FR2567575A1 - Moteur diesel equipe d'une pompe d'injection par cylindre - Google Patents
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Abstract
MOTEUR DIESEL EQUIPE D'UNE POMPE D'INJECTION PAR CYLINDRE. LE PISTON 13 DE CHAQUE POMPE EST ACTIONNE PAR UNE CAME 15 D'UN ARBRE 12 PAR UN POUSSOIR 14 A GALET. CHAQUE POUSSOIR 14 EST MONTE DANS UN CORPS DE GUIDAGE 16 RESPECTIF, COMPORTANT DEUX TOURILLONS CYLINDRIQUES DE GUIDAGE 17, 18 COAXIAUX, POUVANT COULISSER AXIALEMENT DANS DES OUVERTURES 19, 20 DU BLOC-MOTEUR 11. LE DEPLACEMENT DU CORPS DE GUIDAGE 16 PERMET DE MODIFIER LES POSITIONS RESPECTIVES DE LA CAME 15 ET DU POUSSOIR 14 ET DONC L'INSTANT AUQUEL COMMENCE LE REFOULEMENT DE LA POMPE. CE DEPLACEMENT EST COMMANDE PAR UN ARBRE 21 EN PRISE AVEC LES CORPS DE GUIDAGE 16, PAR L'INTERMEDIAIRE D'EXCENTRIQUES 22 ET DONT LE MOUVEMENT DE PIVOTEMENT EST PROVOQUE PAR UNE SOURCE D'ENERGIE 24 REGLABLE, AGISSANT SUR UN LEVIER 23. APPLICATION AUX MOTEURS DIESEL A PLUSIEURS CYLINDRES.
Description
La présente invention se rapporte à un moteur Diesel comportant pour
chaque cylindre une pompe d'injection respective, dont le piston est actionné par une came par l'intermédiaire d'un poussoir à galet, les poussoirs étant montés dans un corps de guidage qu'un dispositif de réglage peut faire coulisser perpendiculairement à l'axe de rotation des cames. Avec un agencement de ce genre, il est possible de modifier pendant la marche le moment o les pompes d'injection commencent leur course de refoulement. Le dispositif de réglage coopère avec un dispositif régulateur tributaire de paramètres de fonctionnement du moteur Diesel, de sorte que l'instant du début du refoulement de la pompe est adapté automatiquement aux conditions instantanées de marche.
Une pompe d'injection présentant les caractéris-
tiques appropriées pour un moteur Diesel est connue par le brevet AT-189 447. Avec les pompes de ce genre, les poussoirs à galet de toutes ces pompes sont disposés dans un même corps de guidage fixe. Pour des moteurs Diesel fabriqués en série, il faut avec cet agencement des corps de guidage différents correspondant aux nombres différents de cylindres. Cela rend la production et l'importance du stock peu économiques. Par ailleurs, il est difficile de monter convenablement un corps de guidage commun à plusieurs
pistons de pompes,et-le mécanisme de réglage est compliqué.
Il n'est en outre possible d'utiliser ce modèle connu que dans les moteurs Diesel dont l'arbre à cames présente, entre les courses de compression des pistons des pompes, des plages de rotation exemptes d'efforts, en raison du nombre de leurs cylindres et de leurs éléments de pompes. Aussitôt que les périodes de compression des pompes coïncident, il faut, pour faire coulisser le corps de guidage des poussoirs, appliquer un effort de réglage qui est brusquement plus élevé que pendant les plages de rotation de l'arbre à cames durant lesquelles celui-ci n'est pas soumis à l'effort de la course de compression. Le dispositif nécessaire pour obtenir un effort de réglage aussi grand est très gros et
compliqué, ce qui rend sa fabrication onéreuse.
L'invention a par conséquent pour objet un dis-
positif destiné à régler l'instant du début du refoulement de la pompe d'injection d'un moteur Diesel en modifiant l'instant du contact entre le galet du poussoir et la came, ce dispositif alliant l'universalité d'application à tous
moteurs Diesel à la simplicité de fabrication et de montage.
Selon l'invention, chaque poussoir à galet est disposé dans un corps de guidage respectif; chacun de ces corps comporte deux tourillons de guidage coaxiaux, qui
peuvent coulisser axialement dans des ouvertures correspon-
dantes du bloc-moteur environnant et dont l'axe commun est perpendiculaire à l'axe de rotation des cames. Avec cette conformation, il est possible de monter aisément et de manière fiable les corps de guidage, et la conformation répond aux exigences de fabrication du bloc- moteur. Le stock de corps de guidage ne dépend plus que du nombre total de
cylindres programmé, ce qui donne une meilleure rentabilité.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, chaque corps de guidage peut pivoter au moins d'un faible
angle sur l'axe commun de ses tourillons.
Les ouvertures qui logent ces tourillons peuvent
former des cavités fermées à l'extrémité de ces derniers.
Le dispositif de réglage des corps de guidage peut comporter au moins une source d'énergie à course réglable, coopérant avec les tourillons et pouvant faire tourner, par l'intermédiaire d'un levier, un arbre de commande qui porte des excentriques en prise chacun avec
le corps respectif.
Dans une variante de réalisation, une source d'énergie respective à course réglable peut coopérer avec
chaque corps de guidage.
La surface frontale de l'un des tourillons de guidage peut constituer la face du piston d'une source d'énergie soumise à l'action d'huile sous pression, un
ressort de compression étant alors monté entre le bloc-
inotetur et la surface frontale de l'autre tourillon.
Un manchon de réglage peut être monté coulissant sur le tourillon qui constitue le piston de la source d'énergie, un arbre de commande étant en prise avec les
manchons dé tous les corps de guidage.
Conformément à une autre variante, le bloc-moteur peut être percé d'un canal de passage d'huile sous pression qui communique en permanence avec un alésage transversal des tourillons servant de pistons de tous les corps de guidage du moteur, un clapet de non-retour étant disposé entre cet alésage transversal et la cavité du logement de ce tourillon et un manostat pouvant régler la pression de l'huile dans'ce canal. Dans ces deux variantes, il se produit un décalage dans le
temps entre l'ordre de réglage de l'instant du début de refoulement et.
l'exécution de ce réglage par déplacement du coprs de guidage. Le corps est déplacé au premier instant exempt-de contrainte qui suit l'émission de l'ordre. Les efforts nécessaires pour le réglage restent donc faibles, même si les périodes de refoulement des pompes d'injection coincident. Un réglage du début du refoulement est terminé dès que tous les pistons qui coopèrent avec
l'arbre à cames ont parcouru le cycle d'injection.
Les avantages de l'invention consistent en parti-
culier en ce qu'il se forme autour des tourillons de guidage, dans les ouvertures correspondantes, et dans les cavités fermées aux extrémités de ces tourillonsune pellicule ou un coussin d'huile, respectivement, ce qui amortit les vibrations et réduit l'usure; en ce que la possibilité qu'ont les corps de guidage de pivoter sur l'axe de leurs tourillons permet aux galets des poussoirs de s'adapter automatiquement à la flexion inévitable de l'arbre à cames, ce qui empêche un contact par l'arête, dangereux pour le
fonctionnement, entre galet et came.
L'invention sera décrite plus en détail à propos de trois exemples nullement limitatifs en regard des dessins annexes, sur lesquels la figure 1 est une coupe partielle par la ligne I-I de la figure 2, à hauteur du piston d'une pompe, d'un moteur Diesel à corps de guidage du poussoir et dispositif mécanique de réglage; la ffgure 2 est une coupe longitudinale partielle par la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe partielle par la ligne III-III de la figure 4, à hauteur du piston d'une pompe,
d'un moteur Diesel à corps individuels de guidage du pous-
soir et dispositif de réglage hydromécanique; la figure 4 est une coupe longitudinale partielle par la ligne IV-IV de la figure 3 la figure 5 est une coupe partielle par la ligne V-V de la figure 6, à hauteur du piston d'une pompe, d'un moteur Diesel à corps de guidage individuels et dispositif de réglage hydraulique; et la figure 6 est une coupe longitudinale partielle
par la ligne VI-VI de la figure 5.
Il a été utilisé.sur les figures 1 et 2; 3 et 4; et 5 et 6 les mêmes chiffres de référence pour désigner les organes et éléments qui ont la même dénomination et
le même rôle. La description faite dans les trois para-
graphes ci-dessous s'applique de la même façon aux trois
formes de réalisation.
Le bloc-carter 11 des cylindres et du vilebrequin d'un moteur Diesel non représenté contient un arbre 12 à cames 15 et, pour chaque cylindre, une pompe d'injection
à piston 13 et poussoir 14 à galet. La came 15 et le pous-
soir 14 coopèrent pour faire remonter le piston 13. Chaque
poussoir 14 est monté coulissant dans un corps de guidage -
16 respectif, qui peut coulisser perpendiculairement à l'axe de rotation de la came 15. Un déplacement de ce corps 16 dans le sens de rotation retarde le début du refoulement de l-a pompe et un déplacement dans le sens inverse avance
le début de refoulement.
Chaque corps de guidage 16 comporte deux touril-
lons de guidage 17, 18 cylindriques et coaxiaux qui sont logés dans des ouvertures correspondantes 19, 20 du bloc 11 et dont l'axe commun est orienté perpendiculairement
à l'arbre à cames 12. Du côté de l'extrémité de ces touril-
lons, les ouvertures 19, 20 forment des cavités fermées qui, lorsque le corps 16 est déplacé, exercent, avec la pellicule d'huile qui se forme en service sur les surfaces cylindriques de coulissement desdits tourillons, un effet
d'amortissement sur les vibrations du corps 16.
Les tourillons cylindriques 17, 18 permettent à chaque corps de guidage 16 de pivoter d'au moins un petit angle sur leur axe commun. Chaque galet de poussoir 14 en contact avec une came 15 peut ainsi s'adapter à la flexion inévitable et constamment changeante de l'arbre à cames 12. Cela empêche le contact dangereux par l'arête entre le galet et sa came 15, si bien qu'une plus forte contrainte par unité de surface est acceptable et que la
durée de service des couples came-galet est augmentée.
Dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, les corps de guidage 16 sont déplacés par un arbre de commande 21, qui est en prise avec chacun de ces corps par l'intermédiaire d'excentriques 22. Il est possible de faire pivoter cet arbre au moyen d'un levier 23,les excentriques 22 faisant alors coulisser les corps 16. Le levier 23 est relié à une source d'énergie 24, qui peut
être par exemple un servo-moteur hydraulique à poursuite.
Dans la seconde forme de réalisation représentée sur les figures 3 et 4, le tourillon de guidage 18 porte un manchon de réglage 25, qui est relié positivement à un arbre de commande 26 par l'intermédiaire d'un taquet d'entraînement 27. Cette liaison positive peut être par exemple un engrènement 28. Le manchon 25 présente un alésage transversal 29. Le tourillon 18 comporte sur sa surface extérieure une gorge annulaire 31 qui forme des arêtes-pilotes et qui communique par au moins un canal 32 avec la cavité 33 formée du côté de l'extrémité frontale de ce tourillon 18. Cette cavité 33 est alimentée en huile sous pression, provenant du circuit de graissage du moteur,
par des canaux 34, 35 et un clapet 36 de non-retour.
L'autre tourillon 17 du corps 16 est creux et contient
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un ressort 37 qui est appliqué contre le bloc 11.
Les positions de l'alésage transversal 29 du manchon 25 et de la gorge annulaire 31 du tourillon 18, représentées sur les figures 3 et 4, correspondent à une position stable du corps de guidage 16. La force du ressort 37 et la poussée que l'huile sous pression exerce sur la
surface frontale de ce tourillon 18 s'équilibrent.
Un déplacement du manchon 25 vers la droite provoque un écoulement de l'huile de la cavité 33 par le canal 32, la gorge annulaire 31 et l'alésage transversal 29. La poussée du ressort 37 devient excédentaire, ce qui a pour effet de déplacer le corps 16 vers la droite. Si le manchon est déplacé vers la gauche, le circuit de décharge de la cavité 33 est coupé, de sorte que la pression de l'huile peut y augmenter. L'augmentation de poussée de cette huile fait coulisser le corps 16 vers la gauche jusqu'à ce qu'un équilibre entre la force du ressort 37 et la poussée de
l'huile de la cavité 33 soit rétabli.
Le corps de guidage 16 est déplacé par l'inter-
médiaire de l'arbre de commande 26, une fois qu'un mouvement de réglage a été amorcé, lorsqu'il n'y a plus de contrainte, c'est-à-dire lorsque la course de compression du piston
13 respectif est terminée.
Le manchon 25 se déplace sur le tourillon prati-
quement sans réaction. Un dispositif 38 de réglage n'a donc à développer qu'un faible effort pour faire tourner l'arbre
26 au moyen d'un levier 39.
Dans la troisième forme de réalisation des figures 5 et 6, le corps de guidage 16 est déplacé, comme dans la seconde forme, par de l'huile sous pression qui
agit dans la cavité 33 sur la surface d'extrémité du tou-
rillon de guidage 18. Dans la position stable de ce corps 16, la poussée que l'huile sous pression exerce sur cette surface d'extrémité du tourillon 18 est contrebalancée par la force du ressort 37, qui est appliqué contre la surface
d'extrémité du tourillon 17 et contre le bloc 11.
Un canal 40 de passage d'huile sous pression,
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en forme d'alésage, est formé dans le bloc 11 parallèlement à l'arbre à cames. Tous les tourillons 18 des corps 16 respectifs comportent un alésage transversal , qui communique en permanence avec ce canal 40. Ce canal 30 communique avec la cavité 33 par un canal
41, un clapet 36 de non-retour et un canal 42.
Le canal 40 est alimenté en huile sous pression par un conduit 46, à partir par exemple du circuit de
graissage du moteur av-c interposition d'un manostat régu-
lateur 43 et d'une conduite 45. Le manostat 43 est commandé à distance par un dispositif de réglage non représenté, par l'intermédiaire d'un conducteur 47 de signaux. La valeur instantanée de la pression de l'huile dans le circuit 45-40-30-41 est contrôlée par un dispositif 44 -de surveillance de pression et est transmise au dispositif
de réglage par un conducteur 48 de signaux.
A chaque position du corps de guidage 16 corres-
pond, dans la cavité 33, une pression de l'huile, dont
la valeur est fonction de la caractéristique du ressort 37.
Le manostat 43 maintient dans le-circuit 45-40-30-41 la pression nécessaire pour une position donnée. Pour déplacer le corps 16 vers la gauche, la pression de l'huile dans ce circuit 45-40-30-41 est augmentée, ce qui ouvre le clapet 36, de sorte qu'un supplément d'huile est envoyé dans la cavité 33. Du fait de l'augmentation de la pression de l'huile dans cette cavité 33, le corps 16 est repoussé
vers le ressort 37 jusqu'à ce que les poussées se rééqui-
librent. Pour un déplacement vers la droite, -a pression de l'huile est diminuée dans le circuit 45-40-30-41 si bien que le clapet 36 reste fermé. Les fuites d'huile de la cavité 33 par les jeux d'ajustage entre le tourillon 18 et son ouverture 20 font diminuer la pression dans cette cavité 33. La poussée du ressort 37 est alors capable de repousser le corps 16 vers la droite, jusqu'à ce qu'un équilibre soit rétabli. L'huile qui fuit continuellement en service de la cavité 33 par les jeux entre le tourillon 18 et l'ouverture 20 lubrifie de manière intensive toutes
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les surfaces de glissement proches du corps 16 respectif.
Le clapet 36 est ouvert pendant un court instant pour
compenser les pertes d'huile dans le circuit 45-40-30-41.
L'invention n'est pas limitée à son application aux pompes d'injection individuelles selon les trois formes de réalisation représentées, mais est aussi avantageusement utilisable avec ce que l'on appelle des pompes d'injection
montées en série ou en ligne.
Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter
du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifica-
tions au moteur Diesel à cylindres équipés d'une pompe
d'injection respective, représenté et décrit.
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Claims (12)
1. Moteur Diesel comportant pour chaque cylindre une pompe d'injection respective dont le piston est actionné par une came par l'intermédiaire d'un poussoir à galet, les poussoirs étant disposés dans un corps de
guidage qu'un dispositif de réglage peut faire coulisser perpendi-
culairement à l'axe de rotation des cames, moteur caracté-
risé en ce que chaque poussoir (14) à galet est disposé dans un corps de guidage (16) respectif; en ce que chaque corps de guidage (16) comporte deux tourillons de guidage (17,18) coaxiaux; en ce que ces tourillons (17, 18) peuvent coulisser axialement dans des ouvertures correspondantes (19, 20) du bloc-moteur (11) environnant; et en ce que l'axe commun desdits tourillons (17,18) de chaque corps de guidage (16) est perpendiculaire à l'axe de rotation
des cames (15).
2. Moteur Diesel selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que chaque corps de guidage (16) peut pivoter d'au moins un angle faible sur l'axe commun des tourillons
(17,18).
3. Moteur Diesel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures (19,20) forment des cavités fermées du côté de l'extrémité des tourillons (17, 18).
4. Moteur Diesel selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que le dispositif de réglage des corps de guidage (16) comporte au moins une source d'énergie (24)
à course réglable, coopérant avec les tourillons (17,18).
5. Moteur Diesel selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un arbre de commande (21),
que la source d'énergie peut faire tourner par l'intermé-
diaire d'un levier (23) et qui est en prise au moyen d'excentriques (22) avec chaque corps de guidage (16)
associé. -
6. Moteur Diesel selon la revendication 4, carac-
térisé en ce qu'une source d'énergie à course réglable
coopère avec chaque corps de guidage (16).
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7. Moteur Diesel selon la revendication 6, caractérisé en ce que, dans chaque corps de guidage (16), la surface frontale de l'un (18) des tourillons constitue la surface d'un piston de la source d'énergie, soumise à la poussée d'huile sous pression, un ressort de compres- sion (37) étant disposé entre la surface frontale de
l'autre tourillon (17) et le bloc-moteur (11).
8. Moteur Diesel selon la revendication 7, carac-
térisé en ce qu'un manchon de réglage (25) est monté coulissant sur le tourillon (18) qui constitue le piston
de la source d'énergie.
9. Moteur Diesel selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un arbre de commande (26) qui est en prise avec chacun des manchons de réglage (25)
des corps de guidage (16) du moteur.
10. Moteur Diesel selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un canal (40) de passage d'huile sous pression est formé dans le bloc-moteur (11) et communique en permanence avec un alésage transversal (30) du tourillon
(18) respectif des corps de guidage (16) du moteur.
11. Moteur Diesel selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un clapet (36) de non-retour est monté dans le premier tourillon (18) de chaque corps de guidage (16) entre l'alésage transversal (30) et la cavité (33)
respective.
12. Moteur Diesel selon les revendications 10
et 11 prises ensemble, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (41) de régulation de la pression, qui
commande le canal (40).
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