Brevet FR2617238A1 — publié le 19881230

DISPOSITIF DE REGLAGE POUR UN ELEMENT DE REGLAGE DE LA QUANTITE DE CARBURANT ALIMENTEE D'UNE POMPE A INJECTION DE CARBURANT Sur des pompes à injection de carburant, l'élément de réglage de la quantité de carburant alimentée sous forme d'un tiroir annulaire déplaçable axialement s'appuie, de manière connue en soi, sur un piston de pompe, et commande pendant le soulèvement du piston de pompe une ouverture de crécharge reliée à la chambre de travail de la pompe dans le piston de pompe. Pour chaque position de l'élément de réglage de la quantité de car- burant alimentée, le piston de pompe conduit de ce fait à un soulèvement plus ou moins grand, se dégage avant l'ouverture de décharge et relie la chambre de travail de la pompe se trouvant sous haute pression avec la chambre intérieure de la pompe se trouvant en dessous de la pression d'alimentation. Ainsi, l'alimentation en carburant à partir de la chambre de travail de la pompe vers la buse d'injection se termine brusquement, de sorte que, pour un soulèvement du piston de pompe constant, la position de l'élément de réglage de la quantité de carburant alimentée par rapport à l'ouverture de décharge détermine la quantité de carburant à injecter alimentée pour un soulèvement du piston de pompe. Le dispositif de réglage commande ainsi la position de l'élément de réglage de la quantité de carburant alimentée sur le piston de la pompe en fonction des paramètres de marche du moteur à combustion interne, tels que la vitesse de rotation et la charge. Le dispositif de réglage des quan- tités -.u démarrage intégré dans le dispositif de réglage détermine, de ce fait, la quantité de carburant alimentée nécessaire lors du démarrage du moteur à combustion interne et à partir du piston de pompe grâce au démarrage de la pompe à injection de carburant. Sur un dispositif de réglage connu de cette technique (DE-OS 31 47 701), le dispositif de réglage de la quantité de carburant alimentée au démarrage est formée d'une butée disposée à poste fixe sur le trajet orientable du levier de tension et d'un ressort de starter placé entre le levier de positionnement et le levier de tension, qui, en position de démarrage de la pompe à injection de carburant dans laquelle le levier de tension est tiré du fait de la tension du ressort contre la butée du levier de tension, écarte le levier de réglage du levier de tension par le manchon de régulation sans action sur la pompe à injection à l'état de repos et ainsi déplace l'élément de réglage de la quantité de carburant alimentée en position de la quantité de démarrage. La quantité de démarrage alimentée dans cette position de l'élément de réglage de la quantité de carburant alimentée à partir du piston de pompe est toujours supérieure à la quantité à pleine charge qui est ensuite alimentée à partir du piston de pompe quand l'élément de réglage de la quantité de carburant alimentée occupe une position sur le piston de pompe qui est déterminée par le fait que le levier de tension vient en butée sur la butée du levier de tension, mais que le levier de starter à partir du manchon de régulation est adjacent au levier de tension sous l'effet de la force du ressort de starter. Sur des moteurs à combustion interne à injection directe, par exemple des moteurs diesel, sur lesquels le carburant n'est pas injecté dans une préchambre dans le cylindre mais directement dans la chambre de combustion, la quantité de carburant nécessaire au démarrage du moteur à combustion interne est inférieure à celle à injecter sous pleine charge. Le dispositif de réglage connu, du fait de sa forme de construction, convient de ce fait à des pompes à injection de carburant sur des moteurs à combustion interne à injection directe. Le dispositif de réglage selon l'invention pour un élément de réglage de la quantité de carburant alimentée comportant les caractéristiques de la revendication 1 a, par contre, l'avantage que, par le dispositif de réglage de la quantité alimentée au démarrage, la quantité au démarrage peut être réglée en dessous de la quantité à pleine charge. La cessation du réglage de la quantité de démarrage se produit alors automatiquement du fait de la pression d'alimentation s'établissant dans la chambre de travail de la pompe avec démarrage de la pompe à injection de carburant et celle de la pompe d'alimen- tation qui lui est associée. Le réglage fin de la quantité de démarrage peut sans problème être prédéterminée par la tige de réglage prévue, un tel réglage ou un tel réajus- tement pouvant être réalisé dans la station-service. Le ressort de starter et la butée du levier de tension peuvent échapper à la course du levier de tension puisque les deux fonctions sont assurées par la butée pouvant pivoter vers l'intérieur ou vers l'extérieur du trajet de la course du levier de positionnement. Le dispositif de réglage selon l'in- vention peut aussi être utilisé sur des pompes à injection de carburant comportant une butée de pleine charge dépen- dant-de la pression de charge (LDA) ou de la pression atmosphérique (ADA). Dans ce cas, la butée de pleine charge peut être formée par la butée du levier de réglage selon l'invention qui est libérée après démarrage de son entraînement et peut alors être soumise à un processus de réglage pour la régulation en fonction de la pression de charge ou de la pression atmlosphérique de la quantité à pleine charge grâce au poste de commande connu. D'autres variantes et améliorations avantageuses du dispositif selon !'inentiocn sont décrites dans la suite de l'invention. L'invention est explicitée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté par la figure et la description suivante. A cet effet, la figure montre un dispositif de réglage pour un élément de réglage de la quantité de carburant alimentée d'une pompe à injection de carburant avec d'autres composants de cette dernière servant à la compréhension. Le dispositif de réglage représenté par la figure destiné à un élément de réglage de la quanti- té de carburant alimentée d'une pompe à injection de carbu- rant de la technique à répartiteur est placé dans la chambre intérieure de la pompe designée par la référence qui est entourée d'un carter de pompe, non représenté, qui de son c8té est fermé par un couvercle de pompe 11 vu en coupe. Dans le carter de la pompe à injection de carburant est introduit un cylindre de répartiteur 12 dans l'alésage duquel se déplace un piston de pompe 13 selon un mouvement de va et vient et simultanément de rotation par un moyen non représenté plus en détail, délimitant une chambre de travail de la pompe 14. Cette dernière est alimentée.en carburant par des gorges longitu- dinales 15 placées sur la surface de l'enveloppe du piston de pompe 13 et un canal 16 s'étendant dans le cylindre de répartiteur 12, pendant la course d'aspiration du piston de pompe -13 à partir de la chambre intérieure de la pompe 10 de façon connue en soi, La chambre intérieure de pompe 10 est, de façon connue en soi, remplie de carburant qui est entraîné de façon synchrone par le piston de pompe 13 alimenté par une pompe d'alimentation en carburant à partir d'un réservoir de carburant. Pendant le déplacement de compression et d'alimentation du piston de pompe 13, le carburant est conduit de la chambre de travail de la pompe 14 dans un canal longitudinal 17 s'étendant dans le piston de pompe 13, à partir duquel le carburant est introduit par une gorge longitudinale du répartiteur 18 de façon correspondante à la position en rotation du piston de pompe 13 dans une des conduites d'injection 19 conduisant aux buses d'injection qui sont placées de façon répartie en nombre correspondant au nombre de buses d'injection à alimenter à la périphérie de l'alé- sage du cylindre du répartiteur 12. Sur le piston de pompe 13 s'appuie de façon déplaçable l'élément de réglage de la quantité de carburant alimentée formé d'un tiroir annulaire 20. Ce dernier commande un alésage radial 21 se trouvant en communication avec le canal longitudinal 17 sur le parcours du trajet d'alimentation du piston-de pompe 13 et réalise ainsi une liaison directe entre la chambre de travail de la pompe 14 et la chambre intérieure de celle-ci 10, de sorte qu'à partir de ce point de distribution de la chambre de travail de la pompe 14, elle se vide brusquement et le carburant restant alimenté à partir du piston de la pompe 13 n'est plus conduit à la conduite d'injection 19, mais s'écoule de la chambre intérieure de la pompe 10. après chaque mise en place du tiroir annulaire 20, la communication de la chambre de travail de la pompe 14 vers la chambre intérieure de la pompe 10 s'ouvre ainsi plus t8t ou plus tard et, de cette façon, l'alimentation en carburant est interrompue. En outre, le tiroir annu- laire 20 est déplacé en direction du point mort haut du piston de pompe 13 d'une façon d'autant plus grande que la quantité de carburant alimentée à partir du piston de pompe 13 dans chacune des conduites d'injection 19 est élevée. Le tiroir 20 est déplacé à partir d'un dispositif de réglage 22 par rapport au piston de pompe 13. Le dispositif de réglage 22 comporte un levier de réglage 24 à deux bras pouvant pivoter autour d'un axe à poste fixe 23 et un levier de tension 25 à bras pouvant pivoter autour du même axe 23. Sur le bras de levier faisant face au tiroir annulaire 20, le levier de réglage 24 porte une tête 26 qui, pour le déplacement axiaI du tiroir annulaire 20, s'engage dans une cavité 27 de ce dernier. Sur le levier de tension 25 s'engage un système à ressort de réglage 28. Ce dispositif est constitué d'un ressort de réglage principal 29 dont une des extrémités est fixée sur un excentrique 30 réglable à volonté et dont l'autre extrémité s'engage sur une coupelle de ressort 31 avec un boulon de guidage introduit à travers un alésage 32 dans le levier de tension 25, boulon sur lequel est placé un ressort de réglage de la marche à vide 33 s'appuyant sur le levier de tension 25. Le levier de tension 25 porte, en outre, une protubérance 34 sur laquelle peut se placer le levier de réglage 24 pour coopérer avec le levier de tension 25. Entre ces deux leviers, on peut encore placer un ressort à lame 35 qui sert au positionnement par pression du levier de réglage 24 sur un manchon de régulation 36 d'un régulateur de la vitesse de rotation de la force centrifuge désigné par la référence 37. Ce dernier est de manière cannue en soi entraîné par un dispositif d'entraInement, non représenté ici, de façon correspondant à la vitesse de rotation du piston de pompe 13, le manchon de régulation 36 dont la vitesse de rota- tion s'accroit étant déplacé sous l'action de la masse centrifuge vers la droite de la figure. Au dispositif de réglage appartient, en outre, un dispositif de réglage de quantité de démarrage 38 qui provoque, grâce au levier de réglage 24, un déplacement du tiroir annulaire 20 vers une position relative sur le piston de pompe 13 dans laquelle pendant le mouvement d'alimentation du piston de pompe 13 est alimentée une quantité d'injection de carburant nécessaire-lors du démarrage, l'alésage radial 21 sort du tiroir annulaire 20. Le dispositif de réglage de la quantité de démarrage 38 comporte un levier d'arrêt à deux bras pouvant pivoter autour d'un axe fixe 39 qui porte, à l'extrémité d'un de ses bras de levier, une butée 41 pour le levier de réglage 24 et, sur son autre bras de levier,s'engage un ensemble d'entraînement 42 pour le pivotement du levier d'arrêt 40. Celui- ci est placé de telle sorte que la butée 41 puisse pivoter dans un sens et dans l'autre sur le trajet de pivotement du levier de réglage 24. A cet effet, le levier d'arrêt 40 est chargé par un ressort dans la direction du pivotement, dans l'exemple de réalisation à l'aide d'un ressort à branche 44 s'appuyant d'un côté sur le levier d'arrêt et de l'autre sur une broche fixe 43 et est appliqué en direction du rappel de pivotement par l'ensemble d'en- traInement 42. L'ensemble d'entraînement 42 comporte un piston de déplacement 45 qui est guidé de façon mobile axialement dans une douille 46. Aussi bien le piston de déplacement 45 que la douille 46 sont sous forme de gradins, o l'épaulement de transition 47 entre les deux sections de douille forme une butée pour Limiter la course du piston de déplacement 45. A son extrémité arrière, le piston de déplacement 45 comporte une cavité 48 ouverte du c8té frontal dans laquelle s'introduit un ressort d'entraînement 49 formé d'un ressort à boudin. Ce ressort d'entraînement 49 s'appuie, d'un côté, sur le piston de déplacement 45 et, de l'autre, sur un couvercle 50 qui ferme l'extrémité arrière de la douille 46 et est fixé sur le bord de la douille par rabattement. Le ressort d'entraînement 49 place le piston de déplacement 45 dans sa position de base immuable avec son épaulement de tran- sition 51 entre les deux sections de piston sur l'é,au- lement de transition 47 dans la douille 46. Sur le piston de déplacement 45 est prévu un alésage à gradins, traversant de part en part au centre, dont la section la plus grande en diamètre débouche dans la cavité 48 sur le piston de déplacement et dont la section la plus petite en diamètre atteint le coté frontal du piston de déplacement 45 tourné vers la ca--it- 48 et jusque derrière elle, le piston 45 formant une face du piston 53 pour recevoir la pression du piston de déplacement 45. La section d'alésage plus petite en diamètre porte un filetage intérieur 54 dans lequel une broche de réglage 55 est vissée grâce à un filetage extérieur 56 correspondant. La broche de réglage 55 fait largement saillie sur la face 53 du piston de déplacement et pénètre de l'autre côté jusque dans la cavité 48 sur le piston de déplacement 45. Dans la zone de la section d'alésage en gradins 52 la plus forte en diamètre, la broche de réglage 55 est maintenue par un joint torique 57 qui se situe de façon étanche sur la paroi intérieure de la section d'alésage de l'alésage en gradin 52 la plus petite en diamètre. A son extrémité se trouvant dans la cavité 48, la broche de réglage 55 porte un logement 58 pour l'enfichage d'un outil de rotation 59, par exemple une clé alène. Coaxialement à ce logement 58, ie couvercle porte un raccord fileté 60 pour la liaison à une conduite de retour de carburant qui comprend une ouverture 61 pénétrant Jusqu'à l'intérieur de la douille pour l'éva- cuation de la quantité de carburant se rassemblant à partir de l'intérieur de la douille, L'ouverture 61 est en outre formée de telle sorte que l'outil de rotation 59 pénètre et puisse être enfiché dans le logement 58 dans la broche de réglage 55. La douille 46 est vissée avec sa section présentant le plus petit diamètre dans l'alésage fileté 62 traversant de part en part dans le couvercle de pompe 11 o la broche de réglage 55 pénètre jusqu'à l'arrière vers l'un des bras de levier du levier d'arrêt 40, qui se situe dans la position de démarrage du disposi- tif de réglage représentée sur la figure sous l'effet de la force du ressort à branche 44 sur la broche de réglage 55. La force du ressort à branche 44 est choisie plus petite que celle du ressort d'entraînement 49 de sorte que la butée-levier de réglage 41 du levier d'arrêt 40 soit basculée sur le parcours du levier de réglage 24. Par rotation de la broche de réglage 55 au moyen de l'outil de rotation introduit à travers l'ouverture 61 dans le raccord fileté 60, la position souhaitée de la Zutée- levier de réglage 41 peut être ajustée de façon très précise. La face du piston 53 du piston de déplacement 45 se libérant alors à l'arrière pour la chambre intérieure de la pompe 10 est appliquée par la pression d'alimentation régnant dans la chambre intérieure. La force du ressort d'entralnement 49, la force du ressort à branche 44 et les dimensions de la face de piston 53 sont déterminées les unes par rapport aux autres de façon à ce qu'épris le début de fonctionnement de la pompe à injection de car- burant grace à la pompe d'alimentation entraînée de façon synchrone, la pression d'alimentation s'tablissant à l'in- térieur de la chambre de pompe 10 par la force de rappel du ressort à brazche 44 fasse reculer le piston de dépla- cement 45 contre l'action du ressort d'entraînement 49 et pousse jusqu'à la broche de réglage 55 sur le couvercle 50. Par retrait du piston de déplacement 45, le levier d'arrêt 40 suit sous l'effet du ressort à branche 44 de ce déplacement et la butée 41 est basculée hors du parcours du levier de réglage 24. Par la configuration correspondante du levier d'arrêt 40, celui-ci forme, dans son état pivoté, une butée pour le levier de tension 25 sur laquelle celui-ci s'appuie lors de la pleine charge et alors fixe la quantité nécessaire qui est alimentée à pleine charge par le piston de pompe 13. Par rotation de la broche de réglage 55, le levier d'arrêt peut dans sa position de conversion représentée sur la figure être plus ou moins basculé, sa butée 41 se déplaçant sur la figure soit plus vers la droite, soit plus vers la gauche. Il est ainsi possible d'ajuster la quantité de démarrage préiférée. Sur des pompes à injec- tion de carburant sur des moteurs à combustion interne avec injection directe, la butée 41 est, en outre, placée de telle sorte que la quantité de démarrage soit inférieure à la quantité à pleine charge. Avec le dispositif de réglage des quantités de démarrage 38, il est aussi possible pour d'autres cas d'utilisation de régler la quantité démarrage plus élevée que celle à pleine charge; dans ce cas, la butée 41 est déplacée plus largement vers la gauche sur la figure par rotation de la broche de réglage en sens inverse. Ainsi, le dispositif de réglage peut être utilisé de façon universelle pour tous les types de pompe à injection de carburant indépendamment de son utilisation spécifique. Le dispositif de réglage décrit ici fonctionne comme suit: Lors du démarrage du moteur à combustion interne, la pression d'alimentation dans la chambre intérieu de la pompe 10 est nulle en raison du fait que la pompe d'alimentation n'est pas enfonctionnement avec la pompe à injection du carburant. Le piston de déplacement 45 de l'ensemble d'entraînement 42 est, grâce au ressort d'en- tra;nement 49, plaqué sur l'épaulement de transition 47 et prend la position représentée par la figure. Le levier d'arrêt 40 est basculé par la broche de réglage 55 dans la mesure o la butée 41 se trouve sur le parcours de déplacement du levier de réglage 24. Le levier de tension 1i1 se trouve par la pré-tension du dispositif de ressort de réglage 28 par sa protubérance 34 sur le levier de réglage 24 et est fixé de la même manière en outre par la butée 41. Le tiroir annulaire 20 prend sur le piston de pompe 13 une position grâce à laquelle la quantité de carburant alimentée au démarrage est déterminée par la course d'alimentation suivante du piston de pompe 13. Après démarrage, la pression d'alimen- tation augmente dans la chambre d'alimentation, la pompe d'alimentation étant en fonctionnement et fait déplacer le piston de déplacement 45 contre le sens de l'action du ressort d'entraînement 49 jusqu'à ce que celui-ci heurte l'extrémité de la broche de réglage 55 se trouvant dans la cavité 48 du piston de déplacement 45 sur le couvercle 50 fermant la douille 46. Sous l'effet du ressort à branche 44, le levier d'arrêt 40 du déplacement en recul de la broche de réglage 55 suit et la butée 41 est basculée hors du parcours de déplacement du levier de réglage 24. Avec le démarrage du moteur à combustion interne, le manchon de régulation 36 est basculé avec une vitesse de rotation en augmentation et est déplacé vers la droite de la figure jusqu'à la butée sur le levier de réglage 24. Par un accroissement ultérieur de la vitesse de rotation, le manchon de régulation 36 déplace les leviers de réglage et de tension 24, 45 se trouvant l'un à côté de l'autre.à l'encontre de la force de pré- tension du dispositif de réglage à ressort 28, ce par quoi le tiroir annulaire 20 est déplacé vers la gauche de la figure en direction de la quantité d'injection de carburant plus faible. Lors de l'ob- tention de la vitesse de rotation en régime le tiroir annulaire 20 a atteint la position pour une quantité d'in- jection de carburant la plus faible. De façon correspondante à la charge ou la pré-tension du dispositif de réglage à ressort 28, la quantité d'injection de carburant est rappor- tée de façon variable à chaque vitesse de rotation. La quantité d'injection la plus élevée se produit à pleine charge et se trouve limitée par la butée formée à partir du levier d'arrêt 40 pour le levier de tension 25, ce dernier se trouvant à gauche de sa position de démarrage représentée par la figure. REVENDICATIONS 5. 1- Dispositif de réglage pour un élément de réglage de la quantité de carburant alimentée d'une pompe à injection de carburant, comportant un levier de réglage à deux bras pouvant pivoter autour d'un axe fixe qui est couplé à l'élément de réglage de la quantité alimentée, un levier de tension pouvant pivoter autour de ce même axe, qui est appliqué par la force d'un système de réglage à ressort dont la tension peut varier à volonté en fonction de la charge souhaitée ou de la vitesse de rotation, un manchon de régulation déplaçable en fonction de la vitesse de rotation et pouvant être appliqué par la pesanteur sur le levier de réglage, et un dispositif de réglage de la quantité de démarrage qui provoque, par le levier de réglage, un déplacement de l'élément de réglage de la quantité alimentée vers une position de déplacement déterminant une quantité d'injection de carburant alimentée lors du démarrage de la pompe à injection de carburant, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de la quantité alimentée au démarrage 38 comporte une butée-levier de réglage 41 pivotante mobile dans la zone de pivotement du levier de réglage 24 et un ensemble d'entralnement 42 faisant pivoter la butée- levier de réglage 41, qui fait pivoter celle-ci quand la pompe à injection est à l'arrêt et la fait pivoter à nouveau après le démarrage de la pompe à injection de carburant. 2- Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble d'entrai- nement 42 est commandé par la pression d'alimentation d'une pompe d'alimentation entraînée communément par la pompe à injection de carburant qui, après démarrage de cette dernière, prend une valeur supérieure à zéro. 3- Dispositif de réglage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'er emble d'entrai- nement 42 comporte un ressort de rappel 44 actionnant la butée-levier de réglage 41 dans le sens de pivotement extérieur et un piston de déplacement 45 agissant sur la butée-levier de réglage 41 sous l'effet d'un ressort d'entralnement 49 dans le sens de pivotement inverse, le piston de déplacement comprenant une face de piston 53 applicable par la pression d'alimentation à l'encontre de la direction d'action du ressort d'entratnement 49; et en ce que le ressort de rappel 44 et le ressort d'entr-aînement 49 sont formés de telle sorte que la force du ressort d'entraînement 49, soit, d'un côté, plus forte que celle du ressort de rappel 44 et, d'un autre côté, soit plus faible que celle du ressort de rappel 44 et après démarrage de la pompe à injection de carburant par la pression d'alimentation la résultante de la force de déplacement s'exerce sur le piston de déplacement 45. 4- Dispositif de réglage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la butée-levier de réglage 41 est disposée sur un bras d'un levier d'arrêt à deux bras pouvant pivoter autour d'un axe de rotation 39 qui, avec son autre bras, s'appuie de façon adhérente sous l'action du ressort de rappel 44 sur le piston de déplacement 45 de l'ensemble d'entraînement 42. - Dispositif de réglage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le piston de déplacement 45 est guidé axialement dans une douille 46 et se place sous l'action d'un ressort d'entraînement 49 avantageusement constitué d'un ressort de pression héli- coidal sur un épaulement d'arrêt 47 limitant le mouvement de déplacement à l'intérieur de la douille et en ce que la douille 46 est introduite de façon étanche avec -l'extrémité tournée vers la face du piston 53 du piston de déplacement 45 dans une ouverture 62 du couvercle de pompe 11 qui ferme une chambre intérieure 10 de la pompe à injection de carburant se trouvant sous la pression d'alimentation. 6- Dispositif de réglage selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans le piston de déplacement 45 est maintenu, de façon à pouvoir se déplacer longitudinalement, une broche de réglage 55 traversant dans toute la longueur qui fait saillie sur la face de piston 53 et là est recouverte par lelevier d'arrêt 40 et comporte à son autre extrémité un logement d'in- troduction 58 pour un outil d'ajustement 59. 7- Dispositif de réglage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le piston de déplacement 45 comporte un alésage en gradins 52 axial central dont la section d'alésage présentant le plus petit diamètre porte un filetage intérieur 54 dans lequel est vissée la broche de réglage 55 par un filetage extérieur 56, et en ce que sur cette broche de réglage 55 est maintenue une bague d'étanchéité 57 qui s'appuie de façon étanche sur la paroi intérieure de la section d'alésage de ltalésage en gradins 52 présentant le plus grand diamètre. 8- Dispositif de réglage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la douille 46 sur laquelle l'extrémité faisant face à la face de piston 53 est fermée jusqu'à une ouverture d'écoulement de la quan- tité en retour 61 et là forme une chambre de ressort recevant le ressort d'entraînement 49, et en ce que le logement d'introduction 58 est disposé à l'extrémité de la broche de réglage côté chambre de ressort coaxialement à l'ouverture de reflux 61 et est conçu pour recevoir un outil de mise en rotation 59 pouvant passer à travers l'ouverture de reflux 61.