Brevet FR2566047A1 — publié le 19851220

L'invention concerne un régulateur mécanique de pompe d'injection avec un dispositif de compensation négative agissant dans la gamme inférieure du régime-moteur jusqu'à la courbe de pleine charge d'un moteur DiesPl suralimenté afin d'adapter automatiquement le débit de la pompe d'injection au besoin en carburant du moteur Diesel, o une membrane chargée par ressort et qui peut être sollicitée par la pression de suralimentation est tendue de manière étanche à l'air entre le carter fixé sur le régulateur et un couvercle, membrane qui est reliée à la tige de réglage de la pompe d'injection par l'intermédiaire d'un boulon fileté sur lequel est montée une butée de pleine charge qui limite la course de la membrane lors de la sollicitation-de cette dernière en pression de suralimentation, et qui détermine la fin de la compensation sur la courbe caractéristique de pleine charge. On sait que, sur des moteurs Diesel suralimentés, le débit d'injection (débit de pleine charge) est adapté à la pression de suralimentation. Toutefois, étant donné que la pression de surali- mentation qui est disponible dans la gamme inférieure du régime- moteur est plus basse, et donc que le poids du remplissage d'air dans les cylindres des moteurs est lui aussi plus faible, la compensation en fonction de la pression de suralimentation permet d'adapter en proportion adéquate le débit de pleine charge au poids d'air réduit, ce qui veut dire que le débit d'injection est diminué ou encore compensé négativement dans la gamme inférieure du régime-moteur. Un tel dispositif de compensation en fonction de la pression de surali- mentation est connu du brevet DE 3 137 145; comme le montre la figure 2 de ce brevet, le débit de pleine charge est, sur la courbe caractéristique de pleine charge V, entre C et un point dési- gné par D, compensé par rapport à la pression d'alimentation qui est initialement trop faible. L'invention a pour objectif de configurer le dispositif de compensation agissant conjointement avec le régulateur de pompe d'injection du type mentionné en introduction de telle sorte que l'on puisse atteindre avec des moyens constructifs simples une amélioration de la courbe caractéristique de couple-moteur, sans influencer la compensation en fonction de la pression d'alimentation agissant en dessous de la courbe caractéristique de pleine charge. Cet objectif est atteint en ce qu'il est prévu en plus du pre- mier dispositif de compensation un second dispositif de compensation réglant la butée de pleine charge entre la fin de la compensation et -le régime nominal, ce second dispositif permettant, lorsque la sol- licitation en pression de suralimentation augmente, de déplacer la butée de pleine charge 3 l'encontre d'une force de ressort auxiliaire, en vue d'augmenter le débit d'injection. Conjointement à la compensation habituelle, dite compensation négative, on obtient ainsi de manière simple une compensation supplémentaire agissant indépendamment de la première. Dans le diagramme caractéristique de couple-moteur, ceci signifie que, lorsque le régime augmente, la courbe caractéristique de couple ne tombe plus à partir du couple maximal, mais est maintenue au-dessus d'une gamme de régime déter- minée, ce qui se répercute avantageusement sur la consommation de carburant, attendu que la puissance reste (du moins approximati- vement) constante au-dessus d'une gamme donnée de régime-moteur (pour plus de détail à ce sujet, voir la partie descriptive). Cette courbe caractéristique de couple particulière permet de faire fonctionner le véhicule avec peu de changements de vitesse. Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, la butée de pleine charge mobile peut être déplacée au moyen d'un entraîneur du premier dispositif de compensation vissé à bloc sur le boulon fileté. Une forme de réalisation selon laquelle la butée de pleine charge mobile est formée par une rondelle-ressort montée avec possibilité de coulissement sur le boulon fileté, et qui s'appuie sur une partie de la paroi du couvercle. se distingue particulièrement par sa simplicité. Avec ce mode de réalisation, on obtient une courbe caractéristique de course de réglage qui augmente constamment à partir de la fin de la compensation négative et jusqu'au régime nominal, tandis qu'un exemple de réalisation selon lequel la butée de pleine charge mobile est formée par un manchon de butée entourant le boulon fileté, qui se trouve sous la précontrainte d'un ressort de compression, et dont la course d'entrai- nement est limitée par une partie de la paroi du couvercle présente une courbe caractéristique de course de réglage qui augmente à distance de la fin de la compensation négative et jusqu'au régime nominal. En outre, la position particulière du dispositif de compensation supplé- mentaire par rapport au premier dispositif de compensation lorsque de façon préférée le deuxième dispositif de compensation est disposé conjointement avec le premier dispositif de compensation dans. le couvercle, permet de réaliser facilement des opérations de réglage, augmentation ou abaissement du niveau de pleine charge par exemple. Selon un mode de mise en oeuvre avantageuse de l'invention le manchon de butée présente un collet interne et un collet externe, le ressort de compression s'appuyant sur le collet interne et le collet externe étant, à sa position initiale, appuyé sur un coussinet assemblé fixement au couvercle; avantageusement, le ressort de compression est alors amené dans le manchon de butée. 13 La description qui suit présente plus en détail l'invention à l'aide d'exemples de réalisation figurés sur le dessin annexé. Ce dessin montre: à la figure 1 le dispositif de compensation selon l'invention avec un manchon de butée précontraint comme butée de pleine charge mobile, à la figure 2 le dispositif de compensation selon l'invention avec une rondelle-ressort comme butée de pleine charge mobile, à la figure 3 la courbe caractéristique de la course de la tige de réglage lorsque le régime augmente pour les deux exemples de réalisation, ainsi qu'en l'absence de la compensation selon l'invention, et 4 2566047- vention, et à la figure 4 les courbes caractéristiques de couple et de puissance pour les deux exemples de réalisation, ainsi qu'en l'ab- sence de la compensation selon l'invention. Les figures 1 et 2 présentent un ensemble de construction 3 qui est constitué d'un carter 1 et d'un couvercle 2, et qui est fixé sur un régulateur 4 de pompe d'injection destiné à des moteurs Diesel suralimentés. Une membrane 6 est tendue de manière étanche à l'air entre le carter 1 et le couvercle 2 qui présente une tubulure 5 de raccordement pour la pression de suralimentation. La membrane 6 est montée fixement sur un boulon fileté 7, qui est relié par l'intermé- diaire d'une bride 8 à la tige de réglage de la pompe d'injection (non représentée). Le boulon fileté 7 est monté avec possibilité de coulissement longitudinal dans un coussinet de guidage 9 qui sert également d'appui pour un ressort de compression 10 appuyé sur la membrane 6. Sur le côté opposé de la membrane 6, le boulon fileté 7 fait saillie dans un évidement cylindrique 11 du couvercle 2, o il rejoint une tige filetée réglable 12. La position représentée est la position initiale, sans sollicitation en pression de suralimentation. Si la membrane 6 est sollicitée dans la chambre 13 par la pression de suralimentation, le boulon fileté 7 se déplace à l'encontre de la force du ressort de compression 10, et agit par l'intermédiaire de la bride 8 sur la tige de réglage de la pompe d'injection. La course du boulon fileté 7 est limitée par un entraîneur 14 monté fixement sur le boulon fileté 7, et qui vient buter sur une butée de pleine charge 15. Ce dispositif de compensation de type habituel réalise une adap- tation/compensation automatique du débit de la pompe d'injection au/par rapport au besoin en carburant d'un moteur Diesel sura- limenté. Grâce à cette compensation dite "compensation négative", on ne dispose initialement pas du débit d'injection total dans la gamme inférieure du régime-moteur lorsque le régime augmente, mais le débit est compensé par rapport à la pression de suralimentatEnqui augmente. La compensation négative prend fin à des régimes d'environ 1000 tr/min (voir à ce sujet la courbe caractéristique de la course de la tige s 2566047 de réglage présentée à la figure 3). On a intégré dans l'ensemble de construction 3, à côté de ce dispositif de compensation en soi connu, un deuxième dispositif de compensation qui engendre une augmentation de la courbe caractéris- tique de couple entre la fin de la compensation sur la courbe carac- téristique de pleine charge et le régime nominal du moteur Diesel. (A la figure 4, l'augmentation de la courbe de couple est présentée à l'aide de la courbe caractéristique en trait continu "mA"). A la figure 1, la butée de pleine charge conçue comme manchon de butée est disposée dans l'évidement cylindrique 11 du couvercle 2, et montée avec possibilité de coulissement longitudinal sur le boulon fileté 7. Le manchon de butée 15 présente un collet interne 16 et un collet externe 17, le'collet 17 venant s'appuyer sur un coussinet 18 en position fixe dans l'évidement 11, en étant sous la précon- trainte d'un ressort de compression 19 amené à l'intérieur du manchon de butée. Le ressort de compression s'appuie d'un côté sur la paroi 20 du couvercle, et de l'autre sur le collet interne 16. L'entraîneur 14 est formé par un écrou d'écartement qui présente une partie cylindri- que 21 avec un collet de butée 22. La référence 23 désigne le contre- écrou. Lorsque la membrane 6 est sollicitée par la pression de surali- mentation, le boulon fileté 7 se déplace avec l'entraîneur 14 vers la gauche à l'encontre de la force du ressort de compression 10, et, après avoir accompli une course de réglage "a", vient buter par son collet de butée 22 sur une face 24 du manchon de butée 15. Cette course "a" correspond à la figure 3 à la courbe caractéristique de compensation négative comprise entre des régimes d'environ 600 et 1000 tr/min. Une fois la compensation terminée, et malgré que le régime et la pression de suralimentation augmentent, la course de réglage ne se modifie dans un premier temps pas, du fait de la force de précontrainte du ressort de compression 19; ce n'est qu'à partir d'un régime d'environ 1200 tr/min que, par l'action- du collet de butée 22 de l'entraîneur 14, le boulon fileté 7 et le manchon de butée 15 continuent à se déplacer vers la gauche jusqu'à ce que, après avoir accompli une course de réglage "b", le manchon de butée 15 6 2566047 vienne buter sur la paroi 20 du couvercle (à la figure 3, ceci s'effectue à un régime d'environ 1700 tr/min). La courbe caractéristique représentée par un trait continu dans la gamme de régime entre 1200 et 1700 tr/min correspond à la compensation fournie par le deuxième dispositif de compensation, et ce pour l'exemple de réalisation selon la figure 1. Comme le montre l'exemple de la figure 2, cette compensation peut également être obtenue au moyen d'une butée de pleine charge conçue comme rondelle-ressort 25. Toutefois, la rondelle-ressort 25 montée sur le boulon fileté 7 apporte pour la course de la tige de réglage une courbe différente. La courbe caractéristique représentée en trits et ports à la figure 3 augmente dès la fin de la compensation négative. La courbe caractéristique représentée en traits interrom- pus à la figure 3 indique l'allure en l'absence de la compensation selon l'invention ("oA"). La courbe caractéristique de couple représentée à la figure 4 avec la compensation selon l'invention ("mA") montre que, par rapport à la courbe de couple sans compensation ("oA"), il y a une augmenta- tion du couple entre des régimes d'environ 1200 et 1700 tr/min, augmentation de couple qui est accompagnée d'une amélio- ration de puissance. Lorsque le régime diminue à partir du régime maximal, on continue ainsi à disposer d'une puissance au moins appro- ximativement identique, qui rend superflu le passage dans la vitesse inférieure (c'est ce qu'indique la courbe caractéristique de puissance présentée à la figure 4). A la figure 4, les courbes caractéristiques de couple sont dési- gnées par "M", et les courbes caractéristiques de puissance par "P"; les courbes en traits et points correspondent à l'exemple de réalisation selon la figure 2, les- courbes en trait continu à l'exemple selon la figure 1, et les courbes en traits interrompus étant les courbes caractéristiques en l'absence de la compensation selon l'invention. 7 2566047 REVENDICATIONS 1. Régulateur mécanique de pompe d'injection avec un dispositif de compensation agissant dans la gamme inférieure du régime-moteur jusqu'à la courbe caractéristique de pleine charge d'un moteur Diesel suralimenté afin d'adapter automatiquement le débit de la pompe d'injection au besoin en carburant du moteur Diesel, o une membrane chargée par ressort et qui peut être sollicitée par la pression de suralimentation est tendue de manière étanche à l'air entre le carter fixé sur le régulateur et un couvercle, membrane qui est reliée à la tige de réglage de la pompe d'injection par l'intermédiaire d'un boulon fileté sur lequel est montée une butée de pleine charge qui limite la course de la membrane lors de la sollicitation de cette dernière en pression de suralimentation, et qui détermine la fin de la compensation sur la courbe caractéristique de pleine charge, caractérisé en ce qu'il est prévu en plus du premier dispositif de compensation un second dispositif de compensation réglant la butée de pleine charge(15, 25) entre la fin de la compensation et le régime nomi- nal, ce second dispositif permettant, lorsque la sollicitation en pression de suralimentation augmente, de déplacer la butée de pleine charge (15; 25) à l'encontre d'une force de ressort auxiliaire, en vue d'augmenter le débit d'injection. 2. Régulateur de pompe d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée de pleine charge mobile peut être déplacée au moyen d'un entraîneur (14) du premier dispositif de compensation vissé à bloc sur le boulon fileté (7). 3. Régulateur de pompe d'injection selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la butée de pleine charge mobile est formée par un manchon de butée (15) entourant le boulon fileté (7), qui se trouve sous la précontrainte d'un ressort de compression (19), et dont la course d'entraînement est limitée par une partie de la paroi du couvercle (2). 4. Régulateur de pompe d'injection selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la butée de pleine charge mobile est formée par une rondelie-ressort (25) montée avec possibilité de coulissement sur le boulon fileté (7), et qui s'appuie sur une partie - 8 - -2566047 de la paroi du couvercle (2). 5. Régulateur de pompe d'injection selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, caractérisé en ce 'que le deuxième dispo- sitif de compensation est disposé conjointement avec le premier dispositif de compensation dans le couvercle (2). 6. Régulateur de pompe d'injection selon les revendications 1 à 3 et 5, caractérisé en ce que le manchon de butée (15) présente un collet interne (16) et un collet externe (17), le ressort de compres- sion (19) s'appuyant sur le collet interne (16), et le collet externe (17) étant, à sa position initiale, appuyé sur un coussinet (18) assemblé fixement au couvercle (2). 7. Régulateur de pompe d'injection selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ressort de compression (19) est amené dans le manchon de butée (15).