Brevet FR2649758A1 — publié le 19910118

La présente invention concerne une pompe d'injec- tion de carburant commandée par chants inclinés pour moteurs à combustion interne, notamment sous la forme d'un dispositif d'injection directe pour véhicules utilitaires, pompe dans le cylindre de laquelle un piston de pompe actionné par came, délimitant la chambre de travail de la pompe et comportant un chant de commande situé en haut et définissant le début du refoulement et un chant de commande incliné, situé en bas et définissant la fin du refoulement, est guidé axialement et dans son mouvement de rotation et o en outre les rainures assurant l'interruption du refou- lement sont agencées comme une rainure périphérique dans le piston de pompe et comme une dérivation dans le ceindre de pompe. Il est connu qu'on s'efforce actuellement dans le monde de réduire les émissions nocives de véhicules utili- taires. Des exigences croissantes en ce qui concerne l'augmentation de rentabilité et la diminution de pollution de l'environnement,ainsi que la limitation des bruits doivent être satisfaites. Pour réduire considérablement les bruits de combustion, il convient d'utiliser notamment des systèmes de préinjection pour contrôler le dégagement de chaleur dans l'auto-allumeur de telle sorte qu'il se produi- se une évolution plus favorable de la pression dans la chambre de combustion en ce qui concerne la génération de bruit. Des procédés de combustion compliqués faisant inter- venir deux pompes d'injection et deux injecteurs séparés ont été abandonnés à cause des frais élevés. D'après le brevet anglais n 893 621, il est connu des réalisations simplifiées de pompes d'injection de carburant commandés par des chants inclinés et qui produisent, au moyen d'une géométrie bien définie de rainures et d'orifices dans le cylindre et le piston de la pompe, une division de l'injection en une pr6- injection et une injection principale, qui sont séparées par une interruption temporelle. Toutes les réalisations donnent lieu, à cause des orifices disposés avec décalage de hauteur dans le cylindre de pompe et du fait de la com- mande unilatérale par des chants inclinés, des sollicita- tions non uniformes du piston de pompe par l'écoulement, ces sollicitations étant évidemment diminuées dans le cas de la réalisation de la figure 5 du fait que les orifices d'admission sont situés à la même hauteur, mais cependant la géométrie des rainures donne lieu à des préinjections relativement grandes ( cote de course x), avec pour consé- quence une réduction insuffisante du bruit. L'invention a en conséquence pour but de permettre, par rapport à la réalisation connue d'après le brevet anglais n 893 621, au moyen d'une préinjection et d'une injection principale, d'améliorer encore la réduction du bruit mais également d'obtenir une sollicitation plus uniforme du piston de pompe effectuant sa course. Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce qu'il est prévu dans le cylindre de pompe une autre dérivation et dans le piston de pompe une autre rainure périphériqueréalisées de telle sorte que les deux dériva- tions et les deux rainures périphériques correspondantes soient disposées avec symétrie de révolution, ainsi que deux rainures d'arrêt, situées entre les rainures périphé- riques et s'étendant depuis le chant de commande situé en haut jusqu'au chant de commande situé en bas, et en ce que chaque dérivation recouvre partiellement, selon une projec- tion faite perpendiculairement à l'axe du cylindre de pompe, les orifices d'admission. Grâce à des mesures particulières, notamment la prévision d'une géométrie de rainures à symétrie de révolu- tion, on évite une sollicitation non uniforme du piston de pompe par l'écoulement et il en résulte très efficacement qu'on évite un déchirement du film de lubrifiant entre le cylindre et le piston de pompe ainsi que le risque de grippage. En outre, grâce au recouvrement du système à deux canaux ( orifices d'admission/dérivation), on obtient une quantité de préinjection relativement petite, qui a une influence favorable sur la production des quantités d'in- jection en fonction des besoins et qui permet ainsi une réduction de bruit particulièrement appropriée. D'après le.brevet américain n 4 445 828, il est connu une pompe d'injection de carburant dans laquelle sont prévus deux orifices d'admission dans le cylindre de pompe ainsi que des chants de commande situés en haut et également deux rainures inclinées sur le piston de pompe en vue de la commande du refoulement, ce qui permet évidemment une solli- citation uniforme du piston de pompe par l'écoulement, et également d'obtenir des avantages concernant la technique de combustion au moyen d'une augmentation, résultant du système à deux canaux, des sections de passage d'écoule- ment, ce qui a cependant un effet perturbateur sur les bruits de combustion à cause de l'augmentation des sections de passage. On ne rencontre cependant pas cet inconvénient avec l'invention grâce ax moyes techniques de commande qui interviennent pendant chaque processus d'injection. Selon d'autres particularités de la pompe d'injec- tion conforme à l'invention: - la largeur de la nervure s'étendant du chant de commande, situé en haut, du piston de pompejusqu'au chant supérieur de la rainure périphérique,est plus grande que la largeur de recouvrement entre la dérivation et l'orifice d'admis- sion. - La largeur de la nervure est supérieure au maximum de 0,3 mm à la largeur de recouvrement. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue en Dupe longitudinale de l'élément de pompage d'une pompe d'injection commandée par chants inclinés, la figure.2 représente le cylindre de pompe avec son piston, la figure 3 est une vue en coupe du cylindre de pompe, fai- te selon la ligne III-III de la figure 2, la figure 4 est une vue développée de la partie supérieure du piston de pompe, montrant les rainures périphériques et les rainures d'arrêt. Sur la figure 1 est représenté un élément de pompe 1 d'une pompe d'injection 2 commandée par chants inclinés qui est destinée à un moteur à injection et auto-allumage, de préférence dans la réalisation comme un dispositif d'in- jection directe pour véhicules utilitaires. Un piston de pompe 4, guidé axialement et dans son mouvement de rotation dans le cylindre de pompe 3 ainsi qu'une soupape d'équili- brage de pression 5 délimitent une chambre de travail 6 de la pompe qui, dans la position basse du piston de pompe 4, est remplie de carburant par l'intermédiaire de deux orifi- ces d'admission 7, 7' situés dans des positions diamétrale- ment opposées dans le cylindre de pompe 3. L'agencement de la soupape d'équilibrage de pres- sion 5 fait en sorte que, dans le conduit d'injection abou- tissant à l'injecteur, iln'existe aucune cavité ou volume perturbateur qui altèrerait la sécurité d'interruption de l'injection et qui empêcherait d'obtenir ainsi une quantité de préinjection courte et correcte. Le piston de pompe 4 comporte un chant de commande 8, rectiligne, situé en haut et servant à l'enclenchement de l'injection, ainsi qu'un chant de commande 9 incliné, situé en bas et servant à arrêter l'injection. Du chant de commande 8 part une rainure d'arrêt 10, orientée parallèle- ment à la direction axiale du piston de pompe 4 et s'éten- dant jusqu'au chant de commande 9, et il est prévu à côté de cette rainure d'arrêt 10, entre les deux chants de com- mande 8, 9, une rainure périphérique 11 qui assure, en vue d'une interruption de l'injection, une liaison de l'orifice 264975e d'admission 7 avec une rainure 12 prévue dans le cylindre de pompe 3, agissant comme une dérivation, et réalisée par meulage. En addition à la dérivation 12, à la rainure péri- phérique 11 et à la rainure d'arrêt 10, il est prévu dans des positions mutuellement diamétralement opposées, et notamment avec symétrie de révolution, une dérivation 12', une rainure périphérique 11' et une rainure d'arrêt 10', et en outre également un autre chant de distribution 9' situé en bas. Chaque dérivation 12, 12' a la forme d'une rainure de profil rectangulaire ayant une largeur "B" d'environ 2,5 mm et une longueur "L" couvrant un angle d'environ 40 , ainsi qu'une profondeur maximale "TB" d'environ 0,8 mm. La rainure et l'orifice d'admission 7, 7' sont disposés, en les considérant dans une direction circonfé- rentielle, l'un derrière l'autre et avec décalage de hauteur, de telle sorte que le chant inférieur de rainure 12a, 12a' soit situé, en vue en projection perpendiculaire à l'axe du cylindre de pompe, dans la zone de l'orifice d'admission 7, 7'. L'espacement entre le chant inférieur de rainure 12a, 12a' et le point le plus haut 7a, 7a' de l'orifice d'admission 7, 7' a été désigné par A ( figure 2). La nervure 13, 13' définie par le chant supérieur de commande 8 du piston de pompe 4 et par le chant supérieur lla, lia' de la rainure périphérique 11, 11' a une largeur, désignée par "C", d'environ 1,6 mm, l'espacement "D" entre le chant de commande 8 et le chant inférieur llb, llb' de la rainure périphérique 11, 11' s'élevant à environ 1,8 mm ( figure 4). La profondeur "TU" de la rainure périphérique 11, 11' s'élève à environ 1,0 mm ( figure 3). La largeur de nervure "C" sur le piston de pompe 4 est supérieure au maximum de 0,3 mm à la largeur de recou- vrement "A", et la largeur de rainure "3" de la dérivation 12, 12' dans le cylindre de pompe 3 est supérieure d'envi- ron 0,8 mm à la largeur de nervure "C" du piston de pompe 4. Grâce à cette géométrie particulière de rainures, on obtient des quantités de préinjection relativement peti- tes, qui permettent d'obtenir des réductions importantes des bruits de combustion. 26A9758 REVENDICATIONS 1. Pompe d'injection de carburant commandée par chants inclinés pour moteurs à combustion interne, notam- ment sous la forme d'un dispositif d'injection directe pour véhicules utilitaires, pompe dans le cylindre de laquelle un piston de pompe, actionné par came, délimitant la chambre de travail de la pompe et comportant un chant de commande situé en haut et définissant le début du refoule- ment et un chant de commande incliné, situé en bas et définissant lia fin du refoulement, est guidé axialement et dans son mouvement de rotation et o en outre les rainu- res assurant l'interruption du refoulement sont agencées comme une rainure périphérique dans le piston de pompe et comme une dérivation dans le cylindre de pompe, carac- térisée en ce qu'il est prévu dans le cylindre de pompe (3) une autre dérivation (12) et dans le piston de pompe (4) une autre rainure périphérique (11) réalisées de telle sorte que les deux dérivations (12, 12') et les deux rainu- res périphériques correspondantes (11, 11') soient dispo- sées avec symétrie de révolution, ainsi que deux rainures d'arrêt (10, 10'), situées entre les rainures périphériques (11, 11') et s'étendant depuis le chant de commande situé en haut (8) jusqu'au chant de commande situé en bas (9), et en ce que chaque dérivation (12, 12') recouvre partielle- ment, selon une projection faite perpendiculairement à l'axe du cylindre de pompe, les orifices d'admission (7, 7'). 2. Pompe d'injection de carburant selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que la largeur (C) de la nervure s'étendant du chant de commande (8), situé en haut, du piston de pompe (4),jusqu'au chant supérieur (lla, lla') de la rainure périphérique (11, 11'), est plus grande que la largeur (A) de recouvrement entre la dérivation (12, 12') et l'orifice d'admission (7, 7'). 3. Pompe d'injection de carburant selon une des reven- dications 1 ou 2, caracérisée en ce que la largeur (C) de la nervure est supérieurtau maximum de 0,3 mm à la largeur (A) de recouvrement.