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POMPE D'INJECTION POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.
La présente invention a pour objet une pompe d'injection conçue spécialement pour des moteurs à explosion de petite cylindrée. En ce qui con- cerne ces moteurs, on a besoin, pour carburer 1?air contenu dans le cylindre, de quantités d'essence inférieures à une goutte, en général de l'ordre de dix millimètres cubes, quantités qui, évidemment, doivent être dosées exactement et pulvérisées sous une forte pressiono
Le fonctionnement de la pompe d'injection suivant l'invention est caractérisé par le fait que le temps d'injection est constant et extrêmement court.
Il est de l'ordre de un à trois millièmes de seconde, et cela à toutes les vitesses du moteuro La pompe est munie d'un piston d'injection qui tourne autour de son axe moyennant une commande et dont la position fait varier la course utile de débito Le piston d'injection est commandé par un ressort com- primé et qui se détend au moment de l'injection pour donner l'impulsion au piston. De cette façon, même si l'étanchéité n'est pas parfaite, on aura pour chaque envoi de carburant à l'injecteur une quantité proportionnelle à la course agissante du piston d'injection, laquelle pourra être plus ou moins longue selon la quantité de carburant requise par le moteur même.
En revanche, dans le cas habituel, (piston d'injection commandé directement par la came) étant donné la haute pression et les faibles quanti- tés présentes d'un liquide pratiquement sans viscosité, on assiste à une dimi- nution de la quantité injectée lorsque le moteur tourne à des faibles vites- ses, en raison des pertes considérables qui se produisent du fait que le temps de fuite au piston augmente en fonction de la réduction du nombre de tours et de la course utile du piston.
La pompe d'injection suivant l'invention, laquelle donne toujours un débit en fonction de la course utile du piston à toutes les vitesse du moteur, offre un avantage très appréciable en ce qui concerne la formation du mélange et la possibilité de régler utilement la marche du moteur. En effet,
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pour que le mélange d'air carburé puisse bien s'enflammer,il faut que le dosage soit le même à toutes les vitesses du moteur, malgré la variation de la quantité d'air absorbéeo
Le réglage de la puissance du moteur peut ainsi être confié au pa- pillon qui règle l'entrée d'air,
car la dépression provoquée peut agir sur une membrane qui déplace une tringle commandant la position angulaire du pis- ton d'injection et par là sa course utile réduisant le débit du carburant en fonction de la réduction apportée à la quantité d'air qui alimente le moteuro
Par l'emploi de la pompe d'injection suivant l'invention dans l'a- limentation des moteurs à deux temps, on peut obtenir un mélange très homogène à toutes les vitesses du moteuro En effet, le début du temps de balayage pen- dant lequel l'air pénètre pour chasser les gaz brûlés retarde et se prolonge en degrés mesurés sur l'angle de rotation du vilebrequin aussitôt que le nom- bre des tours augmentea De la même façon, l'injection retarde et se prolonge et en conséquence,
l'essence finement pulvérisée pourra à toute vitesse du mo- teur rencontrer l'air pour former un -mélange carburé très homogène
Pour éviter la formation du vide dans la chambre du piston d'in- jection, on peut prévoir l'utilisation d'un second piston qui ouvre un passage d'amenée au carburant quand le piston d'injection descend pour aspirer le li- quideo On évite ainsi la formation de vapeurs nuisibleso
Tous les détails complémentaires concernant l'invention ressor- tent de la description ci-après en combinaison avec le dessin, qui représen- te à titre d'exemples des modèles d'exécution de la pompe d'injection suivant l'inventiono Sur le dessin :
Fig. 1 représente une coupe longitudinale à travers la pompe d'injection en connexion avec un moteur à deux temps, représenté seulement partielle- ment et en coupeo Fisc 2 représente une coupe longitudinale sous un angle de 90 par rapport à la figure 1 à travers la pompe d'injection en connexion avec un moteur à deux temps, représenté seulement partiellement et en coupeo Fig.
3 représente en vue schématique une partie de la section longitudinale d'une pompe d'injection à deux pistonso
En ce qui concerne le modèle d'exécution représenté dans la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne le corps de la pompe, dans lequel se dé- place le piston 2 d'injection qui, pendant la partie moyenne de sa course en raison de l'effet exercé par la surface 4, bouche l'ouverture 3 de façon à ce qu'au terme de la course descendante, le carburant soit aspiré par le vide à travers l'ouverture 3, alors que pendant la course ascendante, l'ouverture 3 étant bouchée par la surface 4, le carburant peut être chassé à travers la son.- pape 15 vers l'injecteur 26, placé sur le moteuro
Selon la position angulaire du piston 2 d'injection et étant donné les bords inclinés de la surface 4,
on aura une course utile de pompage plus ou moins longue. En conséquence, le débit dépendra de la position de l'engre- nage 5 fixé sur le piston 2 d'injection qui, tout en se déplaçant, est pris dans la crémaillère 6, dont la position peut varier selon la dépression créée par l'aspiration due au moteur, comme on verra par la suites
Le piston 2 d'injection est poussé vers le haut à travers la tige 7 par le ressort 80 Le levier 9 est commandé par la came 10 au profil illustré dàns le dessin et qui tourne dans le sens de la flècheo Cette came provoque la descente du piston 2 d'injection qui aspire, comme déjà indiqué, le carburant et qui, au moment voulu, dégage le levier 9, de façon à ce que le piston re- monte brusquement en provoquant une injection rapide,
dont la durée dépendra de la puissance du ressort 80
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Afin d'éviter une dépression quand le piston 2 d'injection des- cend, on peut (voir figure 3) prévoir un piston 30, commande -par un excentri- que non dessiné qui, pendant que le piston 31 descend, vient à découvrir l'ou- verture 29, de manière à ce que le carburant puisse parvenir par la chambre 27, ou piston 31. L'ouverture 18 ne servira plus qu'à dégager l'excès d'essence que le piston 31 déplace. Ceci peut être d'une grande utilité, en ce sens que s'il y a formation de gaz dans la chambre de compression, ils peuvent se dégager par l'ouverture 28 et que l'alimentation se fait sous forme'de carburant com- plètement privé de gaz, d'om résulte un débit plus constant pour chaque coup de piston.
Comme l'illustre la figure 1, la pompe d'injection est reliée à un moteur à deux temps. La figure représente le moteur pendant la phase finale du balayage, alors que l'air entré par l'ouverture 22 à chassé à travers les ouvertures 24 les gaz brûlés. Or, quand le moteur accélère sa marche, la pério - de de balayage retarde et elle se passe même sur un plus grand nombre de degrés mesurés du vilebrequino Dans ces conditions, si l'injection se faisant toujours sur le même nombre de degrés, on risquerait d'envoyer le carburant se mélanger avec les gaz brûlés, mais étant donné que la durée de l'injection est constante, il s'établit une augmentation de l'angle d'injection aussitôt que le moteur ac- céléreo Il y a même un retard, dû à l'inertie du piston d'injection,
en ce qui concerne le début de l'injection en réalisant ainsi à toutes vitesses une dif- fusion du carburant dans l'air pendant la période la plus avantageuse, c'est-à- dire quand les gaz brûlés auront quitté en grande partie le cylindreo
Comme l'illustre la figure 2, au moment où le moteur aspire l'air, le tube 21 permet à la dépression qui se forme dans la pipe d'aspiration 32 de gagner la chambre où se déplace la membrane 16 qui commande la crémaillère 6. Tant que le papillon 14 reste ouvert et que le moteur peut aspirer libre- ment l'air, la crémaillère 6, sous l'action du ressort 19, maintient le piston 2 d'injection dans la position de débit maximum de carburant.
Mais dès que le papillon 14 est fermé, une quantité moins grande d'air est pompée et la membrane 16, sous l'effet de la dépression, fait adop- ter au piston 2 d'injection une position telle que le débit de carburant soit réduit en fonction de la quantité d'air moins grande qui traverse le moteur.
Il est évident que le fonctionnement régulier dans le sens décrit ci-dessus est dû en fait que quand le moteur tourne à toute allure, le débit est réglé en fonction de la position que fait adopter à la crémaillère 6 la dépression, laquelle réduit proportionnellement la quantité d'air qui alimente le moteur.
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INJECTION PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES.
The present invention relates to an injection pump specially designed for small-displacement internal combustion engines. With regard to these engines, in order to fuel the air contained in the cylinder, quantities of petrol of less than one drop are required, generally of the order of ten cubic millimeters, quantities which, of course, must. be accurately dosed and sprayed under high pressure
The operation of the injection pump according to the invention is characterized by the fact that the injection time is constant and extremely short.
It is of the order of one to three thousandths of a second, and this at all engine speeds o The pump is fitted with an injection piston which rotates around its axis by means of a control and whose position varies the stroke useful flow rate The injection piston is controlled by a compressed spring which expands at the time of injection to give impetus to the piston. In this way, even if the seal is not perfect, there will be for each delivery of fuel to the injector a quantity proportional to the acting stroke of the injection piston, which may be longer or shorter depending on the quantity of fuel required by the engine itself.
On the other hand, in the usual case (injection piston controlled directly by the cam), given the high pressure and the small quantities present of a practically viscous liquid, there is a decrease in the quantity injected. when the engine is running at low speeds, because of the considerable losses which occur as the piston leakage time increases with the reduction in the number of revolutions and the effective piston stroke.
The injection pump according to the invention, which always gives a flow as a function of the useful stroke of the piston at all engine speeds, offers a very appreciable advantage as regards the formation of the mixture and the possibility of usefully adjusting the engine running. Indeed,
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so that the fuel air mixture can ignite, the dosage must be the same at all engine speeds, despite the variation in the quantity of air absorbed.
Engine power adjustment can thus be entrusted to the throttle which regulates the air intake,
because the depression caused can act on a membrane which moves a rod controlling the angular position of the injection piston and thereby its useful stroke reducing the flow of fuel as a function of the reduction made in the quantity of air supplied to the fuel. engine
By using the injection pump according to the invention in supplying two-stroke engines, a very homogeneous mixture can be obtained at all engine speeds. In fact, the start of the sweeping time during when the air penetrates to expel the burnt gases delays and is prolonged in degrees measured on the angle of rotation of the crankshaft as soon as the number of revolutions increases In the same way, the injection delays and is prolonged and consequently ,
finely pulverized gasoline will be able at any engine speed to meet air to form a very homogeneous fuel mixture
To prevent the formation of a vacuum in the chamber of the injection piston, provision can be made for the use of a second piston which opens a passage for supplying the fuel when the injection piston descends to suck the liquid. This prevents the formation of harmful vapors.
All the additional details relating to the invention emerge from the description below in combination with the drawing, which shows by way of examples models of execution of the injection pump according to the invention. :
Fig. 1 shows a longitudinal section through the injection pump in connection with a two-stroke engine, shown only partially and in section. Fisc 2 shows a longitudinal section at an angle of 90 with respect to Figure 1 through the pump injection in connection with a two-stroke engine, shown only partially and in section.
3 is a schematic view of part of the longitudinal section of an injection pump with two pistons
With regard to the execution model shown in figure 1, the reference numeral 1 designates the body of the pump, in which the injection piston 2 moves, which during the middle part of its stroke due to of the effect exerted by the surface 4, closes the opening 3 so that at the end of the downstroke, the fuel is sucked by the vacuum through the opening 3, while during the upstroke, the the opening 3 being blocked by the surface 4, the fuel can be expelled through the sound - valve 15 towards the injector 26, placed on the engine
Depending on the angular position of the injection piston 2 and given the inclined edges of the surface 4,
we will have a useful pumping stroke of varying length. Consequently, the flow rate will depend on the position of the gear 5 fixed on the injection piston 2 which, while moving, is caught in the rack 6, the position of which may vary according to the vacuum created by the injection. aspiration due to the engine, as we will see below
The injection piston 2 is pushed upwards through the rod 7 by the spring 80 The lever 9 is controlled by the cam 10 with the profile illustrated in the drawing and which rotates in the direction of the arrow o This cam causes the descent of the injection piston 2 which sucks, as already indicated, the fuel and which, at the desired moment, releases the lever 9, so that the piston rises sharply, causing rapid injection,
whose duration will depend on the power of the spring 80
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In order to avoid a depression when the injection piston 2 goes down, it is possible (see FIG. 3) to provide a piston 30, controlled by an eccentric not drawn which, while the piston 31 goes down, comes to discover opening 29, so that fuel can reach through chamber 27, or piston 31. Opening 18 will only serve to release the excess gasoline that piston 31 moves. This can be of great use, in that if there is gas formation in the compression chamber they can escape through opening 28 and the supply is in the form of mixed fuel. completely deprived of gas, resulting in a more constant flow for each stroke of the piston.
As shown in Figure 1, the injection pump is connected to a two-stroke engine. The figure shows the engine during the final phase of the sweeping, while the air entering through the opening 22 expels the burnt gases through the openings 24. However, when the engine accelerates its speed, the sweeping period delays and it even takes place over a greater number of measured degrees of the crankshaft. Under these conditions, if the injection always being carried out over the same number of degrees, we would risk sending the fuel to mix with the burnt gases, but given that the duration of the injection is constant, an increase in the injection angle is established as soon as the engine accelerates. a delay, due to the inertia of the injection piston,
with regard to the start of injection, thus achieving at all speeds a diffusion of the fuel into the air during the most advantageous period, that is to say when the burnt gases have largely left the cylinder
As shown in Figure 2, when the engine sucks air, the tube 21 allows the vacuum that forms in the suction pipe 32 to reach the chamber where the membrane 16 moves which controls the rack 6 As long as the throttle 14 remains open and the engine can freely suck in air, the rack 6, under the action of the spring 19, maintains the injection piston 2 in the position of maximum fuel flow.
But as soon as the throttle 14 is closed, a smaller quantity of air is pumped and the membrane 16, under the effect of the vacuum, causes the injection piston 2 to adopt a position such that the fuel flow is reduced. reduced depending on the less air that passes through the engine.
It is evident that the regular operation in the direction described above is in fact due to the fact that when the engine is running at full speed, the flow rate is adjusted according to the position which the rack 6 takes by the vacuum, which proportionally reduces the pressure. amount of air supplied to the engine.