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Pompe à combustible pour moteurs à combustion interne.
L'invention concerne une pompe à combustible pour moteurs à combustion interne, pompe dans laquelle le refou- lement du combustible a lieu par le fait .que des lumières sont démasquées et masquées. Elle a pour but de supprimer le mouvement de rotation du piston de la pompe, mouvement rendu nécessaire par l'application d'unearête de distribu- tion sur le piston de la pompe, ou le mouvement d'une douil- le entourant le piston de la pompe.
L'invention consiste à effectuer le réglage de la quantité de combustible à refouler au'moyen d'un organe indépendant de l'ouverture et de la fermeture des lumières d'aspiration et de refoulement de la pompe et monté dans une
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enceinte secondaire.
Pour rendre la pression d'injection du combustible indépendante du'réglage de la position de l'organe monté dans l'enceinte secondaire, l'injection du bombustible dans le cylindre moteur a lieu de préférence sous l'action d'un pis- ton accumulateur coopérant avec le piston de la pompe. Le mouvement de l'organe provoquant le réglage de la quantité de combustible peut être dérivé du mouvement du piston de la pompe ou avoir lieu indépendamment de ce mouvement. L'or- gane monté dans une enceinte secondaire peut comporter au moins une arête de distribution effectuant le réglage par ro- tation.
Quelques exemples de réalisation de l'objet de l'in- vention sont représentés schématiquement dans les dessins annexés .
La fig. lest une coupe d'une pompe à combustible dans laquelle le piston de la pompe se trouve au point mort à l'extrémité de la course d'aspiration.
La fig. 2 est une vue analogue à celle de la fig. 1 et représente le piston de la pompe dans une position pendant la course de refoulement.
La fig. 3 est une autre vue de la pompe représentée dans la fig. 1, vue dans laquelle le piston de la pompe' se trouve un peut en avant du point mort à la fin de la course de refoulemlent,
La fig. 4 représente le levier de distribution de l'ogane de réglage de la quantité de combustible dans des positions extrêmes pour la surcharge et la marche à vide.
Les fig. 5,6,7,8,9,10,11 et 12 représentent d'autres exemples de réalisation.
Le piston 1 de la pompe est monté dans un cylindre 2 dont la chambre de refoulement est fermée par un dispositif accumulateur. Ce dispositif comporte un piston 3 sur lequel agit un resaort 4 dont on peut faire varier..la tension préa-- @
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lable au moyen de la vis 6 qui agit sur la rondelle 5 du ressort. L'entraînement du piston 1 a lieu au moyen d'une came ! qui agit en surmontant l'action d'un ressort antago- niste par lequel le piston de la pompe est ramené à sa po- sition de départ pendant la course d'aspiration. Le combus- tible est aspiré à travers le conduit 9 et la lumière d'aspi- ration 10 dans la chambre de refoulement 11.
Pendant la cour- se de refoulement il entre dans l'espace 13 en passant à tra- vers la perforation !2 et pendant l'injection il passe à tra- vers la lumière de refoulement 14 et la perforation 15 pour entrer dans le cylindre non représenté du moteur à combustion interne.
Le réglage de la quantité de combustible est assuré par un canal de décharge 16 qui est commande au moyen d'un organe 17 indépendant de l'ouverture et de la fermeture des lumières d'aspiration et de refoulement de la pompe et monté dans une enceinte secondaire, d'où part le conduit 18 qui aboutit par exemple à un réservoir à combustible ou au conduit d'aspira- tion. Le mouvement de l'organe 17, qui est maintenu fermé par un ressort 19, est obtenu au moyen d'un levier 20 monté sur un excentrique 22, que l'arbre de distribution 21 peut dé- placer, et entrainé par le piston de la pompe.
L'organe 17 peut être monté dans une position quelconque, par exemple, aussi au même niveau que l'axe du piston de la pompe ou dans toute position par rapport à cet axe, de même que le canal d'aspiration et de le canal de décharge peuvent aussi être réunis entre eux, par exemple de façon que le canal 16 serve simultanément de cana²d'aspiration et de canal de transfert, afin de rendre le conduit 9 inutile . Dans ce cas' la lu mière d'aspiration 16 peut comporter une soupape d'as- piration commandée ou automatique.
. Le fonctionnement de la pompe à combustible représentée dans les fig. 1 à 3 est le suivant.
Das la fig, l, le piston 1 de la pompe a aspiré du com-
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bustible à travers la lumière d'aspiration 10 ¯et rempli la chambre 11, la chambre 25 de l'organe de réglage 17 étant remplie par la course précédente. La position de l'excentri- que 22 est réglée par le régulateur pour une charge m.oyenne au moyen d'un dispositif non représenté.
Pour la course de refoulement, la came 7,tourne dans le sens de la flèche in- diquée et, comme l'organe de réglage 17 e'st encore ouvert, elle refoule dans le conduit 18 une partie du combustible aspiré, jusqu'à ce que cette came 7 vienne occuper la posi- tion indiquée dans la fig. 2, positiondans laquelle l'organe 17 est fermé par le ressort 19. Le combustible.restant se trouve comprimé et provoque, au fur et à mesure due le pis- ton 1 avance, un déplacement du piston accumulateur 3 en sur- montant l'action du ressort 4.
L'injection du combustible dans le cylindre commen- ce dès que l'arête 26 du piston 1 commence à passer aur la lumière de refoulement 14. Le combustible est refoulé dans la chambre de combustion du cylindre, d'une part sous l'ac- .tion du piston 1 de la pompe qui continue encore à se mou- voir, et d'autre part par le piston accumulateur 3.
La fig. 3 représente (en-traits pleins) la came 7 et le piston 1 un/avant la fin du point mort. Le combustible qui de trouve dans la chambre 11 est encore refoulé au de- hors sous l'action du piston accumulateur 8, piston qui est repoussé par le ressort 4 jusqu'à la position indiquée en traits interrompus, jusqu'à ce que la came 7 occupe, un peu avant le point mort du piston 1, la position indiquée en traits interrompus. Le piston 1 se meut ensuitede nouveau vers la gauche sous l'action du ressort 8 ,il ferme d'abord la lumière de refoulement 14 et, vers la fin de la course, il ouvre la lumière d'aspiration 10, par laquelle le combus- tible entre pour une nouvelle course après quoi le même jeu recommence.
Dans la fig. 4 l'excentrique 82 et le levier 20
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sont représentés en traits pleins dans la position corres- pondant à la pleine charge et en traits interrompus pour la marche à. vide,' dans la position médiane de la course h du piston 1 de la pompe. Alors que, dans la position de marche à vide, la surface 24 du levier 20 ne libère l'organe 17 qu'un peu avant la fin de la course h, d'une façon correspon- dant à la course s de la surface 24,à pleine charge il n'y a aucun contact entre la surface 24 et l'organe 17 de façon correspondant à la course x de la surface 24, course effec- tuée dans cette position.
La fig. 5 représente un autre mode de réalisation dans lequel l'organe 17 qui règle la quantité de combustible est construit sous forme de tiroir monté dans une enceinte se- condaire, relié au conduit de décharge 16 et commandant des ouvertures d'étranglement 27. Le féglage de la position de ce tiroir a lieu au moyen d'un arbre 28 indépendant du dis- positif d'entrainement de'la pompe à combustible et dans l'exemple représenté la position indiquée correspond à la surcharge. Toutes les ouvertures d'étranglement sont fermées, ce qui fait que tout le combustible aspiré dans la cavité 11 est porté pour l'injection à une pression plus élevée.
La position de marche à vide est représentée en traits interrompus. Dans ce cas le dosage du combustible est obtenu de la façon suivante. Pendant la course de refoulement du piston 1, le combustible aspiré/ dans la cavité11 pendant la course d'aspiration entre dans la cavité annulaire 13 en passant par la perforation 12 et il est évacué par le conduit 18 , en passant par la perforation 16 et les ouvertures d'é- tranglement 27, dans une mesure correspondant à la section des ouvertures, de façon qu'au moment ou l'arête 29 arrive à la limité extrême 30 de la cavité 13, la quantité y suffi- sant pour la marche à vide se trouve encore entre le piston accumulateur et le piston de la pompe.
Pour les charges com- prises entre la marche à vide et la surchage l'organe 17 oc- cupe une position intermédiaire entre les positions extrêmes représentées.
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Dans la fig. 6 l'organe de réglage du combustible est un tiroir circulaire actionné d'une façon correspondant à celle de l'organe de réglage représenté dans la fig. 1 et occupant au début de la course de refoulement, pour la mar- che à vide la position indiquée en traits pleins et pour la surcharge la position indiquée en traits interrompus. Pour la marche à vide, le combustible aspiré dans la cavité 11 est refoulé à travers les perforations 12 et 16 dans le con- duit 18, tant que l'arête 29 n'atteint pas la position 30 indiquée en traits interrompus, ce qui fait qu'on dispose encore de la quantité de combustible y pour l'injection.
Pour une charge plus grande, la communication entre la per- foration 16 et le conduit 18 est interrompue plus tôt ; pour la surcharge le pisto. 17 se trouve dans une position telle qu'il n'y asucune communication entre la cavité 11 de la pompe et le conduit 18.
Enfin la fig.3 montre un autre mode de réalisation dans lequel l'organe 17 qui règle la quantité de bombustible et qui est monté dans une cavité secondaire est fait sous forme de tiroir rotatif. Le fonctionnement de la pompe est le même que celui de la pompe décrite précédemment. L'entraî- nement de l'organe 17 a lieu au moyen d'un poussoir 33 qui agit sur un levier 34 relié à l'organe 17 et qui est action- né, en surmontant l'action du ressort antagoniste 35,par le levier 38 monté sur l'arbre 36 dans un excentrique 37, de façon correspondant à la quantité de combustible à injecter.
Le dessin représente la position dé l'organe 17, dont l'axe peut aussi par exemple être parallèle à l'axe du pis- ton de la pompe, pour la marche à vide au début de la course de refoulement,, L'organe 17 est maintenu par la tige 33, sous l'action du ressort 35, dans une position ,telle que la perfo- ration 16 communique avec le conduit 18 et que le combusti- ble aspiré dans la cavité 11 soit refoulé au dehors à tra- vers la perforation 16 et le conduit 18, jusqu'à ce que le piston 1 arrive .à la position extrême 23 indiquée en traits
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interrompus, position dans laquelle le conduit 18 est fermé par l'arête de distribution 40 de l'organe 17 sous l'action du déplacement de la tige 33, déplacement effectué par la butée 41 du levier 38.
Pour la surcharge (le levier 38 étant dans la position indiquée en traits interrompus) le poussoir 33 est déplacé par la butée 41 dès le début de la course de refoulement de façon que le conduit 18 soit fermé par rapport à la perfo- ration 16 et que tout le combustible contenu dans la cavité 11 soit porté à une haute pression pour l'injection. Le com- bustible qui se trouve entree piston de .la pompe et le pis- ton accumulateur est injecté dès que l'arête 26 a passé sur la lumière de refoulement 14.
Les fig. 8 et 9 représentent une pompe à combustible comportant des organes pour faire varier le commencement de l'injection. La fige 8 représente la pompe vers la fin de la course de refoulement pour la surcharge et la fig. 9 pour la marche à vide.
Dans la fig. 8, l'organe 17 monté dans le conduit à combustible entre la cavité 11 de la pompe et le lieu d'in- jection non représenté se trouve hors de prisé aved le le- vier 20, dans la position extrême produite par le ressort 45, position dans laquelle la lumière de refoulement 14 est reliée par le canal annulaire 46 au canal 15 qui aboutit au cylindre' moteur. Au passage'de l'arête de distribution 26 le combustible comprimé dans la cavité 11 est injecté dans la chambre de combustion du cylindre au moyen du canal 12 .
A ce moment ,le canal de décharge 16 est fermé par l'organe 17, le canal annulaire 47 n'établissant pas la communication avec le conduit 18,ce qui fait que la quantité de combustible aspiré dans la cavité 11 est injectée complètement.
Pour une petite charge le commencement de l'injection a lieu plus tard que pour une grande charge. C'est ce que
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montre la fig. 9. La rotation de l'arbre 21 provoque le dé- placement de l'organe 17 par le doigt 24 en surmontant l'ac- tion du ressort antagoniste 45, de façon que le canal annu- laire 47 maintienne la communication entre la lumière de dé- charge 16 et le conduit 18 jusqu'à ce qu'il n'y ait plus dans la cavité 11 que la quantité de combustible nécessaire.
Alors que, pour une charge plus grande,(par exemple une sur- charge) l'injection commencerait justement lorsque le piston 1 de la pompe occupe la position indiquée dans la fig. 9 (l'arête 26 commende à passer sur la lumière de refoulement 14), l'organe 17 ferme encore le 'canal 15 à ce moment par rapport à la lumière de refoulement 14 et il ne l'ouvre que plus tard, c'est à dire dès que la surface 48 commence à passer sur le canal 15. Dans les fig.10 et 11 un organe 17 monté dans une cavité secondaire et ne supportant pas la pres- sion du combustible est construit sous forme de tiroir de distribution tournant et coulissant axialement. Ce tiroir comporte deux arêtes de distribution 50 et 51 assurant le réglage par rotation et dont l'une, l'arête 50, règle la dé- charge, tandis que l'arête 51 règle le refoulement du combus- tible hors de;-la pompe.
Le tiroir 17 est entrainé par le pis- ton 1 de la pompe au moyen du levier à deux bras 20 et il ef- fectue un mouvement alternatif de distribution dans le sens axial. Simultanément, la tringle 53.déplacée par un régula- teur et le bras 54 peuvent le faire tourner pour faire varier la quantité de combustible refoulée. Le combustible arrive par le conduit 9 et il est refoulé dans le cylindre de com- bustion par les canaux 14 et 15 . Les canaux 16 et 18 servent à, évacuer l'excédent du combustible.
La pompe à combustible représentée dans les fig.
10 et 11 fonctionne de la façon suivante.
L'arbre de distribution tournant dans le sens indi- qué, le piston ¯1 est déplacé vers la droite en surmontant l'ac- tio du ressort antagoniste 8, tandis que le tiroir 17 se dé-
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place simultanément vers la' gauche. Le combustible refoulé pendant ce mouvement hors de la chambre de refoulement 11 de la pompe à combustible s'échappe par/ perforation 12 et le canal annulaire 52 et entre dans les canaux de décharge 16 et 18 jusqu'à ce que le canal 16 soit recouvert par l'arê- te de distribution 50.A partir de ce moment le piston accu- mulateur est soulevé, le combustible ne pouvant plus s'é- couler. Toutefois, un peu avant l'extrémité de la course de la pompe, le canal de refoulement 14 est découvert par l'a- rête 26.
Simultanément, ou encore plus tôt ou plus tard, suivant la position du régulateur, l'arête 51 du tiroir 17 établit également une communication entre les canaux 14 et 15, ce qui fait que le combustible est injecte dans la chmabre de combustion du cylindre sous l'action du piston accumula- teur 3.
Si la pompe à combustible est réglée sur la marche à vide (fig. 10 et postion indiquée en traits pleins pour le levier fourchu 54 dans la fi.g. 12), le canal de décharge 16 n'est recouvert que relativement tard par l'arête de distri- bution 50, ce qui fait qu'une grande partie du combustible aspiré par la pompe peut s'écouler de nouveau et qu'une petite partie seulement est accumulée et injectée dans le cylindre.
En outre, pour la marche à vide, la communication entre le canal 14 et le canal 15 n'est établie que plus tard par l'a- rête de distribution 51, ce qui fait qu'on évite une injection prématurée de la petite quantité de combustible.
Pour la surcharge par contre (fig. 11 et posrtion indi- quée en traits pleins pour le levier fourchu 54 dans la fig.
12), le canal de décharge 16 n'est découvert que pendant très peu de temps par l'arête de distribution 50, ce qui fait que pratiquement tout le combustible aspiré par la pompe est in jecté dans le cylindre. Simultanément le canal 14 est décou- vert relativement tôt par l'arête de distribution bl, ce qui fait qu'on dispose d'un temps suffisant pour l'injection et la combustion de la grande quantité de combustible.
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L'invention assure l'avantage que le tiroir de distri- bution 17 ne supporte la pression du combustible que sur une surface relativement petite, ce qui fait qu'il ne faut, pour assurer son mouvement, que de petits efforts de déplacement pour lesquels un régulateur relativement faible. suffit.
En outre, cette construction, dans laquelle le mouvement de distribution du tiroir 17 est alternatif, tandis que le mou- vement de réglage est un mouvement de rotation, permet, en donnant une forme appropriée aux arêtes de distribution 50 et 51 de, coordonner entre eux de façon quelcônque les moments d'injection et les quantités de combustible. On peut aussi donner à, l'arête de distribution 51 une forme telle que la communication entre les canaux 14 et 15 soit coupée immédia - tement dès que l'injection est terminée. On évite ainsi sû- rement une aspiration en retour de gaz du cylindre de com- bustion dans la pompe à combustible.
Le tiroir de distribution 17 pourrait aussi être cons- truit sous forme de tiroir annulaire constituant la chambre de la pompe .
Il sera utile, dans bien des cas, d'actionner le ti- roir 17 indépendamment du piston 1 de la pompe de façon qu'il y ait une certaine avance ou un certain retard par rapport à ce piston. Ceci permet d'obtenir une fermeture plus rapi- de des canaux 14 et 18 au moyen des arêtes de distribution.
Pour les moteurs polycylindriques à combustion interne dont chaque cylindre comporte une pompe à combustible, tous les tiroirs de distribution 17 sont déplacés de préférence par un régulateur commun au moyen de la même tringle 53.
Le fait que le point d'injection a lieu plus tard a aussi pour conséquence une pression d'injection plus forte pour les petites charges. S'il y a par exemple un disposi- tif accumulateur en plus du piston de la pompe, comme cela est représenté dans les dessins, on peut aussi, en faisant -.varier la- pression .du ressort d'accumulateur. faire varier -:-la fin de l'injection. On peut ainsi obtenir non-seulement
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un décalage du commencement seul de l'injection ou un déca- lage de la fin seule de l'injection, mais encore, le cas échéant, décaler aussi bien le commencement que la fin de l'injection.
L'organe réglant la quantité de combustible peut naturel- lement aussi être construit ou commandé d'autre façon.
La disposition et la construction des lumières d'aspira- bien ' tion aussi/que des lumières de refoulement peuvent être quelconques, de même que ces lumières peuvent aussi être en nombre quelconque . En outre, le piston de la pompe ainsi que l'organe de réglage de la quantité de combustible peu- vent être entrainés autrement que de la façon représentée.
Le conduit d'aspiration peut être réuni au conduit de dé- charge et le cas échéant le dispositif accumulateur peut être construit sous forme de simple ressort hydraulique.
La fermeture des tuyères qui peuvent comporter un disposi- fif particulier pour l'injection préalable, peut être pro- voquée par des organes particuliers commandés ou automati- ques.