Brevet FR2647851A1 — publié le 19901207

La présente invention se rapporte aux circuits d'alimentation en carburant pour moteurs à combustion interne et, plus précisément, à une soupape de retenue destinée à être montée entre la pompe à carburant et le moteur. Les circuits d'alimentation en carburant du genre considéré comportent typiquement une pompe refoulant vers un appareil utilisateur, tel qu'un moteur à combustion interne, du carburant sous pression provenant d'un réservoir ou d'une réserve de source. Une soupape de retenue est disposée entre cette pompe et ce moteur afin d'empêcher le carburant de refluer, du moteur vers la pompe,lorsque celle-ci est arrêtée. La poussée du carburant sous pression est donc maintenue sur le moteur, ce qui réduit la durée de la mise en marche. Cette soupape de retenue comporte typiquement un organe obturateur,qu'un ressort repousse contre un siège formé dans un passage. Le brevet US-A-4'697 995 décrit une soupape de retenue de ce genre, montée dans le corps d'une pompe en faisant partie intégrante de celle-ci. L'organe obturateur est monté 'flottant" dans le passage,et le ressort s'élargit vers cet organe de façon à le stabiliser et & l'empêcher de se déplacer latéralement. Bien que les circuits d'alimentation en carburant du genre décrit, représentés par le brevet précité, aient reçu un bon accueil et aient joui d'une bonne réussite commer- clale, des améliorations restent souhaitables. Par exemple, les pompes volumétriques utilisées couramment dans les circuits d'alimentation en carburant des moteurs d'automo- biles créent des impulsions de pression qui se superposent & une pression de refoulement moyenne ou constante. Ces pulsations de la pression influent sur la bonne marche du moteur et sont susceptibles de provoquer un problème de bruit, et il serait souhaitable de les supprimer ou tout au moins de les réduire. Par ailleurs, l'organe obturateur présente une tendance marquée à osciller latéralement autour d'une position moyenne, ce qui amplifie les inconvé- nients provoqués par les pulsations de la pression à la sortie de la pompe. L'invention a donc pour but de fournir une soupape de retenue, qui soit utilisable notamment dans les circuits d'alimentation en carburant considérés, mais soit aussi largement utilisable dans d'autres applications analogues de régulation du débit d'un fluide et qui contribue à réduire ou supprimer les impulsions de pression dans la conduite d'alimentation. Elle a plus précisément pour but- de fournir une soupape de retenue du genre décrit, dont l'obturateur soit empêché de se déplacer latéralement,. tandis que ses déplacements dans le sens axial restent libres, mais sont amortis. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'in- vention, la soupape de retenue comprend un organe obtura- teur, un passage qui entoure cet organe et qui comporte intérieurement un siège opposé audit obturateur, et un ressort disposé dans le passage de façon à tendre a repousser l'obturateur contre ce siège. Un organe de gui' dage disposé dans le passage est percé d'un alésaae coaxial à ce dernier. Une queue de l'obturateur peut coulisser dans cet alésage de façon à guider les déplacements axiaux de cet obturateur et à empêcher celui-ci de se déplacer latéralement. L'alésage communique avantageusement avec le passage par un orifice qui leur est coaxial, Cet orifice est calibré de façon à amortir les mouvements axiaux de l'obturateur et de sa queue. dans une gamme de fréquences prédéterminée, ce qui diminue en- core et amortit les fibrations de cet obturateur et les pulsa- tions dans la conduite. Dans un circuit d'alimentation en carburant, qui compor- te une pompe destinée à refouler vers un moteur b combustion interne du carburant provenant d'un réservoir, selon une appli- cation avantageuse de la, présente invention, la souprape de re- tenue est disposée entre la pompe et le moteur de manibre à empêcher le carburant de refluer vers cette pompe. Cette sou- pape comporte un passage à axe central pour un écoulement et un siège orienté dans le sens opposé à la pompe, L'organe ob- turateur est disposé dans ce passage de façon à pouvoir se da- placer axialement contre l'action d'un ressort hélicoïdal en fonc- tion de la pression du carburant refoulé par la pompe. Le ressort hélicoïdal est emprisonné et comprimé,entre l'obtu- rateur et un organe de guidage disposé en aval dans le passage. Une queue partant axialement de cet obturateur peut coulisser dans un alésage central de cet organe de guidage. Un orifice fait communiquer cet alésage avec le passage. Par conséquent, non seulement l'organe de guidage et la queue de l'obturateur s'opposent à un déplacement latéral de cet obturateur dans le passage, mais encore ils forment un agencement de type piston et cylindre, qui coo- père avec l'orifice pour amortir les déplacements axiaux de l'obturateur. Dans cette application préférée de l'inven- tion, donc, les mouvements latéraux et axiaux de l'obtura- teur sont stabilisés, ce qui réduit fortement les impul- sions de pression que la pompe transmet au moteur. L'invention va être décrite ci-dessous de manière plus détaillée en regard du dessin annexé, sur lequel, à titre d'exemple nullement limitatif- la figure 1 est une élévation latérale schématique avec coupe partielle d'un circuit d'alimentation en carbu- rant qui comporte une soupape 'de retenue selon l'invention; et la figure 2 est une coupe transversale par la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 1 représente un circuit 20 d'alimentation en carburant selon l'invention, comprenant une pompe 22 destinée b refouler du carburant sous pression provenant d'un réservoir 24 vers un appareil utilisateur 26, tel qu'un moteur à combustion interne. Une soupape 28 de retenue est montée dans la conduite qui relie la pompe 22 à ce moteur 26, de manière à permettre au carburant de passer librement de la pompe au moteur, mais & l'empocher de refluer du moteur vers cette pompe lorsque celle-ci est arrêtée. Sommaire- ment, cette soupape 28 de retenue comporte une enveloppe ou corps 30 à passage intérieur 32 dans lequel un siège 34 est formé. Un organe obturateur 36 est disposé dans ce passage 32 en aval du siège 34, dans le sens du passage dp carbu- rant, de la pompe 22 au moteur 26. Un ressort hélicoïdal 38 est emprisonné etcomprimé dans le passage 32 de manière à repousser cet obturateur 36 contre le siège 34. La poussée que le carburant sous pression refoulé par la pompe 22 exerce sur l'obturateur 36 repousse celui-ci vers la droite sur la figure 1, contre l'action antagoniste du ressort 38 et écarte donc cet obturateur de son siège en permettant au carburant de passer. L'ensemble du circuit 20 décrit jusqu'à présent est sensiblement identique à celui qui est décrit dans le brevet US-A-4 697 955 précité, dans lequel le corps fait partie intégrante du corps de la pompe 22. Conformément à la présente invention, un organe de guidage 40 est emmanché à force ou fixé autrement dans le passage 32 à une certaine distance en aval de l'obturateur 36, c'est-à-dire du côté de celui-ci opposé au siège 34. Cet organe de guidage 40 est percé d'un alésage 42 cylin- drique central (figures 1 et 2) coaxial à ce passage 32. Un prolongement ou collet 44, qui fait corps avec ledit organe et le prolonge axialement vers le siège 34, passe à l'in- térieur des spires du ressort 38 et délimite en partie l'alésage 42. Ce ressort 38 est comprimé entre la face postérieure de la tête hémisphérique de l'obturateur 36 et la surface opposée de l'organe de guidage 40, le collet 44 et un rebord annulaire 46 de cet organe 40 empêchant ledit ressort 38 de se déplacer latéralement. Des ouvertures courbes 48 sont formées dans l'organe de guidage 40 afin de permettre au carburant de le traverser. Une queue 50, moins épaisse que l'obturateur 36, auquel elle est fixée, en part axialement et peut coulisser dans l'alésage 42. Par son intermédiaire, l'organe de guidage 40 empêche cet obturateur 36 de se déplacer latéralement tout en le guidant axialement. La base de la queue 50, sur l'obturateur 36, est élargie, et les spires du ressort 38 l'enserrent, ce qui stabilise ce ressort 38. Un orifice 52, coaxial au passage 32, fait communiquer l'alésage 42 avec ce passage, en aval de cet alésage. La queue 50 et l'alésage 42 forment ainsi un ensemble de type piston/cylindre, qui coopère avec l'orn- fice 52 pour amortir les mouvements axiaux de l'obturateur 36. Cet orifice 52 est calibré en fonction des diamètres de l'alésage 42 et de la queue 50 et du débit souhaité, de façon à amortir les vibrations de l'obturateur dans une plage de fréquences prédéterminée. Cet amortissement des vibrations axiales de l'obturateur permet donc d'obtenir une plus large plage de réglage dans laquelle la soupape de retenue amortit les pulsations du carburant, et il coopère aussi avec la restriction des mouvements latéraux pour réduire le brut produit par la soupape. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine et de la portée de l'invention, d'apporter diverses modifications au circuit d'alimentation en carburant décrit et notamment à la soupape de retenue représentée et décrite. REVENDICATIONS 1. Circuit d'alimentation en carburant pour moteur à combustion interne ou appareil analogue, comprenant une source ou un réservoir (24) de carburant, une pompe (22) destinée à refouler vers le moteur (26) le carburant sous pression de cette source et une soupape (28) de retenue, disposée entre la pompe (22) et le moteur (26), de façon à empêcher le carburant de refluer du moteur vers cette pompe, cette soupape de retenue (28) comprenant un organe obturateur (36), un passage (32) qui entoure cet obturateur et qui comporte un siège (34) opposé & l'obturateur (36), un organe élastique (38), destiné à repousser l'obturateur (36) vers le siège (34), cet obturateur (36) étant écarté de ce siège (34) contre l'action de cet élément élastique (38) en fonction de la pression du carburant refoulé par la pompe (22), et ladite soupape étant caractérisée en ce qu'elle comprend un organe de guidage (40), qui est disposé dans le passage (32) du côté de l'obturateur (36) opposé au siège (34) et qui est percé d'un alésage (42) central, coaxial au passage (32), un élément (50), qui part de l'obturateur (36) et qui peut coulisser dans cet alésage (42) de façon à guider les mouvements de cet obturateur (36) dans le sens de l'axe du passage (32) et à empêcher ledit obturateur (36) de se déplacer latéralement, et à l'extrémité de l'alésage (42) opposée A l'obturateur (36), un orifice (52), qui est coaxial à cet alésage et au pas- sage et qui fait communiquer ledit alésage et ce passage, l'alésage (42), l'élément (50) qui y coulisse et l'orifice (52) coopérant pour constituer un ensemble de type cylindre-piston destiné à amortir les mouvements axiaux de l'obturateur (36),et l'orifice (52) ayant le diamètre voulu pour amortir ces mouvements de l'obturateur (36) dans une plage de fréquences prédéterminée. 2. Circuit d'alimentation en carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de guidage (40) se trouve à une certaine distance de l'obturateur (36) dans le sens de l'axe du passage (32), l'élément élastique étant constitué par, ou comprenant, un ressort hélicoîdal (38) retenu en compression entre cet organe de guidage (40) et cet obturateur (36). 3. Circuit d'alimentation en carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de guidage (30) comporte un collet (44), qui passe dans le ressort ('38) et qui délimite en partie l'alésage (42). 4. Soupape de retenue pour un circuit de fourniture de fluide comprenant une pompe (22) destinée ' refouler vers un appareil (26) utilisateur le fluide venant d'un réservoir (24), cette soupape de retenue étant disposée entre cette pompe (22) et cet appareil (26), soupape com- prenant un passage (32) qui comporte un siège (34) orienté du côté opposé à la pompe (22), un organe obturateur (36) disposé dans ce passage (32) de manière à être déplacé axialement en fonction de la pression du fluide refoulé par cette pompe (22) et un élément élastique (38) qui tend à repousser cet obturateur vers ce siège (34),et étant carac- térisée en ce qu'elle (28) comprend un organe de guidage (40) qui est disposé dans le passage (32) du côté de l'obturateur (36) opposé au siège (34) et qui est percé d'un alésage (42) central coaxial au passage (32), un élément (50) qui part de l'obturateur (36) et qui est disposé dans cet alésage (42) dans lequel il peut cou- lisser, un orifice (52) qui est coaxial à l'alésage (42) et au passage (32), est formé dans l'extrémité de cet alésage (42) opposée & l'obturateur (36), fait communiquer ledit alésage (42) et ledit passage (32), et a le diamètre voulu pour amortir les vibrations de l'obturateur (36) dans une plage de fréquences prédéterminée. 5. Soupape de retenue selon la revendication- 4, comprenant un organe obturateur (36), un passage (32) qui entoure cet obturateur et qui comporte-un siège (34) opposé audit obturateur et un élément élastique (38) disposé dans le passage (32) de manière & tendre à repousser l'obtura- teur (36) contre le siège (34), soupape caractérisée en ce qu'elle (28) comprend un organe de.guidage (40) disposé dans le passage (32) et percé d'un alésage (42) coaxial à ce passage, un élément (50) qui part de l'obturateur et qui peut coulisser dans l'alésage (42) de manière à guider axialement cet obturateur (36) et à empêcher celui-ci de se déplacer latéralement dans le passage (32) et un orifice (52) formé du côté de l'alésage (42) opposé à l'obturateur (36) et faisant communiquer cet alésage (42) et le passage (32), cet alésage (42), cet élément coulissant (50) et cet- orifice (52) étant coaxiaux et coopérant de manière à former un ensemble de type piston-cylindre, destiné à amor- tir les mouvements axiaux de vibration de l'obturateur (26) dans le passage (32). 6. Soupape de retenue selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'organe de guidage (40) est disposé du côté de l'obturateur (36) opposé au siège (34). 7. Soupape de retenue selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément élastique est constitué par, ou comprend,un ressort hélicoïdal (38) emprisonné en compression entre l'organe de guidage (40) et l'obturateur (26). 8. Circuit d'alimentation en carburant pour moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 ou 2, ce circuit comprenant une source (24) de carburant, une pompe (22) destinée à refouler ce carburant vers le moteur (26) et une soupape (28) de retenue, disposée entre la pompe (22) et le moteur (26) et destinée à empêcher le carburant de refluer du moteur vers la pompe, cette soupape de retenue étant caractérisée en ce qu'elle (28) est disposée dans une chambre cylindrique (32) comportant une extrémité "pompe" et une extrémité "moteur", et en ce qu'elle comprend un siège (34) du côté "pompe" de cette chambre et, du côté moteur de cette dernière, un organe de guidage (40) qui comporte des passages axiaux extérieurs (48) adjacents à la paroi de la chambre et débouchant d'un côté vers le siège et de l'autre côté vers l'extrémité "moteur", ainsi qu'un alésage axial (42) aboutissant à un orifice étroit (52) à l'extrémité "moteur", un prolongement 2647851. ou collet (44) qui prolonge axialement cet organe (40) vers le siège (34) et comporte un alésage (42) coaxial & celui de l'organe de guidage, un organe obturateur (36) qui est disposé dans la chambre (32), dont un côté est destiné à coopérer avec ce siège (34) et qui comporte de l'autre côté un élément de guidage (50) plus mince qui en part et peut coulisser dans l'alésage (42) à la façon d'un piston dans un cylindre, de manière à amortir les mouvements axiaux de l'obturateur (36),-et un ressort (38), qui tend à repousser cet obturateur vers le siège (34) en l'éloignant de l'organe de guidage (40), l'orifice (52) ayant le diamètre voulu pour amortir les mouvements de vibration de cet élément de guidage (50) et de cet obturateur (36) dans une plaque de fréquences prédéterminée.