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Pompe d'injection de carburant
La présente invention concerne un appareil nouveau et perfectionné pour l'adduction du carburant aux cylindres d'un moteur à combustion interne ou similaire et, plus parti- culièrement, un appareil de ce genre qui est relativement compact, d'une construction économique et d'un fonctionnement efficace.
Un but de l'invention est de créer un appareil nouveau et perfectionné pour l'adduction du carburant aux mo- teurs à grande vitesse de petites dimensions ou similaires, cet appareil étant relativement compact, d'une construction économique et d'un fonctionnement efficace, et permettant l'utilisation de moyens d'entraînement et de montage relativement peu coûteux.
Un autre but de l'invention est de créer une pompe
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d'injection de carburant nouvelle et perfectionnée dans laquel- le le nombre d'éléments exigeant un usinage d'une extrême finesse, tels que les éléments ajustés par rodage et les clapets de refoulement calibrés avec précision, est réduit au minimum.
Un autre but de l'invention est de créer un appareil du genre précité dans lequel il est possible de monter le régu- lateur directement sur l'arbre d'entraînement de la pompe, ce qui élimine la nécessité d'un dispositif de transmission supplé- mentaire, encombrant et coûteux.
Un autre but de l'invention est de créer une pompe d'injection de carburant du type à piston unique, utilisant le même clapet de refoulement et le même doseur pour tous les départs, et assurant ainsi une distribution exactement égale pour chacun des départs de la pompe et pour chaque tuyère d'injection.
Un autre but de l'invention est de créer un appareil d'injection de carburant du genre précité dans lequel l'in- jection a lieu lorsque le piston se déplace à peu près à sa plus grande vitesse, assurant ainsi de courtes durées d'injection, ce qui est souhaitable dans certains moteurs.
Un autre but de l'invention est de créer un appareil du genre précité dans lequel les courtes durées d'injection permettent l'utilisation de périodes fixes dans une gamme de vitesses plus étendue.
Un autre but de l'invention est de créer un appareil du genre précité pouvant être utilisé avec des moteurs à allumage par compression, ou avec des commandes simplifiées du mélange de carburants dits éthers de pétrole.
Un autre but de l'invention est de créer une pompe d'injection du carburant du genre précité dans laquelle le moment du début de l'injection est fixe, et dans laquelle la quantité de carburant à fournir par la pompe peut être facilement et rapidement modifiée à volonté.
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Un autre but de l'invention est de créer une pompe d'injection de carburant du type à piston unique, dans laquelle l'unique piston est utilisé pour le pompage et la distribution du carburant à plusieurs cylindres, et qui comporte un doseur à tiroir réglable grâce auquel la quantité de carburant refoulée par la pompe peut être facilement et rapidement modifiée
D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après en ragard du dessin annexé. Il est bien entendu que, sans s'écarter du principe, on pourra imaginer des modifications, étant donné que le dessin n'indique qu'à titre d'exemple un mode de réalisation préféré.
La Fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un appa- reil adducteur de carburant suivant l'invention.
La Fig. 2 est une vue en bout de l'appareil représenté sur la Fig. 1.
La Fig. 3 est une vue en plan de dessus.
La Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 5, prise dans la direction des flèches.
La Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 3, prise dans la direction des flèches.
La Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig. 3, prise dans la direction des flèches.
La Fig. 7 est une vue partielle en coupe suivant la ligne 7-7 de la Fig. 2, prise dans la direction des flèches.
La Fig. 8 est une vue partielle en coupe suivant la ligne 8-8 de la Fig. 3, prise dans la direction des flèches.
La Fig. 9 est une vue en coupe suivant la ligne 9-9 de la Fig. 8, prise dans la direction des flèches.
Sur toutes les figures du dessin, les mêmes chiffres de référence désignent des éléments correspondants. L'appareil représenté, agencé suivant l'invention, comporte une pompe d'adduction de carburant 1, une pompe d'injection 2 et un
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régulateur 3, assemblés pour former un bloc de dimensions relativement réduites, compact, et pouvant être monté tel quel sur un moteur et démonté de celui-ci.
La pompe d'adduction 1 peut être une pompe usuelle à engrenages ou d'une autre construction désirée. Il est entendu que, si on le désire, on peut prévoir une pompe constituée par un organe séparé comportant un conduit de refoulement raccordé à la pompe d'injection, eu lieu de monter cette pompe directement sur la pompe d'injection de la manière représentée. La pompe d'adduction 1 est agencée pour recevoir le carburant d'un réser- voir à travers un conduit qui relie le réservoir à la tubulure d'aspiration 5, tandis que le carburant refoulé par la pompe d'ad- duction 1 passe par la tubulure de refoulement 6 dans la tubulure d'admission 38 de la pompe d'injection.
La pompe d'injection 2 est constituée par une tête de pompage 7 qui s'ajuste dans une cavité pratiquée dans le corps principal 8, et qui est fixée à ce corps par des boulons 9 ou d'autres éléments de fixation.
La pompe d'injection 2 est agencée pour être action- née par la came 10 de l'arbre à came 11, qui est par exemple accouplé à un moteur à quatre temps, et destiné à fonctionner à la vitesse ou à la moitié de la vitesse de ce moteur. A cet effet, la came présente un nombre de lobes égal à la moitié du nombre des tubulures de sortie si la pompe fonctionne à la vitesse du moteur, et un nombre de lobes égal au nombre des tubulures de sortie si la pompe fonctionne à la moitié de la vitesse du moteur.
En l'espèce, la pompe représentée comporte six tubulures de sortie, la came présente donc trois lobes agencés pour actionner le piston, qui exécute deux cycles complets à chaque tour de rotation de l'arbre à came 11 et de la came 10;
L'arbre à came 11 est monté à rotation à ses extré- mités, respectivement dans le roulement à billes 12 et, le palier
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13. La bride 14 est prévue pour le montage de l'ensemble sur le moteur.
L'arbre à came 11 porte un pignon à denture hélicoïdale 15 qu'il entraine en rotation et qui engrène avec un autre pignon à denture hélicoïdale 16 solidaire de l'arbre 17.
Dans la tête 7 de la pompe est pratiqué un alésage 18 dans lequel le piston 19 est monté à coulissement et à rotation.
L'alésage 18 est relié par un certain nombre de canaux de refou- lement 20 aux tubulures de sortie correspondantes 21, dont chacune est reliée par une tuyauterie 22 au cylindre correspondant du moteur.
Dans la tête de pompe 7 est pratiquée une chambre 23, axialement alignée avec l'alésage 18 et contenant le clapet de refoulement 24 qui commande le refoulement du carburant hors de l'alésage 18. Après avoir traversé ce clapet de refoulement 24, le carburant passe à chaque course à travers le canal 25 dans la gorge périphérique 26 pratiquée dans le piston 19, d'où il arrive dans la rainure de distribution 27, destinée à communiquer avec chacun des canaux de sortie 20 au fur et à mesure que le piston 19 coulisse et tourne.
Ce piston 19 présente un canal axial de dérivation 28 partant de son extrémité supérieure et aboutissant à l'orifice de fuite 29 qui communique avec la gorge périphérique 30 du piston 19.
Dans la tête de pompe est pratiquée une chambre de fuite 31 dans laquelle est montée la bague de commande 32 entourant le piston 19 et qui est axialement réglée sur ce piston par un tourillon décentré 33 solidaire d'un arbre rotatif 34. Celui-ci est relié par un levier 35 et une bielle 36 au régulateur 3, de la manière décrite plus loin.
La chambre de fuite 31 est reliée par un canal 37 à la tubulure d'admission-38 à¯laquelle est raccordé le conduit
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de refoulement de la pompe d'adduction 1, et d'où le carburant passe par le canal 39 dans l'alésage 18. L'autre canal 37a est relié à la tubulure 38a qui communique avec une tuyauterie de retour du carburant comportant un obturateur de trop-plein non représenté, pour maintenir la pression de carburant désirée dans le conduit d'adduction de la pompe. Celle-ci est lubrifiée par un canal 40 à travers lequel passe une certaine quantité d'huile traversant le filtre 41 et arrivant ensuite par le canal 42 dans la partie inférieure de l'alésage 18. Une autre partie de l'huile passe de la chambre 40 par les canaux 43 et 44 pour lubrifier respectivement le piston de guidage 54 et le palier 13.
Un bouchon vissé 46 obture l'extrémité supérieure de la chambre 23. Ce bouchon peut être retiré en vue du remplacement du clapet de retenue ou de refoulement 24.
La pompe d'adduction du carburant qui, ainsi qu'il a été indiqué précédemment, peut être une pompe à engrenages, est agencée pour être actionnée par l'arbre 17 sur lequel est fixé le pignon à denture hélicoïdale 16 entraîné en rotation par le pignon à denture hélicoïdale 15, de la manière déjà décrite.
Le pignon 15 engrène avec un autre pignon 47 qui fait tourner l'arbre 48, dont l'extrémité opposée au pignon 47 porte un autre pignon 49 en prise avec un pignon 50 destiné à faire tourner le piston 19 de la manière décrite ci-après.
Le piston 19 est muni d'un prolongement 51 à méplats qui est accouplé au pignon 50 par la douille 52 et la cuvette à ressort 53. La rotation du pignon 50, produite de la manière précédemment décrite, entraîne donc simultanément la rotation du piston 19. Le piston de guidage 54 est muni d'un galet 55 coopérant avec la came 10 de l'arbre 11. Pendant la rotation de cet arbre 11, les lobes de la came 10 repoussent donc le piston 19 par rapport à l'axe de la came 10, c'est-à-dire dans la
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direction du refoulement.
L'extrémité du piston 19 est fixée à un élément co- nique 56 sur lequel s'emboîte la cuvette à ressort 57. Les ressorts hélicoïdaux 58 et 59 sont prévus pour déplacer le piston 19 pendant sa eourse de rappel. Les extrémités de ces ressorts 58 et 59 sont appliquées contre les cuvettes 53 et 57.
Le diamètre du ressort 58 est inférieur à celui du ressort 59, et le ressort 58 est placé à l'intérieur de ce dernier.
Le régulateur 3 est monté dans le carter 60 qui est fixé au corps principal 8 par des boulons 61 ou d'autres éléments appropriés.
L'arbre 62 du régulateur est accouplé à l'arbre à came 11 pour être entraîné en rotation par celui-ci.
L'arbre 62 du régulateur présente une partie cannelée 63, et une étoile 64 est rigidement montée sur la partie cannelée 63 de l'arbre 62. Cette étoile 64 porte les masselottes articu- lées 65 du régulateur: Chacune des masselottes présente une partie qui agit sur une bride 66 d'un manchon 67 par l'inter- médiaire d'un roulement à billes 68. Le manchon 67 est monté à coulissement axial sur l'arbre 62 du régulateur. L'extrémité opposée du manchon est munie de cuvettes 69 et 70 contre lesquelles s'appuient respectivement les ressorts 71 et 72.
Le levier 73 du régulateur se présente sous la forme d'un étrier 74 dont les branches s'étendent de part et d'autre de l'arbre 62 du régulateur. Chaque branche est articulée au levier 75 qui est à son tour articulé à la cuvette 70 à l'extré- mité du manchon 67. La bielle 36 est reliée au levier 73 en 73a.
Le levier 73 du régulateur présente une came 76 destinée à coopérer avec la plaquette 77 réglée de telle manière que la came vienne tout juste la toucher au fonctionnement à grande vitesse et à pleine charge.
Un ressort 78 et une vis de réglage 79 sont prévus
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pour stabiliser le fonctionnement du moteur en cas de tâton- nement.
Le clapet de refoulement ou de retenue 24 peut être d'un type usuel quelconque.
Pendant le fonctionnement de l'appareil, la pompe d'adduction 1 reçoit le carburant par le conduit d'arrivée 5 et le refoule par le conduit de départ 6 vers l'entrée 38 de la pompe d'injection 2. Ce carburant passe par le canal 39 dans l'alésage 18 et remplit également les tubulures 38a et 39a. A travers l'obturateur de dérivation communiquant avec la tubulure 38a, la pression désirée du carburant est maintenue à l'intérieur de la pompe. Cet agencement est utilisé lorsque la pompe d'adduction 1 est du type à engranages. Si on utilise une autre pompe d'adduction, par exemple une pompe usuelle à diaphragme, il n'est pas nécessaire de prévoir l'obturateur de dérivation et la tuyauterie de retour allant de 38a au réservoir. Dans ce cas la tubulure 38a peut être obturée par un bouchon.
L'arrivée du carburant dans les canaux 39 et 39a est maintenue à tout instant. Pendant la descente du piston, le carburant pénètre dans l'alésage 18, de la manière décrite ci-après.
La descente ou course de rappel du piston 19 est produite par les ressorts 58 et 59, tandis que la course de refoulement du piston est produite par les lobes de la came 10 qui coopèrent avec le galet 55 du piston de guidage 54. pendant la rotation de l'arbre à came 11, le piston de guidage 54 est écarté de l'arbre à came, et le piston 19 est donc automatique- ment déplacé par le piston de guidage 54 pour exécuter sa cour- se de refoulement.
Lorsque, pendant la course de refoulement du piston 19, la pression du carburant est suffisante dans l'alésage 18 @
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pour vaincre la poussée du ressort du clapet de retenue ou de refoulement 24, ce clapet est écarté de son siège et le car- burant est refoulé à travers ce clapet dans le canal 25 duquel il passe dans la gorge périphérique 26 du piston 19, et ensuite dans la rainure de distribution 27 qui le distribue successivement aux différents canaux de départ 20, au fur et à mesure qu'elle vient se placer en regard de ces canaux.
Le carburant que contient l'alésage 18 passe également par le canal axial 28 du piston 19 et s'échappe par l'orifice 29 dans la chambre de fuite 31. La durée de la fuite du carburant dans la chambre 31 dépend de la position de la bague dans cette chambre, et elle est commandée par le réglage de cette bague 32 dans une direction parallèle à l'axe du piston 19. Ce réglage de la bague 32 commande donc également la quantité de carburant qui passe par le clapet de retenue 24 avant que la pression du carburant dans l'alésage 18 soit réduite par la fuite à travers le canal axial 28 et l'orifice 29, de la manière précédemment décrite.
Cette fuite réduit la pression du carburant dans l'alé- sage 18 jusqu'à ce que la poussée du ressort du clapet de refou- lement soit suffisante pour replacer ce clapet sur son siège, et pour empêcher ainsi tout autre refoulement de carburant dans le canal 25, jusqu'à la course suivante du,piston 19.
Le réglage de la bague de commande 32 est effectué automatiquement par la rotation de l'arbre 34, qui est elle- même produite par le levier 35 et la bielle 36 reliée au régulâtes.
3 destiné à la commande automatique. La rotation de l'arbre 34 déplace le tourillon décentré 33 coopérant avec la bague 32.
La rotation de l'arbre 34 produit donc un mouvement de coulisse- ment de la bague 32 le long du piston 19. De cette façon, la position de la bague 32 peut être réglée par rapport à la gorge de fuite 30, en vue du réglage de la fuite et du dosage de la quantité de carburant refoulée par la pompe dans chacun des canaux de départ 20.
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Pendant chaque course du piston 19, celui-ci est entraîné en rotation par le piston 15 solidaire de l'arbre à came 11, pignon qui fait tourner le pignon 47 et, par conséqeunt l'arbre 48, le pignon droit 49 et le pignon droit 50, pour amener la rainure de distribution 27 successivement en regard de chacun des canaux de départ 20.
Le levier 35 est muni d'un ergot 80 agencé pour être déplacé par l'épaulement 81 de l'arbre 82, pour arrêter la pompe et, par conséquent, le moteur.
D'après la description qui précède, on voit que l'inven- tion permet de réaliser un appareil simple, efficace et écono- mique, grâce auquel on peut atteindre tous les buts de l'invention et réaliser tous ses avantages.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Pompe d'injection de carburant destinée à ali- menter en carburant les cylindres d'un moteur, comprenant un élément de pompage et de distribution combiné, un canal à carburant entre les parties de pompage et de distribution dudit élément et un clapet de retenue situé dans ledit canal.
2. Pompe d'injection de carburant suivant la reven- dication 1, caractérisée en ce que l'élément de pompage et de distribution est monté à l'intérieur d'un alésage auquel aboutis- sent plusieurs orifices conduisant le carburant aux différents cylindres.