Brevet FR2610043A1 — publié le 19880729

La présente invention concerne un dispositif d'amortissement pour un variateur d'instant d'injection réglé par force centrifuge, comportant des masselottes centrifuges disposées entre une partie primaire entraînée 5 par le vilebrequin d'un moteur à combustion interne et une partie secondaire reliée rigidement à l'arbre de la pompe d'injection de carburant et déplaçables lors d'une variation de la vitesse de rotation en opposition à la force d'un ressort de rappel, au moins une masselotte 10 centrifuge comportant un évidement cylindrique servant à recevoir un piston d'amortissement, ainsi qu'une alimen- tation en huile qui aboutit, par l'intermédiaire d'un trou d'étranglement, à une chambre de pression d'huile formée par l'évidement et délimitée par le piston 15 d'amortissement. Dans des moteurs diesel actuels, on utilise d'une manière connue des variateurs d'instant d'injection opérant mécaniquement pour le réglage du début d'injec- tion ou du début de refoulement. Les variateurs produisent, 20 lors d'une augmentation de la vitesse de rotation du moteur, un mouvement relatif entre la partie secondaire située du côté de la pompe d'injection et la partie primai- re située du c6té de l'entraînement. Les masselottes centri- fuges,soumises à cet effet à l'action de la force centrifu- 25 ge et coulissant radialement vers l'extérieur en opposi- tion à la force exercée par des ressorts, déplacent la partie secondaire par rapport à la partie primaire dans une direction permettant d'avancer le début de refoulement. D'après la demande de brevet allemand DE-OS 30 34 OO 812, il est connu un variateur d'instant d'injection de ce genre dans lequel deux masselottes centrifuges en forme de demi-lune comportent chacune un évidement cylindrique pourvu d'un dispositif d'amortissement. Celui- ci comporte un piston d'amortissement guidé dans l'évide- 35 ment de la masselotte centrifuge et qui s'appuie contre la surface périphérique intérieure de la partie primaire en étant soumis, lors d'un mouvement de la masselotte 2610043 2 centrifuge provoqué par la force centrifuge, à un enfonce- ment, en opposition à la force d'un ressort, dans l'évi- dement rempli d'huile par l'intermédiaire d'un trou d'étranglement. L'amortissement est ainsi engendré lors 5 d'une augmentation de la vitesse de rotation. Il s'est avéré que, dans un moteur, la partie secondaire du variateur est soumise, par rapport à sa partie primaire, à des oscillations qui sont engendrées par la non-uniformité de marche du moteur, et notamment 10 par les crêtes de couple se produisant dans la pompe d'injection. Ces oscillations produisent des fluctuations stochastiques indésirables du début d'injection et, dans des cas les plus défavorables, des dommages au variateur d'instant d'injection. 15 La présente invention a pour objet de remédier d'une manière simple aux inconvénients précités en empê- chant des couples produits du côté secondaire d'exercer un effet de réaction sur le variateur d'instant d'injection. Ce problème est résolu conformément à l'inven- 20 tion en ce que l'évidement est réalisé sous la forme d'un trou borgne obturé radialement vers l'extérieur et en ce que le piston d'amortissement est maintenu en direction radiale du côté primaire et empêche, lors d'une sollicita- tion par un couple, le mouvement de translation de la 25 masselotte centrifuge. Par les moyens conformes à l'invention, les oscillations se produisapt du côté secondaire et qui sont engendrées notamment pendant les processus d'injection par suite des fortes crêtes de couple, sont amorties, c'est-à- 30 dire que le tampon d'huile placé au-dessus du piston d'amortissement amortitle mouvement de la masselotte centrifuge. Selon d'autres particularités de l'invention : - le piston d'amortissement est réalisé comme un piston 35 creux comportant une partie de fond dirigée vers l'arbre de pompe et qui contient le trou d'étranglement relié à l'alimentation en huile. 261004? 3 - La partie de fond comporte une gorge dans laquelle est engagé un têton de sécurité fixé du côté primaire. - La partie de fond est guidée dans un évidement adapté d'un manchon monté de façon à pouvoir tourner concentri5 quement à l'arbre de pompe et qui constitue simultanément un moyeu d'un pignon de chaîne d'entraînement. - Le manchon comporte un méplat, dirigé vers la masselotte centrifuge et contre lequel s'appuie de façon étanche et sous l'assistance d'une force élastique la partie de 10 fond du piston d'amortissement. - Le ressort, soumis déjà à une précontrainte dans la position initiale de la masselotte centrifuge, s'appuie d'un côté contre le fond du trou borgne et de l'autre côté contre la partie de fond du piston d'amortissement. 15 - Le manchon comporte un trou radial d'admission d'huile, dans lequel débouche le trou d'étranglement. - Il est prévu dans le piston d'amortissement un clapet anti-retour obturant le trou d'étranglement et par l'intermédiaire duquel le volume d'amortissement peut 20 seulement être rempli, mais cependant une sortie d'écoulement à partir du volume d'amortissement s'effectue par l'intermédiaire d'un trou d'étranglement débouchant dans un volume exempt de pression du variateur d'instant d'injection. 25 - La masselotte centrifuge glisse, lors d'une variation de la vitesse de rotation, d'une part sur une voie de guidage placée du côté primaire et orientée parallèlement à l'axe du piston d'amortissement et, d'autre part, sur une voie de guidage de courbure concave, située du 30 côté secondaire. - La masselotte centrifuge est agencée en forme de cylindre et est en contact linéaire avec les voies de guidage. - La masselotte centrifuge est, du côté primaire, plane et parallèle à la voie de guidage tandis que, du côté secon- 35 daire, elle est incurvée de telle sorte que le rayon de courbure soit plus petit que celui de la voie de guidage. 2610043 4 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : 5 la figure 1 représente en vue en coupe le variateur d'instant d'injection auquel est intégré un dispositif d'amortissement conformément à l'invention, la figure 2 représente à échelle agrandie un détail de la réalisation de la figure 1, 10 la figure 3 représente un autre exemple de réalisation comportant un piston d'amortissement assisté par force élastique, la figure 4 représente à échelle agrandie un détail de la réalisation de la figure 3, avec un clapet anti-retour. 15 Sur la figure 1 est représenté un variateur d'instant d'injection 1, prévu pour des moteurs à combus- tion interne à compression d'air, réglé par force centrifu- ge et pourvu d'un dispositif d'amortissement 2 fonction- nant hydrauliquement. Le variateur se compose d'une partie 20 primaire 3 entrainée par le vilebrequin du moteur à combustion interne et d'une partie secondaire 5 reliée rigidement à l'arbre 4 d'une pompe d'injection. Entre la partie primaire et la partie secondaire, il est prévu des masselottes centrifuges 10, 11, en forme de cylindres, 25 placées dans des positions diamétralement opposées, glissant le long de voies de guidage 6, 7 et 8, 9 et qui, lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente, de même que l'effet de la force centrifuge, sont refoulées radialement vers l'extérieur eh opposition à la direction 30 de forces de ressorts de rappel 12, 13, en déplaçant ainsi la partie secondaire 5 de quelques degrés par rapport à la partie primaire 3 pour avancer l'instant d'injection. Les voies de guidage 6, 9 placées du côté secondaire et ayant une courbure concave sont disposées en regard des 35 voies de guidage 7, 8 placées du côté primaire et ayant un profil plan. 261004? 5 Dans la masselotte centrifuge 10 est logé le dispositif d'amortissement 2 ; à cet égard, il est prévu dans un évidement cylindrique 14, ouvert en direction de l'arbre de pompe 4 et réalisé sous la forme d'un trou 5 borgne, un piston creux d'amortissement 15 dont le côté ouvert 16 est dirigé vers le fond 16 du trou borgne et dont la partie de fond 17 est dirigée vers l'arbre de pompe 4. Dans la position du piston d'amortissement 15 10 qui est représentée sur les figures 1 et 2, seulement la partie de fond 17 sort du trou borgne et est guidée dans un évidement adapté 18 d'un manchon 19, monté de façon à pouvoir tourner concentriquement à l'arbre de pompe 4 et qui constitue simultanément le moyeu d'un pignon 20 de 15 chaîne d'entraînement. Un téton de sécurité 21, encastré solidement dans le manchon 19, est engagé dans une gorge 22 de la partie de fond 17 de telle sorte que le piston d'amortissement 15 soit maintenu dans une direction radiale ( figure 2 ). La cavité 15' formée par le piston 20 d'amortissement est reliée au circuit d'huile du moteur par l'intermédiaire d'un trou central d'étranglement 23 ménagé dans la partie de fond 17 et par l'intermédiaire d'un trou radial 24 d'admission d'huile qui est formé dans le manchon.19. 25 L'autre trou d'étranglement 25, encore disposé dans la partie de fond 17, sert à une évacuation d'air et coopère avec le trou d'étranglement 25 comme étrangle- ment d'amortissement. Sur la figure 3, le dispositif d'amortissement 30 2 est logé dans une masselotte centrifuge plus grosse. Dans ce cas, un effet d'amortissement additionnel est obtenu grâce à la surface d'application relativement grande de la masselotte centrifuge 10, dont la surface de glissement 26 placée du côté primaire a un profil plan de 35 même que la voie de guidage 7, tandis que sa suaice de glissement 27 placée du côté secondaire a un profil convexe ayant un rayon de courbure qui est plus petit que celui de 2610043 6 la voie de guidage 6 associée. Dans le piston d'amortissement 15, il est prévu un ressort 28, qui s'appuie d'un côté contre le fond 16 du trou borgne et de l'autre côté contre la partie de 5 fond 17 du piston d'amortissement 15 et qui applique, dans toutes les conditions de marche du moteur, le piston d'amortissement 15 de façon étanche et efficace contre un méplat 29 du manchon 19. On est ainsi assuré que le volume d'amortissement soit rempli d'huile. Le trou 10 d'étranglement 25 sert également à évacuer l'air et agit comme un étranglement d'amortissement. Sur la figure 4, le piston d'amortissement 15 est représenté avec un clapet anti-retour 30 intégré, dont la bille 32, servant d'organe obturateur et appliquée 15 par un ressort 31 contre le siège du clapet, assure la fermeture du trou d'étranglement 23. La bille 32 permet seulement à l'huile de pénétrer dans le volume d'amortissement par l'intermédiai- re du trou d'étranglement 23. Un écoulement en sens inver- 20 se est empêché par la bille 32 sollicitée par le ressort. L'amortissement est seulement produit par un écoulement d'huile sortant du trou d'étranglement 25 pour pénétrer dans un volume 33, exempt de pression, du variateur d'instant d'injection. 25 Grâce à l'utilisation du clapet anti-retour 30, il est possible d'obteni de grar.es forces d'amortis- sement avec remplissage rapide du volume d'amortissement. 2610043 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amortissement pour un variateur d'instant d'injection réglé par force centrifuge, comportant des masselottes centrifuges disposées entre une 5 partie primaire entraînée par le vilebrequin d'un moteur à combustion interne et une partie secondaire reliée rigidement à l'arbre de la pompe d'injection de carburant et déplaçables lors d'une variation de la vitesse de rotation en opposition à la force d'un ressort de rappel, 10 au moins une masselotte centrifuge comportant un évidement cylindrique servant à recevoir un piston d'amortissement, ainsi qu'une alimentation en huile qui aboutit, par l'intermédiaire d'un trou d'étranglement, à une chambre de pression d'huile formée par l'évidement et délimitée par le 15 piston d'amortissement,caractérisé en ce que l'évidement (14) est réalisé sous la forme d'un trou borgne obturé radialement vers l'extérieur et en ce que le piston d'amortissement (15) est maintenu en direction radiale du côté primaire et empêche, lors d'une sollicitation par un 20 couple, le mouvement de translation de la masselotte centrifuge (10). 2. Dispositif d'amortissement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le piston d'amortissement (15S) est réalisé comme un piston creux comportant une 25 partie de fond (17) dirigée vers l'arbre de pompe (4) et qui contient le trou d'étranglement (23) relié à l'alimen- tation en huile. 3. Dispositif d'amortissement selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que la partie de fond (17) 30 comporte une gorge (22) dans laquelle est engagé un têton de sécurité (21) fixé du côté primaire. 4. Dispositif d'amortissement selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie de fond (17) est guidée dans un évidement adapté (18) d'un 35 manchon (19) monté de façon à pouvoir tourner concentrique- ment à l'arbre de pompe (4) et qui constitue simultanément un moyeu d'un pignon de chaîne d'entraînement (20). 2610043 8 5. Dispositif d'amortissement selon une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le manchon (19) comporte un méplat (29), dirigé vers la masselotte centrifuge (10) et contre lequel s'appuie de façon étanche 5 et sous l'assistance d'une force élastique la partie de fond (17) du piston d'amortissement (15). 6. Dispositif d'amortissement selon la revendica- tion 5, caractérisé en ce que le ressort (28), soumis déjà à une précontrainte dans la position initiale de la masse- 10 lotte centrifuge (10), s'appuie d'un côté contre le fond (16) du trou borgne et de l'autre côté contre la partie de fond (17) du piston d'amortissement (15). 7. Dispositif d'amortissement selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le manchon 15 (19) comporte un trou radial (24) d'admission d'huile, dans lequel débouche le trou d'étranglement (23). 8. Dispositif d'amortissement selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le piston d'amortissement (15) un clapet anti- 20 retour (30) obturant le trou d'étranglement (23) et par l'intermédiaire duquel le volume d'amortissement peut seulement être rempli, une sortie d'écoulement & Dartir du volume d'amortissement s'effectuant cependant par l'intermédiaire d'un trou d'étranglement (25) débouchant 25 dans un volume (33) exempt de pression du variateur d'instant d'injection. 9. Dispositif d'amortissement selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la masse- lotte centrifuge (10) glisse, lors d'une variation de la 30 vitesse de rotation, d'une part sur une voie de guidage (7) placée du côté primaire et orientée parallèlement à l'axe du piston d'amortissement (15) et, d'autre part, sur une voie de guidage (6) de courbure concave, située du côté secondaire. 35 10. Dispositif d'amortissement selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la masse- lotte centrifuge (10) est agencée en forme de cylindre et 2610044 9 est en contact linéaire avec les voies de guidage (6, 7). 11. Dispositif d'amortissement selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la masse- lotte centrifuge (10) est, du côté primaire, plane et 5 parallèle à la voie de guidage tandis que, du côté secon- daire, elle est incurvée de telle sorte que le rayon de courbure soit plus petit que celui de la voie de guidage (6).