Pompe à piston autorégulatrice, notamment pour l'injection de combustible L'invention est relative à une pompe à piston autorégulatrice, notamment pour l'injection de com bustible dans les moteurs à combustion interne, cette expression désignant aussi bien les moteurs à explo sion que les moteurs à combustion progressive (mo teurs Diesel et analogues), pompe dans laquelle le piston divise le cylindre correspondant en une chambre de pression et en une chambre de régulation et est actionné mécaniquement dans le sens qui contracte la chambre de compression (course d'aller) et par un dispositif de rappel élasti que dans l'autre sens (course de retour),
la chambre de pression comportant un conduit d'alimentation et un conduit de refoulement pour le débit utile de la pompe et la chambre de régulation comportant un conduit d'entrée et un conduit de sortie muni de moyens propres à freiner et/ou à retarder l'écoule ment du liquide qui le traverse de telle sorte qu'à partir d'une vitesse d'entraînement prédéterminée et à mesure que cette vitesse augmente,
la course de retour et par conséquent la course d'aller subsé quente du piston se raccourcissent et que le volume du liquide débité par cycle à travers le conduit de refoulement de la chambre de pression diminue.
La pompe selon l'invention est caractérisée par le fait que le conduit de sortie de la chambre de régu lation est raccordé au conduit d'alimentation de la chambre de pression et comporte des moyens propres à empêcher le reflux du liquide depuis la chambre de pression lors de la course d'aller du piston, le con duit d'entrée de la chambre de régulation étant relié à une source du liquide à débiter.
Les fia. 1, 2 et 3 des dessins ci-annexés mon trent chacune, en coupe schématique, un exemple d'exécution de la pompe selon l'invention. On dispose le piston 1 dans un cylindre 2 qu'il sépare en deux compartiments 2a (chambre de pres sion) et 2b (chambre de régulation) et on soumet alternativement ce piston, d'une part à l'action de moyens mécaniques propres à le déplacer positive ment dans le sens qui contracte la chambre de pres sion (course d'aller, vers le haut des figures), le piston refoulant ainsi à l'extérieur le combustible contenu dans le compartiment 2a, et d'autre part à l'action d'un dispositif de rappel propre à déplacer le piston dans le sens contraire du précédent (course de retour, vers.
le bas des figures), le piston refou lant ainsi le liquide contenu dans le compartiment 2b à travers un orifice 3 propre à freiner et/ou à retarder le retour du piston.
On relie le compartiment 2a à l'injecteur ou aux injecteurs par un canal 4 avantageusement pourvu d'un clapet antiretour 5 et on constitue le dispositif de rappel par un ressort hélicoïdal 6 travaillant à la compression et logé dans le compartiment 2a.
On constitue avantageusement les susdits moyens mécaniques par une came 7 montée sur un arbre 8 (fig. 3) entraînée à une vitesse proportionnelle à celle du moteur et on intercale entre cette came et le pis ton un renvoi constitué par un poussoir 9, guidé en translation dans un alésage 10 traversant le fond du compartiment 2b, et par un coulisseau 11 maintenu par un ressort 12 au contact de la came 7, ce cou- lisseau comportant un galet 13.
Le poussoir 9 peut, soit faire corps avec le piston 1 (fig. 1), soit être constitué par un élément séparé prenant appui sur le fond du piston 1 (fig. 2 et 3). De toute façon, le jeu entre le poussoir 9 et l'alésage 10 est choisi suf fisamment petit, compte tenu de la longueur de l'alé sage 10 et de la pression dans le compartiment 2b, pour qu'il ne se produise pas de fuite à cet endroit.
Bien entendu, on pourrait remplacer le renvoi représenté par tout autre renvoi mécanique équiva lent, et par exemple substituer au coulisseau 11 un levier coudé monté sur un axe de pivotement au niveau de son coude et prenant appui par une extré mité sur la came 7 et par l'autre sur le poussoir 9.
En ce qui concerne l'orifice 3, on le place sur un canal de transfert 14 reliant le compartiment 2b au compartiment 2a et servant à alimenter ce dernier en combustible, le compartiment 2b étant lui-même alimenté par un canal 15, pourvu d'un clapet anti- retour 16, relié à une source appropriée telle qu'une pompe à basse pression dite pompe de pied .
Le diamètre du piston étant le même sur ses deux faces, on conçoit que le volume qu'il déplace dans le compartiment 2a est supérieur à celui qu'il déplace dans le compartiment 2b en raison de la présence, dans celui-ci, du poussoir 9 (fig. 1). Par conséquent, quelle que soit la course du piston 1, le compartiment 2a est toujours incomplètement rem pli.
Pour remédier à cet inconvénient, il est avan tageux de munir le piston 1, du côté opposé au pous= soir 9, d'un appendice 17 (fig. 2 et 3) ayant la même section que le poussoir 9 et se déplaçant dans un alésage 18 ouvert de préférence à l'extérieur par un évent 19. Bien.ente.ndu, l'ajustage de l'appendice 17 dans son alésage 18 est tel qu'il empêche toute fuite vers l'extérieur du compartiment 2a.
Pour limiter la partie active de la course de refoulement du piston 1, on munit celui-ci d'une gorge 20 communiquant, à l'aide d'un canal longitu dinal 21, avec le compartiment 2a, cette gorge venant communiquer avec un canal de décharge 22 avant que le piston 1 n'arrive au bout de sa course de refoulement.
On peut, selon une première solution, agencer l'orifice 3 de manière qu'il freine, sans retarder son début, le mouvement de retour que le piston accom- plit, sous l'action du ressort 6, et donner à cet effet audit orifice une section restreinte (fig. 1 et 2). Un tel orifice étant en général ouvert en permanence, il est nécessaire de prévoir des moyens pour empêcher le reflux, par le canal 14, du combustible contenu dans le compartiment 2a, ces moyens étant consti tués par un clapet antiretour 23.
Comme montré sur les fig. 1 et 2, l'orifice res treint 3 peut être limité par une vis-pointeau 24 qui peut, soit être réglée manuellement une fois pour toutes, soit être commandée automatiquement en fonction de la vitesse du moteur par un régulateur approprié tel qu'un régulateur centrifuge ou un régu lateur hydraulique sensible à une pression variant avec ladite vitesse.
Le fonctionnement des pompes représentées aux fig. 1 et 2 est le suivant. Supposons que le piston 1 se trouve initialement à la position basse représentée sur ces figures. La came 7 soulève le galet 13 et le coulisseau 11 qui soulève lui-même, par l'intermé diaire du poussoir 9, le piston 1. Ce dernier com- prime le ressort 6 en expulsant le liquide contenu dans le compartiment 2cc vers le ou les injecteurs à travers le clapet 5 (le clapet 23 étant fermé par la pression).
Pendant ce temps, le compartiment 2b qui aug mente de volume est rempli par le combustible qui arrive par le clapet 16. L'injection s'arrête quand la gorge 20 vient en communication avec le canal de décharge 22, ce qui fait tomber la pression dans le compartiment 2a, par l'intermédiaire du canal 21. Le piston 1 monte encore un peu, la gorge 20 res tant en communication avec le canal 22.
Puis le piston 1 s'arrête et redescend. A ce mo ment, le combustible est transféré du compartiment <I>2b</I> dans le compartiment 2a par l'intermédiaire du canal 14 en traversant l'orifice restreint 3.
Cet orifice restreint temporise la descente du piston 1 qui est repoussé par le ressort 6 à une vitesse inférieure à celle du coulisseau 11. Celui-ci, au moins à partir d'une certaine vitesse de la pompe, a le temps d'atteindre son point bas et de remonter avant que le piston 1 soit venu reposer sur sa butée inférieure. Le coulisseau 11 rencontre donc le pous soir 9 en train de redescendre, ce qui arrête le trans fert par le canal. 14 et donne le départ à une injec tion nouvelle.
Plus la vitesse de la pompe augmente, plus haut le poussoir 9 est rencontré dans sa course de descente. par le coulisseau 11 et plus courte est la course de refoulement subséquente du piston 1. La pompe est donc autorégulatrice.
A l'effet de régulation décrit ci-dessus peut se combiner celui dû à la variation de section de l'ori fice 3, variation déterminée, comme dit plus haut, par un régulateur asservi à la vitesse du moteur.
Selon une seconde solution (fig. 3), on agence l'orifice 3 de manière qu'il retarde le début du mou vement de retour du piston 1 par rapport au mo ment où le coulisseau 11 cesse d'agir sur celui-ci par l'intermédiaire du poussoir 9.
On peut, à cet effet, réaliser l'orifice 3 en fai sant coopérer avec le canal 14 la gorge 25a d'un tiroir 25 qui est armé à chaque course de refoule ment du piston 1 à l'encontre de moyens de rappel constitués par un ressort 26 et dont le retour, dû à l'action des moyens de rappel, est temporisé par le fait qu'il refoule alors du liquide à travers un étran glement 27. L'armement de ce tiroir peut être réa lisé par des moyens mécaniques analogues à ceux qui commandent la course de refoulement du piston 1.
A cet effet, comme montré à la fig. 3, on peut caler sur l'arbre 8 une deuxième came 28 agissant sur le tiroir 25 par l'intermédiaire d'un poussoir coulissant 29. Le liquide de temporisation agissant sur le piston 25 peut être introduit dans un cylindre 30, par un canal 31, sous un piston 32 solidaire du tiroir 25, et expulsé par ce piston à l'aide d'un canal 33 sur lequel est prévu le susdit étranglement 27. Le fonctionnement d'ensemble de la pompe de la fig. 3 est analogue à celui des pompes des fig. 1 et 2.
Toutefois, au lieu que le piston 1 amorce son mouvement de descente en même temps que le cou- lisseau 11, comme dans le cas des fig. 1 et 2, le piston 1 n'amorce ici son mouvement de descente qu'une fois que la gorge 25a du tiroir 25 commence à assurer la continuité du canal 14.