Brevet FR2604484A1 — publié le 19880401

"Pompe d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne de véhicule" L'invention concerne une pompe d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne de véhicule, avec un organe de réglage mesurant les débits d'injection de carburant et avec un dispositif de réglage actionnant l'organe de réglage de débit, qui est soumis à l'action d'un dispositif à ressort de réglage servant de grandeur de conduite de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, à l'action d'un régulateur centrifuge dépendant de la vitesse de rotation et à l'action d'un dispositif d'amortissement et qui possède un levier de réglage ainsi qu'un levier possédant le même axe et travaillant avec celui-ci, caractérisé en ce que le dispositif à ressort de réglage et le régulateur centrifuge, sur lequel se trouve un levier et le dispositif d'amortissement entraîné par ce levier engrènent le levier de réglage actionnant l'organe de réglage. Dans une telle pompe, connue selon 3P-PS 56-206 670, il est adjoint un dispositif d'amortis- sement au dispositif de réglage pour l'organe de réglage de débit de carburant, afin d'empêcher un à-coup du véhicule en cas de changement de vitesse ou bien de charge surgissant soudainement. Ce dispositif d'amortis- sement composé d'un cylindre d'amortissement hydraulique est relié avec le dispositif de réglage au moyen d'un levier de tension qui est chargé par la force d'un dispositif à ressort de réglage et qui agit à contre sens aux fonctionnement à charge partielle et à pleine charge du moteur à combustion interne par le levier de réglage, contre l'action du régulateur centrifuge. Du fait que la force différentielle entre ces deux forces décroît en fonction quadratique de la vitesse de rotation et qu'à cette occasion le temps de réponse du dispositif d'amortissement croit avec l'augmentation de la vitesse de rotation, un à-coup du véhicule ne peut être évité efficacement pour la plage complète de vitesse de rotation du moteur à combustion interne. Il est connu, en outre, selon DE-OS 3 174 701, un dispositif de réglage pour un organe de réglage de débits de carburant d'une pompe d'injection de carburant dans laquelle le dispositif à ressort de réglage et le régulateur centrifuge n'agissent pas sur le levier de régulation, mais sur un levier entrainant celui-ci, de telle sorte que le levier de réglage est réglable avec un faible effort. La pompe d'injection de carburant selon l'invention, a par contre l'avantage qu'un amortissement régulier est rendu possible sur toute la plage de vitesse de rotation par l'accouplement du dispositif d'amortissement avec le levier de réglage qui ne présente qu'une force de réglage limitée, indépendante de la vitesse de rotation. Le temps de réponse peut être réglé à la valeur nécessitée par un dimensionnement adapté du dispositif d'amortissement. De ce fait, le comportement dans le temps du dispositif de réglage de débit d'alimentation de carburant est accordable aux valeurs nécessaires. Des perfectionnements et des développements avantageux de l'invention sont indiqués dans la description qui suit À Suivant une disposition de l'inventionle dispositif d'amortissement possède un piston d'amortis- sement hydraulique, qui est soumis à la pression de l'espace intérieur de la pompe d'injection de carburant et qui possède un alésage de laminage avec une soupape de surpression lui étant raccordée. Suivant une autre disposition de l'inven- tion le dispositif d'amortissement agit en amortissement dans les deux directions d'ajustement. Suivant une autre disposition de l'inven- tion sur le levier de réglage, engrène, en outre, un dispositif à ressort de marche à vide qui est fixé au carter sur son autre extrémité. Suivant une autre disposition de l'inven- tion le dispositif à ressort de marche à vide est régla- ble par un organe mobile. Un avantage particulier est donné par le dispositif à ressort de réglage agissant sur le levier de régulation et suspendu rigidement dans le carter, car il est atteint par ce fait une séparation des forces du ressort de réglage et du ressort de marche à vide. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentées dans le dessin et sont expliquées plus en détail dans la description suivante. - la figure 1 montre un premier exemple de réalisation d'une pompe d'injection de carburant avec un dispositif de réglage simplifié en coupe, - la figure 2 montre un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif de réglage simplifié en vue de côté. Un piston de pompe 3 travaille dans un alésage de cylindre 2, dans le carter 1 d'une pompe d'injection de carburant. Le piston de pompe est déplacé dans un mouvement de va et vient et tournant simultané- ment par un entraînement qui n'est pas représenté en détail. Le volume de travail de pompe 4 de cette unité de pompage est alimenté en combustible par des rainures longitudinales 5 disposées dans la surface de la chemise du piston de pompe et un canal 6 s'étendant dans le carter 1, pendant la course d'aspiration du piston 3, depuis une capacité d'aspiration 7 située dans le carter 1. Pendant la course de refoulement du piston de pompe 3, le carburant est alimenté, partant du volume de travail de la pompe 4 et arrivant dans un canal longitudinal 8 s'écoulant dans le piston de pompe 3, le combustible partant de là étant alimenté par une rainure longitudinale de répartition 10 en fonction de la position en rotation du piston de pompe 3 pour arriver dans l'une des conduites d'alimentation 11, qui sont réparties à la périphérie de l'alésage cylindrique 2 en fonction du nombre de cylindres du moteur à combustion interne. Un tiroir de réglage 16 de forme annulaire est déplaçable sur le piston de pompe 3 et commande pendant le déroulement de la course de refoulement du piston de pompe 3 un alésage radial 17 qui est en rela- tion avec le canal longitudinal 8 et produit ainsi une liaison directe entre ie volume de travail 4 et la capacité d'aspiration 7, de telle sorte que le carburant résiduel, alimenté par le piston de pompe 3 ne soit plus amené aux conduites d'alimentation 11 à partir de ce point de calage de commande. Suivant la position du tiroir de réglage 16 la liaison avec la capacité d'aspiration 7 se trouve ouverte plus tôt ou bien plus tard lors de la course de refoulement du piston de pompe 3 et l'alimentation en carburant se trouve inter- rompue.Plus le tiroir annulaire 16 se trouve poussé plus loin dans la position du point mort haut du piston de pompe 3, plus le débit de carburant d'alimentation pompé par le piston de pompe dans les conduites d'alimentation 11 et dans les injecteurs, non représentés, se trouve important. Le tiroir annulaire 16 est déplacé par un levier de réglage 18, à deux bras, également dénommé levier de débits, qui est oscillant autour d'un axe 19 et qui engrène avec une tête 20 à une de ses extrémités dans un évidement 21 du tiroir annulaire 16. L'axe 19 qui est essentiellement parallèle à l'axe du piston de pompe 3 est déplaçable pour effectuer le réglage. De plus, l'axe 19 est disposé dans un balancier de réglage 12 qui est monté oscillant dans le carter 1 et est maintenu dans une certaine position par un ressort de compression 13 et une vis de réglage 14. En outre, un levier à un bras 22, égale- ment dénommé levier de tension, est oscillant autour de l'axe 19. Un ressort de réglage 24 agit sur ce levier après une certaine course morte, une de ses extrémités étant suspendue à un levier de régulateur de vitesse 25 et l'autre de ses extrémités traversant un alésage 26 à l'extrémité extérieure du levier 22 et est pourvue d'une rondelle d'arrêt 27. Un manchon de réglage 29 d'un régulateur centrifuge 30 agit sur le levier 22 dans le sens opposé à la force du ressort de réglage 24. Le régulateur centrifuge est entraîné par une transmission non représentée, en fonction de la vitesse de l'entraîne- ment du piston de pompe. Il possède plusieurs masselottes 33 situées dans un carter 32, qui agissent avec des prolongements 34 situées sur le bord inférieur d'un manchon de réglage 29 déplaçable longitudinalement sur un axe 35. Une butée 36 fixe sur le carter limite le mouvement d'oscillation du levier 22 par rapport au régulateur centrifuge 30. Le deuxième bras 40 du levier de réglage 18 s'étend à côté du levier 22. Par rapport au levier 22, il possède une butée 41 qui crée un intervalle a avec le levier 22 lors de l'arrêt de la pompe d'injection de carburant. L'extrémité du bras 40 est fourchue en deux branches 42, 43. Sur l'une des branches 42 est suspendu un ressort de marche à vide 44 qui est plus mou que le ressort de réglage 24. L'autre extrémité du ressort de marche à vide 44 est articulée sur un levier de réglage , qui est guidé en rotation et positionné dans le carter 1 et peut être réglé avec le régime de marche à vide. Un dispositif d'amortissement 50 est relié par une tige 57 avec la deuxième branche 43 du bras 40 du levier de réglage 18 et a pour tâche d'empêcher des mouvements rapides du levier de réglage 18. Le dispositif d'amortissement 50 possède un piston 52 dans un cylindre 51, que traverse la tige 57 qui est retenue entre une tête 53 sur l'extrémité libre de la tige 57 et un ressort de compression 54 qui s'appuie sur la branche 54. L'un des côtés du piston 52 est soumis à la pression du carbu- rant dans la capacité d'aspiration 7 et l'autre côté est relié par un alésage de laminage 55 et une soupape anti-retour 56 située dans le piston 52 et bloquant cet alésage dans une direction. De par le piston 52 retenu de manière élastique dans une direction et de par la soupape anti-retour 56, le dispositif d'amortis- sement 50 n'agit que dans une. direction, de telle sorte que, lors du déplacement de la tige 57, il s'ensuive dans une direction un déplacement rapide et dans une autre direction un déplacement lent du piston 52. En complément, il est attiré l'attention sur le fait qu'il peut être monté, en cas de besoin, également à la place du dispo- sitif d'amortissement 50 agissant seulement dans une direction, un dispositif d'amortissement connu, agissant dans deux directions. Le dispositif de réglage de la pompe d'injection de carburant décrite cidessus fonctionne de la manière suivante: Lors du démarrage, le dispositif de régla- ge prend, pour le tiroir de réglage 16, la position représentée en figure 1. A cette occasion, le levier 22 repose sur le manchon de réglage 29 du régulateur centrifuge 30 et est retenu, libre, par le ressort de réglage 24 de telle sorte qu'il est à un certain inter- valle b de sa rondelle de butée 27 et à un intervalle a de la butée 41 du levier de réglage 18. Le levier de réglage 18 est maintenu par le ressort de marche à vide 44 dans une position dans laquelle le tiroir de réglage 16 prend sa position la plus haute, qui correspond au débit d'injection de carburant le plus élevé. Après le démarrage, le manchon de réglage 29 est décalé lorsque la vitesse de rotation croit, de telle sorte que le levier 22 vient sur la butée 41 du levier de réglage 18. Lorsque la vitesse de rotation continue à croître, le ressort de marche à vide 44 agissant sur le levier de réglage 18 prend en charge la régulation. Il maintient l'équilibre avec les forces engendrées par le régulateur centrifuge 30, le tiroir de réglage 16 étant, à cette occasion, maintenu dans une position prépondérante pour la vitesse de marche à vide. Pour les vitesses de rotation supérieures à la zone de marche à vide l'inter- valle b entre levier 22 et rondelle de butée 27 est parcouru complètement, de telle sorte que le levier 22 vienne en appui sur la rondelle de butée 27 du ressort de réglage 24. Pour relever la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, en fonctionnement à charge partielle ou à pleine charge, le ressort de réglage 24 est tendu à l'aide du levier de réglage de vitesse de rotation 25, de telle sorte que le levier 22 tourne face à l'action du régulateur centrifuge 30. Le levier de réglage 18 qui suit le mouvement dans l'assemblage amène à cette occasion le tiroir de réglage 16 dans une position donnant des débits d'injection plus importants. En cas de modification rapide de la posi- tion du levier de réglage de vitesse 25 par le conduc- teur ou bien par une modification rapide de la charge, ce qui est désigné par un à-coup de charge, par lequel la force exercée par le régulateur centrifuge 30 va chan- ger, la position du levier 22 sera effectivement ajustée rapidement; par contre, la position du levier de réglage 18 qui est accouplé avec le dispositif d'amortissement 50 sera modifiée avec un certain retard, de telle sorte que la modification de débit d'injection soit entreprise également avec retard. Dans le cas d'une élévation soudaine de la vitesse de rotation du régulateur centri- fuge 30 et du fait du dispositif d'amortissement 50 n'agissant seulement que dans un seul sens, le levier de réglage 18 va être déplacé rapidement du levier 22, puisque la tête 53 de la tige 57 liée avec le levier de réglage 18 peut se soulever contre l'action du ressort de compression 54 du piston 52, le levier de réglage 18 tournant à cette occasion dans une position pour donner une injection de débit de carburant quelque peu inférieure. Par contre, le dispositif d'amortissement 50 influencé par l'alésage de laminage 55 produit un ajustement rapide du levier 18 et du tiroir de réglage 16 pour une tension rapide du ressort de réglage 24 ou pour une diminution rapide de la vitesse de rotation. Comme il a déjà été mentionné plus haut, il peut y avoir retardement d'une modification ou du débit d'injection de carburant, aussi bien pour une élévation de la vitesse de rotation qu'également pour une diminution de la vitesse de rotation. De par le fait que le dispositif d'amortissement 50 est accouplé avec le levier de réglage 18, qui n'est soumis qu'à de faibles efforts, comme par exemple au ressort de marche à vide 44 qui est suspendu en un point fixe du carter, le temps de réaction du dispositif d'amortis- sement 50 est approximativement constant pour l'ensemble de la plage de vitesses de rotation. Dans l'exemple de réalisation du dispo- sitif de réglage selon la figure 2, qui est principa- lement construit et agit comme celui de la figure 1, les mêmes pièces sont repérées par les mêmes nombres repères qu'en figure 1. Cet exemple de réalisation se distingue de celui de la figure 1 par le fait que le ressort de réglage 24 est également accouplé de manière élastique avec le levier de réglage 18. Un ancrage 60 est suspendu à cet effet à une extrémité du ressort de réglage 24, qui traverse l'alésage 26 du levier 22 et un alésage 61 du levier de réglage, qui est aligné avec celui-ci et maintient avec sa tête 62 un ressort inter- médiaire mou 64, au moyen d'une rondelle de ressort 63 disposée entre celui-ci et le levier de réglage 18. La rondelle de butée 27 pour le levier 22 est également fixée sur l'arbre de l'ancrage 60. Le ressort intermédiaire 64 a pour but d'équilibrer le jeu entre le levier de réglage 18 et le levier 22. R E V E ND I C A T I 0 N S 1 ) Pompe d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne de véhicule, avec un organe de réglage (16) mesurant les débits d'injection de carburant et avec un dispositif de réglage (18, 22) actionnant l'organe de réglage de débit, qui est soumis à l'action d'un dispositif à ressort de réglage (24) servant de grandeur de conduite de la vitesse de rota- tion du moteur à combustion interne, à l'action d'un régulateur centrifuge (30) dépendante de la vitesse de rotation et à l'action d'un dispositif d'amortissement (30) et qui possède un levier de réglage (18) ainsi qu'un levier (22) possèdent le même axe et travaillant avec celui- ci, caractérisé en ce que le dispositif à ressort de réglage (24) et le régulateur centrifuge (30), sur lequel se trouve un levier (22) et le dispositif d'amor- tissement (50) entraîné par ce levier (22) engrènent le levier de réglage (18) actionnant l'organe de réglage (16). 2 ) Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'amortissement (50) possède un piston d'amortissement hydraulique (52), qui est soumis à la pression de l'espace intérieur de la pompe d'injection de carburant et qui possède un alésage de laminage (55) avec une soupape de surpression (56) lui étant raccordée. 3 ) Pompe d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif d'amortissement (50) agit en amortissement dans les deux directions d'ajustement. 4 0) Pompe d'injection de carburant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sur le levier de réglage (18), engrène, en outre, un dispositif à ressort de marche à vide (44) qui est fixé au carter sur son autre extrémité. ) Pompe d'injection de carburant selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif à ressort de marche à vide (44) est réglable par un organe mobile (45).