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" pompe à combustible. "
Les moteurs comportant une injection directe de combusti- ble présentent en général cet inconvénient que la pompe néces- saire à l'injection du combustible est d'une construction et d'une manoeuvre difficiles et compliquées. La surveillance d' une pompe à injection et la vérification de son maintien en bon état sont d'autant plus difficiles que le volume de combustible à fournir par course est plus faible et que le nombre de tours du moteur est plus grand. L'utilisation de soupapes ou clapets de pompe de toutes sortes s'oppose à ce que la dite pompe soit confiée aux soins de n'importe quelle personne.
Pour pouvoir
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obtenir une bonne combustion pour toutes les charges et pour tous les nombres de tours, il faut que la masse de combustible à injecter soit lancée sous une pression élevée le plus brus- quement possible à l'intérieur du cylindre; on a déjà proposé dans ce but des pompes à accumulateurs. Ces dernières sont d' une construction encore plus compliquée que les pompes à in- jection ordinaires, et par suite ne peuvent en aucune façon être mises entre les mains d'un personnel non dressé. Si dans les pompes à combustible de type connu les soupapes perdent leur étanchéité, il est nécessaire de les roder et de régler 1' organe de distribution qui provoque leur entrée en action, ce qui ne peut être effectué également que par un personnel spé- cialisé.
On a déjà construit des pompes avec lumière d'aspira' tion, dont les pistons moteurs jouaient le rôle de tiroirs de distribution, ou encore on a grévu des organes spéciaux formant tiroirs, afin d'éviter le rodage des soupapes.
Ces dispositions ne sont pas utilisables pour des pompes ayant à supporter jusqu'à plusieurs centaines d'atmosphères. Il faut en effet se représenter que dans les petits moteurs il suf- fit souvent, pour une injection se faisant en une seule fois, d'une course de piston égale à des fractions de millimètres, et que par suite il est extrêmement difficile, lorsqu'il s'a- git de fractions de millimètres , d'obtenir, à une pression aus -si élevée, l'étanchéité du recouvrement entre le bord du pis- ton et la lumière d'aspiration, et par conséquent d'obtenir une injection d'une durée déterminée.
Ces pompes présentent également cet inconvénient que leur piston doit être actionné par une came, lorsque la durée d'injection nécessairement ré- duite dans des moteurs à marche rapide doit être conservée, ce qui donne à la pompe une marche bruyante.
Toutes les constructions présentent ce défaut commun que la durée et la pression d'injection sont déterminées par la
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distribution, parce que cette dernière n'est fonction que de la vitesse du piston et de la section de l'ajutage de l'injection.
Si l'ajutage d'injection vient à se boucher, il faut faire en sorte que le combustible puisse être évacué par une soupape de sécurité. Ces soupapes de sécurité sont une nouvelle source de dérangements, car elles perdent assez souvent leur étanchéité.
Dans les moteurs de véhicules à marche rapide et à nombre de tours variable, il est absolument nécessaire que l'on puisse régler, pendant le fonctionnement, la durée d'injection, la pression d'injection, et l'instant auquel s'effectue l'injection.
La pompe conforme à l'invention 'permet de remédier aux in- convénients cités, tout en satisfaisant aux conditions exigées pour les moteurs à marche rapide: elle repose essentiellement sur le principe suivant;
Dans un corps de pompe ou cylindre muni d'une lumière d' aspiration et d'une ou de plusieurs lumières de refoulement, se déplacent l'un par rapport à l'autre deux pistons, de telle manière qu'une quantité de combustible correspondant à la char- ge existante, introduite dans le cylindre par la lumière d'as- piration , soit emmagasinée entre les deux pistons, puis, après fermeture de la lumière d'aspiration, soit tout d'abord, pondant la pourse commune des deux pistons dans le cylindre, éloignée de la lumière d'aspiration et amenée à la lumière de refoule- ment;
à peu près au moment où cette dernière est démasquée, l'un des pistons se ralentit dans son déplacement, de manière à. ce que la nouvelle progression de l'autre piston permette d'obtenir la pression d'injection voulue, et que la quantité voulue de combustible soit injectée dans le cylindre de tra- vail: les deux pistons se déplacent alors ensemble de nouveau jusqu'à la fin de leur course, inversent le sens de leur dépla- cement en arrivant au point mort, et revenant en arrière dé- passent la lumière de refoulement, se déplacent ensemble
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jusqu'à la lumière d'aspiration et y permettent l'introduction d'une nouvelle quantité déterminée de combustible après un in- tervalle variable et réglable.
On a représenté, à titre dtexemple, sur le dessin annexé, deux formes d'exécution de la pompe à combustible conforme à: 1?invention. Dans ce dessin:
La figure 1 est une coupe médiane longitudinale d'une for- me d'exécution convenant pour de faibles débits; la figure 2 est une vue en coupe partielle d'une forme d' exécution convenait aux débits plus importants.
Dans le corps de pompe, ou cylindre:1,se déplacent deux pistons 3 et 3. Le cylindre 1 présente vers le bas une lumière d'aspiration 4, et vers le haut une ou plusieurs lumières de refoulement 5 superposées, permettant à la pompe d'alimenter un ou plusieurs ajutages d'injection. Le piston inférieur re- çoit un mouvement de va-et-vient par des/moyens quelconques,par exemple, comme sur la figure, par l'intermédiaire d'une excen- trique 6. Le piston 2 présente, à sa partie inférieure, un gui- dage à cardan 2'. Le piston 3 est mû .vers le bas par des moyens quelconques, par exemple en utilisant avantageusement, comme sur le dessin, un ressort 7 qui prend appui d'une part sur la pièce 3' et d'autre part sur la rondelle 8, maintenant ainsi le piston 3 toujours dans sa position la plus basse.
Le piston 3 présente une butée 9, qui, à chaque course du piston 3 vient heurter une butée 10. La position de cette butée 10 peut être réglée, en plaçant à une plus ou moins grande hauteur la ron- delle 8, à l'aide du dispositif 11.
Le piston 3, qui est pressé vers le bas par le ressort 7, vient reposer centre une butée 12 réglable en hauteur. La hau- teur de cette butée peut être réglée à l'aide du régulateur on à la main pendant lu marche: elle détermine l'écart séparant les deux pistons 2 et 3 dans leurs positions extrêmes vers le
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bas, et par suite la quantité/de combustible emmagasinée entre les pistons. Sur la rondelle 8, ou plutôt sur la butée 10 pré- sentée par cette rondelle, vient prendre appui un ressort 13.
Ce dernier s'appuie également sur une butée réglable 14, un dispositif de réglage 15 permettant de modifier la tension du ressort 13. Le ressort 16 du cardan permet d'éviter en cas de jeu la production de cognements, ce ressort exerçant une pres- sion toujours dans la même direction et par suite s'opposant à un changement de pression.
Dans les pompes destinées à débiter de grosses quantités de combustible, l'installation du ressort 13 provoquerait des difficultés. Ce ressort est remplacé, comme on peut le voir figure 2, par un piston 20 formant butée. Ce piston se déplace dans le cylindre 21, dont la partie extrême vers le bas con- stitue un siège de soupape 22. Au-dessus du piston 20, dans la chambre 23, règne la pression réglable d'un liquide ou d' un gaz.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
Dans la position de la pompe indiquée figure 1, les deux pistons 2 et 3 occupent leurs positions extrêmes vers le bas.
Le piston 2 a été amené dans sa position extrême vers le bas par le vilebrequin 6, et le piston 3 l'a suivi, sous l'action du ressort 7, jusqu'à ce qu'il repose contre la butée 12 dont la hauteur a été réglée. plus la quantité de combustible que la pompe doit fournir est faible, plus la position de la butée 12 est basse, et par suite, plus le piston 3 met de temps pen- dant son retour pour arriver à reposer contre cette butée. Dans sa position intérieure extrême, le piston inférieur 3 a démas- qué la lumière d'aspiration 4, de sorte que l'espace séparant les deux pistons se remplit de combustible. Ce combustible s'é- coule vers la pompe, de préférence sous une pression très faible.
Le piston 2, en se déplaçant vers le haut par suite de la rota-
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tion de l'excentrique, ferme la lumière d'aspiration 4. La quan- tité de combustible emmagasinée entre les pistons 2 et 3 est alors légèrement comprimée, jusqu'à ce que la pression du liqui-' de agissant sur le piston 3 surmonte la tension du ressort 7,de sorte que le piston 3 effectue à son tour un déplacement vers le haut . Le piston 2 recouvre ainsi le canal d'aspiration 4 sur une longueur qu'on peut choisir à volonté, de manière à obtenir une étanchéité certaine entre le liquide emmagasiné et le canal d' aspiration. En même temps le piston 3 se déplace au voisinage de sa vitesse la plus grande, c'est-à-dire dans la zone pour laquelle on peut faire entrer la quantité de combustible la plus importante pour un angle de manivelle donné.
Dès que le piston 3 vient heurter la butée 10 par -. sa saillie 9, il est arrêté dans sa progression, car il lui faut vaincre la tension appréciable du ressort 13..Il en résulte que la pression du li- quide entre les deux pistons augmente jusqu'à ce que la tension du ressort soit surmontée, et que le piston 3 puisse se dépla- cer de nouveau vers le haut. Ce piston 3 ouvre en même temps une ou plusieurs lumières de refoulement 5 successivement, de sorte que le liquide peut s'écouler sous une forte pression vers l'ajutage ou les ajutages d'injection. On peut également provoquer l'ouverture des lumières de refoulement par le pis- ton 3 avant l'arrêt dans le déplacement du piston.
On choisira avantageusement pour la vitesse de progression du piston 2 une valeur suffisamment grande pour que l'on puisse injecter à la pression d'injection voulue la quantité de combustible la plus petite dans le temps court choisi, Si la quantité de combusti- ble à injecter est plus importante, de sorte qu'il soit néces- saire pour obtenir son injection d'utiliser un angle de mani- velle plus important, le piston 3 se déplacera initialement de la même façon vers le haut, en continuant à surmonter la pression du ressort 13.
L'injection du combustible s'effectue
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alors, d'après la section des/ajutages, grâce à la progression ultérieure du piston 3 et à la pression du ressort agissant sur le piston 3, de sorte que l'on obtient dans le cylindre de tra- vail l'introduction d'une quantité de combustible supérieure, dans un intervalle de temps d'une durée différente, mais appro- ximativement à la même/pression. Si le nombre de tours du moteur vient à augmenter et que l'injection doive s'accomplir avec à peu près le même angle de manivelle, c'est-à-dire dans un in- tervalle de temps plus courte il faut que la tension du ressort 13 soit augmentée, ce qu'il est possible d'obtenir pendant la marche, à l'aide du dispositif 14, 15.
Comme la vitesse du pis- ton 2 augmente avec le nombre de tours, et que pour une quanti- té de combustible donnée la pression sur le piston 3 a augmenté de la même façon par suite de l'élévation de la tension du res- sort, il faut que la pression d'injection croisse, et le temps absolu de l'injection devient par suite plus réduit. Si l'on procéda inversement, le nombre de tours étant en décroissance, la pression et la durée d'injection pourront être prolongées à volonté pendant la marche. On disposé ainsi d'un moyen permet- tant de déterminer à volonté par une influence extérieure la forme du diagramme de combustion, sans avoir à entreprendre un réglage de la section de l'organe d'injection.
Ceci permet d' obtenir l'utilisation la plus favorable du combustible pour cha- que charge et chaque nombre de leurs. Si l'un des ajutages d'in- jection vient à se boucher en partie ou en totalité, il en ré- sulte seulement une prolongation de la durée d'injection, mais il ne peut jamais en découler une augmentation de pression met- tant la pompe en danger.
La régulation de la pompe est des plus exactes, par suite du grand recouvrement que possède le piston 2 par rapport à la lumière d'aspiration. les pompes existantes comportant une lu- mière d'aspiration modifient, en cas d'usure, leur position de
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réglage, car le piston obturant la lumière d'aspiration et assu- rant ensuite immédiatement l'étanchéité sous une pression éle- vée laisse déjà, pour une nsure très faible, revenir en arrière vers le canal d'aspiration des quantités de combustible déjà relativement importantes. Il s'ensuit également une augmentation de pression lente au début de l'injection du combustible, et par suite une combustion moins satisfaisante. Il en est de même,dans les pompes existantes, à la fin de l'injection.
Les différents procédés de régulation en usage suppriment l'alimentation en com -bustible par l'ouverture d'une soupape de régulation.
Cette ouverture s'effectue toujours avec une certaine len- teur, et l'on doit donner une tension considérable au ressort de l'aiguille des ajutages d'injection, pour éviter qu'il ne s'é- coule encore quelques gouttes de combustible. Dans la pompe qui forme l'objet de la présente invention, l'alimentation en com- bustible est interrompue brusquement, dès que les deux pistons 2 et 3 viennent au contact, et il règne alors dans le canal de refoulement, jusquau dernier moment de l'injection, la pression constante d'injection.
Si l'on voulait utiliser ce dispositif d'injection sur des moteurs plus puissants, les dimensions du ressort 13 de la figu -re 1 deviendraient trop importantes, Aussi on remplace avanta- geusement ce ressort par un piston 20 placé sous une pression de liquide ou de gaz de grandeur convenable. La pression d'in- jection du combustible est alors réglée par la pression s'exer- çant sur ce piston 20, exactement de la même façon qu'elle - était réglée dans la forme d'exécution de la figure 1/par la variation de la tension du ressort 13.
Le piston 20 se déplace dans un cylindre 21, dont la par- tie inférieure joue le rôle d'un siège de soupape, sur lequel vient reposer à la manière d'une soupape le piston 20: ce der- nier assure ainsi une fermeture étanche pendant le temps où il
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occupe sa position de reposa
Le piston 20 est plus ou moins soulevé de son siège, à par -tir de sa position de repos, selon la quantité de combustible à fournir. et intervient dans l'opération d'injection de la même manière que le ressort 13 de la figure 1. La pression agis -sant sur le piston 20 peut être celle de l'air de démarrage, de l'air de combustion, ou d'un liquide soumis à la pression d'un gaz.
On a intérêt à construire la pompe de chacun des cylindres de travail, de telle façon que ses lumières de refoulement dé- bouchent le plus directement possible dans les ajutages d'in- jection, afin d'empêcher, par un raccourcissement aussi poussé que possible de la conduite d'injections le combustible de s'é- couler goutte à goutte après fermeture des orifices. Cette dis- position est très facilement réalisable, car, par suite de la suppression de toutes les soupapes qui nécessiteraient un roda- ge, la pompe, qui ne comprend que deux pistons, peut être mon- tée à un endroit difficilement accessible sur le moteur.
Le même dispositif, ou un dispositif similaire, peut être utilisé comme pompe à liquide de type quelconque, partout où 1' on doit fournir sous une pression élevée de petites quantités de liquide, par exemple dans les pompes de graissage. Dans ces dernières, il est souvent nécessaire d'amener à un instant bien déterminé aux points à graisser, tels que le piston et 1' axe de piston, une goutte d'huile de graissage à haute pression,' pour obtenir un graissage sûr et économique, ce qui n'était pas possible jusqu'ici avec les pompes existantes. La suppression des soupapes dans la dite pompe lui permet d'être appliquée éga- lement dans tous les cas où, par suite d'une surveillance dé- fectueuse, on ne peut effectuer le rodage des soupapes de la pompe.
RESUME .-
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