Brevet FR2814502A1 — publié le 20020329

L'invention concerne une pompe à haute pression pour un système d'injection à haute pression d'un moteur à combustion interne avec compression d'air ayant plusieurs pistons de pompe qui sont répartis suivant la circonférence d'un anneau polygonal entraîné par un excentrique et qui subissent chacun la sollicitation d'un ressort de tige de piston et celle de la haute pression du carburant, pressant les pistons contre l'anneau polygonal. Dans le cas des moteurs à combustion interne avec compression d'air et système d'injection à rampe commune dit common rail , be carburant est pompé avec une pompe à très haute pression dans le système de carburant à haute pression (common rail). Ceci est généralement réalisé au moyen d'une pompe à haute pression comportant plusieurs pistons de pompe (trois ou quatre) qui sont entraînés par un anneau polygonal, dont le mouvement est assuré par un excentrique entraîné par le moteur à explosion. L'anneau polygonal est entraîné par l'excentrique et effectue un mouvement de translation lors de sa rotation. L'anneau polygonal entraîne les pistons de la pompe en étant en même temps stabilisé par les pistons de la pompe, grâce au fait qu'aussi bien les ressorts des tiges des pistons, que les forces dues au carburant sous haute pression agissent, contre la force produite par l'excentrique. Si la pompe à haute pression n'était pas en mesure d'assurer une alimentation en carburant par tous les pistons, l'effet de stabilisation des sollicitations exercées par suite de la pression du carburant sur l'anneau polygonal cesserait. Dans ces circonstances, l'anneau polygonal serait soumis à une forte torsion et la pompe à haute pression pourrait subir des détériorations. L'invention a pour objectif de proposer des dispositions au niveau de la pompe à haute pression pour stabiliser l'anneau polygonal et éviter que la pompe à haute pression ne subisse de dégâts, si tous les pistons de la pompe n'étaient pas en mesure d'assurer une alimentation en carburant. Cet objectif est atteint grâce au fait que la sollicitation des ressorts des tiges des pistons est suffisamment élevée-compte tenu de la dynamique des pistons- pour assurer, en cas de défaillance de la sollicitation due à la haute pression du carburant exercée par des pistons de la pompe sur l'anneau polygonal, un équilibrage des forces s'exerçant sur l'anneau polygonal. Une variante appropriée et avantageuse de l'invention est définie par le fait que la sollicitation des ressorts des tiges est environ quatre fois supérieure à celle nécessaire pour la dynamique des pistons. En augmentant suffisamment la sollicitation des ressorts des tiges des pistons par rapport à ce qui est nécessaire pour la dynamique des pistons, on peut diminuer de manière significative l'angle de torsion maximum apparaissant sur l'anneau polygonal. Quand un piston n'assure plus une alimentation en carburant, le piston et l'élément de transmission entre le piston et le profil du polygone, dénommé patin de piston, n'est plus sollicité par l'effet de la pression du carburant et l'effet de stabilisation des patins des pistons est perdu. Selon l'invention, cette diminution de la force de contact est compensée par l'augmentation de la sollicitation exercée par le ressort de la tige de piston, ce qui permet de stabiliser l'anneau polygonal. Comme la sollicitation exercée sur l'anneau polygonal par la haute pression du carburant dépasse très largement la sollicitation même augmentée des ressorts, l'augmentation de la sollicitation exercée par les ressorts n'intervient pas dans le bilan global des forces auxquelles sont soumis l'excentrique et l'anneau polygonal. Par exemple, une augmentation de la sollicitation exercée par les ressorts des tiges des pistons dans des dispositifs de série par un facteur de quatre ne provoque qu'une augmentation de 3 % des forces de friction. Cela signifie qu'une augmentation de la sollicitation exercée par les ressorts ne produit pas une augmentation notable du couple moteur de la pompe à haute pression, tout en augmentant la protection de la pompe contre un risque de détérioration des pistons. L'invention sera décrite ci-après d'une manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans le dessin unique. Une pompe à haute pression 1 avec trois pistons 2 de pompe est entraînée par un excentrique 3 et un anneau polygonal 4. L'excentrique 3 est entraîné, par exemple, par un arbre à cames (non représenté) et il provoque un mouvement de translation de l'anneau polygonal effectuant une trajectoire circulaire. L'anneau polygonal a trois aplatissements 5 espacés de 120 0 sur lesquels glissent les patins 6 des pistons en transférant aux pistons 2 de la pompe la partie radiale du mouvement de l'anneau polygonal. Les pistons 2 de la pompe sont disposés radialement par rapport à l'axe de rotation de l'excentrique 3. Pour éviter que les patins 6 des pistons ne se soulèvent par rapport à l'anneau polygonal 4, des ressorts 7 des tiges des pistons poussent les patins des pistons contre l'anneau polygonal. En outre, lorsque le système d'alimentation en carburant (non représenté) est sous pression, les pistons 2 de la pompe poussent les patins 6 des pistons contre l'anneau polygonal 4. Grâce à la répartition régulière des pistons 2 de pompe sur la circonférence, on obtient une sollicitation symétrique de l'anneau polygonal 4 et l'anneau polygonal s'en trouve stabilisé dans son mouvement. L'effet renforcé des ressorts 7 des tiges des pistons assure un fonctionnement stable en cas d'absence d'une sollicitation par la pression du carburant s'exerçant sur les pistons 2 de la pompe. Revendications 1. Pompe à haute pression pour un système d'injection à haute pression d'un moteur à combustion interne avec compression d'air ayant plusieurs pistons de pompe qui sont répartis suivant la circonférence d'un anneau polygonal (4) entraîné par un excentrique (3) et qui subissent chacun la sollicitation d'un ressort (7) de tige de piston et celle de la haute pression du carburant, pressant les pistons (2) contre l'anneau polygonal (4), caractérisée en ce que la sollicitation des ressorts (7) des tiges des pistons est suffisamment élevée-compte tenu de la dynamique des pistons (2)-pour assurer, en cas de défaillance de la sollicitation due à la haute pression du carburant exercée par des pistons (2) de la pompe sur l'anneau polygonal (4), un équilibrage des forces s'exerçant sur l'anneau polygonal (4). 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sollicitation des ressorts (7) des tiges est environ quatre fois supérieure à celle nécessaire pour la dynamique des pistons.