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L'invention est relative à une pompe d'injection de combustible pour des moteurs à combustion interne turbo-alimentés, plus particulière- ment des moteurs Diesel.,
Dans des moteurs turbo-alimenté s de ce genre, la quantité d'air @ d'alimentation, la pression d'alimentation et, par conséquent également le taux de compression sont fonction de la charge momentanée? du moteur, alors' que ces valeurs sont fonction de la vitesse de rotation dans le cas de moteurs non turbo-alimentés, c'est-à-dire des moteurs avec de l'aspiration ordinaire au moyen du piston du moteur ou dans lesquels l'alimentation en air comburant a lieu par des ventilateurs actionnés mécaniquement.
Dans les derniers moteurs turbo-alimentés, l'expérience a mon- tré que la pression maximum dans le cylindre du moteur reste pratiquement constante sur toute l'étendue de la gamme des charges ou de la gamme des vitesse s @malemen se, quand l'injection de l'huile de combustible commence à une certaine position de la manivelle.
Si d'autre part, un tel point fixe est adopté pour le début de l'injection dans un moteur turbo-alimenté, on obtient des pressions ma- xima qui varient plutôt fortement dans les cylindres du moteur, ces pressions dépendant de la charge du moteur. Si {par exemple, la pression maximum est réglée à la valeur la plus élevée, que l'on veut obtenir à pleine charge, elle diminue plutôt fortement quand la charge diminue et il en résulte que l'économie en combustible, à des charges inférieures à la charge maximum, n'atteint pas la valeur optimum que l'on obtient avec la pression'maximum prévue pour le moteur.
Dans les moteurs à deux temps turbo-alimentés, il peut', en outre être désirable que l'on dispose d'une énergie importante dans quc le gaz d'échappement sur des charges très faibles car on peut obtenir ainsi que les turbo-alimenteurs, sans être aidés par d'autres sources d'énergie, peuvent introduire une quantité une quantité d'air d'alimentation suffi- samment grande dans les cylindres du'moteur.
L'invention a pour objet de réaliser une pompe d'injection de combustible telle qu'il devienne possible d'adapter-d'une manière aisée, les pressions maxima dans les cylindres du moteur à des charges variables, de préférence d'une manière telle qu'uns pression maximum sensiblement constante puisse être obtenue dans le cylindre du moteur pour une partie voulue de la gamme des charges, alors qu'une pression maximum comparativement basse peut être obtenue à des charges très faibles et au ralenti.
La pompe d'injection de combustible, établie conformément à l'invention, est du genre-connu en soi, de celles propres à régler la durée de la période d'injection et l'emplacement de cette période par rap- port au mouvement du piston actif à 'aide d'un ou de plusieurs bords de c commande, en coopèrant avec une ou plusieurs lumières ménagées dans la paroi de la pompe, déterminant le moment auquel l'injection cesse et en outre, d'un ou de plusieurs autres bords de commande qui coopèrent d'une manière analogue avec une ou plusieurs lumières, qui peuvent être les mêmes que les lumières précédentes et qui arrivent à déterminer le moment auquel débute l'injection lesdits moments pouvant être modifiés en réglant la position du piston de pompe par rapport au cylindre de celle-ci,
nor- malement en faisant tourner ledit piston autour de son axe.
On connait une série de nières différentes pour constituer les bords de commande, un bord étan rectiligne et l'autre oblique ou les deux bords étant obliques. Contrairement aux dispositifs connus jusqu'ici, la caractéristique essentielle de l'invention réside, en substance, dans le fait que le bord de commande, qui'détermine le moment du début de l'in- jection comporte au moins deux parties qui ont des inclinaisons différentes et qui peuvent être orientées suivant des directions opposées. De cette manière, il devient possible d'obtenir l'allure désirée pour la
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pression maximum dans le cylindre du moteur, comme indiqué plus haut.
Suivant une autre disposition faisant l'objet de l'invention. une partie dudit bord de commande,qui détermine le moment du début de l'injection, s'étend obliquement au côté opposé d'un plan, perpendiculaire à l'axe du piston de la pompe, par rapport au bord de commande qui détermi- ne la fin de l'injection, alors que l'autre partie du bord de commande, cité en premier lieu, s'étend obliquement et du même côté que le bord de commande cité en dernier lieu, mais avec une inclinaison moins prononcée par rapport audit plan, que le bord de commande cité en dernier lieu.Les inclinaisons des deux bords de commande sont, conformément à l'invention.
choisies avantageusement de manière telle qu'au ralenti et aux charges très faibles on obtienne une pression maximum relativement basse dans le cylindre du moteur,cette pression maximum, quand la charge croit, augmentant d'une manière relativement rapide jusqu'à atteindre la pression maximum élevée voulue, ou à peu près,t que cette derlière pression soit conservée, en substance, quand la charge augmente davantage. Quand le moteur est réglé à partir du ralenti, pour une certaine charge faible, on obtient de cette" manière d'abord une avance du moment où débute 1'injection et ensuite, dans le--cas - ou la charge augmente davantage à nouveau un retard pour ce montent.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre,.en développement, un piston de pompe à combustible établi suivant un mode de réalisation de l'invention.
. La figure 2 montre un diagramme correspondant indiquant la courbe de pression maximum, dans le cylindre d'un moteur turbo-alimenté, en fonction de la charge.
La figure 3 montre un diagramme indiquant l'allure de la pression pendant la compression et la combustion dans le cylindre d'un moteur turbo-alimenté, en partie à pleine charge et en partie à une charge plus faible.
Pour le piston d'une pompe à combustible, montré en développement sur la figure 1, les parties hachurées correspondent à des entailles fraisées dans la face cylindrique de ce piston de pompe. En raison de la forme et de l'emplacement de ces entailles le piston de pompe comporte une série de bords de commande supérieurs 1 et une série de bords de commande inférieurs 2, dont les deux parties, considérées séparément ont des profils de même forme et sont placées l'une en regard de l'autre.
Ces bords de commande coopèrent avec des lumières 4 ménagées dans la paroi du cylindre de la pompe, lesdites lumières étant la cause que dans la chambre de pression de la pompe ne régne aucune pression aussi longtemps qu'elles sont en alignement avec une partie des entailles fraisées qui communiquent continuellement avec la chambre de pression de la pompe par les lumières 3 et 3a ou par des canaux fraisés, alors que les lumières 4, le cas échéant par un by-pass, communiquent avec le côté aspiration ou avec le réservoir de l'huile de combustible de la pompe.
Quand pendant la course de pression, le piston de la pompe se déplace depuis le bas vers le haut par rapport aux lumières 4 de la figure 1, ce piston recouvre d'abord les lumières 4 et détermine ainsi le début de la course de pression effective, c'est-à-dire l'injection du combustible: cette injection étant interrompue à nouveau dés que les bords de commande 2 commencent à découvrir les lumières 4. Les variations de la durée d'injection du combustible sont obtenues, de la manière connue par un réglage du piston de la pompe en faisant tourner celui-ci autour de son axe.
Quand le piston de la pompe occupe la position, montrée sur la figure 1, par rapport aux lumières 4, aucune injection-ou en substance aucune injection,.- ne peut avoir lieu. le diamètre des lumières 4 étant à peu près égal à la distance qui sépare en ce point particulier, les
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bords de commande 1 et 2.
Quand on fait tourner le piston de manière telle qu'il soit déplacé vers la gauche, en étant vu sur la figure 1, par rapport aux lumières 4 la distance entre les parties des bords de commande 1 et
2, coopèrant avec les lumières 4, augmente et les bords de commande sont profilés de manière telle que cette augmentation ait lieu uniformément, sur toute la gamme comprise entre la plus petite et la plus grande quantité de combustible injecté, de préférence proportionnellement à l'amplitude du mouvement angulaire du piston de la pompe.
Pendant la premiers partie.d'un tel réglage du piston de la pompe, il se produit, en correspondance avec la partie la du bord de commande 1, une avance du moment auquel débute l'injection et, en même temps un recul ou retard modéré du moment auquel cesse l'injection, en correspondance avec la partie 2a du bord de commande
2. A partir d'un certain point, désigné par 1b sur la figure 1, l'orienta- tion du bord de commande 1 change et ce bord présente ensuite, pour la par- tie le, une inclinaison, par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du piston de la pompe, dans un sens opposé à celui de la partie la.
Cela signi- fie que le moment du début de l'injection, pendant le réglage continu du piston de la pompe depuis la position correspondant au point 1b pendant que la charge augmente continuellement, recule ou est retardé, alors que le moment auquel l'injection cesse est également retardé à un degré plus éle- vé, en correspondance avec la partie 2b du bord de commande 2, de sorte qu' on obtient l'accroissement continuel.de la durée de la période d'injection dont question plus haut.
Sur la figure 2, on a indiqué par une droite inclinée, en traits interrompus l'allure de la pression maximum Pmax, dans le cylindre d'un moteur, en fonction de la charge L dans le cas où le piston refoulant de l'huile de combustible dans un moteur turbo-alimenté, est constitué comme à l'ordinaire, c'est-à-dire avec un-emplacement constant du moment auquel débute l'injection du combustible ou, peut être avec une avance uniforme de ce moment quand la charge augmente. La pression maximum varie alors, comme montré, depuis une valeur plus faible P3 pour une charge réduite L3 (ralenti) jusqu'à une valeur-considérablement plus élevée Pl à pleine charge L1
La courbe en traits pleins mpntre, par contre, l'allure de la pression maximum Pmax obtenue à l'aide du dispositif faisant l'objet de l'invention.
On voit que la pression maximum reste pratiquement constante quand la charge diminue de la pleine charge L1 jusqu'à avoir une certaine charge inférieure L2, la pression maximum P2, à cette charge, étant à peu près égale à la pression Pl et ce n'est qu'à partir de ce moment que la pression diminue plus fortement jusqu'à la pression maximum P3 à la charge L3 correspondant au ralenti contrairement à ce qui se produit avec le dispositif connu pour lequel la pression maximum diminue, d'une manière uniforme.depuis la zone correspondant à la pleine charge à mesure que la charge diminue.
Dans la zone qui se trouve en dessous de la zone comprise -entre les charges L2 et L1 importante on pratique, c'est-à-dire en dessous de la charge L2, on ne tient pas compte de l'économie en combustible, pour le mode de réalisation montré, en faveur de la consommation d'énergie de la turbine d'échappement car, comme dit plus haut, il est désirable que l'on puisse disposer d'une énergie importante dans le gaz d'échappement à des charges très faibles quelle que soit l'économie en combustible.
Sur la figure 3, la courbe supérieure, montrée en traits pleins, indique l'allure de la pression dans le cylindre d'un moteur turboalimenté à pleine charge Ll, c'est-à-dire pendant la compression à gauche de la position du point mort, correspondant à la verticale TDP, indiquée par des traits et des points, et pendant la combustion à droite de cette position. La courbe la plus basse, indiquée en traits pleins, correspond à une charge inférieure L2 et montre que;pratiquement, la même pression maximum P2 est obtenue que dans le cas de la pleine charge Ll malgré que la
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quantité de combustible injectée soit plus petite et ceci est dû au fait que l'injection,à cette charge plus faible L2, se fait conformément à l'invention à un moment plus tôt que dans le cas de la charge plus élevée Ll.
Par contre! la courbe, montrée en traits interrompus qui se trouve dans le prolongement de la promère partie de la courbe susindiquée correspondant à la charge plus faible L2, montre quelle serait l'allure de la pression avec un piston de pompe qui est constitué comme à l'ordinaire et qui, a une faible charge exécute l'injection plus tard, ou peut-être en même temps.que l'injection à pleine charge. On voit que la pression maximum P2', ainsi obtenue, est notablement moindre (voir aussi figure 2).
Sans sortir du cadre de l'invention, ledit bord de commande, qui détermine le début de l'injection, pourrait également comporter plus de deux parties orientées suivant des directions différentes, ce qui pourrait être utile dans le cas de certains moteurs pour lesquels il existe des conditions spéciales de différents genres pour les diverses gammes de charge s .
La différence dans l'emplacement de la période d'injection. qui peut être obtenue en raison du bord ou des bords de commande obliques 1, peut se trouver par exemple entre un angle de rotation compris entre 0 et 15 de l'arbre à manivelle .