FR2599089A1 - Machine de pompage pour carburant liquide - Google Patents

Abstract

CETTE MACHINE DE POMPAGE POUR CARBURANT LIQUIDE, DU TYPE A DISTRIBUTEUR ROTATIF, COMPREND UN DISTRIBUTEUR ROTATIF 12 QUI PEUT SE DEPLACER AXIALEMENT POUR DETERMINER LA QUANTITE DE CARBURANT DEBITEE PAR LA POMPE. DES SURFACES DE BUTEES INCLINEES 22, 23 SONT PREVUES POUR LIMITER LE MOUVEMENT VERS L'EXTERIEUR DES PISTONS DE POMPAGE 19 PENDANT LES COURSES DE REMPLISSAGE ET UNE REACTION AXIALE EST APPLIQUEE A L'ELEMENT DISTRIBUTEUR 12 AU MOMENT OU LES SURFACES ENTRENT EN CONTACT. LA POSITION AXIALE DE L'ELEMENT DISTRIBUTEUR 12 EST COMMANDEE PAR L'APPLICATION D'UNE PRESSION DE FLUIDE A UNE EXTREMITE DE CET ELEMENT, LE FLUIDE ETANT ACHEMINE A UNE CHAMBRE 30. UN PASSAGE D'ALIMENTATION 34 ABOUTISSANT A LA CHAMBRE COMPREND UN CLAPET ANTIRETOUR 35 ET L'ECHAPPEMENT DU FLUIDE HORS DE LA CHAMBRE EST COMMANDE PAR UN MANCHON 31 QUI MASQUE UN ORIFICE 32. LORSQUE LA REACTION AXIALE EST APPLIQUEE, L'ORIFICE 32 EST FERME PAR LE MANCHON 31 ET LE CLAPET ANTIRETOUR 35 SE FERME POUR ETABLIR UN VERROUILLAGE HYDRAULIQUE.

Description

1. Cette invention se rapporte à une machine de pompage pour carburant

liquide du type comprenant un élément distributeur rotatif et mobile dans la direction axiale, logé dans un corps, un piston de pompage à mouvement alternatif logé dans un alésage formé dans l'élément distributeur, un mécanisme à came monté dans le corps pour déterminer un mouvement du piston vers l'intérieur lorsque l'élément distributeur tourne, des moyens de passage ménagés dans l'élément distributeur et dans le corps et à travers les10 quels le carburant peut s'écouler vers l'alésage pour déterminer un mouvement du piston vers l'extérieur et à travers lesquels le carburant peut s'écouler vers une sortie pendant le mouvement du piston vers l'intérieur provoqué par mécanisme à came, des surfaces de butée in15 clinées définies sur une partie portée par l'élément distributeur et sur une partie logée à l'intérieur du corps, lesdites surfaces de butée coopérant pour limiter l'amplitude du mouvement du piston vers l'extérieur et, de cette façon, la quantité de carburant qui est fournie à travers 20 la sortie, en fonction de la position axiale de l'élément distributeur, des moyens élastiques qui sollicitent l'élément distributeur dans le sens tendant à augmenter la quantité de carburant s'écoulant à travers la sortie, une chambre définie dans le corps, ledit élément distributeur, 25 ou une partie couplée à celui-ci, pénétrant dans la chambre et étant soumise à la pression régnant dans ladite chambre de telle manière qu'un accroissement de la pression régnant dans la chambre détermine un déplacement de l'élément distributeur à l'encontre de l'action des moyens élastiques 30 dans le sens tendant à réduire la quantité de carburant débitée à travers ladite sortie, et des moyens destinés à

commander la pression de liquide régnant dans ladite chambre.

Un procédé connu de commande de la pression dans la chambre 35 consiste à prévoir un manchon sur l'élément distributeur ou sur ladite pièce, le manchon étant mobile dans la direction axiale et commandant l'ouverture d'un orifice qui est relié à la chambre et à travers lequel le liquide peut s'échapper de la chambre. Pourvu que l'orifice soit cor5 rectement positionné par rapport au manchon, il peut être agencé de manière que le déplacement axial initial imprimé au distributeur sous l'effet de la rencontre desdites surfaces de butée provoque la fermeture dudit orifice et, de cette façon, empêche le liquide de s'échapper de ladite 10 chambre à travers l'orifice. Toutefois, il est nécessaire d'alimenter en liquide à ladite chambre selon un trajet d'alimentation en provenance d'une source de liquide et, pour obtenir un verrouillage hydraulique dans la chambre afin de réduire à un minimum le déplacement de l'élément 15 distributeur, il est nécessaire d'empêcher le liquide de

s'écouler le long dudit trajet d'alimentation.

Le but de la présente invention est de réaliser une machine du genre spécifié sous une forme simple et commode. 20 Selon l'invention, une machine de pompage de carburant liquide du type spécifié comprend un orifice formé sur la périphérie de l'élément distributeur ou sur une pièce reliée à cet élément et un manchon mobile dans la direction axiale prévu sur l'élément distributeur ou ladite pièce, ce manchon commandant l'écoulement du liquide à travers ledit orifice en sortant de ladite chambre et les positions relatives du manchon et de l'orifice étant telles que le déplacement axial de l'élément distributeur qui est dû à l'interaction desdites surfaces de butée détermine la fermeture dudit orifice, un trajet d'alimentation en liquide aboutissant à ladite chambre et des moyens obturateurs intercalés dans ledit trajet d'alimentation, lesdits moyens obturateurs étant agencés pour empêcher le liquide de s'é35 couler le long dudit trajet d'alimentation à partir de la chambre. Des exemples d'une machine de pompage de carburant selon l'invention seront à présent décrits en référence aux dessins annexés sur lesquels: la fig. i est une vue en élévation de c8té et en coupe d'une partie de la machine selon l'invention; et

les fig. 2-5 montrent des variantes de l'exemple représenté sur la fig. 1.

Sur la fig. i des dessins, la machine comprend un corps 10 dans lequel est fixé un manchon 11, le manchon supportant un élément distributeur rotatif 12 qui dépasse du manchon et possède une partie élargie 13. 15 La partie élargie 13 est entourée d'un élément annulaire 14 qui est d'un seul tenant avec un arbre d'entralnement adapté pour être entraîné en synchronisme avec le moteur correspondant. La pièce 14 est pourvue de deux fentes 16 20 s'étendant axialement dans lesquelles sont engagées deux plaques d'entraînement 17 accouplées à l'élément distributeur de part et d'autre de la partie élargie 13 de cet élément. Dans la partie élargie 13 de l'élément distributeur, est formé un alésage 18 orienté transversalement dans lequel sont montés deux pistons de pompage 19. A leurs extrémités extérieures, les pistons sont appuyés respectivement sur des sabots 20 qui font partie d'une paire de toucheaux de 30 cames, les toucheaux de cames comprenant en outre des galets 21 qui sont logés dans des gorges formées dans les surfaces extérieures des sabots. Les sabots et les galets sont arrêtés à l'encontre du déplacement axial par le fait qu'ils sont disposés entre les plaques d'entrainement 17. 35 En outre, les galets 21 font saillie à travers les fentes 16 pour coopérer avec la surface périphérique interne d'une came annulaire non représentée, la came annulaire définissant une pluralité de lobes de came qui, lorsque l'élément distributeur tourne, coopèrent avec les galets pour imprimer un mouvement vers l'intérieur aux pistons 19. La surface interne 22 de la partie 14 est évasée vers l'extérieur pour définir une surface de butée destinée à coopérer avec les surfaces de butée 23 formées sur les 10 sabots 20. L'élément distributeur est sollicité vers la

droite, sur le dessin, au moyen d'un ressort de compression hélicoïdal 24.

Avec l'alésage 18, communique un perçage longitudinal 25 qui communique lui-m6me avec une première gorge longitudinale 26 formée sur la périphérie de l'élément distributeur et avec une autre gorge longitudinale 27, elle aussi formée sur la périphérie de l'élément distributeur, dans une position espacée axialement. La gorge 26 peut coïncider tour à tour avec une pluralité d'orifices d'entrée 28 qui sont reliés à une source de carburant sous pression, avantageusement, une pompe à basse pression entraînée par l'arbre d'entraînement 15. La gorge 27 peut coïncider tour à tour avec les orifices de sortie 29 dont un seul est représenté, qui sont formés dans le manchon et sont reliés à des sorties prévues sur le corps et auxquelles, en utilisation, sont raccordés les injecteurs du moteur associé à la pompe. La communication entre la gorge 27 et une sortie 29 est agencée pour se produire juste avant que les pistons 30 19 ne soient repoussés vers l'intérieur par les lobes de came et, pendant ce mouvement vers l'intérieur, du carburant sera refoulé, à travers l'une des sorties, vers une chambre de combustion du moteur correspondant. Lorsque l'élément distributeur continue à tourner, la gorge 26 entre en coincidence avec un orifice 28, la gorge 27 s'é.cartant de la coïncidence avec un orifice 29. Le carburant peut maintenant s'écouler vers l'alésage 18 pour provoquer un mouvement vers l'extérieur des pistons 19 et des toucheaux de cames. L'-amplitude du mouvement vers l'extérieur est limitée par l'arrivée des surfaces de butée 23 en contact avec la surface de butée 22. Lorsque l'élément distributeur continue à tourner, la gorge 26 s'écarte de la coincidence avec l'orifice 28 et la gorge 27 entre en coincidence avec la sortie 29 suivante. Ensuite, le cycle des

opérations qui viennent d'être décrites se répète, le carburant étant envoyé successivement aux chambres de combustion respectives du moteur.

L'amplitude du mouvement des pistons vers l'extérieur dé15 termine la quantité de carburant qui est envoyée au moteur et, en déplaçant le distributeur, on peut faire varier la

quantité de carburant.

Tel qu'il est décrit plus haut, l'élément distributeur est 20 sollicité vers la droite par l'action du ressort 24; en d'autres termes, l'élément distributeur se déplacera dans le sens de l'accroissement de la quantité de carburant envoyée au moteur. Ce mouvement de l'élément distributeur rencontre la résistance de la pression du carburant régnant 25 dans une chambre 30 définie dans le corps et dans laquelle est engagée l'extrémité de l'élément distributeur qui est

la plus éloignée du ressort.

L'échappement du carburant hors de la chambre 30 est com30 mandé par un manchon 31 qui est monté autour de l'élément distributeur et peut se déplacer axialement par rapport à celui-ci. En utilisation, le manchon sera relié à un mécanisme régulateur de vitesse. Le manchon commande l'ouverture d'un orifice 32 formé dans l'élément distributeur 35 et relié à la chambre 30 par un passage 33. Le carburant est acheminé à la chambre en provenance d'une source de liquide, qui est avantageusement la pompe à basse pression précitée, en passant par un trajet d'alimentation 34 et, dans le trajet d'alimentation, est intercalé un clapet anti-retour 35 chargé par un ressort. En utilisation, lorsque le manchon se déplace vers la droite, l'orifice 32 est démasqué et ceci permet au carburant de s'échapper de la chambre 30, en provoquant une réduction de la pression dans cette chambre. L'élément distributeur se dépla10 cera donc vers la droite, en tendant à refermer l'orifice 32. Le carburant est acheminé à la chambre à travers le trajet d'écoulement 34, l'écoulement du carburant amenant l'élément obturateur du clapet anti-retour à se soulever de son siège. L'écoulement selon le trajet d'écoulement s'effectue à un débit étranglé, de sorte que, en pratique, l'élément distributeur prendra une position d'équilibre dans laquelle l'orifice 32 est légèrement ouvert. Lorsque, pendant le fonctionnement de la machine, les surfaces de butée 23 s'appuient contre la surface de butée 22, il s'e20 xerce sur l'élément distributeur une force de réaction qui tend à repousser ce dernier vers la droite. Ce mouvement provoquera la fermeture de l'orifice 32 et, en outre, la fermeture du clapet 35, de sorte qu'il s'établira dans la

chambre 30 un verrouillage hydraulique qui empêchera l'élé25 ment distributeur de continuer son mouvement.

On se reportera maintenant à la fig. 2 sur laquelle les détails généraux de la machine sont les mêmes que dans l'exemple de la fig. 1 et o l'échappement du carburant de 30 la chambre 30 se produit par le passage 33 et par l'orifice 36 de la même façon que dans l'exemple précédent. Le trajet d'écoulement du carburant vers la chambre comprend toutefois l'orifice 36 et le passage 33 et, ainsi qu'on peut le voir sur la fig. 2, le manchon 31 est muni de deux gorges 35 circonférentielles 37, 38 ménagées dans la surface interne de ce manchon. La gorge 38 est en communication constante, au moyen d'un passage 39 ménagé dans l'élément distributeur, avec un passage d'alimentation 40 ménagé dans le corps. Les gorges 37 et 38 sont raccordées l'une à l'autre à travers un clapet antiretour 41 qui est disposé de manière à laisser le carburant s'écouler de la gorge 38 à la gorge 37 mais à empocher l'écoulement dans le sens opposé. En fonctionnement, lorsque le manchon se déplace vers la droite, sur la fig. 2, l'orifice 36 s'ouvre sur un espace intérieur du corps et le combustible s échappe de la chambre 30, en permettant à l'élément distributeur de se déplacer vers la droite jusqu'à ce que l'orifice 36 soit 15 à nouveau fermé. Si le manchon se déplace vers la gauche, vu sur la fig. 2, l'orifice 36 s'ouvre sur la gorge 37 et le carburant s'écoule en traversant le clapet 41 pour parvenir à la gorge 37 et, ensuite, à la chambre 30 en passant par l'orifice 36. Sous cet effet, l'élément distributeur se déplace lui aussi vers la gauche, jusqu'à ce que l'orifice 36 soit à nouveau fermé. La largeur de l'intervalle défini par le manchon et qui commande l'orifice n'est que légèrement supérieure au diamètre de l'orifice et, lorsque l'élément distributeur subit l'action de la force précitée, 25 lorsque les surfaces de butée entrent en contact entre elles, l'orifice tend à s'ouvrir sur la gorge 37. Toutefois, dans cette situation, l'action du clapet 41 emp9che

le carburant de s'écouler de la chambre.

L'arrangement représenté sur la fig. 3 est sensiblement identique à l'arrangement représenté sur la fig. 2, sauf le fait que le clapet antiretour indiqué en 42 est logé dans le corps 10 de la machine et que les deux gorges 37,

38 sont remplacées par une gorge unique 43.

Sur la fig. 4, la fonction du clapet 42 est remplacée par une gorge 44 ménagée sur la périphérie de l'élément distributeur et qui est reliée au passage 39. La gorge 44 est positionnée de façon à coïncider avec une série d'ori5 fices d'alimentation 45 formés dans le manchon il et qui sont reliés à la pompe à basse pression précitée. On fait en sorte que la gorge 44 puisse communiquer avec un orifice 45 pendant une période limitée qui fait suite au refoulement de carburant et avant que les faces de butée lO 23 et 22 n'aient l'occasion d'entrer en prise entre elles

quel que soit le réglage axial de l'élément distributeur.

De cette façon, il s'établit un verrouillage hydraulique

dans la chambre 30 comme dans l'exemple de la fig. 3.

Dans l'exemple de la fig. 5, la gorge 44 est omise et elle est remplacée par une gorge circonférentielle 46 qui est en

communication constante avec l'alimentation en carburant.

Dans cet exemple, l'orifice 36 est empêché de communiquer

avec la chambre 30, sauf immédiatement après le refoulement 20 de carburant et avant que les surfaces de butée ne risquent de venir s'appuyer les unes contre les autres. Pour cela, la gorge circonférentielle 47 formée sur la surface interne du manchon est munie d'une pluralité de gorges 48 qui seront exposées tour à tour à l'orifice 36 lorsque le 25 manchon se déplace vers la gauche, pour réduire la quantité de carburant envoyée au moteur associé à la pompe. Ici aussi, il s'établit un verrouillage hydraulique à l'instant o les surfaces de butée entrent en prise entre elles.

Claims (8)

Revendications

1. Machine de pompage pour carburant liquide du type comprenant un élément distributeur (12) rotatif et mobile dans la direction axiale, logé dans un corps (10), un piston (19) de pompage à mouvement alternatif logé dans un alésage (18) formé dans l'élément distributeur (12), un mécanisme à came (20, 21) monté dans le corps pour déterminer un mouvement du piston (19) vers l'intérieur lorsque 10 l'élément distributeur (12) tourne, des moyens de passage (28, 25, 29) ménagés dans l'élément distributeur (12) et dans le corps (10) et à travers lesquels le carburant peut s'écouler vers l'alésage (18) pour déterminer un mouvement du piston (19) vers l'extérieur et à travers lesquels le 15 carburant peut s'écouler vers une sortie pendant le mouvement du piston (19) vers l'intérieur provoqué par le mécanisme à came (20, 21), des surfaces de butée (23, 22) inclinées définies sur une partie (20) portée par l'élément distributeur (12) et sur une partie (14) logée à l'inté20 rieur du corps (10), lesdites surfaces de butée (23, 22) coopérant pour limiter l'amplitude du mouvement du piston (19) vers l'extérieur et, de cette façon, la quantité de carburant qui est fournie à travers la sortie en fonction de la position axiale de l'élément distributeur (12), des 25 moyens élastiques (24) qui sollicitent l'élément distributeur (12) dans le sens tendant à augmenter la quantité de carburant s'écoulant à travers la sortie, une chambre (30) définie dans le corps, ledit élément distributeur (12), ou une partie couplée à celui-ci, pénétrant dans la chambre 30 (30) et étant soumise à la pression régnant dans ladite chambre (30) de telle manière qu'un accroissement de la pression régnant dans la chambre (30) détermine un déplacement de l'élément distributeur (12) à l'encontre de l'action des moyens élastiques (24) dans le sens tendant à réduire 35 la quantité de carburant débitée à travers ladite sortie, des moyens destinés à commander la pression de liquide régnant dans ladite chambre, caractérisée en ce qu'elle comprend un orifice (32; 36) formé sur la périphérie de l'élément distributeur (12) ou sur une pièce reliée à cet élément et un manchon (31) mobile dans la direction axiale prévu sur l'élément distributeur (12) ou ladite pièce, ce manchon (31) commandant l'écoulement du liquide à travers ledit orifice (32; 36) en sortant de ladite chambre (30) et les positions relatives du manchon (31) 10 et de l'orifice (32; 36) étant telles que le déplacement axial de l'élément distributeur (12) qui est df à l'interaction desdites surfaces de butée (23, 22) détermine la fermeture dudit orifice (32; 36), un trajet d'alimentation (34; 40, 39, 38, 37, 36, 33; 40, 39, 43, 36, 33; 40, 39, 15 47, 48, 36, 33) en liquide aboutissant à ladite chambre

(30) et des moyens obturateurs (35; 41; 42; 44, 45; 47, 48), intercalés dans ledit trajet d'alimentation, lesdits moyens obturateurs étant agencés pour empêcher le liquide de s'écouler le long dudit trajet d'alimentation à partir de la 20 chambre (30).

2. Machine de pompage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit trajet d'alimentation comprend un passage (34) ménagé dans le corps (10) et communiquant

directement avec ladite chambre (30), lesdits moyens obturateurs (35) étant intercalés dans ledit passage (34).

3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit trajet d'alimentation comprend ledit orifice (36), 30 ledit manchon (31) présentant une gorge circonférentielle (37; 43) formée sur sa surface périphérique interne, cette gorge (37; 43) définissant un intervalle avec une surface d'extrémité dudit manchon (31), ledit intervalle étant positionné pour obturer ledit orifice (36), et la gorge (37; 43) faisant partie du trajet d'alimentation en liquide il

aboutissant à ladite chambre (30).

4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit passage d'alimentation comprend une autre gorge (38) ménagée sur la surface périphérique interne dudit manchon (31), lesdits moyens obturateurs (41) étant placés dans un passage ménagé dans le manchon (31) et qui relie les deux gorges (37, 38), et des moyens de passage (39, 40) ménagés dans l'élément distributeur (12) et dans 10 le corps (10) pour relier ladite autre gorge (38) à une

source de liquide.

5. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de passage (39, 40) ménagés 15 dans l'élément distributeur (12) et dans le corps (10) pour relier ladite gorge (43) à une source de liquide, lesdits moyens obturateurs (42) étant logés dans le corps (10).

6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens obturateurs (35; 41; 42)

comprennent un clapet anti-retour chargé par un ressort.

7. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un passage (25) formé sur l'élément distributeur (12), ce passage aboutissant à une gorge (26) ménagée sur la périphérie de l'élément distributeur, et des orifices (28) ménagés dans le corps (10) et qui débouchent sur la périphérie de l'élément distributeur (12), ladite gorge (26) étant positionnée pour se placer tour à tour en coincidence avec lesdits orifices (28) pendant une période limitée qui fait suite au refoulement de carburant et avant

l'entrée en prise desdites surfaces de butée (22, 23).

8. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que ] 2 les moyens obturateurb (47, 48) comprennernt une pluralité de gor.es axiales (48) qui parlent de ladite gorge circonf7érentielle (47) vers ladite surface d'extrémité dudit main:hon (31), lesdites gorges axiales (48) étant position5 néSes dle façon à entrer tour à tour en coïncidence avec ledit orifice (36) pendant une période limitée qui fait suite au refoulement de carburant et avant l'entrée en prise desdites surfaces de butée (22, 23) et au moment o le manchon (31) s'est déplacé pour accroître la pression 10 régnant dans ladite chambre (30),