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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX: SYSTEMES D'INJECTION DE COMBUSTIBIE. POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.
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19invention concerne les systèmes d'alimentation de combustible pour moteurs ,à combustion interne, en particulier pour moteurs à combustion interne fonctionnant suivant le cycle Diesel ou semi=Dieselo
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19invention est relative aux moteurs à combustion interne à in- jection sans air9 du type comportant -un système d9injeption de combustible comprenant une pompe à combustible à débit variable, une connexion ou communi- cation de distribution avec un ajutage d9injection de cylindre,
un accumula- teur hydraulique pourvu d'un piston-plongeur mobile ou semblable et branché dans la connexion de distribution pour maintenir sous pression la quantité de combustible fournie par la pompe à chaque course active, un dispositif à val- ve ou soupape de décharge contrôlant la connexion ou communication dans un em- placement situé entre l'accumulateur et 1?ajutage, et des moyens pour action- ner le dispositif de valve ou soupape en relation de temps avec le moteur, à
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l'effet d9ouvrir la communication de PacC'OOlulate'l1T"".c- avec l'ajutage et permet- tre de ce fait à la pression de 19acc#mlilat( d2injecter dans le cylindre du moteur, au temps convenable du yla9 la quantité mesurée de combustible four- nie par la pompeo
Dans des moteurs du type ci-dessus, des moyens élastiques ou res-
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sorts,
et dans certains cas une pression daair agissant sur le piston-plongeur ou semblable, sont employés pour ma in-tenir la pression élevée, d9ordinaire de l'ordre de I36 à 580 Koso par ca2, sur le combustible de 1?acaumulateur, et effectuer 1?injection de combustible dans le cylindre du moteuro
Un objet de la présente invention est de prévoir une construction
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perfectionnée de pompe et d9e.mls,te dans un moteur du type ci-dessus.
Conformément à 1?invention, la pcmpe à combustible d'un moteur du genre précité comprend une chambre de pompe!) un piston-plongeur libre re-
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poussé dans la chambre de pompe par une pression fluide agissant à 1 extr:mité
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externe du plongeur, et un piston-plongeur depompe fonctionnant dans la chambre de pompe pour y exécuter une course active pour chaque injection de combusti- ble, la chambre procurant une communication libre ou ouverte entre les deux pistons-plongeurs, et l'agencement étant tel que lors de la course active du piston-plongeur de pompe, le combustible contenu dans la chambre entre les pis- tons-plongeurs repousse le plongeur libre vers l'extérieur et s'accumule dans la chambre de pompe entre les extrémités internes des deux pistons-plongeurs sous la pression du plongeur libre et,
lors de l'ouverture de la valve ou sou- pape de décharge le plongeur libre se meut vers l'intérieur de la chambre pour décharger ou fournir à 1?ajutage le combustible accumulé entre les pis- tons-plongeurs
Dans une réalisation de 1?invention, 1?extrémité externe du plon- geur libre se trouve dans une chambre de pression maintenue sous pression flui- de (par exemple de combustible ou d'air) à 1?effet de pousser le plongeur dans la.-chambre de pompe, comme il est dit plus hauto Lorsqu'une pression liquide est utilisée,la chambre de pression et toutes connexions ou liaisons à celle- ci sont de préférence établies de volume notable, et l'élasticité de la cham- bre de pression et des connexions ou liaisons,
ensemble avec la compressibi- lité du liquide sont mises à profit pour tenir compte des modifications de vo- lume lorsque le plongeur libre se meuto La chambre de pression peut être main- tenue sous pression liquide (par exemple de combustible) par une pompe pouvant être actionnée par le moteur, par exemple une pompe à mouvement alternatif com- mandée par l'arbre utilisé pour actionner la pompe à combustibles, ou par d'au- tires moyens,, Des moyens peuvent être prévus pour modifier la pression mainte- nue dans la chambre de pression par la pompe.
Dans une variante, la chambre de pression est maintenue sous pres- sion gazeuse (par exemple d'air) fournie par un compresseur distinct (par exemple actionné par le moteur);, ou bien par un approvisionnement d'air sous pression conservé dans des bouteilles ou bonbonnes d'air pour les besoins du démarrage du moteur ou bien elle peut être prélevée au cylindre du moteur.
La pression gazeuse de la chambre de pression peut être rendue variable à l'aide d'une valve ou soupape de réduction ajustableo
Si c'est nécessaire ou avantageux, l'extrémité externe du plon- geur libre peut recevoir une étendue plus grande que'celle de l'extrémité se trouvant dans la chambre de pompe., pour procurer une multiplication de la pres- siono
Le plongeur, ou un piston y associé, peut être pourvu de moyens de scellement ou joint, à l'effet d'empêcher les fuites entre la chambre de pression et la chambre de pompe,
cette disposition étant d'importance particu- lière lorsqu'on a recours à une multiplication de la pression comme précisé- ment décrite
La valve ou soupape de décharge peut recevoir la forme d'une lu- mière dans la paroi de la bhambre de pompe qui est recouverte et découverte aux moments vouluso
Dans la disposition de l'invention utilisant une pompe à combus- tible à mouvement alternatif, la quantité de combustible débitée par la pompe à chaque course,
peut être contrôlée en renvoyant à l'alimentation de combus- tible une proportion variable du débit de la pompeo Le retour du combustible peut être contrôlé par une valve actionnée en relation de temps avec les cour- ses actives du piston-plongeur de pompepour fermer le retour du combustible en un point de la course de la pompe pour lequel le volume du reste de la cour- se est égal au volume de combustible requis pour 19 injection la position étant réglable à l'effet de modifier le volume conformément aux besoins pour satis- faire aux conditions de marche du moteur, ou bien la pompe peut être du type a contrôle par lumière, dans lequel le plongeur peut tourner autour de son axe en vue du réglage.,
et une lumière du piston-plongeur ou du cylindre coopère avec une gorge cu rainure., ou surface de l'autre de ces organes pour détermi- ner, suivant la position de réglage circulaire du plongeur, le point ou posi- tion de la course du piston-plongeur où la lumière est recouverte, la gorge ou rainure, .on surface s'étendant sous un angle uniforme (c'est-à-dire sui-
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vant une hélice,,, ou suivant un angle changeant par rapport aux déplacements de fonction..::-. du piston-plongeur.
De préférence., la lumière est formée
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dans le cylindre Le combustible peut être ramené à 1-lalimentation soit par 1?entrée de la Pl "'ripe ou par un by-pass séparéo Dans le premier cas:, le retour du combustible peut être contrôlé par la valve ou soupape dentrée de la pom- pe, et dans le dernier cas une valve ou soupape indépendante peut être montée dans le by-passo
Une pompe à mouvement alternatif telle que précisément décrite peut également être utilisée pour charger la chambre de pression en combus- tible ou autre liquidée
Quelques dispositions spécifiques de moteur conforme à 19inven- tion sont décrites ci-après, à titre d'exemples.,
et en référence aux des- sins9 sur lesquels :
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Figo 1 montre 1),e élévation de face d9un moteur marin; Figo 2 montre une coupe à travers une pompe à combustible et un accumulateur combinés, utilisés dans le moteur représenté figo 1;
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Figo 3 est une vue arrière de la pompe représentée figo 2 Figo 4 montre une pompe de mise en charge pour maintenir une pression dans la chambre de pression de 19accumulateur; Figo 5 montre une coupe pratiquée dans une deuxième disposition de pompe à combustible et d9accumulateur et Figo 6 montre une coupep pratiquée suivant un plan différente d'une autre disposition de pompe à combustible et dacomulateur.
Le moteur, objet du premier exemple, est représenté sur les figures 1 à 4. Le moteur est un moteur marin, réversible, à trois cylindres et pistons opposés, fonctionnant suivant le cycle Diesel, avec une injection
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sans airo Chacun des cylindres Ij)29 3, comporte une pompe et un accumula- tueur combinés, montrés en 4,5 et 60 Les trois pompes sont actionnées à par-- tir d 9un arbre à cames commun 7 a commandé par une chaîne 8 à partir du coudé du moteuro Toutes les chambres d-accimulateur des pompes sont interconnectées par une conduite (non représentée) et elles sont toutes reliées à une- seule pompe de mise en charge 10 également commandée par l'arbre 70 Si on la dési- re, une seconde pompe de mise en chargea peut être prévue,
et les deux pompes peuvent être utilisées simultanément ou à tour de rôle.
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Les trois pompes d?accumulateurs sont semblables quant à la cons- traction, et au fonctionnement,, et une seule d9entre-elles sera décrite en dé- tailo La pompe est représentée sur les figs. 2 et 3; elle comporte un piston-plongeur 12 actionné par un excentrique 13 de l'arbre à cames 7 du moteuret la quantité mesurée de combustibleà injecter est emprisonnée dans l'espace 14 pendant le mouvement ascendant du piston-plongeur et lorsque la valve ou soupape d'aspiration 15 a été ramenée sur son siège.par la came 16
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et empêche ainsi l9échappement du combustible de cet espaceo Au dessus de l'espace 14 est disposé un piston-plongeur libre 17 dont 1?extrémité inférieu- re est soumise à la pression du combustible dans 19espace 14 et 19extrémités supérieure est soumise à la pression de 1?huile dans une chambre d9accumula- teur 190
Cette chambre est, comme déjà indiquée reliée à la pompe de mise en charge 10, l'entrée de la chambre étant en 20
La pompe de mise en charge 10 est actionnée par une came 22 (voir
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fige 4) de 19arbre-1, La quantité d"huile combustible débitée par la pompe dans la ohambre9et par suite la pression dans la chambre peuvent être réglées par une rotation axiale du piston-plongeur obtenue à 1?aide de la cré- màbllbre de contrôle 23 actionnée par le levier 24 de lg manière- décrite plus avant en référence à la pompe représentée figo 5, la présente pompe ayant un
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piston-plongeur et des lumières dentrée analogues à ce qui est montré frigo .5o Alternativement,
le levier 24 peut contrôler une soupape ou valve de pression de secourso Le levier 24 est accouplée par un mécanisme de bielles et leviers @
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ou timonerie 25, à la commande de contrôle 26 du moteur;, de manière telle que la pression dans les chambres d9accumulateur 19 puisse être modifiée suivant la vitesse et la charge du moteur. La pompe 10 peut être actionnée à la main pour élever la pression dans les chambres d'accumulateur 19 avant que le mo- teur ne soit démarré, en manoeuvrant la poignée 28 qui soulève le levier 29 par rotation de la came 30,pour actionner la pompe ( dans le dessin,, le levier 29 est représenté soulevé par la came 22).
Le soulèvement du plongeur libre 17 variera avec la quantité de combustible injectée (c'est-à-dire suivant la charge imposée au moteur) et un piston-plongeur indicateur de contrôle., 32, est prévu, à l'extrémité su- périeure du plongeur 17 dans l'exemple, pour indiquer le déplacement du plon- geur 17 et, de ce fait montrer que ce déplacement est correct en fonction de la charge et indiquer que tous les plongeurs sont soulevés de quantités égale Se
Un ressort 33 est prévu dans la chambre d'accumulateur 19 en engagement avec le plongeur 17 pour accroître Inaction de la pression dans la chambre et procurer la certitude de Inexistence d'une pression dinjec- tion minimum en cas de défaut de débit de la pompe 10.
Dans le fonctionnement du moteur, le piston-plongeur 12 enferme dans l'espace 14 une quantité de combustible déterminée par la position du piston-plongeur au moment où la valve 15 se fermée La pression du combusti- ble dans l'espace 14 est égale à celle de lhuile dans la chambre 19 plus la pression due au ressort 33. Lorsque la valve ou soupape de distribution 34 est ouverte par la came 35 de 19arbre 7, le plongeur 17 tombe rapidement sous l'action de la pression dans la chambre 19 et du ressort et le combustible de l'espace 14 est injecté dans le cylindre du moteur.
La position dans la course ascendante du piston-plongeur 12 à laquelle la valve ou soupape d'aspiration 15 peut venir poser sur son siège, et par conséquent la quantité de combustible délivrée à chaque course,est variable par rotation d'un excentrique 36 de 1?arbre 37, que l'on peut fai- re tourner à partir de la commande dé contrôle 26 à l'aide de la timonerie 38. Le temps de l'ouverture de la valve ou soupape de distribution ou dé- charge 34 est simultanément variable, et réglable., d'une manière analogue, à l'aide d'un excentrique 39 de l'arbre 37.
La figo 5 montre une autre disposition de pompe à combustible pouvant être utilisée en remplacement de celle montrée aux figs. 2 et 3, et qui, eu égard à la simplicité, doit être préférée pour beaucoup dappli- cationso La pompe est comme dans l'exemple précédent., commandée à partir de l'arbre 7 par un excentrique 40 qui fait aller et venir le piston-plon- geur de pompe 41. Ce piston-plongeur peut également être amené en rotation à 1-'aide d'une crémaillère 42 en engagement avec des dents de pignon 43 for- mées sur le piston-plongeur; la crémaillère pouvant être animée de mouvements de va et vient par une timonerie appropriée, à partir de la commande de con- trôle 26.
Le piston-plongeur 41 est établi avec, à son extrémité supérieu- re, un évidement 421 limité d'un côté par un gradin en hélice 431. Ce gra- din coopère avec une lumière 44 de la paroi de cylindre, menant'en retour à 1-'alimentation de combustible, à l'effet de pouvoir fermer la lumière en un point de la course du piston-plongeur 41 qtai dépend de la position de ré- glage circulaire du plongeur. Par sui-te, la quantité de combustible retenue dans l'espace 46, et pompée dans le cylindre du moteur, pourra être modifiée, Le piston-plongeur comporte également un passage axial 45 menant à une gorge ou rainure circonférentielle 47 qui coincide avec une lumière de décharge 48 à la limite supérieure du mouvement du piston-plongeur.
Un piston-plongeur libre 50 est monté opposé au plongeur 41, le plongeur 50 étant repoussé vers le bas, comme dans 1 exemple précédent., par une pression hydraulique créée dans une chambre 51, et par un ressort 52.
En fonctionnement de la pompedu combustible est aspiré dans le cylindre de pompe pendant la course descendante du piston-plongeur 41, et pendant la première partie du mouvement ascendant une portion de ce com-
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bustible (la quantité dépendant de la position circulaire du piston-plongeur) est ramenée à l'alimentation par la lumière 44. Le reste du combustible est emprisonné dans 1?espace 46 et la continuation du mouvement du piston-plongeur 41 provoque la levée du plongeur'50. Lorsque la gorge ou rainure 47 coincide avec la lumière 48, le plongeur 50 descend rapidement et refoule le combus- tible emprisonné, à travers la lumière 48, vers 1?ajutage d'injection.
La Fig. 6 montre une modification de la pompe représentée figo5o L'agencement du piston-plongeur de pompe 41, les moyens de commande et les lumières coopérantes de la paroi de cylindre sont en substance comme décrit en référence à la figo 5, et des références analogues sont appliquées aux parties ou organes correspondants dans les deux figures,,
Dans cette modification9l'extrémité supérieure du plongeur su- périeur 50 est pourvue dune tête élargie 60 qui agit comme un piston dans une chambre 61.
De 19air ou un autre gaz est maintenu sous pression (d'environ 43 Kgs/cm2) dans la chambre 61, au-dessus du pistono Le rapport entre l'éten- due du piston 60 et celle du piston 50 détermine la pression d'injection du combustible du côté inférieur du plongeur 50o La pression dans la chambre peut être obtenue à partir de toute source convenable, comme par exemple les bou- teilles ou bonbonnes d'emmagasinement de Pair de démarrage du moteur, ou bien d'un compresseur d'air auxiliaire actionné par le moteur ou d'autres moyens, ou bien encore du gaz peut être prélevé au cylindre du moteur;
, le gaz étant, dans chaque cas, introduit dans la chambre par l'ouverture 620 La pression dans la chambre d9accumulateur peut être réglée par une valve ou soupape de réduction ou bien par une valve d'arrêt.
Le piston 60 peut être rendu étanche par des rondelles en cuir en forme de coupelle, 64, comme représenté, ou bien par des segments de pis- tono REVENDICATIONS.
1.- Un moteur à combustion interne à injection sans air, du ty- pe décrit, caractérisé en ce que la pompe à combustible comprend une chambre de pompe.un piston-plongeur libre repoussé dans la chambre de pompe par une pression fluide appliquée sur lextrémité externe du plongeur, et un piston- plongeur de pompe opérant dans la chambre de pompe pour exécuter une course active pour chaque injection de combustible, la chambre procurant une commu- nication libre ou ouverte entre les deux pistons-plongeurs,
et l'agencement étant tel que lors d9une course active du piston-plongeur de pompe le combus- tible contenu dans la chambre entre les pistons-plongeurs repousse le plon- geur libre vers l'extérieur et s'accumule dans la chambre de pompe entre les extrémités internes des deux pistons-plongeurs sous la pression du plongeur libre et, lors de l'ouverture de la valve ou soupape de décharge ou distri- butions le plongeur libre se meut vers l'intérieur de la chambre pour déchar- ger ou envoyer le combustible accumulé entre les pistons-plongeurs à l'ajuta- ge d'injection.