Brevet FR2738296A1 — publié le 19970307

L'invention concerne une pompe de carburant haute pression pour un moteur à combustion interne, comprenant un piston de pompe actionné par une came d'un arbre à came(s) par l'intermédiaire d'un poussoir à galet, piston qui agit, lors de la course de rentrée, à l'encontre de la force d'un élément élastique précontraint dont une extrémité s'appuie sur une cuvette de ressort du côté du poussoir et dont l'autre extrémité s'appuie sur une pièce d'appui. Par le document DE-AS 11 07 025 et le document DE 34 09 285 C2, on connaît une telle pompe de carburant à haute pression pour moteurs à combustion interne, dans laquelle la pièce d'appui, située du côté du poussoir et servant à l'appui de l'élément élastique, représente en même temps une délimitation pour une chambre de pression d'huile dans laquelle, suivant la position instantanée du poussoir à galet, du liquide peut pénétrer entre la pièce d'appui et ce poussoir. De cette manière, la pièce d'appui - agissant comme un piston - peut être levée par rapport au poussoir à galet, contre la force de l'élément élastique, ce qui modifie le moment d'injection puisque le piston de pompe réduit ou ferme plus tôt l'orifice réglable d'admission par l'arête de distribution prévue à son extrémité. Un but de l'invention est de perfectionner une pompe de carburant haute pression, du type générique indiqué au début, de manière que la puissance d'entraînement de l'arbre à came(s) et l'usure de la came et du galet du poussoir soient diminuées. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que la force de précontrainte de l'élément élastique est concue pour la vitesse de rotation au moins à peu près (ou sensiblement) la plus basse de l'arbre à came(s), mais peut être augmentée, lorsque la vitesse de rotation croît, par la pièce d'appui, à laquelle peut être appliquée une pression fonction de la vitesse de rotation. Les dispositions selon l'invention évitent de manière simple que des forces de ressort inutilement élevées agissent sur la came dans une plage de vitesses de rotation qui est inférieure à la vitesse de rotation maximale de l'arbre à came(s). Grâce au système de pression d'application en fonction de la vitesse de rotation, une application uniforme du poussoir à galet contre la came est ainsi garantie avec certitude, malgré l'emploi d'un ressort relativement faible. Dans la pompe de carburant haute pression que l'on connaît, la force de ressort pressant le poussoir à galet contre la came, est conçue pour la vitesse de rotation maximale de l'arbre à came(s) afin d'empêcher, aux hautes vitesses de rotation, que le poussoir s'écarte de la came et, par suite, des perturbations dans la caractéristique de refoulement et d'injection de carburant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une coupe axiale d'une pompe de carburant haute pression montrant la pièce d'appui, à laquelle peut être appliquée une pression, à la position qu'elle occupe aux basses vitesses de rotation de l'arbre à came(s); et - la Figure 2 est une vue partielle semblable montrant la position de la pièce d'appui aux hautes vitesses de rotation de l'arbre à came(s). Une pompe de carburant haute pression 1, actionnée par came et prévue pour des moteurs à combustion interne, pouvant être constituée par exemple par une pompe enfichable, commandée par électrovanne, pour systèmes à canalisation d'alimentation commune ("Common Rail"), comprend un poussoir à galet 4 mû par une came 2 d'un arbre à came(s) 3 et servant à l'actionnement d'un piston de pompe 5 simple, sans arêtes de distribution pour contrôler la quantité de carburant. De plus, elle comprend un élément élastique 6 sous la forme d'un ressort de compression s'appuyant d'un côté sur une cuvette de ressort 8 placée sur le fond 7 du poussoir 4a proprement dit, ayant la forme d'un godet, et de l'autre côté sur une pièce d'appui 9 disposée à peu près (ou sensiblement) à la hauteur du milieu de la longueur du piston de pompe 5. Cette pièce d'appui est réalisée comme une pièce annulaire montée longitudinalement coulissante dans un évidement annulaire 10 - adapté à cette pièce annulaire dans le carter de pompe 11 et étanchée par des bagues 12, 13. Sur son côté éloigné de l'élément élastique 6, la pièce annulaire forme, ensemble avec le carter de pompe 11, une chambre de pression 14 qui est en communication avec une conduite de commande 15. De l'huile provenant du circuit d'huile de graissage du moteur à combustion interne (non représenté) est dirigée à travers cette conduite 15 dans la chambre de pression 14. La pression d'huile agissant sur la pièce annulaire 9, est produite par une pompe de pression 16, une pompe à engrenages par exemple, qui établit la pression requise en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Ainsi, à mesure que la vitesse de rotation de l'arbre à came(s) croît, le galet 4b du poussoir 4 est pressé, par l'intermédiaire de la pièce annulaire 9 et de l'élément élastique 6, avec une force de pressage exactement définie contre la came 2, suivant la pression d'huile croissante dans la chambre de pression 14. La force de précontrainte ainsi produite et dépendant de la vitesse de rotation, procure une application sûre du poussoir à galet 4 contre la came 2. Quand la vitesse de rotation de l'arbre à came(s) diminue, la pression dans la chambre 14 baisse, la pièce annulaire 9 recule en conséquence, en détendant l'élément élastique 6, et diminue ainsi le pressage du galet 4b contre la came 2. Les bagues d'étanchéité 12, 13 sur la pièce annulaire 9, constituées par ce que l'on appelle des joints toriques, garantissent un fonctionnement sans perturbations. L'élément élastique 6, réalisé dans l'exemple montré comme un ressort de compression, peut cependant être fait aussi d'un alliage à mémoire de forme dont les propriétés changent lorsque la fréquence, rapportée à la vitesse de rotation de l'arbre à came(s), croît, en ce sens que la raideur de ressort (constante de rappel) augmente, garantissant ainsi également une application sûre du poussoir à galet 4 contre la came 2. L'alliage à mémoire de forme ("shape-memory-alloy") a donc pour effet que l'élément élastique 6 est plus souple aux basses vitesses de rotation, mais plus dur aux vitesses de rotation élevées. REVENDICATIONS 1. Pompe de carburant haute pression pour un moteur à combustion interne, comprenant un piston de pompe actionné par une came d'un arbre à came(s) par l'intermédiaire d'un poussoir à galet, piston qui agit, lors de la course de rentrée, à l'encontre de la force d'un élément élastique précontraint dont une extrémité s'appuie sur une cuvette de ressort du côté du poussoir et dont l'autre extrémité s'appuie sur une pièce d'appui réglable, caractérisée en ce que la force de précontrainte de l'élément élastique (6) est concue pour la vitesse de rotation au moins à peu près la plus basse de l'arbre à came(s) (3), mais peut être augmentée, lorsque la vitesse de rotation croît, par la pièce d'appui (9), à laquelle peut être appliquée une pression fonction de la vitesse de rotation. 2. Pompe de carburant haute pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce d'appui (9), à laquelle peut être appliquée une pression, est réalisée sous la forme d'une pièce annulaire guidée à peu près à la hauteur du milieu de la longueur du piston de pompe (5). 3. Pompe de carburant haute pression selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce annulaire est montée coulissante longitudinalement dans un évidement annulaire (10) adapté en conséquence dans le carter de pompe (11), et forme, sur son côté éloigné de l'élément élastique (6), ensemble avec le carter de pompe (11), une chambre de pression (14) étanchée communiquant avec une conduite de commande de pression (15). 4. Pompe de carburant haute pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément élastique (6) est fait d'un alliage à mémoire de forme.