Brevet FR2604485A1 — publié le 19880401

"Pompe d'injection de carburant pour un moteur Diesel de véhicule" L'invention concerne une pompe d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne Diesel de véhicule avec une unité de pompage alimentant avec des débits d'alimentation en carburant, avec un organe de réglage mesurant les débits d'injection de carburant de l'unité de pompage, avec un dispositif de gavage alimentant l'unité de pompage en carburant, sous une pression de gavage dépendant de la vitesse de rotation, avec un dispositif de réglage actionnant l'organe de régulation et possédant un levier de régulation, qui est soumis à l'action, d'un côté, d'un dispositif de ressort de réglage tendu à volonté et, de l'autre côté, à l'action d'un régulateur centrifuge, caractérisé en ce qu'il est adjoint au dispositif de réglage une butée réglable par la pression de gavage qui est fonction de la vitesse de rotation, qui limite pour les débits d'alimen- tation minimes le réglage du dispositif de réglage en fonction de la vitesse de rotation. Dans des pompes connues d'injection de carburant de ce genre, lorsque le moteur à combustion interne est en fonctionnement de retenue, c'est-àdire si les "gaz" sont complètement coupés, par exemple en descente ou bien pour le freinage du véhicule, l'alimen- tation des débits d'injection de carburant est ramenée à zéro. Il apparait de ce fait pour les moteurs Diesel une puissance de remorquage importante du fait du travail de compression plus élevé apparaissant, en comparaison des moteurs à cycle de Otto. Lors de la remise des gaz qui s'ensuit, le couple de remorquage élevé qui correspond conduit à un à- coup de charge et éventuellement à une embardée du véhicule. La pompe d'injection de carburant selon l'invention possède l'avantage d'améliorer notablement le comportement routier du véhicule par une limitation du débit résiduel d'alimentation dépendant du régime de rotation, en particulier du fait que l'importance des débits résiduels d'alimentation est dépendante du régime de rotation. Se]nn des dispositions avantageuses de réalisation, la butée réglable appartient à un cylindre hydraulique soumis à une pression de gavage, agissant contre la force d'un ressort, le cylindre hydraulique possède une tige de piston limitant la trajectoire du levier de réglage du dispositif de régulation, une butée flexible est disposée sur la tige de piston. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés par le dessin et sont expliqués plus en détail dans la description qui suit. - la figure 1 montre un premier exemple de réalisation d'une pompe d'injection de carburant avec un dispositif pour la limitation du débit d'alimentation résiduel, simplifié dans la coupe. - la figure 2 montre un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif pour la limitation du débit résiduel d'alimentation, simplifié dans la vue de côté. Un piston 3 travaille dans un alésage cylindrique 2 situé dans le carter 1 d'une pompe d'in- jection de carburant, qui est déplacé en un mouvement en avant et en arrière et tournant simultanément, par un entraînement qui n'est pas représenté en détail. Le volume de travail de la 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 3 et un canal 6 s'étendant dans le carter 1, pendant la course d'aspiration du piston de pompe 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 conduite d'alimen- tation 11, qui sont réparties à la périphérie de l'alé- sage cylindrique 2 en fonction du nombre de cylindres du moteur à combustion interne à alimenter. Une pompe de gavage 12 sert à l'approvisionnement en combustible - alimente la capacité d'aspiration 7 en carburant sous pression à partir d'un réservoir de réserve 13. Une soupape de commande de pression 14, d'un genre connu, qui est connectée parallèlement à la pompe de gavage 12 - établit la pression dans la capacité d'aspiration 7 en fonction du régime de rotation de la pompe à injection et ce de telle sorte que celle-ci croisse lorsque le régime de rotation augmente. 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 relation avec le canal longitudinal 8 et produit ainsi une liaison directe entre le volume de travail 4 et la capacité d'aspi- ration 7, de telle sorte que le carburant résiduel res- tant, 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 selon un parcours varia- ble du piston de pompe 3 et l'alimentation en carburant se trouve interrompue. Plus le tiroir de régulation 16 se trouve poussé loin dans la direction 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 de réglage 16 est déplacé par un levier de réglage 18 à deux bras, qui est oscillant autour d'un axe 19 et qui engrène avec une tête 20 à une extrémité dans un évidement 21 du tiroir de régulation 16. En outre, un levier à un bras 22 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 d'avance de vitesse 25 et l'autre de ses extrémités traverse 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 régu- lateur centrifuge 30 agit sur le levier 22 dans le sens opposé à la force du ressort de réglage 24. Le régula- teur centrifuge est entraîné par une transmission, non représentée, en fonction de la vitesse de l'entraînement du piston de pompe. Il possède plusieurs masselottes 33 situées dans un carter 32, qui agissent avec des prolon- gements 34 situés 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 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 dans le carter 1 et peut être réglé avec le régime de marche à vide. A proximité de l'extrémité libre du bras 40 du levier de réglage 15 est disposé un cylindre hydraulique de réglage 50 avec un piston 52 déplaçable dans un alésage 51. La tige de piston 53 est alignée dans la zone d'oscillation de la branche 43 du levier de réglage 18. L'extrémité libre 54 de la tige de piston 53 forme une butée mobile pour le levier de réglage 18. Il est créé, avec cette butée, une limitation de la zone d'oscillation du levier de régulation 18, dépendante de la vitesse de rotation, dans la direction d'un débit nul d'alimentation. Dans la chambre 56 dont la pression est détendue par une conduite 55, qui est formée de la subdivision de l'alésage 51 par le piston 52, un ressort de compression 57 s'ap- puyant sur l'extrémité du cylindre presse le piston 51 contre une butée 58 dans la chambre de pression 59 opposée. Lors de l'appui du piston 52 sur la butée 58, l'extrémité 54 de la tige de piston 53 du levier de régulation 18 libère la zone la plus grande pour l'oscillation. Lorsque la pression monte dans la chambre de pression 59, qui est reliée par un canal 63 avec la capacité d'aspiration 7, le piston 52 est décalé sous l'action de la force du ressort de compression 57, l'extrémité 54 de la tige de piston 53 limitant de plus en plus la zone d'oscillation du levier de réglage 18. Le dispositif de réglage et le dispositif de limitation de débit résiduel de la pompe d'injection de carburant décrite ci-dessus fonctionnent de la manière suivante: lors du démarrage, le dispositif de réglage voit le tiroir de réglage 16 et le cylindre de réglage du dispositif de limitation de débit résiduel prendre la position représentée en figure 1. A cette occasion, le levier 22 repose sur le manchon de réglage 29 et est retenu lâche par le ressort de réglage 24, de telle sorte qu'il présente un intervalle à la rondelle de butée 27 et à la butée 41 du levier de régulation 18. Le levier de régulation 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 corres- pond au débit maximum d'injection de carburant. Après le démarrage, le manchon de réglage 29 est décalé avec l'augmentation de la vitesse de rotation, de telle sorte que le levier 22 vienne en appui sur la butse 41 du levier de réglage 18. Lorsque la vitesse de rota- tion continue à crolitre, le ressort de marche à vide 44 agissant sur le levier de réglage 18 prend en charge la régulation. Il maintient l'équilibre avec la force produite par le régulateur centrifuge 30, le tiroir de réglage 16 étant, à cette occasion, maintenu dans une position déterminante pour le régime de marche à vide. Pour des régimes de rotation situés au-dessus de la zone de marche à vide, l'intervalle que fait le levier 22 par rapport à la rondelle de butée 27 va également varier, de telle sorte que le levier 22 vienne en appui sur la rondelle 27 du ressort de réglage 24. Dans la zone de vitesse de rotation qui est située au-dessus du régime de marche à vide, le levier 22 est pressé par le manchon de régulation 29 du régulateur centrifuge, contre la butée 41 du levier de réglage 18, de telle sorte que sous l'effet de la force du ressort de marche à vide 44 et du ressort de réglage 27, le levier 22 forme une combinaison à levier avec le levier de réglage 18. 7- Selon la tension du ressort de réglage 24 qui est réglée par le levier de régulation de vitesse de rotation 25 et selon la position du manchon de réglage 29 qui est réglée par le régulateur centrifuge 30, le levier 22 et le levier de réglage 18 mettent le tiroir de réglage 16 en une certaine position, qui correspond à un certain débit d'injection de carburant. Dans le cas dans lequel on réduit les "Gaz" et qu'ainsi le ressort de réglage 24 se détend, par exemple lors de descente d'une côte, le moteur à combustion interne se trouvant entrainé (Fonctionnement en retenue), les masselottes 33 pressent le manchon de régulation contre le levier 22 et contre le levier de réglage 18. Les deux leviers modifient leur position et décalent le tiroir de réglage 16 dans la direction d'un débit plus faible, jusqu'à ce qu'il soit établi un débit d'alimen- tation réduit de manière correspondante au nouvel état de charge. Afin d'éviter le cas limite de débit nul d'alimentation, l'extrémité 54 de la tige de piston 53 du cylindre de réglage 50, qui vient en butée, limite l'oscillation du levier de réglage 18 et l'ajustement du tiroir de réglage 18 dans une position pour le débit d'alimentation nul. La limitation est dépendante de la vitesse de rotation et ce du fait de la pression dans la capacité d'aspiration 7 et dans la chambre de pression 59 du cylindre de réglage 50, qui est pilotée en fonction de la vitesse de rotation. Lorsque la pression monte dans le chambre de pression 59, le piston 52 va être décalé face à la force du ressort de pression 57, contre le levier de régulation 18, à cette occasion l'extrémité 54 de la tige de piston 53 limitant plus ou moins en butée, en fonction de la valeur de la pression, la tra- Jectoire d'oscillation du levier de régulation 18 dans la direction des plus petits débits d'alimentation. De par le débit d'alimentation résiduel qui est ainsi adapté à la vitesse de rotation dans le cas d'un fonctionnement en retenue du moteur à combustion interne, un trop fort freinage du moteur à combustion interne est évité et un à-coup de charge à la "remise des gaz" est supprimé. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 2 du dispositif de limitation du débit résiduel, qui est construit en principe de manière identique à celui décrit ci-dessus et dont les mêmes numéros repères sont utilisés pour des pièces identiques, une sécurité est placée sur la tige de piston 53 du cylindre de réglage , qui empêche qu'en cas de fonctionnement défectueux la vitesse de rotation maximale permise soit dépassée. La sécurité réside en ce qu'un organe flexible 60 est disposé à l'extrémité 54 de la tige de piston 53, laquelle agit comme uine butée pour le levier de régulation 18. L'organe flexible 60 se compose d'une chemise 61, qui est guidée de manière décalable sur la tige de piston 53 et qui est repoussée de la tige de piston 53 par un ressort de compression. Le ressort de compression 52 est réglé de telle sorte que, malgré le piston 52 poussé en avant en cas de dépassement de la vitesse de rotation maximum ad- missible, la force du régulateur centrifuge 30 est capa- ble de l'emporter sur la force du ressort de compression 62, de telle sorte que, malgré l'appui du levier de régu- lation 18 sur la chemise 61, une oscillation du levier de régulation 18 dans la direction de plus petits débits d'alimentation soit possible. R E VE N D I C A T I 0 N S 1 ) Pompe d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne Diesel de véhicule avec une unité de pompage (2 à 4) alimentant avec des débits d'alimentation en carburant, avec un organe de réglage (16) mesurant les débits d'injection de carburant de l'unité de pompage 1, avec un dispositif de gavage (12, 14) alimentant l'unité de pompage en carburant, sous une pression de gavage dépendant de la vitesse de rotation, avec un dispositif de réglage actionnant l'organe de régulation et possédant un levier de régulation (18), qui est soumis à l'action, d'un côté, d'un dispositif de ressort de réglage (24) tendu à volonté et, de l'autre côté, à l'action d'un régulateur centrifuge (30), carac- térisé en ce qu'il est adjoint au dispositif de réglage (18) une butée réglable (50, 54, 60) par la pression de gavage qui est fonction de la vitesse de rotation, qui limite pour les débits d'alimentation minimes le réglage du dispositif de réglage en fonction de la vitesse de rotation. 2>) Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que la butée réglable (54, 60) appartient à un cylindre hydraulique (50) soumis à une pression de gavage, agissant contre la force d'un ressort (57). 3 ) Pompe d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisée en ce que le cylindre hydrau- lique (50) possède une tige de piston (53) limitant la trajectoire du levier de réglage (18) du dispositif de régulation. 4 ) Pompe d'injection de carburant selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une butée flexible (60) est disposée sur la tige de piston (53).