Dispositif d'injection de combustible liquide pour moteurs à combustion interne. La présente invention a pour objet un dispositif d'injection de combustible liquide pour moteurs à combustion interne, par exemple, pour moteurs à explosions, et com prenant une pompe refoulant le combustible et de l'huile de graissage, caractérisé en ce que cette pompe comprend au moins un cylindre dans lequel coulissent deux pistons reliés bout à bout avec un certain jeu longi tudinal, le premier piston agissant sur l'huile et le second sur le combustible, le premier piston transmettant son mouvement au second piston,
lors de la course de refoulement com mune de ces deux pistons, par l'intermédiaire d'un matelas d'huile sous pression, la pression de refoulement du combustible étant réglée au moyen d'un by-pass, commandé par un pis ton coulissant librement dans un cylindre et démasquant plus ou moins une lumière éta blissant une communication entre le refoule ment et l'admission du combustible, ledit piston étant soumis, sur une de ses faces, à la pression dé refoulement du combustible, l'autre face de ce piston prenant appui sur un matelas d'huile, la position de ce piston, et par conséquent la valeur de la pression de refoulement du combustible, étant elle-même réglée en fonction de la pression d'au moins un autre fluide au moyen d'une pièce mobile,
dont les déplacements sont liés à ceux d'un organe mobile sur lequel agit cette pression de réglage, les déplacements de cette pièce mobile ayant pour effet soit d'admettre de l'huile refoulée par la pompe dans une cham- bre contenant le matelas d'huile sur lequel appuie le piston du by-pass, soit de laisser échapper de l'huile de cette chambre.
Le dessin représente partiellement, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention destinée à alimen ter en combustible non lubrifiant les cylin dres d'un moteur à explosions.
La fig. 1 montre, en coupe verticale, la pompe de ce dispositif combinée avec un dis tributeur envoyant le combustible aux injec teurs des cylindres du moteur.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe partielle, montrée à l'envers, suivant la ligne V-V de la fi-. 4. La fig. 6 est une coupe partielle suivant la, ligne VI-VI de- la fig. 4.
La fig. 7 est une coupe partielle suivant la ligne VII-VII de la fig. 1.
La pompe représentée comporte cinq cylindres parallèles et comprend deux carters assemblés, le carter 1 contenant le méca nisme de commande des pistons et le carter 2 dans lequel sont lobés les cylindres de la pompe.<B>Un</B> carter 3, contenant le distributeur de combustible, est assemblé avec le carter 2.
Ces carters sont réunis à l'aide de brides 4 et 5 serrées par des couronnes de boulons ou de goujons. Le carter 1 comporte une bride 6 pour le montage de la pompe combinée avec le dis tributeur sur le moteur. L'entraînement de la pompe s'effectue au moyen d'un arbre 7 qui tourne dans un coussinet 8. Cet arbre 7 pré sente une partie coudée 9 sur laquelle est monté fou, par l'intermédiaire d'un roule ment à aiguilles 10, un plateau 11 maintenu dans le sens axial par des roulements à billes 13. Ce plateau porte une série de secteurs dentés de même rayon, disposés à distance égale les uns des autres le long d'une circon férence concentrique au plateau 11.
Ces sec teurs dentés engrènent avec une série de sec teurs dentés correspondants portés par un plateau 12 fixé au carter 1 et disposés sui vant une circonférence concentrique à ce pla teau 12. Les pistons 14 de la pompe passent dans les intervalles entre les secteurs dentés des deux plateaux. Les rayons des deux séries de secteurs, leurs longueurs et l'angle entre les axes des plateaux 11 et 12 sont choisis de façon que les dents d'un secteur du pla teau mobile 11 viennent en prise avec les dents du secteur correspondant du plateau fige 12 avant que le secteur précédent du plateau mobile se soit dégagé du secteur cor respondant du plateau fixe et qu'ainsi il y ait continuité dans la transmission du mou vement.
Le plateau 11 ne peut tourner, mais la partie coudée 9 de l'arbre 7 lui imprime en tournant un mouvement louvoyant, de sorte qu'en se déplaçant ce plateau transmet un mouvement rectiligne alternatif, simultané ment à chacun des cinq pistons 14 coulissant dans les cylindres 15 dont les axes sont ré partis également autour de l'axe de l'arbre de la pompe suivant les génératrices d'un cylindre circulaire ayant même axe que cet arbre.
La transmission du mouvement a lieu au moyen de bras 16, solidaires du plateau 11 et prenant chacun appui sur les branches d'une pièce coudée 17, solidaire du piston correspondant, respectivement par une bille 18 et par un piston 19 repoussé par un res sort 20. Chaque piston 14 est relié avec jeu, au moyen d'un tenon 22 engagé dans une mor taise 23 à un piston 21 qui coulisse dans le même cylindre 15. Entre ces deux pistons se trouve ménagée une chambre 24 dont le vo lume peut varier grâce à ce jeu, et qui cons titue ainsi une pompe à huile élémentaire.
L'adduction d'huile dans la pompe s'ef fectue par un trou 25 (fig. 6), percé dans la bride de la pompe, en regard d'un trou ménagé dans le carter du moteur et alimenté en huile sous pression par le circuit de grais- sage du moteur. Cette huile arrive dans une capacité fermée par un bouchon 26, traverse un filtre 27 et pénètre dans le carter de la pompe en soulevant un clapet à bille 28 dont le rôle est d'empêcher la pompe de se vider d'huile à l'arrêt.
L'huile arrive ensuite dans une gorge 29, assure la. lubrification du coussinet 8 et passe dans le canal central 30 percé dans l'axe de l'arbre 7 de la pompe. En bout de cet arbre est fixée, à l'aide de clavettes 31 et d'une vis creuse 32, une pièce 33 tournant dans un cous sinet 34 engagé dans un moyeu tubulaire soli daire du plateau fixe 1? ; la. réaction engendrée dans l'arbre 7 par le mouvement du plateau 11 est reçue par une butée à bille 35. La pièce 33 entraîne, à l'aide d'un accouplement à griffe 36, le distributeur d'adduction d'huile 37. Ce distributeur 37 tourne dans un coussinet 38 engagé dans un alésage du carter 2.
Il est percé axialement d'un canal d'arrivée d'huile 39 situé en regard du canal 30 de l'arbre 7 et communiquant avec une lumière latérale du distributeur. De là, l'huile arrive par des canaux 40 aux chambres 24. La face extérieure du distributeur 3<B>7</B> pré sente une creusure annulaire 41 prolongée à sa partie inférieure par une creusure 41a ne s'étendant pas sur tout le pourtour du distri buteur, ainsi que le montre la coupe de la fig. 7.
On comprend qu'en tournant, le distribu teur 37 présente devant les canaux 40 -des différents cylindres, tantôt la lumière com muniquant avec le canal d'arrivée d'huile 39, tantôt la creusure 41a .et que, par les mouve ments combinés des pistons et du distribu- tour, l'huile est aspirée par les canaux 30 et 39 successivement par tous les pistons et est refoulée dans la creusure 41.
De cerne creu- sure, l'huile sous pression est dirigée par le canal 42 vers le distributeur de combustible 43 dont elle assure la lubrification, et, en outre, par le canal 44 vers un régulateur dont elle assure le fonctionnement ainsi qu'il sera décrit ultérieurement.
Par ailleurs, les pistons 21 étant animés d'un mouvement alternatif, il en résulte une variation du volume des chambres 45 qui constituent les pompes élémentaires de com bustible. Ce combustible, de l'essence, par exemple, arrive, sous une certaine pression, dans la pompe par le raccord 46 (fig. 3), passe dans les filtres 47 et 48 et ensuite dans l'espace annulaire 49 formant collecteur d'ad mission d'où il pénètre dans chaque chambre 45 par une rainure 50 en communication avec des trous 51 percés dans la paroi du cylin dre correspondant 15 et découverts seulement à fond de course d'aspiration. Pendant la course de refoulement, le combustible est envoyé à travers le clapet 52 dans l'espace annulaire 53 formant collecteur de refoule ment et de là, par le filtre 54, vers le distri buteur de combustible 43.
Le collecteur de refoulement 53 est mis en communication avec le collecteur d'admis sion 49 par un dispositif de by-pass. Un pis ton libre 55 peut se déplacer dans un sens ou dans l'autre à l'intérieur d'un cylindre 56. Sur l'une des faces de ce piston agit la pression du combustible régnant dans le col lecteur 53. En régime constant, le piston 55 est immobilisé à l'encontre dé l'action de la pression du combustible par un matelas d'huile contenu dans la chambre 57 du cylin dre 56. Le piston libre 55, en se déplaçant, découvre ou ferme une lumière 58 et permet ainsi le retour d'une partie plus ou moins im portante du combustible refoulé vers le col lecteur d'admission 49.
La position du piston libre 55 et, par conséquent, la pression du combustible dans le collecteur 53 est réglée par l'intermédiaire du tiroir 59, soumis à l'action d'un jeu de leviers 60-61 transmet- tant l'effort variable fourni par une mem brane 66.
Le tiroir 59 présente un canal axial 64 communiquant avec une gorge qui, suivant la position du tiroir, fait communiquer ce canal 64 soit avec des trous d'arrivée d'huile 62, soit avec des trous 63 par lesquels l'huile peut s'échapper dans le carter 1. Le canal 64 du tiroir communique avec la chambre 57. Un diaphragme \ 65, percé d'une ouverture étroite, évite les à-coups dans la transmission de variations de pression au piston libre 55.
Le tiroir 59 est actionné par -la membrane souple 66 (fig. 1 et 4) dont la partie centrale est serrée entre deux flasques 67 et 68, et qui est logée dans une cavité ménagée entre une paroi du carter 1 et un couvercle 69 figé à ce carter par une couronne de boulons ou de goujons.
La membrane de grand diamètre 66 sépare la cavité en deux chambres 70 et 71 qui peuvent être mises par les raccords 72 et 73 (fig. 4) en communication avec des sources différentes de pression. Si l'on ne fait appel qu'à une source reliée, par exem ple, à la chambre 70, la chambre 71 est mise à la pression ambiante par un trou percé dans la paroi -du carter.
La membrane 66 est, en outre, soumise à l'action d'un ressort 74 réglable de l'exté rieur de la pompe au moyen d'une vis 75 déplaçant un piston 76 coulissant sans pou voir tourner.
La membrane 6,6 agit par un poussoir central 77 sur le levier 61 (fig. 1) par l'in termédiaire du la bille 78.
Une petite membrane souple 79 isole la chambre 71 de l'intérieur du carter 1 tout en permettant l'action du poussoir 77 sur la bille 78.
Le levier coudé 6,1 (fig. 1) tournant au tour de son axe, transmet - au levier 6,0, la poussée qu'il reçoit de la bille 78 par l'inter médiaire d'une autre bille 80, logée dans une cage 81, faisant partie d'un levier 8'2 (fig. 4) articulé autour du pivot 83.
Ce levier peut être déplacé de l'extérieur de la pompe à l'aide d'une vis micrométrique 84. Le levier 82 est relié à la vis 84 au moyen d'une tige 85 engagée dans la fente de la chape 86 et présentant une tête qu'un ressort logé dans la vis 84 applique contre la chape 86 pour maintenir celle-ci en contact avec cette vis 84.
La pompe décrite est combinée avec un distributeur qui envoie le combustible refoulé par cette pompe à tour de rôle aux injecteurs pulvérisant directement ce combustible dans les cylindres du moteur.
Ce distributeur 43 est contenu dans le carter 3 et comporte un rotor 43' (fig. 1 et 2) entraîné en rotation par le distributeur d'huile 37 au moyen d'un accouplement à griffe 87. L'intérieur du rotor 43' commu nique par un canal 88 avec le collecteur de refoulement de combustible 53. Le combus tible est dirigé vers les cylindres du moteur par des tuyauteries montées sur des raccords tels que 89, en même nombre que les cylin dres, et disposés sur deux rangées. Des ouver tures telles que 90 et 91 sont ménagées dans le rotor pour coopérer avec des canaux tels que 92 et 93 communiquant avec les raccords. Ces ouvertures ont l'importance et l'orienta tion appropriées pour que l'adduction du combustible à chaque cylindre ait lieu au moment et pendant le temps voulus, selon la distribution du moteur.
Le rotor 43' tourne dans un coussinet 94 dans lequel sont percés les canaux 92 et 93. Des gorges de graissage 95 et 96 sont ména gées dans le rotor 43' entre les rangées de canaux et sont alimentées en huile sous pres sion par le canal 97 communiquant avec la chambre 98 alimentée par le canal 42.
L'intérieur du carter 1 de la pompe de vant être à la pression ambiante, il commu nique avec l'extérieur par un canal 99 (fig. 1) traversant la bride 6, et servant également pour l'évacuation du trop-plein d'huile pro venant des fuites vers le carter du moteur. Pour certaines positions de la pompe, en par ticulier pour la position renversée, bride en haut, ce canal ne peut assurer ce dernier rôle. Pour pouvoir dans ce cas assurer cette éva cuation, la pompe est combinée avec une pompe auxiliaire de puisage d'huile repré- sentée en détail à la fig. 5. Cette pompe com porte un cylindre 100 contenant un piston 101 dont la coure d'aspiration est assurée par un ressort 102 et la course de refoule ment par un poussoir 103 actionné par le plateau 17 et coulissant dans un coussinet 104 monté dans le plateau fixe 12.
L'huile est aspirée par les trous 105 et est refoulée à travers le clapet 106 dans une tuyauterie montée sur le raccord 107.
Pour parer à tout danger de coincement de cette pompe d'épuisement en cas de grip page du piston 101 dans le cylindre 100, le poussoir 103 actionne le piston 101 par l'in termédiaire d'une pièce 108 appuyant sur un ressort 109, logé dans le piston et prenant appui sur le fond dit logement. Une butée formée par un jonc Il(l empêche le ressort de repousser la pièce<B>108</B> hors du piston. Bien entendu, le ressort 109 est assez fort pour appuyer constamment la pièce 108 sur sa butée en fonctionnement normal et ne se comprime que si le frottement entre le piston 10'1 et le cylindre 100 devient excessif.
Le fonctionnement de l'ensemble de cette pompe combinée avec le distributeur est le suivant: L'arbre 7, dans son mouvement de rota lion, imprime au plateau 11 un mouvement louvoyant qui communique simultanément un mouvement alternatif à toutes les paires de pistons jumelés 14 et 21, attelés de telle sorte qu'ils ménagent entre eux une chambre à volume variable 24.
Le distributeur d'huile 37 est Ballé de telle sorte, sur l'arbre 7, que la lumière communiquant avec. le canal 39 se trouve en re-,ard du canal 40 au moment on se produit le mouvement de descente du pis ton 14 correspondant. L'huile arrivant sous pression du moteur par les canaux 2'5, 29, 30, 3@9 et 40 remplit donc immédiatement la chambre 24.
Pendant ce même temps, ale piston 21 en traîné avec le piston 14 par le tenon 22, crée dans la chambre 45 une dépression qui se manifeste en fin de course dans la rainure 50 et fait affluer le combustible venant de la chambre 49 et du réservoir par le raccord 46. Pendant la course de refoulement sui vante, le piston 21 refoule de combustible de la chambre 45 en soulevant le clapet 52 dans la chambre 53 à une pression déterminée P. Le combustible est ensuite dirigé par le canal 88 vers le distributeur et, par les ouvertures 90 et 91, les raccords 89 et des tuyauteries faisant suite à ces raccords, vers les injec teurs des cylindres du moteur.
Les ouvertures 90 et 91 du rotor 43' et le calage de ce rotor par rapport à l'arbre 7 sont choisis de telle sorte que l'adduction de combustible s'effectue, pour chaque cylindre, au moment et pendant la période voulue selon la distribution du moteur.
Pendant que les pistons 14 et 21 effec tuent leur refoulement, l'huile qui se trouve dans la chambre 24 est mise automatique ment à la pression du combustible contenu dans la chambre 45, pression qui peut être désignée par P + p; P étant la pression de refoulement dans le collecteur 53, p étant la perte de charge due au clapet 52 et détermi née par la force du ressort de rappel de ce clapet. La perte de charge due au mouve ment du piston 21 peut être considérée comme négligeable.
On voit donc que, pendant la course d'admission, le piston 21 est entraîné par le piston 14 par l'intermédiaire du tenon 22 engagé dans la mortaise 23, tandis que, pendant la course de refoulement, le piston 14 transmet son mouvement au piston 21 par L'intermédiaire du matelas d'huile sous pres sion contenu dans la chambre 24, ce matelas s'opposant à toute fuite de combustible et assurant en même temps la lubrification du piston 21.
En même temps, l'huile est refoulée par le canal 42, la chambre 98 et le canal 97 au rotor du distributeur de combustible. Ce rotor 43' se trouve ainsi soumis à l'action de la poussée du combustible arrivant à l'intérieur du rotor à la pression P et, de l'autre côté, à l'action de la pression P + p de l'huile arri vant dans la chambre 98. Ces deux poussées sont très voisines, la valeur de p pouvant être faible. Cette poussée p a pour effet d'ap puyer le rotor du distributeur par sa butée sur le coussinet 94. Pratiquement, le rotor du distributeur de combustible est équilibré quelle que soit la valeur de P, qui peut être assez élevée.
En outre, le combustible ne peut fuir vers la chambre 98 puisque l'excédent p de pres sion d'huile s'y oppose. Cette pression d'huile s'exerce aussi dans les gorges 95 et 96, ce qui assure une lubrification parfaite du rotor et empêche toute communication entre les diffé- rents circuits de distribution.
Le réglage de la pompe a lieu par une pression différentielle d'air se manifestant par les raccords 72 et 73, de part et d'autre de la membrane 66. Par suite de cette pres sion, cette membrane subit une déformation qui, par le jeu des leviers 60 et<B>61,</B> provoque la >déplacement du tiroir 59. Le ressort 74 permet d'exercer sur -la membrane une action de valeur réglable s'ajoutant à l'action de la pression d'air.
En outre, par l'intermédiaire du levier 82 et de la vis 84, on peut modifier les bras de levier et, par suite, le rapport des déplacements du poussoir 77 de la mem brane et,du tiroir 59.
Le tiroir 59 reçoit donc, de bas en haut, une poussée d'une valeur déterminée, dont la relation avec la pression différentielle d'air se manifestant aux raccords 72 et 73 est ré glable.
En régime constant, le tiroir 59 se trouve en équilibre sous l'action de la pres sion du combustible, transmise par le piston 55 au matelas, d'huile contenu dans la chambre 57, d'une part, et de la poussée de la membrane 66, d'autre part. 8i, mainte nant, la pression différentielle agissant sur la membrane 66 augmente, le tiroir 59 monte et découvre les trous 62. De l'huile à la pres sion P -f- p arrive par le canal 44 et est ad mise dans la chambre 57 par le canal 64.
Cette huile chasse 'le piston 55 vers le haut, ce qui augmente l'obturation de la lumière 58 et, de ce fait, provoque l'augmentation de la pression du combustible et, en même temps, l'augmentation de la pression de l'huile & rri- vant par le canal 44.
La pression dans la èhambre 57 augmentant ainsi, le tiroir 59 se trouve ramené à sa position initiale, où les trous 62 sont de nouveau obturés, et où il reste en équilibre sous l'action de la poussée de la membrane, soumise à la pression diffé rentielle augmentée et de la nouvelle pres sion du combustible.
Si la pression différentielle d'air diminue, le tiroir 59 descend et découvre les trous 63. L'huile pouvant s'échapper de la chambre 57, la pression du combustible chasse le piston 55 vers le bas, ce qui augmente l'ouverture de la lumière 58 et fait tomber la pression du combustible. La pression dans la chambre 57 diminuant de ce fait, le tiroir est de nou veau ramené vers sa position initiale dans laquelle il obture les trous 63 et où il reste en équilibre sous l'action de la poussée de la membrane, soumise à la pression diffé rentielle diminuée et de la nouvelle pression de combustible.
On voit donc qu'à chaque pression diffé rentielle agissant sur la membrane 66 corres pond une position bien déterminée du piston 55 et, par conséquent, une pression bien dé terminée du combustible à laquelle corres pond un débit déterminé.
Si, pour une cause quelconque, une sur pression se produit dans le collecteur de re foulement de combustible 53, le piston libre 55 se déplace en repoussant le tiroir 59 et découvre davantage la lumière 58 qui laisse revenir dans le collecteur d'admission 49 une plus grande quantité de combustible et la pression baisse.
Si, au contraire, la pression baisse dans le collecteur de refoulement de combustible 53, le piston libre 55 remonte sous l'effet de la poussée de la membrane, transmise par le tiroir et le matelas d'huile et obture davan tage la lumière 58 du by-pass et la pression du combustible augmente.
Comme il a été indiqué, l'excédent de pression p dépend uniquement de la force des ressorts de rappel des clapets 52, de sorte que cette pression p est parfaitement indépen dante de la pression de fonctionnement de la pompe, laquelle peut être très élevée. Par un choix approprié de la pression p et en raison du peu d'inertie du piston libre 55, on peut obtenir des mouvements de régula tion pratiquement instantanés et une sensibi lité extrême du régulateur ainsi décrit.
Le fonctionnement de la pompe d'épuise ment d'huile représentée à 1a fig. 5 est évi dent. Le plateau mobile 11, dans soin mouve ment louvoyant., actionne constamment -d'un mouvement alternatif le poussoir<B>103</B> qui coulisse dans le coussinet l0:4 et déplace le piston 101 dans le cylindre 100. Lorsque l'huile arrive dans le carter, à la hauteur des lumières 105, elle pénètre dans le cylindre et, à chaque course de refoulement, se trouve refoulée au travers du clapet 106 vers une tuyauterie, montée sur le raccard 107, qui peut être disposée pour la ramener dans le carter du moteur.
Il est évident que le nombre .de cylindres 15 de la pompe peut être quelconque. D'autre part, on pourrait disposer ces cylindres en ligne, en<B>V</B> ou en étoile et commander la pompe d'une autre façon que celle décrite.
Dans une variante de la forme d'exé,eu- tion décrite du dispositif, les injecteurs pour raient être commandés individuellement., hydrauliquement ou électriquement par exemple. Dans ce cas la pompe, qui serait la même que la pompe qui vient d'être décrite, ne serait pas combinée avec un distributeur, mais serait pourvue d'un départ d'huile et d'un départ de combustible reliés, le premier à un collecteur de graissage des injecteurs et le second à une conduite d'alimentation com mune des injecteurs.
On voit que la pompe du dispositif dé crit permet d'obtenir simultanément le refou lement d'un combustible non lubrifiant à une pression déterminée et le graissage de tous tes organes en mouvement au moyen d'huile à une pression égale ou légèrement supérieure à celle du combustible de façon à empêcher toute fuite de ce dernier.
La pompe du dispositif décrit pourrait par exemple aussi être utilisée dans un dis positif d'injection tel que celui décrit dans le brevet No 247825 de la même titulaire.
Liquid fuel injection device for internal combustion engines. The object of the present invention is a device for injecting liquid fuel for internal combustion engines, for example, for explosion engines, and comprising a pump for delivering the fuel and lubricating oil, characterized in that this pump comprises at least one cylinder in which slide two pistons connected end to end with a certain longitudinal play, the first piston acting on the oil and the second on the fuel, the first piston transmitting its movement to the second piston,
during the common delivery stroke of these two pistons, by means of a pressurized oil mattress, the delivery pressure of the fuel being regulated by means of a by-pass, controlled by a sliding bolt freely in a cylinder and unmasking more or less an opening establishing communication between the delivery and the fuel inlet, said piston being subjected, on one of its faces, to the pressure of delivery of the fuel, the other face of this piston resting on an oil mattress, the position of this piston, and consequently the value of the fuel delivery pressure, itself being adjusted as a function of the pressure of at least one other fluid by means of '' a moving part,
the movements of which are linked to those of a movable member on which this adjustment pressure acts, the movements of this movable part having the effect of either admitting the oil delivered by the pump into a chamber containing the mattress d oil on which the bypass piston presses, or to let oil escape from this chamber.
The drawing partially represents, by way of example, an embodiment of the device according to the invention intended to supply the cylinders of an explosions engine with non-lubricating fuel.
Fig. 1 shows, in vertical section, the pump of this device combined with a distributor sending fuel to the injectors of the engine cylinders.
Fig. 2 is a section taken along line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a section taken along line III-III of FIG. 1.
Fig. 4 is a section taken along line IV-IV of FIG. 1.
Fig. 5 is a partial section, shown upside down, on the line V-V of fi-. 4. FIG. 6 is a partial section taken on line VI-VI of FIG. 4.
Fig. 7 is a partial section taken along line VII-VII of FIG. 1.
The pump shown has five parallel cylinders and comprises two assembled casings, the casing 1 containing the piston control mechanism and the casing 2 in which the cylinders of the pump are lobed. <B> A </B> casing 3, containing the fuel distributor, is assembled with the housing 2.
These housings are joined using flanges 4 and 5 tightened by crowns of bolts or studs. The housing 1 has a flange 6 for mounting the combined pump with the distributor on the motor. The pump is driven by means of a shaft 7 which rotates in a bearing 8. This shaft 7 has a bent part 9 on which is mounted idle, by means of a needle bearing 10 , a plate 11 held in the axial direction by ball bearings 13. This plate carries a series of toothed sectors of the same radius, arranged at an equal distance from each other along a circumference concentric with the plate 11.
These toothed sectors mesh with a series of corresponding toothed sectors carried by a plate 12 fixed to the casing 1 and arranged along a circumference concentric with this plate 12. The pistons 14 of the pump pass through the intervals between the toothed sectors of the two trays. The radii of the two series of sectors, their lengths and the angle between the axes of the plates 11 and 12 are chosen so that the teeth of one sector of the movable plate 11 engage with the teeth of the corresponding sector of the frozen plate. 12 before the previous sector of the movable plate has disengaged from the corresponding sector of the fixed plate and thus there is continuity in the transmission of the movement.
The plate 11 cannot rotate, but the bent part 9 of the shaft 7 gives it a darting movement by rotating, so that by moving this plate transmits an alternating rectilinear movement, simultaneously to each of the five pistons 14 sliding in the cylinders 15, the axes of which are also distributed around the axis of the pump shaft along the generatrices of a circular cylinder having the same axis as this shaft.
The transmission of the movement takes place by means of arms 16, integral with the plate 11 and each resting on the branches of a bent part 17, integral with the corresponding piston, respectively by a ball 18 and by a piston 19 pushed back by a res sort 20. Each piston 14 is connected with play, by means of a tenon 22 engaged in a mortise 23 to a piston 21 which slides in the same cylinder 15. Between these two pistons is formed a chamber 24 whose volume can vary thanks to this play, and which thus constitutes an elementary oil pump.
The oil is added to the pump through a hole 25 (fig. 6), drilled in the pump flange, opposite a hole made in the motor crankcase and supplied with pressurized oil by the engine lubrication circuit. This oil arrives in a capacity closed by a plug 26, passes through a filter 27 and enters the pump casing by lifting a ball valve 28 whose role is to prevent the pump from being drained of oil when stopped. .
The oil then arrives in a groove 29, ensures the. lubrication of the bearing 8 and passes through the central channel 30 drilled in the axis of the shaft 7 of the pump. At the end of this shaft is fixed, using keys 31 and a hollow screw 32, a part 33 rotating in a neck sinet 34 engaged in a tubular hub solidary of the fixed plate 1? ; the. The reaction generated in the shaft 7 by the movement of the plate 11 is received by a ball stop 35. The part 33 drives, using a claw coupling 36, the oil supply distributor 37. This distributor 37 rotates in a bearing 38 engaged in a bore of the housing 2.
It is axially pierced with an oil inlet channel 39 located opposite the channel 30 of the shaft 7 and communicating with a lateral opening of the distributor. From there, the oil arrives through channels 40 to the chambers 24. The outer face of the distributor 3 <B> 7 </B> has an annular recess 41 extended at its lower part by a recess 41a not extending over the entire circumference of the distributor, as shown in the section in fig. 7.
It will be understood that by rotating, the distributor 37 has in front of the channels 40 of the different cylinders, sometimes the light communicating with the oil inlet channel 39, sometimes the hollow 41a. And that, by the combined movements from the pistons and from the distributor, the oil is sucked through channels 30 and 39 successively by all the pistons and is discharged into the recess 41.
From the outset, the pressurized oil is directed through channel 42 to fuel distributor 43, for which it provides lubrication, and, further, through channel 44 to a regulator, for which it operates as well as. will be described later.
Moreover, the pistons 21 being driven in a reciprocating movement, this results in a variation in the volume of the chambers 45 which constitute the elementary fuel pumps. This fuel, gasoline, for example, arrives, under a certain pressure, in the pump through the connection 46 (fig. 3), passes through the filters 47 and 48 and then into the annular space 49 forming the manifold. ad mission from which it enters each chamber 45 through a groove 50 in communication with holes 51 drilled in the wall of the corresponding cylinder dre 15 and only discovered at the bottom of the suction stroke. During the discharge stroke, the fuel is sent through the valve 52 into the annular space 53 forming the discharge manifold and from there, through the filter 54, to the fuel distributor 43.
The discharge manifold 53 is placed in communication with the intake manifold 49 by a bypass device. A free udder 55 can move in one direction or the other inside a cylinder 56. On one of the faces of this piston acts the fuel pressure prevailing in the drive neck 53. At constant speed , the piston 55 is immobilized against the action of the fuel pressure by an oil mattress contained in the chamber 57 of the cylinder 56. The free piston 55, while moving, discovers or closes a slot 58 and thus allows the return of a more or less important part of the pumped fuel towards the intake drive neck 49.
The position of the free piston 55 and, consequently, the pressure of the fuel in the manifold 53 is regulated by means of the spool 59, subjected to the action of a set of levers 60-61 transmitting the variable force. supplied by a mem brane 66.
The spool 59 has an axial channel 64 communicating with a groove which, depending on the position of the spool, communicates this channel 64 either with oil inlet holes 62, or with holes 63 through which the oil can flow. escape into the housing 1. The channel 64 of the spool communicates with the chamber 57. A diaphragm \ 65, pierced with a narrow opening, prevents jolts in the transmission of pressure variations to the free piston 55.
The drawer 59 is actuated by the flexible membrane 66 (fig. 1 and 4), the central part of which is clamped between two flanges 67 and 68, and which is housed in a cavity formed between a wall of the housing 1 and a fixed cover 69 to this casing by a crown of bolts or studs.
The large diameter membrane 66 separates the cavity into two chambers 70 and 71 which can be placed by the connectors 72 and 73 (fig. 4) in communication with different sources of pressure. If only a source connected, for example, to the chamber 70 is used, the chamber 71 is brought to ambient pressure through a hole drilled in the wall of the casing.
The membrane 66 is, moreover, subjected to the action of a spring 74 adjustable from the outside of the pump by means of a screw 75 moving a sliding piston 76 without being able to turn.
The membrane 6,6 acts by a central pusher 77 on the lever 61 (fig. 1) via the ball 78.
A small flexible membrane 79 isolates the chamber 71 from the inside of the casing 1 while allowing the action of the pusher 77 on the ball 78.
The elbow lever 6.1 (fig. 1) rotating around its axis, transmits - to the lever 6.0, the thrust which it receives from the ball 78 through the intermediary of another ball 80, housed in a cage 81, forming part of a lever 8'2 (FIG. 4) articulated around the pivot 83.
This lever can be moved from outside the pump using a micrometric screw 84. The lever 82 is connected to the screw 84 by means of a rod 85 engaged in the slot of the yoke 86 and having a head that a spring housed in the screw 84 applies against the yoke 86 to keep the latter in contact with this screw 84.
The pump described is combined with a distributor which sends the fuel delivered by this pump in turn to the injectors spraying this fuel directly into the cylinders of the engine.
This distributor 43 is contained in the casing 3 and comprises a rotor 43 '(Figs. 1 and 2) driven in rotation by the oil distributor 37 by means of a claw coupling 87. The interior of the rotor 43' is switched Nic by a channel 88 with the fuel delivery manifold 53. The fuel is directed to the cylinders of the engine by pipes mounted on fittings such as 89, in the same number as the cylinders, and arranged in two rows. Openings such as 90 and 91 are made in the rotor to cooperate with channels such as 92 and 93 communicating with the fittings. These openings have the appropriate size and orientation so that the fuel supply to each cylinder takes place at the right time and for the desired time, depending on the engine timing.
The rotor 43 'rotates in a bearing 94 in which the channels 92 and 93 are drilled. Lubricating grooves 95 and 96 are formed in the rotor 43' between the rows of channels and are supplied with pressurized oil through the channel. 97 communicating with the chamber 98 supplied by the channel 42.
The inside of the pump housing 1 being at ambient pressure, it communicates with the outside via a channel 99 (fig. 1) passing through the flange 6, and also serving for the evacuation of the overflow d. oil coming from leaks to the engine crankcase. For certain positions of the pump, in particular for the inverted position, flange up, this channel cannot perform this latter role. In order to be able to ensure this evacuation in this case, the pump is combined with an auxiliary pump for drawing off oil shown in detail in FIG. 5. This com pump carries a cylinder 100 containing a piston 101 whose suction stroke is provided by a spring 102 and the delivery stroke by a pusher 103 actuated by the plate 17 and sliding in a bearing 104 mounted in the plate. fixed 12.
The oil is sucked in through the holes 105 and is discharged through the valve 106 in a pipe mounted on the fitting 107.
To avoid any danger of this exhaust pump jamming in the event of the piston 101 sticking in the cylinder 100, the pusher 103 actuates the piston 101 by means of a part 108 pressing on a spring 109, housed in the piston and resting on the bottom said housing. A stop formed by a ring Il (l prevents the spring from pushing the part <B> 108 </B> out of the piston. Of course, the spring 109 is strong enough to constantly press the part 108 on its stop in normal operation and is only compressed if the friction between the piston 10'1 and the cylinder 100 becomes excessive.
The operation of the assembly of this pump combined with the distributor is as follows: The shaft 7, in its rotational movement, imparts to the plate 11 a swaying movement which simultaneously communicates an alternating movement to all the pairs of twin pistons 14 and 21, coupled in such a way that they leave between them a variable volume chamber 24.
The oil distributor 37 is Ballé so, on the shaft 7, that the light communicating with it. the channel 39 is located in front of the channel 40 at the moment the downward movement of the corresponding udder 14 occurs. The oil arriving under pressure from the engine via channels 2'5, 29, 30, 3 @ 9 and 40 therefore immediately fills chamber 24.
During this same time, ale piston 21, dragged with piston 14 by tenon 22, creates a vacuum in chamber 45 which manifests itself at the end of travel in groove 50 and causes fuel to flow from chamber 49 and from tank. via connection 46. During the following delivery stroke, piston 21 delivers fuel from chamber 45 by lifting valve 52 in chamber 53 to a determined pressure P. The fuel is then directed through channel 88 to the distributor. and, through the openings 90 and 91, the fittings 89 and pipes following these fittings, to the injectors of the engine cylinders.
The openings 90 and 91 of the rotor 43 'and the timing of this rotor relative to the shaft 7 are chosen so that the fuel supply is carried out, for each cylinder, at the time and during the desired period according to the engine distribution.
While the pistons 14 and 21 are discharging, the oil which is in the chamber 24 is automatically brought to the pressure of the fuel contained in the chamber 45, a pressure which may be designated by P + p; P being the delivery pressure in the manifold 53, p being the pressure drop due to the valve 52 and determined by the force of the return spring of this valve. The pressure drop due to the movement of the piston 21 can be considered negligible.
It can therefore be seen that, during the intake stroke, the piston 21 is driven by the piston 14 via the tenon 22 engaged in the mortise 23, while, during the delivery stroke, the piston 14 transmits its movement to the piston 21 via the pressurized oil mattress contained in chamber 24, this mattress preventing any fuel leakage and at the same time ensuring the lubrication of piston 21.
At the same time, the oil is pumped through channel 42, chamber 98 and channel 97 to the rotor of the fuel distributor. This rotor 43 'is thus subjected to the action of the thrust of the fuel arriving inside the rotor at the pressure P and, on the other side, to the action of the pressure P + p of the oil. arriving in chamber 98. These two thrusts are very similar, the value of p possibly being low. This thrust p has the effect of supporting the rotor of the distributor by its stop on the bearing 94. In practice, the rotor of the fuel distributor is balanced whatever the value of P, which may be quite high.
In addition, fuel cannot leak to chamber 98 since the excess oil pressure p opposes it. This oil pressure is also exerted in the grooves 95 and 96, which ensures perfect lubrication of the rotor and prevents any communication between the various distribution circuits.
The pump is adjusted by a differential air pressure which manifests itself through the connections 72 and 73, on either side of the diaphragm 66. As a result of this pressure, this diaphragm undergoes a deformation which, by the play of levers 60 and <B> 61, </B> causes the> displacement of the spool 59. The spring 74 makes it possible to exert on the diaphragm an action of adjustable value in addition to the action of the pressure of air.
In addition, by means of the lever 82 and the screw 84, it is possible to modify the lever arms and, consequently, the ratio of the movements of the pusher 77 of the diaphragm and of the drawer 59.
The spool 59 therefore receives, from bottom to top, a thrust of a determined value, the relation of which to the differential air pressure appearing at the connections 72 and 73 is adjustable.
At constant speed, the spool 59 is in equilibrium under the action of the fuel pressure, transmitted by the piston 55 to the mattress, of the oil contained in the chamber 57, on the one hand, and of the thrust of the membrane 66, on the other hand. 8i, now the differential pressure acting on the membrane 66 increases, the spool 59 rises and uncovers the holes 62. Oil at the pressure P -f- p arrives through the channel 44 and is fed into the chamber. 57 through channel 64.
This oil drives the piston 55 upwards, which increases the plugging of the lumen 58 and thereby causes the fuel pressure to increase and, at the same time, the fuel pressure to increase. 'oil & flowing through channel 44.
The pressure in the chamber 57 thus increasing, the slide 59 is returned to its initial position, where the holes 62 are again closed, and where it remains in equilibrium under the action of the thrust of the membrane, subjected to the pressure. increased differential and new fuel pressure.
If the air differential pressure decreases, the spool 59 descends and uncovers the holes 63. As oil can escape from the chamber 57, the fuel pressure pushes the piston 55 downwards, which increases the opening of the valve. light 58 and drops the fuel pressure. The pressure in the chamber 57 thereby decreasing, the slide is again brought back to its initial position in which it closes the holes 63 and where it remains in equilibrium under the action of the thrust of the membrane, subjected to the pressure. reduced differential and new fuel pressure.
It can therefore be seen that each differential pressure acting on the membrane 66 corresponds to a well-determined position of the piston 55 and, consequently, to a well-defined pressure of the fuel to which a determined flow rate corresponds.
If, for any reason, an overpressure occurs in the fuel return manifold 53, the free piston 55 moves by pushing back the spool 59 and further uncovers the lumen 58 which allows a return to the intake manifold 49. more fuel and the pressure drops.
If, on the contrary, the pressure drops in the fuel delivery manifold 53, the free piston 55 rises under the effect of the thrust of the diaphragm, transmitted by the spool and the oil mattress and further closes the opening 58 bypass and the fuel pressure increases.
As has been indicated, the excess pressure p depends only on the force of the return springs of the valves 52, so that this pressure p is perfectly independent of the operating pressure of the pump, which can be very high. By an appropriate choice of the pressure p and because of the little inertia of the free piston 55, it is possible to obtain practically instantaneous regulating movements and an extreme sensitivity of the regulator thus described.
The operation of the oil drain pump shown in fig. 5 is obvious. The movable plate 11, in careful movement, constantly reciprocates the pusher <B> 103 </B> which slides in the bearing 10: 4 and moves the piston 101 in the cylinder 100. When l The oil arrives in the crankcase, at the height of the slots 105, it enters the cylinder and, at each discharge stroke, is discharged through the valve 106 to a pipe, mounted on the connector 107, which can be arranged for bring it back into the motor housing.
It is obvious that the number of cylinders 15 of the pump can be any. On the other hand, one could arrange these cylinders in line, in <B> V </B> or in star and control the pump in another way than that described.
In a variant of the described embodiment of the device, the injectors could be controlled individually, hydraulically or electrically for example. In this case the pump, which would be the same as the pump which has just been described, would not be combined with a distributor, but would be provided with an oil outlet and a fuel outlet connected, the first to an injector lubrication manifold and the second to a common supply line for the injectors.
It can be seen that the pump of the device described makes it possible to simultaneously obtain the discharge of a non-lubricating fuel at a determined pressure and the lubrication of all your moving parts by means of oil at a pressure equal to or slightly greater than that. fuel so as to prevent any fuel leakage.
The pump of the device described could for example also be used in an injection device such as that described in patent No. 247825 of the same holder.