BE444678A - - Google Patents

Description

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  Dispositif pour injecter du combustible liquide dans le tuyau d'aspiration d'un moteur à combustion interne. 



   L'invention est relative à un dispositif pour injecter du combustible liquide dans le tuyau d'aspiration d'un moteur à combustion interne, ce dispositif étant constitué par une pompe à piston et un injecteur monté dans le tuyau d'aspiration et étant agencé pour que la contre-pression d'injection et, partant, le débit de   la   pompe soient réglés directement par la pression régnant dans le tuyau d'aspiration. 



   On emploie des dispositifs de ce type pour les moteurs d'aviation, étant donné qu'ils présentent en comparaison des car- burateurs usuels l'avantage de produire un meilleur mélange. 



  Lorsqu'on voulait appliquer ces dispositifs d'injection aux automo- 

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 biles,on rencontrait toujours jusqu'à présent des difficultés qui doivent être imputées notamment au fait que ces dispositifs, en raison de leur construction compliquée, étaient trop   coûteux   pour la construction des automobiles. La cause de la complication des dispositifsconnus réside en ce que la variation du débit de com- bustible est provoquée par des distributions mécaniques de la pompe. 



   Suivant l'invention, on réalise une simplification notable en faisant en sorte que la course de refoulement du piston de la pompe soit produite par une force élastique dûe àun ressort, et qu'elle se termine chaque fois après établissement de   l'équilibre   entre la force élastique, qui actionne le pi ston de la pompe et va en dé- croissant, et la contre-pression d'injection de   l'injecteur,   dé- terminée par la pression régnant dans le tuyau d'aspiration, la partie non utilisée de la course de la commande du piston   étnt   chaque foiscomblée par un dispositif à mouvement perdu. De cette manière, à chaque opération d'injection distincte, la quantité de combustible injecté est dosée sous la dépendance de la pression régnant dans le tuyau d'aspiration.

   La course du piston de la pompe est de ce fait variable, elle dépend chaque foiss de la contre-pression se manifestant sur l'injecteur, contre-pression qui, comme on l'a déjà mentionné, dépend de la pression régnant dans le tuyau d'aspiration. Par suite, la quantité de combustible débitée à chaque course du piston s'adapte automatiquement à la pression régnant dans le tuyau d'aspiration. Le combustible est ainsi à tout instant proportionné à l'air de manière parfaite, en quelque sorte suivant une loi. 



   Avantageusement, la force élastique agissant sur le piston de la pompe durant la course de refoulement effective de celui-ci est engendrée par un ressort à boudin sur lequel prend appui l'extrémité libre du piston de la pompe. Un tel ressort constitue le moyen le plus simple d'atteindre ce but; on peut aussi, sans difficulté, lui conférer une tension initiale réglable. 

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   Une .autre amélioration est réalisée en intercalant dans le conduit de   refoulement   de la pompe une capacité accumulatrice de combustible munie d'un corps expansible. Par ce moyen on assure à la circulation du combustible une allure notablement plus calme. 



  En employant dans la capacité   .accumulatrice   au corps expansible special, on évite que le combustible absorbe de l'air comme cela est   inévitable   quand on emploie une capacité ordinaire.   Avantageu-   semant, le corps expansible de la capacité accumulatrice est sou- mis à une tension initiale réglable. De cette façon on peut réa- liser un démarrage rapide. 



   Dans une autre forme d'exécution de l'invention, le corps expansible de la capacité -accumulatrice peut être comprime à   1-1-aide   d'un organe de commande manoeuvrable de l'extérieur à la main. On peut ainsi aspirer du combustible en vue d'une injection préliminaire. 



   Suivant l'invention, en outre, on intercale dans le con- duit de refoulement, en amont de la capacité accumulatrice, un étranglement pour le combustible. Un tel étranglement à combusti- ble a pour but de diminuer la   quan ti té   de combustible injectée chaque fois, en vue de réaliser une économie de combustible. 



   Dans une forme d'exécution plus perfectionnée de l'inven- tion, la contre-pression d'injection de l'injecteur est réglable à l'aide d'un piston différentiel dont une face communique avec la pression   atmosphérique   et dont l'autre face communique avec la dépression régnant dans le tuyau d'aspiration. Ceci constitue un moyen   particulièrement   simple et sur d'adapter la contre- pression d'injection à la pression variable régnant dans le tuyau d'aspiration.

   Pour perfectionner encore davantage cette caracté- ristique, on intercale,. suivant l'invention, un organe obturateur dans la conduite reliant le piston différentiel au tuyau d'aspira- tion.   La   possibilité d'isoler le piston différentiel de la dé- pression présente l'avantage qu'on peut injecter la quantité maximum de combustible mène en cas de dépression dans le tuyau 

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 d'aspiration, c'est-à-dire enrichir le mélange. Ceci rend inutile d'employer un sterter ou carburateur de démarrage spécial. 



   Les dessins annexés représentent à titre d'exemple plu- sieurs formes d'exécution de l'invention. 



   Fig.   1   est une coupe transversale schématique d'une pompe conforme à   l'invention.   



   Fig. 2 est une coupe, également schématique, de l'injec- teur. 



   Fig. 3 est une coupe transversale schématique d'une autre forme d'exécution de l'invention. 



   Fig. 4 est une coupe d'une autre forme d'exécution de   l'inj  ecteur. 



   Figs.   5   à 8 montrent quatre positions différentes de la pompe pour la marche en pleine charge. 



   Figs. 9 à 12 montrent quatre positions différentes de la pompe pour la marche à vide ou au ralenti. 



   Dans la pompe représentée sur la fig.   1,   le corps de pompe 1 est relié à l'aide d'une bride 2 au carter du moteur, non re- présenté. L'arbre à cames du moteur à combustion interne porte la came de commande 3. Sur l'excentrique appuie un levier 4 qui peut osciller autour d'une articulation 5 et qui porte un nez de butée 6 constituant un court bras de levier. Autour de l'articu- lation 5 peut osciller en outre un autre levier 7 qui lui aussi est pourvu d'un nez de butée à court bras de levier 8. Le levier 7 comporte une boutonnière 9 dans laquelle glisse un bouton   d'En-     trafnement   10 du piston 11 de la pompe. Le piston peut exécuter un mouvement de monte-et-baisse dans une partie cylindrique du corps de pompe 1.

   L'extrémité inférieure du piston 11 appuie sur un ressort 12 qui à son tour peut être comprimé à   l'aide   d'une vi13. 



   Dans le corps de pompe   1   est montée en outre une soupape d'aspiration   14   par laquelle du combustible peut être aspiré d'un 

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 réservoir non représenté aussitôt que le piston 11 commence à descendre. Dans la conduite de refoulement de la pompe est inter- calée une soupape de refoulement 15 au-dessus de laquelle est située une capacité   .accumulatrice     16.   Dans la conduite de refou- lement 17 manant au-delà de la capacité 16 est encore intercalée une seconde soupape de refoulement 18.

   Par delà celle-ci la conduite de refoulement va à   1-'injecteur.   Une des paroiss de la capacité 16 est constituée par un corps expansible ou soufflet 19 qui, normalement, porte contre des butées 20 du corps de pompe   1.   A l'intérieur du soufflet 19 est disposé un ressort de com- pression 21 qu'on peut comprimer à volonté à l'aide d'une vis22. 



    Au.moyen   d'une broche 23 et d'un levier 24 manoeuvrable à la main, on peut aussi comprimer à la main  .le   soufflet 19. Entre la soupape de refoulement 15 et la capacité 16 est encore prévu un étrangle- ment 25 pour le combustible. 



   L'injecteur 30 représenté sur la   fig.2   est monté directe- ment dans le tuyau d'aspiration 31 du moteur à combustion interne. 



  L'admission du combustible à l'injecteur se fait à la face avant du pointeau 32 de   1.'injecteur.   L'extrémité opposée du pointeau a la forme d'un piston différentiel à gradin 33. La face gauche du piston différentiel communique par un conduit 34 avec l'atmosphère, tandis que sa face droite est reliée par un conduit 35 au tuyau d'aspiration. Par suite, lorsque les conduits 34 et 35 sont ou- verts, la pression atmosphérique règne sur la face gauche du pis- ton différentiel, tandis que la pression d'aspiration règne sur La face droite du piston différentiel. Sur le conduit 35 est branchée une lumière 36 ouverte à l'atmosphère. A l'aide de cette lumière on peut varier la dépression agissant sur la face droite du piston et, partant, la pression différentielle à laquelle est soumis le piston 33.

   L'importance de la variation dépend des dimensions de la lumière 36. Dans le conduit 35 est intercalé en outre un organe obturateur 37 à l'aide duquel on peut Isoler com-   plètement  -le piston différentiel de la dépression. Un ressort 38 

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 et une vis39 servent à opérer le fin réglage de la contre-pres- sion d'injection sur l'injecteur, lequel peut aussi avoir la forme d'une tuyère à jet   hélicoïdal   pour assurer un meilleur mélange. 



   Dans la forme d'exécution représentée sur la fig.3, il est prévu une commande à poussoir pour le piston de la pompe. 



  Le poussoir 40 est monté dans le corps de pompe 41. Le poussoir 40 est creux et une broche 42 peut y coulisser. Un ressort-tampon 43 intercepte les mouvements de la broche 42 par rapport au poussoir 40 de manière à les amortir. La broche 42 et le ressort 43 assurent en l'occurrence le fonctionnement silencieux. Le piston de pompe 11 est entraîné par l'intermédiaire d'un levier coudé 26. Le soufflet 19 de la tome d'exécution de la fig. 1 est replacé en l'occurrence par un diaphragme flexible 44 qui est chargé par un ressort 45 et qu'on peut séparer de la butée 20 du corps de pompe   1   à l'aide d'un levier 46. Les-autres élé- ments correspondent à ceux de la forme d'exécution de la fig.l. 



   L'injecteur qui se rapporte à la pompe de la   fig.3   et qui est représenté sur la fig. 4 comporte un pointeau 51 chargé par un diaphragme 53 par l'intermédiaire d'un ressort de commande 52. Les ressorts 55 et 55 servent au réglage initial du diaphragme 53. La dépression est amenée par le conduit 56 au.diaphragme, savoir à   la   face droite de celui-ci. La face gauche du diaphragme communique par un trou 27 avec l'atmosphère. L'injecteur est loge dans un collecteur spiral 50. L'air comburant entre dans la spire gauche du collecteur spiral. Il se mélange en aval de la lumière 57 à la nappe de combustible sortant de l'injecteur. 



  Le mélange se rend par les conduites 58 dans les cylindres. 



   Les dispositifs décrits ci-dessus fonctionnent de la manière suivante: 
A la course d'aspiration, du combustible est aspiré à travers la soupape d'aspiration 14 et ensuite, à la course de re-   foulenent,   ce combustible est envoyé à l'injecteur à travers la soupape de refoulement 15,   l'étranglement   à combustible   25,   la 

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 capacité 16 et la soupape de refoulement 17. La quantité du com- bustible injecté à chaque course de refoulement dépend de la contre- pression d'injection agissant sur   l'injecteur.   Cette contre-pres- sion d'injection dépend des conditions de pression régnant dans le tuyau d'aspiration.

   Le réglage de cette contre-pression d'in- jection est opéré par la pression différentielle qui dépend di-   rectement   de la dépression et qui, dans la forme d'exécution de la fig.2, s'exerce sur le piston différentiel 33 et, dans la forme d'exécution de la   fig.4,   sur le   diaphragme   53. Selon la contre-pression d'injection, le piston   11   de la pompe exécute une course complète ou une fraction de course. Le ressort de compres- sion 12 met en .équilibre le piston 11 de la pompe avec la contre- pression d'injection de l'injecteur à chaque course. Pour permettre ceci,la, commande du piston 11 depuis l'excentrique 3 est agencée de manière que, durant sa course de refoulement effective, le piston 11 ne soit soumis qu'à l'influence du ressort de compression 
12.

   Par suite, le piston 11 ne s'élève chaque fois, sous l'influen- ce du ressort 12, que d'une distance qui correspond à la quantité de combustible compatible avec cette contre-pression d'injection de   l'injecteur.   La course d'aspiration est commandée positivement. 



   Pendant la partie non exécutée de la course d'aspiration la com-   . mande   à excentrique tourne à vide. Pour la. pleine charge - c'est- - à-dire quand la quantité maximum de combustibleest requise - le piston   11   exécute sa course maximum,'   c' est-à-dire   une course complète. Dans ce cas la dépression régnant dans le tuyau d'as- piration est minimum et, par conséquent, l'injecteur est chargé le moins. Eh marche à vide ou au ralenti, la dépression régnant dans le tuyau d'aspiration est élevée et, de ce fait, la contre- pression d'injection de l'injecteur est également forte. Le piston il de la pompe ne peut 'exécuter qu'une partie de sa course; aussi n'est-il débité qu'une petite quantité de combustible. 



   Ce mode de fonctionnement est représenté plus en détail sur les   figs. 5   à 8 pour la marche en pleine charge et sur les figs. 9 à 12 pour la marche à vide ou au ralenti. 

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   Sur la   fige 5   la pompe a achevé sa course d'aspiration. 



  La fig. 6 montre la fin . de l'injection. Avec la tension repré- sentée du ressort.. la pression d'injection suffit encore tout juste à surmonter la contre-pression réglée sur le pointeau de l'injecteur. 



   La fig; 7 montre une position intermédiaire pendant la phase d'aspiration, la fig. 8 une position intermédiaire pendant la phase d'injection. 



   La fig. 9 montre comment, en marche à vide ou au ralenti, le pointeau de l'injecteur est chargé par une dépression élevée. 



  Il en résulte une forte contre-pression d'injection. La fig. 9 montre, comme la   fig.5,   la fin de la phase d'aspiration. La fig.10 correspond à un instant consécutif à une légère rotation de l'ex- centrique. Le ressort de compression s'est déjà détendu d'une faible quantité et a soulevé le piston. Une petite quantité de combustible a été injectée. La force du ressort se met en équili- bre avec la pression du   liquide.   La fig. 11 montre un instant ul- térieur; le ressort n'a pas été capable d'élever davantage le piston; la commande à excentrique tourne à vide.

   La fig.12 montre une position pour laquelle la rotation à vide de la commande à excentrique vient juste de se terminer; il n'est aspiré qu'une petite quantité de combustible, qui correspond exactement à la quantité de combustible injectée précédemment. 



   Le mode d'injection décrit s'applique principalement à une injection opérée dans le tuyau d'aspiration collectivement pour tous les cylindres; il ne faut dans ce cas qu'une pompe et un injecteur. La capacité accumulatrice sert à répartir uniformé- ment le mélange. La   tensòn   initiale à laquelle on soumet la paroi rétractile de la capacité accumulatrice permet de ne faire inter- venir cette capacité que lorsque la contre-pression d'injection correspondant à la pleine charge, qui est par exemple d'environ atmosphères effectives, est dépassée.

   Aussi n'est-il point 

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 nécessaire,lors du démarrage, de faire tourner le moteur de plu- sieurs tours pour remplir la capacité accumulatrice de façon que la pression monte de zéro à la pression maximum précitée; bien au contraire, on est prêt à démarrer immédiatement. Pour augmenter encore davantage la promptitude .au démarrage, on peut remplir la capacité accumulatrice à la main, à l'aide, du dispositif 23, 24 ou 46, et la porter ainsi à la pression maximum. De ce fait on peut d'emblée injecter une certaine quantité de combustible, dé manière qu'un débit efficace de la pompe s'établisse déjà dès le premier tour du moteur.

   Pour faciliter le démarrage ou pour lais- ser chauffer le moteur, on peut couper la dépression en fermant   l'organe   obturateur 37 (fig.2), de façon que la plus grande quan- tité de combustible soit injectée même quand le tuyau d'aspiration est étranglé. A   l'aide   de l'étranglement à combustible on peut assurer que, malgré une dépression égale, la quantité de com- bustible injecté diminue quand la vitesse de rotation augmente. 



   Eh employant une tuyère à jet   hélicoïdal   comme injecteur   (fig.2)   on en employant un   collecteur   spiral (fig.4) on améliore notablement la pulvérisation du fait que   le   brouillard de combus- tible se répartit' aussi uniformément que possible sur toute la quantité d'air. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS --------------------------- 1.- Dispositif pour injecter du combustible liquide dans le tuyau d'aspiration d'un moteur à combustion interne, dispositif qui comprend une pompe à piston et un injecteur monté dans le tuyau d'aspiration, et agencé pour que la pression d'injection et, partant, le débit de la pompe soient réglés directement par la pression régnant dans le tuyau d'aspiration, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'une force élastique due à un ressort, connue en soi, sert à provoquer la course de refoulement du piston de la pompe, et la course de refoulement se termine chaque fois après établissement de l'équilibre entre la force élastique qui <Desc/Clms Page number 10> actionne le piston de la pompe et va en décroissant,.

   et la contre- pression d'injection de l'injecteur, déterminée par la pression régnant dans le tuyau d'aspiration, tandis que la partie non uti- lisée de la course de la commande du piston,/chaque fois comblée par un dispositif à mouvement perdu.

   2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la force élastique agissant sur le piston de la pompe pendant la course de refoulement effective de celui-ci est engen- drée par un ressort à boudin sur lequel prend appui l'extrémité libre du piston de la,pompe.

   3. - Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caract é- risé en ce que la tension initiale du ressort à boudin est régla- ble.

   4.- Dispositif suivant les revendications 1 à 3, caracté- risé en ce que le dispositif à mouvement perdu est constitué par deux leviers qui peuvent tourner, solidairement avec des butées à cours bras de levier, autour d'un axe commun, l'extrémité libre d'un de ces leviers prenant appui sur l'organe de commande au piston qui a par exemple la forme d'un excentrique, tandis que celle de l'autre levier est reliée à coulissement au piston de la pompe.

   5. - Dispositif suivant les revendications 1 à 3, caracté- risé en ce que le dispositif à mouvement perdu est constitué par un levier coudé, relié à coulissement au piston de la pompe et pouvant osciller autour d'un axe fixe, dont le bras libre est relié librement à l'excentrique de commande, par l'intermédiaire de deux goujons de transmission déplaçables l'un dans l'autre et soumisà la pression de ressorts.

   6.- Dispositif suivant les revendications1 à 5, caracté- risé en ce qu'une capacité accumulatrice de combustible munie d'un corps expansible est intercalée dans le conduit de refoule- ment de la pompe.

   7.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ,ce que le corps expansible de la capacité accumulatrice est soumis <Desc/Clms Page number 11> à Une, tension initiale réglable.

   8.- Dispositif suivant les revendications 6 et 7, caracté- risé en ce que le corps expansible de la capacité accumulatrice peut être comprime à l'aide d'un organe de commande manoeuvrable de l'extérieur à la main.

   9.- Dispositif suivant les revendications 1 à 8, caracté- risé en ce qu'un étranglement pour le combustible est intercalé dans le conduit de refoulement en mont de la capacité accu- mulatrice.

   10.- Dispositif suivant les revendications 1 à 8, ca- EMI11.1 ractérisé en ce que la contre-pression d'injection de i.'injec- teur est réglable à l'aide d'un piston différentiel dont une face communique avec la pression atmosphérique et dont l'autre face communique avec la dépression régnant dans le tuyau d'as- piration.

   11. Dispositif suivant la revendication 10, caracté- risé en ee qu'un organe obturateur est intercalé dans la con- duite reliant le piston différentiel au tuyau d'aspiration.

   12.- Dispositif suivant les revendi cations 10 et 11, caractérisé en ce que sur la conduite reliant le piston dif- férentiel au tuyau d'aspiration est branchée une lumière communiquant avec l'atmosphère et remplaÇable éventuellement.

   15.- Dispositif suivant les revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le piston différentiel est soumis à une tension initiale réglable.

   14.- Dispositif suivant les revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'injecteur a la forme d'une tuyère à EMI11.2 jet hélicoïdal.

   15.- Dispositif pour injecter du combustible liquide <Desc/Clms Page number 12> dans le tuyau d'aspiration d'un moteur à combustion interne, en substance tel que décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés.