Brevet FR2596805A1 — publié le 19871009

1. Dispositif de réglage du début de l'injection dans une pompe d'injection de carburant avec avance du début d'injection" L'invention part d'un dispositif de réglage du début de l'injection dans une pompe d'injection de carburant, notamment dans une pompe dont les courses de pompage sont obtenues par un entraînement à cames dont la partie montée dans le boltier de la pompe est susceptible d'être réglée par rapport à la partie tournante qui lui 10 est associée, en vue de décaler le début de l'injection, dispositif comportant un piston de réglage sollicité par un ressort, piston délimitant deux chambres de pression de commande susceptibles d'être alimentées avec la pression de refoulement dépendant de la vitesse de rotation d'une 15 pompe d'injection de carburant, et sur lesquelles agit, d'une part, un ressort s'opposant à un décalage en avance, et, d'autre part, une butée élastique et limitée dans son déplacement, s'opposant à un décalage en retard. Avec un tel dispositif de réglage, on doit 20 obtenir que pour améliorer le démarrage, le début de l'injection est avancé pour une vitesse de rotation peu élevée du moteur à combustion interne, qu'un début d'injection plus tardif est réglé pour la vitesse de rotation en marche à vide et qu'un début d'injection plus précoce est 25 à nouveau réglé pour une vitesse de rotation croissante. 2. Un dispositif de réglage du type précédemment indiqué, connu par exemple par le document DE-AS 10 94 527, comporte, à cet effet, à côté du piston de réglage, un piston d'appui co-axial avec un diamètre plus important que celui 5 du piston de réglage et un ressort de pression disposé entre eux. Les deux faces frontales opposées l'une à l'autre du piston de réglage et du piston d'appui, sont susceptibles d'être alimentéespar la pression de refoulement de la pompe de refoulement de carburant et le piston de ré10 glage est alimenté par l'intermédiaire d'une soupape de retenue et le piston d'appui par l'intermédiaire d'une soupape de surpression, de sorte que le piston d'appui est d'abord alimenté à partir d'une pression de refoulement déterminée et déplacée dans le sens d'un début d'injection 15 "plus tardif" jusqu'à ce qu'il vienne s'arrêter contre une butée solidaire du boîtier. De ce fait, le piston de réglage, lorsque la vitesse de rotation continue à croître et que la pression de refoulement s'accroit de façon correspondante, est à nouveau déplacé contre l'action du res20 sort de pression dans le sens d'un début d'injection "plus précoce". Le but de l'invention est d'améliorer ce dispositif connu et l'invention concerne, à cet effet, un dispositif caractérisé en ce qu'une soupape de surpression 25 pour détendre la pression, est associée à l'une des chambres de pression de commande dans laquelle est établie une pression pour déplacer le piston de réglage en vue d'un décalage en retard, contre l'action de la butée élastique, tandis qu'à l'autre chambre de pression de commande, est 30 associée une soupape de commande commandée en fonction de la température pour établir ou pour détendre la pression. Le dispositif de réglage conforme à l'invention avec les caractéristiques définies ci-dessus, présente par contre l'avantage d'un encombrement réduit. En outre, 35 la position "retard" est influencée pour la vitesse de 3. rotation de démarrage, par l'évolution de la température du moteur à combustion interne. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager des perfectionnements avantageux du dispositif de réglage défini ci-dessus. C'est ainsi que, selon une caractéristique de l'invention, la butée élastique est disposée dans l'autre chambre de pression de commande et que la soupape de commande est ouverte pour une température peu élevée. 0 Selon une autre caractéristique de l'invention, la butée élastique est de forme annulaire, tandis que son déplacement est limité par une tête co-axiale fixe. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'autre chambre de pression de commande est subdivisée par un piston susceptible de se déplacer, constituant la butée élastique, en deux chambres dont l'une, qui est délimitée par le piston de réglage, est en permanence alimentée par la pression de refoulement, tandis que l'autre est délestée en pression par la soupape de commande 20 cocmandée en fonction de la température pour une température peu élevée, et est alimentée par la pression de refoulemernt lorsque la température croit. Enfin, selon une caractéristique de l'invention, le piston d'appui et le piston de réglage ontle m4me 25 diamètre et sont susceptibles de se déplacer dans le même cylindre. 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 montre en coupe une partie d'une pompe d'injection avec un premier exemple de réalisation d'un dispositif de réglage, - la figure 2 est un diagramme du réglage du début d'injection en fonction de la vitesse de rotation du 35 moteur à combustion interne, 4. - la figure 3 est une représentation simplifiée en coupe d'un second exemple de réalisation d'un dispositif de réglage. Dans le bottier 1, entourant une chambre d'aspiration 2, d'une pompe d'injection de carburant, est disposé un mécanisme à cames qui comporte par exemple, dans le cas d'une pompe d'injection à répartition, un anneau de galet 3 réglable en rotation ou bien dans le cas d'une pompe d'injection à piston radial, un anneau de came 10 réglable en rotation. Une broche 4 insérée radialement dans l'anneau de galet 3, vient er. prise à travers un ajour 5 dans le bottier 1, dans un cylindre 6 formé sur ce bottier et dans un évidement 8 d'un piston de réglage 7 susceptible de se déplacer dans ce cylindre 6. En di15 rection axiale, le cylindre 6 est fermé à chacune de ses extrémités, par un couvercle 10, 11. Le piston de réglage 7, qui sert d'une façon connue à faire tourner l'anneau de galet 3 pour régler l'instant du début de l'injection de la pompe d'injection, subdivise le cylindre 6 en une 20 chambre de pression de commande 12 placée à gauche sur le dessin et en une chambre de pression de commande 13 placée à droite. Des perçages d'étranglemenrt 14, 15, allant des faces frontales, en regard des chambres de pression de commande 12, 13, du piston de réglage 7, vers l'évidement 8, relient les chambres de pression de commande 12, 13, à la chambre d'aspiration 2. Dans la chambre de pression de commande gauche 12, un ressort de pression hélicoïdal 16 prend appui sur le couvercle 10, et sur le fond d'un évidement axial 17, du piston de commande 7, 30 et il sert à ramener le piston de commande 7 dans le sens opposé à un début d'injection "précoce". Dans le couvercle gauche 10, est disposée une soupape 20 de maintien de la pression ou de surpression, dont l'admission 21 est reliée à la chambre gauche 35 de pression de commande 12, et dont l'évacuation 22 est 5. reliée à un réservoir de carburant 24 sans pression. La soupape de surpression 20, est réglée de façon qu'elle s'ouvre dès qu'une pression déterminée règne dans la chambre de pression de commande 12, et qu'en coopération avec 5 le perçage d'étranglement 14 à travers lequel le carburant s'écoule sous la pression de refoulement de la chambre d'aspiration 2 dans la chambre de pression de commande 12, elle maintienne cette pression. Un établissement de la pression dans la chambre gauche 12 de commande de la pres10 sion, provoque un déplacement du piston de réglage 7 vers la droite dans le sens d'un début d'injection "plus tardif". Dans la chambre droite 13 de commande de la pression, un deuxième ressort hélicoïdal de pression 26, prend appui sur le couvercle 11 et sur un anneau 27, anneau qui dans 15 sa position normale, prend appui contre la tête d'une vis 29, vissée dans le couvercle 11 et maintient dans cette position le ressort hélicoïdal de pression 26 sous précontrainte dans une position o son extension est limitée. Le resscrt hélicoïdal de pression 26, l'anneau 27 et la 20 vis 29, pénètrent dans un évidement axial 30 du piston de réglage 7, et cet évidement comporte un épaulement 31 chevauchant sur la périphérique extérieure de l'anneau 27. Lors du déplacement du piston de réglage 7 vers la droite, à partir de la position exempte de pression repré25 sentée, l'épaulement 31 vient s'appliquer sur l'anneau 27, de sorte que le ressort hélicoïdal de pression 26, est comprimé. La chambre droite 13 de pression de commande comporte côté couvercle, une évacuation 32 qui, par l'intermédiaire d'une canalisation 33, est reliée au réser30 voir de carburant 24. Sur cette canalisation 33, est branchée une vanne de commande 34 revOtant la forme d'une vanne de passage 2/2, qui, dans l'une de ses positions, relie la chambre 13 de pression de commande au réservoir de carburant 24, tandis que dans son autre position, elle 35 maintient fermée la chambre 13 de pression de commande. 6. Cette vanne de commande 34 est actionnée électromagnétiquement en fonction de la température du carburant ou du moteur à combustion interne, si bien que pour une température peu élevée, elle prend une position d'ouverture, et 5 pour une température plus élevée, une position de fermeture. L'exemple de réalisation du dispositif de réglage qui vient d'être décrit en se référant à la figure 1, fonctionne de la façon suivante: Les parties mobiles du dispositif de réglage sont représentées dans la position qu'elles prennent lors de l'arrêt ou du démarrage du moteur à combustion interne, avec une vitesse de rotation de démarrage se situant audessous de la vitesse de rotation en marche à vide. L'an15 neau de galet 3 se trouve alors dans une position pour laquelle le début d'injection est décalé de l'angle >. (figure 2) en avant du point mort haut OT du piston correspondant du moteur à combustion interne. Toutefois, dès que le moteur à combustion interne est démarré, ou mis en marche, 20 une pompe de refoulement, non représentée dans l'exemple selon la figure 1, et désignée par 35 dans l'exemple selon la figure 3, refoule du carburant en provenance du réservoir 24 avec une pression de refoulement p croissant en fonction de la vitesse de rotation (figure 2), dans la 25 chambre d'aspiration 2 de la pompe d'injection. Grâce à la communication des deux chambres 12, 13 de pression de commande, par l'intermédiaire des perçages d'étranglement 14, 15, et grâce à l'évidement 8 du piston de réglage 7, la pression s'accroît alors égale30 ment dans les deux chambres 12, 13, de pression de commande. Comme, pour la température peu élevée lors du démarrage, la vanne de commande 34 est ouverte et maintient alors exempte de pression la chambre 13 de pression de commande, lorsque la pression croît dans la chambre 12 de pression de commande lors d'un accroissement de la vitesse de rota- 7. tion n1 n2 le piston de réglage 7 est déplacé vers la droite en surmontant l'action du ressort 26, de sorte que le début de l'injection est déplacé de "précoce" lors du démarrage, à "tardif" pour la vitesse de rotation en marche 5 à vide. Selon la force du ressort 26, ce déplacement intervient pour une vitesse de rotation plus basse ou bien plus élevée n1. Lors de ce déplacement, l'anneau de galet 3 tourne et le début de l'injection est ramené sur OT. Ce réglage du début de l'injection, est maintenu jusqu'à la vitesse de rotation n3 pour laquelle la pression de refoulement p de la pompe de refoulement, a atteint une valeur qui correspond à la pression d'évacuation de la soupape de surpression 20, de sorte que celle-ci s'ouvre alors et en coopération avec le perçage d'étranglement 14, emp415 che que la pression continue à monter dans la chambre 12 de pression de commande. Comme du fait de la température croissante du moteur à combustion interne, la vanne de commande 34 a été amenée dans sa position de fermeture, la pression augmente également dans la chambre droite 13 de pression de commande, de sorte que le piston de réglage 7, sous l'action conjuguée du ressort hélicoïdal de pression 26, est ramené en arrière et lorsque la pression de la pompe de refoulement continue à croltre pour une vitesse de rotation croissante, la pression dans la chambre droite 13 de pression de commande devient plus élevée que dans la chambre gauche 12 de pression de commande, dans laquelle la pression est limitée par la soupape de surpression 209 et le piston de réglage 7 est déplacé plus loin vers la gauche jusqu'à ce que, finalement, il vienne s'ap30 pliquer contre le couvercle 10, auquel cas, pour une vitesse de rotation n4, l'anneau de galet est déplacé sur "avance" de l'angle /3. Lorsque la vitesse de rotation décroît, le début de l'injection est ramené sur OT lorsque la vitesse de rotation n3 est atteinte. Comme, alors 35 que le moteur à combustion interne est maintenant plus 8. chaud, la vanne de commande 34 est fermée, les pressions sont égalisées dans les deux chambres 12 et 13 de pression de commande, de sorte que le ressort le plus puissant 26 maintient le piston de réglage 7 dans la position représen5 tée. L'exemple de réalisation selon la figure 3, est essentiellement constitué comme celui de la figure 1, et fonctionne également comme celui-ci, de sorte que les mêmes parties sont affectées des mêmes références. Il se 10 différencie essentiellement en ce que la chambre droite de pression de commande, dans laquelle la pression est établie pour déplacer le piston de réglage 7 dans le sens "avance", est subdivisée par un piston d'appui 40 en une chambre de travail gauche 41, délimitée par le piston de 15 réglage 7 et une chambre de travail droite 42 délimitée par le couvercle 11. Le piston d'appui 40 est poussé vers le piston de réglage 7 par un ressort hélicoïdal de pression 43 prenant appui sur le couvercle 11, sa course de déplacement étant limitée par un anneau extensible 44 so20 lidaire du bottier dans le cylindre 6. Le piston d'appui comporte un appendice 45 dirigé vers le piston de réglage 7 contre lequel le ressort hélicoïdal de pression 16 dans la chambre 12 de pression de commande, pousse le piston de réglage 7. La chambre de travail gauche 41 est reliée par l'intermédiaire du perçage d'étranglement 15 à la chambre d'aspiration, de sorte que dans celle-ci, rbgne la même pression que la pression de refoulement dépendante de la pression dans la chambre d'aspiration. La chambre 30 de travail droite 42 éloignée du piston de réglage 7, est reliée par l'intermédiaire d'un étranglement 47 et d'une canalisation 48, avec le réservoir sans pression 24. Pour l'établissement d'une pression dans cette chambre de travail 42, celle-ci est reliée par l'intermédiaire d'une 35 canalisation 48 et d'une vanne de commande 49, au côté 9. refoulement de la pompe de refoulement 35, qui alimente la chambre gauche 12 de pression de commande et la chambre de travail 41 en carburant, sous une pression croissant en fonction de la vitesse de rotation. La vanne de comman5 de 49 est, tout comme dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, une vanne de passage 2/2, qui est commandée en fonction de la température du moteur à combustion interne. Cette vanne de commande 49, prend pour une température peu élevée, une position de fermeture et prend 10 pour une température croissante, une position de passage. La vanne de commande 49 et l'étranglement 47 font partie d'une commande en fonction de la température. En parallèle sur la pompe de refoulement 35, est branchée une soupape de commande de pression con15 nue en soi, grâce à laquelle, la pression dans la chambre d'aspiration de la pompe d'injection, peut être modifiée en fonction de la quantité de carburant refoulée. L'exemple de réalisation du dispositif de réglage selon la figure 3, fonctionne de la façon sui20 vane: Les parties mobiles sont représentées dans la position qu'elles prennent lors de l'arrêt et lors du démarrage du moteur à combustion interne, lorsque celui-ci est froid, avec une vitesse de rotation au démarrage se 25 situant au-dessous de la vitesse de rotation en marche à vide. Lors du démarrage du moteur à combustion interne, et donc du fait de la pression s'établissant par l'intermédiaire de la pompe de refoulement 35, une pression égale est établie dans la chambre 12 de pression de commande, 30 et dans la chambre de travail 41 par l'intermédiaire des perçages d'étranglement 14, 15, de sorte que le piston de réglage 7 est équilibré en pression, mais que, par contre, le piston d'appui 40, du fait que la chambre de travail droite est délestée en pression par l'intermédiaire de 35 l'étranglement 47, peut se déplacer vers la droite. Le 10. ressort hélicoïdal de pression 16, déplace alors le piston de réglage 7 dans la chambre 12 de pression de commande vers la droite, en direction d'un début d'injection "plus tardif". A partir d'une vitesse de rotation pour laquelle la pression de refoulement de la pompe de refoulement 5 correspond à la pression de délestage de la soupape de surpression 20, la pression dans la chambre de travail 41 est prépondérante, de sorte que le piston de réglage 7 est déplacé dans le sens "avance" vers la gauche. La commuta10 tion sur "avance" peut également être opérée en fonction de la température par la vanne de commande 49, qui, lorsque la température croitt, prend une position de passage et relie ainsi la chambre de travail 42 au côté refoulement de la pompe de refoulement 35. Par la pression s'établis15 sant ainsi dans la chambre de travail 42, et par l'action du ressort hélicoïdal de pression 43, le piston d'appui 40 est déplacé par rapport au piston de réglage 7, celui-ci étant déplacé vers la gauche dans le sens "avance". Dans les deux exemples de réalisation dé20 crits, la vanne de commande a été décrite sous la forme d'une vanne électromagnétique commandée par une sonde de température. Cette vanne peut toutefois être également actionnée par un élément à dilatation thermique. 1 1. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Dispositif de réglage du début de l'inJection dans une pompe d'injection de carburant, notamment dans une pompe dont les courses de pompage sont obtenuee 5 par uia entra nement à cames dont la partie montée dans le bottier (1) de la pompe est susceptible d'être réglée par rapport à la partie tournante qui lui est associée, en vue de décaler le début de l'injection, dispositif comportant un piston de réglage (7) sollicité par un ressort, 10 piston délimitant deux chambres de pression de commande (12, 13; 41, 42) susceptibles d'être alimentées avec la pression de refoulement dépendant de la vitesse de rotation d'une pompe d'injection de carburant (35), et sur lesquelles agit, d'une part, un ressort (16) s'opposant à un décalage en avance et, d'autre part, une butée élastique (27; 40) et limitée dans son déplacement, s'opposant à un décalage en retard, dispositif caractérisé en ce qu'une soupape de surpression (20) pour détendre la pression, est associée à l'une (12) des chambres de pression 20 de commande dans laquelle est établie une pression pour déplacer le piston de réglage 7) en vue d'un décalage en retard, contre l'action de la butée élastique (27; 40), tandis qu'à l'autre chambre de pression de commande (13; 42) est associée une soupape de commande (34; 49) comman25 dée en fonction de la température pour établir ou pour détendre la pression. 2.- Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée élastique (27) est disposée dans l'autre chambre de pression de commande 30 (13) et que la soupape de commande (34) est ouverte pour une température peu élevée. 3.- Dispositif de réglage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la butée élastique (27) est de forme annulaire, tandis que son déplacement est 35 limité par une tête co-axiale (28) fixe. 12. 4.- Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre chambre de pression de commande est subdivisée par un piston (40) susceptible de se déplacer, constituant la butée élastique, en deux 5 chambres (41, 42) dont l'une (41) qui est délimitée par le piston de réglage (7) est en permanence alimentée par la pression de refoulement, tandis que l'autre (42) est délestée en pression par la soupape de commande (49) commandée en fonction de la température pour une températu10 re peu élevée, et est alimentée par la pression de refoulement lorsque la température croit. 5.- Dispositif de réglage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston d'appui (40) et le piston de réglage (7) ont le même diamètre et sont 15 susceptibles de se déplacer dans le même cylindre (6).