WO2015075383A1 - Pompe d'injection de carburant a lubrification intégrée a l'axe de rotation du galet - Google Patents

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WO2015075383A1
WO2015075383A1 PCT/FR2014/052970 FR2014052970W WO2015075383A1 WO 2015075383 A1 WO2015075383 A1 WO 2015075383A1 FR 2014052970 W FR2014052970 W FR 2014052970W WO 2015075383 A1 WO2015075383 A1 WO 2015075383A1
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WO
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axis
rotation
lubricant
lubrication
zone
Prior art date
Application number
PCT/FR2014/052970
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Baptiste CHANCERELLE
Fabrice Agnoli
Franck Vincent
Gonzalo PORTELA-GARNIKA
Original Assignee
Renault S.A.S
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0001—Fuel-injection apparatus with specially arranged lubricating system, e.g. by fuel oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/18—Lubricating

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure fuel injection pump, particularly a diesel fuel pump, for a motor vehicle engine, comprising a pusher including a pusher body, a fixed axis of rotation relative to the pusher body, a roller mounted at rotation relative to the pusher body around the fixed axis of rotation and a bearing disposed between the axis of rotation and the roller, the roller being adapted to cooperate with a cam integral with a crankshaft of the engine.
  • the subject of the invention is also a motor vehicle engine, in particular of the diesel type, comprising at least one high-pressure fuel injection pump, in particular of gas oil.
  • the rotational speed of the roller is important due to the diameter of the cam which is implanted on the crankshaft. It is necessary to provide effective lubrication of the bearing.
  • a current lubrication solution consists of lubricating by means of nozzles formed in the pusher body and injecting oil at their outlet on the sidewalls of the bearing, which makes it impossible to ensure good homogeneity and good oil flow. in the landing.
  • a known solution of such a feed consists of a circulation of oil outside the support of the fuel injection pump and specifically dedicated to the lubricant supply function of the injection pump. This is a complex, expensive solution that induces high pressure losses for the lubricant.
  • the object of the present invention is to provide a fuel injection pump that overcomes the disadvantages listed above.
  • an object of the invention is to provide a solution that allows: a simple, effective and inexpensive lubrication of the bearing within the pump,
  • a high-pressure fuel injection pump for a motor vehicle engine, comprising a pusher including a pusher body, a fixed axis of rotation relative to the body. pusher, a roller mounted to rotate relative to the pusher body about the axis of rotation and a bearing disposed between the axis of rotation and the roller, the roller being adapted to cooperate with a cam integral with a crankshaft of the engine , lubricating elements of the bearing being formed in the material of the axis of rotation.
  • the lubricating elements comprise at least one supply channel allowing the circulation of a lubricating fluid, especially oil, and formed in the volume of the axis of rotation.
  • Said at least one supply channel may in particular lead to one of its ends at a zone of the contact interface between an inner face of the bearing and an outer face of the axis of rotation at which the lubricant flows out of the supply channel.
  • said zone of the interface is a zone of the axis of rotation diametrically opposite with respect to the zone of the axis of rotation accommodating the forces transmitted by the roller when it cooperates with the cam of the crankshaft.
  • Said at least one feed channel can also lead to one of its ends at a feed zone of the pusher body at which the lubricating fluid enters the axis of rotation.
  • the lubrication elements comprise first and second rectilinear supply ducts arranged in a series and a V-shaped fluidic connection.
  • the lubrication elements comprise a feed channel having a first end opening into the supply zone of the pusher body and a second end opening into the interface zone between the bearing and the axis. rotation coinciding with the region of the axis of rotation accommodating the forces transmitted by the roller when it cooperates with the cam of the crankshaft.
  • Each supply duct may in particular be a bore made in the material of the axis of rotation.
  • the lubrication elements comprise at least one distribution groove formed in the outer face of the axis of rotation at the contact interface between the inner face of the bearing and the outer face of the axis of rotation and allowing the circulation of a lubricating fluid, especially oil, to distribute said lubricant fluid along this interface.
  • the distribution groove may be rectilinear, oriented along the axis of revolution of the axis of rotation and arranged in the zone of the interface formed by a zone of the axis of rotation diametrically opposite to the zone of the rotation axis accommodating the forces transmitted by the roller when it cooperates with the cam of the crankshaft.
  • Lubricant supplying elements lubricating the lubrication elements formed in the material of the axis of rotation may be formed in the material of the pusher body, especially in the form of at least one communicating supply channel. fluidic with the lubrication elements.
  • a motor vehicle engine may include at least one such high-pressure fuel injection pump, in particular diesel, a crankshaft comprising a cam cooperating with the pump roller, wherein the lubricant circulating in the bearing lubrication elements formed in the material of the axis of rotation is the same lubricant as that which provides the lubrication inside the engine block.
  • the engine comprises a lubrication circuit of the engine
  • it may comprise lubricant supply elements formed in the material of the engine block and / or in the pump support on the engine block and in which the engine circulates.
  • the feed elements formed in the material of the engine block and / or in the support comprise at least one lubricant circulation duct opening into the main lubricant ramp delimited by the engine block.
  • Lubricant return elements may be formed in the material of the engine block and / or carrier, ensuring the return of the lubricant into the engine lubrication circuit after it has been circulated in the pump lubrication elements.
  • FIG. 1 is a front view of an example of a fuel injection pump according to the invention
  • FIG. 2 is a side view in axial / vertical section of the portion of the pump located in zone A of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view from below of the part of FIG. 2, the axis of rotation being represented in a transparent manner,
  • FIG. 4 is a perspective view of the axis of rotation represented in an axial / vertical section
  • FIG. 5 is a side view in axial / vertical section of another variant of the portion of the pump located in zone A of FIG. 1;
  • FIG. 6 is a perspective view of the engine block supporting the fuel injection pump
  • FIG. 7 represents the same elements as FIG. 6 but in a vertical section through the fuel injection pump
  • FIG. 8 is a detailed side view of the elements of FIG. 7, at the level of the injection pump and its support. Description of preferred modes of the invention
  • the invention relates to a high-pressure fuel injection pump 10, in particular a diesel fuel pump, for a motor vehicle engine, comprising a pusher 11 including a pusher body 12, an axis of rotation 13 fixed relative to the pusher body 12, a roller 14 rotatably mounted relative to the pusher body 12 about the fixed axis of rotation 13 and a bearing 15 disposed between the axis of rotation 13 and the roller 14.
  • the roller is adapted and intended to cooperate with a cam integral with a crankshaft of the engine. The displacement of the pusher body 12 under the impetus of the roller 14 in contact with this cam, during the rotation of the crankshaft, controls the fuel injection.
  • the fuel injection pressure is of the order of 2000 bar for commercially known fuel pumps and the force between the roller and the cam is of the order of 10 KN at an engine speed of 4000 rpm.
  • the lubricating oil pressure then required is between 1 and 4 l / min.
  • lubricating elements of the bearing 15 are formed in the material of the axis of rotation 13. They are essentially elements making it possible to supply lubricant, in particular of the liquid type such as oil. , at the level of the bearing 15 to ensure its lubrication during the rotation of the roller 14 about the axis of rotation 13.
  • the lubrication elements comprise at least one feed channel allowing the circulation of a lubricating fluid, especially oil, and formed in the volume of the axis of rotation 13, that is to say the Rotational axis material 13.
  • a lubricating fluid especially oil
  • said at least one feed channel preferably opens at one of its ends at a zone 16 of the contact interface between an inner face of the bearing 15 and a face outside of the axis of rotation 13 at which the lubricant flows out of the supply channel.
  • this zone 16 of the interface is a zone of the axis of rotation 13 that is diametrically opposite with respect to zone 17 of the axis of rotation 13, accommodating the forces F transmitted by the roller 14 when it cooperates with the cam of the crankshaft.
  • said at least one feed channel opens at one of its ends at a feed zone 18 formed in the pusher body 12 at which the lubricant fluid enters the axis of rotation 13 .
  • the lubrication elements comprise a first supply duct 19 and a second straight supply duct 20 arranged in a series and a V-shaped fluid connection, in particular a such that:
  • a first end of the first feed channel opens to the pusher body 12 at the feed zone 18,
  • a second end of the first channel 19 opens into a first end of the second supply channel 20,
  • a second end of the second feed channel 20 opens out to the zone 16 of the interface between the bearing 15 and the pivot axis 13.
  • Each supply duct 19, 20 is formed in particular by a hole made in the material of the axis of rotation 13.
  • the advantage of such a double V-shaped boring is that it is possible to practice the oil inlet drilling.
  • the elements of lubrication comprise a feed channel 21 having a first end opening into the feed zone 18 of the pusher body 12 and a second end opening into the region of the interface between the bearing 15 and the axis of rotation 13 coinciding with the zone 17 of the axis of rotation 13 accommodating the forces F transmitted by the roller 14 when it cooperates with the cam of the crankshaft.
  • the feed duct 21 is formed in particular by a hole made in the material of the axis of rotation 13. In other words, if the mechanical stresses of the axis of rotation 13 are sufficiently small, it is possible to perform a single drilling. in the axis of rotation 13 directly down this axis 13 from the zone 18 located near the top of the axis 13.
  • the lubrication elements comprise at least one distribution groove 22 formed in the outer face of the axis of rotation 13 at the contact interface between the inner face of the bearing 15 and the outer face of the axis of rotation. rotation 13 and allowing the circulation of a lubricating fluid, especially oil, to distribute this lubricant fluid along said zone 16.
  • the second end of the second feed channel 20 opens preferentially into the distribution groove 22.
  • the distribution groove 22 is preferably rectilinear, oriented along the axis of revolution X of the axis of rotation 13 and arranged in the zone 16 of the interface formed by a zone of the axis 13 of diametrically opposite rotation with respect to the zone 17 of the axis of rotation 13 accommodating the forces F transmitted by the roller 14 when it cooperates with the cam of the crankshaft.
  • This optional dispensing groove 22 can therefore be machined on the top of the axis of rotation 13, which again corresponds to the zone 16 no. loaded in the case where the forces F are only applied to the bottom of the axis of rotation 13 and directed from bottom to top of the axis of rotation.
  • the distribution of the oil is optimum throughout the width of the bearing 15.
  • the dimensions of the distribution groove 22 have two impacts on the lubrication conferred on the bearing 15:
  • the length of the distribution groove 22 according to X makes it possible to dimension the homogeneity of the lubrication over the width of the bearing 15: the homogeneity grows at the same time as the length of the groove 22,
  • the distance between the distribution groove 22 and the axial ends of the bearing 15 and the cutting section of the distribution groove 22 makes it possible to size the oil flow: the cooling increases at the same time as the flow rate.
  • this distribution groove 22 may be absent if the value of the forces F which load the axis is quite low.
  • the fuel injection pump includes lubricant supply elements supplying lubricant to these lubrication elements.
  • These feed elements are formed in the material of the pusher body 12, in particular in the form of at least one supply channel 23 in fluid communication with the lubrication elements and hollowed out of the material of the pusher body 12.
  • a motor vehicle engine particularly diesel type, may include at least one such high-pressure fuel injection pump 10, including diesel, a crankshaft (not shown) comprising a cam (not shown) cooperating with the roller 14 of the pump 10.
  • the lubricant flowing in the bearing lubrication elements 15 formed in the material of the axis of rotation 13 is the same lubricant as that which provides the lubrication inside the engine block 24.
  • the engine comprises a lubricating circuit of the engine, in particular for the operation of the pistons and the crankshaft, the engine comprises lubricant supply elements formed in the material of the engine block 24 and / or in the support 25 of the pump 10 on the engine block 24 and in which circulates lubricant taken from the lubrication circuit and supplying the lubrication elements of the bearing 15 of the pump 10 with the lubricant taken from the lubrication circuit of the engine.
  • the feed elements formed in the material of the engine block 24 and / or in the support 25 comprise at least one lubricant circulation duct 27 opening into the main lubricant ramp 26 defined by the engine block 24.
  • Said at least one supply channel 23 thus comprises an end 29 opening towards one end of the circulation duct 27 and an opposite second end opening into the supply zone 18.
  • the first end 29 of this channel 23 is in fluid communication with the circulation duct 27.
  • the second end of this channel 23 is in fluid communication with either the first end of the duct 19 or the first end of the duct 21.
  • the motor preferably comprises lubricant return elements 28 formed in the material of the engine block 24 and / or the support 25, ensuring the return of the lubricant in the engine lubrication circuit after its circulation in the lubrication elements of the pump 10.
  • the supply of the lubricant injection pump 10 used for the lubrication of the bearing 15 necessary for the operation of the roller 14 is a dedicated supply circuit coming from the engine lubrication circuit, in the direction relating to the supply of the pump 10 and in the direction relating to the return of the pump 10 to the engine lubrication circuit.
  • the injection pump 10 is supplied with high pressure oil, at the pressure and at the temperature of the main lubricant ramp 26, through the circulation duct 27, for example in the form of a bore formed in the engine block 24 and / or in the support 25 of the injection pump 10 on the engine block 24. Then after its circulation in the fuel injection pump 10, a portion of the oil is recovered through the return elements 28 which provide the return of this recovered oil by falling by gravity into the oil pan of the engine block 24, the other part is diffused by the sides of the roller bearing.
  • the preceding solution provides a good supply of lubricant to the fuel injection pump 10 in terms of pressure and cooling, as close as possible to the injection pump 10 and directly in its support 25 and / or in the engine block 24 These arrangements allow a great simplicity and a reduction in costs compared to current solutions that require a dedicated supply only for the lubrication of the injection pump.

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Abstract

Une pompe d'injection de carburant (10) à haute pression, notamment de gasoil, pour moteur de véhicule automobile, comprend un poussoir (11) incluant un corps de poussoir (12), un axe de rotation (13) fixe par rapport au corps de poussoir (12), un galet (14) monté à rotation par rapport au corps de poussoir (12) autour de l'axe de rotation (13) et un palier (15) disposé entre l'axe de rotation (13) et le galet (14). Le galet (14) est apte coopérer avec une came solidaire d'un vilebrequin du moteur. Des éléments de lubrification du palier (15) sont formés dans la matière de l'axe de rotation (13).

Description

Pompe d'injection de carburant à lubrification intégrée à l'axe de rotation du galet
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne une pompe d'injection de carburant à haute pression, notamment de gasoil, pour moteur de véhicule automobile, comprenant un poussoir incluant un corps de poussoir, un axe de rotation fixe par rapport au corps de poussoir, un galet monté à rotation par rapport au corps de poussoir autour de l'axe de rotation fixe et un palier disposé entre l'axe de rotation et le galet, le galet étant apte coopérer avec une came solidaire d'un vilebrequin du moteur.
L'invention a pour objet également un moteur de véhicule automobile, notamment de type Diesel, comprenant au moins une pompe d'injection de carburant à haute pression, notamment de gasoil.
État de la technique
Dans le domaine de telles pompes d'injection de carburant, la vitesse de rotation du galet est importante due au diamètre de la came qui est implantée sur le vilebrequin. Il est nécessaire de prévoir une lubrification efficace du palier.
Une solution actuelle de lubrification consiste à lubrifier au moyen de gicleurs formés dans le corps de poussoir et injectant à leur sortie l'huile sur les flancs du palier, ce qui ne permet pas d'assurer une bonne homogénéité et un bon débit d'huile dans le palier. Il existe aussi une problématique de fournir une bonne alimentation de la pompe d'injection de carburant en lubrifiant en termes de pression et de refroidissement, tout en étant simple et économique.
Une solution connue d'une telle alimentation consiste en une circulation d'huile à l'extérieur du support de la pompe d'injection de carburant et spécifiquement dédiée à la fonction d'alimentation en lubrifiant de la pompe d'injection. Il s'agit d'une solution complexe, onéreuse et induisant des pertes de charges élevées pour le lubrifiant.
Objet de l'invention
Le but de la présente invention est de proposer une pompe d'injection de carburant qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus.
Notamment, un objet de l'invention est de fournir une solution qui permette : une lubrification simple, efficace et peu onéreuse du palier au sein de la pompe,
une alimentation de la pompe en lubrifiant qui soit simple, efficace et économique.
Cet objet peut être atteint par l'intermédiaire d'une pompe d'injection de carburant à haute pression, notamment de gasoil, pour moteur de véhicule automobile, comprenant un poussoir incluant un corps de poussoir, un axe de rotation fixe par rapport au corps de poussoir, un galet monté à rotation par rapport au corps de poussoir autour de l'axe de rotation et un palier disposé entre l'axe de rotation et le galet, le galet étant apte coopérer avec une came solidaire d'un vilebrequin du moteur, des éléments de lubrification du palier étant formés dans la matière de l'axe de rotation. De préférence, les éléments de lubrification comprennent au moins un canal d'alimentation permettant la circulation d'un fluide lubrifiant, notamment de l'huile, et formé dans le volume de l'axe de rotation.
Ledit au moins un canal d'alimentation peut notamment déboucher à l'une de ses extrémités au niveau d'une zone de l'interface de contact entre une face intérieure du palier et une face extérieure de l'axe de rotation au niveau de laquelle le fluide lubrifiant sort hors du canal d'alimentation.
Préférentiellement, ladite zone de l'interface est une zone de l'axe de rotation diamétralement opposée par rapport à la zone de l'axe de rotation encaissant les efforts transmis par le galet lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
Ledit au moins un canal d'alimentation peut aussi déboucher à l'une des ses extrémités au niveau d'une zone d'alimentation du corps de poussoir au niveau de laquelle le fluide lubrifiant pénètre dans l'axe de rotation.
Selon un mode de réalisation, les éléments de lubrification comprennent des premier et deuxième conduits d'alimentation rectilignes agencés selon une connexion fluidique en série et selon une disposition en V.
Selon un autre mode de réalisation, les éléments de lubrification comprennent un canal d'alimentation ayant une première extrémité débouchant dans la zone d'alimentation du corps de poussoir et une deuxième extrémité débouchant dans la zone d'interface entre le palier et l'axe de rotation coïncidant avec la zone de l'axe de rotation encaissant les efforts transmis par le galet lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
Chaque conduit d'alimentation peut notamment être un perçage réalisé dans la matière de l'axe de rotation. De préférence, les éléments de lubrification comprennent au moins une gorge de distribution formée dans la face extérieure de l'axe de rotation au niveau de l'interface de contact entre la face intérieure du palier et la face extérieure de l'axe de rotation et permettant la circulation d'un fluide lubrifiant, notamment de l'huile, pour répartir ledit fluide lubrifiant le long de cette interface.
La gorge de distribution peut être rectiligne, orientée suivant l'axe de révolution de l'axe de rotation et aménagée dans la zone de l'interface formée par une zone de l'axe de rotation diamétralement opposée par rapport à la zone de l'axe de rotation encaissant les efforts transmis par le galet lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
Des éléments d'alimentation en lubrifiant alimentant en lubrifiant les éléments de lubrification formés dans la matière de l'axe de rotation peuvent être formés dans la matière du corps de poussoir, notamment sous la forme d'au moins un canal d'amenée en communication fluidique avec les éléments de lubrification.
Un moteur de véhicule automobile, notamment de type Diesel, pourra comprendre au moins une telle pompe d'injection de carburant à haute pression, notamment de gasoil, un vilebrequin comprenant une came coopérant avec le galet de la pompe, dans lequel le lubrifiant circulant dans les éléments de lubrification du palier formés dans la matière de l'axe de rotation est le même lubrifiant que celui qui assure la lubrification à l'intérieur du bloc moteur.
Dans le cas où le moteur comprend un circuit de lubrification du moteur, il peut comprendre des éléments de d'alimentation en lubrifiant formés dans la matière du bloc moteur et/ou dans le support de la pompe sur le bloc moteur et dans lesquels circule du lubrifiant prélevé depuis le circuit de lubrification et alimentant les éléments de lubrification du palier de la pompe avec le lubrifiant prélevé depuis le circuit de lubrification du moteur. Selon un mode de réalisation, les éléments d'alimentation formés dans la matière du bloc moteur et/ou dans le support comprennent au moins un conduit de circulation pour lubrifiant débouchant dans la rampe principale à lubrifiant délimitée par le bloc moteur.
Des éléments de retour de lubrifiant peuvent être formés dans la matière du bloc moteur et/ou du support, assurant le retour du lubrifiant dans le circuit de lubrification du moteur après sa circulation dans les éléments de lubrification de la pompe.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d'un exemple de pompe d'injection de carburant selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de côté en coupe axiale/verticale de la partie de la pompe située dans la zone A de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue en perspective de dessous de la partie de la figure 2, l'axe de rotation étant représenté de manière transparente,
- la figure 4 est une vue en perspective de l'axe de rotation représenté selon une coupe axiale/verticale,
- la figure 5 est une vue de côté en coupe axiale/verticale d'une autre variante de la partie de la pompe située dans la zone A de la figure 1 ,
- la figure 6 est une vue en perspective du bloc moteur supportant la pompe d'injection de carburant,
- la figure 7 représente les mêmes éléments que la figure 6 mais selon une coupe verticale passant par la pompe d'injection de carburant,
- et la figure 8 est une vue de détail de côté des éléments de la figure 7, au niveau de la pompe d'injection et de son support. Description de modes préférentiels de l'invention
En référence aux figures 1 à 8, l'invention concerne une pompe d'injection de carburant à haute pression 10, notamment de gasoil, pour moteur de véhicule automobile, comprenant un poussoir 1 1 incluant un corps de poussoir 12, un axe de rotation 13 fixe par rapport au corps de poussoir 12, un galet 14 monté à rotation par rapport au corps de poussoir 12 autour de l'axe de rotation 13 fixe et un palier 15 disposé entre l'axe de rotation 13 et le galet 14. Le galet est apte et destiné à coopérer avec une came solidaire d'un vilebrequin du moteur. Le déplacement du corps de poussoir 12 sous l'impulsion du galet 14 en contact contre cette came, durant la rotation du vilebrequin, commande l'injection du carburant.
La pression d'injection de gasoil est de l'ordre 2000 bars pour des pompes à carburant connues dans le commerce et l'effort entre la galet et la came est de l'ordre de 10 KN selon un régime moteur de 4000tr/mn. La pression d'huile de lubrification alors nécessaire est comprise entre 1 et 4 l/mn.
Selon une caractéristique essentielle, des éléments de lubrification du palier 15 sont formés dans la matière de l'axe de rotation 13. Il s'agit essentiellement d'éléments permettant d'amener du lubrifiant, notamment de type liquide tel que de l'huile, au niveau du palier 15 pour en assurer sa lubrification durant la rotation du galet 14 autour de l'axe de rotation 13.
Préférentiellement, les éléments de lubrification comprennent au moins un canal d'alimentation permettant la circulation d'un fluide lubrifiant, notamment de l'huile, et formé dans le volume de l'axe de rotation 13, c'est-à-dire la matière de l'axe de rotation 13. Deux variantes de tels éléments de lubrification vont être détaillées. Dans tous les cas, ledit au moins un canal d'alimentation débouche de préférence à l'une de ses extrémités au niveau d'une zone 16 de l'interface de contact entre une face intérieure du palier 15 et une face extérieure de l'axe de rotation 13 au niveau de laquelle le fluide lubrifiant sort hors du canal d'alimentation.
Dans une première variante en référence aux figures 2 et 4, cette zone 16 de l'interface est une zone de l'axe de rotation 13 diamétralement opposée par rapport à la zone 17 de l'axe de rotation 13 encaissant les efforts F transmis par le galet 14 lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
Préférentiellement, ledit au moins un canal d'alimentation débouche à l'une des ses extrémités au niveau d'une zone d'alimentation 18 formée dans le corps de poussoir 12 au niveau de laquelle le fluide lubrifiant pénètre dans l'axe de rotation 13.
Dans le mode de réalisation des figures 2 et 4, les éléments de lubrification comprennent un premier conduit d'alimentation 19 et un deuxième conduit d'alimentation 20 rectilignes agencés selon une connexion fluidique en série et selon une disposition en V, notamment d'une manière telle que :
- une première extrémité du premier canal d'alimentation 19 débouche vers le corps de poussoir 12 au niveau de la zone d'alimentation 18,
- une deuxième extrémité du premier canal 19 débouche dans une première extrémité du deuxième canal d'alimentation 20,
- une deuxième extrémité du deuxième canal d'alimentation 20 débouche vers la zone 16 de l'interface entre le palier 15 et l'axe de pivotement 13.
Chaque conduit d'alimentation 19, 20 est notamment formé par un perçage réalisé dans la matière de l'axe de rotation 13. L'avantage d'un tel double perçages en V est de pouvoir pratiquer le perçage d'arrivée d'huile à l'opposé de la zone la plus sollicitée de l'axe de rotation 13 en termes d'efforts F de chargement.
Dans une deuxième variante et en référence à la figure 5, mise en œuvre alternativement ou en combinaison avec la première variante, les éléments de lubrification comprennent un canal d'alimentation 21 ayant une première extrémité débouchant dans la zone d'alimentation 18 du corps de poussoir 12 et une deuxième extrémité débouchant dans la zone de l'interface entre le palier 15 et l'axe de rotation 13 coïncidant avec la zone 17 de l'axe de rotation 13 encaissant les efforts F transmis par le galet 14 lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
Le conduit d'alimentation 21 est notamment formé par un perçage réalisé dans la matière de l'axe de rotation 13. Autrement dit, si les sollicitations mécaniques de l'axe de rotation 13 sont suffisamment faibles, il est possible de pratiquer un seul perçage dans l'axe de rotation 13 directement vers le bas de cet axe 13 depuis la zone 18 située à proximité du haut de l'axe 13.
Préférentiellement, les éléments de lubrification comprennent au moins une gorge de distribution 22 formée dans la face extérieure de l'axe de rotation 13 au niveau de l'interface de contact entre la face intérieure du palier 15 et la face extérieure de l'axe de rotation 13 et permettant la circulation d'un fluide lubrifiant, notamment de l'huile, pour répartir ce fluide lubrifiant le long de ladite zone 16.
Ainsi, dans la première variante, la deuxième extrémité du deuxième canal d'alimentation 20 débouche préférentiellement dans la gorge de distribution 22.
Bien que sa forme puisse être quelconque, la gorge de distribution 22 est préférentiellement rectiligne, orientée suivant l'axe de révolution X de l'axe de rotation 13 et aménagée dans la zone 16 de l'interface formée par une zone de l'axe de rotation 13 diamétralement opposée par rapport à la zone 17 de l'axe de rotation 13 encaissant les efforts F transmis par le galet 14 lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
Cette gorge de distribution 22 facultative peut donc être usinée sur le haut de l'axe de rotation 13, ce qui une fois encore correspond à la zone 16 non chargée dans le cas où les efforts F sont uniquement appliqués sur le bas de l'axe de rotation 13 et dirigés de bas en haut de l'axe de rotation. La répartition de l'huile se fait de manière optimum sur toute la largeur du palier 15.
Les dimensions de la gorge de distribution 22 ont deux impacts sur la lubrification conférée au palier 15 :
la longueur de la gorge de distribution 22 suivant X permet de dimensionner l'homogénéité de la lubrification sur la largeur du palier 15 : l'homogénéité grandit en même temps que la longueur de la gorge 22,
la distance entre la gorge de distribution 22 et les extrémités axiales du palier 15 et la section de coupe de la gorge de distribution 22 (perpendiculairement à X) permet de dimensionner le débit d'huile : le refroidissement augmente en même temps que le débit.
Il convient de préciser que cette gorge de distribution 22 peut être absente si la valeur des efforts F qui chargent l'axe est assez faible.
En complément des éléments de lubrification décrits ci-dessus, la pompe d'injection de carburant comprend des éléments d'alimentation en lubrifiant alimentant en lubrifiant ces éléments de lubrification. Ces éléments d'alimentation sont formés dans la matière du corps de poussoir 12, notamment sous la forme d'au moins un canal d'amenée 23 en communication fluidique avec les éléments de lubrification et creusé dans la matière du corps de poussoir 12.
La solution de lubrification précédemment décrite permet une lubrification dite forcée du palier 15 et permet d'établir un film de lubrifiant homogène et d'évacuer efficacement les calories. Les canaux et les conduits sont usinés de manière à apporter le lubrifiant sous pression directement là où elle est nécessaire, c'est-à-dire à l'interface entre le palier 15 et l'axe de rotation 13. Ainsi, un moteur de véhicule automobile, notamment de type Diesel, pourra comprendre au moins une telle pompe d'injection de carburant 10 à haute pression, notamment de gasoil, un vilebrequin (non représenté) comprenant une came (non représentée) coopérant avec le galet 14 de la pompe 10. Dans ce moteur, le lubrifiant circulant dans les éléments de lubrification du palier 15 formés dans la matière de l'axe de rotation 13 est le même lubrifiant que celui qui assure la lubrification à l'intérieur du bloc moteur 24.
Préférentiellement, dans le cas particulier où le moteur comprend un circuit de lubrification du moteur, notamment pour le fonctionnement des pistons et du vilebrequin, le moteur comprend des éléments d'alimentation en lubrifiant formés dans la matière du bloc moteur 24 et/ou dans le support 25 de la pompe 10 sur le bloc moteur 24 et dans lesquels circule du lubrifiant prélevé depuis le circuit de lubrification et alimentant les éléments de lubrification du palier 15 de la pompe 10 avec le lubrifiant prélevé depuis le circuit de lubrification du moteur.
A cet effet, les éléments d'alimentation formés dans la matière du bloc moteur 24 et/ou dans le support 25 comprennent au moins un conduit de circulation 27 pour lubrifiant débouchant dans la rampe principale à lubrifiant 26 délimitée par le bloc moteur 24.
Ledit au moins un canal d'amenée 23 comprend donc une extrémité 29 débouchant vers une extrémité du conduit de circulation 27 et une deuxième extrémité opposée débouchant dans la zone d'alimentation 18. La première extrémité 29 de ce canal 23 est en communication fluidique avec le conduit de circulation 27. La deuxième extrémité de ce canal 23 est en communication fluidique avec soit la première extrémité du conduit 19, soit la première extrémité du conduit 21 .
En complément des éléments d'alimentation en lubrifiant, le moteur comprend préférentiellement des éléments de retour 28 de lubrifiant formés dans la matière du bloc moteur 24 et/ou du support 25, assurant le retour du lubrifiant dans le circuit de lubrification du moteur après sa circulation dans les éléments de lubrification de la pompe 10.
Ainsi, l'alimentation de la pompe d'injection 10 en lubrifiant utilisé pour la lubrification du palier 15 nécessaire au fonctionnement du galet 14 est un circuit d'alimentation dédié issu du circuit de lubrification du moteur, dans le sens concernant l'alimentation de la pompe 10 et dans le sens concernant le retour de la pompe 10 au circuit de lubrification du moteur. La pompe d'injection 10 est alimentée en huile haute pression, à la pression et à la température de la rampe principale à lubrifiant 26, par le conduit de circulation 27 par exemple sous la forme d'un perçage formé dans le bloc moteur 24 et/ou dans le support 25 de la pompe d'injection 10 sur le bloc moteur 24. Puis après sa circulation dans la pompe d'injection de carburant 10, une partie de l'huile est récupérée grâce aux éléments de retour 28 qui assurent le retour de cette huile récupérée en la faisant tomber par gravité dans le carter d'huile du bloc moteur 24, l'autre partie est diffusée par les côtés du palier du galet.
La solution précédente fournit une bonne alimentation en lubrifiant à la pompe d'injection de carburant 10 en termes de pression et de refroidissement, au plus près de la pompe d'injection 10 et directement dans son support 25 et/ou dans le bloc moteur 24. Ces dispositions permettent une grande simplicité et une diminution des coûts par rapport aux solutions actuelles qui nécessitent une alimentation dédiée uniquement à la lubrification de la pompe d'injection.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Pompe d'injection de carburant (10) à haute pression, notamment de gasoil, pour moteur de véhicule automobile, comprenant un poussoir (1 1 ) incluant un corps de poussoir (12), un axe de rotation (13) fixe par rapport au corps de poussoir (12), un galet (14) monté à rotation par rapport au corps de poussoir (12) autour de l'axe de rotation (13) et un palier (15) disposé entre l'axe de rotation (13) et le galet (14), le galet (14) étant apte coopérer avec une came solidaire d'un vilebrequin du moteur, caractérisée en ce que des éléments de lubrification du palier (15) sont formés dans la matière de l'axe de rotation (13).
2. Pompe d'injection (10) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les éléments de lubrification comprennent au moins un canal d'alimentation (19, 20, 21 ) permettant la circulation d'un fluide lubrifiant, notamment de l'huile, et formé dans le volume de l'axe de rotation (13).
3. Pompe d'injection (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit au moins un canal d'alimentation (19, 20, 21 ) débouche à l'une de ses extrémités au niveau d'une zone de l'interface de contact entre une face intérieure du palier (15) et une face extérieure de l'axe de rotation (13) au niveau de laquelle le fluide lubrifiant sort hors du canal d'alimentation (19, 20, 21 ).
4. Pompe d'injection (10) selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite zone de l'interface est une zone (16) de l'axe de rotation (13) diamétralement opposée par rapport à la zone (17) de l'axe de rotation (13) encaissant les efforts (F) transmis par le galet (14) lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
5. Pompe d'injection (10) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que ledit au moins un canal d'alimentation (19, 20, 21 ) débouche à l'une des ses extrémités au niveau d'une zone d'alimentation (18) du corps de poussoir (12) au niveau de laquelle le fluide lubrifiant pénètre dans l'axe de rotation (13).
6. Pompe d'injection (10) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les éléments de lubrification comprennent des premier et deuxième conduits d'alimentation (19, 20) rectilignes agencés selon une connexion fluidique en série et selon une disposition en V.
7. Pompe d'injection (10) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les éléments de lubrification comprennent un canal d'alimentation (21 ) ayant une première extrémité débouchant dans la zone d'alimentation (18) du corps de poussoir (12) et une deuxième extrémité débouchant dans la zone d'interface entre le palier (15) et l'axe de rotation (13) coïncidant avec la zone (17) de l'axe de rotation (13) encaissant les efforts (F) transmis par le galet (14) lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
8. Pompe d'injection (10) selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que chaque conduit d'alimentation (19, 20, 21 ) est un perçage réalisé dans la matière de l'axe de rotation (13).
9. Pompe d'injection (10) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les éléments de lubrification comprennent au moins une gorge de distribution (22) formée dans la face extérieure de l'axe de rotation (13) au niveau de l'interface de contact entre la face intérieure du palier (15) et la face extérieure de l'axe de rotation (13) et permettant la circulation d'un fluide lubrifiant, notamment de l'huile, pour répartir ledit fluide lubrifiant le long de cette interface.
10. Pompe d'injection (10) selon la revendication 9, caractérisée en ce que la gorge de distribution (22) est rectiligne, orientée suivant l'axe de révolution (X) de l'axe de rotation (13) et aménagée dans la zone de l'interface formée par une zone (16) de l'axe de rotation (13) diamétralement opposée par rapport à la zone (17) de l'axe de rotation (13) encaissant les efforts (F) transmis par le galet (14) lorsqu'il coopère avec la came du vilebrequin.
1 1 . Pompe d'injection (10) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que des éléments d'alimentation en lubrifiant alimentant en lubrifiant les éléments de lubrification formés dans la matière de l'axe de rotation (13) sont formés dans la matière du corps de poussoir (12), notamment sous la forme d'au moins un canal d'amenée (23) en communication fluidique avec les éléments de lubrification.
12. Moteur de véhicule automobile, notamment de type Diesel, comprenant au moins une pompe d'injection de carburant (10) à haute pression, notamment de gasoil, selon l'une quelconque des revendications précédentes, un vilebrequin comprenant une came coopérant avec le galet (24) de la pompe, dans lequel le lubrifiant circulant dans les éléments de lubrification du palier (15) formés dans la matière de l'axe de rotation (13) est le même lubrifiant que celui qui assure la lubrification à l'intérieur du bloc moteur (24).
13. Moteur selon la revendication 12, comprenant un circuit de lubrification du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments de d'alimentation (27, 28) en lubrifiant formés dans la matière du bloc moteur (24) et/ou dans le support (25) de la pompe (10) sur le bloc moteur (24) et dans lesquels circule du lubrifiant prélevé depuis le circuit de lubrification et alimentant les éléments de lubrification du palier (15) de la pompe (10) avec le lubrifiant prélevé depuis le circuit de lubrification du moteur.
14. Moteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments d'alimentation (27, 28) formés dans la matière du bloc moteur (24) et/ou dans le support (25) comprennent au moins un conduit de circulation (27) pour lubrifiant débouchant dans la rampe principale à lubrifiant (26) délimitée par le bloc moteur (24).
15. Moteur selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que des éléments de retour de lubrifiant (28) sont formés dans la matière du bloc moteur (24) et/ou du support (25), assurant le retour du lubrifiant dans le circuit de lubrification du moteur après sa circulation dans les éléments de lubrification de la pompe (10).
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