Dispositif pour l'alimentation en combustible d'un moteur à combustion interne. La présente invention a pour objet un dispositif pour l'alimentation en combustible d'un moteur à combustion interne comportant une pompe d'alimentation en combustible.
Dans les dispositifs d'alimentation con nus, il se produit des oscillations puissantes, de densité croissante, dans le combustible contenu dans un conduit d'amenée à une sou pape d'injection, après la brusque décharge de la pompe, une grande pression continuant en outre à régner dans ledit conduit. Les os- eillations et la grande pression provoquent un écoulement subséquent en empêchant la sou pape d'injection de combustible de se fermer complètement et rapidement.
Le dispositif selon l'invention remédie à cet inconvénient qui a pour effet d'amener une combustion incomplète -du combustible dans le cylindre. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il présente une soupape d'injection de combustible s'ouvrant vers l'extérieur de la chambre de combustion .du moteur par la pression du combustible alimenté par la pompe à travers un conduit d'amenée, une soupape de rappel, soumise à l'action d'un ressort, étant prévue entre la chambre de la pompe et le conduit -d'amenée,
ledit ressort étant réglé de telle sorte que la soupape de rappel, lors -de la décharge de la pompe, après injection de combustible dans le -cylindre du moteur, permet à une partie du combustible de revenir à la chambre de la pompe, les os cillations de densité -croissante se produisant dans le -conduit d'amenée étant ainsi inca pable d'ouvrir la soupape d'injection.
La ten sion du ressort de la soupape de rappel est choisie de préférence de telle sorte que la pression résultante dans le conduit d'amenée soit égale ou supérieure à la pression maxi mum dans le cylindre -du moteur.
Autrement, les gaz de combustion pourraient passer à travers la soupape d'injection de combustible -et le pulvérisateur -combiné avec celle-ci, avant la fermeture de la soupape, ce qui pro duirait la perte par manque d'étanchéité de la. soupape et le recouvrement du pulvérisa- teur avec de la suie. On adapte de préférence la tension du ressort de la soupape d'injection de façon que celle-ci se ferme par une pres sion égale ou supérieure à la pression maxi mum dans le cylindre du moteur.
Dès que le piston du moteur descend, la pression dans le cylindre du moteur diminue, -ce qui fait que la pression fermant la soupape d'injection s'accroît, la soupape étant maintenue en po sition fermée jusqu'à la prochaine opération d'injection.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemples, diverses formes d'exécution du dispositif, objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une première forme d'exécution comprenant une soupape d'amenée constituant en même temps soupape de rappel par le fait qu'elle découvre un passage de retour pour le com bustible, après que l'injection de combustible a eu lieu, pour réduire la pression dans le conduit d'amenée du combustible à la sou pape d'injection de combustible; La fig. 2 montre une coupe longitudinale d'une seconde forme d'exécution, dans la quelle la soupape de rappel est distincte de la soupape d'amenée; La fig. 3 est une vue de côté d'une sou pape d'amenée qui peut être employée dans le dispositif d'alimentation représenté à la fig. 2, ainsi que dans les dispositifs repré sentés en fig. 4 et 5;
La fig. 4 montre une coupe longitudi nale d'une troisième forme d'exécution dont la soupape de rappel est logée dans une sou pape d'amenée; La fig. 5 est une coupe longitudinale d'une quatrième forme d'exécution dont la soupape de rappel est prévue dans une cham bre séparée disposée sur le côté d'une soupape d'amenée; La fig. 6 se rapporte à une cinquième forme d'exécution et montre la soupape de rappel qui est combinée avec une soupape d'amenée.
La soupape d'injection que comprennent ces différentes formes d'exécution est repré sentée seulement sur la fig. 1; elle est indi- quée seulement schématiquement -dans les au tres figures. La pompe est représentée égale ment schématiquement dans les diveres fi gures.
En examinant la fig. 1, on voit que le combustible est aspiré par le plongeur de pis ton 1 de la pompe, du canal 2 ,dans la cham bre de pompe 3. Le plongeur 1 est muni, de façon connue, d'une entaille circonférentielle 4 à paroi supérieure de délimitation disposée obliquement. Ladite entaille ou rainure com munique avec la chambre de pompe 3 au moyen d'une rainure 5 disposée longitudina lement par rapport au plongeur 1. Celui-ci peut être mis en rotation par un régulateur centrifuge ou autre dispositif similaire, de façon quelconque convenable et dans les po sitions différentes adaptées à la charge du moteur, de façon que le combustible inutile à la course motrice du piston-moteur peut revenir au réservoir de combustible par les rainures 4 -et 5 et le -canal 2.
Le combustible passe -de la -chambre de pompe 3 par un canal 6 -dans une chambre située en dessous d'une soupape 7 en forme de plongeur, qui agit -en qualité de soupape d'amenée de la pompe. A son extrémité infé rieure, la soupape 7 appuie contre un disque 9 qui se trouve sous l'action d'un ressort com primé S. Un ressort 10 permet de maintenir la soupape 7 fermée. 11 indique un conduit pour l'amenée du combustible vers la .sou pape d'injection 12.
Un canal 13 -communique avec la chambre de pompe et son embouchure se trouve située sur le côté de l'ouverture dans laquelle fonctionne la soupape d'ame née 7, de sorte que celle-ci peut également ouvrir et fermer le canal 13, constituant ainsi une soupape,de rappel.
On n'a pas représenté le cylindre-moteur dans la chambre de combustion duquel la soupape 12 injecte du combustible. Selon le dessin, la soupape d'injection de combustible 12 consiste en une soupape du type à ai guille, mais on pourrait utiliser également toute autre soupape -d'injection s'ouvrant vers l'extérieur de ladite chambre de combustion. La soupape d'injection -de combustible ou soupape à aiguille consiste, de façon connue, en un plongeur 14 monté à glissement dans le carter dans lequel il s'adapte très étroite ment, son extrémité inférieure constituant une soupape 15 en forme d'aiguille qui est forcée contre un piège 17 par un ressort agis sant sur le plongeur. Un canal 20 dans le car ter part du conduit I1 vers la chambre dispo sée sous le plongeur 14.
Un canal étroit 18 part dudit siège vers un pulvérisateur 19 coo pérant avec la soupape.
Pendant la course montante du plongeur 1, le combustible préalablement aspiré dans la chambre 3 est refoulé à travers le canal 6, la soupape ouverte 7 et le conduit 11, 20 dans la soupape d'injection 12. Dans ladite sou pape, le combustible, par sa pression contre la surface annulaire à l'extrémité inférieure du plongeur 14, oblige la soupape à se soule ver à l'encontre de la pression du ressort 16, de sorte que le combustible passe par la sou pape et le pulvérisateur 19 et dans la cham bre de combustion du cylindre moteur. La pression dans le cylindre moteur étant ré duite pendant la course d'expansion du pis ton moteur, la soupape d'injection se trouve influencée et la pression fermant la soupape accrue.
Dans le conduit 11, 20 il se produit, entre la soupape fermée 7 et la soupape d'in jection 12, des oscillations de densité crois santes qui peuvent devenir si puissantes que lorsqu'une des oscillations frappe la soupape d'injection, celle-ci s'ouvre, provoquant une fuite de combustible dans la chambre de com bustion, avec, comme conséquence, le recou vrement de la soupape et du pulvérisateur de suie, sans parler d'autres inconvénients. La force d'une telle ondulation se trouve ré duite ou annihilée grâce à la soupape 7 fonc tionnant comme soupape de rappel.
La pres sion dans la pompe de combustible étant in terrompue par ce que les passages de trop- plein 5, 4, 2 sont ouverts, la soupape 7 est refoulée en arrière par la plus grande pres sion dans le conduit 11, 20, de sorte que ce dernier est relié au canal 13 et une certaine quantité de combustible peut s'échapper. Le canal 13 reste découvert par la soupape 7 jus- qu'à ce que la pression dans le conduit d'ame née 11, 20 se trouve réduite de façon à cor respondre à la pression exercée par le res sort 8.
Par conséquent, en adaptant la tension du ressort 8, on peut réduire la force des ondulations du combustible dans le conduit 11, 20, de façon à empêcher toute ouverture de la soupape d'injection de combustible. Le ressort 8 peut être d'une rigidité telle que la pression du combustible dans le conduit 11, 20 soit égale ou supérieure à la pression dans le cylindre moteur.
Ceci a une grande impor tance par le fait que les gaz de combustion sont ensuite empêchés d'entrer dans le pulvé risateur et .dans la soupape d'injection et de les chauffer, ce qui pourrait entrainer la non <B><I>A -</I></B> 'tanché ité et le coincement de la soupape. Le maintien d'une grande pression dans le con duit 11, 20 a.
également l'avantage de per mettre à l'alimentation en combustible, à la course motrice suivante de la pompe, d'avoir lien immédiatement au démarrage du piston- plongeur.
Dans le dispositif de la fig. 2, une sou pape d'amenée de la pompe de combustible est constituée par une soupape conique ordi naire 21 avec un ressort 22 pour fermer celle- ,;i. Un canal 23, réduisant la pression de com bustible, est réglé par une .soupape conique de rappel 25 soumise à l'action d'un ressort 24. Par ailleurs, la pompe est identique à celle de la fig. 1 et fonctionne de la même façon.
Pendant la. course motrice de la pompe; le combustible passe par la soupape d'ame née 21 et le -conduit d'amenée vers la soupape d'injection de -combustible ou à soupape à ai guille et -dans la chambre de combustion .du cylindre moteur, la soupape 25 étant mainte nue fermée pendant ce temps. Lorsque la pompe se décharge, la soupape 21 est fermée par la pression plus grande dans le conduit d'amenée et le combustible retourne par la soupape -de rappel 25, de sorte qu'aucune os cillation ne peut se se produire ou celle,ci est très réduite, empêchant ainsi toute fuite ultérieure.
Dans ce cas également, on peut maintenir la pression dans le .conduit U'ame- née en adaptant la tension du ressort 24, :de façon qu'elle soit au moins égale à la pression dans le cylindre moteur.
La soupape d'amenée de la pompe repré sentée dans la fig. 2 peut être du type repré senté en fig. 3, connu en soi. Selon cette der nière figure, la soupape comporte un organe en forme de plongeur 26 s'adaptant étroite ment à la paroi environnante de la soupape, de sorte que lorsque celle-ci est fermée et est abaissée, elle entraîne un agrandissement du volume de l'espace au-dessus de la soupape et par conséquent une diminution de la pression du liquide dans le conduit d'amenée. De cette façon, la diminution de pression dans ledit conduit se trouve accélérée. Une diminution identique de pression s'effectue également par la soupape à plongeur 7 représentée à la fig. 4.
Dans le dispositif représenté à la fig. 4, une soupape de rappel 27 et le canal corres pondant sont prévus dans une soupape d'ame née 28 de la pompe. La soupape de rappel 27 est soumise à l'action d'un ressort 29 et, en réglant les dimensions dudit ressort, il est possible de réduire convenablement la pres sion dans le conduit d'amenée.
La fig. 5 montre un dispositif dans lequel une soupape de rappel 30 avec son ressort 31 est logée dans une chambre séparée 33 dispo sée sur le côté d'une soupape d'amenée 32 et vissée dans le carter de la pompe. Un ca nal 34 relie la chambre 33 avec le canal dis posé entre la pompe et la soupape 32 et un canal 35 part du côté supérieur de la soupape 30 vers le conduit d'amenée de la pompe. Le fonctionnement du dispositif représenté dans cette figure est entièrement analogue à celui décrit ci-dessus.
On peut évidemment arranger les sou papes 28 et 32 des fia. 4 et 5 comme la sou pape représentée dans la fig. 3, de façon qu'elles entraînent une diminution de la pression dans le conduit d'amenée lors de leur fermeture.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 6, une soupape d'amenée de la pompe constitue en même temps soupape de rappel du combustible qui retourne à la dé- charge de la pompe. Ladite figure ne mon tre que la soupape proprement dite. Une pompe de combustible, par exemple du type représenté à la fig. 1, peut être reliée à l'ex trémité inférieure de la boîte de soupape 36, un conduit menant à la soupape d'injection de combustible ou soupape à aiguille du moteur étant disposé à l'extrémité du haut de la boîte. Le canal 37, 38 traversant la boîte 36 constitue ainsi une partie du conduit d'ame née de la pompe. Une soupape 39 est reliée à ladite partie du conduit d'amenée.
Ladite soupape est logée transversalement au con duit et coupe celui-ci lorsqu'elle se trouve dans la position de fermeture représentée. La soupape 39 :comporte un piston 40 qui s'a dapte étroitement dans une :chambre cylin- drique et est soumis à l'action .d'un ressort 41 tendant à fermer la soupape 39. Une ron delle 42 est figée dans la boîte dans une po sition telle que le piston 40 s'adapte -étroite ment à celle-ci lorsque la soupape est ouverte.
Pendant la course motrice du piston de pompe, le combustible est refoulé par le con duit :d'amenée 37, 38, la soupape étant main tenue alors en position ouverte par la pression exercée par le combustible qui passe. Comme indique précédemment, le piston 40, pendant cette :opération, s'applique étroitement contre la rondelle 42, ce qui empêche pratiquement toute fuite pendant l'injection du :combusti ble, alors que la pression .du combustible est à son maximum.. La pompe :étant déchargée, le combustible retourne par ledit conduit et, pendant :
cette opération, la soupape est d'a bord maintenue en position ouverte par la pression exercée par le combustible sur le pis ton 40. Ladite pression étant réduite à un :de gré correspondant pratiquement à la tension du ressort 41, la soupape 39 est fermée. Par .conséquent, le dispositif fonctionne entière ment :comme :dans les autres cas précédem ment représentés.
Au lieu des pompes de combustible re présentées, munies de plongeurs tournant pour le réglage de la quantité de combustible in jecté, le moteur auquel est appliqué le,dispo sitif pour l'alimentation pourrait comporter une pompe de combustible de construction or dinaire, munie d'une soupape de trop-plein commandée par un régulateur ou des pompes de combustible de tout autre type.
Device for supplying fuel to an internal combustion engine. The present invention relates to a device for supplying fuel to an internal combustion engine comprising a fuel supply pump.
In known supply devices, powerful oscillations of increasing density occur in the fuel contained in a conduit for supplying an injection valve, after the sudden discharge of the pump, a high pressure continuing. further to reign in said conduit. The oscillations and the high pressure cause a subsequent flow preventing the fuel injection valve from closing completely and quickly.
The device according to the invention overcomes this drawback which has the effect of causing incomplete combustion of the fuel in the cylinder. This device is characterized in that it has a fuel injection valve opening outwards from the combustion chamber of the engine by the pressure of the fuel supplied by the pump through a supply duct, a return valve, subjected to the action of a spring, being provided between the pump chamber and the supply duct,
said spring being adjusted such that the return valve, when the pump is discharged, after fuel injection into the engine cylinder, allows part of the fuel to return to the pump chamber, the bones cillations of increasing density occurring in the supply duct thus being unable to open the injection valve.
The tension of the spring of the return valve is preferably chosen such that the resulting pressure in the supply duct is equal to or greater than the maximum pressure in the cylinder of the engine.
Otherwise, combustion gases could pass through the fuel injection valve -and sprayer -combined therewith, before the valve is closed, resulting in leakage through lack of sealing. valve and covering the sprayer with soot. The tension of the spring of the injection valve is preferably adapted so that the latter closes by a pressure equal to or greater than the maximum pressure in the cylinder of the engine.
As soon as the engine piston descends, the pressure in the engine cylinder decreases, causing the pressure closing the injection valve to increase, with the valve being kept in the closed position until the next operation. injection.
The appended drawing represents, by way of examples, various embodiments of the device, object of the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section of a first embodiment comprising a supply valve constituting at the same time a return valve by the fact that it reveals a return passage for the fuel, after the fuel injection has has taken place, to reduce the pressure in the conduit for supplying fuel to the fuel injection valve; Fig. 2 shows a longitudinal section of a second embodiment, in which the return valve is separate from the supply valve; Fig. 3 is a side view of a supply valve which can be used in the supply device shown in FIG. 2, as well as in the devices shown in FIG. 4 and 5;
Fig. 4 shows a longitudinal section of a third embodiment, the return valve of which is housed in a supply valve; Fig. 5 is a longitudinal section of a fourth embodiment, the return valve of which is provided in a separate chamber disposed on the side of a supply valve; Fig. 6 relates to a fifth embodiment and shows the return valve which is combined with a supply valve.
The injection valve included in these different embodiments is shown only in fig. 1; it is only indicated schematically in the other figures. The pump is also shown schematically in the various figures.
By examining fig. 1, it can be seen that the fuel is sucked by the udder plunger 1 of the pump, from channel 2, into the pump chamber 3. The plunger 1 is provided, in a known manner, with a circumferential notch 4 on the wall upper delimitation arranged obliquely. Said notch or groove communicates with the pump chamber 3 by means of a groove 5 disposed longitudinally with respect to the plunger 1. The latter can be rotated by a centrifugal regulator or other similar device, in any suitable manner and in different positions adapted to the load of the engine, so that the unnecessary fuel for the driving stroke of the piston-engine can return to the fuel tank through the grooves 4 -and 5 and the -channel 2.
The fuel passes -from the -pump chamber 3 through a channel 6 -into a chamber situated below a valve 7 in the form of a plunger, which acts -as a supply valve for the pump. At its lower end, the valve 7 presses against a disc 9 which is under the action of a compressed spring S. A spring 10 keeps the valve 7 closed. 11 indicates a pipe for supplying fuel to the injection valve 12.
A channel 13 -communicates with the pump chamber and its mouth is located on the side of the opening in which the born valve 7 operates, so that the latter can also open and close the channel 13, constituting thus a valve, of return.
The engine cylinder has not been shown in the combustion chamber of which the valve 12 injects fuel. According to the drawing, the fuel injection valve 12 consists of a wedge type valve, but any other injection valve opening outwardly of said combustion chamber could also be used. The fuel injection valve or needle valve consists, in known manner, of a plunger 14 slidably mounted in the housing in which it fits very closely, its lower end constituting a needle-shaped valve 15. which is forced against a trap 17 by a spring acting on the plunger. A channel 20 in the casing starts from the conduit I1 towards the chamber arranged under the plunger 14.
A narrow channel 18 leads from said seat to a sprayer 19 coo operating with the valve.
During the upstroke of the plunger 1, the fuel previously sucked into the chamber 3 is discharged through the channel 6, the open valve 7 and the conduit 11, 20 into the injection valve 12. In said valve, the fuel, by its pressure against the annular surface at the lower end of the plunger 14, causes the valve to rise against the pressure of the spring 16, so that the fuel passes through the valve and the atomizer 19 and into the combustion chamber of the engine cylinder. As the pressure in the engine cylinder is reduced during the expansion stroke of the engine, the injection valve is influenced and the pressure closing the valve increased.
In line 11, 20 between the closed valve 7 and the injection valve 12, oscillations of increasing density occur, which can become so powerful that when one of the oscillations hits the injection valve, it occurs. This opens causing fuel to leak into the combustion chamber, resulting in the valve and soot sprayer being covered, not to mention other drawbacks. The force of such a ripple is reduced or annihilated by means of the valve 7 functioning as a return valve.
The pressure in the fuel pump being interrupted by the opening of the overflow passages 5, 4, 2, the valve 7 is forced back by the higher pressure in the line 11, 20, so that the latter is connected to channel 13 and a certain quantity of fuel can escape. The channel 13 remains uncovered by the valve 7 until the pressure in the main line 11, 20 is reduced to correspond to the pressure exerted by the outlet 8.
Therefore, by adjusting the tension of the spring 8, the force of the corrugations of the fuel in the conduit 11, 20 can be reduced, so as to prevent any opening of the fuel injection valve. The spring 8 may be of such rigidity that the pressure of the fuel in the conduit 11, 20 is equal to or greater than the pressure in the engine cylinder.
This is of great importance in that the combustion gases are then prevented from entering the atomiser and the injection valve and from heating them, which could cause the <B> <I> A failure to occur. - </I> </B> 'tightness and jamming of the valve. Maintaining great pressure in the duct 11, 20 a.
also the advantage of allowing the fuel supply, at the next driving stroke of the pump, to be linked immediately to the starting of the plunger.
In the device of FIG. 2, a valve for supplying the fuel pump is constituted by an ordinary conical valve 21 with a spring 22 to close it,; i. A channel 23, reducing the fuel pressure, is regulated by a conical return valve 25 subjected to the action of a spring 24. Furthermore, the pump is identical to that of FIG. 1 and works the same.
During the. driving stroke of the pump; the fuel passes through the starter valve 21 and the feed line to the fuel injection valve or wedge valve and into the combustion chamber of the engine cylinder, the valve 25 being mainte naked closed during this time. When the pump discharges, the valve 21 is closed by the greater pressure in the supply line and the fuel returns through the return valve 25, so that no bone cillation can occur or that, this, is greatly reduced, thus preventing any subsequent leakage.
In this case also, it is possible to maintain the pressure in the .conduit U'ainée by adapting the tension of the spring 24, so that it is at least equal to the pressure in the engine cylinder.
The pump supply valve shown in fig. 2 may be of the type shown in FIG. 3, known per se. According to this latter figure, the valve comprises a plunger-shaped member 26 closely fitting the surrounding wall of the valve, so that when the latter is closed and is lowered, it causes an enlargement of the volume of the valve. 'space above the valve and consequently a decrease in liquid pressure in the supply line. In this way, the decrease in pressure in said duct is accelerated. An identical decrease in pressure is also effected by the plunger valve 7 shown in FIG. 4.
In the device shown in FIG. 4, a return valve 27 and the corresponding channel are provided in a born valve 28 of the pump. The return valve 27 is subjected to the action of a spring 29 and, by adjusting the dimensions of said spring, it is possible to reduce the pressure in the supply duct suitably.
Fig. 5 shows a device in which a return valve 30 with its spring 31 is housed in a separate chamber 33 arranged on the side of a supply valve 32 and screwed into the pump housing. A channel 34 connects the chamber 33 with the channel placed between the pump and the valve 32 and a channel 35 leaves from the upper side of the valve 30 towards the supply duct of the pump. The operation of the device shown in this figure is entirely similar to that described above.
We can obviously arrange the submapes 28 and 32 of the fia. 4 and 5 like the valve shown in fig. 3, so that they cause a decrease in the pressure in the supply duct when they are closed.
In the embodiment shown in FIG. 6, a pump supply valve constitutes at the same time a return valve for the fuel which returns to the discharge of the pump. Said figure only shows the valve proper. A fuel pump, for example of the type shown in FIG. 1, may be connected to the lower end of the valve box 36, a conduit leading to the fuel injection valve or engine needle valve being disposed at the top end of the box. The channel 37, 38 passing through the box 36 thus constitutes a part of the core duct born from the pump. A valve 39 is connected to said part of the supply duct.
Said valve is housed transversely to the pipe and cuts the latter when it is in the closed position shown. The valve 39 has a piston 40 which fits tightly in a cylindrical chamber and is subjected to the action of a spring 41 tending to close the valve 39. A ring 42 is fixed in the box. in a position such that the piston 40 adapts closely thereto when the valve is open.
During the driving stroke of the pump piston, the fuel is discharged through the supply pipe 37, 38, the valve then being held in the open position by the pressure exerted by the passing fuel. As previously indicated, the piston 40, during this operation, presses tightly against the washer 42, which practically prevents any leakage during the injection of the fuel, when the fuel pressure is at its maximum. The pump: being unloaded, the fuel returns through said conduit and, during:
This operation, the valve is on board held in the open position by the pressure exerted by the fuel on the pis ton 40. Said pressure being reduced to one: according to substantially the tension of the spring 41, the valve 39 is closed . Consequently, the device functions entirely: as: in the other cases previously represented.
Instead of the fuel pumps shown, fitted with rotating plungers for adjusting the quantity of fuel injected, the motor to which the feed device is applied could include a fuel pump of ordinary construction, fitted with a fuel pump. - an overflow valve controlled by a regulator or fuel pumps of any other type.