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" Perfectionnements aux pompes d'alimentation en combustible".
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La présente invention se rapporte aux pompes d'alimentation en combustible utilisées pour faire passer un combustible liquide d'une source d'approvisionnement à un point déterminé, ce point étant habituellement à un nu= veau plus élevé que la source. Plus particulièrement, l'in= vention se rapporte aux systèmes de pompage dans lesquels une pression équilibrée est une condition normale de fono= tionnement pendant laquelle nul combustible n'est prélevé à la source et les impulsions de refoulement de la pompe sont rendues inefficaces et sont empêchées de transmettre
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la pression dans la direction de l'extrémité refoulement tandis que l'alimentation en combustible est ininterrompue.
L'un des problèmes impliqués jusqu'à ce jour par l'emploi de pompes d'alimentation en combustible de ce genre a résidé dans le défaut d'alimentation aux régimes de moteur élevés. Au moment où la quantité de combustible consommée devait être la plus grande on constatait que la quantité fournie était de beaucoup inférieure à la quantité nécessaire et plus faible que celle qui était débitée à des régimes moins élevés. Parfois tout débit de combustible cessait à l'extrémité refoulement. L'invention décrite ici maintient l'égalité entre la quantité de combustible nécessaire et la quantité réellement débitée et accroît cette quantité en fonction des besoins quel que soit le régime du moteur.
Elle assure, quelles que soient les conditions de vitesse et de consommation, une arrivée suffisante de combustible au point voulu.
L'objet principal de l'invention est de vaincre : @ les obstacles qui sont inhérents aux systèmes de l'espèce indiquée et de réaliser un mécanisme de pompage de construc= tion très simple et relativement peu coûteuse bien que son fonctionnement soit extrêmement efficace et qu'il puisse opérer dans toutes les oonditions auxquelles il peut être soumis dans les circonstances normales qui accompagnent son emploi dans les véhicules automobiles.
L'invention va être décrite spécifiquement en se référant au type de pompe représenté au dessin ci-joint, mais elle est applicable à toutes les pompes d'alimentation en combustible exposées à l'action de la chaleur émanant d'une installation génératrice de force motrice et impliquant le principe général de l'annulation de la pression lorsqu'un état d'équilible se produit.
D'autres objets et avantages seront mis en lumière
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au cours de la description suivante considérée dans ses rapports avec le dessin ci- joint où :-
La fige 1 est une élévation latérale du disposi= tif ;
La fige 2 est une coupe suivant la ligne irrégu= libre 2-2 de la fige 1;
La fig. 3 est une coupe verticale, et
Les figs. 4, 5 et 6 sont respectivement des coupes verticales et horizontale d'une légère variante de 1'agencement du clapet.
Le dispositif d'alimentation en combustible comprend une enveloppe qui contient ce qu'on peut appeler une chambre d'impulsion 16une chambre de pompage 17 et une chambre de pression 18. Ces chambres sont disposées en série communiquante avec un passage d'entrée 19 relié à la conduite d'alimentation 20 par l'intermédiaire d'un tamis 21 disposé dans un bec 22, le dit tamis étant monté dans un bouchon 23 susceptible d'être démonté pour permettre le nettoyage et l'évacuation de l'eau de condensation qui a pu se rassembler dans la cavité.
Dans la chambre d'impulsion 16 est monté un plongeur ou piston 24 décolleté à l'une de ses extrémités sur laquelle est emmanché un ressort de rappel 25 au moyen duquel le plongeur est maintenu élastiquement appuyé contre la came 14. Le dispositif d'alimentation en combustible se raccorde en 11 dans l'un des côtés du carter 12 du moteur à combustion interne au voisinage du vilbrequin 13 qui porte une came 14 destinée à commander un taquet de soupape 15. Le ressort 25 logé à l'intérieur de la chambre d'impulsion et entourant l'extrémité intérieure décolletée du plongeur 24 sert à exercer une tendance constante à déplacer le piston dans une direction opposée à délie dans laquelle il est actionné par la came 14.
On se rend compte, toutefois, que
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la rotation de la came et l'action du ressort coopèrent pour faire aller et venir le plongeur ou piston 24, produisant ainsi alternativement une raréfaction et une compression de l'air contenu à l'intérieur de la chambre d'impulsion 16.
La chambre de pompage 17 est en communication en 26 avec la chambre d'impulsion 16 formée par l'espace situé à l'arrière du plongeur et contenant le ressort de rappel. De ce fait, l'air contenu dans la chambre 16 est libre d'affluer dans la partie supérieure de la chambre 17 et d'en refluer, produisant ainsi dans cette dernière chambre des alternatives de pression d'air qui sont utilisées comme il sera dit ci-après pour produire l'écoulement du liquide qu'il s'agit de pomper. Le passage faisant communiquer la dite conduite avec la chambre de pompage par l'intermédiaire de la chambre à ressort contient un organe tubulaire 31 dis= posé verticalement et dont les arêtes supérieure et inféràeu= re servent respectivement de sièges de clapet 32 et 33.
Un clapet 28 portant vers le bas et un clapet 29 portant vers le haut sont reliés entre eux par une Lige 30 traversant l'organe tubulaire 31, et sur le clapet 28 est monté un flotteur 27 en liège ou analogue. Ces clapets 28 et 29 coo= pèrent alternativement pour bloquer respectivement les ouver= tures 32 et 33 qui leur servant de siège, constituant ainsi une double soupape d'arrêt dans l'une oul'autre des direc= tions d'écoulement du combustible liquide traversant l'organe tubulaire 31.
De la partie inférieure de la chambre de pompage 17 part un canal inoliné vers le bas 34 aboutissant à une antichambre 35 du dôme ou chambre de pression 18, la communi- cation entre l'antichambre et la chambre de pression étant assurée par une ouverture percée dans une douille 36 qui, suivant la fig. 31, est commandée par un clapet d'arrêt plat 37 disposé de telle sorte au-dessus de la douille 36 qu'il
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porte sur le siège constitué par les bords supérieurs de la douille 36 et qu'il soit élastiquement appuyé sur son siège par un ressort 38 de grande sensibilité. La partie supérieure de la ohambre de pression 18 constitue un dôme d'air destiné à maintenir une pression déterminée sur la surface du liquide contenu dans la partie inférieure de la chambre et à mainte= nir cette pression sensiblement constante.
La lumière de sortie faisant communiquer la chambre de pression avec la conduite de refoulement 49 est située immédiatement au-dessus du clapet d'arrêt 37.
On se rend compte que la chambre 16 ou la chambre d'impulsion constitué un espace dans lequel l'air soumis aux impulsions émanant de la chambre d'impulsion peut agir directement sur la surface du liquide qu'il s'agit de pomper, produisant ainsi sur la dite surface des alternatives de pression. La chambre 18 ou, comme elle est désignée ici, la chambre de pression constitue un espace d'emmagasinement dans lequel peut être introduit du liquide provenant de la chambre de pompage et duquel le liquide peut être refoulé,sous la pression approximativement constante de l'air emprisonné à l'intérieur de la partie supérieure de la chambre de pression, vers un point convenable d'utilisation tel que le pointeau à flotteur du carburateur.
Il va sans dire que la commande du piston 24 servant de paroi mobile à la chambre à air expansible 16 peut être réalisée par un moyen quelconque convenable ou approprié à cette fin. La oommande par l'une des cames de l'arbre à cames est préférée à cause de sa simplicité et de sa commodité puisqu'elle n'implique simplement que le monta= ge de l'ensemble de la pompe sur le carter en position rela= tive convenable par rapport à l'une des cames sans qu'il soit besoin d'un dispositif spécial de cornande ni de modifi=
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cations à apporter au moteur.
Dans le mode d'exécution représenté, il convient de construire l'enveloppe par éléments non rapportés sauf aux points de communication de la chambre d'impulsion, de la ohambre de pompage et de la chambre de pression afin de cons= tituer un espace libre entre ces divers éléments. Il faut que la chambre de pression soit placée de façon qu'elle soit soustraite à l'action de la chaleur rayonnée par :Le carter du moteur. Une garniture 44 de matière calorifuge estplacée entre ohacune des sections de la portion du dispositif ser= vant au passage du combustible ainsi que de la chambre de pompage et l'enveloppe de la chambre de pression afin de soustraire celle-ci à l'effet de la chaleur transmise au dispositif débiteur de combustible par le carter du moteur à travers l'enveloppe du pulsateur.
Il va sans dire que les dispositifs débiteurs de combustible réalisant le principe utilisé dans le type particulier débiteur de oombustible décrit ici peuvent être construits sous des formes autres que celle qui a été décrite et représentée. Dans tous les dispositifs de ce genre, le même problème se présente et peut être résolu exactement de la manière même qui a été représentée et décrite ici.
Comme le montrent les figs. 4 et 5, l'ouverture faisant communiquer l'antichambre et la chambre à air est commandée par un clapet d'arrêt 40 agencé de manière qu'il se ferme par son propre poids et guidé par les ailettes 41, le fonctionnement étant en tous points semblable à celui de la forme d'exécution représentée à la fig. 3.
La fig. 6 montre une autre variante dans laquelle le clapet d'arrêt 40 est guidé et limité dans sa course par l'organe annulaire 45 dont les talons radiaux 46 sont dispo- sés autour et au-dessus du clapet d'arrêt.
Le fonctionnement du dispositif peut être décrit
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de la manière suivante :-
Supposant d'abord que le liquide soit présent dans la source d'alimentation mais non dans les organes res= tants du dispositif., auquel cas les clapets 28 et 37 se trou= vent fermés par leur propre poids, et supposant que l'arbre à came 13 tourne et que la came 14 agisse de manière à pousser le piston 24 dans la chambre 16, l'air emprisonné dans la chambre d'impulsion et dans la chambre de pompage 17 va se trouver comprimé et une partie va en être chassée par le clapet 37 et s'échappera du système par la conduite 39.
A la suite du retour du piston 24 dans sa position d'extension sous l'action du ressort 25, il va se produire une raréfao= tion de l'air contenu dans les chambres 16 et 17, et une partie de l'air présent dans la conduite 20 va être entraîné au delà de la soupape 28 dans la chambre de pompage. A ce moment, on remarquera que la pompe fonctionne comme une pompe à air à deux clapets aspirant l'air de la conduite arrivant du réservoir de combustible pendant sa course d'aspiration et l'expulsant à travers le carburateur pendant sa course de refoulement. Cette opération va se prolonger jusqu'à ce que le combustible liquide soit monté dans la conduite 20 jus= qu'au clapet 28, ce qui, en pratique ne demande que quelques secondes.
Dès que la liquide atteint le clapet 28, il se substitue à une partie de l'air contenu dans la chambre de pompage et va, à son tour être refoulé au delà du clapet 37 dans la chambre de pression, le clapet 28 venant porter sur le siège 32 à chaque course de refoulement de la pompe. Dans ces conditions, on se rend compte que le mécanisme fonctionne purement comme une pompe hydraulique à deux clapets dont les courses de pompage sont effectuées par des pulsations d'air dans la chambre de pression. Toutefois, le liquide continue à s'élever dans la chambre de pompage comme c'est nécessaire afin que la pression voulue s'établisse pour vaincre la
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pression désirée dans la chambre de pression 18 de manière que le refoulement par le clapet 37 se produise contrairement à cette pression désirée.
Le liquide atteindra finalement un niveau pour lequel le flotteur 27 se trouvera soulevé par le liquide et le clapet 28 sera décollé-, de son siège 32, Dans ces conditions, la pompe continue à fonctionner mais comme une pompe à pulsations ou à impulsions d'air à, clapet unique dans laquelle la conduite d'alimentation communique librement avec la chambre de pompage.
Normalement, le clapet d'arrêt 37 sera maintenu ouvert par l'inertie du combustible liquide en mouvement, et les clapets de retenue 28 et 29 demeureront tous deux décol= lés de leur siège.
A moins que la force d'entraînement imprimée par le moteur au plongeur 24 par l'intermédiaire de la came 14 soit perdué ou détournée de sa transmission directe et en= tière à la conduite de refoulement, la force du moteur sera transmise par l'intermédiaire du combustible liquide jusqu'au carburateur et l'essence débordera du carburateur et se répan= dra sur le sol, ou bien les pièces du carburateur seront disloquées.
Suivant la présente invention, cette pression est évitée grâce à l'existence entre la chambre d'impulsion et la surface du combustible liquide sur laquelle agissent les impulsions, d'une colonne d'air ou de vapeurs servant de milieu élastique et grâce à la mise hors d'action positive du clapet 28 intercalé dans la conduite d'alimentation, expo= sant ainsi la colonne liquide et la conduite d'alimentation aux impulsions tant de compression qui d'aspiration du plon= geur ou de la colonne d'air.
Lorsque la pression dans la chambre 18 s'est élevée jusqu'à un point pour lequel le cla- pet 37 s'oppose à tout nouveau passage de combustible liquide, la pression régnant dans la chambre de pompage 17 s'équilibre avec celle qui règne dans la chambre 18 et il n'est plus
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admis de combustible jusqu'à ce que la pression régnant dans la chambre 17 soit tombée au-dessous de celle qui règne dans la chambre 18. Pendant la période où l'état d'équilibre exis= te, les impulsions de compression sont dissipées par l'élasti cité de la colonne d'air et le manque de résistance de la colonne liquide présente dans la conduite d'alimentation ouverte.
On se rend compte,par conséquent, que la résis= tance de la pression régnant dans la chambre 18 à l'ouver= ture du clapet 37, quelle que soit l'origine de cette pression est le principal facteur dans la production de l'état d'équi= libre et la dissipation de l'énergie mécanique. La chaleur transmise aussi bien directement que par rayonnement à partir du carter vaporise le combustible liquide, et le gaz qui èn résulte ou bien passe par la conduite de refoulement au carburateur et, de là, dans l'atmosphère, ou bien s'accumule dans la chambre de pression et crée un état d'équilibre. Dans les deux cas, il y a cessation de refoulement de combustible vers le carburateur.
Grâce à l'agencement et à la disposition de la chambre de pompage et de la chambre de pression relativement l'une à l'autre et relativement au carter de manière à ména= ger des espaces isolants entre ces divers éléments, ainsi qu'il est représenté et décrit ici, le dispositif de pompage de combustible n'est pas affecté par la chaleur provenant du carter même si les températures supérieures à 90 Co y sont atteintes. Les garnitures de matière isolante entre les orga= nes du dispositif où circule du combustible et la chambre de pompage d'une part et la chambre de refoulement d'autre part contribuent aussi au résultat cherché du fait qu'elles rédui= sent la quantité de chaleur directement conduite par le con= tact de la chambre d'impulsion avec le carter.
Bien que la présente desoription traite des détails
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spécifiques du mécanisme par lequel l'invention, peut être réalisée et de son application au réseau d'alimentation en combustible d'un moteur à combustion interne, il va sans dire que l'invention n'est pas limitée à ces détails et qu'au contraire des modifications de construction et de fonctionne= ment peuvent être apportées par les techniciens sans pour cela sortir du cadre de l'invention.