Brevet FR2572465A1 — publié le 19860502

Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne." Dans une pompe d'injection de ce type connue par le document DE-03 29 23 423, un ensemble de ressorts est constitué de deux ressorts hélicoidaux montés l'un derrière l'autre et d'un organe de friction disposé entre ces ressorts. Cet organe de friction doit supprimer ou bien décaler dans une zone non critique, les oscillations de résonance se superposant à l'oscillation dde à la course de déplacement, ceci afin d'éviter une rupture des res sorts du fait de contraintes dynamiques excessives.De tels organes de friction sont soumis à une usure, de sorte que leur efficacité dé croit constarment et leur durée utile comparée à la durée de fonctionnement de la pompe d'in jection est fortement réduite. Dans le cas des ressorts de pression Ilélicoidaux conformés de façon habituelle, les oscillations de resonance, notamment en liaison avec d es moteurs Diesel à injection directe tournant à grande vitesse qui ont été récemment déLeloppés ,,rovoouent un fort accroissement dynamique de la contrainte de poussée, de sorte que du fait de cette sollicitation vermarente excessive, la résistance des ressorts est fortement altérée. l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à ceD effet, une pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne avec au moins un piston de pompe déplacé d'une course déterminée par une commande à came, et avec au moins un ressort de pression hélicoïdal prenant appui sur le boîtier et qui maintient le piston de pompe appliqué sur la commande par came et assure son rappel, pompe caractérisée en ce que l'intervalle d'au moins quelques spires voisines du ressort de pression hélicoïdal est dimensionné de façon que ces spires, lorsque le ressort est comprimé et que le piston de pompe est déplacé au point mort haut, viennent en butée les unes contre les autres. La pompe d'injection de carburant conforme à l'invention définie ci-dessus présente l'avantage que du fait qu'au moins une partie des spires du ressort de pression hélicoidal s'appliquent l'une sur l'autre, il s'instaure un amortissement par la fréquence propre, qui se modifie, du ressort, car il ne peut pas s'établir d'oscillations constantes propres dans le ressort.En outre, lors des suroscillations dynamiques, des zones placées face à face des spires voisines du ressort viennent en contact à d'autres emplacements du fil du ressort que lors des sous-oscillations dynariques, c'est-a-1re que les maxima et les minima des contraintes de -poussée interviennent à des emplacements différents du fil de ressort, de sorte que la contrainte totale est réduite. En outre, la sur- oscillation dynamique est limitée par l'ntervalle réduit des spires au point mort haut. les dispositions ci-dessous permettent d'er.vi- sager d'autres formes avantageses de la pompe d'injection ae carburant éfirie ci-dessus: Toutes les spires du ressort de pression hélicoidal s'appliquer à peu de chose près les unes contre les autres lorsque le ressort est comprimé et que le piston de pompe est au int mort haut. Selon une caractéristique e l'invention, respectivement, quelques sires du ressort de pression hélicoïdal au voisinage des deux extrémités du ressort comprimé, au point mort haut du piston de la pompe, s'appliquent les unes contre les autres, Il est particulièrement avarftageux que le pas des spires du ressort de pression hélicoïdal soit symétriquement progressif en partant des extrémités du ressort.Dans cette forme de réalisation, les spires voisines s'appliquent progressivement liune sur 1'2utre en partant des extrémités du ressort lors ae la compression de celui-ci, de sorte que du fait de la modification progressive de la fréquence propre du ressort de pression hélicoi al, il ne peut s'établir d'oscillation harmonique avec les amplitudes maximales de tension. Deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints et exposés plus en détail dans la description ci-après - la figure 1 est une vue latérale simplifiée avec coupe partielle, d'une pompe d'injection de carburant, - la figure 2 est une représentation en vue latérale à plus grande échelle d'ure forme de réalisation d'un ressort de rappel de la pompe dtinjection de carburant selon la figure 1, - la figure 3 est une représentation à plus grande échelle d'une seconde forme de réalisation d'un ressort de rappel0 Dans un boîtier 10 de la pompe d'injection de carurant est monté un arbre d'entraînement 11.Cet arbre est couplé avec un disque-cave 1-2 disposé transversalement par rapport à l'axe et qui porte autant de cames frontales 13 que le moteur à combustion interne associé à la pompe d'injection de carburant, comporte de cylindres. La surface rotative du disque à came 12 repose sur des galets 14 mair.- tenus dans un anneau de galets 15 fixe. Un piston de pompe 17 glissant dans une douille cylindrique 16 comporte à son extrémité c 6té entrainement, un collet 18 qui est soli daire en rotation du disque à came 12.Pour commander la quantité d'injection de carburant, un tiroir de commande 20 entourant le piston de pompe 17, glisse sur une partie 19, coté entrainement, du piston de pompe 17, partie dans laquelle est prévu un perçage transversal 21 pour liniter la quantité d'injection, ce perçage étant relié à un per çage longitudinal 22 aboutissant à la face frontale du piston de pompe 17. Sur le tiroir de commande 20 agissent des moyens de réglage 25 dont la position est commandée de fa çon connue par un régulateur de vitesse de rotation. Contre le collet 18 du piston de pompe 17, est placé un disque de glissement 25 contre lequel s'applique sous pression une portée 27 sollicitée par au moins un ressort de rappel 30. Pour des raisons de simplification, un seul ressort de rappel 30 est représenté. De préférence, il est toutefois prévu deux ou plusieurs ressorts de rappel. Co-axialement par rapport à ce ressort de rappel 30, s'étend une broche de guidage 31 qui est d'une part, fixée dansle boîtier 10 et qui traverse, d'autre part, par un perçage ajusté 28 la portée 27, de sorte que cette portée 27 est bloque en rotation. Le ressort de rappel 30 prend appui par l'une de ses extrémités et par l'intermédiaire d'une coupelle de ressort 32 sur le bottier 10 et prend appui par son autre extrémité sur la portée 27, grâce à quoi le disque-cane 12 est pressé contre les galets 14. Lorsque l'arbre d'ezltratnement 11 tourne, le piston de pompe 17 est entraîné de la m8me façon en rotation et en outre, déplacé d'un mouvement de va et vient, la course de la pompe étant assurée par les cames frontales 13 du disquecame 12 contre l'action du ressort de rappel 30, et la course d'aspiration étant assurée par l'énergie stockée dans le ressort de rappel 30. le ressort de rappel selon la figure 2 est un ressort de pression hélicoïdal 30' dont l'intervalle entre spires augmente de façon continue depuis les extrémités vers le milieu en partant de zéro. Par exemple, dans le cas d'un ressort de pression hélicoidal 30' avec une précontrainte déterminée, avec un diamètre moyen de sbires de 13 mm et un diamètre de fil de 3,5 mm, l'intervalle entre les spires à partir des deux extrémités, est entre la pre nière et la seconde spire A1 = 0,43 mm, entre la seconde et la troisième spire A2 = 1,08 = et entre la troisième et la quatrième spire A3 = 1,48 mm.Lorsque le ressort 30' est comprimé, c'est-à-dire lorsque le piston de pompe 17 a atteint son point mort haut, les intervalles entre spires se réduisent à A1 = O =, A2 = 0,65 mm et A3 = 1,03 mm. Cela signifie que lors de la compression du ressort 3C', ces spires en partant des extrémités s'appliquent sur l'autre de façon continue. I1 en résulte, d'une part, l'avantage que lorsque le ressort 30' est en oscillation, les zones d'oscillation stappliquant l'une sur l'autre ou venant en bute l'une sur l'autre lors de l'oscillation dans un certain sens, se situent à un autre emplacement que lors de l'oscillation dans l'autre sens, de sorte que les minima et les maxima de la contrainte dynamique de poussée se produisent à des emplacements différents des spires, de sorte que la contrainte totale résultant de la contrainte statique de pous sée et des contraintes dynamiques de poussée, est inférieure à celle à laquelle on peut s'attendre. Par ailleurs, il en résulte l'avantage aune, du fait que les longueurs libres d- ressort se modifient continuellement, leur fre- quence propre se modifie également avec commu conséquence qu'une oscillation constante propre ne peut pas s'établir et qu'ainsi les versions dynamiques de poussée res-ent faibles. Des avantages analogues se présentent avec un ressort de rappel 30" selon la figure 3. Ce ressort de rappel 30" réalisé sous la forme d'un ressort de pression hélicoïdal a un pas de spire constant, l'intervalle a entre les spires étant très petit. Cet intervalle a entre les spires est dimensionné de façon que les spires, lorsque le piston ]7 de la pompe, se trouve au point mort haut, se transforment à peu près en un bloc, c'est-à-dire qu'elles viennent en butée l'une sur l'autre déjà pour des suroscillations dynamiques réduites. Dans le cas d'un ressort de rappel 30" dont le diamètre moyen des spires est de 13mm et dont le diamètre de fil est de 3,5 mm, l'intervalle entre les spires au point mort bas du piston 17 de la pompe est de 0,6 = et au point mort haut de 0,1 mm. Malgré cet intervalle, résultant des tolérances de fabrication, au point mort haut du piston de la pompe, la mise en oscillation du ressort est amortie de sorte que la contrainte maximale totale de poussée ne dépasse pas la valeur admissible du fait de sur-oscillations importantes. REVEND A T IONS 1.- Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne avec au moins un piston de pompe déplacé d'une course déterminée par une commande à came, et avec au moins un ressort de pression hélicoSdal prenant appui sur le boitier et qui maintient le piston de pompe appliqué sur la commande par came et assure son rappel, pompe caractérisée en ce que l'intervalle d'au moins quelques spires voisines du ressort de pression hélicoidal (30, 30', 30") est dimensionné de façon que ces spires; lorsque le ressort est comprimé et que le piston de pompe (17) est déplacé au point mort haut, viennent en butée les unes contre les autres. 2.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que toutes les spires du ressort de pression hélicordal (30-") s'appliquent à peu de chose près les unes contre les autres lorsque le ressort est comprimé et que le piston de pompe (17) est au point mort haute 3.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que respectivement, quelques spires du ressort de pression hélicordal (30') au voisinage des deux extrémités du ressort comprimé, au point mort haut du piston (17) de la pompe, s'appliquent les unes contre les autre s0 4.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 3, caractérisée en ce que le pas deys spires du ressort de pression hélicoïdal (30') est symétriquement progressif en partant des extrémités du ressort