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perfectionnements aux conduits de dérivation des pompes d'alimentation
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Perfectionnements apportés aux conduits de dérivation des pompes d'alimentation
La présente invention est relative à des perfectionnements aux conduits de dérivation ("by-pass") des pompes d'alimentation travaillant à haute'pression et plus particulièrement des pompes d'alimentation pour moteurs à combustion interne dans lesquelles le combustible sans emploi d'air comprimé est injecté au moyen de la pression de la pompe.
Dans des pompes d'alimentation de de genre le dosage!de la quantité de combustible nécessaire pour chaque injection est effectuée en ouvrant une valve de trop-plein dans la pompe d'alimentation de manière.que la dernière partie de la
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course de compression de la pompe d'alimentation devienne ineffective, parce que au lieu d'être poussé à travers le tuyau de pression et la valve d'alimentation dans la chambre de combustion du cylindre du $ moteur, le combustible .aasEeaEga â l'ouverture de la soupape de trop-plein est renvoyé au réservoir d'huile combustible par un by-pass qui communique avec la soupape de trop-plein.
Par les systèmes d'injection de combustible suivant le dit principe, l'on emploie des pressions de pompe relativement élevées pour obtenir une bonne pulvérisation du combustible, et comme la soupape de trop-plein est ouverte très rapidement au moment où l'injection de combustible est arrêtée, l'échappement du combustible dans le by-pass a le caractère d'un choc, Ce choc représente un défaut essentiel et peut amener des fuites ou des bris de la conduite de dérivation,
Il a été proposé d'employer des chambres d'air pour réduire le choc, mais il est impossible d'éviter d'une manière satisfaisante le dit défaut par l'emploi de chambres d'air.
Lorsque l'huile combustible est forcée dans la chambre d'air avec violence, elle donnera lieu a la formation d'une mousse intense, et à mesure que les bulles de mousse quittent la chambre d'air avec l'huile combustible, lorsque cette dernière se rend au réservoir d'huile, la quanti- té d'air dans la chambre d'air sera presqu'entiérement enlevée rapidement, de sorte que l'effet désiré cessera rapidement.
Suivant la présente invention, le dit défaut est évité en faisant communiquer le c.onduit de dériva-
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tion ou by-pass avec des dispositifs ou chambres ayant une ou plusieurs parois ou analogues cédant à la pression et servant à absorber le choc qui se produit lors de l'échappement du combustible dans la conduite de dérivation. Les dits dispositifs ou chambres peuvent être désignés comme étant des accumulateurs de,pres- sion ou deschambres d'expansion, leur volume pouvant être augmenté afin de recevoir une partie de l'huile combustible qui passe brusquement dans le, conduit de dérivation lorsque la soupape de trop-plein est ouverte.
Le choc qui accompagne ce déversement brusque est absorbé ici par les parois élastiques ou analogues de la chambre d'expansion ou analogue,
Dans la réalisation pratique de l'invention, plusieurs formes peuvent être données à la chambre d'expansion. Par exemple, elle peut consister en une chambre cylindrique, qui communique à une extrémité avec le conduit de dérivation et est fermée à l'autre extrémité par un piston soumis, à l'action d'un ressort ou de moyens correspondants, ou bien la chambre d'expansion peut consister en un cylindre ouvert aux deux extrémités et fermé au moyen d'une boîte cylindrique correspondante, ou couvercle muni d'un fond également soumis à l'action d'un ressort ou de moyens correspondants.
L'on peut également employer une chambre d'expansion ayant une ou plusieurs parois cédant à la pression et élastiques par elle mêmes, la dite chambre consistant par exemple en une boîte cylindrique dont l'une desplaques d'extrémités ou toutes,. deux, sont élastiques. Les dites plaques d'extrémité ou fonds peuvent être d'une manière convenable légèrement conca- vesdans leur position normale , Afin de renforcer les
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parois élastiques ou plaques d'extrémité, celles-ci peuvent être influencées, par exemple chargées, au moyen d'un ressort ou l'équivalent, qui peut être réglable, si on le désire.
Suivant une forme de cons- truction spéciale.la chambre d'expansion peut consis- ter en une boîte normalement cylindrique dont les pla- ques d'extrémité cylindriques sont reliées entre elles par un ressort ou analogue qui est tendu lorsque les fonds sont éloignés l'un de l'autre sous l'effet du choc à l'ouverture de la soupape de trop-plein, et qui agit de façon à replacer les fonds dans leur position normale quand le choc a cessé.
Deschambres d'expansion en forme de soufflets en métal élastique peuvent également être employées, et pour le reste l'invention peut être réalisée de plusieurs autres manières.
Suivant l'invention une soupape de retenue avec ressort sous tension permettant le passage du combustible seulement dans la direction dirigée vers les chambres d'expansion peut être placée de préférence dans le conduit de dérivation devant le dispositif d'expansion ou chambre d'expansion.
L'invention est représentée au dessin, dans lequel : Fig.l. est une vue schématique, partie en coupe, d'une forme de construction de l'invention telle qu'utilisée dans un dispositif de pompe, et: Fig.2-4. sont des sections transversales à travers trois autres formes de construction de dispositifs d'expansion ou chambres suivant l'invention.
Dans la fig.l,l est le corps de pompe de la pompe d'alimentation, 2 est le piston de la pompe,
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3 la came de laquelle le mouvement est transmis au piston par un levier 4-5 est unesoupape d'aspiration avec ressort sous tensien et 6 une soupape de tropplein à ressort sous tension qui est maintenue normalement sur son siège par le ressort dont la tension est assez forte pour résister à la pression de la pompe - 7 est une tige poussée par un ressort 8 contre une clavette 34 reposant sur le levier 4 de la pompe et influencée par le régulateur du moteur au moyen d'un levier à fourche 35 monté sur l' arbre du régulateur 36, de sorte que la tige 7 ouvre la soupape de trop-plein 6 plus tôt ou plus tard pendant la dernière partie de la course de compression; suivant la charge.
L'espace situé au-dessus de la soupape de trop-plein 6 communique par un tuyau de dérivation 9 avec le réser- voir d'huile combustible avec lequel communique également le tuyau d'aspiration 11.- Le tuyau de dérivation 9 est relié par une pièce en T avec un cylindre 12 dans lequel glisse un piston 13, qui peut par exemple être rodé dans le cylindre 12 'et qui est chargé par un ressort 14.
Le dispositif fonctionne de la façon suivan- te:
Pendant la course de compression de la pompe d'alimentation, l'huile combustible est déversée par le. tuyau de pression 10 conduisant à la soupape d'alimentation, jusqu'à ce que le poussoir 7 ouvre la soupape de trop-plein 6 à un certain moment, de sorte que l'huile combustible sort pour entrer dans le tuyau de dérivation 9, Le choc qui en résulte repousse le piston 13 dans le cylindre 12, notamment vers le haut dans la fig.l, de sorte que le ressort 14 est comprimé.
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Au même moment une certaine quantité d'huile combusti.. ble délivrée dans le tuyau de dérivation 9 est reprise par le cylindre 12. Aussitôt que la pression tombe à nouveau, dans le tuyau de passage, le ressort 14 re- place le piston 13 dans sa position normale, et la quantité d'huile combustible reçue dans le cylindre 12 est de la sorte repoussée dans le réservoir d'huile combustible,
Suivant la fig.2, le tuyau de dérivation 9 est conduit vers une boite 15 pourvue d'une soupape de retenue avec ressort sous tension 16 et dans la- quelle est vissé un cylindre 17, qui est rodé sur sa surface cylindrique extérieure. Cette surface est rodée avec la surface intérieure cylindrique d'un cou- vercle cylindrique 18 lequel ferme le cylindre 17 au- trement ouvert.
A son extrémité ouverte, le couvercle 18 présente un rebord 19 qui guide un ressort 20, le- quel presse le couvercle 18 contre le cylindre 17.
Le ressort 20 est tenu par une boîte de ressort 21 vissée sur la boîte 15. 22 est un tuyau sortant de la boîte 15 et formant un prolongement du conduit de dé- rivation 9.
Le dispositif agit comme suit:
La pression brusque de liouide dans le by-pass 9 s'élevant par l'ouverture de le, soupape de trop-plein, la soupape 16 s'ouvre et le couvercle 18 est éloigné du cylindre 17, c'est-à-dire vers le haut dans la fib.2, de sorte que le volume intérieur du cylindre 17 est augmenté brusquement d'une partic du volume intérieur du couvercle 18. En même temps le ressort 20 est comprimé. Lorsque l'onde de pression qui a déterminé le choc a cessé, la soupape de rete- nue 16 se ferme de nouveau parce qu'elle se trouve sous l'action du ressort, et l'excès d'huile contenu
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dans le cylindre détendu 17 est renvoyé par la détente du ressort 20 vers le réservoir d'huile à travers le tuyau 22.
Le mode de construction suivant l'invention montré dans la fig.3, consiste en une boîte cylindri- que 23 avec fonds d'extrémité 24 élastiques qui peu- ve nt être faits de préférence un peu concaves dans leur position normale, comme montré dans les dessins.
25 est un accessoire de conduite au moyen duquel la ' boite 23 peut être vissée dans le by-pass avec lequel il doit communiquer.
Les fonds d'extrémité agissent comme des diaphragmes se courbant vers l'extérieur par l'aug- mentation de pression qui accompagne le choc de pres- sion, ce qui fait augmenter l'intérieur de la boîte de manière à recevoir une certaine quantité de l'huile combustible. Lorsque l'onde de pression a cessé, les fonds d'extrémité 24 retournent à, leur position nor- male et la.quantité d'huile reçue est alors poussée de nouveau dans le conduit de dérivation.
Le mode de construction montré dans la fig.4 est similaire à celui montre dans la fig.3 et consiste en une boîte cylindrique 26 à fonds élastiques 27,28.
Au fond 27 se trouve cependant fixé un tuyau taraudé'
29 dans lequel est fixé un guide à ressort réglable 30 Pourvu d'un ressort 31 initialement comprimé. L'extréest tenue mité du ressort 31 qui est éloignée du guide 30/par un guide à ressort 32 fixé au fond 28. 33 est une con- nection de tuyau par laquelle la boîte 26 peut commu- niquer avec le by-pass. Par la pression augmentée qui accompagne l'ouverture de la soupape de trop-plein les fonds 27,28 fléchiront de manière à augmenter le volume de la boite, et par cela.-le ressort 31 est
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également tendu, de sorte que lorsque l'onde de pres- sion a cessé une pression plus élevée est disponible pour retourner la quantité d'huile reçue momentanément dans le by-pass.
Les dispositifs montrés et décrits ci-dessus sont donnés seulement à titre d'exemple et l'invention peut être réalisée, comme dit ci-dessus de plusieurs manières différentes.
Revendications et Résumé
1. Perfectionnement dans les conduits de déri- vation (by-pass) pour pompes d'alimentation travaillant sous haute pression, plus particulièrement pour les pompes d'alimentation des moteurs à combustion interne avec injection solide, dans lesquelles la période d'in- jection de combustible est coupée en faisant communi- quer la chambre de la pompe avec le conduit de.dériva- tion au moment voulu, caractérisé par des dispositifs ou chambres communiquant avec le conduit, de dérivation etayant une ou plusieurs paroisou analogues cédant à la pression, et servant à absorber le choc qui a lieu lorsque le combustible s'écoule dans le conduit de dérivation.
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improvements to feed pump bypass ducts
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Improvements made to feed pump bypass ducts
The present invention relates to improvements to the bypass conduits ("bypass") of feed pumps working at high pressure and more particularly feed pumps for internal combustion engines in which the fuel without the use of Compressed air is injected by means of pump pressure.
In feed pumps of this kind the metering of the quantity of fuel required for each injection is effected by opening an overflow valve in the feed pump so that the last part of the
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Compression stroke of the feed pump becomes ineffective, because instead of being pushed through the pressure pipe and the feed valve into the combustion chamber of the engine $ cylinder, the fuel .aasEeaEga â the Opening of the overflow valve is returned to the fuel oil tank through a bypass that communicates with the overflow valve.
By fuel injection systems according to the said principle, relatively high pump pressures are used to obtain good atomization of the fuel, and since the overflow valve is opened very quickly at the moment when the fuel injection. fuel is stopped, the escape of fuel in the bypass has the nature of a shock, This shock represents an essential defect and can lead to leaks or breakage of the bypass pipe,
It has been proposed to employ air chambers to reduce shock, but the said defect cannot be satisfactorily avoided by the use of air chambers.
When the fuel oil is forced into the air chamber with violence, it will give rise to the formation of an intense foam, and as the foam bubbles leave the air chamber with the fuel oil, when this last goes to the oil tank, the amount of air in the air chamber will be almost entirely removed quickly, so that the desired effect will cease quickly.
According to the present invention, said defect is avoided by communicating the branch line.
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tion or bypass with devices or chambers having one or more walls or the like yielding to the pressure and serving to absorb the shock which occurs during the escape of fuel in the bypass line. Said devices or chambers can be designated as being pressure accumulators or expansion chambers, their volume being able to be increased in order to receive a part of the fuel oil which suddenly passes into the bypass duct when the valve. overflow is open.
The shock which accompanies this sudden discharge is here absorbed by the elastic walls or the like of the expansion chamber or the like,
In the practical realization of the invention, several forms can be given to the expansion chamber. For example, it may consist of a cylindrical chamber, which communicates at one end with the bypass duct and is closed at the other end by a piston subjected to the action of a spring or corresponding means, or else the expansion chamber may consist of a cylinder open at both ends and closed by means of a corresponding cylindrical box, or cover provided with a bottom also subjected to the action of a spring or corresponding means.
One can also use an expansion chamber having one or more walls yielding to the pressure and elastic by themselves, the said chamber consisting for example of a cylindrical box of which one or all of the end plates. two, are elastic. Said end plates or bottoms may suitably be slightly concave in their normal position, in order to strengthen the
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resilient walls or end plates, these can be influenced, eg loaded, by means of a spring or the like, which can be adjustable, if desired.
In a special form of construction, the expansion chamber may consist of a normally cylindrical box, the cylindrical end plates of which are connected together by a spring or the like which is tensioned when the bottoms are moved apart. 'from each other under the effect of the shock at the opening of the overflow valve, and which acts to return the bottoms to their normal position when the shock has ceased.
Bellows-shaped expansion chambers of resilient metal can also be employed, and for the rest the invention can be carried out in several other ways.
According to the invention a check valve with spring under tension allowing the passage of fuel only in the direction directed towards the expansion chambers can preferably be placed in the bypass duct in front of the expansion device or expansion chamber.
The invention is shown in the drawing, in which: Fig.l. is a schematic view, partly in section, of one form of construction of the invention as used in a pump device, and: Fig.2-4. are cross sections through three other forms of construction of expansion devices or chambers according to the invention.
In fig. L, l is the pump body of the feed pump, 2 is the pump piston,
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3 the cam from which the movement is transmitted to the piston by a lever 4-5 is a suction valve with a tensioned spring and 6 a spring loaded overflow valve which is normally maintained on its seat by the spring whose tension is strong enough to withstand the pressure of the pump - 7 is a rod pushed by a spring 8 against a key 34 resting on the pump lever 4 and influenced by the engine governor by means of a fork lever 35 mounted on the governor shaft 36, so that the rod 7 opens the overflow valve 6 earlier or later during the last part of the compression stroke; depending on the load.
The space above the overflow valve 6 communicates via a bypass pipe 9 with the fuel oil tank with which also communicates the suction pipe 11. - The bypass pipe 9 is connected. by a T-piece with a cylinder 12 in which slides a piston 13, which can for example be lapped in the cylinder 12 'and which is loaded by a spring 14.
The device works as follows:
During the compression stroke of the feed pump, fuel oil is discharged from the. pressure pipe 10 leading to the supply valve, until the pusher 7 opens the overflow valve 6 at a certain time, so that the fuel oil comes out to enter the bypass pipe 9, The resulting shock pushes the piston 13 back into the cylinder 12, in particular upwards in fig.l, so that the spring 14 is compressed.
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At the same time, a certain quantity of combustible oil delivered to the bypass pipe 9 is taken up by the cylinder 12. As soon as the pressure drops again, in the passage pipe, the spring 14 replaces the piston 13. in its normal position, and the quantity of fuel oil received in cylinder 12 is thus pushed back into the fuel oil tank,
According to Fig. 2, the bypass pipe 9 is led to a box 15 provided with a check valve with a spring under tension 16 and into which is screwed a cylinder 17, which is lapped on its outer cylindrical surface. This surface is lapped with the cylindrical inner surface of a cylindrical cover 18 which closes the otherwise open cylinder 17.
At its open end, cover 18 has a flange 19 which guides a spring 20, which presses cover 18 against cylinder 17.
The spring 20 is held by a spring box 21 screwed onto the box 15. 22 is a pipe coming out of the box 15 and forming an extension of the bypass duct 9.
The device acts as follows:
The sudden fluid pressure in the bypass 9 rising through the opening of the overflow valve, the valve 16 opens and the cover 18 is moved away from the cylinder 17, i.e. upwards in the fib.2, so that the internal volume of the cylinder 17 is suddenly increased by a particle of the internal volume of the cover 18. At the same time the spring 20 is compressed. When the pressure wave which determined the shock has ceased, the check valve 16 closes again because it is under the action of the spring, and the excess oil contained.
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in the relaxed cylinder 17 is returned by the relaxation of the spring 20 to the oil tank through the pipe 22.
The construction method according to the invention shown in fig. 3 consists of a cylindrical box 23 with resilient end bottoms 24 which can preferably be made somewhat concave in their normal position, as shown in the drawings.
25 is a driving accessory by means of which the 'box 23 can be screwed into the bypass with which it is to communicate.
The end caps act as diaphragms curving outwardly by the increase in pressure which accompanies the pressure shock, which causes the interior of the box to increase so as to receive a certain amount of pressure. fuel oil. When the pressure wave has ceased, the end caps 24 return to their normal position and the amount of oil received is then pushed back into the bypass duct.
The construction method shown in fig.4 is similar to that shown in fig.3 and consists of a cylindrical box 26 with elastic bottoms 27,28.
At the bottom 27 is however attached a threaded pipe '
29 in which is fixed an adjustable spring guide 30 provided with a spring 31 initially compressed. The end held mimicked of the spring 31 which is remote from the guide 30 / by a spring guide 32 fixed to the bottom 28. 33 is a pipe connection through which the box 26 can communicate with the bypass. By the increased pressure which accompanies the opening of the overflow valve the bottoms 27,28 will flex so as to increase the volume of the box, and by this. -The spring 31 is
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also taut, so that when the pressure wave has ceased a higher pressure is available to return the quantity of oil momentarily received in the bypass.
The devices shown and described above are given by way of example only and the invention can be implemented, as said above, in several different ways.
Claims and Summary
1. Improvement in bypass conduits for feed pumps working under high pressure, more particularly for feed pumps for internal combustion engines with solid injection, in which the period of in- jection of fuel is cut by making the pump chamber communicate with the bypass duct at the desired time, characterized by devices or chambers communicating with the bypass duct and having one or more walls or the like yielding to the pressure , and serving to absorb the shock that occurs when fuel flows through the bypass duct.