FR2468743A1

FR2468743A1 - Appareil de pompage a injection pour moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR2468743A1
Application number: FR8023407A
Authority: FR
Inventors: John Roderick Jefferson; Alexander George Mcmurdo Brown
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1979-11-03
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1981-05-08
Also published as: SU969174A3; PL128463B1; DE3041364A1; IT8025706A0; MX151735A; IT1133734B; ES496263A0; JPS5675954A; ES8201266A1; PL227639A1; US4348995A

Abstract

Appareil de pompage à injection pour moteur à combustion interne qui comporte des moyens pour commander la quantité de combustible fournie par la pompe, un régulateur deux vitesses pour déterminer la position de ces moyens, ce régulateur comportant une commande réglable par l'utilisateur, pouvant se déplacer entre une position de ralenti du moteur et une position de vitesse maximale et des moyens de butée 29 pour déterminer la quantité maximale de combustible pouvant être fournie par la pompe. Des moyens de liaison 31, 32 relient la commande ajustable auxdits moyens de butée 29, grâce à quoi ceux-ci sont déplacés jusqu'à une première position dans laquelle un appoint de combustible peut être fourni au moteur et sont éloignés jusqu'à une deuxième position dans laquelle seule la quantité maximale normale de combustible peut être fournie.

Description

La présente invention concerne un appareil de pompage à injection de

combustible pour alimenter en combustible

un moteur à combustion interne, comportant une pompe à in-

jection fonctionnant, en service, en synchronisme avec le moteur associé, des moyens pour commander la quantité de

combustible fournie par la pompe, un régulateur deux vi-

tesses pour déterminer la position de ces moyens, ce régu-

lateur comportant une commande réglable par l'utilisateur, pouvant se déplacer entre une position de ralenti du moteur

1.0 et une position de vitesse maximale, le régulateur comman-

dant la vitesse de ralenti et la vitesse maximale du mo-

teur associé, les vitesses intermédiaires étant déterminées par la position de la commande, et des moyens de butée

pour déterminer la quantité maximale de combustible pou-

1.5 vant être fournie par la pompe, ces moyens de butée pou-

vant être momentanément réglés pour permettre de fournir

un appoint de combustible au moteur à des fins de démar-

rage. On connatt dans la technique diverses formes de tels appareils. Sous une forme, les moyens pour commander la quantité de combustible fournie comprennent un organe

d'étranglement réglable interposé entre une source de com-

bustible basse pression et la pompe à injection. Les moyens de butée peuvent se présenter sous la forme d'une butée qui limite le mouvement autorisé d'un plongeur de la pompe à injection, ou d'un tiroir qui, en liaison avec un alésage dans lequel il est monté, sert de réserve momentanée de

combustible avant l'arrivée de celui-ci à la pompe à in-

jection. La butée peut être amenée par l'utilisateur dans

la position dans laquelle est fourni un appoint de combus-

tible, ou bien ce déplacement peut être automatique lorsque le moteur associé est arrêté; mais, dans chaque cas, la

butée doit être ramenée à la position normale de combusti-

ble maximale lorsque le moteur a démarré. Ce mouvement doit être automatique pour garantir qu'en fonctionnement,

le moteur ne recevra pas une quantité de combustible supé-

rieure à la quantité maximale correcte. En outre, il est nécessaire d'être sûr que l'utilisateur ne peut déplacer la butée pendant la marche du moteur. On sait utiliser un piston sensible à la pression pour commander la position

de la butée, le piston étant sensible à la pression déve-

loppée par une pompe basse pression incorporée dans l'en-

semble et constituant cette source de combustible basse pression. Le piston et le cylindre associé prennent un volume important et leur réalisation exige des opérations d'usinage coûteuses. On sait également utiliser des moyens sensibles à la vitesse du régulateur, mais cet agencement, qui est également connu dans l'appareil du type dans lequel les moyens pour faire varier la quantité de combustible

sont constitués par une tige de commande pouvant se dépla-

cer axialement, exige une liaison supplémentaire dans le

régulateur et cela peut également exiger que soit augmen-

tée la force pouvant être fournie par le régulateur. Afin de résoudre les problèmes précités, on a proposé d'utiliser le mouvement de la commande ajustable par l'utilisateur pour déterminer la position des moyens de butée. Ceci n'est possible que si le régulateur est du type à deux vitesses,

comme il sera expliqué ci-après. Bien qu'une liaison sup-

plémentaire puisse être nécessaire, les forces exigées pour actionner les moyens de butée n'influencent pas le régulateur et on n'a plus à résoudre les problèmes de

volume occupé par le piston et le cylindre et de leur usi-

nage.

Selon l'invention, un appareil du type considéré se caractérise par le fait que des moyens de liaison relient la commande ajustable par l'utilisateur aux dits moyens de butée,grâce à quoi ceux-ci sont déplacés jusqu'à une première position dans laquelle un appoint de combustible peut être fourni au moteur lorsque la commande est amenée à la position de ralenti précitée, et sont éloignés de cette première position jusqu'à une deuxième position dans laquelle seule la quantité maximale normale de combustible

peut être fournie,lorsque la commande ajustable par l'uti-

lisateur est éloignée de la position de ralenti du moteur.

On va maintenant décrire un exemple d'appareil selon l'invention, en se référant au dessin annexé sur lequel: - la fig. 1 est une vue schématique en élévation -latérale et en coupe d'un appareil selon l'invention;

- la fig. 2 est une vue en plan d'une partie de l'ap-

pareil non représentée sur la fig. 1; - la fig. 3 est un schéma du profil des lobes de came et d'un profil d'un anneau-butée faisant partie de l'ap-

pareil représenté sur la fig. 1; -

- la fig. 4 est une vue schématique d'un régulateur

mécanique deux vitesses pouvant être utilisé dans l'appa-

reil représenté sur la fig. 1.; et

- la fig. 5 est une vue en plan d'une partie de l'ap-

pareil non représentée sur la fig. 1._ En se reportant à la fig. 1, l'appareil comporte un corps 10 en plusieurs parties, dans lequel est monté un distributeur cylindrique rotatif 11. Le distributeur a une partie de plus grand diamètre-12, qui est entrainée par un

arbre de commande 13, lequel est, en fonctionnement, entrai-

né en synchronisme avec le moteur associé. Un alésage dia-

métral 14 est formé dans le distributeur Il et deux plon-

geurs 15 sont montés dans cet alésage; les extrémités ex-

térieures de ces plongeurs coopèrent avec des patins 16

qui portent des galets 17 coopérant avec la surface péri-

phérique intérieure d'un anneau-came 18 entourant la par-

tie de plus grand diamètre 12 du distributeur.

L'anneau-came comporte plusieurs lobes de came s'éten-

dant vers l'intérieur, dont le profil est représenté en

sur la fig. 3. Les patins 16 sont portés dans des fen-

tes formées dans un manchon 19 qui est fixé sur l'arbre

de commande 13 ou en fait partie.

Un passage longitudinal 21 est formé à l'intérieur du distributeur et l'une de ses extrémités communique avec un passage d'évacuation radial 22. Ce passage 22 est disposé

de façon à faire face tour à tour à des orifices de sor-

tie 23 formés dans le corps 10 et raccordés, en service, aux injecteurs respectifs du moteur associé. Le passage longitudinal 21 communique également avec une pluralité de passages d'admission 24, formés dans le distributeur,

et disposés pour faire face tour à tour à un orifice d'ad-

mission 25 formé dans le corps. L'orifice d'admission

communique avec un passage d'alimentation en combusti-

ble 27 par l'intermédiaire du dispositif de réglage de

combustible 26 qui, de façon appropriée, comporte un or-

gane d'étranglement réglable. Ce passage 27 communique avec une pompe d'alimentation basse pression dont la par- tie tournante est portée par le distributeur. La pompe basse pression aspire le combustible par une arrivée de

combustible 28.

En service, lorsque les galets et les plongeurs sont

repoussés vers l'intérieur par les lobes de came, le com-

bustible est refoulé par une sortie 23 et, le distributeur

continuant à tourner, le passage d'évacuation 22 est dé-

placé de façon à ne plus faire face à cette sortie 23, et

l'un des passages d'admission 24 vient faire face à l'o-

rifice d'admission 25. Le combustible peut alors arriver à l'alésage 14, la quantité de combustible étant réglée par la position de l'organe d'étranglement. Le cycle se répète ensuite et du combustible est fourni aux sorties tour à tour lors des déplacements successifs des plongeurs

vers l'intérieur.

Afin de commander la quantité maximale de combustible pouvant être fournie par l'appareil au moteur associé, quelle que soit la position de l'organe d'étranglement, il est monté dans le corps deux butées annulaires 29, disposées de part et d'autre de la came 18. Ces butées

annulaires 29 peuvent être déplacées angulairement à l'in-

térieur du corps et ont un profil interne représenté en sur la fig. 3. Ces butées annulaires sont reliées entre elles par un élément de liaison 31 surmonté par un téton 32. Celui-ci s'étend à travers une fente 33 formée dans une plaque 34, comme on le voit sur la fig. 2. Le téton 32 coopère avec des moyens élastiques sous forme d'un ressort hélicoïdal de torsion 35, qui repousse les butées annulaires 29 dans une position dans laquelle l'appareil peut fournir la quantité maximale normale de combustible

au moteur associé.

On se reporte maintenant à la fig. 3, qui explique l'action des butées annulaires; on voit sur cette figure un galet 17 coopérant avec l'un des lobes de came et la direction de déplacement du galet lorsqu'il est entraîné autour de la came est représentée par la flèche 36. On voit que le galet coopère avec le flanc antérieur du lobe de came. Le galet se déplace également vers le haut, comme

on le voit sur la fig. 3, et ceci correspond au déplace-

ment vers l'intérieur du plongueur associé 15. Du combus-

tible est en conséquence envoyé à travers une sortie 23 et, lorsque le galet atteint la crête du lobe de came, il

1.0 y a un temps mort pendant lequel le plongeur ne bouge plus.

Ceci est suivi par un mouvement limité du plongeur vers

l'extérieur pour réduire la pression dans les divers pas-

sages à l'intérieur de la pompe et également réduire la

pression dans la tuyauterie reliant la sortie à l'injec-

teur. Il y a à nouveau un court temps mort pendant lequel le passage d'évacuation 22 ne fait plus face à l'orifice de sortie 23, tandis qu'un passage d'admission 24 vient face à l'orifice d'admission 25. Le lobe de came retombe ensuite au cercle de base de la came, et en conséquence le plongeur peut se déplacer vers l'extérieur, tandis que

du combustible arrive de la source basse pression.

Le profil intérieur des butées annulaires est repré-

senté en 30 et leur portion importante est une portion 37 avec laquelle le galet 17 peut coopérer pendant la période

pendant laquelle du combustible peut être amené dans l'alé-

sage. La ligne en tirets 38 indique l'endroit o l'orifice

d'admission 25 ne communique plus avec un passage d'admis-

sion et l'autre ligne en tirets 39 indique le moment o le

passage d'évacutation fait face à une sortie 23. En suppo-

sant pour le moment que l'organe d'étranglement est posi-

tionné de telle sorte qu'il n'y a pratiquement pas de limi-

tation à la circulation du combustible, le galet coopère avec la portion 37 de la surface périphérique intérieure des butées annulaires pour limiter le mouvement vers l'extérieur des galets et, par voie de conséquence, des plongeurs. Dès que l'orifice d'admission a été fermé, il ne peut plus être amené de combustible dans l'alésage et la position des galets et des plongeurs est telle que la pompe fournit au moteur associé la quantité maximale de

combustible. Les plongeurs sont maintenus immobiles jus-

qu'à ce que les galets coopèrent à nouveau avec les flancs antérieurs des lobes de came 20. On doit noter que, avant cette coopération, le passage d'évacuation 22 est amené

en communication avec une sortie 23. On doit en outre no-

ter que, si l'organe d'étranglement qui fait partie du

dispositif 26 est positionné pour permettre une alimenta-

tion limitée en combustible, les galets ne coopèrent plus

alors avec la portion 37 des butées annulaires.

Si l'on fait tourner ces butées annulaires, on fait varier la quantité maximale de combustible pouvant être fournie au moteur et, si elles sont amenées jusqu'à la position représentée par la ligne en tirets 40 sur la

1.5 fig. 3, un appoint de combustible sera fourni au moteur.

Le positionnement du téton représenté sur la fig. 2 cor-

respond au positionnement d'appoint de combustible et le téton et, par voie de conséquence, l'élément de liaison,

sont maintenus dans cette position par l'action d'un le-

vier 41 qui coopère avec le téton et fait partie d'une

liaison qui va maintenant être décrite.

On se reporte maintenant à la fig. 5; le levier 41 est relié à un arbre pivotant dont l'axe de rotation est indiqué par la croix 42. Cet arbre porte un autre levier 43 équipé d'un téton 44 logé à l'intérieur d'une fente 45

ménagée dans un troisième levier 46. Ce levier est arti-

culé sur une broche 47 montée de façon réglable à l'inté-

rieur d'une fente incurvée 48 formée dans un levier 49 pivotant autour d'un axe 50. Le levier 49 est relié à la pédale d'accélérateur du véhicule et il est rappelé à la

position représentée sur la fig. 5 par des moyens élas-

tiques non représentés. Tel qu'il est représenté sur la fig. 5, le levier 49 est en position de ralenti. Ce levier étant dans cette position, le levier 41 coopère avec le téton 32 et déplace l'élément de liaison de telle sorte que

les butées annulaires 29 soient dans une position permet-

tant au moteur de recevoir un appoint de combustible au démarrage. Lorsque le moteur démarre et que l'utilisateur

déplace le levier 49 pour augmenter la quantité de combus-

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tible fournie au moteur, le ressort 35 déplace l'élément de liaison jusqu'à une position dans laquelle la quantité

maximale normale de combustible peut être fournie au mo-

teur, et ceci est obtenu grâce -à un pivotement du levier 43 et, par voie de conséquence, du levier 41. Les leviers 41 et 43 ne peuvent pivoter que d'un angle limité et la fente 45 dans le levier 46 permet au levier 49 de continuer son pivotement tel que le lui demande l'utilisateur,

sans déplacer le levier 43. De façon appropriée, l'extré-

mité du levier 46 la plus éloignée de la broche 47 pré-

sente deux branches et est en une matière élastique. Le but en est de réduire au minimum la charge sur les divers leviers lorsque la pédale d'accélérateur est brusquement ramenée à la position de ralenti. Un ressort peut être prévu pour ramener le téton 44 vers l'extrémité de la fente.

En se reportant à la fig. 4, celle-ci montre un méca-

nisme régulateur de vitesse utilisé avec le dispositif de

la fig. 1. La fig.-4 montre le levier 49 ainsi que le dis-

positif de commande ou organe d'étranglement 26.- Un méca-

nisme à masselottes centrifuges, repéré dans son ensem-

ble par 51, est de façon appropriée monté sur l'arbre de commande 13 du dispositif. Lorsque la vitesse de rotation de l'arbre augmente, les masselottes se déplacent vers l'extérieur et font pivoter un levier 53 en sens inverse des aiguilles d'une montre autour d'un pivot 52. Ce levier est relié au dispositif de commande 26, de telle sorte que, lorsque les masselottes se déplacent vers l'extérieur, la limitation résultant de l'action du dispositif de commande est accrue, de sorte que le moteur associé reçoit moins de combustible. Le pivotement du levier 53 sous l'action du mécanisme

à masselottes 51 est contrarié par l'action de deux res-

sorts et il est prévu pour commander la vitesse de ralenti

du moteur, vitesse pour laquelle, en liaison avec le méca-

nisme à masselottes, il constitue un régulateur basse vites-

se. Tel qu'il est représenté, le ressort 55 est un res-

sort de traction et il est précontraint et ne s'allonge que lorsque la vitesse du moteur associé approche de sa valeur maximale. En conséquence, en dessous de cette vitesse, il constitue une liaison pratiquement rigide

entre le levier 49 et le levier 53. On notera que, au-

dessus de la vitesse de ralenti, le ressort 54 est com-

primé au maximum. Le mécanisme de régulateur décrit cons- titue un régulateur deux vitesses du fait qu'il commande la vitesse de ralenti du moteur et également la vitesse maximale de celui-ci. Aux vitesses intermédiaires, la quantité de combustible fournie au moteur ne dépend que de

1.0 la position du levier 49.

Considérant maintenant le fonctionnement du disposi-

tif comme un tout, lorsque le levier 49 se trouve dans la position de ralenti, le levier 41 a déplacé les butées annulaires jusqu'à une position dans laquelle le moteur 1.5 peut recevoir un appoint de combustible. En outre, le

ressort 54 du régulateur a déplacé le levier 53 et l'or-

gane d'étranglement jusqu'à une position dans laquelle

le combustible ne rencontre pratiquement pas d'obstacles.

Lorsque le moteur associé est lancé à des fins de démar-

rage, un appoint de combustible est envoyé et le moteur démarre. En supposant pour le moment que la position du levier 49 ne soit pas modifiée par l'utilisateur, les masselottes se déplacent vers l'extérieur contre l'action du ressort 54 et la quantité de combustible fournie au moteur est réduite à beaucoup moins que l'appoint de combustible fourni au démarrage, et également à moins que la quantité maximale normale. Si maintenant l'utilisateur

déplace le levier 49 pour augmenter la quantité de combus-

tible fourni au moteur, les butées annulaires 29 sont dé-, placées jusqu'à une position telle que seule la quantité

maximale normale de combustible peut être fournie.

Le pivotement du levier 49 exigé pour amener les butées annulaires à la position normale de combustible maximal est de l'ordre de 10 et, de ce fait, les butées seront dans cette position bien avant que l'organe d'étranglement soit modifié pour autoriser cette quantité

de combustible.

Afin d'empêcher que puisse être fourni un appoint-

de combustible parce que les butées annulaires 29 n'ont

pas été déplacées, le levier 43 porte un téton (non re-

présenté) disposé de façon à empêcher le déplacement du levier 46 dans le cas o le levier 43 ne se déplace pas, ou est maintenu immobile lorsque le levier 49 est déplacé. Il est important que le régulateur soit un régulateur deux vitesses et non pas un régulateur toutes vitesses car,

dans ce dernier cas, le régulateur peut appeler la quanti-

té maximale de combustible lorsque l'utilisateur déplace 1.0 la pédale d'accélérateur même d'une petite quantité. De ce fait, il serait possible au régulateur d'appeler la quantité maximale de combustible avant que les butées annulaires 29 soient arrivées à la position voulue pour

limiter le combustible à la quantité maximale normale.

Ceci n'est pas le cas avec un régulateur deux vitesses, dans lequel la position du levier 49 entre le ralenti et la vitesse maximale détermine la quantité de combustible

fournie au moteur.

Claims

Revendications.

1.- Appareil de pompage à injection de combustible

pour alimenter en combustible un moteur à combustion in-

terne, comportant une pompe à injection fonctionnant, en service, en synchronisme avec le-moteur associé, des moyens pour commander la quantité de combustible fournie par la pompe, un régulateur deux vitesses pour déterminer la position de ces moyens, ce régulateur comportant une commande réglable par l'utilisateur, pouvant se déplacer entre une position de ralenti du moteur et une position de vitesse maximale, le régulateur commandant la vitesse de ralenti et la vitesse maximale du moteur associé, les vitesses intermédiaires étant déterminées par la position

de la commande, et des moyens de butée (29) pour déter-

miner la quantité maximale de combustible pouvant être fournie par la pompe, ces moyens de butée pouvant être momentanément réglés pour permettre de fournir un appoint

de combustible au moteur à des fins de démarrage, carac-

térisé par le fait que des moyens de liaison (31, 32) relient la commande ajustable par l'utilisateur aux dits moyens de butée (29), grâce à quoi ceux-ci sont déplacés jusqu'à une première position dans laquelle un appoint de combustible peut être fourni au moteur lorsque la commande

est amenée à la position de ralenti précitée, et sont éloi-

gnés de cette première position jusqu'à une deuxième posi-

tion dans laquelle seule la quantité maximale normale de

combustible peut être fournie, lorsque la commande ajusta-

ble par l'utilisateur est éloignée de la position de ralen-

ti du moteur.

2.- Appareil selon la revendication 1, comportant des moyens élastiques (35) ramenant les moyens de butée (29)

à cette deuxième position.

3.- Appareil selon la revendication 2, dans lequel les dits moyens de liaison comportent un premier et un deuxième levier (41, 43), le premier levier étant relié à pivotement à la commande ajustable par l'utilisateur et le deuxième levier étant fonctionnellement relié aux moyens de butée, ces leviers étant reliés entre eux par une liaison à fente et téton, grâce à quoi, lorsque la

commande est déplacée de la position de ralenti du mo-

teur et après que les moyens de butée ont atteint cette deuxième position, la commande peut continuer à se dépla-

cer sans déplacer le deuxième levier.

4.- Appareil selon la revendication 3, dans lequel la commande ajustable par l'utilisateur comporte un troisième levier (46) et dans lequel la liaison à pivotement entre le

premier et le troisième levier est réglable.

5.- Appareil selon l'une des revendications précé-

dentes et qui est du type à distributeur rotatif, la pompe à injection comporte au moins un plongeur pouvant se déplacer vers l'extérieur et un anneau-came comportant

des lobes de came dirigés vers l'intérieur servant à dépla-

cer vers l'intérieur le plongeur, les moyens de butée comportant un anneau angulairement réglable, ayant un profil interne et actionnable pour limiter le mouvement

vers l'extérieur du plongeur.