Pompe alternative autorégulatrice L'invention a pour objet une pompe alternative autorégulatrice, c'est-à-dire à une pompe dont le débit par cycle, au moins à partir d'une vitesse d'entrainement déterminée de la pompe, diminue lorsque cette vitesse augmente, par exemple une pompe alternative autorégulatrice servant de pompe d'injection de combustible dans un moteur, tant à explosion qu'à combustion progressive.
La pompe alternative autorégulatrice qui com porte, pour régler la quantité de liquide débitée à chaque cycle, un organe mobile ayant la forme d'un piston auxiliaire accomplissant sa course d'aller sous l'effet de la pression du liquide refoulé par le piston principal de la pompe à l'encontre d'une force de rappel, et caractérisée en ce que l'organe mobile, à la fin d'une première partie de sa course de retour, pendant laquelle il refoule du liquide à travers un étranglement d'un canal provoquant un freinage de l'organe mobile, commande un agrandissement de la section d'écoulement du liquide refoulé par lui, pro duisant ainsi une accélération brusque de sa course de retour.
Les fig. 1 à 4 du dessin ci-annexé montrent, à titre d'exemple, schématiquement et en coupe axiale, quatre pompes d'injection de combustible établies selon quatre formes d'exécution différentes.
La pompe représentée par la fig. 1 comporte un cylindre 1 dans lequel travaille un piston 2 entramé par exemple par une came non représentée, avec une vitesse qui est proportionnelle à celle du moteur sur lequel est montée la pompe pour assurer l'injection du combustible dans le ou les cylindres du moteur. Ledit piston 2 constitue le piston princi pal de la pompe. Ce piston commande une lumière 3 par laquelle débouche le conduit d'alimentation 4 dans le cylindre 1 de la pompe.
Une pompe de transfert non représentée puise le combustible dans un réservoir, également non représenté, pour le re fouler, à travers le conduit 4, dans le cylindre 1 lorsque le piston 2 se trouve dans sa position la plus basse (dans son point mort extérieur) pour laquelle il démasque la lumière 3.
Afin d'obtenir une régulation automatique du débit, on fait déplacer, par au moins une partie du combustible refoulé par le piston 2 lors de sa course de refoulement (course ascendante) et après, la fer meture de la lumière 3, un organe mobile, ayant la forme d'un piston auxiliaire et ci-après désigné brièvement par navette , qui peut coulisser contre l'action d'un ressort de rappel 6 à l'intérieur d'un cylindre 7 divisant ainsi celui-ci en deux chambres <I>7a</I> et<I>7b</I> dont la chambre<I>7a</I> est reliée, par un canal 10, contenant un clapet anti-retour 11, au cylindre 1 de la pompe, tandis que, sur l'autre chambre 7b,
est disposé le conduit de refoulement 15 de la pompe comportant un clapet anti-retour 16 et relié à l'in jecteur ou aux injecteurs devant être alimentés par la pompe.
En outre, du cylindre 7 part un canal d'échappe ment 17 qui est ouvert par la navette 5 lorsque celle-ci a accompli, en comprimant le ressort 6, une certaine course d'aller à l'intérieur du cylindre 7, ce qui détermine la position la plus haute de la navette 5 à l'intérieur du cylindre 7, tandis que la position la plus basse (ou position de repos) de la navette est déterminée par l'application d'une butée 18a, que présente l'extrémité inférieure de la na vette 5, contre le fond 18b du cylindre 7.
Lors de la descente (course d'aspiration) du pis ton 2 de la pompe, la navette 5 descend également et refoule, après avoir fermé le canal d'échappement 17, le liquide qui est renfermé dans la chambre 7a du cylindre 7 et qui ne peut retourner, en raison de l'existence du clapet anti-retour 11, dans le cylindre 1 de la pompe, à travers un canal 9 muni d'un étran glement 8, de préférence réglable par une vis-poin- teau 19, dans la chambre 7b du cylindre 7.
Ce même canal est commandé par un dispositif obturateur, en l'occurrence un tiroir 12, qui ferme le canal 9 pen dant la course de refoulement du piston 2 permet tant ainsi à la navette 5 d'accomplir sa course d'aller dans le cylindre 7 et\qui ouvre ledit canal 9 pendant la course d'aspiration du piston 2 permettant ainsi à la navette 5 de refouler le combustible, renfermé dans la chambre 7a, à travers le conduit 9.
Afin de commander le tiroir 12, en fonction des mouvements ascendants et descendants du piston 2 de la pompe comme il vient d'être dit, une partie du combustible refoulé par le piston 2 de la pompe, lors de sa course ascendante, passe à travers un canal 13 sous le tiroir 12 pour déplacer ainsi le tiroir dans son cylindre 44, contre l'action d'un ressort de rappel 14, dans une position pour la quelle le tiroir est appliqué contre une butée 43 et pour laquelle il ferme le canal 9.
Dès le début de la course descendante du piston 2, le ressort 14 repousse le tiroir 12 dans une position pour laquelle la gorge 12a, pratiquée dans le tiroir, se trouve dans la prolongation du canal 9 ouvrant ainsi celui-ci et pour laquelle l'extrémité inférieure du tiroir s'appli que contre le fond 12b du cylindre 44.
En plus du canal comportant l'étranglement 8, au moins une lumière de sortie supplémentaire 70 est commandée de façon telle par la navette 5 qu'elle s'ouvre après que la navette a parcouru une première partie de sa course de retour. De préfé rence, cette lumière supplémentaire 70 est pratiquée dans la paroi du cylindre 7 à un niveau légèrement inférieur au niveau où se trouve l'extrémité supé rieure 71 de la navette 5 lorsque celle-ci se trouve dans sa position haute dans le cylindre 7. La dis tance entre le niveau où se trouve l'extrémité 71 de la navette 5 pour la position haute de celle-ci, et le niveau où la navette, à la fin de la première partie de sa course descendante, commence à ouvrir la lumière 70, est désignée par la lettre a.
D'autre part, on a désigné par b la distance qui sépare, dans la position haute de la navette 5, la butée 18a de celle-ci d'avec le fond 18b du cylindre 7, cette dis tance étant égale à la course maximum de la navette.
La lumière 70 est reliée, à l'aide d'un conduit d'échappement 72,à un endroit du canal 9 qui se trouve entre le tiroir 12 et l'étranglement 8.
Le fonctionnement de la pompe telle que repré sentée par la fig. 1 est le suivant Quand le piston 2 monte de sa position la plus basse, il ferme d'abord la lumière 3 du conduit 4 et le liquide contenu dans le cylindre 1 est com primé et commence par soulever le tiroir 12 qui ferme le canal 9. Quand le tiroir 12 est arrivé sur sa butée 43, le liquide refoulé par le piston 2 qui continue son mouvement ascendant ouvre le clapet anti-retour 11 et rentre dans la chambre 7a du cy lindre 7. La navette 5 est ainsi soulevée dans son cylindre 7. Le liquide contenu dans la chambre 7b, ne pouvant s'échapper que par le conduit de refou lement 15, soulève le clapet de retenue 16 et arrive ainsi à l'injecteur ou aux injecteurs branchés sur le conduit 15.
Lorsque le canal d'échappement 17 est démasqué par la navette 5, celle-ci s'arrête dans la position indiquée par la fig. 1, c'est-à-dire dans une position pour laquelle l'extrémité supérieure 71 de la navette se trouve au-dessus de la lumière 70, celle-ci étant fermée par la navette. Le refoulement du liquide hors du compartiment 7b vers les injec teurs s'arrête en même temps que la navette 5.
Lorsque le piston 2 commence sa course descen dante; le tiroir 12 ouvre le canal 9 et la navette 5 peut également descendre dans le cylindre 7 en re foulant le liquide contenu dans la chambre 7a, par le canal 9 et l'étranglement 8, dans la chambre 7b, le clapet 11 étant fermé. Bien entendu, ce refoulement ne commence pratiquement qu'au moment où la navette 5 a fermé le canal 17 dont la hauteur, en réalité, vient en déduction de la première partie a du mouvement descendant de la navette 5. Une fois le conduit 17 fermé, le mouvement descendant de la navette 5 est fortement ralenti pendant que la navette parcourt ladite partie a de son mouvement descendant.
Cependant, dès que la navette démasque la lumière 70, le liquide se trouvant à ce moment encore dans la chambre 7a peut entrer directement, par le canal 72 et la lumière 70, dans la chambre 7b, de sorte que le freinage du piston 5, dû à l'étranglement 8, est supprimé à partir du moment où a lieu ledit démarquage. Le ressort 6 se détend donc brusquement et la navette parcourt très rapi dement la distance<I>b - a.</I>
Par un ajustage approprié de l'étranglement 8, on peut obtenir que, d'une part, le temps t1 que la navette met pour parcourir la première partie de sa course descendante ayant la longueur a soit très long par rapport au temps t,, que la navette met pour parcourir la deuxième partie de sa course descen dante égale<I>à b - a</I> et qu'en même temps la quantité de combustible que la navette refoule pendant la première partie a de sa course dans le compartiment 7b soit peu importante, par exemple égale ou même inférieure à la quantité de combustible nécessaire pour l'entretien de la marche à vide du moteur.
On obtient, de cette façon, une autorégulation de la quantité du combustible à injecter qui possède une très grande finesse.
On désigne par & le temps que le piston 2 met pour accomplir sa course d'aspiration (course des- cendante) dans le cylindre 1, y compris le temps d'arrêt éventuel du piston 2 dans son point mort bas. -a devient d'autant plus court que. la vitesse d'entraînement du piston 2 de la pompe devient grande.
Le temps que la navette 5 met pour descen dre de sa position haute (représentée par la fig. 1) dans sa position basse pour laquelle sa butée 18a s'applique contre le fond 18b du cylindre 7 est égal à la somme de t, -f- t,,, somme dans laquelle t, est un multiple de<U>t.,.</U> Aussi longtemps que t1 -I- t., >,a , la navette 5 transfère, pendant chaque cycle de la pompe, dans la chambre 7b, un volume qui corres pond à la course b de la navette.
Ce même volume est ensuite, pendant la montée consécutive de la navette 5, refoulé par celle-ci vers les injecteurs.
Si le temps<B>0,</B> par suite d'une augmentation de la vitesse d'entraînement de la pompe, devient infé rieur à t, -i- t",, la course descendante de la navette 5 est diminuée par la butée liquide qui se forme sous la navette 5 par suite du fait que le piston 2 commence déjà une nouvelle course ascendante avant que la navette 5 soit descendue jusqu'au fond de son cylindre 7.
Si # & devient égal à tl, la course de la navette 5 vers le bas n'est plus égale qu'à a et la quantité du combustible transféré dans le comparti ment 7b ne correspond plus qu'à un volume extrê mement réduit qui peut être fixé par construction à la quantité nécessaire à la marche à vide du mo teur à une vitesse plafond déterminée.
Etant donné que t_, est très court, on obtient donc, pour une accélération relativement légère de la vitesse du pis ton 2 au-delà de la vitesse pour laquelle 1 était en core égal à t, -I- t, une très importante réduction de la course de la navette et par conséquent du volume de combustible transféré dans la chambre 7b. Si a devient inférieur à tl, la quantité injectée est inférieure à la quantité nécessaire pour la marche à vide du moteur à la vitesse plafond.
Dans ce qui précède, on a examiné les varia tions que subit la quantité du combustible injecté à partir d'un état de marche du moteur pour lequel la navette redescend à chaque cycle sur sa butée solide 18b assurant ainsi l'injection d'une quantité maximum de combustible par cycle. Cependant nor malement, c'est-à-dire pour des couples moteurs qui se trouvent entre le couple maximum et le couple correspondant à la marche à vide pour une vitesse très légèrement au-dessous de la vitesse plafond don née par un ajustage déterminé de l'étranglement 8, on obtient un état d'équilibre pour lequel la course descendante de la navette 5 est raccourcie par le jeu de la butée liquide, ce raccourcissement étant d'au tant plus grand que le couple, et par conséquent la charge pour la vitesse considérée, s'approchent da vantage de la marche à vide.
De toute façon, si on part d'une marche à vitesse déterminée et à couple maximum pour la quelle la position inférieure de la navette 5 est déterminée par la butée solide 18b, ou si on part d'une marche à pratiquement la même vitesse et couple intermédiaire pour laquelle la position infé rieure de la navette 5 est déterminée par une butée liquide plus ou moins importante (la position basse de la navette est indiquée dans ce dernier cas par exemple par la ligne mixte ayant une distance ba de la butée 18a lorsque la navette est dans sa posi tion haute), chaque fois, par suite de la valeur très réduite du temps t., (couple maximum)
ou td (couple réduit correspondant à la distance ba), une légère augmentation de la vitesse' d'entraînement de la pompe, due à une diminution de la charge du moteur, fait accroître très rapidement la butée liquide et fait ainsi réduire la quantité injectée, par cycle, à une valeur correspondante à la marche à vide ou même au-dessous de cette valeur.
Dans ce qui précède, on a considéré le fonc tionnement de la pompe pour une vitesse donnée correspondant à un ajustage déterminé de l'étrangle ment 8. Lorsqu'on veut changer cette vitesse, on n'a qu'à changer l'ajustage de l'étranglement 8, ce qui détermine une autre vitesse plafond et pratiquement en même temps les vitesses de marche, étant donné que<B>-</B>l'écart entre celles-ci et la vitesse plafond est minime en raison de la très courte durée de t., ou t., .
On conçoit donc qu'on obtient une très grande finesse de l'auto-régulation du débit de la pompe pour toutes les vitesses que l'on peut ajuster à vo lonté par le réglage de l'étranglement 8. Cette finesse est due au fait que la loi, en fonction de la course, de la variation des vitesses avec lesquelles la navette 5 descend dans son cylindre, au lieu d'être continue présente une discontinuité permettant à la vitesse de passer brusquement d'une valeur faible à une valeur élevée. En d'autres termes, la butée liquide produit son effet plafond sur la course<I>b - a</I> ou bd <I>- a</I> parcourue dans un temps extrêmement court.
La pompe représentée par la fig. 2 se distingue de celle représentée par la fig. 1, notamment par le fait que le combustible refoulé par la navette 5, lors de la première partie a de sa course de retour, au lieu d'être transvasé dans la chambre 7b est ren voyé hors de la pompe à travers une prolongation 9a du canal 9, par exemple au réservoir, de sorte que cette quantité n'intervient plus du tout dans la régulation du débit de la pompe.
Par conséquent, le débit de la pompe vers l'injecteur ou les injec teurs tombe de sa valeur maximum ou intermédiaire à la valeur 0 lorsque l'entraînement de la pompe accélère, au-delà d'une vitesse donnée, d'une valeur qui correspond au laps de temps très réduit t, ou <I><U>La.</U></I>
Par suite de la suppression de tout transfert de combustible dans<B>là</B> chambre 7b lors de la première partie a de sa course de retour, c'est-à-dire lors de la partie de la course pendant laquelle l'étranglement 8 détermine le freinage de la descente de la navette 5, on évite également que la dépression variable dans la chambre 7b ne puisse avoir un effet perturbateur sur ledit effet de freinage, et, par conséquent, sur l'auto régulation.
Le canal 9 communique, entre le tiroir 12d et l'étranglement 8 situé dans sa prolongation 9a, avec un canal 72a qui débouche dans le cylindre 7 par la lumière 70.
Afin d'éviter que, lors du début du mouvement ascendant de la navette 5, la chambre 7b ne com munique, par le canal 72a, avec la branche 9a du canal 9, ce qui empêcherait la navette 5 de refouler le combustible se trouvant dans le compartiment 7b à travers le conduit 15 vers l'injecteur ou les injec teurs, le tiroir 12d est prolongé pour commander, non seulement le canal 9, mais également le canal 72a. Par conséquent, ce tiroir 12d, dès le début du mouvement ascendant du piston 2 de la pompe et avant le début du mouvement ascendant de la navette 5, ferme à la fois les canaux 9 et 72a et ouvre ces canaux à l'aide de ses gorges 12e et 121 seulement au moment où le piston 2 commence son mouvement descendant consécutif.
Le fonctionnement de la pompe représentée par la fia. 2 ressort clairement de ce qui précède, de sorte qu'il semble inutile d'entrer à son sujet dans des explications complémentaires.
Dans une variante des pompes qui viennent d'être décrites, le canal 72 ou le canal 72a-peut également comporter un étranglement, éventuellement même réglable, mais dont la section doit de toute façon être supérieure à la section de l'étranglement 8. Dans une autre variante, la navette 5 démasque, l'une après l'autre, lors de sa course descendante, plusieurs lumières 70, ce quia pour effet que la courbe repré sentant, en fonction de la course descendante, la variation des vitesses de la navette 5 présente plu sieurs étages à chacun desquels la vitesse de la navette passe brusquement d'une valeur inférieure à une valeur supérieure.
Dans la pompe représentée par la fig. 3, on fait déboucher, par des lumières<I>c et d,</I> dans la chambre inférieure 7a du cylindre 7, à des niveaux différents, mais tous les deux inférieurs au niveau de l'embou chure du canal d'échappement 17, les deux canaux 9 et 9a parmi lesquels le canal 9a comporte une sec tion fortement étranglée tandis que le canal 9 ne com porte pas de section étranglée. Lors du mouvement ascendant du piston 2 de la pompe, les canaux 9 et 9a sont fermés par un tiroir 12g, tandis qu'ils sont ouverts, par ce même tiroir présentant, à cet effet, des gorges 12h et 12i, lors du mouvement descen dant du piston 2.
Afin que le tiroir puisse travailler de cette façon, son extrémité inférieure s'étend jus que dans l'intérieur du cylindre 1 de la pompe, de sorte que la pression qui, lors du mouvement ascen dant du piston 2, se produit dans ce cylindre, pousse le tiroir vers le haut, à l'encontre d'un ressort 14 jusqu'à ce que l'extrémité supérieure du tiroir s'appli que contre une butée 43. Pendant la course descen dante du piston 2, c'est le ressort 14 qui ramène le tiroir 12 dans la position indiquée par la fig. 3 et pour laquelle l'extrémité inférieure du tiroir s'ap plique contre un épaulement 73 prévu à l'intérieur du cylindre 1.
Le canal 9, dont l'embouchure c dans la cham bre<I>7a</I> se trouve au-dessous de l'embouchure<I>d</I> du canal 9a dans cette même chambre, communique, à son autre extrémité, par une lumière e avec la cham bre supérieure 7b du cylindre 7, tandis que le canal 9a, par son extrémité opposée à celle d avec laquelle il débouche dans la chambre 7a, communique avec l'extérieur, ce qui n'est pas représenté dans le dessin.
Les lumières c, d et e sont disposées de façon telle dans la paroi du cylindre 7 que la navette 5 ferme la lumière e du conduit 9, lorsqu'elle est dans sa position la plus élevée indiquée par des traits mixtes, et qu'elle ouvre cette lumière au même mo ment où, lors de sa course descendante, elle ferme la lumière d du conduit 9a.
Par conséquent, lorsque la navette 5 descend, sous l'effet du ressort de rappel 6, dans le cylindre 7, descente qui débute lorsque le piston 2 commence également son mouvement descendant, la navette 5, après avoir fermé le canal d'échappement 17, refoule d'abord le liquide contenu dans la chambre 7a exclu sivement à travers le conduit 9a, la lumière e du conduit 9 étant encore fermée par la navette 5 au début de son mouvement descendant. Quand la na vette ferme, à la fin de la première partie de son mouvement descendant, l'embouchure d du canal 9a, elle ouvre en même temps la lumière e du canal 9, de sorte que, pendant la deuxième partie de son mouvement descendant, elle refoule le liquide encore contenu dans la chambre 7a exclusivement par le canal 9 dans la chambre 7b.
La position la plus basse possible de la navette 5 dans le cylindre 7 est déterminée par l'applica tion du fond de la navette contre le fond 18b du cylindre 7.
Le conduit 9a présente un étranglement 8a sus ceptible d'être réglé par une vis-pointeau 23. Le fonctionnement de cette pompe correspond à celui de la pompe représentée par la fig. 2. Au début de la course descendante de la navette 5, sa vitesse est fortement freinée étant donné que le liquide refoulé par la navette doit passer par l'étranglement 8a. Une fois la lumière e ouverte et la lumière d fer mée, la section d'écoulement du liquide refoulé par la navette 5 est agrandie, parce que la section du canal 9 est bien supérieure à celle de l'étranglement 8a, et par conséquent le mouvement descendant de la navette est brusquement accéléré.
Par le jeu de la butée liquide qui se forme à partir d'une cer taine vitesse à l'intérieur de la chambre 7a, et par le réglage de l'étranglement 8a, on obtient une autorégulation toutes vitesses . La fermeture du canal 9a par la navette 5 a l'avantage d'éviter toute fuite à travers l'étranglement 8a lors de la deuxième partie de la descente de la navette 5.
La pompe représentée par la fig. 4 se distingue de celle représentée par la fig. 3 en ce que le canal 9a comporte, à sa sortie vers l'extérieur, un étran glement fixe 8b et le canal 9 comporte un étrangle ment 8c réglable par une vis-pointeau 74. On obtient ainsi, à la place du réglage toutes vitesses , un réglage plafond.
En effet, lorsque la vitesse d'entraî nement du piston 2 de la pompe par le moteur devient si grande que la navette 5, grâce au freinage auquel est soumise sa première partie de descente par suite de la présence de l'étranglement 8b, dont la section doit toujours rester inférieure à celle de l'étranglement 8c réglé, ne peut plus ouvrir la lu mière e avant que le piston 2 commence une nou velle course ascendante, toute injection de combus tible par la pompe cesse. Cette vitesse est donc une vitesse plafond que le moteur ne peut en aucune façon dépasser.
Par contre, au-dessous de cette vitesse plafond, la présence de l'étranglement 8c dans le canal 9 al longe le temps pendant lequel la navette 5 peut transvaser vers la chambre 7b (après avoir ouvert la lumière e et fermé la lumière d) le combustible se trouvant dans la chambre 7a. On obtient ainsi une plus grande précision dans la détermination de la quantité de combustible transvasée, notamment pour des moteurs à régime élevé.
On pourrait également régler à la fois les étran glements 8b et 8c. Dans ce cas, avantageusement on relie les moyens qui commandent ces étranglements, et cela de façon telle que la vitesse de descente de la navette pendant la première partie de sa course descendante soit, de toute façon, inférieure à la vitesse pendant la deuxième partie de sa course descendante. On réaliserait ainsi, au moins dans une certaine zone de vitesses, un réglage toutes vites ses tout en adaptant ce réglage aux divers régimes du moteur.
Dans une variante des pompes représentées par les fig. 3 et 4, le canal 9a, au lieu de communiquer avec l'extérieur communique également avec la chambre supérieure 7b du cylindre 7 de la navette 5 à un endroit où la navette ne peut interrompre la communication entre le ' canal 9a et la cham bre 7b.
Self-regulating reciprocating pump The subject of the invention is a self-regulating reciprocating pump, that is to say to a pump whose flow rate per cycle, at least from a determined driving speed of the pump, decreases when this speed increases, for example a self-regulating reciprocating pump serving as a fuel injection pump in an engine, both explosion and progressive combustion.
The self-regulating reciprocating pump which comprises, to adjust the quantity of liquid delivered at each cycle, a movable member in the form of an auxiliary piston carrying out its outward stroke under the effect of the pressure of the liquid delivered by the main piston of the pump against a restoring force, and characterized in that the movable member, at the end of a first part of its return stroke, during which it delivers liquid through a constriction of a channel causing braking of the movable member, controls an enlargement of the flow section of the liquid discharged by it, thus producing a sudden acceleration of its return stroke.
Figs. 1 to 4 of the accompanying drawing show, by way of example, diagrammatically and in axial section, four fuel injection pumps established according to four different embodiments.
The pump shown in FIG. 1 comprises a cylinder 1 in which a piston 2 works, for example driven by a cam not shown, with a speed which is proportional to that of the engine on which the pump is mounted to ensure the injection of fuel into the cylinder or cylinders of the engine . Said piston 2 constitutes the main piston of the pump. This piston controls a port 3 through which the supply duct 4 opens into the cylinder 1 of the pump.
A transfer pump (not shown) draws fuel from a tank, also not shown, in order to re-press it, through pipe 4, into cylinder 1 when piston 2 is in its lowest position (in its external dead center ) for which it unmasks the light 3.
In order to obtain automatic regulation of the flow, at least part of the fuel delivered by piston 2 is moved during its delivery stroke (upstroke) and afterwards, the iron puts light 3, a movable member , having the form of an auxiliary piston and hereinafter briefly referred to as a shuttle, which can slide against the action of a return spring 6 inside a cylinder 7, thus dividing the latter into two chambers < I> 7a </I> and <I> 7b </I> whose chamber <I> 7a </I> is connected, by a channel 10, containing a non-return valve 11, to cylinder 1 of the pump, while, on the other chamber 7b,
the delivery pipe 15 of the pump is arranged, comprising a non-return valve 16 and connected to the injector or to the injectors to be supplied by the pump.
In addition, from the cylinder 7 leaves an exhaust channel 17 which is opened by the shuttle 5 when the latter has accomplished, by compressing the spring 6, a certain stroke to go inside the cylinder 7, which determines the highest position of the shuttle 5 inside the cylinder 7, while the lowest position (or rest position) of the shuttle is determined by the application of a stop 18a, presented by the lower end of the boat 5, against the bottom 18b of the cylinder 7.
During the descent (suction stroke) of the pump 2 of the pump, the shuttle 5 also descends and delivers, after closing the exhaust channel 17, the liquid which is contained in the chamber 7a of the cylinder 7 and which cannot return, due to the existence of the non-return valve 11, in the cylinder 1 of the pump, through a channel 9 provided with a lock 8, preferably adjustable by a screw-pin 19, in chamber 7b of cylinder 7.
This same channel is controlled by a shutter device, in this case a slide 12, which closes the channel 9 during the delivery stroke of the piston 2, thus allowing the shuttle 5 to complete its stroke to go into the cylinder. 7 and \ which opens said channel 9 during the suction stroke of the piston 2, thus allowing the shuttle 5 to deliver the fuel, enclosed in the chamber 7a, through the duct 9.
In order to control the spool 12, as a function of the upward and downward movements of the pump piston 2 as has just been said, part of the fuel delivered by the pump piston 2, during its upward stroke, passes through a channel 13 under the drawer 12 to thus move the drawer in its cylinder 44, against the action of a return spring 14, in a position in which the drawer is pressed against a stop 43 and for which it closes the channel 9.
From the start of the downward stroke of the piston 2, the spring 14 pushes the spool 12 back into a position for which the groove 12a, made in the spool, is located in the extension of the channel 9 thus opening the latter and for which the lower end of the drawer rests against the bottom 12b of cylinder 44.
In addition to the channel comprising the constriction 8, at least one additional exit lumen 70 is controlled in such a way by the shuttle 5 that it opens after the shuttle has traveled a first part of its return stroke. Preferably, this additional slot 70 is made in the wall of cylinder 7 at a level slightly lower than the level where the upper end 71 of shuttle 5 is located when the latter is in its upper position in cylinder 7. The distance between the level where the end 71 of the shuttle 5 is located for the high position thereof, and the level where the shuttle, at the end of the first part of its downward stroke, begins to open the light 70, is designated by the letter a.
On the other hand, we denote by b the distance which separates, in the high position of the shuttle 5, the stop 18a of the latter from the bottom 18b of the cylinder 7, this distance being equal to the maximum stroke of the shuttle.
The lumen 70 is connected, by means of an exhaust duct 72, to a place of the channel 9 which is located between the spool 12 and the constriction 8.
The operation of the pump as shown in fig. 1 is the following When the piston 2 rises from its lowest position, it first closes the lumen 3 of the duct 4 and the liquid contained in the cylinder 1 is compressed and begins by lifting the drawer 12 which closes the channel 9 When the spool 12 has reached its stop 43, the liquid discharged by the piston 2 which continues its upward movement opens the non-return valve 11 and enters the chamber 7a of the cylinder 7. The shuttle 5 is thus raised in its cylinder 7. The liquid contained in the chamber 7b, which can only escape through the discharge pipe 15, lifts the check valve 16 and thus arrives at the injector or injectors connected to the pipe 15.
When the exhaust channel 17 is unmasked by the shuttle 5, the latter stops in the position indicated in FIG. 1, that is to say in a position for which the upper end 71 of the shuttle is located above the slot 70, the latter being closed by the shuttle. The delivery of liquid out of compartment 7b to the injectors stops at the same time as shuttle 5.
When the piston 2 begins its downward stroke; the drawer 12 opens the channel 9 and the shuttle 5 can also descend into the cylinder 7 by re-treading the liquid contained in the chamber 7a, through the channel 9 and the constriction 8, into the chamber 7b, the valve 11 being closed. Of course, this delivery does not begin practically until the moment when the shuttle 5 has closed the channel 17, the height of which, in reality, is deducted from the first part a of the downward movement of the shuttle 5. Once the duct 17 is closed , the descending movement of the shuttle 5 is greatly slowed down while the shuttle traverses said part a of its descending movement.
However, as soon as the shuttle unmasks the lumen 70, the liquid still at this moment in the chamber 7a can enter directly, through the channel 72 and the lumen 70, into the chamber 7b, so that the braking of the piston 5, due to the constriction 8, is removed from the moment when said markdown takes place. The spring 6 therefore relaxes suddenly and the shuttle travels very quickly the distance <I> b - a. </I>
By appropriate adjustment of the constriction 8, it is possible to obtain that, on the one hand, the time t1 that the shuttle takes to travel the first part of its downward stroke having the length a is very long compared to the time t ,, that the shuttle takes to cover the second part of its descending course equal to <I> to b - a </I> and that at the same time the quantity of fuel that the shuttle pushes back during the first part a of its course in the compartment 7b is not very large, for example equal to or even less than the quantity of fuel necessary for the maintenance of the idling of the engine.
In this way, self-regulation of the quantity of fuel to be injected is obtained, which has very great fineness.
The term & denotes the time that the piston 2 takes to complete its suction stroke (down stroke) in the cylinder 1, including any stopping time of the piston 2 in its bottom dead center. -a becomes all the shorter as. the driving speed of the pump piston 2 becomes high.
The time that the shuttle 5 takes to descend from its high position (shown in FIG. 1) into its low position for which its stop 18a rests against the bottom 18b of cylinder 7 is equal to the sum of t, - f- t ,,, sum in which t, is a multiple of <U> t.,. </U> As long as t1 -I- t.,>, a, shuttle 5 transfers, during each cycle of the pump, in the chamber 7b, a volume which corresponds to the stroke b of the shuttle.
This same volume is then, during the consecutive rise of the shuttle 5, forced by the latter towards the injectors.
If the time <B> 0, </B> as a result of an increase in the driving speed of the pump, becomes less than t, -i- t ",, the downward stroke of the shuttle 5 is reduced by the liquid stop which forms under the shuttle 5 as a result of the fact that the piston 2 already begins a new upward stroke before the shuttle 5 has descended to the bottom of its cylinder 7.
If # & becomes equal to tl, the downward stroke of shuttle 5 is no longer equal to a and the quantity of fuel transferred into compartment 7b no longer corresponds to an extremely reduced volume which can be fixed by construction to the quantity necessary for the engine to run empty at a determined ceiling speed.
Given that t_, is very short, we therefore obtain, for a relatively light acceleration of the speed of the pis ton 2 beyond the speed for which 1 was still equal to t, -I- t, a very significant reduction of the travel of the shuttle and consequently of the volume of fuel transferred into the chamber 7b. If a becomes less than tl, the quantity injected is less than the quantity necessary for the engine to run at no load at ceiling speed.
In the foregoing, we examined the variations undergone by the quantity of fuel injected from an operating state of the engine for which the shuttle descends at each cycle on its solid stop 18b thus ensuring the injection of a quantity maximum fuel per cycle. However normally, that is to say for motor torques which are between the maximum torque and the torque corresponding to idling for a speed very slightly below the ceiling speed given by a determined adjustment of constriction 8, a state of equilibrium is obtained for which the downward stroke of the shuttle 5 is shortened by the play of the liquid stopper, this shortening being of both greater than the torque, and consequently the load for speed considered, approach more than empty running.
In any case, if we start from a walk at determined speed and maximum torque for which the lower position of the shuttle 5 is determined by the solid stop 18b, or if we start from a walk at practically the same speed and intermediate torque for which the lower position of the shuttle 5 is determined by a more or less important liquid stop (the lower position of the shuttle is indicated in the latter case for example by the mixed line having a distance ba from the stop 18a when the shuttle is in its upper position), each time, due to the very low value of time t., (maximum torque)
or td (reduced torque corresponding to the distance ba), a slight increase in the pump drive speed, due to a decrease in the motor load, increases the liquid stop very quickly and thus reduces the quantity injected , per cycle, to a value corresponding to idling or even below this value.
In the foregoing, the operation of the pump has been considered for a given speed corresponding to a determined adjustment of the choke 8. When one wants to change this speed, one only has to change the adjustment of throttle 8, which determines another ceiling speed and practically at the same time the walking speeds, given that <B> - </B> the difference between them and the ceiling speed is minimal due to the very short duration of t., or t.,.
We can therefore imagine that we obtain a very great fineness of the self-regulation of the pump flow for all the speeds which can be adjusted as desired by the adjustment of the throttle 8. This fineness is due to the fact that the law, as a function of the stroke, of the variation of the speeds with which the shuttle 5 descends in its cylinder, instead of being continuous, presents a discontinuity allowing the speed to pass suddenly from a low value to a high value . In other words, the liquid stopper produces its ceiling effect on the <I> b - a </I> or bd <I> - a </I> stroke traveled in an extremely short time.
The pump shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1, in particular by the fact that the fuel delivered by the shuttle 5, during the first part a of its return stroke, instead of being transferred into the chamber 7b is returned out of the pump through an extension 9a of the channel 9, for example to the reservoir, so that this quantity no longer intervenes at all in the regulation of the pump flow rate.
Consequently, the pump flow rate to the injector (s) drops from its maximum or intermediate value to the value 0 when the pump drive accelerates, beyond a given speed, by a value which corresponds to the very short time lapse t, or <I><U>La.</U> </I>
As a result of the suppression of all fuel transfer in <B> there </B> chamber 7b during the first part a of its return stroke, that is to say during the part of the stroke during which the 'throttling 8 determines the braking of the descent of the shuttle 5, it is also avoided that the variable depression in the chamber 7b can have a disturbing effect on said braking effect, and, consequently, on self-regulation.
The channel 9 communicates between the slide 12d and the constriction 8 located in its extension 9a, with a channel 72a which opens into the cylinder 7 through the opening 70.
In order to prevent, when the upward movement of the shuttle 5 begins, the chamber 7b does not communicate, via the channel 72a, with the branch 9a of the channel 9, which would prevent the shuttle 5 from discharging the fuel located in the compartment 7b through the conduit 15 towards the injector or the injectors, the drawer 12d is extended to control not only the channel 9, but also the channel 72a. Consequently, this slide 12d, from the start of the upward movement of the piston 2 of the pump and before the start of the upward movement of the shuttle 5, closes both the channels 9 and 72a and opens these channels using its grooves 12e and 121 only when the piston 2 begins its consecutive downward movement.
The operation of the pump represented by fia. 2 is clear from the foregoing, so that it seems unnecessary to enter into further explanations about it.
In a variant of the pumps which have just been described, the channel 72 or the channel 72a may also include a constriction, possibly even adjustable, but the section of which must in any case be greater than the section of the constriction 8. In another variant, the shuttle 5 unmasks, one after the other, during its downward stroke, several slots 70, which has the effect that the curve representing, as a function of the downward stroke, the variation in the speeds of the shuttle 5 has several stages at each of which the speed of the shuttle suddenly goes from a lower value to a higher value.
In the pump shown in FIG. 3, one makes open, by openings <I> c and d, </I> in the lower chamber 7a of the cylinder 7, at different levels, but both lower than the level of the mouth of the channel of exhaust 17, the two channels 9 and 9a among which the channel 9a has a strongly constricted section while the channel 9 does not have a constricted section. During the upward movement of the piston 2 of the pump, the channels 9 and 9a are closed by a drawer 12g, while they are open, by this same drawer having, for this purpose, grooves 12h and 12i, during the downward movement. piston front 2.
In order for the spool to work in this way, its lower end extends into the interior of the cylinder 1 of the pump, so that the pressure which, during the upward movement of the piston 2, occurs in this cylinder , pushes the slide upwards, against a spring 14 until the upper end of the slide rests against a stop 43. During the downward stroke of piston 2, it is the spring 14 which returns the drawer 12 to the position indicated in FIG. 3 and for which the lower end of the drawer rests against a shoulder 73 provided inside the cylinder 1.
Channel 9, whose mouth c in chamber <I> 7a </I> is located below the mouth <I> d </I> of channel 9a in this same chamber, communicates with its other end, by a light e with the upper chamber 7b of the cylinder 7, while the channel 9a, by its end opposite to that d with which it opens into the chamber 7a, communicates with the outside, which is not not shown in the drawing.
The openings c, d and e are arranged in such a way in the wall of the cylinder 7 that the shuttle 5 closes the slot e of the duct 9, when it is in its highest position indicated by dashed lines, and that it opens this light at the same time when, during its downward stroke, it closes the light d of duct 9a.
Consequently, when the shuttle 5 descends, under the effect of the return spring 6, in the cylinder 7, which descent begins when the piston 2 also begins its downward movement, the shuttle 5, after having closed the exhaust channel 17 , first discharges the liquid contained in the chamber 7a exclusively through the conduit 9a, the lumen e of the conduit 9 still being closed by the shuttle 5 at the start of its downward movement. When the na vette closes, at the end of the first part of its downward movement, the mouth d of channel 9a, at the same time it opens the lumen e of channel 9, so that during the second part of its downward movement , it delivers the liquid still contained in the chamber 7a exclusively through the channel 9 in the chamber 7b.
The lowest possible position of the shuttle 5 in the cylinder 7 is determined by the application of the bottom of the shuttle against the bottom 18b of the cylinder 7.
The duct 9a has a constriction 8a capable of being adjusted by a needle screw 23. The operation of this pump corresponds to that of the pump shown in FIG. 2. At the start of the downward stroke of the shuttle 5, its speed is strongly braked since the liquid delivered by the shuttle must pass through the constriction 8a. Once the lumen is opened and the lumen is closed, the flow section of the liquid discharged by the shuttle 5 is enlarged, because the section of the channel 9 is much greater than that of the throttle 8a, and therefore the downward movement of the shuttle is sharply accelerated.
By the play of the liquid stop which forms from a certain speed inside the chamber 7a, and by the adjustment of the throttle 8a, self-regulation at all speeds is obtained. The closing of the channel 9a by the shuttle 5 has the advantage of avoiding any leakage through the constriction 8a during the second part of the descent of the shuttle 5.
The pump shown in FIG. 4 differs from that shown in FIG. 3 in that the channel 9a comprises, at its exit to the outside, a fixed throttle 8b and the channel 9 comprises a throttle 8c adjustable by a needle screw 74. This gives, instead of the all-speed adjustment , a ceiling adjustment.
Indeed, when the driving speed of the piston 2 of the pump by the motor becomes so great that the shuttle 5, thanks to the braking to which its first part of descent is subjected as a result of the presence of the constriction 8b, of which the cross-section must always remain smaller than that of the set throttle 8c, can no longer open the light before the piston 2 starts a new upstroke, all fuel injection by the pump ceases. This speed is therefore a ceiling speed that the motor cannot in any way exceed.
On the other hand, below this ceiling speed, the presence of the constriction 8c in the channel 9 lengthens the time during which the shuttle 5 can transfer to the chamber 7b (after having opened the light e and closed the light d) the fuel in chamber 7a. Greater precision is thus obtained in determining the quantity of fuel transferred, in particular for engines at high speed.
It would also be possible to adjust both the settings 8b and 8c. In this case, the means which control these constrictions are advantageously connected, and this in such a way that the speed of descent of the shuttle during the first part of its downward stroke is, in any case, lower than the speed during the second part of its downward course. An all-speed adjustment would thus be achieved, at least in a certain speed zone, while adapting this adjustment to the various engine speeds.
In a variant of the pumps shown in FIGS. 3 and 4, the channel 9a, instead of communicating with the outside, also communicates with the upper chamber 7b of the cylinder 7 of the shuttle 5 at a place where the shuttle cannot interrupt the communication between the channel 9a and the chamber. 7b.