Brevet FR2596105A3 — publié le 19870925

FR 2596105 A3 19870925 FR 8703960 A 19870323 Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, dans laquelle la chemise de cylindre de la pompe est réalisée en une seule partie ". Etat antérieur. L'invention concerne une pompe d'injection de combustible pour moteurs à combustion interne selon le type de la revendication principale avec au moins un élément de pompe, dont le cylindre de pompe, ayant la 10 forme d'une chemise cylindrique, est dans une certaine mesure mobile en rotation et positionnable dans un perçage correspondant du carter de pompe, afin de permettre le réglage de débit, et dont le piston de pompe est entrainé en va et vient dans une course de travail et susceptible 15 de tourner par rapport à la commande de carburant comprenant au moins un tiroir de commande mobile axialement l'intérieur d'un évidement du cylindre de pompe sur le piston de pompe, pour permettre la commande du débit de combustible. Dans une pompe d'injection de combustible 20 connue de ce genre, (DE-OS 34 28 174) l'évidement est réalisé par une ouverture traversant radialement la chemise de cylindre de pompe, de telle sorte qu'il n'y a plus que deux raccords latéraux de liaison et que les efforts axiaux et radiaux ne sont supportés que par ces 25 raccords relativement faibles. Les chemises de cylindre de ce genre sont par conséquent notoirement affaiblies par l'évidement qui est prévu pour recevoir le tiroir de ?596105 commande. Cet affaiblissement peut surtout agir de manière néfaste, lorsque la chemise de cylindre de pompe est serrée par vis après ajustage sur une bride de la chemise de cylindre et s'appuie axialement dans sa partie 5 inférieure sur un épaulement du carter de pompe, ou bien également radialement sur la paroi de l'alésage du carter qui reçoit la chemise de cylindre de pompe. Si le cylindre n'est pas assez robuste, des déformations de la chemise de cylindre peu10 vent survenir lors du serrage dans le cas d'erreurs de tolérances axiales ou radiales mêmes limitées, de telle sorte que le piston de pompe, guidé de manière étanche aussi bien au-dessus qu'endessous de l'évidement dans l'alésage de cylindre, qui n'est à présent plus position15 né exactement, est soumis à des forces supplémentaires de frottement qui peuvent mener à une usure prématurée et à des inétanchéités. Dans un autre mode de réalisation connu de pompe d'injection de carburant (EP-A-0181402, 20 figure 4), la chemise de cylindre de pompe est réalisée en deux éléments, dans lesquels l'évidement est réalisé par un perçage axial (la pompe étant vue du haut). Dans cet alésage est ensuite introduite la partie supérieure de la chemise pourvue de la bride et 1' on réalise par un fraisage un accès radial à l'alésage. Les deux pièces seront reliées ensemble, soit par un procédé de frêtage ou bien par un brasage. L'évidement ainsi réalisé est ouvert par le fraisage tourné en direction du réglage du tiroir sur un côté, à l'équipement de commande, afin que 30 le tiroir de régulation puisse être introduit d'un côté et qu'il existe de l'autre côté une possibilité d'intervention pour réaliser son réglage. On atteint certes par cette disposition en forme de niche de l'évidement une stabilité rela35 tivement élevée contre les défauts d'alignement et de serrage; la fabrication est toutefois coûteuse, car les deux pièces de chemise de cylindre de pompe devraient déjà être alignées exactement au moment de leur liaison. Des passes de travail supplémentaires sont ainsi nécessaires, avec des outils chers, à l'occasion desquelles les défauts d'alignement ne pourront pas,malgré tout1être exclus. La pompe d'injection de carburant selon l'invention est caractérisée en ce que la chemise de cylindre de la pompe est réalisée en une seule partie, 10 et que l'évidement prévu dans le cylindre de pompe pour la tenue du tiroir de commande ne présente radialement qu'un accès sur un seul côté, par rapport à l'axe du cylindre, pour l'introduction du tiroir de commande et que l'évidement - vu du côté de l'accès - dispose de parois 15 latérales parallèles, et présente sur l'état antérieur l'avantage d'exclure largement les défauts d'alignement malgré sa fabrication extrêmement simple, ce qui se traduit avant tout par une longue durée de vie de la pompe. Dans le milieu technique, régnait un préjugé face à cette 20 disposition de la chemise de cylindre de pompe, car il était tiré argument de ce que lors du traitement thermique de pièces qui ne sont pas de forme symétrique par rapport à un axe, des défauts d'alignement devaient survenir du fait d'accumulation de masse d'un seul côté. Pour cette 25 raison, la chemise de cylindre de la pompe d'injection de carburant connue est réalisée en deux parties. On obtient surtout, avec les parois latérales parallèles, que l'épaisseur résiduelle de paroi soit exécutée de manière semblable à celle des chemises ne présentant seulement que deux 30 pièces de liaisons - aussi épaisse que possible, ainsi très voisine par rapport au tiroir de commande. On atteint ainsi une plus grande rigidité et un moment d'inertie élevé correspondant par rapport aux sollicitations en flexion provenant des efforts d'entraînement asymétriques. 35 Selon un développement. avantageux de l'invention, l'évidement sera réalisé par usinage avec enlèvement de copeaux. Un tel usinage mécanique est possible à faible coût, et certainement sans risque de déformation ou de modification de longueur, qui pourraient conduire à des défauts d'alignement. Selon un autre développement avantageux de l'invention, la paroi arrière de l'évidement vu depuis l'accès - est de forme voisine à une forme cylindrique extérieure et bénéficie d'une-épaisseur maxilO male de paroi de la chemise du cylindre, de façon étagée. De cette manière, l'évidement peut être réalisé.aussi grand que possible par l'utilisation d'une fraise à queue comme c'est évident pour le tiroir de commande, grâce à sa dimension radiale, de telle sorte que la paroi restan15 te puisse supporter un optimum d'efforts. Selon une variante de développement avantageuse de l'invention, la partie arrière de l'évidement peut être réalisée par usinage cylindrique au moyen d'un fraise sphérique. Egalement de ce fait, on peut atteindre un meilleur rapprochement entre la paroi intérieure de l'évidement et la surface extérieure du tiroir de commande et de ce fait une amélioration de la stabilite. Selon un développement supplémentai25 re avantageux de l'invention, on réalise dans la paroi arrière de l'évidement une lumière de passage en forme de rainure, courant dans l'axe de la pompe, avec des parois parallèles, pour le guidage en rotation du tiroir de commande, de telle sorte qu'au premier ajustage, la position en rotation du tiroir de commande soit déterminée par rapport au piston de la pompe et que la lumière de passage soit réalisée avec une fraise à queue lors du même bridage et ensemble avec l'évidement. Selon une variante de développement 35 avantageuse de l'invention, l'évidement peut être réalisé par coulée du cylindre de pompe, ne restant à usiner à cette occasion que l'alésage recevant le piston et la paroi extérieure de cylindre. On trouvera dans la description sui5 vante, les dessins explicatifs servant à une meilleure compréhension de l'invention. Dessins: Deux modes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés dans les dessins et vont 10 être décrits de manière plus détaillée dans ce qui suit. - la figure 1 représente une coupe partielle dans une partie de pompe d'injection de carburant selon le premier mode de réalisation, contenant la chemise de cylindre de pompe correspondant à l'invention, - la figure 2 représente une coupe transversale effectuée selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 représente une vue partielle du seul cylindre de pompe selon la flèche III de la figure 1, - la figure 4 représente une coupe longitudinale dans une 20 chemise de cylindre de pompe du deuxième mode de réalisation, - la figure 5 représente une coupe transversale selon la ligne V-\ de la figure 4 et - la figure 6 est une vue partielle selon la flèche VI de 25 la figure 4. Description des modes de réalisation. Dans le premier mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, il est montré une chemise de cylindre 2 d'une pompe d'injection de carburant, dans 30 un carter de pompe 1 qui n'est représenté seulement que partiellement. Des pistons de pompe 3 travaillent dans des chemises de cylindre 2 installées en ligne dans un tel carter de pompe 1, qui sont entrainés, pour ce qui concerne leur déplacement axial, par l'arbre à cames qui 35 n'est pas représenté ici. Dans le chemise de cylindre 2 est réalisé-un évidement 4 borgne, qui reçoit le tiroir de commande 5 mobile axialement sur le piston de pompe. Le tiroir de commande 5 peut être décalé axialement au moyen d'un levier excentré 6, ce levier étant pour ce faire pourvu d'une tête 7 qui engrène dans une gorge transversale 8 du tiroir de commande. Le piston de pompe peut être tourné d'un certain angle par une douille 9, en ce que la douille 9 engrène dans un méplat 10 du piston de pompe 3, le mou10 vement de course de celui-ci étant libre. La douille 9 présente une couronne dentée dans sa partie supérieure, dans laquelle engrène une crémaillère servant de tige de régulation. Tout autre équipement peut naturellement servir de moyen de rotation. Le piston de pompe 3 sera pres15 sé par un poussoir sur la came d'un arbre à cames, au moyen d2un ressort 12 qui s'appuie sur une rondelle de ressort 13. Des rainures obliques 15 sont disposées sur la surface externe du piston de pompe 3, qui débouchent à leur extrémité supérieure 16 dans des rainures longitudinales 17. Les extrémités supérieures des rainures longitudinales 17 sont reliées ensemble par un alésage 18 transversal courant radialement, dans lequel débouche un alésage borgne 19, courant centralement dans 25 le piston de pompe. qui se termine sur la surface frontale 21 du piston de pompe 3 délimitant l'enceinte de travail de la pompe 20. L'alésage transversal 18 et l'alésage borgne 19 forment une liaison entre la rainure oblique 15 et l'enceinte de travail de la pompe 20. Deux alésages 30 radiaux de coupure 22 sont prévus dans le tiroir de commande 5 pour la détermination du débit d'injection, qui travaillent ensemble avec les rainures obliques 15 et les rainures longitudinales 17. Les rainures longitudinales 17 possèdent en bas et en haut des arêtes vives de com35 mande 24 et 25, qui agissent ensemble avec les arêtes également de commande formant les surfaces frontales 26 et 27 du tiroir de commande 5. Ainsi qu'il est particulièrement clair dans la figure 2, le passage 30 entre parois laté5 rales 23 et paroi arrière 28 de l'évidement 4 est de forme étagée. Ces étages apparaissent lors de l'usinage avec enlèvement de copeaux avec la fraise dite fraise à queue, étant recherché de ne s'approcher qu'autant que nécessaire de l'enveloppe extérieure 29 de la chemise de cylindre 10 2, afin de bénéficier d'une épaisseur suffisamment rigide des parois, malgré l'intervalle nécessaire pour le tiroir de commande 5. On a indiqué par des pointillés à la figure 3 le diamètre 31 des fraises, avec lesquelles cet 15 évidement 4 a été réalisé. C'est pourquoi, les rayons 32 subsistant dans le passage de l'évidement 4 depuis les parois latérales 23 vers les parois limites supérieures et inférieures 33 ne gênent pas, car le tiroir de commande 5 est également pourvu des rayons ou bien des arêtes 20 biseautées correspondants, ou bien on déterminera la cote de construction de l'évidement 4 pour être d'une valeur correspondant à celle nécessitée par la cote de la course du tiroir de commande 5. Dans le deuxième mode de réalisation, 25 représenté dans les figures 4 à 6, l'évidement 104 est semblable à celui du premier mode de réalisation; les passages 130, entre les parois latérales 123 et la paroi arrière 128 sont également arrondies, également avec les rayons 132, de telle sorte que soit réalisable une meil30 leure adaptation à la forme du tiroir de commande. L'épaisseur de la paroi est au minimum aussi forte que celle située sur la paroi arrière 128 et des rayons 132 par rapport à la surface extérieure 129. En supprimant les étages, on rend possible un rapprochement supplémen35 taire entre le tiroir de commande, qui n'est pas repré- senté ici et la paroi intérieure de l'évidement 104, de telle sorte que l'on peut atteindre une optimisation supplémentaire des proportions des dimensions avec une amélioration correspondante de la rigidité de la chemise de cylindre 2. Un passage arrondi de cette manière sera obtenu soit par usinage au moyen d'une fraise sphérique 34, comme représenté en pointillé dans les figures 4 et 5, soit par coulée de l'ensemble de la chemise de 10 cylindre. Une lumière de passage 35 en forme de rainure, avec des parois parallèles 36 est prévue dans la paroi arrière 125 de l'évidement 104, dans laquelle peut engrèner un équipement de guidage du tiroir de com15 mande, de telle sorte que le tiroir de commande puisse en fait effectuer un mouvement axial, mais être assuré contre toute rotation. Cette pompe d'injection de carburant, selon l'invention, travaille de la manière suivante, ex20 pliquée à l'aide de la figure 1: Lorsque le piston de pompe 3 prend la position inférieure représentée dans la figure 1, les rainures longitudinales 17 du tiroir de commande 5 sont libérées, de telle sorte que le carburant puisse s'écou25 ler pratiquement sans effet de laminage, dans l'enceinte de travail de la pompe 20, passant par le canal formé par l'alésage transversal 16 et l'alésage borgne 19. Dès que commence ensuite la course de travail du piston de pompe 3, la rainure longitudinale 17 plonge plus ou moins tôt 30 dans le tiroir de commande, selon la position axiale du tiroir de commande 5. Dès que l'arête de commande inférieure 24 de la rainure longitudinale 17 passe devant l'arête frontale inférieure 26 du tiroir de commande 5, la pression nécessaire pour l'injection peut s'établir dans l'enceinte de travail de la pompe 20 et le refoule- ment du carburant vers le moteur, donc l'injection, peuvent commencer. Cette injection a lieu pendant tout le temps, jusqu'à ce que l'alésage de coupure 22 du tiroir de commande soit déclenché par la rainure en biais 15 et que l'alimentation au moteur soit interrompue. Dans-la course restante, du piston de pompe 3, le carburant s'écoule hors de l'enceinte de travail de la pompe 20. A partir d'une position axiale déterminée du tiroir de commande 5, la rainure longitudinale 17 émerge au-dessus du 10 tiroir de commande 5, l'arête frontale la plus haute 27 libérant alors partiellement la rainure longitudinale 17. Toutes les caractéristiques mentionnées dans la description précédente, ainsi que celles qui ressortent seulement des dessins, sont parties constituti15 ves de l'invention, même si elles n'ont pas particulièrement été mises en relief et en particulier pas été mentionnées dans les revendications. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne avec au moins un élément de pompe, dont le cylindre de pompe, ayant la forme d'une chemise cylindrique, est dans une certaine mesure mobile en rotation et positionnable dans un perçage correspondant du carter de pompe, afin de permettre le réglage de débit, et dont le piston de pompe est entraîné en va et vient dans une course de travail et susceptible 10 de tourner par rapport à la commande de carburant comprenant au moins un tiroir de commande mobile axial-ement à l'intérieur d'un évidement du cylindre de pompe sur le piston de pompe, pour permettre la commande du débit de combustible, caractériséeen ce que la chemise de cylindre 15 de la pompe (2, 102) est réalisée en une seule partie, et que l'évidement (4, 104) prévu dans le cylindre de pompe (2, 102) pour la tenue du tiroir de commande (5), ne présente radialement qu'un accès sur un seul côté, par rapport à l'axe du cylindre, pour l'introduction du tiroir 20 de commande et que l'évidement (4, 104) - vue du côté de l'accès - dispose de parois latérales parallèles (23, 123). 2 ) Pompe d'injection de carburant, selon la revendication 1, caractérisée en ce que 1'éi25 dement (4. 104) est réalisé selon une méthode d'usinage à enlèvement de copeaux. 3 ) Pompe d'injection de carburant, selon la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi arriere (28) de l'évidement (4) - vue du côté de l'acces 30 est réalisée graduellement au voisinage de la forme cylindrique extérieure et pour obtenir une épaisseur maximale de paroi de la chemise de cylindre (2). 4 ) Pompe d'onjection de carburant, selon la revendication 2, caractérisée en ce que - vu du 35 côté de l'accès - la paroi arrière (126) de l'évidement ll (104) est réalisée par usinage au moyen d'une fraise sphérique (34) en une forme approximativement semi-cylindrique. ) Pompe d'injection de carburant, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'on trouve une lumière de passage (35) en forme de rainure à parois (36) parallèles, située sur la paroi arrière (128) de l'évidement (104), courant dans l'axe de la pompe, et servant au guidage en rotation du 10 tiroir de commande. 6 ) Pompe d'injection de carburant, selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évidement (104) est réalisé par coulée de la chemise de cylindre (102).