Brevet FR2552821A1 — publié le 19850405

Système d'injection de combustible. La présente invention concerne un système d'injection de combustible destiné à envoyer du combustible à un moteur à allumage par compression, et comprenant une pompe d'alimenta5 tion haute pression destinéeà envoyer le combustible en synchronisation avec le moteur associé, et un injecteur de combustible auquel le combustible est envoyé par la pompe, l'injecteur comprenant un élément soupape, élastique, pouvant fonctionner sous lteffet de la pression du combustible, et qui 10 commande le débit du combustible depuis un orifice d'entrée de l'injecteur jusqu'à un orifice de sortie de l'injecteur. Pour réduire à un minimum la production de bruit, on sait subdiviser la quantité totale de combustible à injecter dans l'espace de combustion d'un moteur en un petit volume pilote 15 et un volume principal, le débit de combustible vers l'espace de combustion étant interrompu pendant le refoulement des deux volumes Le volume pilote de combustible est allumé dans l'espace de combustion du moteur avant allumage du volume principal de combustible, le résultat étant une augmentation plus progressive 20 de la pression dans le cylindre du moteur, et une réduction du bruit du moteur. On connait des circuits d'alimentation du type décrit cidessus, oh est incorporé, dans le branchement d'alimentation haute pression entre la pompe et l'orifice de sortie de l'in25 jecteur, un dispositif comprenant un piston ou organe de navette pouvant coulisser dans le cylindre, ce dispositif ayant pour effet d'interrompre l'écoulement du combustible àtravers l'orifice de sortie de l'injecteur pendant le refoulement du combustible par la pompe, de façon à subdiviser le volume total de 30 combustible entre ce que l'on appelle le volume pilote et le volume principal. Dans une disposition telle que décrite dans le brevet britannique n 1 125 029, le cylindre, en l'une de ses extrémités, est relié à l'orifice de sortie de la pompe, et, en son 35 autre extrémité, par l'intermédiaire d'un restricteur, à une purge Le piston est poussé par un ressort vers l'une des extrémités du cylindre, et l'écoulement initial du combustible vers l'injecteur s'effectue par un passage aménagé dans le piston, et reliant l'extrémité du cylindre à une gorge aménagée sur le piston et à travers une lumière de faibles dimensions aménagée dans la paroi du cylindre, avant d'arriver à l'in Jecteur Après un déplacement initial du piston, la lumière diaphragmée est recouverte, ce qui arrête toute alimentation supplémentaire jusqu'à ce que, après un nouveau déplacement du piston, une lumière non-diaphragmée raccordée à l'injecteur se découvre, ce qui permet le refoulement du volume principal de combustible Cet arrangement possède deux inconvénients, 10 dont le premier réside dans le fait que le volume pilote de combustible ne peut être régulé avec précision Il dépend du degré de restriction proposé par la lumière cidessus, du degré de restriction que subit l'écoulement de liquide provenant de l'autre extrémité du cylindre, et de la force exercée par le 15 ressort Il est prévu un ajustement de la force du ressort, permettant de faire varier le volume, mais il n'est pas indiqué que la ganmme d'ajustement permettra au dispositif d'être utilisé dans une large gamme de systèmes Le deuxième inconvénient réside dans le fait que, à la fin du refoulement du volume pilote de combustible, la fermeture de l'élément de soupape de l'injecteur n'est pas facilitée par la réduction habituelle de la pression du combustible au niveau de l'injecteur. Les brevets britanniques n O 810 456 et 1 084 067 présentent des arrangements dans lesquels l'autre extrémité du cylindre contenant le piston est raccordée à l'injecteur et, après un déplacement prédéterminée du piston, la première extrémité du cylindre est raccordée à une vidange grâce à une gorge aménagée sur le piston Cela termine le refoulement du combustible et diminue aussi la pression au niveau de l'in Jec30 teur, ce qui permet une fermeture rapide et convenable de l'organe de soupape de l'injecteur Aucun des deux brevets ci-dessus ne présente de réglage du volume initial et, pour modifier le dispositif pour lui permettre d'être adapté à une autre application, il serait nécessaire de modifier au moins 35 le piston. L'invention a pour but de crier un système d'injection de combustible du type décrit ci-dessus, mais sous une forme améliorée. Selon l'invention, un circuit d'injection de combustible du type décrit ci-dessus comprend, dans l'injecteur ou au voisinage immédiat de l'orifice d'entrée de l'injecteur, un moyen définissant un cylindre, une extrémité du cylindre communiquant avec la pompe d'alimentation haute pression et l'autre extrémité du cylindre communiquant avec ledit orifice d'entrée de l'injecteur, une navette pouvant coulisser dans le cylindre, une butéeréglable en ladite extrémité du cylindre, un moyen élastique agissant sur la navette pour la mettre en 10 contact avec ladite butée, un premier et un deuxième moyens de passage s'ouvrant sur la périphérie de la navette en des positions axialement espacées, lesdits premier et deuxième moyens de passage communiquant avec ladite autre extrémité du cylindre, une première et une deuxième lumières axialement espacées formées dans la paroi dudit cylindre pour une communication respectivement avec lesdits premier et deuxième moyens de passage pendant le déplacement de la navette contre l'action du ressort, ladite première lumière communiquant avec une source basse pression et la deuxième lumière communiquant avec la pompe d'alimentation haute pression, l'arrangement étant tel que, pendant le refoulement initial de combustible par la pompe d'alimentation, la navette se déplace dans le cylindre contre l'action dudit moyen élastique, et le combustible est déplacé vers l'injecteur et, après un déplacement prédéterminé 25 de la navette, ledit premier moyen de passage est mis en registre avec ladite première lumière, ce qui conduit à une diminution de la pression dans l'autre extrémité du cylindre et à l'interruption de l'écoulement du combustible vers l'injecteur, la navette continuant à se déplacer au fur et à mesure qu'aug30 mente la pression de sortie développée par la pompe haute pression, jusqu'à ce que ledit premier moyen de passage ne soit plus en registre avec ladite première lumière, ce après quoi l'apport de combustible à l'injecteur est rétabli, le déplacement de la navette étant stoppé quand le deuxième moyen de 35 passage est mis en registre avec la deuxième lumière, la navette revenant se mettre en contact avec la butée sous l'action du moyen élastique quand l'apport de combustible par la pompe haute pression cesse, le réglage axial de la butée déterminant le volume pilote de combustible envoyé à l'injecteur. Un exemple d'un circuit d'alimentation selon l'invention va maintenant être décrit par référence au dessin ci-joint qui présente le circuit sous forme schématique. Par référence au dessin, le circuit d'alimentation comprend une pompe d'injection de combustible haute pression 10, qui peut être du type à plongeur à va-et-vient, actionnée d'une manière synchronisée avec le moteur associé Le circuit comprend aussi un injecteur de combustible 11 disposé de façon 10 à diriger le combustible dans un espace de combustion du moteur associé L'orifice de sortie haute pression de la buse 10 est raccordé à l'orifice d'entrée de l'injecteur, et ce dernier comprend, comme on le sait, un organe de soupape qui est poussé en position fermée, mais qui peut être ouvert par le combusti15 ble sous pression envoyé à l'orifice d'entrée de l'injecteur, pour permettre au combustible de s'écouler à travers l'oefice de sortie de l'injecteur. Entre la pompe d'injection et l'in Jecteur et, commodément, comme on le voit, installé dans le corps 12 de l'injecteur de combustible, on a un cylindre 13, dont une extrémité communique avec l'orifice de sortie de la pompe haute pression 10 et dont l'autre extrémité communique avec l'orifice d'entrée de l'injecteur Oommodément, ladite extrémité du cylindre est fermée par une butée réglable sous la forme d'une pièce d'insertion 25 14, qui est en contact par filetage avec la paroi du cylindre, et qui possède un passage central 15 par lequel le combustible s'écoule à partir de la pompe 10 Une navette 16 coulisse à l'intérieur du cylindre, et elle subit la charge d'un ressort spiral de compression à faible flèche 17, pour être poussée 30 vers la pièce d'insertion 14. Un trou borgne 18, qui s'étend depuis l'extrémité de la navette éloignée de la pièce d'insertion jusqu'à la pièce d'insertion est aménagé dans la navette 16 De plus, une première et une deuxième gorges 19, 20, périphériques, axialement espa35 cées, qui communiquent avec le trou borgne 18 par des percées traversantes, sont formées dans la surface périphérique de la navette. Une première et une deuxième lumières 21, 22 axialement espacées, sont aménagées dans la paroi du cylindre 13 La lumière 21 communique avec un passage de vidange 23 qui, en cours d'utilisation, est raccordé à une source de combustible basse pression Commodément, cette source de combus5 tible peut être l'orifice de sortie d'une pompe basse pression (non représentée), qui envoie du combustible à la pompe haute pression 10 La lumière 22 communique avec un passage formé dans le corps 12 et qui communique avec l'orifice de sortie de la pompe haute pression 10. En cours de marche, et en partant de la position de repos dans laquelle est représentée la navette, quand la pompe 10 commence à refouler du combustible, la pression du combustible agissant sur l'extrémité de la navette éloignée du ressort pousse la navette contre l'action du ressort, et le combustible est déplacé vers l'injecteur 11. Cet écoulement de combustible se poursuit jusqu'à ce que la gorge périphérique 19 arrive en registre avec la lumière 21 et, quand cette communication est établie, le combustible, au lieu de s'écouler vers l'injecteur, s'écoule vers la vidange au moyen de la gorge 19 et de la lumière 21 De plus, la pression du combustible à l'orifice d'entrée de l'injecteur diminue, et l'organe de soupape de l'injecteur prend rapidement sa position fermée Toutefois, la navette continue à se déplacer, et la gorge 19 se déplace, pour n'être plus 25 en communication avec la lumière 21, de sorte que l'écoulement du combustible vers l'injecteur peut recommencer. L'importance du déplacement de la navette contre l'action du ressort est limitée par le fait que la gorge 20 se met en registre avec la lumière 22, et que l'écoulement résiduel de combustible s'effectue par la lumière 22, la gorge 20 et l'alésage 18 Le déplacement de la navette peut toutefois être limité d'une manière positive à l'aide d'une butée mécanique. Quand l'écoulement de combustible à partir de la pompe 35 haute pression cesse, la navette revient en contact avec la pièce d'insertion située à une extrémité du cylindre, sous l'action du ressort 17 Un déplacement libre de la navette sous l'action du ressort est assuré par le fait qu'un clapet de non-retour 24, monté entre l'autre extrémité du cylindre et le passage 23, s'ouvre pour permettre au combustible de s'écouler dans la partie du cylindre qui contient le ressort L'importance du déplacement de retour de la navette est déterminée par son aboutement avec la pièce d'insertion 14, et on peut faire varier la position axiale de la pièce d'insertion pour ajuster le volume pilote de combustible Le réglage de la pièce d'insertion n'a que peu 10 d'effet sur la force appliquée à la navette par le ressort, car on utilise un ressort à faible flèche Un organe de verrouillage (non représenté) peut être prévu pour bloquer la pièce d'insertion en l'empêchant de subir une rotation après que le réglage a été effectué, et on observera que 15 l'ajustement de la pièce d'insertion peut être effectué par le branchement de combustible haute pression allant à la pompe. REVENDICATIONS 1. Système d'injection de combustible destiné à envoyer du combustible à un moteur à allumage par compression et comprenant une pompe d'alimentation haute pression ( 10) desti5 née à envoyer du combustible en synchronisation avec le moteur associé et un injecteur ( 11) de combustible comprenant un organe de soupape fonctionnant sous l'effet de la pression du combustible, chargée par un moyen élastique, qui commande l'écoulement du combustible depuis un orifice d'entrée de l'injecteur jusqu'à un orifice de sortie de l'injecteur, un moyen définissant un cylindre ( 13) dans l'injecteur ou au voisinage immédiat de l'orifice d'entrée de l'injecteur, une extrémité du cylindre ( 13) communiquant avec la pompe d'alimentation haute pression ( 10), et l'autre extrémité du cylindre 15 ( 13) communiquant avec ledit orifice d'entrée de l'injecteur ( 11), une navette ( 16) pouvant coulisser dans le cylindre ( 13), une butée réglable ( 14) en ladite extrémité du cylindre ( 13), un moyen élastique ( 17) repoussant la navette ( 16) pour la mettre en contact avec ladite butée ( 14), un premier et un deuxième moyens de passage ( 19, 20) s'ouvrant dans la périphérie de la navette ( 16) en des positions axialement espacées, lesdits premier et deuxième moyens de passage ( 19, 20) communiquant avec ladite autre extrémité du cylindre ( 13), une première et une deuxième lumières ( 21, 22) axialement espacées 25 formées dans la paroi dudit cylindre ( 13) pour assurer une communication respectivement avec ledit premier et ledit deuxième moyens de passage ( 19, 20) pendant le déplacement de la navette ( 16) contre l'action du ressort ( 17), ladite première lumière ( 21) communiquant avec une source basse pression et la 30 deuxième lumière ( 22) communiquant avec la pompe d'alimentation haute pression ( 10), caractérisé en ce que, pendant le refoulement initial du combustible par la pompe d'alimentation ( 10), la navette ( 16) se déplace dans le cylindre ( 13) contre l'action dudit moyen élastique ( 17), et le combustible est déplacé vers 35 l'injecteur ( 11) et que, après un déplacement prédéterminé de la navette ( 16), ledit premier moyen de passage ( 19) est mis en registre avec ladite première lumière ( 21), ce qui réduit la pression à l'autre extrémité du cylindre ( 13) et interrompt l' écoulement du combustible allant vers l'injecteur ( 11), la navette ( 16) continuant son déplacement au fur et à mesure qu'augmente la pression de sortie développée par la pompe haute pression ( 10), jusqu'à ce que ledit premier moyen de 5 passage ( 19) ne soit plus en registre avec ladite première lumière ( 21), ce après quoi l'apport de combustible à l'inJecteur ( 11) est rétabli, le déplacement de la navette ( 16) étant stoppé quand le deuxième moyen de passage ( 20) est mis en registre avec la deuxième lumière ( 22), la navette ( 1 f 6) revenant en contact avec la butée ( 14) sous l'action du moyen élastique ( 17) quand l'apport de combustible par la pompe haute pression ( 10) cesse, le réglage axial de la butée ( 14) déterminant le volume pilote de combustible envoyé à l'in Jecteur ( 11). 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier et ledit deuxième moyens de passage ( 19, 20) comprennent chacun des gorges périphériques sur la périphérie de la navette ( 16). 3. Système selon l'une quelconque des revendications 20 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un clapet de nonretour ( 24)-inséré entre ladite autre extrémité du cylindre ( 13) et ladite source basse pression, ledit clapet de non-retour ( 24) étant disposé de façon à permettre au combustible de s'écouler dans ladite autre extrémité du cylindre ( 13) pendant 25 le déplacement de la navette ( 16) sous l'action du moyen élastique ( 17). 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen élastique ( 17) comprend un ressort spiral de compression à faible flèche. 5 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite butée réglable ( 14) comprend une pièce d'insertion en engagement fileté avec un orifice d'entrée dans ladite extrémité du cylindre ( 13), ladite pièce d'insertion ( 14) étant réglable à travers ledit orifice d'entrée.