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Perfectionnements aux appareils d'injection du combustible pour moteurs à combustion interne.
La présente invention concerne les appareils d'in- jection de combustible pour moteurs à combustion interne, à injection dite "solide" c'est-à-dire sans air, dans lesquels le combustible liquide est fourni au cylindre du moteur par une pompe dont la chambre de pression reçoit le combustible par une ou plusieurs lumières combinant l'admission et le trop-plein, c'est-à-dire une ou des lumières qui, outre qu'elles servent à l'admission du combustible à la chambre ,de pression pendant la course d'aspiration, sont encore dé- couvertes pendant une ou des parties de chaque course de débit
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de manière à permettre à l'excédent de combustible qu'on ne désire pas injecter de s'échapper de la chambre, en ren- dant cette ou ces parties de la course inopérantes.
Suivant la présente invention on munit un appareil d'injection de combustible de ce genre d'une soupape desti- née à rendre la pompe inopérante, qui dans sa position ou- verte permet le libre écoulement du combustible par la ou les lumières combinées d'admission et de trop plein vers la chambre de pression de la pompe ou hors de celle-ci, de ma- nière à permettre le fonctionnement normal de la pompe, tan- dis que dans sa position active ou fermée cette soupape em- pêche l'entrée du combustible vers la chambre de pression de la pompe par la ou les lumières mais permet l'échappement de l'excédent de combustible par cette ou ces lumières.
L'invention s'applique plus spécialement, mais non exclusivement, aux appareils d'injection de combustible pour moteurs à plusieurs cylindres comportant deux ou plusieurs pompes disposées soit séparément, soit en un bloc. Dans les moteurs de ce genre il est parfois désirable de rendre un ou plusieurs cylindres inopérants et de faire fonctionne norma- lement le ou les cylindres restants; on obtient ce résultat en munissant une ou plusieurs des pompes d'une soupape construite et disposée selon la présente invention. De plus, quand deux ou plusieurs pompes sont munies de ces soupapes, on prévoit de préférence des dispositifs permettant de comman- der séparément les diverses soupapes.
On peut également adapter une soupape conforme à la présente invention à chacune des pompes et s'arranger pour rendre les diverses soupapes opérantes ou inopérantes simul- tanément, en les commandant par exemple au moyen d'un régu- lateur limiteur de vitesse ou d'un autre dispositif de sûreté ¯ agissant quand la vitesse du moteur.dépasse une valeur déter- '
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minée de manière à arrêter le moteur par l'interruption de l'injection du combustible aux cylindres.
La ou les soupapes peuvent être maintenues élastique- ment en position opérante ou fermée, de manière à céder sous l'effet de la pression agissant dans la chambre de pression de la pompe, ces soupapes étant de préférence constituées par un organe obturateur porté par une des extrémités d'un levier articulé commandé par un ressort qui tend à faire tourner ce levier de manière à obturer la ou les lumières, des dispositifs étant prévus pour maintenir la soupape en position inopérante à l'encontre de la sollicitation du ressort de commande.
L'invention peut être appliquée à des pompes à com- bustible de divers genres, par exemple à celles où une série de pompes sont réunies en un bloc ou sont disposées séparé- ment, et où chaque pompe comprend un piston plongeur, cou- lissant dans un cylindre, qui aspire le combustible dans le cylindre pendant la course d'aspiration par une lumière com- binée d'admission et de trop plein ménagée dans la paroi de ce cylindre, et où le piston lui-même agit comme soupape, s'il n'y a pas de soupape distincte mettant la lumière com- binée d'admission et de trop-plein en communication avec la chambre de pression de la pompe pendant une ou plusieurs par- ties de chaque course de débit de manière à rendre cette ou ces parties de la course inopérantes en permettant le retour par la lumière combinée d'admission et de trop-plein de l'excédent de combustible qui,
ne doit pas être injecté.
Quand on applique la présente invention à une pompe de ce genre, la lumière combinée d'admission et de trop-plein d'une ou de plusieurs pompes peut avantageusement être commandée par'-une soupape comprenant un organe d'obturation qui peut être déplacé pour obturer ou découvrir l'orifice libre de la !)lumière.
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Une construction selon l'invention est représentée à titre d'exemple, quelque peu schématiquement, sur les dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe horizontale et
Fig. 2 est une coupe verticale suivant le plan 2-2 de la fig. 1.
L'appareil d'injection de combustible comprend quatre pompes à combustible avantageusement groupées en un bloc dont chaque pompe débite le combustible à un cylindre d'un moteur par exemple. Chaque pompe à combustible comprend un piston plongeur A qui est mis en mouvement alternatif dans le cylin- dre B par la came C montée sur l'arbre à cames C1, et est rappelé par le ressort D. La paroi de chaque cylindre est per- cée d'une lumière combinée d'admission et de trop-plein Bl com- muniquant avec la chambre B2 alimentée de combustible liquide par un réservoir.
Une gorge ou rainure de trop-plein Al est formée de manière connue dans la surface circonférentielle de chaque piston plongeur, avec un bord supérieur A2 oblique par rapport à l'axe du piston et un bord inférieur A3 situé dans un plan perpendiculaire à l'axe du piston; chacune de ces rai- nures de trop-plein communique par un conduit A4 avec la cham- bre de pression d'où part la conduite de débit B4.
La pompe fonctionne de la manière connue, c'est-à-dire que le combusti- ble est d'abord refoulé par la lumière d'admission et de trop- plein B1 au début de chaque course de débit jusqu'au moment où l'extrémité supérieure du piston plongeur A obture cette lu- mière B1, ensuite le combustible est débité par la conduite B4 jusqu'au moment où le bord incliné A2 passe devant la lumière B1 et établit ainsi une communication entre la rainure de trop-plein A1 et la chambre de pression de la pompe d'une part et la chambre d'aspiration d'autre part par la lumière com- binée d'admission et de trop-plein,-la rotation du piston plon- A
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geur ayant pour effet de varier la longueur de la partie effi- cace de la course de refoulement et par conséquent la quantité de combustible débitée.
En marche normale le combustible est aspiré dans chaque cylindre de pompe par la lumière combinée d'admission et de trop-plein, de manière à remplir sensible- ment la chambre de pression de la pompe à la fin de la course d'aspiration.
Dans la construction montrée, des soupapes compre- nant un organe obturateur E constitué par un tampon en matière élastique, en cuir par exemple, monté à l'extrémité d'un le- vier El articulé en E2, sont adaptées aux lumières combinées d'admission et de trop-plein de deux des cylindres des pompes.
Chacun des leviers El est commandé par un ressort E3 qui rend à le faire tourner autour du pivot E2 de manière à appuyer le tampon obturateur E contre la lumière combinée d'admission et de trop-plein B1 pour empêcher l'entrée du combustible de la chambre d'aspiration B2 au cylindre B de la pompe tout en per- mettant l'écoulement du combustible sous pression hors du cy- lindre de la pompe par cette lumière B1. Chaque levier El est formé avec une fourche ou une fente E4 à l'extrémité opposée au tampon E et une tringle de commande F déplaçable dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe du pivot E2 passe dans cette fente.
Une seule tringle de commande est employée pour les deux leviers et elle est munie de deux collets F1 F2 situés chacun d'un côté de l'extrémité en fourche d'un levier, de façon que lors du déplacement longitudinal de la tringle dans une direction un des leviers soit d'abord attaqué par le collet correspondant F2 qui amène la soupape E dans la posi- tion inopérante représentée à la Fig. 1, tandis que le collet
F1 agit sur l'autre levier pour l'amener également en position inopérante lors. du déplacement subséquent de la tringle.
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De cette manière, les quatre cylindres de 'le,.¯pompe fonctionnent normalement lorsque les deux soupapes E se trou- vent en position inopérante. Quand on désire interrompre le fonctionnement d'un ou plusieurs des cylindres du moteur, on déplace la tringle de commande F de manière à libérer un ou les deux leviers E1 qui se déplacent sous l'action de.leur ressort pour fermer la lumière combinée d'admission et de trop-plein du cylindre correspondant de la pompe. Si, par suite de la position du piston plongeur au moment de cette obturation, le cylindre de la pompe contient un excédent de combustible qui ne doit pas être injecté, cet excédent peut s'échapper par la lumière combinée d'admission et de trop-plein de la pompe, car le levier E1 de la soupape correspondante cède sous la pression du combustible à l'intérieur du cylindre.
Le débit de combustible de la chambre d'aspiration au cylindre de la pompe est interrompu et la dernière course de débit de la pompe n'injecte pas une quantité de combustible supérieure à celle qui doit être débitée. Lors de la course d'aspiration suivante, le combustible n'est plus aspiré dans le cylindre de la pompe et n'est pas débité au cylindre correspondant du moteur qui de- vient donc inactif jusqu'à ce qu'on déplace à nouveau la tringle de commande F pour amener la soupape E en position inopérante.
Bien entendu, la pression exercée par le ressort E3 qui tend à maintenir la soupape dans la position opérante ou d'obturation est faible comparativement à la pression requise pour l'injection du combustible dans les cylindres du moteur, de telle sorte que l'excédent de combustible ne risque pas d'être injecté pendant la ou les parties normalement inopéran- tes de la course de débit du piston plongeur si une des soupapes se ferme à un moment Oû le cylindre de la pompe contient plus de combustible qu'il n'en doit être injecté pendant la course suivante du plongeur.
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La tringle de commande F peut être actionnée mécani- quement, pneumatiquement ou hydrauliquement ou éventuellement électriquement lorsqu'on désire commander le moteur à distance.
On peut aussi actionner la tringle de commande automatiquement au moyen d'un régulateur ou d'un autre organe de commande du moteur.
On a montré l'invention appliquée à deux seulement des quatre cylindres d'une pompe à combustible ; il va de soi qu'on peut également l'appliquer aux pompes à combustible à un seul cylindre ou aux pompes à plusieurs cylindres en munis- sant du dispositif selon la présente invention un ou plusieurs des .cylindres, et que lorsqu'on adapte le dispositif selon la présente invention à deux ou plusieurs des cylindres d'une pompe d'injection de combustible à plusieurs cylindres, les soupapes correspondant aux divers cylindres et ayant pour effet de les rendre inopérants peuvent être disposées de manière à être actionnées soit simultanément, soit successivement.
De plus il-est évident que l'invention s' applique également aux pompes à combustible qui comprennent deux ou plusieurs lumières combinées d'admission et de trop-plein pour chaque cylindre, c'est-à-dire aux pompes dans lesquelles une soupape, qui peut être le piston plongeur lui-méme, comporte des conduits ou des rainures qui établissent successivement la communication entre la chambre de pression de la pompe et les diverses lumières combinées d'admission et de trop-plein.
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Improvements to fuel injection devices for internal combustion engines.
The present invention relates to fuel injection devices for internal combustion engines, with so-called "solid" injection, that is to say without air, in which the liquid fuel is supplied to the engine cylinder by a pump whose the pressure chamber receives the fuel through one or more ports combining the intake and the overflow, that is to say one or more ports which, in addition to serving for the admission of fuel to the chamber, pressure during the suction stroke, are still uncovered during one or more parts of each flow stroke
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so as to allow the excess fuel which one does not wish to inject to escape from the chamber, rendering this or these part or parts of the stroke inoperative.
According to the present invention, a fuel injection apparatus of this type is provided with a valve intended to make the pump inoperative, which in its open position allows the free flow of the fuel through the combined port or ports. intake and overflow to or from the pressure chamber of the pump, so as to allow normal operation of the pump, while in its active or closed position this valve prevents entry of fuel to the pressure chamber of the pump through the port (s) but allows the excess fuel to escape through this port (s).
The invention applies more especially, but not exclusively, to fuel injection devices for engines with several cylinders comprising two or more pumps arranged either separately or in a block. In engines of this kind it is sometimes desirable to render one or more cylinders inoperative and to operate the remaining cylinder or cylinders normally; this is achieved by providing one or more of the pumps with a valve constructed and arranged in accordance with the present invention. In addition, when two or more pumps are provided with these valves, devices are preferably provided which allow the various valves to be controlled separately.
It is also possible to adapt a valve according to the present invention to each of the pumps and to arrange to make the various valves operative or inoperative simultaneously, by controlling them for example by means of a speed-limiting regulator or of a speed limiter. another safety device ¯ acting when the engine speed exceeds a determined value
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mined so as to stop the engine by interrupting the injection of fuel to the cylinders.
The valve (s) can be held resiliently in the operating or closed position, so as to yield under the effect of the pressure acting in the pressure chamber of the pump, these valves preferably being constituted by a shutter member carried by a the ends of an articulated lever controlled by a spring which tends to rotate this lever so as to close the opening (s), devices being provided to keep the valve in the inoperative position against the bias of the control spring.
The invention can be applied to fuel pumps of various kinds, for example to those where a series of pumps are united in a block or are arranged separately, and where each pump comprises a plunger, sliding. in a cylinder, which sucks the fuel into the cylinder during the suction stroke through a combined intake and overflow lumen in the wall of that cylinder, and where the piston itself acts as a valve, s 'there is no separate valve putting the combined inlet and overflow lumen in communication with the pressure chamber of the pump during one or more parts of each flow stroke so as to render this or these inoperative part or parts of the stroke by allowing the return through the combined inlet and overflow port of the excess fuel which,
should not be injected.
When applying the present invention to such a pump, the combined inlet and overflow lumen of one or more pumps can advantageously be controlled by a valve comprising a shutter member which can be moved. to close or uncover the free orifice of the lumen!).
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A construction according to the invention is shown by way of example, somewhat schematically, in the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a horizontal section and
Fig. 2 is a vertical section on the plane 2-2 of FIG. 1.
The fuel injection apparatus comprises four fuel pumps advantageously grouped in a block, each pump of which delivers the fuel to a cylinder of an engine, for example. Each fuel pump comprises a plunger A which is set in reciprocating motion in cylinder B by cam C mounted on camshaft C1, and is biased by spring D. The wall of each cylinder is permeable. cée a combined inlet and overflow lumen B1 communicating with the chamber B2 supplied with liquid fuel by a tank.
An overflow groove or groove A1 is formed in a known manner in the circumferential surface of each plunger, with an upper edge A2 oblique with respect to the axis of the piston and a lower edge A3 located in a plane perpendicular to the piston. piston pin; each of these overflow grooves communicates via a conduit A4 with the pressure chamber from which the flow conduit B4 leaves.
The pump operates in the known manner, i.e. the fuel is first discharged through the inlet and overflow port B1 at the start of each delivery stroke until the moment when The upper end of the plunger A closes this light B1, then the fuel is discharged through line B4 until the inclined edge A2 passes in front of the port B1 and thus establishes communication between the overflow groove A1 and the pressure chamber of the pump on the one hand and the suction chamber on the other hand by the combined inlet and overflow lumen, -the rotation of the plon- A
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geur having the effect of varying the length of the effective part of the discharge stroke and hence the quantity of fuel delivered.
In normal operation fuel is sucked into each pump cylinder through the combined inlet and overflow lumen, so as to substantially fill the pump pressure chamber at the end of the suction stroke.
In the construction shown, valves comprising a shutter member E constituted by a buffer of elastic material, for example of leather, mounted at the end of a lever E1 articulated at E2, are adapted to the combined ports of intake and overflow of two of the pump cylinders.
Each of the levers El is controlled by a spring E3 which causes it to rotate around the pivot E2 so as to press the shutter pad E against the combined inlet and overflow lumen B1 to prevent the entry of fuel from the suction chamber B2 to cylinder B of the pump while allowing the flow of the pressurized fuel out of the cylinder of the pump through this port B1. Each lever El is formed with a fork or a slot E4 at the end opposite the buffer E and a control rod F movable in a direction substantially perpendicular to the axis of the pivot E2 passes through this slot.
A single control rod is used for both levers and it is provided with two F1 F2 collars each located on one side of the forked end of a lever, so that when moving the rod longitudinally in one direction one of the levers is first attacked by the corresponding collar F2 which brings the valve E into the inoperative position shown in FIG. 1, while the collar
F1 acts on the other lever to also bring it to the inoperative position. the subsequent displacement of the rod.
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In this way, the four cylinders of the pump operate normally when the two valves E are in the inoperative position. When it is desired to interrupt the operation of one or more of the cylinders of the engine, the control rod F is moved so as to release one or both levers E1 which move under the action of their spring to close the combined light d 'intake and overflow of the corresponding cylinder of the pump. If, as a result of the position of the plunger at the time of this sealing, the pump cylinder contains excess fuel which must not be injected, this excess may escape through the combined inlet and overflow port. the pump, because the lever E1 of the corresponding valve gives way under the pressure of the fuel inside the cylinder.
The fuel flow from the suction chamber to the pump cylinder is interrupted and the last pump flow stroke does not inject more fuel than must be delivered. During the next suction stroke, the fuel is no longer sucked into the pump cylinder and is not delivered to the corresponding cylinder of the engine, which therefore becomes inactive until the cylinder is moved again. Control rod F to bring valve E to the inoperative position.
Of course, the pressure exerted by the spring E3 which tends to maintain the valve in the operating or closed position is low compared to the pressure required for the injection of fuel into the cylinders of the engine, so that the excess There is no risk of fuel being injected during the normally inoperative part (s) of the plunger flow stroke if one of the valves closes at some point when the pump cylinder contains more fuel than it needs. should be injected during the diver's next stroke.
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The control rod F can be actuated mechanically, pneumatically or hydraulically or possibly electrically when it is desired to control the motor remotely.
It is also possible to actuate the control rod automatically by means of a regulator or other control member of the engine.
The invention has been shown applied to only two of the four cylinders of a fuel pump; it goes without saying that it can also be applied to single-cylinder fuel pumps or to multi-cylinder pumps by providing the device according to the present invention with one or more of the cylinders, and when adapting the cylinder. device according to the present invention with two or more of the cylinders of a multi-cylinder fuel injection pump, the valves corresponding to the various cylinders and having the effect of rendering them inoperative can be arranged so as to be actuated either simultaneously or successively.
In addition, it is obvious that the invention also applies to fuel pumps which comprise two or more combined inlet and overflow ports for each cylinder, i.e. to pumps in which a valve , which may be the plunger itself, has conduits or grooves which successively establish communication between the pressure chamber of the pump and the various combined inlet and overflow ports.
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