FR2563284A1

FR2563284A1 - Moteur a combustion interne a injection a plusieurs cylindres

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Publication number: FR2563284A1
Application number: FR8504143A
Authority: FR
Original assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Current assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Priority date: 1984-04-18
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1985-10-25
Also published as: IT1183174B; GB2157762A; GB2157762B; GB8505876D0; US4658791A; IT8519378A0

Abstract

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A INJECTION A PLUSIEURS CYLINDRES, DANS LAQUELLE CHAQUE CYLINDRE 10A EST AFFECTE A UN GICLEUR D'INJECTION DE CARBURANT ET L'AMENEE EN CARBURANT A LA BUSE A LIEU PAR UNE POMPE A INJECTION ENTRAINEE PAR UN ORGANE D'ENTRAINEMENT, CARACTERISE EN CE QU'UNE SEULE POMPE A INJECTION COMMUNE ET EQUIPEE D'UN ORGANE D'ALIMENTATION EST PREVUE POUR TOUS LES GICLEURS D'INJECTION 66A DU MOTEUR, L'ORGANE D'ENTRAINEMENT DU MOTEUR TRAVAILLANT AVEC L'ORGANE D'ALIMENTATION DE LA POMPE PRESENTE PLUSIEURS CAMES DE COMMANDE EN FONCTION DU NOMBRE DES CYLINDRES 10A, QUI SONT REPARTIES REGULIEREMENT LES UNES PAR RAPPORT AUX AUTRES ET QUI AGISSENT LES UNES APRES LES AUTRES, ET EN CE QU'UN ELEMENT DE BLOCAGE 90 EST AFFECTE A CHAQUE GICLEUR D'INJECTION 66A... POUR MAINTENIR FERMEE LA CONDUITE SOUS PRESSION AMENANT LE CARBURANT A L'ORIFICE D'INJECTION DU GICLEUR ET QUI N'EST COMMANDE POUR OUVRIR CETTE CONDUITE SOUS PRESSION QU'EN FONCTION D'UN FACTEUR DE COMMANDE DETERMINANT LE POINT D'INJECTION.

Description

L'invention concerne une maehinrte à combustion interne à injection à

plusieurs cylindres, pour lequel chaque cylindre est affecté à une buse d'injection de carburant et l'amenée en carburant à la buse à lieu par

une pompe à injection entraînée par un organe d'entraine-

ment. Les moteurs à combustion interne connus de ce type présentent une pompe à injection équipée d'un piston

de débit propre affecté à chaque buse, la pompe se char-

geant de l'alimentation en carburant. Cette disposition est très compliquée et coteuse parce qu'elle nécessite pour chaque cylindre du moteur à combustion interne une unité à part se ccposant de la poie et de la buse. De plus, une disposition de ce genre entraîne, en plus de

frais élevés en matière de construction, des travaux d'en-

tretien importants des nombreuses unités.

La présente invention a pour objectif de suppri-

mer ces inconvénients des dispositions connues. Conformé-

mnient à l'invention, une seule pompe à injection commune et équipée d'un organe de débit est prévue pour toutes les buses d'injection du moteur, l'organe d'entraînement du moteur travaillant avec l'organe de débit de la pompe présente plusieurs cames de commande en fonction du nombre de cylindres, qui sont répartis régulièrement les unes par

rapport aux autres et qui agissent les unes après les au-

tres, et de plus un élément de blocage est affecté à cha-

que buse d'injection pour maintenir fermée la conduite sous pression amenant le carburant à l'orifice d'injection de la buse, et qui n'est commandé pour ouvrir cette conduite sous

C pression qu'en fonction d'un facteur de commande détermi-

nant].e point d'injection, de sorte que le carburant est envoyé simultanément par la pompe à débit multiple à toutes Les buses mais n'arrive à l'orifice d'injection et donc à l'injection que dans la buse d'injection, dont l'élément de

blocage est ouvert en fonction du facteur de commande.

Conformément à une autre caractéristique de l'in-

vention, le facteur de commande peut être obtenu par une des différentes fonctions déterminant le point d'injection dans le moteur a combustion interne, comme par exemple la compression dans le compartiment de travail du cylindre

affecté à la buse ou la position de fermeture de la sou-

pape d'admission ou des deux soupapes. La position du piston de travail du cylindre atteinte pendant la course

de compression peut également servir a représenter le fac-

teur de commande, après détection mécanique ou électroni-

que.

On décrira, ci-après, quelques exemples de réa-

lisation de l'invention, en référence aux dessins annexes, sur lesquels: les Fig. 1 à 3 montrent un moteur à combustion interne à injection équipé conformément à l'invention d'un

système à injection, représenté en plan avec coupes par-

tielles, la Fig. 4 montre, en coupe longitudinale, une pompe à injection équipée d'un piston de débit entraîné par la machine, la Fig. 5 montre, en section transversale, une buse d'injection commandée en fonction de la compression et placée dans la culasse du cylindre, les Fig. 6 et 7 illustrent un détail de la Fig. représenté dans deux positions de marche différentes, la Fig. 8 est une coupe partielle d'une buse d'injection commandée en fonction de la position de la soupape, la Fig. 9 est une vue du dessus de la Fig. 8, la Fig. 10 montre la soupape représentée en Fig. 8, en position ouverte, la Fig. 11 montre l'organe de commande placé dans la buse, dans une autre position de marche, la Fig. 12 illustre une autre disposition de l'élément de blocage dans la buse d'injection, et les Fig. 13 et 14 montrent des détails de la buse d'injection selon la Fig. 12, à plus grande échelle et dans deux positions différentes de marche,

les Fig. 15 à 18 montrent un agencement pour mo-

teurs à combustion interne avec pré-injection.

Les Fig. 1 à 3 montrent un moteur à combustion interne à injection à quatre cylindres, refroidi par air

et à quatre temps, dont les cylindres verticaux lOa...

lOd sont placés en ligne et sont fixés sur un carter 12

commun, le vilebrequin 14 entraîné par les pistons des cy-

lindres portant d'un côté une roue pour courroie trapézol-

dale 16 et, de l'autre côté, un volant 18. Une culasse de

cylindre 20a... 20d est fixée à chaque cylindre, les sou-

papes avec les pièces de commande afférentes sont placées dans chaque culasse de cylindre. Les éléments se trouvant

dans les culasses de cylindre sont accessibles, pour assu- -

rer leur entretien, par l'intermédiaire de couvercles de

culasse 22a... 22d démontables. L'air nécessaire au re-

froidissement du moteur est aspiré par une roue de venti-

lateur 24 et amené dans le sens des flèches en passant par un tube d'admission 30 ainsi qu'un déflecteur 26. La roue de ventilateur 24 est logée sur un arbre 24b fixé dans le premier cylindre lOa et entraînée par la roue 16 et par

l'intermédiaire de la courroie trapézoidale 28.

La sortie du système de guidage de l'air de re-

froidissement a la forme d'un canal d'échappement 32 plat qui descend presque parallèlement à la rangée de cylindres

et qui laisse s'échapper l'air de refroidissement par l'o-

rifice 32a. Les conduites d'échappement non représentées des différents cylindres se regroupent pour former un seul tuyau d'échappement 34 (Fig. 1) et déboucher dans le canal 32. Un tube d'aspiration 36 est placé à l'intérieur du déflecteur 26, ses différents orifices 36a... 36d aboutissant aux orifices d'admission dans les culasses de cylindre 20a... 20d. Un filtre à air 38 est monté en amont du tube d'admission 36. De plus, un séparateur de crasse,

par exemple un séparateur cyclone 40 à paroi à aubes entral-

nant un effet de spin, est placé de façon concentrique par

rapport au tube d'aspiration 36.

La Fig. 4 montre une pompe à injection de car-

burant 42 du type connu, à une échelle un peu plus grande.

Son piston d'alimentation 44 est déplaçable axialement dans une douille de piston 45 et peut tourner autour de son axe longitudinal à l'aide d'une douille de régulation

46. La broche d'entraînement 44a se trouvant dans le pis-

ton 44 glisse à cet effet dans les fentes oblongues 46a de la douille de régulation 46. Une tige de régulation 48

commandable par l'opérateur attaque la denture circonfé-

rentielle 46b de la douille de régulation 46 et sert à la

rotation des éléments 44, 46 pendant la régulation du dé-

bit de carburant. Le piston 44 présente une rampe 44s et un bord d'attaque 44t qui travaille de manière connue avec l'orifice d'admission 45e de la douille du piston 45 allant

au compartiment de travail 45a du piston 44, pour la régu-

lation du débit. Un orifice fileté 42g sert au raccordement

d'une conduite d'aspiration 47 de la pompe 42 qui est rac-

cordée par une pompe de débit au réservoir de carburant et

qui assure l'alimentation en carburant de la chambre d'as-

piration 42s de la pompe 42. Un autre orifice fileté 42h sert à raccorder une conduite de retour 49 (Fig. 1) qui renvoit au réservoir le carburant superflu et non utilisé pendant l'injection. Une soupape de pression 50 pilotée par ressort est raccordée au compartiment de travail du

piston 45a et se trouve à l'intérieur d'un nipple de raccor-

dement 52 de la conduite sous pression. La conduite sous pression, à proprement parler, est repérée avec le numéro 54. La pompe à injection décrite est entraînée par

un organe approprié du moteur à combustion interne. L'ar-

bre d'entraînement 56 de la pompe 42, parallèle au vilebre-

quin, porte à cet effet un organe d'entraînement 58 à qua-

tre cames de commande 58a... 58d réparties régulièrement les unes par rapport aux autres et agissant les unes après les autres, qui travaillent avec l'extrémité en saillie du piston d'alimentation 44. (Certes, il est habituel sur les pompes à injection de faire agir la came de commande sur le piston d'alimentation de la pompe en se servant d'un élément intermédiaire équipé d'un galet. Pour des motifs de clarté, cet élément intermédiaire a été supprimé dans

le cas présent).

La pompe 42 est fixée sur la paroi extérieure du carter 12 à l'aide de quelques vis de fixation 60 (Fig. 2) dce façon à ce que son piston d'alimentation 44 soit en attaque avec l'organe d'entraînement 58 à cames 58a... 58d se trouvant à l'intérieur du carter 12. La

conduite sous pression 54 mène à un élément de distribu-

tion 62 raccordé à quatre conduites de liaison 64a...

64d. Chacune de ces conduites de liaison mène à un des quatre gicleurs d'injection 66a... 66d, chacun étant

fixé de façon connue à l'aide de vis de fixation à la pa-

is roi extérieure de la culasse de cylindre afférente, et leur extrémité présentant l'orifice d'injection rentre dans le compartiment de travail du cylindre, comme le

montre la Fig. 5.

Chaque gicleur d'injection, à savoir la buse 66a sur le schéma, présente un nipple de raccordement 68 pour l'une des conduites de liaison 64a... 64d ainsi qu'un alésage oblong 70. La conduite de liaison est accouplée

au nipple 68 à l'aide d'un écrou-raccord non représenté.

Deux éléments intermédiaires 72 et 74 sont maintenus à l'intérieur du gicleur à l'aide d'une douille 76 vissée avec le corps du gicleur, l'extrémité de la douille 74

dépassant dans le compartiment de travail lOaa du cylin-

dre 1Oa présentant un ou plusieurs orifices d'injection

74a placés dans le sens opposé à celui du piston de tra-

vail 78 se déplaçant dans le cylindre 1Oa. L'aiguille

d'injection 80 est pourvue, à l'extrémité opposée à l'o-

rifice d'injection 74a, d'une pointe d'aiguille 80a coni-

que et fermant cet orifice d'injection, alors que son au-

tre extrémité 80b est pilotée par un ressort de fermeture 82. Dès que le carburant très fortement comprimé arrive

par les conduites 70, 72a, 74b dans le compartiment annu-

laire 74c de la douille 74 et qu'il agit en ce point sur

la collerette 80c de l'aiguille d'injection 80, l'aiguil-

le est soulevée de son siège en surmontant la force du ressort de fermeture 82 et le carburant est injecté dans le compartiment de travail lOaa par l'orifice d'injection

74a.

Le corps du gicleur 66a renferme un perçage transversal 85 obturé à l'aide de deux bouchons filetés

86 et 88. Un piston de commande 90 est logé de façon dé-

plaçable à l'intérieur de ce perçage et est mis en butée par un ressort de rappel 92 contre la goupille de butée 88a de la pièce 88. Comme le représentent les Figures 6 et 7 à une plus grande échelle, le piston de commande 90 est pourvu de deux rainures circonférentielles 90a et 90b

et présente un alésage axial 90c de récupération de l'hui-

le de fuite, relié au point de vue conduite à la rainure circonférentielle 90b par l'intermédiaire d'un perçage

transversal 90d.

La Fig. 6 montre le piston de commande 90 dans une position condamnant la circulation du carburant par la conduite sous pression 70. Par contre, le carburant de fuite peut aller, en passant par le perçage 84, au nipple de retour 87 et à partir du compartiment 85b, en passant par les perçages 90c et 90d, à la rainure 90b et ainsi

donc au perçage 84 et au nipple de retour 87.

Par contre, si le piston de commande 90 est dé-

placé par la pression d'un fluide obtenue dans le comparti-

ment 85a et supérieure à la force du ressort 92 pour le

faire aller vers la gauche à l'encontre de ce ressort (com-

me sur la Fig. 7) jusqu'en butée contre la face frontale -30 du bouchon fileté 86, la circulation de carburant peut se

faire à l'intérieur de la conduite de pression 70 vers l'o-

rifice d'injection 74a. Le retour du carburant de fuite par

la conduite 84 vers le nipple 87 est par contre interdit.

Sur les moteurs à combustion interne à quatre temps du type décrit cidessus, l'injection nécessaire à

l'allumage du carburant se fait dans l'ordre 1-3-4-2, rame-

né aux cylindres se trouvant les uns derrière les autres

dans le sens de l'axe du vilebrequin. Dans le cas repré-

senté, l'ordre d'allumage est donc: 10a-lOc-lOd-lOb (pendant deux rotations du vilebrequin 14, c'est-à-dire

réparti sur un angle de vilebrequin de 720 ). Les gi-

cleurs pour l'injection du carburant dans les cylindres

afférents doivent donc être pilotés dans cet ordre, c'est-

à-dire dans l'ordre 66a-66c-66d-66b.

Au cours d'une rotation de l'arbre d'entraîne-

ment 56, la pompe à injection 42 débite quatre fois de sui-

te, de sorte qu'il doit y avoir entre le vilebrequin 14 et l'arbre d'entraînement 56 un rapport de vitesse de 2:1 pour pouvoir répartir à chacun des cylindres 10a... lOd

pendant un cycle de travail du moteur une période d'injec-

tion à effectuer par le gicleur d'injection 66a... 66d

afférent.

Cette affectation est obtenue par le fait que la pompe à injection 42, au cours d'une seule rotation de l'arbre d'entraînement 56, est commandée quatre fois de suite par les cames de commande 58a... 58d pour débiter, toutes les buses d'injection devant avoir injecté les unes

après les autres pendant cette période globale de débit.

L'ordre chronologique correct des gicleurs d'injection est

garanti par le fait que les pistons de commande 90 affec-

tés aux buses ne remontent que dans l'ordre nécessaire et les uns après les autres, pour donner l'autorisation à la

conduite sous pression 70 prévue dans chaque buse et dé-

bouchant sur l'orifice d'injection, c'est-à-dire juste

avant d'atteindre le point mort supérieur du piston de cha-

que cylindre.

Sur le moteur à combustion interne suivant les Figures 1 à 3, le facteur de commande destiné à actionner le piston de commande 90 est représenté par la compression suffisante à l'injection dans l'un des compartiements de

travail 10aa... 10dd des cylindres correspondants 10a...

1Od. Dès que l'un des pistons de travail 78 engendre pen-

dant sa course de compression dans le compartiment de tra-

vail du cylindre 10aa une compression dans l'air de com-

bustion suffisante à l'injection, cette pression du flui-

de sera également établie dans le compartiment 85a par

l'intermédiaire de la conduite 20h, 94a, 66h pour y dé-

placer le piston de commande 90 à partir de sa position condamnant la conduite de pression 70 (Fig. 6) pour le mettre en position autorisant la conduite de pression 70

à injecter (Fig. 7).

Le système d'injection conforme à l'invention

travaille ainsi de sorte que la pompe à injection 42 en-

tratnée quatre fois pour faire une course de débit par

le distributeur 62 et les conduites de distribution 66a...

66d débite constamment du carburant vers tous les gi-

cleurs d'injection 66a... 66d; néanmoins, le piston de commande 90 ne permettra d'injecter qu'à la seule buse qui est affectée au piston de travail se trouvant juste dans la course de compression (en fonction de l'ordre d'allumage) et qui doit injecter après avoir atteint le

niveau de pression nécessaire.

Il est clair que le système d'injection-conforme à l'invention ne peut être utilisé de façon efficace que si, au même instant, on obtient dans un seul cylindre la

compression nécessaire à l'ouverture de la buse d'injec-

tion afférente. L'utilisation du système d'injection con-

forme à l'invention nécessiterait donc sur des machines à

combustion de carburant de plus de quatre cylindres l'uti-

lisation de plusieurs systèmes de ce genre.

Les Figures 8 à 11 représentent une disposition pour laquelle le gicleur d'injection est commandé à l'aide d'un mécanisme de détection en fonction de la position de la soupape déterminant le point d'injection. Le gicleur d'injection 166a utilisé dans ce cas correspond dans sa

conception générale et dans sa disposition au gicleur d'in-

jection 66a de la Fig. 5 et le moteur à combustion interne lui-même correspond dans sa construction au moteur selon les Figures 1 à 3, si bien que l'on peut se passer d'une

description de leurs détails. La conduite de pression du

gicleur porte le repère 170 et la conduite de retour d'hui-

le de fuite le repère 184. Un perçage transversal 185 est prévu dans le corps du gicleur et est obturé d'un côté

par un bouchon 188. Un piston de commande 190 est dépla-

çable dans le perçage 185 et présente une rainure cir-

conférentielle 190a agissant avec la conduite sous pres-

sion 170.

De plus, il est pourvu d'une rainure de récupé-

ration de l'huile de fuite 190b qui débouche par les alé-

sages 190c et 190d dans le compartiment cylindrique 185a et se trouve donc en jonction avec la conduite de retour de l'huile de fuite 184. Un ressort de rappel 192 placé dans le compartiment 185a met en contrainte le piston de

commande 190 et tend à le décaler vers la gauche confor-

mément à la Fig. 8.

Une douille de logement 200 est placée de façon fixe dans une paroi verticale de la culasse de cylindre a du moteur à combustion interne, un palpeur 202 étant logé de façon déplaçable dans cette douille. L'axe médian du palpeur 202 est coaxial à l'axe médian du piston de commande 190, de sorte qu'une extrémité 202a du palpeur peut venir en appui sur la face frontale du piston de commande 190. L'autre extrémité du palpeur a la forme d'un

plateau 202b.

Un arbre de roulement 204 est fixé dans les deux parois latérales et opposées de la culasse de cylindre a. Il sert d'axe de rotation pour les deux leviers à bras double 206 et 208. Chaque levier a un bras 206 a et

208a qui agit avec le plateau 202b du palpeur 202. Un se-

cond bras 206b et 208b de chaque levier porte une vis de réglage 210 qui se trouve au bord de la cuvette de ressort 212 et 214 de la soupape afférente 216 et 218 du moteur (soupape d'admission et d'échappement). Ces deux soupapes

sont commandées de manière connue par des culbuteurs affé-

rents et représentés en pointillés sur la Fig. 8 de façon

à pouvoir être déplacés vers le bas à l'encontre de la for-

ce de leur ressort de fermeture pour quitter leur siège de soupape et ouvrir ainsi l'admission ou l'échappement du

compartiment de travail du cylindre du moteur.

Un ressort de mise en place 220 ou 222 est affec-

té à chaque levier, s'appuie à une extrémité dans la culas-

se de cylindre 120a et déplace à l'autre extrémité le le-

os05 vier correspondant 206 et 208 de façon que chaque levier tourne dans le sens des aiguilles d'une montre (comme sur la Fig. 8) pour appuyer d'un côté son bras 206a et 208a contre le plateau 202b du palpeur 202 précontraint par un

ressort de rappel 224 et, de l'autre côté, contre la cu-

vette de ressort de soupape 212 et 214 correspondante avec

sa vis de réglage 210. Chacun des ressorts de mise en pla-

ce 220 et 222 est dimensionné de façon à surmonter la for-

ce commune des ressorts de rappel 192 et 224 agissant dans

le sens contraire.

Une douille de protection 226 en caoutchouc ou

autre entoure la douille de logement 200 et l'extrémité li-

bre 202a du palpeur 202 et protège ainsi les éléments 190

et 202 contre l'encrassement ou la détérioration.

Si durant le cycle de travail du moteur les deux soupapes se trouvent en position de fermeture (ou toute proche de la position de fermeture), les pièces prennent alors la position de marche représentée sur la Fig. 8. Le piston de commande 190 débloque dans ce cas avec sa rainure a la conduite de pression 170 de la buse 166a, de sorte que pendant cette phase de maintien en position ouverte de

la conduite depression 170 la quantité de carburant débi-

tée par la pompe à injection (42 sur les Figures 1 à 3) peut parvenir aux orifices d'injection des buses au bon - -point d'injection pour être injectée dans le compartiment de travail du cylindre. Le même processus se répète pour les autres gicleurs d'injection, dans l'ordre 166a, 166c,

166d, 166b, comme cela est expliqué en détail pour la dis-

position décrite en premier lieu.

Néanmoins, dès que l'une des soupapes, par exem-

ple la soupape 216, s'éloigne de son propre siège pendant la phase d'ouverture et se déplace vers le bas, le levier 206 correspondant est déplacé par son ressort de mise en il place 224 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une

montre pour maintenir les éléments 210 et 212 en contact.

Il en résulte que le bras 206a du levier 206 se trouvant sur le plateau 202b est appuyé contre le palpeur 202 et le déplace vers la droite comme sur la Fig. 8, bien qu'à

ce moment l'autre soupape 218 et son levier 208 soient res-

tés immobiles, c'est-à-dire qu'ils n'aient pas quitté la position de fermeture de la soupape. L'extrémité 202a du palpeur 202 entraîne lors de ce mouvement des pièces 216, 206, 202 le piston de commande 190 dans le même sens, et le met en position représentée sur la Fig. 11. Dans cette

position, le passage du carburant par la conduite de pres-

sion 170 de la buse d'injection 166a est bloqué par le

piston de commande 190.

Cette ouverture et fermeture alternée de la con-

duite de pression d'une buse d'injection se fait en caden-

ce sur les quatre buses d'injection 166a... 166d, si bien

que la pompe à injection à débit quadruple (42 sur les Fi-

gures 1 à 3) alimente en cadence les quatre buses d'injec-

tion et les quatre cylindres de travail en carburant d'in-

jection.

En ce qui concerne l'exemple de réalisation sui-

vant les Figures 8 à 11, il faut noter qu'il pourrait suf-

fir également dans certains cas d'application, de ne pal-

per mécaniquement qu'une seule soupape, par exemple la

soupape d'admission, pour obtenir ou former ainsi le fac-

teur de commande.

Il faut également noter que l'on pourrait conce-

voir pour les mêmes fins un dispositif de palpage équipé d'éléments électriques ou électromagnétiques à la place du palpage mécanique décrit de la position de marche de

la soupape destinée à commander le passage dans les con-

duites de pression des buses d'injection. Par exemple, un système dans lequel les deux soupapes, en position fermée, maintiennent chacune un contact électrique fermé dans un circuit électrique et activent ainsi un électro-aimant

maintenant en position de passage du carburant dans la con-

duite de pression de la buse un piston de commande (sem-

blable au piston 190). Néanmoins, dès que l'un des con-

tacts s'ouvre lors du mouvement d'ouverture de la soupa-

pe afférente, le circuit de courant est interrompu et le piston de commande est mis en position d'obturation du

passage du carburant par un ressort de rappel.

Mais il serait également possible de palper la position d'un élément de machine déterminant le point d'injection (par exemple bielle ou piston) par des moyens élecrro-optiques ou électroniques placés dans un circuit de courant et de se servir de la réaction de ce circuit

de courant comme signal de commande pour un élément (sem-

blable au piston de commande 90 sur la Fig. 5) pilotant le passage du carburant dans la buse d'injection. Notons enfin qu'il est également possible d'utiliser l'invention

de façon analogue sur des machines à combustion de carbu-

rant à deux temps.

Les Figures 12 à 14 montrent une disposition de l'élément de blocage dans le gicleur d'injection qui varie

par rapport au type représenté sur les Figures 5 à 7.

Dans ce cas, le gicleur d'injection est égale-

ment placé dans le carter 20a du moteur. Les pièces dé-

tachées 368, 372, 374 sont serrées les unes aux autres à l'aide de la douille filetée 376 et bloquées par des moyens non représentés, par exemple des goupilles de fixation,

* dans leur position angulaire réciproque. La pièce de rac-

cordement 366 est également bloquée dans la position an-

gulaire nécessaire par rapport à la pièce 368, de plus elle est fixée à l'aide de vis de fixation non représentées sur le carter 20a, le gicleur d'injection complèt étant pressé contre une surface de siège 20s fixe sur le carter

de façon à ce que la face frontale de la pièce 376 re-

pose sur un segment 382 qui se trouve sur la surface 20s.

L'alimentation en carburant du nipple de raccor-

dement 366a se fait par l'intermédiaire d'un perçage obli-

que 366b pour arriver dans un perçage oblong 368a de la

pièce 368 qui débouche dans un perçage transversal 368b.

Ce perçage transversal est obturé d'un côté par un moyen

d'étanchéité, par exemple une bille 384, et est de l'au-

tre côté en liaison par conduite avec un perçage oblong 368c. Ce dernier est obturé d'un côté par une goupille o05 386 et débouche de l'autre côté dans le perçage oblique 372a de la pièce 372. Le perçage oblong 374b de la pièce 374 dirige le carburant dans le compartiment de pression 374c o il peut agir sur la surface de pression 380c des

aiguilles d'injection 380, 380a. Lorsque l'aiguille d'in-

jection est relevée, le carburant parvient du comparti-

ment annulaire 374d a l'orifice d'injection 374a et est inje<.é dans le compartiment de travail lOaa du cylindre

lOa renfermant le piston 78.

L'extrémit6 380b de l'aiguille d'injection 380

1 éuîçe d'uLne cuvette élastique 386 est soumise à la pres-

siorn d'un ressort 388 qui s'appuie contre une autre cuvet-

te élastique 390 reposant sur la surface de siège 368d de la pice 368. Un piiston de commande 392 est déplacable dans un perçage axial 368e de la pièce 368 et charge par

n0 un ressort de rappel 394 de façon à ce qu'il vienne repo-

ser contre une goupille de butée 396 fixée dans le pergage 368e. Le piston 392 présente deux gorges annulaires 392a et 392b. La gorge annulaire 392a agit avec un perçage transversal 368b, alors que la gorge annulaire 392b sert _5 de récupérateur d'huile de fu'ite qui sera expliqué plus loin.

La compression est dirigea à partir du comparti-

ment de travail du cylindre lOaa dans le compartiment de

travail 386e du piston 392. Pour ce faire, la gorge annu-

laire 20r entourant l'extrémité du gicleur et un passage annulaire 376r de la piece 376 dans lequel débouche un perçage axial 374r à l'intérieur de la pièce 374 servent de connexion. Un autre perçage axial 372r sert à établir

la liaison avec un perçage oblong 368r qui est en con-

nexion avec le compartiment 368e du piston de commande 392 par l'intermédiaire d'un perçage oblique 368rr, comme

le montre clairement la Fig. 14.

Le retour de l'huile de fuite à partir de la

buse dans le réservoir se fait par un nipple de raccor-

dement 387 qui est en liaison avec une gorge annulaire de récupération 368t placée sur la face frontale de la

pièce 368, par l'intermédiaire d'un perçage 366c.

Un perçage oblique 368s (voir Fig. 13) fait la connexion entre la gorge annulaire 368f et le comparti-

ment annulaire 368k entourant le ressort 388, comparti-

ment dans lequel arrive également l'huile de fuite récu-

pérée dans la gorge annulaire 392b du piston de commande

392, en passant par les perçages 392c et 392d.

La dépression qui règne dans le compartiment de travail 10aa pendant la phase d'aspiration du piston

du cylindre 78 est faible, de sorte que la force du res-

sort de rappel 394 prévaut et que le piston de commande se met en position représentée sur les Figures 12 et 13, position-dans laquelle le passage à travers le passage 386b est interdit par le piston 392. De ce fait, il est impossible que le carburant parvienne de la conduite sous

pression 366b et 368a à l'orifice d'injection 374a.

Néanmoins, dès que le piston de travail 78 fait monter la pression pendant sa phase de compression, la pression dans le compartiment de travail 368e du piston

de commande 392 augmente également. Le taux de compres-

sion atteint est cependant tellement élevé au point d'in-

jection qu'il surmonte le ressort de rappel 394 et dépla-

ce le piston de commande 392, comme le montre la Fig. 14.

La gorge annulaire 392a établit alors la connexion par

l'intermédiaire de la conduite 368b, si bien que le car-

burant parvient maintenant au perçage 368c. L'injection

de carburant se fait alors par l'orifice d'injection 374a.

Il est clair que la connexion entre le comparti-

ment de travail du piston lOaa et le compartiment de tra-

vail du piston de commande 392 ne se fait qu'à l'intérieur du gicleur d'injection, de sorte qu'une connexion externe entre ces deux compartiments de travail est superflue

(comme sur la Fig. 5). Ceci permet de simplifier avanta-

geusement la conception de la disposition.

Il est connu dans les moteurs à combustion

interne à injection qu'il y a lieu de réaliser une in-

jection d'une faible quantité de carburant dans le cy-

lindre concerné, peu de temps avant l'injection de car-

burant proprement dite (injection principale), afin

d'assurer un départ doux de la combustion dans ce cy-

lindre et d'obtenir, de la sorte, une diminution sen-

sible du niveau sonore lors du fonctionnement du moteur.

Il faut, pour des systèmes à injection de ce genre, ef-

fectuer à chaque cylindre une pompe supplémentaire avec

un gicleur d'injection associé pour la pré-injection.

Cela signifie, en d'autres termes, que pour un moteur à quatre cylindres par exemple, huit pompes et huit gicleurs doivent être prévus, ce qui cependant entraîne des coûts de production ainsi que des dépenses excessifs et conduit,

de la sorte, à des inconvénients particulièrement impor-

tants. Dans la forme de réalisation selon les Fig. 15 à 18, ces inconvénients sont évités par le fait que le

système d'injection décrit ci-avant est utilisé pour l'in-

jection principale et qu'une pompe supplémentaire à celle qui est nécessaire pour l'injection principale et servant

à la pré-injection est prévue, laquelle transporte le car-

burant à chaque gicleur équipé d'un élément de blocage

servant à l'injection principale.

La pompe à injection 42 est fixée par des vis

sur le carter 12 du moteur à combustion interne repré-

senté sur la Fig. 15. Sa conduite d'aspiration arrivant en 42g est repérée par 47, la conduite de pression l'est

par 54 et le filet de raccordement d'une conduite de trop-

plein par 42h. Les quatre cylindres du moteur portent les

repères 1Oa, lob, lOc, lOd.

La pompe 42 sert maintenant à l'injection prin-

cipale du carburant.

En plus de la pompe 42, on a placé une autre

pompe 42v sur le carter 12, servant à la pré-injection.

Elle présente la même conception que la pompe 42, son

piston 44v a néanmoins un plus faible diamètre, la quan-

tité de carburant nécessaire à la pré-injection étant

moins importante.

L'arbre 56 nécessaire servant à l'entraînement des pompes est entraîné, comme le montre la Fig. 16, par une roue dentée 59 du vilebrequin 14 du moteur et porte

la came de commande 58 de la pompe 42 et la came de com-

mande 58v de la pompe 42v. La came de commande 58 présente les quatre cames 58a, 58b, 58c, 58d, alors que la came de commande 58v est équipée des cames correspondantes 58va, 58vb, 58vc, 58vd. La pré-injection a lieu comme on le sait avec un décalage angulaire de 10 environ de l'angle

de rotation du vilebrequin avant l'injection principale.

Pour cette raison, la came de commande 58v est décalée sur l'arbre 56 d'un angle c< correspondant par rapport à la came de commande 58, dans le sens de l'entrainement R,

comme le montre clairement la Fig. 17. La conduite de pres-

sion 54v de la pompe 42v passe dans la conduite de pression 54 de la pompe 42 qui débouche dans le distributeur 62, à partir duquel les quatre conduites de jonction 64a, 64b, 64c, 64d, débouchent sur les quatre buses d'injection 66a,

66b, 66c, 66d. Chacune de ces conduites de liaison est af-

fectée à l'un des cylindres 10a, lob, 10c, lOd.

L'élément de blocage 90 placé dans chaque gi-

cleur d'injection et mis sous pression par la compression provenant du cylindre de travail concerné, en passant par la conduite 94, 94a, a besoin d'un certain laps de temps pour venir en position ouverte à partir de la position fermée représentée sur la Fig. 5 sous l'effet du taux de compression augmentant dans le compartiment de travail

aa et pour ouvrir complètement avec-sa rainure de comman-

de 90a l'admission de carburant dans la conduite 70. La faible quantité nécessaire à la pré-injection et débitée par la pompe à pré-injection 42v peut donc, juste après le début du mouvement d'ouverture de l'élément de blocage, c'est-à-dire avant même ouverture complète de la conduite

, couler dans cette dernière et entrainer la pré-injec-

tion, dès que la came associée 58va est entrée en action.

L'injection principale par la pompe 42 a lieu juste après, lorsque la conduite 70 est complètement ouverte et que la eaee 53a ' entr.e e action. il est, par conséquent, pos:s-e, fonformxn rnt 1!'inventione de procéder aussi hbianr,; i: i.njec:on qu1& l.injection principale en F _. d m=.m '. 7r '. injection 66a (ou 66b, 66eg i6;C), le ccaei s echéa nt, dimensionner égale= u /.el ' _. decommande 90a sur tJt) = t cuelçe,peu supérieurl a ......... -... afin <de prolonger la v-,w: -!-ou-c:?u:a i:. fe:. de blocage et de faire :t-. ',-_;i de fe v' 1 E c- ndsuiate 70 plus :,.-'!.":a..i":-_:(:.,:-_a cf.2 lran' iÉ r Mv i g-lect, es' 0Ét 'alf t _. v.. t..:;. -. i'. -Xi3t........... ii...=....;.m..e.p'ssible n.--,;,--.-,' " -le co n m f::.-,- _ de ou D 'i -,;-,t1,,"r<,v-X<, ú e-.s - iC-cl. est o-n -tur dui:-; ces de ooteurs la quantit re si ton proprz rt _ j c* s p;r portla un s,1: ilerait même possible J 41 et Z!4-" des cleux FIC)-i. de rlgecoxmmun ag

i -' de mioters l quantité pré-

-O.t.:; - ;....- penant la- marche totale, ce.::iui f- -.lus necessaire dutiltiser de ti= ge e rg' iat'' o our- la po mce a préOinjection

Claims

REVENDICATIONS

1. Mloteur à combustion interne à injection à

plusieurs cylindres, dans laquelle chaque cylindre (1Oa...

l1d) est affecté à un gicleur d'injection de carburant et l'amenée en carburant à la buse a lieu par une pompe

à injection entraîinée par un organe d'entrainement, ca-

ractérisé en ce qu'une seule pompe à injection commune

(42) et équipée d'un organe d'alimentation (44) est pré-

vue pour tous les gicleurs d'injection (66a... 66d) du

iO moteur, l'organe d'entranement (58) du moteur travail-

lant avec!'organe dfalimentation l44) de la pompe (42) présente plusieurs cames de coenmande (58a... 58d) en

fonction du nombre des cylindres (1Oa...), qui sont ré-

parties régulièrement les unes par rapport aux autres et qui agissent les unes apres les sautres et en ce qu'un élément de blocage (90) est affecté àA chaque gicleur d'injection (65a =.) pour maintenir fermée la conduite sous zress.on ame.nant le carburant à! crifce d'iDjIec tion du gicleur et qui n'est comimandé pour ouvrir cette conduite sous pressioni qu'en fonction d'un facteur de commande dëterminant le point d'injection de sorte que

le carburant est envoyé simulUtanément par la pompe d'in-

jection (42) à alimentation multiple à tous les gicleurs (66a... 66d), mais n'arrive à l'orifice d'injection et donc A l'injection que dans le gicleur d'injection dont

l'élément de blocage (90) est ouvert en fonction du fac-

teur de commande.

2. Moteur suivant la revendication 1, caractéri-

sé en ce que la compression dans le compartiment de tra-

vail du cylindre (lOa...) affecté au gicleur d'injection

(66a... 66d) représente le facteur de commande.

3. Moteur suivant la revendication 2, caractéri-

sé en ce que l'élément de blocage a la forme d'un piston (90) chargé par un ressort de rappel (92) et obturant la conduite (70) sous pression de carburant à l'intérieur du

gicleur d'injection (66a), et qui est actionné par la com-

pression à l'encontre du ressort de rappel (92), pour ou-

vrir la conduite sous pression (70).

4. Moteur suivant la revendication 1, caractéri-

sé en ce que la position de fermeture de la soupape d'ad-

mission au moins représente le facteur de commande du cy-

lindre (10a...) affecté au gicleur d'injection (66a...).

5. Moteur suivant la revendication 4, caractéri-

sé en ce que l'élément de blocage a la forme d'un piston (190) affecté à la conduite sous pression du carburant (170) et chargé par un ressort de rappel (192), qui agit avec un palpeur (202) détectant la position de la soupape à l'aide d'une tige, de façon à ce qu'en position ouverte de la soupape le palpeur (202) mette le piston en position de fermeture de la conduite sous pression, et par contre en position de fermeture de la soupape le dégage pour lui permettre de faire son mouvement engendré par le ressort de rappel (192) pour venir en position d'ouverture de la

conduite sous pression.

6. Moteur suivant la revendication 5, caractéri-

se en ce que le palpeur (202) détecte également à l'aide

d'une tige la position de la soupape d'échappement affé-

rente et n'autorise le piston (190) à ouvrir la conduite sous pression (170) qu'en position de fermeture des deux

soupapes (216, 218).

7. Moteur suivant la revendication 1, caractéri-

sé en ce que la position d'un élément du moteur détermi-

nant le point d'injection représente le facteur de comman-

de.

8. Moteur suivant la revendication 7, caractéri-

sé en ce que la position de l'élément du moteur détermi-

nant le point d'injection est palpée à l'aide d'un dispo-

sitif électrique, électronique ou électro-optique qui en-

gendre l'ouverture de la conduite sous pression (70, 170)

du gicleur d'injection correspondante (66a...) après ex-

citation.

9. Moteur suivant la revendication 1, caractéri-

sé en ce que la conduite d'alimentation de carburant sor-

tant de la pompe à injection (42) est raccordée à un orga-

ne de distribution à partir duquel une conduite sous pres-

sion séparée va à chaque gicleur d'injection (66a... 66d).

10. Moteur suivant la revendication 3, caracté-

risé en ce que le piston (90) est mobile dans le sens de

l'axe du gicleur d'injection (66a).

11. Moteur suivant la revendication 10, caracté-

risé en ce que le piston (90) est coaxial à l'axe longitu-

dinal du gicleur (66a).

12. Moteur suivant la revendication 2, caracté-

risé en ce que le gicleur (66a...) contient un perçage

(85) de jonction servant de connexion entre le comparti-

ment de travail du cylindre (10a...) et le compartiment

de travail du piston (90).

13. Moteur à combustion interne selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que, pour des moteurs à com-

bustion interne nécessitant une injection préalable du carburant en amont de l'injection principale, une pompe à

injection (42v) supplémentaire à la pompe à injection prin-

cipale (42) et servant à l'injection préalable du carburant

est prévue et transporte le carburant aux gicleurs d'injec-

tion prévues également pour l'injection principale. (Fig.

- 18).