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PERFECTIONNEMENTS AUX:POMPES D'INJECTION DE COMBUSTIBLE.
Cette invention se rapporte aux pompes d'injection de combustible pour moteurs à combustion interne et- particulièrement, bien que non exclusive- ment, à allumage par compression. Elle concerne des perfectionnements aux pom- pes du genre (dit ci-après "genre spécifié") où la longueur effective des courses de débit des pistons respectifs est réglée d'une manière similaire, simultanément pour tous les cylindres de pompes par la commande d'un organe régulateur commun réglant pour chaque cylindre, la position d'un élément qui détermine en quel point de la course de débit le combustible passera du cylin- dre dans une chambre ou un passage de trop-plein en communication avec le cô- té admission de la pompe, le réservoir à combustible ou une zone à basse pres- sion analogue.
Diverses propositions ont été faites jusqu'ici pour régler le dé- bit des pompes du genre spécifié, automatiquement, suivant la vitesse et la charge des moteurs qu'elles alimentent de manière à assurer une certaine ac- tion régulatrice de la vitesse empêchant la vitesse du moteur de varier dans une mesure notable par rapport à la valeur correspondant au réglage établi, au moment considéré par la commande à main ou autre employée normalement pour actionner l'organe régulateur commun.
Le but de la présente invention est de procurer un appareil automa- tique perfectionné de commande du débit potir une pompe du genre spécifié, et qui se distingue par sa sensibilité,son efficacité et sa construction rela- tivement simple.
Suivant l'invention,dans une pompe du genre spécifié, la chambre ou le passage qui reçoit le trop-plein de combustible est mis en communica- tion avec la zone basse pression par un étranglement de telle sorte qu'il se produit dans la chambre ou le passage une pression dont la valeur est une fonction de la vitesse et de la charge du moteur alimenté par la pompe, un dispositif sensible à la pression étant exposé à la pression qui règne dans la chambre, tandis qu'un dispositif est prévu pour transmettre les mouvements du dispositif sensible à la pression à l'organe régulateur commun dans le sens
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voulu pour réduire le débit de la pompe lorsque la vitesse du moteur aUf;lc.::-.j2.
En outre, il est préférable aussi d'utiliser la pression qui règue dans le collecteur d'entrée du moteur (ou dans le collecteur de sortie s'il
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s'agit de moteurs suralimentés) pour produire un effet similaire sur l'orv.r régulateur commun. On peut atteindre ce résultat dans certains cas, en i'a3-sJ,>1, agir la pression qui règne dans le collecteur sur le dispositif sensible à la pression-qui est également soumis à l'action de la pression du trop-plein de combustible et, dans d'autres cas, en se servant d'un dispositif supplémentai- re sensible à la pression, que l'on soumet à l'action, de la pression régnant dans le collecteur.
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Afin de bien raire comprendre l'invention, un exemple à'exécuiîon de celle-ci sera décrit ci-après avec référence aux dessins ammexés.
Dans cet exemple, la pompe choisie est construite en substance sui-
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vant l'invention qui fait l'objet du Brevet belge 11 .; 91 mais l'invention est applicable aussi à d'autres types de construction de pompes du genre spé- cifié ci-dessus, sans difficulté.
Dans ces dessins :
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Fig. à est la partie supérieure dune coupe suivauc ligne Il de la Fig. 2,
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Fig. 1B est la partie inférieure de cette coupe a-c Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la Fig. lA.
Comme le montre la Fig. lA, la pompe comporte un corps de forme gé-
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nérale cylindrique 1, pourvu d'une chambre à ca::.e 2 (Fig. 1B) à une extrémité, d'une chambre de trop-plein 3 en un point intermédiaire de sa longueur et d' une série de raccords de débit 4 à son autre extrémité, ceux-ci étant reliés chacun au dispositif d'injection de combustible du cylindre correspondant du moteur.
A cette extrémité se trouvent les cylindres de pompe appropriés 5 dis-
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posés autour de l'axe de la pompe et parallèlement à cet axe et communiquas t- chacun par l'intermédiaire d'une soupape de débit 6 avec le raccord de débit correspondant 4. Les cylindres 5 et les pistons ou plongeurs correspondants 7 sont tous identiques et il suffira d'en décrire ici un seul jeu seulement.La paroi du cylindre est pourvue d'alésages radiaux 8 près de son extrémité ex- terne et est entourée en ce point d'un passage d'admission de combustible an- nulaire 9.
Celui-ci est en communication permanente avec une chambre annulaire
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centrale 10 (alimentée d'une arrivée loa par un alésage 1012) formée pal :1-; évidement dans la paroi cylindrique de l'extrémité interne élargie Il Ó'U;'1 aie- sage axial 12 du corps 1, ménagé pour permettre le passage d'une tige 13 fixée
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à un organe régulateur commun 14 logé dans la chambre de trop-plein 3* 1:
or- gane régulateur 14 a la forme d'un disque présentant un bord épais 15 sur le- quel est vissée une bague 16 servant à maintenir en place des manchons de ré- glage 17 adaptés frottement doux sur les pistons 7 travaillant dans les cy- lindres 5. Chaque piston 7 est adapté à frottement doux dans son cylindre 5 qui s'étend, avec du jeu, à une certaine profondeur dans une ouverture 81 mé- nagée dans le bord épais 15 de l'organe régulateur, le manchon de réglage cor- respondant étant monté sur ce dernier de telle manière qu'il peut se déplacer
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latéralement (c'est-à-dire radialement ou circonférentiel1eEeD par rapport à l'organe) sans pouvoir se déplacer d'une manière appréciable par rapport à l'organe dans le sens axial.
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Le piston 7 se prolonge au-delà du manchon 17, à travers li "G1:'OU é- largi 19 ménagé dans une cloison 20 fixée transTersalësient à la chambre de GTOp- plein 3, de manière qu'il puisse être entouré d'un ressort de compression 21 portant à une extrémité sur la cloison 20 et à l'autre extrémité sur un col- lier 22 fixé à l'extrémité du piston.
Cette extrémité du piston 7 porte contre une extrémité d'une tige de poussoir à mouvement de va-et-vient 23 dont l'en- tre extrémité (voir Fig. 1B) porte un galet 24 coopérant avec face d'une came 25 qu'on peut faire tourner à l'intérieur de la chambre de came 2 au moyen d'un arbre 26 s'étendant axialement à travers l'extrémité du corps 1 et actionné par le vilebrequin du moteur à une vitesse appropriée.
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Au centre de la cloison 20 (voir Fig. lA) se trouve une paroi cy- lindrique longitudinale 27 entourant une garniture 28 à l'intérieur de laquel- le coulisse un tenon 29 fixé à l'organe régulateur 14. On peut déplacer axia- lement cet organe pour faire varier la position des manchons 17 dans le sens de la longueur des pistons 7 qui présentent des alésages axiaux 30 allant de leurs faces d'extrémité actives à des alésages radiaux 31, dont l'ouvertùre se produit lorsqu'ils se dégagent des manchons 17 pendant les courses de refoule- ment des pistons correspondants.
La pompe ainsi décrite fonctionne exactement de la même manière que celle décrite dans le Brevet belge N 468061, la rotation de la came 25 provoquant le mouvement de va-et-vient des pistons 7 et le débit résultant, par course motrice, d'une quantité de combustible déterminée par la distance séparant les manchons 17 des cylindres 5, au moment considérée
Pendant que la pompe fonctionne, une certaine proportion de la quan- tité de combustible aspirée à l'origine dans chaque cylindre 5 passe dans la chambre de trop-plein 3 renfermant l'organe régulateur 14, la proportion qui passe ainsi au trop-plein augmentant à mesure que la quantité de combustible fournie au moteur par course de chaque piston diminue.
Dans l'exemple d'exécution de la présente invention qui est repré- senté il est fait application de ces considérations pour provoquer automatique- ment une variation du débit de la pompe en fonction de la vitesse et de la char- ge du moteur.
A cet effet, comme le montrent les Figs. 1A et 2, dans l'extrémité élargie 11 de l'alésage 12 de la boite 1 est emboîté un manchon 32 qui laisse entre sa surface cylindrique interne et la tige 13 de l'organe régulateur com- mun 14 un passage annulaire relativement étroit 33, la surface cylindrique ex- terne du manchon 32 formant la paroi interne de la chambre annulaire centrale 10,mentionnée précédemment. En un endroit approprié, un petit alésage 34 est formé radialement dans le manchon 32 pour établir une communication entre le passage annulaire étroit 33 et la chambre annulaire centrale 10, et un alésa- ge radial 35 de même diamètre à peu près est formé dans le corps 1 de la pompe, dans le prolongement axial de l'alésage 34 ménagé dans la paroi du manchon.
A son est mis en communication avec les passages d' admission de combustible annulaires 9, qui entourent les cylindres 5, au moyen d'un alésage 36 ménagé dans le corps 1, comme c'est représenté sur la Fig. 2, ces passages recevant du combustible à basse pression d'un réservoir à combus- tible ou autre récipient analogue par l'entrée 10a. Un pointeau d'étranglement 37 est adapté dans l'alésage 35 du corps 1 de manière à ménager un passage an- nulaire libre d'une largeur radiale prédéterminée,l'extrémité libre du poin- teau 37 s'engageant dans l'alésage radial 34 du manchon 32.
Suivant une varian- te, le pointeau 37 peut être effilé et soumis à l'action d'un ressort, ou il peut être cylindrique et soumis à l'action d'un ressort, ou il peut être com- mandé à la main de manière à faire varier dans chaque cas la résistance au flux de combustible à travers l'alésage 34 et modifier ainsi les caractéristiques de charge et de vitesse du moteur,
On comprendra qu'une sortie étranglée est ainsi offerte au combusti- ble qui passe en trop-plein dans la chambre 3,de telle sorte qu'il s'établit dans celle-ci une pression qui sera d'autant plus élevée que la quantité de combustible passant en trop-plein dans la chambre par unité de temps est plus grande.
Un soufflet métallique flexible 38 dont les extrémités sont fixées d'une manière étanche aux fluides à la cloison 20 et à l'organe régulateur 14, respectivement, est disposé dans l'espace annulaire ménagé entre le bord épais 15 de l'organe régulateur 14 et la paroi cylindrique 27 aménagée sur la cloison ou pièce séparatrice 20.
Par conséquent, en supposant momentanément que le soufflet 38 est rempli de gaz à une pression donnée, lorsque-la pression dans la chambre de trop-plein augmente (pour un réglage déterminé de l'organe régulateur 14) le soufflet 38 s'affaisse de manière à avoir une moindre longueur axiale, et per-
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met à l'organe régulateur 14 de se rapprocher de la cloison 20.Ceci a pour effet d'écarter les manchons de réglage 17 des cylindres de pompe 5 de telle sorte que les passages de trop-plein 31 des pistons 7 se découvrent à un mo- ment plus avancé de la course des pistons.Ceci donne lieu à -un débit plus faible de combustible dans le moteur, de telle sorte que la vitesse de ce dernier diminue.
Au cas où la charge du moteur augmente alors, la vitesse de celui-ci tend à diminuer encore davantage et, par conséquent, la quantité de combustible passant en trop-plein dans la chambre 3 pendant l'unité de temps tend à diminuer. La chute de pression résultante dans cette chambre permet au soufflet 38 de se dilater de nouveau, cette expansion étant si --'est né- cessaire aidée par un ressort approprié, dont il sera question ci-après, de telle sorte que l'organe régulateur 14 se déplace alors dans un sens correspon- dant à l'augmentation de l'admission de combustible au moteur.
Le pointeau d'étranglement 37 peut être remplacé par un autre de dia- mètre différent en vue d'un réglage préalable de la pompe approprié au moteur considéré, et la pression du ressort employé pour assurer le déplacement de l'organe régulateur lorsque le soufflet se dilate peut aussi être modifiée (comme indiqué ci-après) dans le même but.
Afin de permettre de régler normalement l'organe régulateur 14 à la main ou par d'autres moyens, particulièrement dans le but d'arrêteer le mo- teur et déterminer le débit maximum de combustible, sa tige 13 est prolongée par une tige 39 qui y est vissée et qui porte à son extrémité libre une tête 40 susceptible de venir en contact avec un bras 41 d'un levier de commande à deux bras 41, 42 articulé en 43 sur une rallonge tubulaire 44 fixée au corps 1 de la pompe. La traversée de la tige 39 dans le corps 1 est rendue étanche par un soufflet flexible 45 relié en une extrémité à la paroi du passage for- médans la rallonge 44 et en son autre extrémité à un collier 46 fixé à la tige.
Ce collier 46 sert aussi à limiter le mouvement de l'organe régulateur 14 en travaillant entre deux arrêts dont celui qui se trouve du côté intérieur est constitué par un épaulement 47 formé dans la rallonge et dont l'autre, si- tué du côté extérieur, est constitué par l'extrémité interne d'un manchon 48 vissé d'une manière réglable à l'intérieur de l'extrémité externe de la ral- longe 44 et bloqué en place par une vis à tête noyée 49.Le collier 46 joue aussi le rôle de butée pour une extrémité d'un ressort de compression 50 dont l'autre extrémité porte contre un épaulement 51 du passage formé dans la ral- longe 44.Ce ressort s'oppose au déplacement de l'organe de réglage 14 vers la position de débit minimum en vue de réduire les variations erratiques de la petite vitesse.
On remarquera que le soufflet qui répond aux variations de la pression dans la chambre de déversement peut néanmoins agir de fagon à rédui- re l'admission de combustible au moteur quelque soit le réglage du levier de commande 41, 42.
On peut faire varier la pression du ressort 50 qui agit sur l'orga ne régulateur 14 pour répondre aux exigences en intercalant des colliers ou des rondelles d'écartement 52 entre la tige 13 de l'organe et la tige vissée 39 qui en forme le prolongement.
Il est préférable de combiner avec l'action régulatrice hydrauli- que décrite ci-dessus une action régulatrice pneumatique utilisant les varia- tions de pression dans les collecteurs d'admission ou d'échappement du moteur, comme décrit dans la demande de brevet de même date intitulée "Perfectionne- ments aux pompes d'injection de combustible".
On emploie le même soufflet 38 sensible à la pression,-une communi- cation étant établie en 53 entre le collecteur du moteur et un alésage radial 54 ménagé dans la cloison 20 à l'intérieur de la chambre de trop-plein 3 et passant à travers la garniture 28 pour déboucher dans l'espace 55 délimité par cette dernière qui est montée dans la paroi cylindrique 27 de la cloison. Le tenon 29 aménagé sur l'organe régulateur 14 présente lui-même un alésage axial 56 (partant de son extrémité libre) qui communique avec des alésages pratique- ment radiaux 57 qui y sont également formés et dont l'orifice est normalement juste couvert par le bord libre de la garniture 28.
Toutefois, le diamètre du tenon 29 est légèrement réduit en cet endroit (comme c'est représenté en 58)
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de telle sorte que les variations de la pression dans le collecteur du moteur peuvent agir à l'intérieur du soufflet 38. On comprendra qu'une augmentation de l'aspira-Lion dans le collecteur par suite d'un accroissement de la-vitesse du moteur aura pour effet de réduire le débit de combustible au moteur. On obtient la vitesse que doit avoir le moteur en faisant varier l'ouverture li- bre du collecteur du moteur au moyen d'un volet papillon, de manière connue.
On a constaté que les dispositifs suivant l'invention ont un fonc- tionnement particulièrement sensible, spécialement le système hydraulique- pneumatique combiné, l'action hydraulique étant particulièrement efficace pour le réglage aux grandes vitesses et l'action pneumatique pour le réglage du ralenti.
Il est avantageux que le manchon 32 emboîté dans l'extrémité inter- ne de grand diamètre 11 de l'alésage axial 12 du corps 1 soit fait en un métal présentant un faible coefficient de dilatation et que le pointeau étrangleur 37 soit fait en un métal ayant un coefficient de dilatation élevé.
De cette manière il se produit une certaine compensation automatique.de la réduction de la viscosité du combustible aux températures élevées, REVENDICATIONS
1.- Pompe d'injection de combustible du genre spécifié, caractérisé en ce que la chambre ou le passage qui reçoit le trop-plein de combustible est mis en communication avec la région à basse pression au moyen d'un étranglement de telle manière qu'il s'établit dans cette chambre ou ce passage une pression dont la valeur est une fonction de la vitesse et de la charge du moteur alimen- té par la pompe, un dispositif sensible à la pression étant exposé à la pres- sion qui règne à l'intérieur de la chambre,
tandis qu'un dispositif transmet les mouvements du dispositif sensible à la pression à l'organe régulateur com- mun dans le sens voulu pour réduire le débit de la pompe lorsque la vitesse du moteur augmente.