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Il Pompe à combustible pour moteurs à combustion Interne "
Dans les pompes à combustiblesdes moteurs à combustion interne, l'air qui pénètre dans la pompe avec le combustible ou'lors des arrêts ,par suite du fait que les conduites sont vides, cause souvent de grandes difficultés,car il en résulte que l'alimentation se fait irrégulièrement ou est complètement interrompue. C'est pourquoi on a l'habitude , d'une façon gé- nérale , de remplir complètement à la main les tuyauteries a combustible, avant la mise en marche. Ceci prend, notamment quand les moteurs ont de grands et multiples cylindres beaucoup de temps, paralyse le rendement en service et rend plus diffi-
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elle la surveillance de la machine.
De plus, cette mesure n'a qu'une portée incomplète , car elle n'a aucune influence sur l'air qui a pénétré dans la pompe pendant la marche. S'est ainsi .notamment, que dans le cas de moteurs d'automobiles,il y/a introduction d'une grande quantité d'air par suite des trépidations auxquelles sont soumis les réservoirs à essence. Cet air exerce une influence particulièrement perturbatrice quand la pression de la pompe est très élevée,comme c'est le cas en l'oc- curence d'injection sans air, car cette forte contre pression empêche l'échappement de l'air par la tuyauterie sous pression.
D'après l'invention,ces inconvénients sont éliminés par le fait que l'air n'est pas ,comme c'est le cas jusqu'à présent, évacué du côté pression ,mais bien vers un endroit à faible pression,p.ex. du côté de l'aspiration ou directement dans l'at- mosphère. On arrive à. ce résultat .conformément à l'invention en disposant sur la chambre de travail de la pompe un organe d'évacuation dirigé sur le temps du mouvement du piston de la pompe qui , pendant la course de compression ou en fin de celle- ci met en communication la chambre de travail de la pompe avec l' atmosphère où avec un autre lien de faible pression,par exemple le réservoir d'essence devant l'organe d'aspiration de la pompe .
Dans le dernier cas,les réservoirs ,qui entourent cette ' réserve et les tuyauteries doivent être conçus de façon à empêcher aussi peu que possible l'échappement de l'air expulsé par la pompe,vers le niveau libre du liquide ; ils doivent donc être suffisamment éloignés et doivent être opportunément guidés de façon à se régler constamment sur le niveau du liquide. l'organe d'évacuation est avantageusement disposé au point le plus élevé de la chambre de travail de la pompe, de façon que l'air qui s'accumule dans cette partie s'échappe immédiatement dès l'ouverture de cet organe.
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Avantageusement,des organes d'évacuation déjà existants sur la pompe,diriges suivant le temps du mouvement du piston de la pompe peuvent aussi être utilisés pour désaérer dans l'esprit de l'invention. Ces organes peuvent être p.ex. des organes d' évacuation secondaires destinés à assurer le réglage de la quan- tité de combustible ou pour déterminer la quantité maximum à re- fouler par coup de piston. pour que ces organes secondaires puissent assurer le désaérage ,leurs embouchures doivent être, de même que celles des organes de désaérage spéciaux , aménagées pour laisser échapper facilement l'air à enlever.
La communication entre la chambre de travail de la pompe et la réserve de combustible se trouvant devant l'organe aspira- teur de la pompe , en vue d'opérer le désaérage ,,peut être réa- lisée également à l'aide de l'organe aspirateur et de la tuyau- terie d'aspiration même ; il est préférable .cependant ,de pré- voir à cet effet, une conduite spéciale ,afin d'éviter l'entraî- nement par le combustible aspiré de l'air déjà séparé.
La facilité de l'échappement de l'air expulsé hors de la pompe, à travers la réserve de combustible située devant l'orga- ne aspirateur peut encore être rendue plus certaine par le fait que le niveau du liquide de cette réserve est toujours tenu à la même hauteur que celle -de la pompe ; alors , en effet , les conditions qui président à l'échappement de l'air restent tou- jours identiques et on évite ainsi de contrarier la séparation de l'air par une modification de la résistance à sa sortie.
Le maintien à hauteur du niveau du liquide peut, par exemple , être assuré à l'aide d'un flotteur influençant une soupape d'é- coulement ou encore à l'aide d'un trop-plein.
Un autre moyen pour éliminer l'air expulsé par la porape est de le transporter dans un courant de liquide p.ex. en en- voyant à la pompe injectrice un excès de combustible à l'aide d'une pompe auxiliaire spéciale et un évacuant l'air séparé dans la pompe injectrice , de l'excès de combustible ,vers un point d'où il puisse s'échapper dans l' atmos phè re .
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Cette disposition offre cet avantage de ne pas nécessiter, dans le voisinage de la pompe injectrice, la présence d'un ni- veau de liquide ouvert , ce qui est souvent désirable au point de vue de la sécurité contre les dangers d'incendie et pour des raisons analogues,
Particulièrement simple et avantageuse .s'est montrée une disposition de pompe dans laquelle des canaux dirigés à partir du piston même de la pompe assurent le désaérage et, simultané- ment,!' interruption de la course de compression et dans laquelle le piston de la pompe est suspendu , c'est à dire de façon telle qu'il comprime de haut en bas , de telle manière que la surface frontale du piston de la pompe représente la position la plus é- levée de la chambre de travail de cette dernière.
Dans cette disposition de pompe,l'air peut s'échapper avec facilité par les canaux débouchant à la surface frontale du piston ou dans son voisinage. Dans ce cas, la soupape de compression n'est pas dis- posée au point le plus haut, mais opportunément en un point plus bas de la chambre de travail de la pompe ,p.ex. à sa partie in- férieure .pour paralyser ainsi, autant que possible ,l'entrée de l'air dans la tuyauterie de pression.
L'installation suivant l'invention offre ce grand avantage que le remplissage des conduites de combustibles par une pompe à main peut être supprimé ,car, d'une façon générale,les pre- miers tours requis pour la mise en marche suffisent déjà pour éliminer la totalité de l'air de la pompe et pour remplir de combustible cette dernière ainsi que la tuyauterie sous pression de sorte que lorsque l'on passe à la période de combustion,les allumages se font de façon sûre. La mise en marche du moteur est, de par ce fait , considérablement simplifiée et accélérée.
Un autre avantage important est que l'air qui pénètre pendant la mar- che dans la pompe avec le combustible est évacué en permanence automatiquemBnt , de sorte que les troubles à l'injection par suite de la présence de bulles d'air se rassemblant dans, la pompe
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et dans la tuyauterie de compression ne sont plus à craindre.
Le dessin annexé montre quelques modalités d'exécution de l'objet de l'invention en coupe .verticale longitudinale. Dans toutes les figures ,1 représente le piston de la pompe , 2 le cylindre de la pompe , 3 la chambre de travail de la pompe, 4 la soupape de compression et 5 la tuyauterie sous pression.
Dans la disposition suivant fig. 1 le piston 1 guidé dans le corps de pompe 2 est actionné à l'intervention d'une came 21 située sur l'arbre 10,pendant la course de compression; il est retiré par un ressort 12 pendant la course d'aspiration.
Le combustible venant d'un réservoir 15 par la conduite 16 et la soupape d'aspiration 6 arrive dans la chambre de travail de la pompe 3 et est envoyé , au cours de la course de compression à travers la soupape de compression 4 dans la tuyauterie sous pres- sion 5 et ensuite au point d'injection. Pour séparer l'air de la chambre de travail de la pompe on a prévu au point le plus élevé de la chambre 3 un organe d'évacuation dirigé (soupape) 18 qui s'ouvre à l'intervention d'une came 21 située sur l'arbre 20 et se referme sous l'action du ressort 22.
lors de son ouver- ture ,la soupape 18 met en communication la chambre de travail de la pompe 5 avec'le conduit 24 qui débouche dans la réserve de combustible 15 de sorte que l'air qui se rassemble dans le voisinage de cette soupape pendant la course de compression de la pompe peut se rendre dans le compartiment collecteur 15 et de là s'échapper dans l'atmosphère. Le niveau du liquide de la réserve de combustible 15 est,en vue d'assurer des conditions tou- jours identiques pour l'évacuation de l'air,maintenu à hauteur uniforme.
Un dispositif à flotteur est utilisé à cet effet. Il se compose d'un flotteur 30 qui porte sur un bout du levier à deux bras 31 logé dans l'articulation 32 et d'une tige de soupape 33 articulée sur l'autre bout de levier qui libère l'orifice d'une conduite d'amenée 34 arrivant d'un réservoir situé dans une posi-
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tion élevée ou se trouvant!sous pression,quand la réserve de li- quide 15 diminue et qui le ferme quand il a atteint le niveau prescrit.. La commande du piston de la pompe et de la soupape d'évacuation de l'air peut naturellement se faire d'une autre façon .quelconque, telle que p.ex. par mécanisme à manivelle, brinbale ou dispositifs analogues.
De même, le réglage de la quan- tité alimentée peut aussi se faire, ad libitum par un procédé connu en soi , tel que p.ex. la- modification de la hauteur effi- cace de la came .Mais il est possible également de se servir de la soupape d'évacuation de l'air, simultanément pour le réglage, à cet effet, on avance ou on retarde,pendant la course de com- pression du piston 1 son ouverture , de façon à renvoyer dans le réservoir 15 par l'intermédiaire du conduit 24 une quantité plus ou moins grande de liquide sous l'action du piston de la pompe .Par suite de la séparation dans l'espace du conduit 24 de désaérage et de reflux , de la tuyauterie aspiratrice 16, on évite d'entraîner à nouveau le courant d'air du combustible as- piré pénétrant dans la réserve 15 par le conduit 24 avant qu'il ne puisse s'échapper dans l'atmosphère.
Grâce à la disposition suivant fig.2 ,l'introduction du com- bustible dans la chambre de travail de la pompe 3 se produit par une rainure d'aspiration 40 commandée par le piston de la pompe même, rainure qui débouche directement dans la réserve de combusti- ble 15 entourant le cylindre de la pompe 2. pour désaérer la pompe,le piston de pompe contient un conduit 42 partant de la sur- face frontale du piston et conduisant à une ouverture latérale 43 qui entre en relation avec une partie alésée 44 du cylindre de pompe 2 dès que le piston de la pompe a atteint sa position la plus élevée, de sorte que dans cette position, il se crée à nou- veau une communication entre la chambre de travail de la pompe et la réserve de combustible 15.
Cette disposition de conduit réa- lise ainsi simultanément l'interruption automatique de la course
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de compression effective,car si le piston 1 continuait à se dé- placer vers l'avant ,le combustible refluerait directement de la chambre de la pompe 3 par le conduit 42-44 dans le compartiment de réserve de combustible 15.
Bien que .dans cette disposition le débouché du conduit de désaérage 42 ne soit pas situé au point le plus élevé de la chambre de travail de la pompe 3,il se produit cependant,ainsi que l'expérience l'enseigne,une évacuation d'air. Ceci s'explique par le fait que le combustible pénétrant très rapidement par l'intermédiaire du tuyau d'aspira- tion 40 dans le vide créé par le piston de la pompe,forme une espèce de mousse dont une partie est évacuée par le conduit 42.
Si l'évacuation dure ainsi un peu plus longtemps,cette disposi- tion offre d'autre part l'avantage de pouvoir être appliquée avec une facilité relative ,après coup,aux pompes dont le piston tra- vaille de bas en haut. Un dispositif à flotteur se composant d'un flotteur 50 , d'un levier coudé 51, de la capsule d'obturation 52 et du tuyau d'alimentation 53 maintient le niveau du liquide de la réserve de combustible 15 à hauteur constante.
La fig. 3 montre un dispositif analogue à celui de la fig.2 avoc cette différence cependant que le piston de pompe 1 est sus- pendu,c'est à dire disposé de façon à travailler de haut en bas pour la compression, de façon que sa surface frontale constitue la partie la plus élevée de la chambre opératoire de la pompe.
Dans le piston,on a à nouveau prévu le conduit de désaérage 42 partant de la surface frontale avec le débouché latéral 43 qui entre en communication avec la partie alésée 44 du cylindre de pompe 2, dèsque le piston a atteint la position la plus basse .
A ce moment,l'air qui pourrait se trouver dans lecompartiment opératoire de la pompe 3 peut s'échapper vers la'réserve de com- bustible 15 et de là dans l'atmosphère. Pour maintenir un niveau de liquide constant, on a prévu ,dans cet exemple un trop plein 60 par lequel le combustible amené par la conduite 61 dans le réservoir d'approvisionnement 15 en excès,arrive dans une tuyau-
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terie d'évacuation 62.
Dans la disposition suivant fig. 4 ,on a prévu à nouveau un piston de pompe 1, suspendu qui aspire par l'intermédiaire du tuyau d'aspiration 40 ,le combustible hors d'un réservoir d'ap- provisionnement 70 pour l'envoyer au cours de la course de com- pression qui succède,via la soupape de compression 4. dans la conduite d'injection 5. Pour désaérer ,on a prévu dans la paroi du cylindre 2 une rainure longitudinale 72 qui s'étend, vers le haut à partir de la chambre opératoire de la pompe 3 et qui vers la fin de la période de compression met en communication cette chambre avec le compartiment d'approvisionnement 70 par l'intervention de la partie évidée 73 du piston de la pompe et la partie alésée 74 du cylindre de la pompe. Cette disposition sert en même temps à interrompre la course de compression effective.
Le compartiment à combustible 70 n'a pas de niveau de li- quide découvert ; il est fermé de tous cotés; l'évacuation de l'air qui sort du conduit 74 s'opère grâce à l'intervention d'une pompe auxiliaire 80 qui envoie dans le réservoir-70 le combustible en excès par la tuyauterie 81.Cet excès qui s'écoule ensuite par le tuyau 82 entraîne l'air arrivant de la pompe avec lui et le con- duit dans le réservoir d'approvisionnement principal 90 oit à un autre endroit d'où il peut se séparer à nouveau du combustible.
Une seule pompe auxiliaire 80 peut aussi alimenter plusieurs pompes injectrices et ces dernières à leur tour peuvent être, au point de vue de l'alimentation en combustible être branchées en parallèle ou les unes derrière les autres.
Dans les exemples montrés dans les figs.2 à 4 ,on peut , pour simplifier conduire le conduit d'évacuation d'air 42 eu 72 également de façon telle qu'-il réunisse, en fin de course de com- pression ,la chambre opératoire 3 avec le conduit d'aspiration 40; les conduits de désaérage spéciaux 44 ou 74 deviennent donc alors inutiles. On doit cependant prendre soin, en l'occurence, d'assurer
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particulièrement une évacuât/ion facile et rapide de l'air hors du canal d'aspiration afin qu'il y ait, à la prochaine course d'aspiration à nouveau du combustibla exempt d'air disponible.
On peut y arriver en faisant le conduit d'aspiration aussi court que possible et en l'élargissant suffisamment dans la direction de la réserve de combustible.
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E E T E N D 1 C A T 1 0 II S.
1. Pompe à combustible pour moteurs a combustion interne caractérisée en/ce que l'on prévoit ,pour assurer l'évacuation au- tomatique de l'air hors de la chambre opératoire de la pompe,la présence d'un organe d'évacuation dirigé en synchronisme par le mouvement du piston de la pompe; cet organe met en communication, pendant la course de compression ou en fin de celle-ci,le compar- timent de la pompe avec l'atmosphère ou avec un autre milieu à faible pression,avec le compartiment d'approvisionnement de combus- tible p.ex.;cet organe est constitué de façon à permettre facile- ment l'échappement dans l'atmosphère, de l'air qui arrive de la pompe .