1 et 2, mais il peut être réalisé sans roulement à aiguilles 13 (comme représenté aux figures 6 et 7); en outre, le piston 8 et le poussoir 9, réalisés sous forme unitaire, sont reliés entre eux par une tige 21 qui est guidée en translation longitudinale dans le pignon de chatne 6. Les dispositifs de réglage 1 des figures 1 à 7 peuvent comporter chacun deux, trois ou quatre éléments de manoeuvre 10 et éléments antagonistes 12, qui sont alors répartis selon des intervalles angulaires égaux. En outre, les éléments de manoeuvre 10 pourraient être disposés dans la partie secondaire 5, et les éléments antagonistes 12 dans la partie primaire 3. Pour maintenir à une valeur faible l'augmentation progressive de la pression lors du premier soulèvement du piston, il est prévu de très petites protubérances 22 sur le piston, ou sur la paroi de la partie primaire qui est placée en regard du piston. -8- REVENDICATIONS 1. Dispositif hydraulique de réglage de l'injec- tion pour une pompe d'injection de carburant, qui commande l'injection en fonction de différents paramètres de fonc- tionnement d'un moteur à combustion interne à allumage spontané, comportant une partie primaire entraînée par l'arbre d'entraînement du moteur à combustion interne, et une partie secondaire pouvant tourner par rapport à la partie primaire et connectée à la pompe d'injection de carburant, l'une des parties qui est reliée à une alimen- tation en huile sous pression étant pourvue d'un élément de manoeuvre, se composant d'un piston et d'un poussoir, et déplaçable axialement lors d'une sollicitation en pres- sion en opposition à la force de ressorts de rappel, ledit poussoir comportant une surface en forme de coin qui est en contact constant avec la surface d'appui d'une pièce antagoniste, disposée dans l'autre partie, et qui est dis- posée, en position de travail, dans une direction périphé- rique du dispositif de manoeuvre, caractérisé en ce que, avec une partie primaire (3) constituée par un gnon den- tra nement (6) avec une denture extérieure, ce pignon d'entraînement forme un carter pour l'élément de manoeuvre (10), dont la partie poussoir (9) coopérant avec le piston (8) est agencée en forme de goujon et est guidée en trans- lation longitudinale dans ledit pignon d'entraînement (6). 2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (10) comporte trois poussoirs (9), répartis selon des intervalles angu- laires égaux, et coopérant avec des éléments antagonistes associés (12). --9- 3. Dispositif de réglage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le piston (8), déplaçable par translation axiale, est agencé en forme de disque, et comporte une collerette (8b) servant de surface d'appui pour les trois poussoirs (9), ainsi qu'une partie formant piston (8a) et pénétrant dans un évidement (11) d'un cou- vercle (7) de la partie primaire (3), ladite partie formant piston constituant avec le couvercle (7) une chambre de pression (15) reliée à l'alimentation en huile sous pres- sion. 4. Dispositif de réglage selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque élément antagoniste (12) est constitué par une broche orientée radialement, qui est entourée par un roulement à aiguilles (13) coopérant avec la surface inclinée (9a) du poussoir (9), en étant fixée sur la partie secondaire (5) par au moins une extré- mité libre (12a). 5. Dispositif de réglage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (10) comporte, dans le pignon d'entraînement (6), trois pistons (8) déplaçables axialement et pouvant être sollicités en pression, chaque piston étant creux, et en ce que dans chaque cavité (17) est guidé le poussoir (9) agencé en forme de goujon et disposé de façon à glisser par sa sur- face inclinée (9a) contre une surface inclinée (18) de l'élément antagoniste (12) monté dans la partie secondaire (5). 6. Dispositif de réglage selon la revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le piston (8) et le poussoir (9) sont réunis sous forme d'un ensemble unitaire, et en ce que la surface inclinée (9a) s'appuie contre l'élément antagoniste (12) constitué par une broche, les extrémités de broche (12a) étant montées dans la partie secondaire (5). -10- 7. Dispositif de réglage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque piston (8) comporte une tige (21) guidée en translation longitudinale dans le pignon d'entraînement (6), et à l'extrémité libre de la- quelle est prévu le poussoir dont la surface inclinée (9a) s'applique contre l'élément antagoniste (12) constitué par une broche, la broche étant fixée à la partie secondaire (5) par ses extrémités (12a).