FR2815086A1 - Dispositif d'alimentation en carburant a debit variable - Google Patents
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Abstract
Le dispositif d'alimentation en carburant à débit variable améliore la linéarité des caractéristiques de décharge par rapport à un angle de came et réduit l'abrasion de la came (15). Il comprend une pompe à carburant (3) destinée à prendre du carburant à un passage d'admission de carburant (24) par un clapet d'admission (25) pour une chambre de mise sous pression (17) au cours d'une course d'admission, avant de le décharger par un clapet de décharge (26) vers une rampe d'alimentation au cours d'une course de décharge par un mouvement alternatif d'un piston (14) dans chaque cylindre (13) depuis un point mort bas jusqu'à un point mort haut; la pression à l'intérieur de la chambre (17) est libérée à une position réglée sur une valeur prédéterminée avant d'atteindre le point mort haut au cours de la course de décharge.
Description
DISPOSITIF D'ALIMENTATION EN CARBURANT A DÉBIT
VARIABLE
Contexte de l'invention 1. Domaine technique La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en carburant à débit variable, qui est utilisé dans un moteur à combustion interne pour véhicules, fournit du carburant sous pression à un injecteur de carburant, et commande la quantité de carburant fournie à l'injecteur de
carburant.
2. Contexte de la technique Un dispositif d'alimentation en carburant à débit variable destiné à fournir du carburant sous pression à un injecteur de carburant d'un moteur à combustion interne pour véhicules est décrit, par exemple dans la publication de brevet japonais (non examiné) n 200990 / 1999, et se compose: d'un injecteur de carburant destiné à injecter du carburant dans chaque cylindre du moteur à combustion interne; d'une rampe d'alimentation (rampe commune) destinée à répartir et à fournir du carburant sous pression à cet injecteur de carburant; une pompe à carburant à haute pression destinée à fournir du carburant à la rampe d'alimentation; une pompe à carburant à basse pression destinée à fournir du carburant en provenance d'un réservoir de carburant à la pompe à carburant à haute pression; et des moyens de commande destinés à commander la quantité de carburant injecté et le moment d'injection de
carburant dans chaque cylindre, à commander une vanne électro-
magnétique (vanne de commande de pression de carburant) disposée dans la pompe à carburant à haute pression afin de libérer une partie du carburant sous pression dans un passage de décharge d'huile, et à commander une quantité de décharge de la pompe à carburant à haute pression, ce qui permet de commander la pression du carburant dans la
rampe d'alimentation.
La pompe à carburant à haute pression se compose: d'un cylindre, d'un piston qui est commandé par une came disposée sur un arbre à cames du moteur à combustion interne pour avoir un mouvement alternatif dans le cylindre, prend (aspire) le carburant à l'intérieur de la chambre de mise sous pression du cylindre au cours d'une course d'admission tout en mettant le carburant sous pression dans la chambre de mise sous pression et en fournissant le carburant ainsi mis sous pression à la rampe d'alimentation au cours d'une course de décharge; la vanne électromagnétique, etc. Cette vanne électromagnétique est une vanne électromagnétique normalement fermée qui est fermée en conditions normales et qui s'ouvre à la réception d'un signal électrique (signal d'ouverture de vanne). Les moyens de commande commandent une quantité de décharge de la pompe à carburant à haute pression en calculant une quantité de décharge à partir de la réinjection d'une quantité de carburant nécessaire à l'injecteur de carburant et d'une pression de carburant dans la rampe d'alimentation, et en déterminant un moment d'ouverture de la vanne électromagnétique. La vanne électromagnétique est ouverte au moment prédéterminé, et la pression du carburant dans la rampe d'alimentation est maintenue à une valeur prédéterminée en déchargeant une partie du carburant sous pression dans le passage de décharge d'huile. Un signal d'ouverture de vanne en provenance des moyens de commande est fourni à la vanne électromagnétique au cours de la course de décharge du piston de la pompe à carburant à haute pression. Une largeur de signal du signal d'ouverture de vanne est déterminée de telle sorte que la vanne peut être fermée lors de l'achèvement de la course de décharge, c'est-à- dire lors du commencement de la course d'admission, ou au cours de la course d'admission. La figure 7 est un schéma destiné à expliquer une largeur de signal du signal d'ouverture de vanne et une condition de fonctionnement de la
pompe à carburant à haute pression dans le dispositif connu mentionné ci-
dessus. Le schéma montre un mouvement alternatif, c'est-à-dire un fonctionnement sur un cycle, et dans le cas o la came comporte, par exemple, quatre sommets, le dessin montre le fonctionnement sur un quart de tour (90 en angle de rotation) de la came. A partir du dessin, il doit être entendu que, sur un cycle, la course de décharge occupe 45 et la course d'admission occupe 45 . Lorsque la quantité à la décharge atteint une valeur prédéterminée à un point (a) dans la course de décharge, un signal d'ouverture de vanne est fourni à la vanne électromagnétique, et le carburant se trouvant dans la chambre de mise sous pression est déchargé dans le passage de décharge d'huile pendant
la période de temps nécessaire à passer du point (a) au point mort haut.
La commande de la position du point (a) permet de commander la quantité déchargée. Lorsque le débit exigé par les moyens de commande est élevé par rapport à la quantité de décharge de la pompe à carburant à haute pression, par exemple lorsqu'une valeur de carburant utilisée dans le moteur à combustion interne est élevée ou lorsque le carburant sous pression de la rampe d'alimentation est accrue depuis une basse pression jusqu'à une pression élevée, par exemple au moment du démarrage, la vanne électromagnétique est maintenue fermée jusqu'à ce qu'elle soit à
proximité du point mort haut.
La figure 8 montre une valeur de levée du piston (ci-après dénommée valeur de levée de piston) par rapport à l'angle de rotation de la came dans ce type de fonctionnement, et est un schéma agrandi des indiqués ci-dessus depuis le point mort bas jusqu'au point mort haut de la valeur de levée de piston montrée sur la figure 7. Sur le dessin, une courbe indiquée la ligne pleine est une courbe de levée de la came représentée sous la forme de courbe sinusoïdale. Dans ce cas, la quantité de décharge de carburant par rapport à l'angle de la came sur un nombre de tours prédéterminé devient une courbe caractéristique de décharge, comme l'indique la ligne pleine de la figure 9. Le débit de décharge par rapport au moment d'ouverture de la vanne (représenté en termes d'angle de rotation de la came) est abaissé de manière plus linéaire au fur et à mesure que le piston s'approche du point mort haut. En fonctionnement, la pression de la chambre de mise sous pression génère une contrainte hertzienne entre la came et le piston. La ligne pleine de la figure 10 indique la contrainte hertzienne par rapport à l'angle de la came sous une pression de décharge prédéterminée. Lorsque la levée de la came est une courbe sinusoïdale, la contrainte hertzienne augmente fortement du fait que le rayon de courbure de la came devient faible à proximité du point
mort haut du piston.
Une telle augmentation de la contrainte hertzienne conduit à une abrasion de la surface de contact de la came, et cette abrasion modifie la quantité de décharge. Ainsi, la courbe de levée de la came se modifie pour devenir une courbe de levée qui a un rayon de courbure important à proximité du point mort haut (la partie de sommet de la came), comme le montre la ligne pointillée de la figure 8, pour abaisser la contrainte hertzienne qui est une contre-mesure à l'abrasion. A ce moment, la caractéristique de débit de décharge et la contrainte hertzienne sont telles qu'indiquées par les lignes pointillées des figures 9 et 10. Il est certain que la contrainte hertzienne à proximité du point mort haut du piston plongeur est abaissée. Mais, à l'inverse, la linéarité du débit de décharge est abaissée. En admettant que le côté de point mort haut de la course de décharge soit égale à 100%, une augmentation de la quantité de décharge par rapport à l'angle de rotation de la came devient extrêmement faible dans la plage se situant environ entre 80% et 100% de la course de décharge. Dans une telle plage, la capacité de commande se dégrade et il
ne reste qu'une contrainte hertzienne importante.
Comme décrit ci-dessus, dans le dispositif d'alimentation en carburant à débit variable connu indiqué, la totalité de la période de la course de décharge est occupée par le moment de fermeture de vanne de la vanne électromagnétique dans la condition o la consommation de carburant est proche de la quantité de décharge. Il en résulte qu'il existe un problème, à savoir que la contrainte hertzienne augmente à proximité du point mort haut, ce qui conduit à une abrasion de la surface de contact de la came, et si une abrasion de ce type se développe outre mesure, la levée du piston diminue et la quantité de décharge devient faible. De même, la linéarité de la caractéristique de décharge diminue et la capacité de commande du débit de décharge se dégrade lorsque le piston se rapproche du point mort haut. De plus, dans l'exemple connu, étant donné que la pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression est abaissée à une pression d'admission en un court instant au moment de I'ouverture de la vanne électromagnétique dans des conditions normales, la vanne d'admission est ouverte lorsque le piston se déplace vers le bas au cours de la course d'admission. D'autre part, étant donné que la vanne est maintenue fermée tout au long de la course de décharge et de la course d'admission au moment d'obtenir la quantité de décharge maximale, un certain temps est nécessaire pour abaisser la pression du carburant à l'intérieur de la chambre de mise sous pression même après que la course est passée sur la course d'admission et que le piston commence à se déplacer vers le bas du fait du poids du carburant. Il en résulte qu'il existe un autre problème, à savoir que le temps n'est pas suffisamment long pour prendre du carburant dans des conditions de régime moteur élevé et de pression de carburant élevée, ce qui conduit à
des cavitations et à une détérioration de la durée de vie.
De plus, dans la description qui précède, la courbe de levée est
modifiée en tant que contre mesure à l'abrasion de la came due à la contrainte hertzienne, et cette modification est, comme décrit ci-dessus, destinée à diminuer la contrainte hertzienne en augmentant le rayon de courbure de la partie supérieure de la came. Dans ce cas, afin d'assurer la valeur de levée de la came, il est nécessaire de réduire la courbure d'une partie d'embase de came, ce qui signifie qu'un composant d'ordre plus élevé est ajouté à la courbe de levée sous la forme d'une courbe sinusoïdale formée uniquement de composants primaires. Avec cette mesure connue, il est certainement possible de réduire la contrainte hertzienne sans agrandir le diamètre extérieur de la came. Mais, dans la cas o, par exemple, une came comporte quatre sommets et a une vitesse de rotation de 3500 t/min., la pompe à carburant à haute pression est entraînée à une fréquence de 233 Hz, alors que la fréquence d'entraînement de la pompe à carburant à haute pression comprend une haute fréquence de 466 Hz lorsqu'un composant d'ordre plus élevé, par exemple n'importe quel composant secondaire, est ajouté. Il en résulte qu'il existe un autre problème, à savoir qu'il est essentiel d'établir un point de résonance plus élevé du clapet d'admission, du clapet de décharge, du piston, du ressort, etc. Résumé de l'invention La présente invention a été mise au point pour résoudre les problèmes décrits ci-dessus et un objet de la présente invention est de fournir un dispositif d'alimentation en carburant à débit variable dans lequel il est possible d'améliorer la linéarité de la caractéristique de décharge par rapport à l'angle de rotation d'une came et de réduire l'abrasion et la
cavitation de la came.
Un dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon la présente invention comprend: des injecteurs de carburant respectivement destinés à injecter du carburant dans les cylindres d'un moteur à combustion interne; une rampe d'alimentation destinée à fournir du
carburant sous pression aux injecteurs de carburant mentionnés ci-
dessus; et une pompe à carburant destinée à prendre du carburant à partir d'un passage d'admission de carburant par l'intermédiaire d'un clapet d'admission à l'intérieur d'une chambre de mise sous pression au cours d'une course d'admission, afin de mettre le carburant sous pression et pour décharger le carburant mis sous pression par l'intermédiaire d'un clapet de décharge à la rampe d'alimentation au cours d'une course de décharge par un mouvement alternatif d'un piston dans chaque cylindre depuis un point mort bas jusqu'à un point mort haut; dans lequel la pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression est libérée à une position réglée sur une valeur prédéterminée avant d'atteindre le point mort haut au cours de la course de décharge dans laquelle le piston de la pompe à carburant se déplace depuis le point mort bas jusqu'au point mort haut. Il en résulte que la pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression est libérée au moment o s'achève la course de décharge et que le passage à la course d'admission s'effectue en douceur. Il est possible d'empêcher une dégradation de la durée de vie due à la cavitation ou similaire, et en même temps, de résoudre un problème de remplissage
insuffisant de carburant lors d'un régime moteur élevé ou à charge élevée.
De plus, la pression qui s'applique sur le piston est réduite, et par conséquent, la contrainte hertzienne qui agit entre une partie supérieure de came à petit rayon de courbure de la came et un galet est réduite de manière importante. Ainsi, il est possible d'empêcher l'abrasion de la came. Il est également souhaitable que le dispositif d'alimentation en carburant à débit variable comporte une vanne électromagnétique destinée à commander une quantité de décharge de la pompe à carburant afin de commander la pression du carburant dans la rampe d'alimentation en connectant le passage d'admission de carburant avec la chambre de mise sous pression, et que la pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression soit libérée par ouverture de la vanne électromagnétique à
une position réglée.
Il en résulte qu'il est possible de libérer la pression juste en modifiant les contenus de commande de la vanne électromagnétique afin
de commander la quantité de décharge.
Il est également préférable que la position du piston dans laquelle la pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression est libérée soit établie de manière à se situer entre 80% et 90% à partir du côté du point mort bas dans la totalité de la course du piston depuis le point mort bas
jusqu'au point mort haut.
Il en résulte qu'il devient possible d'assurer une linéarité de la quantité de décharge par rapport à l'angle de rotation de la came au cours de la période de décharge et d'améliorer la précision de la quantité de décharge. De plus, juste en modifiant une petite partie du diamètre de la came et en modifiant la valeur de levée du piston plongeur à 1 / (0,8 à 0,9) fois, il devient possible d'assurer la totalité de la quantité de décharge de la pompe à carburant sans augmenter sa dimension, et la diminution de la quantité de décharge est compensée par la régulation de la plage de commande de décharge afin de s'adapter à l'abrasion de la came. En conséquence, il est possible d'obtenir un dispositif d'alimentation en
carburant à débit variable à longue durée de vie.
Il est également préférable que la vanne électromagnétique soit une vanne de type normalement fermé, qui s'ouvre lorsque la quantité de décharge est commandée et lorsque la pression à l'intérieur de la chambre
de mise sous pression est libérée.
Il en résulte que la pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression est facilement libérée, et qu'il est possible de fournir du carburant à chaque cylindre même lorsque quelque panne que ce soit se produit dans le circuit de commande de la vanne électromagnétique et
d'empêcher que le dispositif devienne non opérant.
Brève description des dessins
La figure 1 est un schéma général montrant une réalisation d'un dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon le premier
mode de réalisation de la présente invention.
La figure 2 est une vue en coupe d'une pompe à carburant à haute pression du dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon le
premier mode de réalisation de la présente invention.
La figure 3 est un schéma montrant une levée d'un piston plongeur d'un dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon le premier
mode de réalisation de la présente invention.
La figure 4 est un schéma destiné à expliquer le fonctionnement du dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon le premier
mode de réalisation de la présente invention.
La figure 5 est un schéma montrant une caractéristique de débit de décharge du dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon le
premier mode de réalisation de la présente invention.
La figure 6 est un schéma montrant une caractéristique de contrainte du dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon le
premier mode de réalisation de la présente invention.
La figure 7 est un schéma destiné à expliquer le fonctionnement d'un dispositif d'alimentation en carburant à débit variable connu selon la
technique antérieure.
La figure 8 est un schéma montrant une levée d'un piston plongeur du dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon la technique
antérieu re.
La figure 9 est un schéma montrant une caractéristique de débit de décharge du dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon la
technique antérieure.
La figure 10 est un schéma montrant une caractéristique de contrainte du dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon la
technique antérieure.
Description des modes de réalisation préférés
- Premier mode de réalisation Les figures 1 à 6 sont des dessins destinés à expliquer un dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon le premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 est un schéma général montrant une réalisation du dispositif d'alimentation en carburant à débit variable; la figure 2 est une vue en coupe d'une pompe à carburant à haute pression; la figure 3 est un schéma montrant une caractéristique de levée d'un piston par rapport à un angle de rotation de came de la pompe à carburant à haute pression; la figure 4 est un schéma destiné à expliquer le calage d'une vanne électromagnétique; la figure 5 est un schéma comparatif montrant des caractéristiques de débit de décharge par rapport à l'angle de rotation de la came de la pompe à carburant à haute pression; et la figure 6 est un schéma comparatif montrant des caractéristiques de contrainte hertzienne par rapport à l'angle de rotation
de la came de la pompe à carburant à hautepression.
En faisant référence à la figure 1, les repères la à ld indiquent des injecteurs de carburant aménagés respectivement dans chacun des cylindres d'un moteur à combustion interne; le repère 2 indique une rampe d'alimentation destinée à maintenir le carburant sous pression et à fournir le carburant aux injecteurs de carburant respectifs la à ld; le repère 3 indique une pompe à carburant à haute pression destinée à fournir le carburant sous pression à la rampe d'alimentation 2 par l'intermédiaire d'un passage de carburant 4; le repère 5 indique une pompe à carburant à basse pression destinée à fournir le carburant en provenance d'un réservoir de carburant 6 à la pompe à carburant à haute pression 3 par l'intermédiaire d'un passage de carburant 7; le repère 8 indique un clapet anti-retour aménagé dans le passage de carburant 7 et maintenant la pression du carburant dans le passage de carburant 7 sur une période de temps fixe, par exemple lorsque le moteur à combustion interne est à l'arrêt; le repère 9 indique un régulateur à basse pression destiné à maintenir la pression du carburant dans le passage de carburant 7 à une pression prédéterminée; le repère 10 indique un clapet anti- retour destiné à libérer le carburant du passage de carburant 4 par l'intermédiaire d'un passage de décharge 11 vers le réservoir de carburant 6 lorsque la pression du carburant de la rampe d'alimentation 2 dépasse une valeur prédéterminée; et le repère 12 indique un passage de retour destiné à faire retourner le carburant en provenance de la pompe à carburant à
haute pression 3 vers le réservoir de carburant 6.
Dans la pompe à carburant à haute pression 3 de la figure 2, le repère 13 indique un cylindre, et le repère 14 indique un piston entraîné par l'intermédiaire d'un galet 16 par une came 15 disposée sur un arbre à cames et ayant un mouvement alternatif dans le cylindre 13 afin de prendre (aspirer) le carburant à l'intérieur de la chambre de mise sous pression 17 et de mettre le carburant sous pression. Le repère 18 indique un ressort destiné à pousser le piston 14 à tout moment dans la direction de l'agrandissement de la chambre de mise sous pression 17; le repère 19 indique un ressort destiné à pousser le galet 16 vers la came 15; le repère 20 indique un soufflet d'étanchéité destiné à empêcher que le carburant qui a fui dans un espace situé entre le cylindre 13 et le piston plongeur 14 pénètre à l'intérieur du moteur à combustion interne, et le carburant qui a pénétré à l'intérieur du soufflet 20 est renvoyé dans le réservoir de carburant 6 par l'intermédiaire du passage de retour 12 de la figure 1. Le repère 21 indique un orifice d'admission de carburant comportant un amortisseur à basse pression 22 et étant alimenté par le carburant en provenance du passage de carburant 7; et le repère 23 indique un orifice de décharge de carburant connecté à la rampe d'alimentation 2 par l'intermédiaire du passage de carburant 4. L'orifice d'admission de carburant 21 est connecté à la chambre de mise sous pression 17 par l'intermédiaire d'un passage d'admission de carburant 24 et d'un clapet d'admission 25 se composant d'un clapet anti-retour en tant que clapet de démarrage, et l'orifice de décharge de carburant 23 est connecté à la chambre de mise sous pression 17 par l'intermédiaire d'un
clapet de décharge 26 en tant que clapet de démarrage.
Le repère 27 indique une vanne électromagnétique normalement fermée et qui s'ouvre à la réception d'un signal en provenance des moyens de commande (non représentés sur les dessins). Une partie de vanne se composant d'un corps de vanne 28 et d'un siège de vanne 29 est aménagée pour ouvrir et fermer un passage de décharge 30 reliant la chambre de mise sous pression 17 et le passage d'admission de carburant 24, et le carburant sous pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression 17 est libéré vers le passage d'admission de carburant 24 par I'intermédiaire du passage de décharge 30 grâce à l'ouverture de la vanne électromagnétique 27. La pompe à carburant à haute pression 3 est montée sur le moteur à combustion interne et est entraînée par la came 15 disposée sur l'arbre à cames du moteur à combustion interne, et met le carburant sous pression et le fournit sous pression à la rampe
d'alimentation 2 lorsque le moteur à combustion interne est en rotation.
Les moyens de commande (non montrés) sont conçus de manière à entrer la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, I'angle de rotation de l'arbre à cames, la pression du carburant dans la rampe d'alimentation 2, etc., en provenance de détecteurs montés sur le véhicule et transmettent un signal d'ouverture de vanne à la vanne électromagnétique 27. Sur la figure 1, le repère 31 indique un clapet anti-retour destiné à maintenir la pression du carburant dans la rampe d'alimentation 2 sur une certaine période de temps dans le cas o, par exemple, le moteur à combustion interne est à l'arrêt. De même, le repère 32 indique un
amortisseur à basse pression.
Le fonctionnement du dispositif d'alimentation en carburant à débit
variable selon ce premier mode de réalisation sera décrit ci-après.
Tout d'abord, dans le dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon la construction indiquée ci-dessus, lorsque le contact à clé du moteur à combustion interne est mis en position marche, la pompe à carburant à basse pression électromotrice 5 est actionnée afin de fournir du carburant en provenance du réservoir de carburant 6 à la pompe à carburant à haute pression 3. Ensuite, la pompe à carburant à haute pression 3 est entraînée lorsque le moteur à combustion interne se met à fonctionner. Dans la course d'admission du piston 14, le clapet de décharge 26 est fermé et le clapet d'admission 25 est ouvert, et le carburant est admis à l'intérieur de la chambre de mise sous pression 17 par l'intermédiaire de l'orifice d'admission de carburant 21 et du passage d'admission de carburant 24. Dans la course de décharge du piston 14, le clapet d'admission 25 est fermé et le clapet de décharge 26 est ouvert, et le carburant est fourni sous pression à partir de l'orifice de décharge de carburant 23 à la rampe d'alimentation 2 par l'intermédiaire du passage de carburant 4. Dans la course d'admission du piston 14, le clapet de décharge 26 est fermé afin d'empêcher un retour de débit du carburant, et lorsque le moteur à combustion interne est arrêté, le clapet anti-retour 31 destiné à maintenir la pression du carburant maintient le passage de
carburant 4 et la rampe d'alimentation 2 sous haute pression.
Le mouvement alternatif du piston 14 devient plus rapide lorsque la vitesse de rotation du moteur à combustion interne augmente. Dans cette condition, la vanne électromagnétique 27 fonctionne de la manière suivante. En fait, les moyens de commande (non montrés) calculent la quantité de décharge sur la base du carburant nécessaire aux injecteurs de carburant la à id et de la réinjection du carburant sous pression à l'intérieur de la rampe d'alimentation 2 afin de déterminer le moment de l'ouverture de la vanne électromagnétique 27, un signal d'ouverture de vanne est donné à la vanne électromagnétique 27, ce qui ouvre la vanne et met en connexion la chambre de mise sous pression 17 à carburant sous haute pression avec le passage d'admission de carburant 24 à carburant à basse pression, I'alimentation en carburant sous pression en provenance de la chambre de mise sous pression 17 vers la rampe d'alimentation 2 est arrêtée par la libération de la pression du carburant, et la pression du carburant dans la rampe d'alimentation 2 est maintenue constante. En conséquence, la pression du carburant dans la tubulure d'alimentation 2 est maintenue à une valeur prédéterminée, et le carburant consommé par les injecteurs de carburant respectifs la à id est fourni à partir de la pompe à carburant à haute pression 3 vers la rampe
d'alimentation 2 même si le moteur ne fonctionne pas sous charge élevée.
La vanne électromagnétique 27 est ouverte à mi-course de la course de décharge du piston 14. Lorsque la charge du moteur à combustion interne augmente, la consommation de carburant augmente également et le temps d'ouverture de la vanne devient court. Comme indiqué ci-dessus, dans le dispositif d'alimentation en carburant à débit variable connu, la vanne est maintenue fermée tout au long de la course de décharge et de
la course d'admission lorsque la charge est élevée.
D'autre part, comme le montre la figure 4, dans le dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon le premier mode de réalisation de la présente invention, en condition de fonctionnementnormal du moteur à combustion interne, la vanne électromagnétique 27 est ouverte en une position levée (a) du piston 14 qui correspond à la consommation de carburant, afin de commander la pression du carburant dans la rampe d'alimentation 2, mais lorsque la valeur de levée du piston 14 a atteint la position (b), les moyens de commande (non montrés) délivrent un signal d'ouverture de vanne sans tenir compte de la pression du carburant dans la rampe d'alimentation 2, ce qui permet une
commande sans erreur de l'ouverture de la vanne électromagnétique 27.
La valeur de levée du piston 14 à la position (b) est établie de manière à se situer à une position entre 80% et 90% de la totalité de la valeur de levée à partir du point mort bas. En conséquence, la plage dans laquelle la pompe à carburant à haute pression 3 peut décharger le carburant s'étend depuis le point mort bas jusqu'à une position de levée de 80% à 90% à
partir de celui-ci.
La quantité de décharge de la pompe à carburant à haute pression 3 est réduite en aménageant l'ouverture sans erreur de la vanne entre % et 90% à partir du point mort bas. Dans ce but, sur la came 15, un diamètre de base (une partie de petit diamètre de la came) est réduit sans modification du diamètre externe de la partie supérieure de la came représentée sur la figure 2, la courbe de levée est formée uniquement de composants primaires à l'exclusion de tout composant d'ordre plus élevé, et la totalité de la valeur de levée du piston plongeur 14 est accrue, par exemple de 1 / (0,8 à 0,9) fois, comme le montre la figure 3, de manière à assurer la quantité de décharge par course même lorsque la vanne est
ouverte à la position (b).
Comme le montre la figure 5, en construisant le dispositif de la manière décrite ci-dessus, la modification de la quantité de décharge par course du piston 14 est améliorée par rapport à l'exemple connu. La totalité de la quantité de décharge est assurée et l'opération de décharge est achevée avant que l'angle de rotation de la came 15 atteigne 45 , c'est-à- dire avant que le galet 16 vienne en contact avec une partie dont le rayon de courbure est faible à proximité du sommet de la came 15 de la figure 2. Dans la plage de possibilité de décharge, la linéarité de la caractéristique de débit de décharge devient plus élevée, en particulier à proximité de la quantité de décharge maximale, et il devient possible d'améliorer la précision de commande du débit de décharge. Comme le montre la figure 6, la contrainte hertzienne entre la came 15 et le galet 16 est grandement réduite du fait que la vanne électromagnétique 27 est ouverte sans erreur à la position de levée maximale du piston 14 o la contrainte hertzienne est maximale et la pression de la chambre de mise sous pression 17 est abaissée, et il est possible de réduire grandement l'abrasion de la came 15 sans susciter de résonance du piston 14 due à l'addition de tout composant d'ordre plus élevé à la courbe de levée de la
came 15.
La vanne électromagnétique 27 est ouverte sans erreur, et par conséquent, la pression ne reste pas dans la chambre de mise sous pression 17 même lors de l'étape de passage à la course d'admission. En conséquence, le passage à la course d'admission peut s'effectuer en douceur, ce qui permet d'empêcher le raccourcissement de la durée de vie dû à une cavitation ou autre. De plus, même dans le cas o il se produit une abrasion entre la came 15 et le galet 16 et o la course du piston est réduite en raison de l'abrasion qui se produit sur le diamètre externe de la came 15, il est possible de compenser la diminution du débit de décharge en ajustant la plage de décharge, à savoir en modifiant la position du point (b) de la figure 4 par modification de la largeur de signal d'ouverture de vanne et en modifiant la position d'achèvement de la décharge, par exemple de la position à 80% à la position à 90% de la valeur de levée. Il doit être entendu que la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui précèdent et que différents changements et modifications peuvent y être apportés sans sortir de l'esprit et du domaine
de l'invention.
Claims (4)
1. Dispositif d'alimentation en carburant à débit variable comprenant des injecteurs de carburant (la - ld) respectivement destinés à injecter du carburant dans les cylindres d'un moteur à combustion interne; une rampe d'alimentation (2) destinée à fournir du carburant sous pression aux dits injecteurs de carburant (la - ld); et une pompe à carburant (3) destinée à prendre du carburant à partir d'un passage d'admission de carburant (24) par l'intermediaire d'un clapet d'admission (25) à l'intérieur d'une chambre de mise sous pression (17) au cours d'une course d'admission, afin de mettre ledit carburant sous pression et de décharger le carburant mis sous pression par l'intermédiaire d'un clapet de décharge (26) vers ladite rampe d'alimentation (2) au cours d'une course de décharge par un mouvement alternatif d'un piston (14) dans chaque cylindre depuis un point mort bas jusqu'à un point mort haut; caractérisé en ce que la pression à l'intérieur de ladite chambre de mise sous pression (17) est libérée à une position réglée sur une valeur prédéterminée avant d'atteindre le point mort haut au cours de la course de décharge dans laquelle le piston (14) de ladite pompe à carburant (3) se déplace depuis le point mort bas jusqu'au point
mort haut.
2. Dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon la revendication 1, comprenant en outre une vanne électromagnétique (27) destinée à commander une quantité de décharge de la pompe à carburant (3) afin de commander la pression du carburant dans la rampe d'alimentation (2) en connectant le passage d'admission de carburant (24) avec la chambre de mise sous pression (17), caractérisé en ce que la pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression (17) est libérée
par ouverture de la vanne électromagnétique (27) à une position réglée.
SR 19405 JP/JCI
3. Dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position du piston (14) à laquelle la pression à l'intérieur de la chambre de mise sous pression (17) est libérée est établie de manière à se situer entre 80% et 90% à partir du côté du point mort bas dans la totalité de la course du piston (14) depuis le
point mort bas jusqu'au point mort haut.
4. Dispositif d'alimentation en carburant à débit variable selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vanne électromagnétique (27) est une vanne de type normalement fermé, qui s'ouvre lorsque la quantité de décharge est commandée et lorsque la pression à l'intérieur de la chambre
de mise sous pression (17) est libérée.
SR 19405 JP/JCI
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| ST | Notification of lapse |
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