FR3011588A1

FR3011588A1 - DIESEL ENGINE COMPRISING AN INTEGRATED FUEL PUMP

Info

Publication number: FR3011588A1
Application number: FR1359589A
Authority: FR
Inventors: Jean-Baptiste Chancerelle; Franck Vincent; Gonzalo Portela-Garnika
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2013-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2015-04-10

Abstract

L'invention propose un moteur diesel (10), comportant au moins un bloc (12) dans lequel est monté tournant un vilebrequin (14), et recevant au moins une pompe (16) de carburant qui est liée en rotation au vilebrequin (14), caractérisé en ce qu'au moins un corps (18) de la pompe (16) est fixé au bloc (12) et en ce qu'un organe (20) d'actionnement de la pompe, qui traverse une paroi (22) du bloc (12), est entraîné directement par le vilebrequin (14).The invention proposes a diesel engine (10) comprising at least one block (12) in which a crankshaft (14) is rotatably mounted and receiving at least one fuel pump (16) which is rotatably connected to the crankshaft (14). ), characterized in that at least one body (18) of the pump (16) is fixed to the block (12) and in that a member (20) for actuating the pump, which passes through a wall (22). ) of the block (12), is driven directly by the crankshaft (14).

Description

"Moteur diesel comportant une pompe de carburant intégrée" L'invention concerne un moteur diesel, notamment de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un moteur 5 diesel, comportant au moins un bloc dans lequel est monté tournant un vilebrequin, et recevant au moins une pompe de carburant qui est liée en rotation au vilebrequin. On connait de nombreux exemples de moteurs de ce type. Conventionnellement, un tel moteur comporte une pompe 10 extérieure au bloc qui est entraînée indirectement par le vilebrequin par l'intermédiaire d'un système de transmission de mouvement, par exemple un ensemble de poulies et de bande de transmission comprenant des courroies ou des chaines. La pompe est conventionnellement une pompe à plateau 15 qui comporte un arbre d'entrée entraînant en rotation un plateau qui est incliné par rapport à l'axe et qui est susceptible de solliciter des pistons axiaux montés mobiles dans des chambres dans lesquelles est admis puis éjecté le carburant. Il est connu de l'état de la technique, et notamment du 20 document DE102011107291 un moteur comportant une pompe comportant un piston unique, dont le corps est fixé au bloc et dont le piston est entraîné alternativement par un poussoir dont l'extrémité comporte d'un galet qui est susceptible d'être sollicité par une came portée par un arbre interne au bloc du moteur, ledit 25 arbre étant parallèle au vilebrequin et étant entraîné par ledit vilebrequin par l'intermédiaire d'un engrenage. Une telle conception présente l'avantage d'être plus compacte que la conception conventionnelle, mais elle présente néanmoins l'inconvénient de nécessiter de prévoir un bloc 30 pouvant accueillir un arbre supplémentaire, avec ce que cela implique en termes de complexité de moulage et d'usinages supplémentaires du bloc.The invention relates to a diesel engine, especially a motor vehicle. The invention relates more particularly to a diesel engine, comprising at least one block in which is mounted rotating a crankshaft, and receiving at least one fuel pump which is rotatably connected to the crankshaft. Many examples of motors of this type are known. Conventionally, such a motor comprises a pump 10 outside the block which is driven indirectly by the crankshaft via a motion transmission system, for example a set of pulleys and transmission belt comprising belts or chains. The pump is conventionally a plateau pump 15 which comprises an input shaft rotating a plate which is inclined with respect to the axis and which is capable of biasing axial pistons movably mounted in chambers in which is admitted and then ejected fuel. It is known from the state of the art, and in particular from DE102011107291, a motor comprising a pump comprising a single piston, whose body is fixed to the block and whose piston is alternately driven by a pusher whose end includes a roller which is capable of being biased by a cam carried by a shaft internal to the engine block, said shaft being parallel to the crankshaft and being driven by said crankshaft via a gear. Such a design has the advantage of being more compact than the conventional design, but it nevertheless has the disadvantage of requiring a block 30 to accommodate an additional shaft, with what this implies in terms of molding complexity and ease of use. additional machining of the block.

L'invention remédie à cet inconvénient en proposant un moteur diesel comportant une pompe à piston unique qui est entraînée directement par le vilebrequin. Dans ce but, l'invention propose un moteur diesel du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'au moins un corps de la pompe est fixé au bloc et en ce qu'un organe d'actionnement de la pompe, qui traverse une paroi du bloc, est entraîné directement par le vilebrequin. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la pompe d'injection est une pompe à piston comportant une chambre dans laquelle est monté mobile alternativement au moins un piston qui est mû par un poussoir formant l'organe d'actionnement et une extrémité dudit poussoir est actionnée directement par le vilebrequin, - le poussoir est rappelé élastiquement vers le vilebrequin et l'extrémité du poussoir comporte un galet qui est apte à rouler sur une came portée par le vilebrequin, - la came constitue un bras du vilebrequin, - la came est distincte des bras du vilebrequin et elle est solidaire d'un tourillon du vilebrequin, - la came est venue de matière avec le vilebrequin, - la came est rapportée sur le vilebrequin, - le bloc comporte un fourreau tubulaire qui est venu de matière avec le bloc, qui communique avec l'intérieur du bloc au droit de la came, et ledit fourreau comporte une extrémité qui est apte à recevoir une partie conforme d'un corps de la pompe et qui comporte au moins un moyen de fixation dudit corps, - le moteur comporte au moins une platine qui est fixée sur le bloc par l'intermédiaire d'un point de fixation, qui comporte au moins un perçage coïncidant avec un perçage du bloc débouchant au droit de la came, et ladite platine comporte au droit dudit perçage un moyen de réception complémentaire d'une partie d'un corps de la pompe et au moins un moyen de fixation dudit corps, - le moteur comporte au moins un conduit d'huile sous pression qui comporte un orifice apte à asperger le galet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la 5 compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de la position relative d'un vilebrequin et d'une pompe pour un moteur selon l'invention ; 10 - la figure 2 est une vue avec arrachement d'un moteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un vilebrequin pour un moteur selon l'invention ; - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques en coupe 15 du moteur selon l'invention ; - la figure 6 est une vue en perspective d'un moteur selon un second mode de réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions 20 similaires. On a représenté à la figure 2 un moteur diesel 10 réalisé conformément à l'invention. De manière connue un moteur 10 comporte au moins un bloc 12 dans lequel est monté tournant un vilebrequin 14, et il 25 reçoit au moins une pompe 16 de carburant qui est liée en rotation au vilebrequin 14. Conventionnellement, un tel moteur de type diesel comporte une pompe qui est fixée extérieurement au bloc et qui est entraînée indirectement par le vilebrequin par l'intermédiaire 30 d'un système de transmission de mouvement. Un tel système peut par exemple consister en une transmission par poulies et courroies ou chaînes, ou plus rarement, par une cascade pignons. La pompe est conventionnellement une pompe à plateau à plusieurs pistons qui comporte un arbre d'entrée qui entraîne en rotation un plateau interne, qui est incliné d'un angle constant par rapport à l'axe et qui est susceptible de solliciter ainsi de manière alternative des pistons axiaux montés mobiles dans des chambres de pompage dans lesquelles est admis puis éjecté le carburant.The invention overcomes this disadvantage by proposing a diesel engine comprising a single piston pump which is driven directly by the crankshaft. For this purpose, the invention proposes a diesel engine of the type described above, characterized in that at least one body of the pump is fixed to the block and in that an actuating member of the pump, which passes through a wall from the block, is driven directly by the crankshaft. According to other features of the invention: - the injection pump is a piston pump comprising a chamber in which is mounted movably alternately at least one piston which is moved by a pusher forming the actuating member and an end said pusher is actuated directly by the crankshaft, - the pusher is elastically biased towards the crankshaft and the end of the pusher comprises a roller which is adapted to roll on a cam carried by the crankshaft, - the cam constitutes an arm of the crankshaft, - the cam is distinct from the arms of the crankshaft and it is integral with a journal of the crankshaft, - the cam is integral with the crankshaft, - the cam is attached to the crankshaft, - the block comprises a tubular sheath which came from material with the block, which communicates with the inside of the block to the right of the cam, and said sheath has an end which is adapted to receive a conformal part of a body of the pump and which comprises at least one fixing means of said body, the engine comprises at least one plate which is fixed on the block by means of an attachment point, which comprises at least one hole coinciding with a hole in the block opening at right of the cam, and said plate comprises, in line with said bore, means for complementary reception of a portion of a body of the pump and at least one means for fastening said body, the engine comprises at least one oil line; under pressure which has an orifice adapted to spray the roller. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of the relative position of a crankshaft and a pump for an engine according to the invention; FIG. 2 is a broken view of an engine according to a first embodiment of the invention; FIG. 3 is a perspective view of a crankshaft for an engine according to the invention; - Figures 4 and 5 are schematic sectional views of the engine according to the invention; - Figure 6 is a perspective view of an engine according to a second embodiment of the invention. In the following description, like reference numerals designate like or similar parts. There is shown in Figure 2 a diesel engine 10 made according to the invention. As is known, a motor 10 comprises at least one block 12 in which a crankshaft 14 is rotatably mounted, and it receives at least one fuel pump 16 which is rotatably connected to the crankshaft 14. Conventionally, such a diesel engine comprises a pump which is externally fixed to the block and is driven indirectly by the crankshaft via a motion transmission system. Such a system may for example consist of a transmission by pulleys and belts or chains, or more rarely, by a gear cascade. The pump is conventionally a multi-piston plate pump which has an input shaft which rotates an inner plate, which is inclined at a constant angle with respect to the axis and is thus able to solicit alternatively axial pistons movably mounted in pumping chambers in which is admitted and ejected the fuel.

Pour certains types de moteur, une pompe à plusieurs pistons n'est pas nécessaire et une pompe à un seul piston suffit assurer l'approvisionnement du moteur en carburant. Il est connu de l'état de la technique, et notamment du document DE102011107291, un moteur comportant une pompe comportant un piston unique. Dans ce document, le corps de la pompe est fixé au bloc et le piston unique est entraîné alternativement par un poussoir dont l'extrémité comporte un galet. Le galet est susceptible d'être sollicité alternativement par 15 une came portée par un arbre auxiliaire interne au bloc du moteur. Cet arbre est parallèle au vilebrequin et est entraîné par ledit vilebrequin par l'intermédiaire d'un engrenage. Une telle conception présente l'avantage d'être plus compacte que la conception conventionnelle, mais elle présente 20 néanmoins l'inconvénient de nécessiter de prévoir un bloc pouvant accueillir un arbre supplémentaire. Ceci implique non seulement de prévoir un bloc spécifique, nécessitant d'une part un moule spécifique et des usinages complexes destinés à permettre la rotation de l'arbre auxiliaire. 25 L'invention remédie à ces inconvénients en proposant un moteur diesel comportant une pompe à piston unique qui est entraînée directement par le vilebrequin. Dans ce but, l'invention propose un moteur 10 du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'au moins un corps 18 30 de la pompe 16 est fixé au bloc 12 et en ce qu'un organe 20 d'actionnement de la pompe 16, qui traverse une paroi 22 du bloc 12, est entraîné directement par le vilebrequin 14.For some engine types, a multi-piston pump is not needed and a single-piston pump is sufficient to provide the engine with fuel. It is known from the state of the art, and in particular document DE102011107291, a motor comprising a pump comprising a single piston. In this document, the body of the pump is fixed to the block and the single piston is driven alternately by a pusher whose end comprises a roller. The roller may be biased alternately by a cam carried by an auxiliary shaft internal to the engine block. This shaft is parallel to the crankshaft and is driven by said crankshaft via a gear. Such a design has the advantage of being more compact than the conventional design, but it nevertheless has the disadvantage of requiring a block that can accommodate an additional shaft. This implies not only to provide a specific block, requiring on the one hand a specific mold and complex machining to allow the rotation of the auxiliary shaft. The invention overcomes these disadvantages by providing a diesel engine having a single piston pump which is driven directly by the crankshaft. For this purpose, the invention proposes a motor 10 of the type described above, characterized in that at least one body 18 of the pump 16 is fixed to the block 12 and in that a member 20 for actuating the pump 16, which passes through a wall 22 of the block 12, is driven directly by the crankshaft 14.

Tout moyen de transmission direct de la puissance motrice du vilebrequin 14 à la pompe 16 pourrait convenir à la bonne mise en oeuvre de l'invention. Toutefois comme l'illustre la figure 5, la pompe d'injection 16 est une pompe comportant un piston monté coulissant dans une chambre du corps 18 de pompe. Ce piston est mû par un poussoir 20 formant l'organe d'actionnement et en ce qu'une extrémité 28 dudit poussoir 20 est actionnée directement par le vilebrequin 14.Any means of direct transmission of the motive power of the crankshaft 14 to the pump 16 could be suitable for the proper implementation of the invention. However, as illustrated in FIG. 5, the injection pump 16 is a pump comprising a piston slidably mounted in a chamber of the pump body 18. This piston is moved by a pusher 20 forming the actuating member and in that an end 28 of said pusher 20 is actuated directly by the crankshaft 14.

Le poussoir 20 pourrait être actionné de diverses manières par le vilebrequin 14. En particulier, la pompe 16 pourrait être actionnée par un poussoir (non représentée) reçue sur un maneton du vilebrequin 14. Toutefois de préférence, le poussoir 20 est rappelé élastiquement vers le vilebrequin 14, notamment par un ressort 30 interposé entre l'extrémité 28 de la bielle 20 et le corps 18 de pompe, et l'extrémité 28 du poussoir 20 comporte un galet 32 qui est apte à rouler sur une came 34 portée par le vilebrequin 14. Dans une première variante qui a été représentée aux figures 1 et 2, la came 34 constitue un bras du vilebrequin 14. Selon une seconde variante qui a été représentée à la figure 3, la came 34 est distincte des bras 36 du vilebrequin 14 et en ce qu'elle est solidaire d'un tourillon 38 du vilebrequin 14.Dans cette configuration, la came 34 peut être venue de matière avec le vilebrequin 14, ou au contraire être rapportée sur le vilebrequin 14. Selon un mode de réalisation non représenté, la came 34 est sensiblement un disque fixé solidaire d'un tourillon du vilebrequin comportant au moins une rainure creusée dans une surface radiale du disque selon une courbe fermée entourant le tourillon du vilebrequin. Le galet est prolongé par un doigt de guidage dont l'extrémité libre est reçue dans ladite rainure. Le disque peut être de faible diamètre.The pusher 20 could be actuated in various ways by the crankshaft 14. In particular, the pump 16 could be actuated by a pusher (not shown) received on a crankpin of the crankshaft 14. Preferably, however, the pusher 20 is elastically biased towards the crankshaft 14. crankshaft 14, in particular by a spring 30 interposed between the end 28 of the rod 20 and the pump body 18, and the end 28 of the pusher 20 comprises a roller 32 which is able to roll on a cam 34 carried by the crankshaft 14. In a first variant which has been shown in Figures 1 and 2, the cam 34 constitutes an arm of the crankshaft 14. According to a second variant which has been shown in Figure 3, the cam 34 is separate from the arms 36 of the crankshaft 14 and in that it is integral with a trunnion 38 of the crankshaft 14.In this configuration, the cam 34 can be integral with the crankshaft 14, or on the contrary be attached to the crankshaft 14. Se lon an embodiment not shown, the cam 34 is substantially a fixed disc secured to a journal of the crankshaft having at least one groove dug in a radial surface of the disc along a closed curve surrounding the journal of the crankshaft. The roller is extended by a guide pin whose free end is received in said groove. The disc may be of small diameter.

Selon un premier mode de réalisation qui a été représenté aux figures 4 et 5, le bloc 12 comporte un fourreau tubulaire 40 qui est venu de matière avec la paroi 22 du bloc 12, et qui communique avec l'intérieur du bloc au droit de la came 34.According to a first embodiment which has been shown in FIGS. 4 and 5, the block 12 comprises a tubular sheath 40 which is integral with the wall 22 of the block 12, and which communicates with the interior of the block in line with the cam 34.

Le fourreau comporte une extrémité 42 qui est apte à recevoir une partie 44 conforme du corps 18 de la pompe et qui comporte au moins un moyen de fixation dudit corps 18. Par exemple, comme l'illustre la figure 2, la partie 44 du corps de pompe 18 comporte deux oreilles 46 qui sont traversées par des vis (non représentées) qui sont reçues dans des oreilles complémentaires 48 qui s'étendent transversalement à partir du fourreau 40. Selon un second mode de réalisation qui a été représenté à la figure 6, le moteur 10 comporte au moins une platine 49 qui est fixée sur le bloc par l'intermédiaire d'un point 50 de fixation, notamment une vis, et qui comporte au moins un perçage (non représenté) coïncidant avec un perçage de la paroi 22 du bloc 12 débouchant au droit de la came (non représentée). La platine 48 comporte au droit dudit perçage un moyen de 20 réception complémentaire d'une partie 51 d'un corps 18 de la pompe 16 et au moins un moyen de fixation dudit corps 18. On remarquera que le moteur selon l'invention prévoit avantageusement une lubrification de l'organe 20 d'actionnement de la pompe 16. A cet effet, le bloc 12 comporte au moins un 25 conduit 52 d'huile sous pression qui comporte un orifice 54 apte à asperger le galet 32. L'invention permet donc de proposer un moteur 10 comportant une pompe d'alimentation en carburant intégrée simple et compacte.The sheath has an end 42 which is adapted to receive a portion 44 of the body 18 of the pump and which comprises at least one attachment means of said body 18. For example, as shown in Figure 2, the body part 44 pump 18 comprises two lugs 46 which are traversed by screws (not shown) which are received in complementary lugs 48 which extend transversely from the sheath 40. According to a second embodiment which has been shown in FIG. , the motor 10 comprises at least one plate 49 which is fixed on the block via a point of attachment 50, in particular a screw, and which comprises at least one bore (not shown) coinciding with a hole in the wall 22 block 12 opening to the right of the cam (not shown). The plate 48 comprises, at the right of said bore, a complementary receiving means of a portion 51 of a body 18 of the pump 16 and at least one means for fixing said body 18. It will be noted that the motor according to the invention advantageously provides a lubricant of the actuating member of the pump 16. For this purpose, the block 12 comprises at least one conduit 52 of pressurized oil which comprises an orifice 54 adapted to spray the roller 32. The invention allows therefore to provide a motor 10 having a fuel pump integrated simple and compact.

Claims

REVENDICATIONS1. Diesel engine (10), comprising at least one block (12) in which a crankshaft (14) is rotatably mounted, and receiving at least one fuel pump (16) which is rotatably connected to the crankshaft (14), characterized in that at least one body (18) of the pump (16) is fixed to the block (12) and in that a member (20) for actuating the pump, which passes through a wall (22) of the block (12). ), is driven directly by the crankshaft (14).

2. diesel engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the pump (16) of injection is a piston pump having a chamber in which is mounted movably alternately at least one piston which is moved by a pusher (20). ) forming the actuator and that one end (28) of said pusher (20) is actuated directly by the crankshaft (14).

3. diesel engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the pusher (20) is resiliently biased towards the crankshaft (14) and in that the end (28) of said pusher (20) comprises a roller (32). ) which is able to follow a path carried by a cam (34) carried by the crankshaft.

4. diesel engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the cam (34) constitutes an arm of the crankshaft (14).

5. diesel engine (10) according to claim 3, characterized in that the cam (34) is distinct from the arms of the crankshaft (14) and in that it is integral with a journal (38) of the crankshaft (14). .

6. Diesel engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the cam (34) is integral with the crankshaft (14).

7. diesel engine (10) according to claim 5, characterized in that the cam (34) is attached to the crankshaft (14).

8. diesel engine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the block (12) comprises a tubular sheath (40) which is integral with the wall (22) of the block (12), which communicates with the interior of the block (12) in line with the cam (34), and in that said sleeve (40) has an end (42) which is adapted to receive a conforming part (44) of a body (18). ) of the pump (16) and which comprises at least one fixing means of said body (18).

9. diesel engine (10) according to one of the preceding claims m, characterized in that it comprises at least one plate (48) which is fixed on the block (12) via at least one point ( 50), which comprises at least one hole coinciding with a hole in the wall (22) of the block (12) opening to the right of the cam (34) and in that said plate 15 has, in the right of said hole, a means of complementary reception of a portion (51) of a body (18) of the pump (16) and at least one fixing means of said body (18).

10. Motor according to any one of claims 3 to 9, characterized in that it comprises at least one conduit (52) 20 of pressurized oil which comprises an orifice (54) capable of spraying the roller (32).