<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements apportés aux pompes à piston, notamment à celles pour l'injection du combustible dans les moteurs ".
L'invention est relative aux pompes à piston; et el- le concerne plus particulièrement (parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir présenter le plus d'in- têrêt), mais non exclusivement, parmi ces pompes, celles pour l'injection du combustible dans les moteurs.
Elle a pour but, surtout, de rendre telles,'ces pom- pes, qu'elles répondent, mieux que jusqu'à ce jour, aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les pompes du genre en question, que la quantité de li- quide débitée par course de refoulement du piston soit condi- tionnée volumétriquement par la caractéristique de vitesse du- dit piston lors de la course de refoulement précédente.
<Desc/Clms Page number 2>
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment en une deuxième disposition consis- tant à interposer, dans l'espace mort, c'est-à-dire le refoule- ment, des pompes du genre en question, un élément plongeur pro- pre à permettre de retrancher, du volume qui serait réellement refoulé par le piston principal, un certain volume correspondant à un vide que crée ledit élément lorsqu'il revient à son point mort bas.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'ap- plication (.celui pour lequel on l'applique aux pompes à injec- tion de combustible pour moteurs), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particu- lièrement encore, et ce à titre de produits industriels nou- veaux, les pompes du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement.ou propres à transformer aes pompes existantes en des pompes conformes à l'invention, ainsi que les installa- tions, notamment les moteurs, comprenant de semblables pom- pes.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, montrent schémati- quement, dand deux positions différentes de fonctionnement, un cylindre d'une pompe à injection établie conformément à l'invention.
Les fig. 3 et 4 montrent, respectivement en coupe axiale schématique et en coupe par IV-IV fig. 3, un même ensem- ble établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
Les fig. 5 et 6 montrent, semblablement, une partie
<Desc/Clms Page number 3>
de cet ensemble établi selon une variante.
La fig. 7 montre, en coupe axiale, un ensemble du même genre établi selon un mode de réalisation de l'invention différent des précédents.
La fig. 8 montre, partiellement, une variante du sus- dit ensemble, cette variante comportant application d'une autre disposition de l'invention.
La fig. 9, enfin, montre, également en coupe axiale, une pompe établie conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
,Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférenqe, se proposant par exemple d'éta- . blir une pompe pour injecter le combustible dans les moteurs, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
Les pompes de.ce genre déjà existantes compren- nent essentiellement un piston se déplaçant dans un cylindre et coagissant avec au moins un orifice d'admission ménagé dans ce cylindre. Dans un tel ensemble, le refoulement se produit dès que le piston a recouvert ledit orifice ; volume injecté est alors égal à celui de la cylindrée correspondant au dépla- cement du piston pendant que dure ce refoulement. Celui-ci ces- se dès que le piston a provoqué une décharge en découvrant de nouveau ledit orifice (ou un orifice spécial de décharge). Au retour du piston, les mêmes phénomènes se produisent en sens inverse, c'est-à-dire qu'un vide se produit dans le cylindre entre le recouvrement et le dégagement dudit orifice : ce dé- gagement se produisant, le liquide vient remplir la totalité du vide.
On voit que le volume à remplir, donc le volume injec- té, est toujours sensiblement le même, quelle que soit la vi- tesse de la pompe, donc du moteur.
Dans les pompes de ce genre, on réalise généralement la variation de la quantité de combustible injecté en faisant
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
g. comporter au piston ou au cylindre des rampes inclinées- placements angulaires relatifs imprimés de l'extérieur à l'un de ces deux organes, piston ou cylindre, permettent alors de faire varier les courses dé refoulement ou de remplissage.
La présente invention a pour but d'agencer une telle pompe de façon telle qu'elle puisse régler automatiquement, en fonction de la vitesse, la quantité de combustible refoulé, autrement que par les moyens connus agissant de l'extérieur sur le piston ou cylindre, étant entendu que ces moyens peu- vent cependant être utilisés concurremment.
Conformément à la disposition principale de l'inven- tion, on agence de manière telle, la susdite pompe, que la quantité de combustible débitée par course d'injection du pis- ton, soit conditionnée volumétriquement par la caractéristique de vitesse dudit piston lors de la course de refoulement pré- cédente, laquelle caractéristique est elle-même déterminée par la vitesse du moteur alimenté par la pompe.
A cet effet on fait avantageusement coagir un étran- glement fixe ou réglable avec un piston jouant le rôle de re- lais vis-à-vis du piston principal, l'ensemble étant notamment tel que ce piston-relais ne soit oéplacé que lorsque le susdit étranglement provoque en amont, sous l'effet de l'augmentation de la vitesse et par suite de la perte de cnarge à travers cet étranglement, une surpression suffisante pour soulever, pendant la course de refoulement, le piston en question, lequel a au contraire tendance, dès que le refoulement cesse, à revenir vers sa position première, laissant subsister un vide qui doit être comblé lors de la course de refoulement suivante avant que commence la course d'injection effective.
Sur les fig. 1 et 2, on a représenté à titre d'exem- ple un ensemble conforme à l'inventiono
Un tel ensemble comporte tout d'abord les éléments essentiels d'une pompe usuelle, c'est-à-dire par exemple un piston 1, actionné par des moyens usuels non représentés (ca-
<Desc/Clms Page number 5>
mes, poussoirs etc. ) et muni de surfaces distributrices telles que 2 et 3 coagissant avec un orifice d'admission 4 percé dans le cylindre 5, Un canal 8 reliant la surface 2 et 3 .
Le refoulement dans ce cylindre 5, au ieu de se fai- re directement vers la canalisation 6 se rendant à l'injecteur (ou autre organe de distribution) par le clapet 7, s'effectue par l'intermédiaire d'un étranglement faisant communiquer les deux faces d'un piston-relais, P, susceptible de se déplacer dans un cylindre 9 prolongeant par exemple le cylindre 5 et de est même diamètre ou de diamètre différent, lequel piston P, sou- mis de préférence à l'action d'un ressort 10 éventuellement ré- glable et tendant à le ramener vers le piston 10.
Cet étranglement E, qu'il y aura avantage à faire réglable, sera par exemple matérialisé, ainsi que représenté sur les fig. 1 et 2, par une vis pointeau 11 disposa sur un conduit 12 reliant les cylindres 5 et 9.
Bien que de nombreux autres modes de réalisation soient possibles, comme on le montrera plus loin, on peut dès maintenant faire ressortir le fonctionnement d'un tel ensem- ble.
Pour des allures lentes de la pompe, le combustible, lors du refoulement, est amené à passer à travers l'étrangle- ment E et, si celui-ci est convenablement calculé, compte tenu de la force exercée par le ressort 10, l'ensemble peut être tel que le piston P demeure dans sa position basse; la totali- té du combustible passe par le conduit 12 et le volume injecté à chaque coup de piston demeure constant.
Du fait de l'accélération du moteur, la perte de charge à travers E augmente et, de ce fait, la pression d'a- mont -- donc celle qui s'exerce sur la face du piston P. en re- gard du cylindre 5 --, s'accroît avec la vitesse et on peut calculer l'ensemble de façon qu'à partir d'une certaine vites- se le piston P soit soulevé.
<Desc/Clms Page number 6>
Il se soulèvera alors d'autant plus que la vitesse de la pompe augmentera, c'est--dire que le moteur tournera plus vite.
Mais, à la fin de chaque injection,le piston P n'est plus sollicité que par son ressort 10, puisque la decharge s'ef- fectue à ce moment dans le cylindre 5 : ce fait, ledit pis- ton revient brusquement à sa position de départ et crée der- rière lui, c'est-a-dire dans le cylindre 9, un vide partiel dont l'importance dépendra de la position atteinte par le pis- ton P en fin d'injection.
Pendant la période qui sépare deux injections, c'est- à-dire pendant la course d'aspiration du piston, ce vide par- tiel ne peut se remplir que par l'étranglement E, de sorte que ce vide sera pratiquement maintenu jusqu'au moment où se produi- ra de nouveau le refoulement du combustible dans le cylindre principal 5.
Il en résulte que, lors de l'injection suivante, le combustible refoulé par le piston 1 devra d'abord remplir le vide en question et que le volume injecté en sera réduit d'au- tant.
Finalement le volume injecté sera égal à la diffé- rence entre, d'une part, le volume déplacé par le piston prin- cipal 1 entre le début du refoulement et la décharge, et,d'au- tre part, le volume absorbé par le vide créé au-dessus du pis- ton P.
Ce dernier volume sera principalement fonction du déplacement du piston P lors de l'injection précédente, et dé- pendra aussi du temps d'ouverture de l'orifice de remplissage 4.
Toute injection est ainsi dosée par la vitesse du piston lors de l'injection précédente et l'on se rend compte que -- autour d'un réglage donné -- toute accélération provo- que une diminution de l'injection, et qu'au contraire une ac- célération provoque une augmentation de l'éjection, conditions
<Desc/Clms Page number 7>
qui sont celles d'une régulation de marche d'un moteur.
On peut maintenant, le principe étant aégagé, faire apparaître les nombreuses variantes possibles.
En particulier, concernant l'étranglement E, on peut encore l'agencer, ou bien de façon qu'il se présente à l'entrée d'un con- duit tel que 12, et qu'il soit contrôlé par le piston 1, le- quel comporte à cet effet, par exemple, un passage latéral 80 coagissant avec l'entrée dudit conduit (fig. 3 et 4), ou enco- re une gorge annulaire 13 en communication avec le cylindre 5 par un canal l@(fig. 5 et 6), ou bien de façon qu'il soit proté par le piston P lui- même, par exemple sous la forme d'au moins un canal traversent-- ce piston, ou de rainures longitudinales extérieures, un mode de réalisation d'une telle disposition étant notamment aécrit plus loin en référence à la fig. 7, ou bien de toute autre manière.
On peut aussi, pour sènsibiliser le système, faire déboucher en E1, le conduit tel que 12, sur le trajet du pis- ton P (fig. 3 et 4). Pendant l'action de ce dernier, on augmen- te ainsi la perte en charge, donc l'action sur ledit piston.
On pourrait même arriver jusqu'à obturer complètement le con- duit 12, ce qui produit alors un mouvement important du piston P, duquel il résulte en fin d'injection un vide résiduel nota- ble se retranchant de l'injection suivante.
Il y a lieu de noter que, pour les divers types de pompes dont il vient d'être question, il n'est pas nécessaire que l'étranglement qui agit pendant l'injection soit le même que celui qui agit lors du remplissage, ce dernier pouvant mê- me ne pas exister .
Il peut en efi'et être avantageux dans certains cas, notamment pour sensibiliser l'appareil, de prévoir des orifices calibrés distincts et de faire en sorte que la distribution
<Desc/Clms Page number 8>
soit assurée, par le piston moteur 1, ou bien par le piston relais P, ou bien encore par les àe;x simultanément, cette dernière solution pouvant notamment être réalisée conformément au mode de réalisation faisant l'objet de la fige 9.
Suivant ce mode de réalisation, on prévoit quatre conduits calibrés E, E', E", E"'(fixes, réglables ou automati- ques tels que des clapets), reliés entre eux par un même con- duit 12 et débouchant à des niveaux différents dans le corps de la pompe,, on ménage dans le piston 1 un conduit 14 faisant communi- quer la face supérieure dudit piston avec l'espace annulaire situé sous ce dernier, et l'on ménage enfin, dans le piston P, un conduit 15 faisant communiquer la face supérieure de ce piston avec le conduit E" pour la position haute dudit piston.
Le fonctionnement d'un tel ensemble penaant la cour- se de refoulement du piston 1 est alors le suivant. Le refou- lement du liquide s'effectue d'abord par les conduits E et e"' si le piston P n'a pas bougé et-par les conduits E et E" si le- dit piston est à sa position haute. Le remplissage de la cham- bre 9 s'effectue par les conduits E', E"'.
Bien entendu ces dispositions pourraient être égale- ment appliquées aux adaptateurs dont il sera question plus loin.
Quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut ainsi réaliser une pompe qui est autorégulatrice, c'est-à-dire qui permet une diminution de débit automatique en fonction de la vitesse, ce qui assure une régulation du régime du moteur.
Une telle pompe peut aussi être utilisée, notamment, pour une limitation supérieure de la vitesse, pour une surcharge automatique aux basses allures de dé- marrage, pour l'obtention de caractéristiques descendantes de dé- bit en fonction de la vitesse,
<Desc/Clms Page number 9>
pour le dosage précis de très faibles injections à l'ai- de d'une pompe à gros débit etc.
Il est entendu en outre que l'invention peut s'appli- quer à des pompes existantes; dans ce cas, on établira des adaptateurs qui, étant posés sur lesdites pompes, leur permet- tront de bénéficier des avantages de l'invention.
C'est ainsi que de tels adaptateurs seront particu- lièrement appropriés pour constituer des relais de surcharge automatiques, en combinaison avec des moteurs auxquels ie se ré- vèle utile de fournir un gros débit de combustible aux basses allures de démarrage, et un débit plus faible aux autres allu- -res,
Un adaptateur de ce genre consisterait par exemple en un bloc cylindre 9 (fig. 7) que l'on viendrait monter sur le corps 16 d'une pompe normale'et notamment au-dessus du cy- lindre 5; dans ce cylindre 9 serait monté un piston P muni de rainures 17 et comportant en outre, si nécessaire, un téton non étanche 18, l'ensemble étant soumis à l'action d'un res- sort 10.
Dans un tel appareil, le jeu subsistant autour du piston 18 (et éventuellement les rainures 17) joue le rôle de l'étranglement E. Aux basses allures, la fuite autour du sus- dit téton est suffisante pour alimenter le moteur, sans que le piston P se déplace.
Au contraire, dès que le moteur a atteint sa vitesse de ralenti ou toute vitesse supérieure, le piston P prend tou- te l'amplitude possible de son mouvement et élimine ainsi un volume de combustible sensiblement égal au volume du téton, ce volume étant égal à la surcharge désirée.
Un tel appareil élimine donc la surcharge à partir d'une certaine vitesse. Mais on peut aussi le conditionner de telle sorte qu'il élimine la presque totalité de l'injection au-dessus d'une vitesse qui peut être précisément la vitesse limite supérieure du moteur. Au-dessus de ce régime, le moteur
<Desc/Clms Page number 10>
n'est plus que faiblement alimenté et ne peut plus s'emballer.
Bien entendu, au lieu qu'un tel appareil agisse en- tre deux vitesses très rapprochées, on peut aussi l'agencer de façon qu'il élimine progressivement la surcharge, entre par exemple le ralenti et la limite supérieure de la vitesse ou en- tre deux régimes quelconques ce qui permet notamment de corri- ger des courbes de débit défectueuses ou de réaliseritelie courbe désirée.
Enfin, l'invention permet aussi d'assurer la mise en pression progressive de la pompe et s' étendrait à toute dis- position analogue permettant de conduire au même résultat, et notamment à la disposition consistant à rendre le téton 18 étanche, comme représenté fig. 8, et à faire en sorte que la
EMI10.1
face inférieure dudit téton puisse être complètement dégagée. af4u (uelle que soit 'la caractéristique de vitesse du pis- ton 1, l'injection ne commencera à se produire que lorsque la- dite face inférieure sera dégagée et l'on ne refoulera, dans la tuyauterie 6, que la différence entre le volume refoulé par le piston 1 et le volume absorbé par les vides qui demeurent dans ledit appareil, par suite du retour du téton à sa posi- tion basse, au moment du remplissage du corps principal.
De cette façon, la mise en pression ne se fait que lorsque le pis- ton 1 a largement dépassé l'orifice de remplissage 4. Il en résulte une meilleure étanchéité et une moinare usure. des sur- faces de distribution de la pompe.
Une autre application de l'invention consistera à u- tiliser les dispositions précédentes pour doser de très faibles débits. Ce dosage est délicat alors qu'il est beaucoup moindre lorsqu'il s'agit de débits plus importants. Un appareil confor- me à l'invention, puisqu'il permet d'éliminer une quantité fi- xe, pourra donc être utilisé en combinaison avec une pompe à débit moyen pour donner lieu, par la soustraction de ladite quantité fixe, au débit très faible désiré.
Dans chaque cas d'application, on disposera de nom-
<Desc/Clms Page number 11>
breuses variables pour effectuer les réglages envisagés, notam- ment, de la section du piston P, de l'importance des étranglements tels' que E, notamment au téton tel que 18, de la force et de la flexibilité du ressort 10, de la hauteur et du profil du téton 18, lorsqu'un tel organe est utilisé, du profil des rainures 17 etc.
En outre, en empilant successivement sur un même corps de pompe plusieurs adaptateurs de fonctions différentes, on pourrait faire bénéficier ce corps de pompe des avantages de chacun de ces adaptateurs. Mais il est également possible de combiner dans un seul adaptateur une ou plusieurs fonctions en agengant convenablement sur celui-ci les divers moyens de réglage dont on dispose.
De plus, il est bien entendu que les moyens de ré- glage usuels (par rotation du piston 1 et surfaces de travail obliqués) peuvent aussi être prévus:
De même, les dispositions précédentes, grâce auxquel- les l'organe de commande de la pompe ne contrôle plus directe- ment le débit de cette dernière mais la vitesse du moteur ali- menté, pourraient être appliquées à des pompes polycylindriques dans lesquelles il pourrait etre avantageux d'eliminer un cer- tain nombre de cylindres successivement et automatiquement, soit aux environs de la limite supérieure de vitesse pour évi- ter l'emballement du moteur, soit aux allures de ralenti, pour stabiliser ledit ralenti, en utilisant un certain nombre de cylindres comme freins ou confie pompes (destinées à alimenter les freins d'un vénicule par exemple), les cylindres non éli- minés nécessitant,
par suite, des injections plus importantes et mieux adaptées au système d'injection.
L'organe de commande réglant le régime de vitesse
<Desc/Clms Page number 12>
désiré agirait alors sur des dispositifs analogues à ceux ci- dessus décrits, dispositifs que l'on agencerait de telie sorte qu'ils donnent, selon les cylindres envisagés, des courbes de débit respectives convenables en fonction de la vitesse.
A cet effet, par exemple, il suffirait, pour les dif- férentes pompes, d'agir de façon appropriée sur les étrangle- ments tels que E, ou E, E', E" etc., par exemple de façon telle que, pour le ralenti, on puisse d'abord éliminer l'alimentation dans un certain nombre de cylindres et ne la laisser subsister que dans le ou les cylindres restants.
Au cas où les étranglements E seraient matérialisés par des saignées telles que 80 (fig. 4) dans les pistons 1, on pourrait donner à ces dernières, en section normale à l'axe des- dits pistons, une forme telle que les étranglements puissent ê- tre modifiés par des rotations imprimées à ces pistons, par l'or gane de commande.
Les pistons 1 pourront aussi éventuellement comporter, suivant ladisposition connue, des surfaces obliques de distribu- tion telles qu'indiqué en pointillé en 20, sur les fig. 1 et 2.
Comme- il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui des modes d'application, non plus qu'à ceux des moues de réalisation de s es diverses parties, ayant plus spécialement été envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes, notamment, celles où l'on substituerait aux pistons-relais une mem- brane élastique ou tout autre organe propre.à permettre de mo- difier le volume de l'espace mort, et celles où l'on constituerait le système de commande de la pompe par dedx organes agissant de faon différente sur des organes équivalents.
RÉSUMÉ.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Improvements made to piston pumps, especially those for injecting fuel into engines".
The invention relates to piston pumps; and it concerns more particularly (because it is in their case that its application seems to have the most interest), but not exclusively, among these pumps, those for the injection of fuel into the engines.
Its aim, above all, is to make these pumps such that they respond better than to date to the various desiderata of practice.
It mainly consists in arranging the pumps of the type in question in such a way that the quantity of liquid delivered by the delivery stroke of the piston is volumetrically conditioned by the speed characteristic of said piston during the stroke. previous discharge.
<Desc / Clms Page number 2>
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions, which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below, in particular a second provision consisting in interposing, in the dead space, that is to say the discharge, of the pumps of the type in question, a plunger element suitable for making it possible to subtract, from the volume which would actually be discharged by the main piston, a certain volume corresponding to a vacuum created by said element when it returns to its bottom dead center.
It relates more particularly to a certain mode of application (that for which it is applied to fuel injection pumps for engines), as well as certain embodiments of said arrangements; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the pumps of the type in question comprising application of these same provisions, the special elements specific to their establishment. or suitable for transforming existing pumps into new ones. pumps in accordance with the invention, as well as installations, in particular motors, comprising similar pumps.
And it can, in any event, be clearly understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication.
Figs. 1 and 2 of these drawings show schematically, in two different operating positions, a cylinder of an injection pump constructed in accordance with the invention.
Figs. 3 and 4 show, respectively in schematic axial section and in section through IV-IV fig. 3, the same assembly established in accordance with another embodiment of the invention.
Figs. 5 and 6 show, similarly, part
<Desc / Clms Page number 3>
of this set established according to a variant.
Fig. 7 shows, in axial section, an assembly of the same type established according to an embodiment of the invention different from the previous ones.
Fig. 8 partially shows a variant of the aforesaid assembly, this variant comprising the application of another arrangement of the invention.
Fig. 9, finally, shows, also in axial section, a pump established in accordance with another embodiment of the invention.
According to the invention, and more especially according to that of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts to which it seems appropriate to grant the preference, proposing for example of your- . To install a pump for injecting fuel into the engines, the procedure is as follows or the like.
Pumps of this type which already exist essentially comprise a piston moving in a cylinder and coacting with at least one inlet port formed in this cylinder. In such an assembly, the backflow occurs as soon as the piston has covered said orifice; injected volume is then equal to that of the displacement corresponding to the displacement of the piston while this discharge lasts. This stops as soon as the piston has caused a discharge by uncovering the said orifice (or a special discharge orifice) again. When the piston returns, the same phenomena occur in the opposite direction, that is to say that a vacuum occurs in the cylinder between the overlap and the release of said orifice: this release occurring, the liquid comes to fill the entire void.
We see that the volume to be filled, and therefore the volume injected, is always more or less the same, whatever the speed of the pump, and therefore of the motor.
In pumps of this type, the variation in the quantity of fuel injected is generally achieved by making
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
g. include inclined ramps on the piston or cylinder - relative angular placements printed from the outside to one of these two members, piston or cylinder, then make it possible to vary the delivery or filling strokes.
The object of the present invention is to arrange such a pump in such a way that it can automatically adjust, as a function of the speed, the quantity of fuel delivered, other than by known means acting from the outside on the piston or cylinder. , it being understood that these means can however be used concurrently.
In accordance with the main arrangement of the invention, the aforesaid pump is arranged in such a way that the quantity of fuel delivered by the injection stroke of the piston is volumetrically conditioned by the speed characteristic of said piston during the previous discharge stroke, which characteristic is itself determined by the speed of the motor supplied by the pump.
To this end, a fixed or adjustable throttle is advantageously co-acted with a piston acting as a relay vis-à-vis the main piston, the assembly being in particular such that this relay piston is only moved when the aforementioned throttling causes upstream, under the effect of the increase in speed and as a result of the loss of pressure through this throttle, an overpressure sufficient to lift, during the delivery stroke, the piston in question, which has at On the contrary, the tendency, as soon as the delivery stops, to return to its original position, leaving a vacuum which must be filled during the following delivery stroke before the effective injection stroke begins.
In fig. 1 and 2, there is shown by way of example an assembly in accordance with the invention.
Such an assembly first of all comprises the essential elements of a usual pump, that is to say for example a piston 1, actuated by usual means not shown (ca-
<Desc / Clms Page number 5>
my, pushers etc. ) and provided with distributing surfaces such as 2 and 3 coacting with an intake orifice 4 drilled in the cylinder 5, a channel 8 connecting the surface 2 and 3.
The discharge into this cylinder 5, instead of being made directly to the pipe 6 going to the injector (or other distribution member) through the valve 7, is effected by means of a throttle making it communicate the two faces of a relay piston, P, capable of moving in a cylinder 9, for example extending the cylinder 5 and of the same diameter or of a different diameter, which piston P, preferably subjected to the action of a spring 10 which can be adjusted and tends to return it towards the piston 10.
This constriction E, which it will be advantageous to make adjustable, will for example be materialized, as shown in FIGS. 1 and 2, by a needle screw 11 placed on a duct 12 connecting the cylinders 5 and 9.
Although many other embodiments are possible, as will be shown below, it is now possible to highlight the operation of such an assembly.
For slow pump speeds, the fuel, during delivery, is caused to pass through the constriction E and, if this is suitably calculated, taking into account the force exerted by the spring 10, the assembly can be such that the piston P remains in its low position; all of the fuel passes through line 12 and the volume injected at each stroke of the piston remains constant.
Due to the acceleration of the engine, the pressure drop across E increases and, as a result, the inlet pressure - therefore that exerted on the face of the piston P. with respect to the cylinder 5 -, increases with the speed and the assembly can be calculated so that from a certain speed the piston P is raised.
<Desc / Clms Page number 6>
It will then rise all the more as the pump speed increases, ie the motor will run faster.
However, at the end of each injection, the piston P is no longer stressed except by its spring 10, since the unloading takes place at this moment in the cylinder 5: this fact, said piston suddenly returns to its original state. starting position and creates behind it, that is to say in cylinder 9, a partial vacuum the size of which will depend on the position reached by piston P at the end of injection.
During the period between two injections, that is to say during the suction stroke of the piston, this partial vacuum can only be filled through the constriction E, so that this vacuum will be practically maintained until at the moment when the fuel is pumped back into the main cylinder 5.
As a result, during the next injection, the fuel delivered by piston 1 will first have to fill the vacuum in question and the volume injected will be reduced accordingly.
Finally, the volume injected will be equal to the difference between, on the one hand, the volume displaced by the main piston 1 between the start of delivery and discharge, and, on the other hand, the volume absorbed by the vacuum created above the piston P.
This last volume will mainly depend on the displacement of the piston P during the previous injection, and will also depend on the opening time of the filling orifice 4.
Any injection is thus metered by the speed of the piston during the previous injection and one realizes that - around a given setting - any acceleration causes a reduction in the injection, and that on the contrary, an acceleration causes an increase in ejection.
<Desc / Clms Page number 7>
which are those of an engine running regulation.
We can now, the principle being cleared, show the many possible variations.
In particular, concerning the constriction E, it can also be arranged, or else so that it occurs at the inlet of a pipe such as 12, and that it is controlled by the piston 1, which comprises for this purpose, for example, a lateral passage 80 coacting with the inlet of said duct (fig. 3 and 4), or even an annular groove 13 in communication with the cylinder 5 by a channel I @ ( fig. 5 and 6), or else so that it is protected by the piston P itself, for example in the form of at least one channel passing through this piston, or of external longitudinal grooves, a mode of embodiment of such an arrangement being in particular described later with reference to FIG. 7, or in any other way.
To make the system more sensitive, it is also possible to cause the conduit such as 12 to emerge at E1 on the path of the piston P (fig. 3 and 4). During the action of the latter, the pressure drop is thus increased, and therefore the action on said piston.
It could even go so far as to completely block the pipe 12, which then produces a significant movement of the piston P, which results at the end of the injection in a significant residual vacuum which is cut off from the following injection.
It should be noted that, for the various types of pumps just mentioned, it is not necessary that the throttle which acts during the injection be the same as that which acts during the filling, this the latter may not even exist.
It may in fact be advantageous in certain cases, in particular for sensitizing the apparatus, to provide separate calibrated orifices and to ensure that the distribution
<Desc / Clms Page number 8>
either provided by the motor piston 1, or by the relay piston P, or even by the ae; x simultaneously, the latter solution being able in particular to be achieved in accordance with the embodiment which is the subject of fig 9.
According to this embodiment, four calibrated conduits E, E ', E ", E"' (fixed, adjustable or automatic such as valves) are provided, interconnected by the same conduit 12 and opening into different levels in the body of the pump ,, a duct 14 is provided in the piston 1 making the upper face of said piston communicate with the annular space located below the latter, and finally, in the piston P, it is provided. a duct 15 communicating the upper face of this piston with the duct E "for the high position of said piston.
The operation of such an assembly controlling the delivery stroke of piston 1 is then as follows. The liquid is discharged first through the conduits E and e "'if the piston P has not moved and through the conduits E and E" if said piston is in its high position. Filling of the chamber 9 is effected through the conduits E ', E "'.
Of course, these provisions could also be applied to the adapters which will be discussed below.
Whatever the embodiment adopted, it is thus possible to produce a pump which is self-regulating, that is to say which allows an automatic reduction in flow rate as a function of speed, which ensures regulation of the engine speed.
Such a pump can also be used, in particular, for a higher limitation of the speed, for an automatic overload at low starting rates, for obtaining descending flow characteristics as a function of the speed,
<Desc / Clms Page number 9>
for the precise metering of very small injections using a high flow pump etc.
It is further understood that the invention can be applied to existing pumps; in this case, adapters will be established which, being placed on said pumps, will enable them to benefit from the advantages of the invention.
Thus, such adapters will be particularly suitable for constituting automatic overload relays, in combination with motors to which it is useful to provide a large flow of fuel at low starting speeds, and a higher flow rate. weak to other allurements,
An adapter of this kind would consist, for example, of a cylinder block 9 (FIG. 7) which would be mounted on the body 16 of a normal pump and in particular above the cylinder 5; in this cylinder 9 would be mounted a piston P provided with grooves 17 and further comprising, if necessary, a non-sealed stud 18, the assembly being subjected to the action of a spring 10.
In such an apparatus, the clearance remaining around the piston 18 (and possibly the grooves 17) plays the role of the constriction E. At low speeds, the leakage around the aforesaid nipple is sufficient to supply the motor, without the engine. piston P moves.
On the contrary, as soon as the engine has reached its idling speed or any higher speed, the piston P assumes all the possible amplitude of its movement and thus eliminates a volume of fuel substantially equal to the volume of the stud, this volume being equal to the desired overload.
Such a device therefore eliminates the overload from a certain speed. But it can also be conditioned in such a way that it eliminates almost all of the injection above a speed which can be precisely the upper limit speed of the engine. Above this speed, the engine
<Desc / Clms Page number 10>
is only weakly fed and can no longer get carried away.
Of course, instead of such an apparatus acting between two very close speeds, it can also be arranged so that it progressively eliminates the overload, for example between idling and the upper limit of the speed or between. be any two speeds, which makes it possible in particular to correct defective flow rate curves or to produce the desired curve.
Finally, the invention also makes it possible to ensure the progressive pressurization of the pump and would extend to any similar arrangement making it possible to achieve the same result, and in particular to the arrangement consisting in making the stud 18 watertight, as shown. fig. 8, and ensure that the
EMI10.1
underside of said stud can be completely released. af4u (whatever the speed characteristic of piston 1, the injection will only begin to occur when said lower face is cleared and only the difference between the volume delivered by the piston 1 and the volume absorbed by the voids which remain in said apparatus, as a result of the return of the stud to its low position, when the main body is filled.
In this way, the pressurization takes place only when the piston 1 has largely passed the filling orifice 4. This results in better sealing and less wear. of the pump distribution surfaces.
Another application of the invention will consist in using the preceding arrangements to dose very low flow rates. This dosage is delicate while it is much less when it comes to higher flow rates. An apparatus according to the invention, since it makes it possible to eliminate a fixed quantity, could therefore be used in combination with a medium-flow pump to give rise, by subtracting said fixed quantity, to the very high flow rate. low desired.
In each case of application, we will have available names
<Desc / Clms Page number 11>
There are many variables for effecting the envisaged adjustments, in particular, of the section of the piston P, of the importance of the constrictions such as E, in particular at the stud such as 18, of the force and of the flexibility of the spring 10, of the height and profile of the stud 18, when such a member is used, the profile of the grooves 17 etc.
In addition, by stacking successively on the same pump body several adapters with different functions, this pump body could benefit from the advantages of each of these adapters. However, it is also possible to combine one or more functions in a single adapter by suitably fitting the various adjustment means available thereon.
In addition, it is understood that the usual means of adjustment (by rotation of the piston 1 and oblique working surfaces) can also be provided:
Likewise, the preceding arrangements, thanks to which the pump control member no longer directly controls the flow rate of the latter but the speed of the supplied motor, could be applied to polycylindrical pumps in which it could. be advantageous to eliminate a certain number of cylinders successively and automatically, either around the upper speed limit to avoid the runaway of the engine, or at idle speeds, to stabilize said idle, using a certain number of cylinders as brakes or supplied pumps (intended to supply the brakes of a vehicle for example), the cylinders not eliminated requiring,
as a result, larger injections better suited to the injection system.
The control unit regulating the speed
<Desc / Clms Page number 12>
desired would then act on devices similar to those described above, devices which would be arranged in such a way that they give, according to the cylinders envisaged, suitable respective flow curves as a function of the speed.
For this purpose, for example, it would be sufficient, for the various pumps, to act appropriately on the throttles such as E, or E, E ', E "etc., for example in such a way that, for idling, it is first possible to eliminate the feed in a certain number of cylinders and to leave it only in the remaining cylinder or cylinders.
If the constrictions E are materialized by grooves such as 80 (fig. 4) in the pistons 1, we could give the latter, in section normal to the axis of said pistons, a shape such that the constrictions can be modified by rotations imprinted on these pistons, by the control organ.
The pistons 1 may also optionally comprise, according to the known arrangement, oblique distribution surfaces as indicated in dotted lines at 20, in FIGS. 1 and 2.
As goes without saying, and as it follows moreover already from what precedes, the invention is in no way limited to that of the modes of application, nor to those of the forms of realization of its various parts , having more especially been considered; it embraces, on the contrary, all the variants, in particular, those where the relay pistons would be replaced by an elastic diaphragm or any other organ suitable for modifying the volume of the dead space, and those where one would constitute the control system of the pump by dedx members acting in a different way on equivalent members.
ABSTRACT.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.