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La présente invention aux pompes d'injection de carburant ou com- bustible liquide pour les moteurs à combustion interne et plus particulière- ment, mais non pas exclusivement, pour les moteurs Diesel. Elle s'applique à des perfectionnements dans les pompes du type (qui sera désigné par la sui- te par "le type spécifié") qui comprend un ou plusieurs ensembles de piston et cylindre dans lesquels la longueur efficace de la course de débit du car- burant du ou des pistons est commandée par la manoeuvre d'un seul organe ré- gulateur qui règle pour le cylindre ou pour chaque cylindre la position d' un élément qui déterminera le point de la course du piston auquel le trop- plein de carburant s'écoulera du cylindre dans une chambre de trop-plein d'où un passage conduit au côté de l'admission de la pompe,
du réservoir de carburant ou une région semblable à basse pression, des moyens d'étrangle- ment étant prévus pour restreindre l'écoulement du carburant dans le passa- ge qui conduit de la chambre où le trop-plein de carburant est reçu jusqu' à la région où règne une faible pression, de façon que la pression régnant dans la chambre sera une fonction de la vitesse at de la charge du moteur alimenté par la pompe,
un ressort de commande étant installé pour ramener l'organe régulateur vers la position qui correspond au débit maximum de la pompe et un dispositif influençable par la pression et soumis à la pression qui règne dans la chambre étant installé de façon à actionner automatiquement l'organe régulateur pour faire varier le débit de la pompe dans le sens qui opposera une résistance aux variations de la vitesse du moteur à partir de la valeur qui correspond au réglage de la pompe.
L'objet de la présente invention est de fournir un dispositif de commande automatique du débit de la pompe pour une pompe du type spécifié qui est sensible et d'un fonctionnement sûr pour une gamme de vitesses rela- tivement étendue et qui est d'une construction relativement simple.
Conformément à la présente invention, dans une pompe du type spé- cifié, le réglage de la pompe pour une vitesse du moteur donnée est comman- dé par la charge qui est appliquée au ressort de commande et par l'action restrictive de l'étranglement et des moyens sont prévus pour que, au moins pour les faibles vitesses du moteur, le réglage de la pompe soit varié dans le sens qui augmente la vitesse du moteur en accroissant cette charge et ré- duisant l'effet d'étranglement, simultanément, et, dans le sens qui réduit la vitesse du moteur, en réduisant la charge et augmentant l'effet d'étran- glement, simultanément.
De la sorte, pour les faibles vitesses du moteur, c'est-à-dire pour la marche au ralenti, la charge sur le ressort de commande est minimum et l'effet restrictif de l'étranglement est maximum et le régla- ge automatique de la pompe s'obtient avec un écoulement minimum de trop-plein de carburant.
Il est avantageux que la mise en action de l'organe régulateur dans le sens qui correspond à l'augmentation du débit de la pompe produise simul- tanément un accroissement de l'effet d'étranglement et une réduction de la charge appliquée et vice versa.
Cala augmente la stabilité de l'action d'autoréglage de la pompe.
Dans une forme de réalisation, l'organe régulateur commun s'étend dans la chambre de trop-plein et est relié à une butée fixe formée dans cet- te chambre par le dispositif influençable par la pression qui comporte une paroi flexible soumise sur une face à la pression régnant dans la chambre de trop-plein et sur l'autre face à la pression régnant dans la région de basse pression de la pompe; les moyens d'étranglement comprennent un passage qui traverse l'organe régulateur commun et la paroi flexible avec une aiguil- le de restriction qui pénètre dans ce passage pour en réduire la surface ef- fective en coupe transversale.
Le ressort de commande est disposé entre 1'
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organe régulateur et l'aiguille de restriction de telle façon que le dépla- cement relatif de l'un par rapport à l'autre fait varier simultanément la charge sur le ressort de commande et l'effet restrictif sur les moyens d' étranglement.
Dans une variante de réalisation, l'organe régulateur commun s'é- tend dans la chambre de trop-plein et à reçu la forme d'une broche perforée qui traverse avec un ajustement serré un manchon communiquant à une extré- mité avec la région de basse pression de la pompe et à l'autre extrémité avec la chambre de trop- plein, de sorte que l'organe régulateur est sou- mis à la fois à la pression régnant dans la chambre de trop-plein et à la pression régnant dans la région de basse pression et obéit à la différence de ces deux pressions: les moyens d'étranglement comprennent un passage qui traverse l'organe régulateur commun et la broche, ainsi qu'une aiguille de restriction qui traverse ce passage pour en réduire la surface effecti- ve en coupe transversale.
Pour permettre de mieux comprendre l'invention, on décrira ci-a- près une forme de réalisation donnée à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés:
La figure 1 est une coupe suivant la figure I-I de la figure 2.
La figure 2 est une vue en bout, en élévation, de la pompe d'ali- mentation représentée à la figure 1 et vue dans la direction de la flèche A de cette figure.
La figure 3 est une vue en coupe partielle représentant une varian- te.
La figure 4 est une coupe partielle de la pompe représentée à la figure 1, représentant une variante.
La figure 5 est une vue semblable à la figure 3 et représente une autre variante.
La pompe comprend un carter de forme générale cylindrique 1 possé- dant une chambre à came 2 à une extrémité, une chambre de trop-plein 3 en un point intermédiaire de la longueur du carter et une série de raccords de refoulement 4 à son autre extrémité, ces raccords étant individuellement reliés au dispositif d'injection de carburant du cylindre correspondant du moteur. A cette extrémité du carter se trouvent des cylindres de pompe appro- priés 5, disposés parallèlement autour de l'axe du carter et communiquant chacun par une soupape de refoulement 6 avec le raccord de refoulement cor- respondant 4. Tous les cylindres 5 et leurs pistons respectifs (ou plongeurs) 7 sont identiques et l'on ne décrira qu'un seul de ces cylindres avec son plongeur.
La paroi du cylindre a reçu' des perçages radiaux 8 près de son extrémité extérieure et est entourée en ce point par un passage de fourni- ture de carburant annulaire 9. Ce dernier passage est en communication con- stante avec une chambre centrale annulaire 10 formée par un retrait dans la paroi cylindrique de l'extrémité intérieure agrandie 11 d'un perçage axial 11a dans le carter 1, destiné à permettre le passage d'une tige 12 fixée à un organe régulateur commun 13 situé dans la chambre de trop-plein 3. L'or- gane régulateur commun 13 a la forme d'un disque et une bague 14 est fixée sur la face de ces disque qui est opposée à la face fixée à la tige 12 par des boulons 15 qui traversent la bague 14 et viennent s'engager dans des per- çages filetés 16 pratiqués dans l'organe régulateur 13.
L'organe régulateur ' commun et la bague 14 servent à déterminer la position des manchons de com- mande 17 qui sont ajustés à glissement serré sur les pistons 7 qui travail- lent dans les cylindres 5. Chaque piston 7 est ajusté à glissement serré dans son cylindre 5 qui fait saillie, avec un certain jeu, en partie dans
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une ouverture 18 de l'organe régulateur 13, le manchon de commande corres- pondant 17 étant monté sur ce dernier de façon à ce qu'il puisse se dépla- oer latéralement (par exemple radialement ou circulairement autour de cet organe) mais sans être capable d'un mouvement appréoiable par rapport à cet organe régulateur dans la direction axiale.
Le réglage axial de l'organe régulateur 13 fait varier la position des manchons de commande 17 par rap- port à la longueur des pistons 7 qui comportent des perçages axiaux 7a con- duisant depuis leur face terminale de travail jusqu'à des perçages radiaux
7b, ces dernier se trouvant ouverts lorsqu'ils sortent hors des manchons de commande 17 pendant les courses de refoulement des pistons correspondants.
Le piston se prolonge au-delà du manchon 17 en traversant une large ouver- ture 19 dans une cloison ou butée fixe installée en travers de la chambre de trop-plein 3 et en traversant une rondelle de garniture flexible 21 qui est étroitement ajustée sur le piston 7 puis est entouré par un ressort de compression 22 qui s'appuie à une extrémité sur la rondelle 21 pour appli- quer celle-ci de façon étanche à l'huile sur le bord marginal de la butée
20 autour de l'ouverture 19 et, à son antre extrémité, porte sur un collet
23 fixé sur l'extrémité du piston 7.
La rondelle de garniture 21 assure la séparation entre la chambre de trop-plein 3 d'un côté de la séparation ou butée 20 et le compartiment 2a situé de l'autre côté de celle-ci, ce compar- timent 2a pouvant communiquer librement avec la chambre à came 2 par le pas- sage 24. L'extrémité du piston 7 à laquelle est fixé le collet 23 porte sur une pièce coulissante 25 qui porte des galets 26 en contact avec la face de travail 27a de la came 27 montée pour pouvoir tourner à l'intérieur de la chambre à came 2 sur un arbre 28 faisant saillie à travers l'extrémité du carter 1 pour être entraîné par le vilebrequin du moteur à une vitesse ap- propriée.
Les pièces coulissantes 25 qui actionnent les pistons 7 sont mon- tées dans des guidages 29 ménagés dans une partie du carter 1; ce dernier présente au centre un cylindre de pompe 30 dont l'axe coïncide avec celui du carter et dont une extrémité est ouverte vers la came 27. Un passage 31 part du voisinage de l'extrémité fermée de ce cylindre de pompe 30 et se prolonge jusqu'à un logement de soupape 32 qui est fixé sur le carter de pompe 1. Un orifice d'admission 33 dans le logement de soupape 32 permet de raccorder celui-ci au réservoir de carbùrant'ou région à basse pression pour fournir du carburant au cylindre 30 par l'intermédiaire d'une soupape de retenue 34.
Le logement de soupape 32 contient également un cylindre 35 com- muniquant par des passages 36 et 37 avec l'orifice d'admission 33 ; un piston 38 est monté dans le cylindre 35 et y est ajusté à glissement serré ; il peut être manoeuvré de l'extérieur du logement de soupape 32 au moyen d'une ma- nette d'amorçage 39 pour pomper du carburant dans le réservoir. Le passage 36 et la chambre à came 2 communiquent tous deux avec une soupape de retenue (non représentée) qui conduit à un orifice d'évacuation (non représenté), cet orifice étant lui-même relié par l'intermédiaire d'un filtre (non repré- senté) à la chambre annulaire 10. Un piston creux 40 peut coulisser dans le cylindre 30 et son creux s'ouvre vers la came 27.
Une tige de piston 41 peut actionner ce piston 40 et peut elle-même être entraînée par un prolongement 42 d'une broche 43 qui supporte le galet de roulement 26 attaqué par la came, de l'une des pièces coulissantes 25. Une fente longitudinale 44 traverse la paroi du cylindre 30 et le prolongement 42 de la broche 43 passe à travers cette fente 44 pour être fixé dans un perçage transversal ménagé dans la ti- ge de piston, au moyen d'une vis sans tête 45.
La tige de piston 41 comporte une tête 46 disposée pour pouvoir venir en contact avec l'extrémité fermée du piston 40 et est entourée par un ressort en hélice 47 qui porte à l'une de ses extrémités sur la tête 46 et à l'autre sur une rondelle 48; celle-ci est poussée par le ressort pour s'appuyer contre une lèvre tournée intérieu- rement 49 formée à l'extrémité ouverte du piston 40, pour pousser cette ex-
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trémité fermée du piston contre la tête 46 dé la tige de piston 41. Le cylin- dre 30le piston 40 et le logement de soupape 32 forment un ensemble des- tiné à pomper le carburant dans le réservoir de carburant et à l'amener à la pompe qui estsemblable à celle qui est décrite dans le Brevet n 502. 392 de la Demanderesse.
La cloison 20 porte en son centre une paroi cylindrique se prolon- geant axialement 50, qui entoure un manchon séparé 51 à l'intérieur duquel peut glisser une broche creuse 52 fixée à l'organe régulateur 13. La broche creuse 52 comporte un perçage axial 53 qui communique avec des perçages ra- diaux 54 ménagés dans la broche creuse 52.
La broche creuse 52 traverse le centre d'un diaphragme annulaire flexible 55 qui est fixé à son bord intérieur à la broche creuse 52 dans le voisinage de l'organe régulateur 13, de façon étanche; le diaphragme est de la même manière fixé à sa périphérie extérieure à un collet annulaire 56 qui entoure de très près la paroi cylindrique 50. Cette disposition fournit une chambre 57 qui est constamment en communication avec la chambre 2a par l'intermédiaire des perçages 53 et 54 dans la broche creuse 52. Un manchon 58 est monté sans jeu dans l'extrémité intérieure élargie 11 du perçage 11a dans le carter 1; la tige 12 de l'organe régulateur 13 traverse ce manchon 58 à glissement serré et la surface extérieure cylindrique du manchon 58 for- me la paroi intérieure de la chambre centrale annulaire 10.
Un perçage axial 59 a été ménagé dans la tige 12; ce perçage communique avec le passage coa- xial 60 qui traverse l'organe régulateur pour communiquer avec le perçage axial 53 dans la broche creuse 52. Le diamètre du perçage 59 est réduit sur une partie de sa longueur pour former un épaulement 61 et la tige 12 compor- te, dans le voisinage de la réunion du perçage 59 et du passage 60,deux perçages radiaux 62 qui mettent le passage 60 en communication avec la cham- bre de trop-plein 3.
Pour permettre de régler l'organe régulateur 13 soit à la main, soit de toute autre manière, la tige 12 est prolongée par un manchon 63 qui est fileté sur la surface extérieur et qui est vissé dans l'extrémité ouver- te de la tige 12 qui se trouve éloignée de l'organe régulateur 13 ; ce man- chon se prolonge à l'extérieur du carter le Un écrou 64 est vissé sur l'ex- trémité extérieure de ce manchon formant prolongement 63 qui, par ailleurs, est entouré par un ressort de compression 65 portant à une extrémité sur 1' écrou et à l'autre extrémité sur un élément fixé au carter 1 de façon à ten- dre à écarter''l'organe régulateur 13 de la position qu'il occupe pour la - marche au ralenti.
Une aiguille de restriction 66 traverse à glissement ser- ré le manchon formant prolongement 63, avec un certain jeu le perçage 59 dans la tige 13, sans jeu la partie réduite du perçage 59 et pénètre dans le passage 60 ménagé à travers l'organe régulateur 13. Cette aiguille de restriction 66 porte en un point intermédiaire un rebord annulaire 67 et el- le est entourée par un ressort de commande 68 qui vient buter à une de ses extrémités contre l'extrémité intérieure du manchon formant prolongement 63 et à son autre extrémité contre le rebord 67 de façon à pousser ce dernier à venir en prise avec l'épaulement 61 ménagé dans le perçage 59 de la tige 12 ou tout au moins à se déplacer dans cette direction.
On constatera que le déplacement de l'aiguille de restriction 66 par rapport à la tige 12 fait varier la charge sur le ressort de commande 68 et simultanément fait varier la distance dont l'extrémité intérieure de l'aiguille 66 pénètre dans le passage 60, ce qui a pour résultat de faire varier la résistance opposée à l'écoulement du fluide par le passage 600
Le perçage coaxial 11a est agrandi à son extrémité extérieure, en llb, et est fileté pour recevoir une buselure filetée 69 qui porte sur sa
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surface extérieure, sensiblement à la moitié de sa longueur, un rebord an- nulaire 69a; ce rebord annulaire 69a est disposé de façon à pouvoir reposer d'une façon étanche à l'huile, sur la surface extérieure du carter 1 quand la buselure 69 est vissée dans le perçage élargi 11b.
Un logement 69b en forme de coupe, est fileté intérieurement à son extrémité ouverte et est vis- sé sur la buselure 69 de façon que son extrémité ouverte vienne reposer sur le rebord 69a, d'une façon étanche à l'huile pour former une chambre étanche dans laquelle le carburant provenant de la chambre de trop-plein 3 peut s' écouler sans pouvoir sortir de la pompe.
L'extrémité'extérieure de l'aiguille de restriction 66 pénètre, d'une façon étanche à l'huile, à travers l'extrémité fermée du logement en forme de coupe 69b et est entourée par un ressort 70; ce ressort est compri- mé par un écrou 71 vissé sur l'extrémité extérieure de l'aiguille et porte, à une extrémité, contre l'écrou 71 et, à l'autre extrémité, contre l'extré- mité fermée du logement 69b, de façon à tendre à entraîner l'extrémité in- térieure de l'aiguille de restriction 66 hors du passage 60 ménagé dans 1' organe régulateur 13.
On va maintenant décrire brièvement le fonctionnement de la pompe.
Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, le position axiale de l'organe régulateur 13 commande la position des manchons 17 sur leurs pistons respectifs 7 ; dé- terminant le point de la course de ces pistons où les perçages radiaux 76 se dégagent des manchons 17, la position axiale de l'organe régulateur 13 détermine la longueur effective de la course des pistons et règle la vites- se du moteur alimenté par la pompe. Lorsque les perçages radiaux 7b se dé- gagent de leurs manchons respectifs 17, le trop-plein du carburant contenu dans les cylindres s'écoule dans la chambre 3 et tend à retourner dans la chambre 2a par le passage 60.
La surface effective en coupe transversale du passage 60 est toutefois réduite par l'extrémité intérieure de l'aiguil- le,'de restriction 66 qui pénètre dans ce passage, de sorte que le passage réduit 60 offre une résistance à l'écoulement du carburant passant de la chambre 3 dans la chambre 2a, cete résistance étant une fonction de la distance dont l'aiguille de restriction 66 pénètre dans le passage et de la surface effective en coupe du passage pendant cette traversée.
De la sorte, il est possible d'amener cette résistance à varier, suivant une fonction linéaire, avec la distance de pénétration de l'aiguille de restriction dans le passage 60, en donnant à l'extrémité intérieure de l'aiguille de restric- tion 66 une forme cylindrique; on'peut également faire varier cette résistan- ce suivant toute fonction désirée de la distance en question en donnant une forme appropriée à l'extrémité intérieure de l'aiguille de restriction 66 ou au passage 60.
Dans l'exemple qui a été représenté, l'extrémité, - inté rieure de l'aiguille de restriction 66 est effilée pour prendre une forme sensiblement en tronc de cône. Il est évident que l'extrémité intérieure de l'aiguille de restriction 66 doit avoir une section transversale qui lui permette de pénétrer dans le passage 60.
La résistance présentée par le passage réduit 60 à l'écoulement du carburant allant de la chambre 3 à la chambre 2a déterminera dans la chambre 3 la formation d'une pression qui est une fonction de la quantité de carbu- rant introduite dans la chambre 3, c'est-à-dire une fonction de la vitesse et de la charge du moteur alimenté par la pompe et également une fonction de la résistance présentée par le passage réduit 60.
En conséquence, si l'aiguille de restriction 66 occupe une position axiale déterminée à l'avance, le ressort de commande 68 déplacera l'organe régulateur pour l'amener à la position axiale correspondante de façon à com-
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mander le débit des pistons et également, en raison de la charge sur le res- sort de commande 68, commander la résistance à l'écoulement du fluide hors du passage 60 qui est déterminée par les positions axiales relatives de 1' aiguille de restriction 66 et de l'organe régulateur 13. Le mouvement axial de l'aiguille de restriction 66 commande la vitesse du moteur. En pratique, la vitesse du moteur est commandée par des moyens appropriés, c'est-à-dire par une pédale au pied, reliée à l'extrémité extérieure de l'aiguille de restriction, de façon à faire varier sa position axiale.
Une fois que le moteur a été amené à tourner à une vitesse donnée, si sa vitesse s'écarte de cette vitesse donnée, c'est-à-dire si elle est réduite du fait d'une lourde charge appliquée au moteur, la pression dans la chambre de trop-plein tombera, entraînant une chute correspondante dans la différen- ce des pressions des deux côtés du diaphragme 55 qui en conséquence, action- ne l'organe régulateur dans le sens qui amène un accroissement du débit de carburant des pistons 7 de façon à s'opposer à la modification de vitesse du moteur, fournissant ainsi une action automatique.
Le déplacement ainsi imposé à l'organe régulateur fait varier simultanément et dans une faible mesure la charge sur le ressort de commande 68 et la résistance présentée par le passage réduit, c'est-à-dire , dans le présent exemple, réduit la charge sur le ressort 68 et augmente la résistance à l'écoulement da fluide dans le passage 60, tendant ainsi à réduire la différence de pression des deux côtés du diaphragme 53 pour stabiliser la marche du moteur et empêcher le pompage qu'il tourne irrégulièrement. Cet arrangement assure donc un fonc- tionnement stable et automatique grâce auquel la pompe fonctionne pour main- tenir la vitesse du moteur qu'elle alimente à une valeur constante qui est déterminée par la position axiale de l'aiguille de restriction 66.
De la sor- te, pour un réglage donné quelconque de l'aiguille de restriction 66, on ob- tient un équilibre entre la charge sur le ressort de commande 68 et la résis- tance à l'écoulement du fluide dans le passage 60.
On doit noter que la pression existant dans la chambre de trop-plein 3 pour une position donnée quelconque de l'organe régulateur 13, à une vi- tesse fixe du moteur, est une fonction de la chute de pression qui se produit dans le passage réduit 60 et de la pression existant dans la chambre 2a.
De la sorte, toute variation dans la pression du carburant dans la chambre 2a produit une variation correspondante dans la pression existant dans la chambre de trop-plein 3 pour une différence de pression constante dans le passage réduit 60,et l'action régulatrice est en conséquence indépendante des variations dans la pression du carburant fourni à la chambre 2ao
Lorsque l'on désire modifier la vitesse du moteur, la position axiale de l'aiguille de restriction 66 est réglée en conséquence pour faire varier simultanément la charge sur le ressort de commande et la résistance à l'écoulement du fluide dans le passage 60.
Cela amène l'organe régulateur 13 à être actionné pour prendre une nouvelle position axiale qui sera déter- minée par l'équilibre qui s'établit entre la charge sur le ressort de com- mande 68 et la différence des pressions des deux côtés de la paroi flexible 55 agissant sur l'organe régulateur 13; de la sorte, la pompe est réglée pour fonctionner à la nouvelle vitesse choisie.
L'organe régulateur 13 a été représenté dans la figure 1 dans la position qui permet d'obtenir la course effective normale maximum des pistons 7. Dans cette position, une petite broche 72 fixée à l'organe régulateur 13 vient buter contre un prolongement 73 d'une tige 74 qui s'étend à l'extérieur de la chambre de trop-plein hors du carter, son extrémité extérieure étant fixée à un levier 75 qui peut être déplacé entre des butées 76 installées sur le carter 1 pour déplacer la tige 74. Cette disposition fournit un moyen grâce auquel la course effective maximum des pistons 7 peut être légèrement
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augmentée pour faire démarrer le moteur à froid.
Pour faire démarrer le mo- teur à froid, le levier 75 est déplacé entre les butées 76 pour agir sur la tige 74 et déplacer le prolongement 73 hors de son contact avec la petite broche 72 pour permettre à l'organe régulateur 13 de se déplacer axialement dans le sens qui a pour effet d'augmenter la course effective des pistons 7. Dès que le moteur a démarré, l'organe régulateur prend la position pour laquelle il est réglé sous l'action de l'aiguille de restriction 66 et un ressort de torsion est de préférence prévu pour ramener la tige 74 à sa po- sition normale dans laquelle le prolongement 73 est en contact avec la pe- tite broche 72 quand l'organe régulateur arrive à la position correspondant à la course normale effective maximum des pistons 7.
On doit noter que l'effet de stabilisation qui a été décrit avec référence à la forme de réalisation représentée à la figure 1 ne constitue pas une caractéristique essentielle de la présente invention et que la pompe peut être modifiée si l'on désire faire disparaître cette caractéris- tique.
La figure 3 représente cette modification et, comme beaucoup des éléments sont semblables à ceux qui ont été décrits et illustrés dans la figure 1, les mêmes chiffres de référence seront employés pour les éléments semblables.
Dans ce cas, la cloison 20 porte en son centre un cylindre 77 dis- posé axialement dont le perçage axial 78 a un diamètre égal (ou légèrement supérieur) au diamètre maximum de l'extrémité de travail 79 de l'aiguille de restriction 66 qui pénètre dans ce perçage 78. L'extrémité de travail 79 de l'aiguille de restriction est représentée ici aussi avec une extrémité en tronc de cône, mais elle peut être cylindrique ou avoir toute aùtre for- me désirée pourvu qu'elle produise la variation voulue dans l'effet restric- tif du passage 78 lorsque l'extrémité 79 de l'aiguille de restriction 66 se déplace dans celui-ci.
La paroi cylindrique 77 est entourée par une paroi annulaire coaxiale 80 qui s'élève sur la face de l'organe régulateur 13.qui est éloignée de la tige 19, l'ajustement entre la paroi 80 et la paroi cy- lindrique 77 étant tel qu'il permette le mouvement axial de l'organe régula- teur 13 par rapport à la paroi cylindrique 77 tout en maintenant une ferme- ture étanche à l'huile entre ces deux parties. Si on le désire, un joint étanche supplémentaire peut etre prévu. La tige 12 de l'organe régulateur 13 présente dans toute sa longueur un perçage coaxial 59, comme dans l'exem- ple précédent, mais dans le présent cas, le diamètre de la tige 12 est ré- duit en 12b dans le voisinage de l'organe régulateur 13 de sorte que la par- tie réduite 12a peut traverser avec un certain jeu le manchon 88.
La partie réduite 12b de la tige 12 présente deux perçages radiaux 81 de sort que la chambre de trop-plein 3 est toujours en communication avec le passage 78 par l'intermédiaire des perçages radiaux 81 et du perçage 59.
L'extrémité de la tige 12 qui est éloignée de l'organe régulateur 13 est fermée par une couvercle fileté 82 qui porte en son centre une ouver- ture 83 à travers laquelle l'aiguille de restriction passe, avec du jeu, pour pénétrer dans le perçage 59, son extrémité de travail 79 se prolongeant dans le passage 78 de la cloison 20. L'extrémité de l'aiguille de restric- tion qui est éloignée de l'extrémité de travail, passe, à glissement, dans un joint étanche 84 pour sortir à l'extérieure du carter et pouvoir être actionnée par des moyens appropriés, une pédale au pied, par exemple, de façon à commander le débit de la pompe. Les ressort de commande 68 est in- stallé entre le couvercle 82 et la bride annulaire 67 fixée sur l'aiguille 66.
Le diaphragme annulaire flexible 55 est fixé à son bord intérieur à la paroi annulaire 80 de l'organe régulateur 13 et à son bord extérieur à la cloison de séparation 20. Un côté du diaphragme 55 est exposé à l'influence
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de la pression régnant dans la chambre de trop-plein 3 et l'autre côté de ce diaphragme est exposé à la pression régnant dans la chambre 2a par l'in- termédiaire de passages 85 disposés de façon appropriée et traversant la cloison de séparation 20.
Le fonctionnement d'une pompe modifiée ainsi qu'on l'a représenté dans la figure 3 est clair si l'on se reporte au fonctionnement de la pompe représentée à la fig, 1.
Brièvement ce fonctionnement est le suivant: ,
La vitesse du moteur alimenté par la pompe est commandée comme dans l'exemple précédent' par des moyens appropriés, une pédale au pied par exemple, qui déplacent axialement l'aiguille 66 par rapport à l'organe ré- gulateur 13, le déplacement dans un sens pour réduire la vitesse du moteur ayant pour effet de réduire simultanément la charge sur le ressort de com- mande 68 et d'accroître l'effet restrictif sur le passage 79 produit par 1' extrémité de travail 70 de l'aiguile de restriction, le mouvement dans le sens opposé pour accroître la vitesse du moteur ayant pour effet, simultané- ment, d'accroître la charge sur le ressort de commande 68 et de réduire 1' effet restrictif du passage réduit 79.
Telle qu'elle est représentée dans la figure 3, l'aiguille de restriction est dans sa position de marche au ra- lenti qui comporte une charge minima sur le ressort de commande et un effet restrictif maxime du passage réduit 78. Toute variation dans la vitesse.du moteur s'écartant de la vitesse à laquelle il est réglé par la pompe, pro- duira une variation correspondante dans la pression régnant dans la chambre de trop-plein 3, cette variation influençant le diaphragme 55 pour qu'il dé- place automatiquement l'organe régulateur 13 dans le sens qui s'oppose à cette variation dans la vitesse du moteur.
Il est clair toutefois que ce déplacement de l'organe régulateur 13, bien que variant dans une faible proportion la charge sur le ressort de commande 68, ne produira aucune variation dans l'effet rectrictif du passa- ge réduit 78 attendu qu'il n'y a aucun mouvement correspondant de l'extrémi- té de travail 79 de l'aiguille de restriction 66 par rapport à la cloison de séparation 20.
En conséquence, il ne peut se produire aucune alimentation en re- tour ni ucun effet stabilisant.
La pompe représentée à la figure 1 peut être modifiée ainsi que cela est montré dans la figure 4, sans sortir du cadre de l'invention. Dans cette variante, la paroi flexible 55, le collet annulaire 56 et les perçages radiaux 54 de la première réalisation sont supprimés et un méplat 12a est formé sur la surface de la tige 12 pour assurer la libre communication de la chambre 66 constituée par le logement en forme de coupe 69b avec la cham- bre de trop-plein 3 de sorte que les pressions régnant dans les chambres 3 et 86 sont égales.
Dans cette variante, le dispositif influencé par la pres- sion est constitué par la tige 12, l'organe régulateur 13, la bague 14 et la broche creuse 52 qui agissent en fait comme un piston qui est soumis à une extrémité à la pression régnant dans la chambre de trop-plein 3 et à l'autre extrémité à la pression régnant dans la chambre 2a, la différence entre ces deux pressions produisant un mouvement de l'organe régulateur 13 qui corres- pond au mouvement produit dans la première réalisation par la paroi flexible 53.
La pompe représentée dans la figure 5 est une variante de la pompe représentée dans la fig. 3, mais lui est semblable en beaucoup de points.
Dans ce cas, le diaphragme flexible 55 est supprimé et la paroi annulaire 80 sur l'organe régulateur 13 est engagée à glissement serré, dans l'espace an- nulaire 90 compris entre la paroi cylindrique 77 et une paroi annulaire 91
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formée sur la cloison de séparation 20 coaxialement à la paroi cylindrique
77. La face terminale de la paroi annulaire 80 est ainsi exposée à la pres- sion régnant dans la chambre 2a par l'intermédiaire des passages 85 qui traversent le cloison de séparation.
L'extrémité de la tige 12 qui est é- loignée de l'organe régulateur 13, est fermée par un couvercle fileté 82, comme dans l'exemple qui a été décrit avec référence à la figure 3, mais dans le présent cas, le ressort est fait en deux parties désignées par 68a et 68b, respectivement, et la bride annulaire 67 sur l'aiguille de restric- tion 66 est supprimée.
A l'intérieur de la tige 12 est disposé un-élément cylindrique 92 qui entoure l'aiguille 66 et dont une extrémité ouverte est tournée vers le couvercle 82, tandis que l'autre extrémité est complètement fermée mais présente une ouverture centrale 93 à travers laquelle peut pas- ser l'aiguille 66. l'extrémité fermée de cet élément cylindrique 92 porte un rebord annulaire 94 et la partie 68a du ressort est placée entre ce re- bord annulaire 94 et le couvercle 82.
La partie 68b du ressort est disposée entre l'extrémité fermée de l'élément cylindrique 92 et la face extrême de la paroi cylindrique 77, de sorte que, normalement, quand le moteur est en charge, le ressort 68b repoussera l'élément cylindrique 92 contre le couver- cle 82 en agissant contre l'action dit ressort 68a, de façon à tendre à dé- placer l'organe régulateur 13 dans le sens qui réduit l'écoulement de car- burant au trop-plein et augmente la vitesse du moteur.
L'aiguille de res- triction 66 porte un épaulement annulaire 66a dont la dimension par rapport à l'ouverture 93 ménagée dans l'extrémité fermée de l'élément cylindrique 92 est telle qu'il ne peut pas traverser cet élément. La pompe a été repré- sentée à la fig. 5 dans une position de réglage correspondant aux vitesses réduites du moteur, par exemple à la marche au ralenti : ce cas, l'é- paulement 66a de l'aiguille 66 est en contact avec l'extrémité fermée de 1' élément cylindrique 92 et maintient celui-ci à distance du couvercle 82.
Dans cette position, la partie de ressort 68b n'a aucune action sur l'organe régulateur 13 et la partie de ressort 68a agit comme ressort de commande tendant à amener l'organe régulateur 13 dans la position qui correspond au débit maximum de la pompe. Si l'aiguille de restriction 66 est déplacée vers le bas pour augmenter l'effet restrictif du perçage 78 et réduire la vitesse de ralenti, la charge sur la partie de ressort 68a est augmentée.
La suite du déplacement vertical de l'aiguille 66 pour augmenter le débit de la pompe amène l'élément cylindrique 92 à s'appuyer sur le couvercle 82: après cela la compression de la partie de ressort 68a continue à tendre à pousser l'or- gane régulateur vers la position du débit maximum mais ne varie pas avec le mouvement de l'organe régulateur 13 et c'est la partie de ressort 68b qui produit alors la commande effective.
On voit par conséquent que, pour les faibles vitesses du moteur, les variations dans le réglage de la pompe obte- nues par le déplacement de l'aiguille de restriction 66 produisent une varia- tion simultanée dans l'effet restrictif et dans la charge de la partie de ressort 68a tandis que, à de plus grandes vitesses du moteur, les variations dans le réglage de la pompe par le déplacement de.l'aiguille de restriction 66 commandent simplement l'effet restrictif du perçage 78.
Bien que la présente invention ait été décrite à titre d'exemple comme s'appliquant à une pompe d'injection de carburant dans laquelle des dispositifs de pompage sont tous disposés à la même distance de l'axe de la pompe, il convient de noter que l'invention peut également s'appliquer à des pompes de constructions différentes, c'est-à-dire à des pompes dans lesquel- les les dispositifs de pompage sont en ligne.
La réalisation donnée à titre d'exemple et décrite avec référence à la figure 5 peut être modifiée si on le désire, par l'adjonction d'un pe- tit passage 95 traversant la paroi cylindrique 77 de sorte que dans la posi- tion qu'occupe l'organe régulateur 13 dans le cas où la charge est nulle, 1'
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intérieur de la chambre de trop-plein est mis en communication avec le pas- sage 78.
Le passage 95 est normalement fermé aux faibles vitesse du moteur, c'est-à-dire à la marche du ralenti, par l'extrémité de travail de l'ai- guille de restriction 66, mais cette dernière porte un méplat ôu évidement dans la face voisine du passage 95: ce méplat ou évidement est en constante communication avec la région à basse pression de la pompe et est disposé de façon à mettre le passage 95 en communication avec la région à basse pression quand l'aiguille de restriction 66 se déplacé dans le sens qui fait augmenter la vitesse du moteur et réduit l'effet restrictif du passage 78.
La communication de la chambre 3 avec le c8té à basse pression de la pompe par l'intermédiaire du passage 95 et du méplat ou logement sur l'ex- trémité de travail de l'aiguille de restriction 66 fournit une sorte d'a- limentation en,retour négative dont la caractéristique peut être fixée en donnant une forme appropriée à la forme ou configuration du méplat ou évide- ment.
Ainsi, celui-ci peut être effilé de façon à augmenter l'effet d'ali- mentation en retour avec le déplacement de l'aiguille de restriction 66 dans le sens qui augmente la vitesse du moteur ; il peut aussi avoir des dimensions uniformes et être disposé de façon à s'étendre sur une longueur déterminée dans le sens de l'axe de l'aiguille 66 pour assurer que sur une gamme de vitesses correspondant à des positions de réglage de l'aiguille de restriction 66, l'alimentation en retour ait lieu.
On notera en même temps que l'effet d'alimentation en retour du passage 95 est également contrôlé par la charge sur le moteur, en ce sens que, quand la charge augmente, l'organe régulateur 13 se déplace de la position représentée à la figure 5 jusqu'à une position dans laquelle la paroi annulaire 80 obture le passage 95 pour rendre celui-ci inopérant.
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The present invention relates to pumps for injecting fuel or liquid fuel for internal combustion engines and more particularly, but not exclusively, for diesel engines. It applies to improvements in pumps of the type (hereinafter referred to as "the specified type") which comprises one or more piston and cylinder assemblies in which the effective length of the flow stroke of the motor - burant of the piston or pistons is controlled by the operation of a single regulating member which regulates for the cylinder or for each cylinder the position of an element which will determine the point of the piston stroke at which the fuel overflow will flow from the cylinder into an overflow chamber from which a passage leads to the inlet side of the pump,
of the fuel tank or similar low pressure region, throttling means being provided to restrict the flow of fuel in the passage leading from the chamber where the overflow fuel is received to the region where there is low pressure, so that the pressure in the chamber will be a function of the speed and load of the motor supplied by the pump,
a control spring being installed to return the regulating member to the position which corresponds to the maximum flow rate of the pump and a device which can be influenced by the pressure and subjected to the pressure which prevails in the chamber being installed so as to automatically actuate the member regulator to vary the flow rate of the pump in the direction which will oppose the variations in the speed of the motor from the value which corresponds to the setting of the pump.
The object of the present invention is to provide an automatic pump flow control device for a pump of the specified type which is responsive and reliable in operation over a relatively wide speed range and which is of a high standard. relatively simple construction.
In accordance with the present invention, in a pump of the type specified, the adjustment of the pump for a given engine speed is controlled by the load which is applied to the control spring and by the restrictive action of the throttle. and means are provided so that, at least for low engine speeds, the setting of the pump is varied in the direction which increases the speed of the engine by increasing this load and reducing the throttling effect, simultaneously, and, in the sense that reduces the speed of the motor, reducing the load and increasing the throttling effect, simultaneously.
In this way, for low engine speeds, that is to say for idling, the load on the control spring is minimum and the restrictive effect of the throttle is maximum and the automatic adjustment of the pump is achieved with a minimum fuel overflow flow.
It is advantageous if the actuation of the regulating member in the direction which corresponds to the increase in the flow rate of the pump simultaneously produces an increase in the throttling effect and a reduction in the applied load and vice versa. .
Cala increases the stability of the self-adjusting action of the pump.
In one embodiment, the common regulating member extends into the overflow chamber and is connected to a fixed stop formed in this chamber by the device that can be influenced by the pressure which comprises a flexible wall subjected to one side. at the pressure prevailing in the overflow chamber and on the other side against the pressure prevailing in the low pressure region of the pump; the throttling means comprises a passage which passes through the common regulator member and the flexible wall with a restriction needle which penetrates this passage to reduce the effective cross-sectional area thereof.
The control spring is arranged between 1 '
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regulator member and restriction needle in such a way that the relative displacement of one with respect to the other simultaneously varies the load on the control spring and the restrictive effect on the throttling means.
In an alternate embodiment, the common regulating member extends into the overflow chamber and is in the form of a perforated pin which passes with an interference fit a sleeve communicating at one end with the region. low pressure pump and at the other end with the overflow chamber, so that the regulating member is subjected both to the pressure prevailing in the overflow chamber and to the pressure prevailing in the region of low pressure and obeys the difference between these two pressures: the throttling means comprise a passage which passes through the common regulator member and the spindle, as well as a restriction needle which passes through this passage to reduce its pressure. effective cross-sectional area.
To allow a better understanding of the invention, an embodiment given by way of example with reference to the accompanying drawings will be described below:
Figure 1 is a section on Figure I-I of Figure 2.
Figure 2 is an end elevational view of the feed pump shown in Figure 1 and viewed in the direction of arrow A in that figure.
Figure 3 is a partial sectional view showing an alternative.
FIG. 4 is a partial section of the pump shown in FIG. 1, showing a variant.
Figure 5 is a view similar to Figure 3 and shows another variant.
The pump comprises a generally cylindrical casing 1 having a cam chamber 2 at one end, an overflow chamber 3 at an intermediate point along the length of the casing and a series of discharge connections 4 at its other end. , these connectors being individually connected to the fuel injection device of the corresponding cylinder of the engine. At this end of the casing there are suitable pump cylinders 5, arranged parallel around the axis of the casing and each communicating by a discharge valve 6 with the corresponding discharge connection 4. All the cylinders 5 and their Respective pistons (or plungers) 7 are identical and only one of these cylinders with its plunger will be described.
The cylinder wall has received radial bores 8 near its outer end and is surrounded at this point by an annular fuel supply passage 9. This latter passage is in constant communication with an annular central chamber 10 formed. by a withdrawal in the cylindrical wall of the enlarged inner end 11 of an axial bore 11a in the casing 1, intended to allow the passage of a rod 12 fixed to a common regulating member 13 located in the overflow chamber 3. The common regulating member 13 has the form of a disc and a ring 14 is fixed on the face of these discs which is opposite to the face fixed to the rod 12 by bolts 15 which pass through the ring 14 and come to engage in threaded holes 16 made in the regulating member 13.
The common regulator 'member and the ring 14 serve to determine the position of the control sleeves 17 which are tightly fitted to the pistons 7 which work in the cylinders 5. Each piston 7 is tightly fitted in its cylinder 5 which protrudes, with a certain play, partly in
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an opening 18 of the regulating member 13, the corresponding control sleeve 17 being mounted on the latter so that it can move laterally (for example radially or circularly around this member) but without being capable of an appreciable movement with respect to this regulating member in the axial direction.
The axial adjustment of the regulating member 13 varies the position of the control sleeves 17 with respect to the length of the pistons 7 which comprise axial bores 7a leading from their end working face to radial bores.
7b, the latter being open when they exit from the control sleeves 17 during the delivery strokes of the corresponding pistons.
The piston extends beyond the sleeve 17 by passing through a wide opening 19 in a fixed bulkhead or stopper installed across the overflow chamber 3 and passing through a flexible packing washer 21 which is tightly fitted to the plunger. piston 7 then is surrounded by a compression spring 22 which rests at one end on the washer 21 to apply the latter in an oil-tight manner to the marginal edge of the stop
20 around the opening 19 and, at its recess end, bears on a collar
23 attached to the end of the piston 7.
The packing washer 21 ensures the separation between the overflow chamber 3 on one side of the partition or stop 20 and the compartment 2a located on the other side of the latter, this compartment 2a being able to communicate freely with the cam chamber 2 by the passage 24. The end of the piston 7 to which the collar 23 is fixed bears on a sliding part 25 which carries rollers 26 in contact with the working face 27a of the cam 27 mounted for be able to rotate inside the cam chamber 2 on a shaft 28 protruding through the end of the housing 1 to be driven by the engine crankshaft at a suitable speed.
The sliding parts 25 which actuate the pistons 7 are mounted in guides 29 formed in a part of the housing 1; the latter has in the center a pump cylinder 30, the axis of which coincides with that of the casing and of which one end is open towards the cam 27. A passage 31 starts from the vicinity of the closed end of this pump cylinder 30 and extends to a valve housing 32 which is attached to the pump housing 1. An intake port 33 in the valve housing 32 connects the valve housing to the fuel tank or low pressure region for supplying fuel. to the cylinder 30 via a check valve 34.
The valve housing 32 also contains a cylinder 35 communicating through passages 36 and 37 with the inlet port 33; a piston 38 is mounted in the cylinder 35 and is tightly fitted therein; it can be operated from outside the valve housing 32 by means of a primer handle 39 to pump fuel into the tank. The passage 36 and the cam chamber 2 both communicate with a check valve (not shown) which leads to a discharge port (not shown), this port itself being connected via a filter ( not shown) to the annular chamber 10. A hollow piston 40 can slide in the cylinder 30 and its hollow opens towards the cam 27.
A piston rod 41 can actuate this piston 40 and can itself be driven by an extension 42 of a pin 43 which supports the running roller 26 driven by the cam, of one of the sliding parts 25. A longitudinal slot 44 passes through the wall of the cylinder 30 and the extension 42 of the pin 43 passes through this slot 44 to be fixed in a transverse bore made in the piston rod, by means of a grub screw 45.
The piston rod 41 has a head 46 arranged to be able to come into contact with the closed end of the piston 40 and is surrounded by a helical spring 47 which bears at one of its ends on the head 46 and at the other on a washer 48; this is pushed by the spring to bear against an internally turned lip 49 formed at the open end of the piston 40, to push this end.
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closed end of the piston against the head 46 of the piston rod 41. The cylinder 30, the piston 40 and the valve housing 32 form an assembly for pumping fuel into the fuel tank and bringing it to the fuel tank. pump which is similar to that described in Applicant's Patent No. 502.392.
The partition 20 carries in its center a cylindrical wall extending axially 50, which surrounds a separate sleeve 51 inside which can slide a hollow pin 52 fixed to the regulating member 13. The hollow pin 52 has an axial bore. 53 which communicates with radial holes 54 formed in the hollow spindle 52.
The hollow pin 52 passes through the center of a flexible annular diaphragm 55 which is fixed at its inner edge to the hollow pin 52 in the vicinity of the regulator 13, in a sealed manner; the diaphragm is in the same manner fixed at its outer periphery to an annular collar 56 which closely surrounds the cylindrical wall 50. This arrangement provides a chamber 57 which is constantly in communication with the chamber 2a by means of the bores 53 and 54 in the hollow pin 52. A sleeve 58 is fitted without play in the enlarged inner end 11 of the bore 11a in the housing 1; the rod 12 of the regulator 13 passes through this tight sliding sleeve 58 and the cylindrical outer surface of the sleeve 58 forms the inner wall of the annular central chamber 10.
An axial bore 59 has been made in the rod 12; this bore communicates with the coaxial passage 60 which passes through the regulating member to communicate with the axial bore 53 in the hollow spindle 52. The diameter of the bore 59 is reduced over part of its length to form a shoulder 61 and the rod 12 comprises, in the vicinity of the meeting of the bore 59 and the passage 60, two radial bores 62 which place the passage 60 in communication with the overflow chamber 3.
To allow the regulator 13 to be adjusted either by hand or in any other way, the rod 12 is extended by a sleeve 63 which is threaded on the outer surface and which is screwed into the open end of the rod. 12 which is located away from the regulator 13; this sleeve extends outside the casing. A nut 64 is screwed onto the outer end of this sleeve forming an extension 63 which, moreover, is surrounded by a compression spring 65 bearing at one end on 1 'nut and at the other end on an element fixed to the housing 1 so as to tend to move the regulator 13 away from the position it occupies for idling.
A restriction needle 66 crosses tightly the sleeve forming an extension 63, with a certain clearance the bore 59 in the rod 13, without play the reduced part of the bore 59 and enters the passage 60 formed through the regulating member. 13. This restriction needle 66 carries at an intermediate point an annular flange 67 and it is surrounded by a control spring 68 which abuts at one of its ends against the inner end of the sleeve forming an extension 63 and at its other. end against the rim 67 so as to push the latter to engage with the shoulder 61 formed in the bore 59 of the rod 12 or at least to move in this direction.
It will be seen that the movement of the restriction needle 66 relative to the rod 12 varies the load on the control spring 68 and simultaneously varies the distance at which the inner end of the needle 66 enters the passage 60, which has the result of varying the resistance to the flow of fluid through passage 600
The coaxial bore 11a is enlarged at its outer end, at 11b, and is threaded to receive a threaded nozzle 69 which bears on its
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outer surface, substantially at half of its length, an annular flange 69a; this annular rim 69a is arranged so as to be able to rest in an oil-tight manner on the outer surface of the casing 1 when the nozzle 69 is screwed into the enlarged bore 11b.
A cup-shaped housing 69b is internally threaded at its open end and is screwed onto the nozzle 69 so that its open end rests on the flange 69a in an oil-tight fashion to form a chamber. sealed in which the fuel coming from the overflow chamber 3 can flow without being able to leave the pump.
The outer end of restriction needle 66 penetrates, in an oil-tight fashion, through the closed end of cup-shaped housing 69b and is surrounded by a spring 70; this spring is compressed by a nut 71 screwed onto the outer end of the needle and bears, at one end, against the nut 71 and, at the other end, against the closed end of the housing 69b , so as to tend to drive the inner end of the restriction needle 66 out of the passage 60 formed in the regulator 13.
The operation of the pump will now be briefly described.
As already indicated, the axial position of the regulating member 13 controls the position of the sleeves 17 on their respective pistons 7; determining the point in the stroke of these pistons where the radial bores 76 emerge from the sleeves 17, the axial position of the regulating member 13 determines the effective length of the stroke of the pistons and regulates the speed of the motor supplied by the pump. When the radial bores 7b disengage from their respective sleeves 17, the overflow of the fuel contained in the cylinders flows into the chamber 3 and tends to return to the chamber 2a through the passage 60.
The effective cross-sectional area of passage 60 is, however, reduced by the inner end of restriction needle 66 which enters this passage, so that reduced passage 60 provides resistance to fuel flow. passing from chamber 3 to chamber 2a, this resistance being a function of the distance with which the restriction needle 66 penetrates into the passage and of the effective cross-sectional area of the passage during this crossing.
In this way, it is possible to cause this resistance to vary, according to a linear function, with the distance of penetration of the restriction needle in the passage 60, giving the inner end of the restriction needle. tion 66 a cylindrical shape; This resistance can also be varied to any desired function of the distance in question by appropriately shaping the inner end of restriction needle 66 or passage 60.
In the example which has been shown, the end, - interior of the restriction needle 66 is tapered to take a shape substantially of a truncated cone. Obviously, the inner end of restriction needle 66 must have a cross section that allows it to enter passage 60.
The resistance presented by the reduced passage 60 to the flow of fuel from chamber 3 to chamber 2a will determine in chamber 3 the formation of a pressure which is a function of the quantity of fuel introduced into chamber 3. , i.e. a function of the speed and load of the motor supplied by the pump and also a function of the resistance presented by the reduced passage 60.
Accordingly, if the restriction needle 66 occupies a predetermined axial position, the control spring 68 will move the regulator member to bring it to the corresponding axial position so as to
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to control the flow of the pistons and also, due to the load on the control spring 68, to control the resistance to fluid flow out of the passage 60 which is determined by the relative axial positions of the restriction needle 66 and of the regulating member 13. The axial movement of the restriction needle 66 controls the speed of the motor. In practice, the speed of the motor is controlled by suitable means, that is to say by a foot pedal, connected to the outer end of the restriction needle, so as to vary its axial position.
Once the motor has been caused to run at a given speed, if its speed deviates from that given speed, that is, if it is reduced due to a heavy load applied to the motor, the pressure in the overflow chamber will fall, causing a corresponding drop in the pressure differential on both sides of the diaphragm 55 which in consequence actuates the regulator in the direction which causes an increase in the fuel flow of the pistons 7 so as to oppose the change of engine speed, thus providing automatic action.
The displacement thus imposed on the regulating member varies simultaneously and to a small extent the load on the control spring 68 and the resistance presented by the reduced passage, that is to say, in the present example, reduces the load. on the spring 68 and increases the resistance to the flow of fluid in the passage 60, thereby tending to reduce the pressure difference on both sides of the diaphragm 53 to stabilize the running of the motor and prevent pumping as it turns irregularly. This arrangement therefore ensures stable and automatic operation whereby the pump operates to maintain the speed of the motor which it supplies at a constant value which is determined by the axial position of the restriction needle 66.
Thus, for any given setting of restriction needle 66, a balance is obtained between the load on the control spring 68 and the resistance to fluid flow in passage 60.
It should be noted that the pressure existing in the overflow chamber 3 for any given position of the regulating member 13, at a fixed engine speed, is a function of the pressure drop which occurs in the passage. reduces 60 and the pressure existing in chamber 2a.
In this way, any variation in the fuel pressure in the chamber 2a produces a corresponding variation in the pressure existing in the overflow chamber 3 for a constant pressure difference in the reduced passage 60, and the regulating action is in effect. independent consequence of variations in the fuel pressure supplied to chamber 2ao
When it is desired to change the speed of the motor, the axial position of restriction needle 66 is adjusted accordingly to simultaneously vary the load on the control spring and the resistance to fluid flow in passage 60.
This causes the regulator 13 to be actuated to assume a new axial position which will be determined by the balance which is established between the load on the control spring 68 and the difference in pressures on the two sides of the valve. flexible wall 55 acting on the regulating member 13; in this way, the pump is set to operate at the new selected speed.
The regulator member 13 has been shown in FIG. 1 in the position which makes it possible to obtain the maximum normal effective stroke of the pistons 7. In this position, a small pin 72 fixed to the regulator member 13 abuts against an extension 73 a rod 74 which extends outside the overflow chamber out of the housing, its outer end being attached to a lever 75 which can be moved between stops 76 installed on the housing 1 to move the rod 74. This arrangement provides a means by which the maximum effective stroke of the pistons 7 can be slightly
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increased to start the engine when cold.
To start the engine from cold, the lever 75 is moved between the stops 76 to act on the rod 74 and move the extension 73 out of its contact with the small pin 72 to allow the regulator 13 to move. axially in the direction which has the effect of increasing the effective stroke of the pistons 7. As soon as the engine has started, the regulating member assumes the position for which it is adjusted under the action of the restriction needle 66 and a The torsion spring is preferably provided to return the rod 74 to its normal position in which the extension 73 is in contact with the small pin 72 when the regulating member arrives at the position corresponding to the maximum effective normal travel of the pistons 7.
It should be noted that the stabilizing effect which has been described with reference to the embodiment shown in Figure 1 does not constitute an essential characteristic of the present invention and that the pump can be modified if it is desired to eliminate this. feature.
Figure 3 shows this modification and, as many of the elements are similar to those described and illustrated in Figure 1, the same reference numerals will be used for like elements.
In this case, the partition 20 carries in its center a cylinder 77 disposed axially, the axial bore 78 of which has a diameter equal (or slightly greater) than the maximum diameter of the working end 79 of the restriction needle 66 which enters this bore 78. The working end 79 of the restriction needle is shown here also with a truncated cone end, but it can be cylindrical or have any other desired shape as long as it produces the variation. desired in the restrictive effect of passage 78 as end 79 of restriction needle 66 moves therein.
The cylindrical wall 77 is surrounded by a coaxial annular wall 80 which rises over the face of the regulator 13 which is remote from the rod 19, the fit between the wall 80 and the cylindrical wall 77 being such. that it allows the axial movement of the regulator 13 relative to the cylindrical wall 77 while maintaining an oil-tight seal between these two parts. If desired, an additional watertight seal can be provided. The rod 12 of the regulating member 13 has a coaxial bore 59 in its entire length, as in the previous example, but in the present case, the diameter of the rod 12 is reduced at 12b in the vicinity of the regulating member 13 so that the reduced part 12a can pass through the sleeve 88 with a certain clearance.
The reduced part 12b of the rod 12 has two radial bores 81 so that the overflow chamber 3 is still in communication with the passage 78 via the radial bores 81 and the bore 59.
The end of the rod 12 which is remote from the regulating member 13 is closed by a threaded cover 82 which has at its center an opening 83 through which the restriction needle passes, with play, to enter the chamber. the bore 59, its working end 79 extending into the passage 78 of the partition 20. The end of the restriction needle which is remote from the working end passes, by sliding, in a tight seal 84 to exit outside the casing and be able to be actuated by appropriate means, a foot pedal, for example, so as to control the flow rate of the pump. The control spring 68 is installed between the cover 82 and the annular flange 67 attached to the needle 66.
The flexible annular diaphragm 55 is attached at its inner edge to the annular wall 80 of the regulator 13 and at its outer edge to the partition wall 20. One side of the diaphragm 55 is exposed to the influence.
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of the pressure prevailing in the overflow chamber 3 and the other side of this diaphragm is exposed to the pressure prevailing in the chamber 2a through appropriately arranged passages 85 passing through the partition wall 20 .
The operation of a modified pump as shown in Figure 3 is clear if one refers to the operation of the pump shown in Figure 1.
Briefly, this operation is as follows:,
The speed of the motor supplied by the pump is controlled as in the previous example by suitable means, a foot pedal for example, which axially displace the needle 66 with respect to the regulating member 13, the displacement in a direction for reducing the engine speed having the effect of simultaneously reducing the load on the control spring 68 and increasing the restrictive effect on the passage 79 produced by the working end 70 of the restriction oil , movement in the opposite direction to increase motor speed simultaneously increases the load on control spring 68 and decreases the restrictive effect of reduced passage 79.
As shown in Figure 3, the restriction needle is in its idle position which has a minimum load on the control spring and a maximum restrictive effect of the reduced passage 78. Any variation in the speed. speed. of the motor deviating from the speed at which it is set by the pump, will produce a corresponding variation in the pressure prevailing in the overflow chamber 3, this variation influencing the diaphragm 55 so that it de- automatically places the regulating member 13 in the direction which opposes this variation in the speed of the engine.
It is clear, however, that this movement of the regulating member 13, although varying in a small proportion the load on the control spring 68, will not produce any variation in the rectifying effect of the reduced passage 78, as it does not. There is no corresponding movement of the working end 79 of the restriction needle 66 relative to the partition 20.
Consequently, no return feed or stabilizing effect can occur.
The pump shown in Figure 1 can be modified as shown in Figure 4, without departing from the scope of the invention. In this variant, the flexible wall 55, the annular collar 56 and the radial holes 54 of the first embodiment are omitted and a flat 12a is formed on the surface of the rod 12 to ensure free communication of the chamber 66 formed by the housing. cup-shaped 69b with overflow chamber 3 so that the pressures in chambers 3 and 86 are equal.
In this variant, the device influenced by the pressure is constituted by the rod 12, the regulating member 13, the ring 14 and the hollow pin 52 which in fact act as a piston which is subjected at one end to the prevailing pressure. in the overflow chamber 3 and at the other end to the pressure prevailing in the chamber 2a, the difference between these two pressures producing a movement of the regulating member 13 which corresponds to the movement produced in the first embodiment by the flexible wall 53.
The pump shown in FIG. 5 is a variant of the pump shown in FIG. 3, but is similar in many ways.
In this case, the flexible diaphragm 55 is omitted and the annular wall 80 on the regulating member 13 is engaged with tight sliding, in the annular space 90 between the cylindrical wall 77 and an annular wall 91.
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formed on the partition wall 20 coaxially with the cylindrical wall
77. The end face of the annular wall 80 is thus exposed to the pressure prevailing in the chamber 2a via the passages 85 which pass through the partition wall.
The end of the rod 12 which is remote from the regulator 13 is closed by a threaded cover 82, as in the example which has been described with reference to FIG. 3, but in this case the The spring is made in two parts designated 68a and 68b, respectively, and the annular flange 67 on the restriction needle 66 is omitted.
Inside the rod 12 is disposed a cylindrical member 92 which surrounds the needle 66 and one open end of which faces towards the cover 82, while the other end is completely closed but has a central opening 93 through. which can pass the needle 66. the closed end of this cylindrical member 92 carries an annular rim 94 and the part 68a of the spring is placed between this annular rim 94 and the cover 82.
The part 68b of the spring is disposed between the closed end of the cylindrical member 92 and the end face of the cylindrical wall 77, so that normally when the motor is under load the spring 68b will push back the cylindrical member 92 against the cover 82 by acting against the said spring action 68a, so as to tend to move the regulating member 13 in the direction which reduces the flow of fuel to the overflow and increases the speed of the overflow. engine.
The restriction needle 66 carries an annular shoulder 66a, the dimension of which with respect to the opening 93 made in the closed end of the cylindrical element 92 is such that it cannot pass through this element. The pump has been shown in fig. 5 in a setting position corresponding to reduced engine speeds, for example at idling: in this case, the shoulder 66a of the needle 66 is in contact with the closed end of the cylindrical member 92 and keeps it away from cover 82.
In this position, the spring part 68b has no action on the regulator 13 and the spring part 68a acts as a control spring tending to bring the regulator 13 into the position which corresponds to the maximum flow rate of the pump. . If the restriction needle 66 is moved downward to increase the restrictive effect of the bore 78 and reduce the idle speed, the load on the spring portion 68a is increased.
The continuation of the vertical displacement of the needle 66 to increase the flow of the pump causes the cylindrical element 92 to rest on the cover 82: after that the compression of the spring part 68a continues to tend to push the gold - Regulator gane towards the position of the maximum flow rate but does not vary with the movement of the regulator member 13 and it is the spring part 68b which then produces the effective control.
It can therefore be seen that, at low engine speeds, the variations in the setting of the pump obtained by the displacement of the restriction needle 66 produce a simultaneous variation in the restrictive effect and in the load of the pump. the spring portion 68a while, at higher engine speeds, variations in the setting of the pump by the movement of the restriction needle 66 simply control the restrictive effect of the bore 78.
Although the present invention has been described by way of example as applying to a fuel injection pump in which the pumping devices are all arranged at the same distance from the axis of the pump, it should be noted that the invention can also be applied to pumps of different constructions, that is to say to pumps in which the pumping devices are in line.
The embodiment given by way of example and described with reference to FIG. 5 can be modified, if desired, by the addition of a small passage 95 passing through the cylindrical wall 77 so that in the position qu 'occupies the regulator 13 in the case where the load is zero, 1'
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interior of the overflow chamber is communicated with passage 78.
Passage 95 is normally closed at low engine speeds, i.e. when idling, by the working end of restriction needle 66, but the latter has a flat or recess in the end. the face adjacent to the passage 95: this flat or recess is in constant communication with the low pressure region of the pump and is arranged so as to put the passage 95 in communication with the low pressure region when the restriction needle 66 is moved in the direction which increases the engine speed and reduces the restrictive effect of passage 78.
The communication of chamber 3 with the low pressure side of the pump through passage 95 and the land or housing on the working end of restriction needle 66 provides some sort of feed. en, negative feedback, the characteristic of which can be fixed by giving a shape appropriate to the shape or configuration of the flat or recess.
Thus, this can be tapered so as to increase the feed-back effect with the movement of the restriction needle 66 in the direction which increases the speed of the motor; it may also have uniform dimensions and be arranged so as to extend over a determined length in the direction of the axis of the needle 66 to ensure that over a range of speeds corresponding to the adjustment positions of the needle of restriction 66, the return feed takes place.
At the same time, note that the feed back effect of passage 95 is also controlled by the load on the motor, in that as the load increases, the regulator 13 moves from the position shown in figure FIG. 5 up to a position in which the annular wall 80 closes the passage 95 to render the latter inoperative.