Brevet FR2883932A1 — publié le 20061006

La présente invention est relative à un perfectionnement aux pompes transfert c'est-à-dire aux pompes comportant une partie souple -telle qu'une membrane ou un soufflet- qui est animée d'un mouvement alternatif par du liquide hydraulique, pompé en permanence par une pompe hydraulique, le mouvement alternatif de ladite partie souple servant à pomper un liquide agressif tel par exemple un carburant et en particulier un carburant spécial à hautes performances pour moteurs. De telles pompes sont décrites dans le brevet US 2 960 936. Ces pompes présentent l'inconvénient que le volume de liquide hydraulique continuellement pompé est toujours le même ce qui provoque d'une part un échauffement du liquide tel que la pompe est rapidement détruite et d'autre part que toute fuite intervenant au niveau de ce liquide continuellement recyclé provoque une mise hors service de la pompe. Il s'est donc avéré indispensable de disposer dans la partie pompe hydraulique ou partie huile, des moyens permettant à chaque cycle de remettre ledit volume de liquide hydraulique en communication avec une réserve de liquide de façon à, d'une part, corriger d'éventuelles fuites et, d'autre part renouveler, au moins partiellement, le liquide pompé pour éviter son échauffement. Dans ce but on a proposé de réaliser la pompe hydraulique avec des pistons creux animés d'un mouvement alternatif par une came, se déplaçant dans une chambre en communication avec la réserve de liquide hydraulique, ladite came comportant une lunule sur laquelle passent les têtes des pistons creux, le volume interne desdits pistons creux étant mis en communication avec la réserve de liquide à chaque passage au-dessus de la lunule. Lorsque la pompe est à pistons axiaux la came est un plateau biais; lorsque la 25 pompe est une pompe à pistons radiaux la came est un excentrique. De telles pompes ont été décrites par exemple dans le brevet EP 1 048 849. Ces pompes permettent de pomper du carburant pour alimenter à des pressions élevées (de 100 à 300 bars), des systèmes d'injection d'essence pour moteurs à combustion interne. Une telle pompe est alors entraînée par le moteur, soit par l'arbre à cames soit par la chaîne de distribution. Cependant est apparue une difficulté lors de la mise au point d'une pompe transfert de ce type pour des moteurs de véhicules. Cette difficulté provient de ce que, à chaque fois que la tête d'un piston de la pompe hydraulique passe au-delà de son point mort haut, l'effort mécanique d'entraînement de la pompe par le moteur varie et, en particulier, le liquide à haute pression se trouvant rémanent à l'intérieur du piston provoque pendant un temps très bref un couple moteur sur la came. Même si ce phénomène est très bref il provoque des variations importantes du couple résistif de la pompe ce qui a pour effet des à-coups sur l'arbre à cames ou la chaîne de distribution. La présente invention a pour objet de supprimer cet inconvénient. La présente invention consiste à ménager, juste après le point mort haut de la came, une lunule de déchargement qui provoque une purge partielle instantanée du volume intérieur de chaque piston, ce qui supprime tout effet de couple moteur de la pompe et donc tout à-coup dans ses moyens d'entraînement. A titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention on a représenté aux dessins annexés: Figure 1 un exemple de pompe transfert connue à pistons axiaux, la came étant un plateau biais. Figure 2 un exemple de variante connue de réalisation de la pompe de la figure 1, la partie souple de la pompe étant un soufflet. Figure 3 un exemple de pompe transfert connue à pistons radiaux, la came étant un excentrique. Figure 4 un exemple de mise en oeuvre de l'invention sur une pompe du type de celles des figures 1 et 2. Les figures 1 à 3 représentent des pompes transfert de type connu permettant de fournir de l'essence à hautes performances, appelée supercarburant, à des pressions de l'ordre de 100 à 300 bars pour des systèmes d'alimentation par injection de moteurs à combustion interne. Ces pompes comportent des pistons creux 1 qui reposent chacun par l'intermédiaire d'un plot de glissement 2 contre une came 3 sur la face de laquelle est gravée une lunule 4. La came 4, entraînée par un arbre moteur 6 tourne dans un volume 5 rempli de liquide hydraulique en liaison avec une réserve de liquide hydraulique 5a. Chaque fois qu'un plot de glissement 2 passe sur la lunule 4 il y a communication entre le volume creux du piston 1 correspondant et le volume 5. La lunule 4 est disposée au voisinage du point mort bas de la came 3 de sorte que le piston creux 1 se remplit de liquide lors du passage de son plot 2; puis lorsque le plot 2 n'est plus sur la lunule, toute communication avec le volume 5 est interrompue; le liquide est alors refoulé par le piston 1 depuis le point mort bas de la came 3 jusqu'à son point mort haut. Ce liquide refoulé dans la chambre 7 agit sur la membrane 8 (figure 1 et 3) dont les mouvements alternatifs pompent le liquide se trouvant dans la chambre 9. A la figure 2 on voit que la membrane 8 est remplacée par un soufflet 8a, qui remplit la même fonction. Il s'avère que la haute pression, qui règne dans la chambre 7 au point mort haut, a, pendant un bref instant, un effet moteur, juste après que le plot de glissement ait franchi le point mort haut, jusqu'à détente complète de la haute pression rémanente. Cela provoque, pendant ce bref instant, une variation du couple résistif de la pompe et donc des à-coups dans les mécanismes d'entraînement de l'arbre moteur 6 que ce soit l'arbre à cames, la chaîne de distribution ou autre. La figure 4 est une vue partielle des figures 1 et 2 ne présentant en perspective, que le plateau biais 3, la lunule de remplissage 4 et trois pistons creux 1 sur leur plot de glissement 2 dont un à son point mort haut. La flèche fl illustrant le sens de rotation du plateau biais 4, la flèche f2 illustre le sens de déplacement de chaque plot de glissement 2 par rapport à la face du plateau biais 3. L'axe XX représente la ligne de plus grande pente du plateau biais 3. Selon l'invention on dispose, un peu après le point mort haut, une lunule de déchargement 10, qui prend naissance à l'intérieur du plot de glissement 2 et qui a une longueur telle qu'elle déborde au-delà de la paroi extérieure dudit plot 2 de sorte qu'elle fait communiquer l'orifice interne du plot 2 (et donc le volume interne du piston creux 1) avec le volume 5 dans lequel se débat le plateau biais 4, volume qui est en liaison avec la réserve d'huile et donc sans pression. Il en résulte que la haute pression rémanente à l'intérieur du piston 1 est immédiatement purgée ce qui fait disparaître tout couple moteur parasite. La section de passage dont la lunule de purge 10 fait saillie à l'intérieur du plot 2 détermine le temps pendant lequel la purge se produira compte tenu de la vitesse de rotation de la came 3, de même la position exacte de la lunule de purge 10 en aval de la ligne de plus grande pente XX détermine le moment où la purge interviendra: ce sont là des paramètres de réglages qui doivent être déterminés par le fabricant en fonction des paramètres du moteur. Dans l'exemple de réalisation décrit en relation avec la figure 4 la came 3 est un plateau biais (correspondant aux figures 1 et 2) et la lunule de purge 10 est ménagée sur la face dudit plateau biais; mais il est bien évident que si la came 3 est un excentrique (correspondant à la figure 3) la lunule de purge doit, de façon équivalente être disposée sur ledit excentrique, un peu en aval de son point mort haut. REVENDICATIONS 1- Pompe transfert pour injection sous haute pression de carburant du type comportant une pompe hydraulique dont les pistons (1) sont creux et reposent chacun par un plot de glissement (2) contre une came (3) sur laquelle est gravée une lunule (4) mettant en communication le volume interne d'un piston (1) et le volume (5) dans lequel se débat la came (3) lorsqu'un plot de glissement (2) passe sur ladite lunule (4), cette dernière étant placée au voisinage du point mort bas de la came (3) pour assurer le remplissage de chaque piston creux (1) caractérisé par le fait que ladite came (3) comporte une lunule additionnelle (10) dite lunule de décharge, grâce à laquelle la haute pression rémanente régnant dans un piston creux (1) lorsqu'il a passé le point mort haut de la came (3) est purgée. 2- Pompe selon la revendication 1 dans laquelle la lunule de décharge (10) est disposée à très faible distance du point mort haut en aval de celuici. 3- Pompe selon les revendications 1 et 2 dans laquelle la section de passage dont la lunule de décharge (10) fait saillie à l'intérieur du plot de glissement (2) détermine le temps de décharge en fonction de la vitesse de rotation de la came.