FR2501785A1

FR2501785A1 - Dispositif d'avance a l'injection, pour moteurs a combustion interne

Info

Publication number: FR2501785A1
Application number: FR8124620A
Authority: FR
Inventors: Ewald Kamleitner
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH; Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1981-12-31
Publication date: 1982-09-17
Also published as: DE3109655A1; JPS57153930A; GB2094935A; DE3109655C2; IT1145481B; GB2094935B; US4513724A; FR2501785B1; IT8150000A0; JPS6022176B2

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'AVANCE A L'INJECTION, POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE. LA FORCE CENTRIFUGE DEPLACE DES MASSES MOBILES 51 A 55, INTERCALEES ENTRE DES PREMIERES PISTES DE GLISSEMENT 11 A 15, RELIEES A UN ARBRE MENANT 16 DU MOTEUR, ET DES SECONDES PISTES 21 A 25, RELIEES A L'ARBRE DE LA POMPE D'INJECTION DE CARBURANT. CE DEPLACEMENT MODIFIE L'AVANCE A L'INJECTION. UN PROFIL IRREGULIER DE L'INCLINAISON RELATIVE DES PISTES DE GLISSEMENT DE QUELQUES PAIRES DE TELLES PISTES 1222, 1323, 1525, PRESENTANT AU MOINS UN TRONCON DU TRAJET DE DEPLACEMENT DES MASSES 52, 53, 55 A FAIBLE INCLINAISON, ASSURE UN AUTOBLOCAGE DE LA ROTATION RELATIVE DES ARBRES. APPLICATION AUX DISPOSITIFS D'INJECTION DE MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.

Description

La présente invention se rapporte à un disposi-

tif d'avance à l'injection équipant des machines ou moteurs

à combustion interne et qui met l'arbre d'une pompe d'injec-

tion de carburant en rotation par rapport à un arbre menant relié audit moteur à combustion interne, en fonction de la vitesse angulaire de ce dernier. Entre des premières pistes de glissement reliées à l'arbre menant et des secondes pistes de glissement reliées à l'arbre de la pompe d'injection (ces pistes se faisant face par paires), se trouvent des masses mobiles soumises à la force centrifuge, qui transmettent à chaque fois une partie du couple d'entraînement de la pompe et qui, sous l'action de la force centrifuge et de forces élastiques agissant à l'encontre de cette dernière, parcourent un trajet de déplacement, d'une position extrême interne (lorsque la vitesse angulaire est petite) à une position extrême externe (lorsque la vitesse angulaire est maximale), en provoquant ainsi, du fait de l'inclinaison relative des pistes, une rotation relative des deux arbres assurant un déplacement caractéristique de l'instant de l'injection

correspondant à un déroulement favorable de la combustion.

Les dispositifs d'avance à l'injection, dans lesquels les masses soumises à la force centrifuge, coopérant à chaque fois parallèlement afin de diminuer les contraintes, ne répercutent qu'une partie du couple de rotation, comportent l'inconvénient de ne permettre d'atteindre qu'un angle de rotation relativement petit lorsque les pistes de glissement présentent une inclinaison relative faible. Lorsque cette inclinaison est accrue, on peut par conséquent augmenter ainsi l'angle de rotation. Cependant, dans le même temps, il n'y a plus aucun effet d'autoblocage entre les pistes et les masses

mobiles, d'o résulte un décalage desdites masses vers l'inté-

rieur, dû aux fortes pointes du couple de rotation de la pompe

d'injection de carburant, notamment lorsque le moteur à com-

bustion interne tourne à de grandes vitesses angulaires et subit de fortes contraintes, et lorsqu'une grande quantité de carburant est injectée. Cela entraîne une modification inadmissible des caractéristiques de déplacement de l'instant de l'injection, alors que ces caractéristiques sont nécessaires

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pour obtenir une combustion favorable dans les cylindres du moteur. En outre, lorsque les pistes de glissement et leurs masses mobiles associées n'exercent pas un effet d'autoblocage, il peut se produire dans le dispositif d'avance, lorsque les fréquences propres de ce dernier coïncident avec les fréquences d'excitation, des vibrations qui provoquent une détérioration prématurée des pistes de glissement et des masses mobiles et qui entraînent un déplacement desdites masses vers l'intérieur et vers l'extérieur, d'o résulte également une modification

des caractéristiques de déplacement.

La présente invention a par conséquent pour objet, en présence de dispositifs d'avance à l'injection comportant des masses qui, soumises à la force centrifuge, sont associées

parallèlement, d'obtenir un grand angle de rotation et, simul-

tanément (au moins dans les conditions de fonctionnement décrites cidessus) un autoblocage de'la rotation relative

des deux arbres.

Selon les caractéristiques essentielles du dispo-

sitif de l'invention, quelques unes des paires de pistes de glissement présentent un profil irrégulier d'inclinaisons

relatives sur le trajet de déplacement des masses mobiles.

Les caractéristiques de ce profil d'inclinaison diffèrent

de celles des autres paires de pistes de glissement. Un tron-

çon du trajet de déplacement des masses mobiles présente une inclinaison relative faible qui provoque un autoblocage entre les pistes de glissement et leurs masses mobiles associées,

et ces tronçons de paires individuelles de pistes correspon-

dent à des angles de rotation respectifs des arbres pour lesquels se produisent de fortes pointes de couple ou bien pour lesquels, par suite de résonances, le dispositif d'avance

à l'injection est exposé à un risque de vibrations.

Avantageusement, les paires de pistes dont les

caractéristiques de profil d'inclinaison relative sont diffé-

rentes de celles des autres paires de pistes, présentent plu-

sieurs tronçons accusant une inclinaison relative provoquant un autoblocage ainsi que, entre ces tronçons respectifs, d'autres tronçons présentant une inclinaison relative extrêmement grande. Lorsqu'au moins deux paires de pistes de ce type se trouvent dans le dispositif d'avance, un effet d'autoblocage peut être assuré en alternance dans toute la

plage de déplacement des masses mobiles.

Les autres paires de pistes du dispositif peuvent présenter une inclinaison relative permettant d'obtenir un angle de rotation suffisant. Lorsque, dans ce cas, le couple de rotation excède une valeur admissible correspondant à la

limite de friction possible, ces pointes de couple sont absor-

bées par les masses mobiles avec effet autobloquant, si bien qu'il ne se produit plus aucun décalage desdites masses ni, en corollaire, de modification des caractéristiques assurant le déplacement des masses et du temps d'injection. Il n'est

pas alors indispensable d'augmenter l'espace nécessaire à l'in-

corporation du dispositif d'avance, de sorte qu'un dispositif comportant un tel agencement peut être incorporé dans des

formes de réalisation existantes.

L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel

la figure 1 est une coupe transversale d'un dispo-

sitif d'avance à l'injection, lorsque le moteur à combustion interne tourne à de petites vitesses angulaires

la figure 2 est une coupe dudit dispositif, lors-

que ledit moteur tourne à des vitesses angulaires moyennes; et

la figure 3 est une coupe transversale de ce dis-

positif lorsque ledit moteur tourne à des vitesses angulaires maximales.

Des premières pistes de glissement 11 à 15 se trou-

vent sur des supports 31 à 35 et elles sont assujetties à un arbre menant 16 par l'intermédiaire d'un carter 17. A ces

premières pistes, sont associées des secondes pistes de glis-

sement 21 à 25, respectivement, qui forment avec les premières pistes des paires respectives. Les secondes pistes 21 à 25

sont disposées sur des supports 41 à 45 et elles sont assujet-

ties à un arbre (non représenté) de la pompe d'injection de carburant d'une machine ou moteur à combustion interne. Des masses 51 à 55, soumises à la force centrifuge, sont intercalées à chaque fais entre les premières et secondes pistes. Des ressorts 18 agissent entre les supports 31 à 35 et 41 à 45 desdites pistes. Les masses 52, 53 et 55 prennent appui par

d'autres ressorts 19 contre le carter 17.

Le couple d'entraînement de la pompe d'injection est transmis à partir de l'arbre menant 16, par l'intermédiaire du carter 17 et des supports 31 à 35 associés, aux pistes Il à , aux masses 51 à 55 puis, de là, par l'intermédiaire des

pistes 21 à 25, aux supports 41 à 45 et à l'arbre non repré-

senté de la pompe d'injection.

Sous l'action de la force centrifuge, les masses

51 à 55 sont déplacées d'une position extrême interne corres-

pondant à une petite vitesse angulaire (figure 1), en passant

par une position médiane correspondant à des vitesses angu-

laires moyennes (figure 2), jusqu'à une position extrême externe correspondant à une vitesse angulaire maximale (figure 3), à l'encontre de l'action.des ressorts 18 et 19. Dans ce cas, du fait de l'inclinaison relative des pistes de glissement, elles provoquent une rotation relative de l'arbre menant 16 et de l'arbre de la pompe d'injection, de façon à obtenir-un début

plus précoce de l'injection lors de grandes vitesses angu-

laires. Alors que les paires de pistes 11/21 et 14/24 présentent de manière classique un profil uniforme et continu d'inclinaison, les paires de pistes 12/22, 13/23 et 15/25 ont un profil irrégulier de l'inclinaison sur le trajet de déplacement des masses mobiles, de sorte qu'un tronçon de ce trajet présente de faibles inclinaisons relatives provoquant un autoblocage entre les pistes de glissement et les masses mobiles associées. Ce tronçon est ménagé sur ces dernières paires de pistes, de manière à correspondre à un angle de rotation des arbres correspondant, respectivement, à de petites vitesses angulaires (paire 12/22), à des vitesses

angulaires moyennes (paire 13/23) et à des vitesses angulai-

res maximales (paire 15/25). Dans l'exemple considéré, la paire de pistes 15/25 est prévue pour correspondre aux fortes pointes de rotation lorsque la quantité de carburant injectée est grande, cependant que, en revanche, les paires 12/22 et 13/23 sont prévues pour empêcher des vibrations résultant de résonances. L'inclinaison des pistes de glissement est telle que la rotation des arbres, résultant d'une coopération entre

toutes les pistes et entre toutes les masses mobiles, corres-

ponde précisément aux caractéristiques assurant le déplacement des masses et de l'instant d'injection,et nécessaires à un déroulement favorable de la combustion. Du fait de la présence des tronçons des pistes 22, 23 et 25 assurant un autoblocage,

il n'est pas nécessaire de ménager un autoblocage qui s'exer-

cerait entre les autres pistes et masses mobiles.

Les ressorts 18 agissent à l'encontre de la force

centrifuge qui s'exerce sur les masses 51 à 55 et ils repous-

sent ces masses mobiles à leur position initiale, illustrée sur la figure 1, lorsque la vitesse angulaire décroît. A cet effet, la force exercée par les ressorts 19 n'est nécessaire que dans la zone du trajet de déplacement des masses 52, 53

et 55 dans laquelle se produit un autoblocagecar cet auto-

blocage empêche un décalage dû aux forces agissant sur

lesdites masses par l'intermédiaire des pistes.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'avance à l'injection p-ou-r mturs

à combustion interne, avec lequel l'arbre d'une pnmpe dlitnjm-

tion de carburant est mis en rotation par rapport à 'un' a[brie menant relié audit moteur en fonction de la vitesse angulairie de ce dernier, dispositif dans lequel, entre des premières pistes de glissement reliées audit arbre menant et des se ormdes

pistes de glissement reliées à l'arbre de ladite pompe injce.c-

tion, sont intercalées, par paires, des masses mobiles qui,

soumises à la force centrifuge, transmettent à chaque fois iune-

partie du couple d'entraînement de la pompe et qui, suus l'Iîn-

fluence de la force centrifuge et de forces élastiques.a-gs-

sant à l'encontre de cette dernière, parcourent un trajet de déplacement, d'une position extrême interne correspondant à une petite vitesse angulaire, à une position extrême externe correspondant à une vitesse angulaire maximale, lesdites masses provoquant du fait de l'inclinaison relative des pistes, la rotation relative des deux arbres en assurant un déplacement caractéristique de l'instant de l'injection correspondant à

un déroulement favorable de la combustion, dispositif carac-

térisé par le fait que quelques unes des paires de pistes de glissement (12/22, 13/23, 15/25) présentent un profil irrégulie'r d'inclinaison sur le trajet de déplacement des masses mobiles; par le fait qu'un tronçon dudit.trajet de déplacement présente des inclinaisons relatives faibles, provoquant un autoblocage entre les pistes de glissement et leurs masses associées

(52, 53, 55); et par le fait que ces tronçons de paires indi-

vi-duelles de pistes sont associés à des angles de rotation des arbres, pour lesquels se produisent de fortes pointes de couple, ou pour lesquels, par suite de résonances, ledit dispositif d'avance à l'injection est soumis à un risque de vibrations.

2. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé par le fait que les paires de pistes de glissement, dont le profil d'inclinaison diffère de celui des autres paires

de pistes, comportent plusieurs tronçons présentant des incli-

naisons relatives qui provoquent un autoblocage, ainsi que des tronçons respectifs intercalés présentant une inclinaison relative extrêmement grande; et par le fait que ce dispositif d'avance comporte au moins deux telles paires de pistes assurant en alternance un autoblocage entre les deux arbres

dans toute la plage de déplacement des masses mobiles.