<B>Pompe</B> d'injection. L'invention a pour objet une pompe d'in jection qui pourrait notamment être une pompe d'injection du combustible dans un moteur à combustion interne.
Cette pompe est. caractérisée, selon l'in vention, par un piston plongeur unique au quel un arbre imprime un mouvement. de ro tation continu, le mouvement de va-et-vient du piston dans son alésage étant provoqué au moyen d'un mécanisme comprenant des cames tournant avec le piston et. coopérant avec des surfaces d'appui et des saillies portées par le bâti de la pompe, le piston étant pourvu de passages de distribution par l'intermédiaire desquels la chambre de travail de .la pompe est mise successivement en communication, au cours de la rotation du piston, avec plusieurs conduits de distribution.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la pompe selon l'in vention et plusieurs variantes de détail de cette forme d'exécution.
La fil-. 1. montre, en coupe axiale, cette forme d'exécution, constituée par une pompe < l'injection de combustible pour moteur à com bustion interne.
La fig. 2 montre en coupe axiale le détail du clapet de retenue de cette forme d'exécu- tion.
Les<U>fi-.</U> 3 et 4 montrent respectivement la pompe de la fig. 1, en vue par-dessus, avec les quatre conduits de distribution allant aux quatre cylindres d'un moteur, et en coupe par IV-IV de la fig. 1.
La fig. 5 montre une coupe partielle selon V-V de la fig. 1.
Les fig. 6 et 7 montrent chacune un détail d'une variante de la pompe des fig. 1 à 5. La fig. 8 montre en coupe axiale une par tie d'une troisième variante.
Les fig. 9 et 11, enfin, montrent respecti- vement en coupe axiale, en coupe par X-X de la fig. 9 et en coupe selon XI-XI de la fig. 9, une partie d'une quatrième variante.
La pompe représentée sur les fig. 1 à comporte un arbre 1, tournant dans un palier du bâti 2 et entraînant en rotation continue le piston plongeur 5, 6 de ladite pompe.
L'extrémité de l'arbre 1 est alésée et est pourvue de fentes 3 dans lesquelles passent les bras d'un palonnier 4 engagé dans l'alé sage et relié à l'extrémité extérieure du pis ton. L'arbre 1 présente ainsi une sorte de fourchette entraînant. le palonnier en rotation tout en permettant à celui-ci de se déplacer axialement par rapport à l'arbre 1. Les bras du palonnier 4, constamment soumis à l'ac tion d'un ressort de rappel 10, portent. des cames 7 symétriques par rapport à l'axe da piston et qui glissent sur des surfaces d'appui 8 présentées par la face supérieure d'un pla teau 11. Dans ce plateau, porté par le bâti 2, sont prévus des logements recevant des galets 9.
La pompe étant destinée à un moteur à quatre cylindres, il y a deux paires de galets 9 à. 90 , comme visible fig. 4.
La. liaison entre le palonnier -1 et le piston 5, 6 est établie de façon que le piston suive les mouvements axiaux du palonnier 4 tout. en permettant à ce dernier d'effectuer un cer tain déplacement latéral par rapport au pis ton. A cet. effet, le piston 5, 6 présente à son extrémité extérieure un plateau 50 muni à, sa périphérie de dents 51 qui s'engagent dans des encoches correspondantes d'une rondelle 52 portée par le palonnier 4 et solidaire en ro tation de celui-ci avec centrage en 53. Le res sort. 10 maintient le piston 5, 6 en contact avec le palonnier 4 par l'intermédiaire d'une cuvette appuyant sur la périphérie du pla teau 50.
Grâce à cette liaison donnant lui cer tain degré de liberté latérale au palonnier, on assure un contact parfait entre les cames 7 et leurs galets 9, sans jamais engendrer de pressions latérales entre le piston 5, 6 et la paroi de l'alésage dans lequel il coulisse.
L'admission du combustible dans la cham bre de travail 20 a lieu par un orifice 21 communiquant avec une chambre d'alimenta tion 22 et commandé par le piston 5, 6. Lors de la course vers l'intérieur, c'est-à-dire la course de refoulement, ce dernier recouvre d'abord l'orifice 21, après quoi il le décou vre à nouveau, assurant le reflux vers la. chambre 22, donc l'arrêt de l'injection. Les arêtes de distribution 23, 24 du piston sont. situées dans des plans normaux à son<I>axe,</I> mais elles pourraient être obliques par rap port à celui-ci, de faon à pouvoir faire va rier le débit. et/ou l'avance ou la fin d'injec tion.
Le combustible refoulé par le piston 6 passe de la chambre 21 dans une chambre 18 en soulevant un clapet de retenue 25.
Le clapet, soumis à l'action d'un ressort de rappel 28, comporte un prolongement. cy lindrique, coulissant. dans un alésage 26 de même diamètre situé entre les chambres 18 et 20, et muni de deux canaux latéraux 27 et 271, décalés l'un par rapport. à l'autre. Il est, susceptible d'occuper des positions angulaires variables, en étant actionnable par- une com- mande 29.
Le bord 30 de l'alésage disposé du côté de la chambre. de travail \?0 est oblique par rapport. à l'axe du clapet, ce bord étanï porté par une pièce intermédiaire 31 serrée sur le corps de pompe à l'aide d'un chapeau 32 maintenu en place par un écrou :33.
Le canal 271, qui est destiné à être utilisé au démarrage, débouche directement sous la tête du clapet, et. il est de longileur suffisante pour que, pour une certaine position angu laire du clapet (fi-. 1) et celui-ci reposant sur son siège, le bord inférieur de ce canal débouche dans là chambre 20.
Le canal 27 est agencé de facon que soli extrémité supérieure soit. distante, de ladite tête, d'une distance cl (fig. 21), tandis que soli extrémité inférieure, pour la position de repos du clapet sur son siège, débouche clans la chambre<B>'</B>0 sur une hauteur k variable avec la position angulaire du clapet. Le fonctionnement de ce \clapet sera expliqué plus loin.
La. chambre 18 communique par lui con duit de refoulement unique 16 avec lin ori fice 14 de la paroi de l'alésage dans lequel coulisse le piston 5, 6 qui présente une gorge 19 et. lune rainure latérale 13 communiquant avec cette gorge. La gorge 19 coagit avec l'ori fice 14. La rainure latérale 13 vient découvrir successivement, lors de la rotation du piston, des orifices 15, au nombre de quatre, de la paroi de l'alésage, auxquels aboutissent des canaux 17 reliés aux quatre conduits de dis tribution 12.
Pour assurer l'alimentation en combusti ble de la chambre ??, la chambre 3.1, dans la quelle est monté le palonnier 4, eomniuniclue, d'une part, avec l'arrivée de combustible 35 par un clapet. d'aspiration 36 et, d'autre part, avec la chambre 22 par un clapet de refoule ment 37 et. un conduit 38.
Les mouvements du piston 5, 6 provo quent, dans la chambre 3.1, une aspiration et un refoulement du combustible vers la eliain- bre annulaire 22. Cependant, les périodes de débit à, partir de la chambre 34 n'étant pas exactement. en phase avec les périodes de rem plissage de la.
chambre 20, la chambre ?2 est reliée à lin petit accumulateur hydraulique, coiistit.ué par un piston 39 soumis à l'action d'ttn ressort 40, ce piston commandant une (itiverture de décharge 41 qu'il découvre dans sa position arrière en cas d'excès d'alimenta tion en combustible de la chambre 22.
A eliaque course du piston vers l'intérieur provoquée par le passage des deux cames 7 du palonnier 4 sur une paire de galets 9, au cours de la rotation du piston, du combusti ble est refoulé à. travers le clapet 25, puis datas le conduit 16, dans la gorge 19 et dans la rainure 13 du piston, et enfin dans l'un des conduits 12: chaque fois en effet que le piston est ainsi sollicité, 1a rainure 13 se trouve en face de l'un des quatre orifices 15 eori-espondant à l'un des conduits 12, donc à l'titi des cylindres du moteur.
Dans le cas d'une pompe présentant six eoncluits de distribution 12, notamment pour mi moteur à six cylindres, on prévoirait six rialets à soixante degrés.
Dans le cas d'une variante de la. pompe des fil,-. 1 à. 5 destinée à alimenter un moteur à. nombre impair de cylindres (1, 3, 5, ete.), on pourrait, comme montré aux fig. 6 et 7, faire comporter au piston, qui serait alors entraîné en rotation à demi-vitesse du cycle moteur, deux rainures distributrices 131 et. 132, et miuiir la pompe de deux, six ou dix galets 9 disposés par paires diamétralement opposées à 60 pour trois cylindres et à. 36 pour cinq c#,\-lindres, etc.
Dans le cas de trois cylindres, le, orifices 7.5 pourraient. alors être: soit répartis à 60 sur une denii-cireonfé- rence, la même rainure 131 ou 13., se présen tant successivement devant. les orifices 15 des conduits 12 pendant. un même cycle moteur (fi,@-. fi ) soit. uniformément répartis tout autour de l'axe du piston, les rainures diamétralement devant. les orifices de départ (fi-. 7).
Dans une variante destinée à un moteur à deux cylindres calés à 90 , le plateau 11 comporterait deux paires de galets calés à 45", le piston tournant. à demi-vitesse du cy cle moteur et. comportant deux rainures 13i, 13;,>. Quant au clapet. 25, son fonctionnement autorégulateur est le suivant,:
Dans la posi tion relative représentée sur la fig. 1 et qui correspond au démarrage du moteur, avec réalisation d'une surcharge de débit, le canal 271 est dégagé à sa partie inférieure par l'arête oblique 30, tandis qu'au contraire le canal 27 ne peut. déboucher simultanément dans les chambres 20 et 18 (h étant alors in férieur<I>à cl).</I> Si la pompe et le moteur tour nent très lentement, tout le combustible re foulé par le piston 5, 6 est amené à passer par le canal<B>271,</B> le clapet 25 étant seulement légèrement soulevé de son siège. La hauteur suivant laquelle le canal<B>27,</B> débouche dans la chambre de travail 20 est calculée de façon que la vitesse du moteur soit. limitée à une vitesse inférieure à une vitesse d'utilisation possible.
En effet, le débit de combustible aux points d'injection est supprimé dès que la vitesse moyenne de la course de.refoule ment du piston dépasse une limite donnée, car alors le déplacement du clapet. augmente, et lorsqu'il revient à sa position de repos, il produit dans le conduit 16 une réaspiration compensant ou annulant le débit de combus tible vers les injecteurs.
Le moteur étant en marche, on tourne la commande 29 pour amener le clapet 25 dans une position telle que celle représentée sur la fig. 2, où l'on voit. que la rainure de dé marrage 2.71 ne vient plus déboucher dans la chambre 20 et ne peut. plus livrer passage au combustible. Par contre, la rainure 27, des tinée au fonctionnement normal du moteur, est alors suffisamment dégagée pour permet tre le passage du combustible, mais le débit. qui s'établit à ce moment. est toujours dimi nué d'un volume correspondant à la dis tance d.
En effet, lorsque le clapet revient sur son siège, il se produit toujours, dans le conduit de refoulement., une réaspiration d'un vol-Lune égal à celui du volume du prolongement cy lindrique du clapet sur la distance d. Cette distance correspond donc bien à un débit sup plémentaire de démarrage. . Tant que la vitesse du moteur, donc celle de la pompe, est inférieure à une valeur don née, le clapet 25 est seulement soulevé de la. hauteur d, auquel cas le combustible est libre ment délivré à travers le canal 27 (fig. ?) pendant la eourse active du piston 5, 6.
Lors que la vitesse moyenne de la course vers l'in térieur du piston dépasse la limite donnée, la résultantedesforces livdrodynamiques agissant sur le clapet 25 surmonte la force du ressort 28 pour soulever ce clapet et supprimer la ecmmunication entre la rainure 27 et la. cham bre 20.
Dans ce dernier cas, le débit aux injee- teurs est. supprimé, car le mouvement du pro longement cylindrique du clapet dans son alésage produit, air retour dudit clapet à. sa position de repos lors de la course vers l'ex térieur suivante du piston, une réaspiration correspondante dans le conduit de refoule ment 16, de sorte que la course vers l'inté rieur suivante du piston a. seulement pour effet. de combler le vide ainsi créé, d'où l'ac tion régulatrice cherchée, par coupure du dé bit.
Cette action régulatrice dépend de la perte de charge créée à l'entrée du canal 27, c'est- à-dire de la hauteur lz. En effet, la section de passage du liquide vers ledit, canal, au mo ment où le passage est rendu libre par le sou lèvement du clapet de la. hauteur d, est. fonc tion de la. hauteur (h-d). En tournant le clapet. à. l'aide de l'organe de commande 29, on modifie la. hauteur (h-d) et., par là. même, la vitesse dit piston à partir de laquelle le clapet. se déplace jusqu'à un point où il coupe le débit comme indiqué ci-dessus.
Les cames 7 ont tin profil comprenant. deux zones cc et. b assurant, respectivement, lors de la course vers l'intérieur du piston, d'abord un déplacement rapide et ensuite un déplacement plu; lent. de ce piston 5, 6.
En effet, le débit de la course vers l'inté rieur du piston :5, 6 correspond, pendant. la période de démarrage, à l'injection du débit supplémentaire à travers le canal 2'7i, injec tion dont. il v a intérêt. à accélérer la vitesse propre, compte tenu de ce que le moteur tourne alors à un faible régime.
En marche normale, ce début de course s'opère sans pres sion appréciable, car il correspond au dépla cement. du clapet ?5 compensant le volume de réaspiration correspondant à la hauteur (fig. 2), de telle sorte que l'accélération du piston ne présente aucun inconvénient, mal gré le régime de vitesse phis élevé du moteur. L'injection normale ne se produit qu'après que le clapet s'est déplacé de la hauteur (l et que la partie a du profil de la came a déjà été dépassée, de sorte que le piston est alors sollicité à une allure plus modérée.
Dans la pompe des fig. 1 à 5, en raison de la symétrie des deux cames pontées par le palonnier, et de la symétrie correspondante des galets, chaque déplacement du piston 5, 6 est obligatoirement répété après que ce pis ton a tourné de 180 . Dans certains cas, ceci pourrait rendre difficile la répartition cor recte des injections.
La variante de la pompe des fig. 1 à 5 montrée à la fig. 8 ne présente pas cette limi tation. Dans cette variante, les deux cames 7 portées de part et d'autre de l'axe du piston par le palonnier 4 sont. à des distances diffé rentes de cet axe, et les galets de chaque paire sont disposés de façon correspondante. Ainsi, chaque paire de galets ne provoque qu'une course du piston par tour de celui-ci.
En effet, après rotation de 180 , les cames 7 ne rencontrent plus les galets, mais demeurent en contact avec les surfaces d'appui 8 du pla teau 1.7.. Le plateau 11 peut. tourner et est pourvu d'une denture avec laquelle engage une vis sans fin 50, laquelle permet de régler la. position angulaire du plateau autour de l'axe du piston, et. ainsi de modifier l'avance à l'injection.
La variante de la pompe des fi-. 1 à 5 illustrée sur les fi-. 9 à. 77 est agencée pour permettre au piston de ne pas provoquer de débit pour certaines de ses courses. Dans cette variante, la tête du piston :5, 6 est pourvue d'une rainure latérale<B>61</B> disposée de façon telle que lors d'une des courses vers l'inté rieur du piston, cette rainure coopère avec l'orifice d'admission 21 de façon que pendant.
EMI0005.0001
cette <SEP> course, <SEP> la <SEP> chambre <SEP> de <SEP> travail <SEP> 20 <SEP> reste
<tb> constamment <SEP> en <SEP> communication <SEP> avec <SEP> l'orifice
<tb> '_'l, <SEP> clé <SEP> sorte <SEP> chie <SEP> la. <SEP> pompe <SEP> ne <SEP> débitera <SEP> pas <SEP> pen llant <SEP> cette <SEP> course.
<tb> Si, <SEP> par <SEP> exemple, <SEP> cette <SEP> variante <SEP> était. <SEP> desti née <SEP> à <SEP> un <SEP> moteur <SEP> à. <SEP> deux <SEP> cylindres <SEP> nécessitant
<tb> des <SEP> injections <SEP> à. <SEP> 90 , <SEP> on <SEP> la <SEP> munirait <SEP> de <SEP> deux
<tb> haires <SEP> de <SEP> galets <SEP> opposés <SEP> 9 <SEP> à <SEP> 90 , <SEP> et <SEP> son <SEP> pis ton <SEP> i, <SEP> 6 <SEP> serait <SEP> pourvu <SEP> d'une <SEP> rainure <SEP> latérale
<tb> <B>61</B> <SEP> coopérant.
<SEP> avec <SEP> deux <SEP> orifices <SEP> d'admission
<tb> '21 <SEP> disposés <SEP> à. <SEP> 90 <SEP> l'un <SEP> de <SEP> l'autre.
<tb> 1)e <SEP> cette <SEP> manière, <SEP> deux <SEP> des <SEP> courses <SEP> vers
<tb> l'intérieur <SEP> du <SEP> piston <SEP> seraient <SEP> inefficaces, <SEP> cor respondant <SEP> au <SEP> passage <SEP> de <SEP> la <SEP> rainure <SEP> 61 <SEP> de vant <SEP> les <SEP> orifices <SEP> 21, <SEP> tandis <SEP> que <SEP> les <SEP> deux <SEP> au tres, <SEP> se <SEP> présentant <SEP> dans <SEP> le <SEP> cycle <SEP> à <SEP> 90 <SEP> l'une
<tb> de <SEP> l'autre, <SEP> permettraient <SEP> d'assurer <SEP> l'injection
<tb> (correcte.
<tb> On <SEP> pourrait.
<SEP> également <SEP> agencer <SEP> cette <SEP> va riante <SEP> de <SEP> façon <SEP> qu'elle <SEP> convienne <SEP> à <SEP> des <SEP> mo teurs <SEP> à, <SEP> un <SEP> cylindre <SEP> ou <SEP> à <SEP> deux <SEP> cylindres <SEP> à
<tb> 90@ , <SEP> ou <SEP> à <SEP> trois <SEP> cylindres <SEP> à. <SEP> 60 <SEP> out <SEP> à <SEP> 1.20 , <SEP> ou
<tb> à <SEP> cinq <SEP> cylindres, <SEP> et.c.
<tb> En.
<SEP> outre, <SEP> le <SEP> plateau <SEP> 11 <SEP> de <SEP> cette <SEP> variante
<tb> est <SEP> monté <SEP> de <SEP> façon <SEP> à <SEP> pouvoir <SEP> tourner <SEP> autour
<tb> (1c <SEP> l'axe <SEP> clui <SEP> piston <SEP> et <SEP> porte <SEP> à <SEP> sa <SEP> périphérie
<tb> une <SEP> denture <SEP> avec <SEP> laquelle <SEP> engage <SEP> urne <SEP> vis <SEP> sans
<tb> iiii <SEP> 60, <SEP> laquelle <SEP> est <SEP> entraînée <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> l'ar bre <SEP> 1 <SEP> clé <SEP> Tacon <SEP> que <SEP> le <SEP> plateau <SEP> 11 <SEP> soit, <SEP> animé
<tb> dune <SEP> rotation <SEP> continue <SEP> en <SEP> sens <SEP> opposé <SEP> à <SEP> celle
<tb> du <SEP> piston, <SEP> le <SEP> rapport <SEP> des <SEP> vitesses <SEP> étant, <SEP> diffé rent <SEP> de <SEP> l'unité.
<SEP> Grâce <SEP> à <SEP> cette <SEP> particularité,
<tb> la <SEP> variante <SEP> des <SEP> fig. <SEP> 9 <SEP> à <SEP> 11 <SEP> peut <SEP> facilement
<tb> être <SEP> agencée <SEP> de <SEP> façon <SEP> à <SEP> convenir <SEP> pour <SEP> des
<tb> moteurs <SEP> ayant. <SEP> un <SEP> plu <SEP> grand <SEP> nombre <SEP> de
<tb> cylindres.