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FORD MOTOR COMPANY (BELGIUM) Société Anonyme, résidant à ANVERS.
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX CAMES DES POMPES A COMBUSTIBLE POUR MOTEURS A INJECTION DE COMBUSTIBIE, AINSI QU'AUX POMPES A COMBUSTIBLE COMPORTANT DE
TELLES CAMES.
La présente invention est relative aux cames des pompes à combus- tible pour moteurs à injection de combustible, ainsi qu'aux pompes à combus- tible comportant de telles cames.
On sait que,dans certaines conditions ,les moteurs à injection de combustible, et plus particulièrement les moteurs à allumage par compres- sion, démarrent et tournent en sens inverse, dans lequel cas les soupapes d'échappement normales et le système d'échappement normal servent à l'admis- sion de l'air, tandis que les soupapes d'admission normales, le collecteur d'admission normal et le filtre à air agissent comme un système d'échappement.
Lorsque le régulateur, qui fait généralement partie de la pompe d'injection, est du type à masses centrifuges, comme celui utilisé dans les moteurs de grande puissance du type marin, industriel ou pour véhicules lourds, le résultat n'est pas très grave, étant donné qu'un régulateur de ce type fonctionne généralement aussi bien dans chaque sens de rotation, de sor- te que la crémaillère de la pompe à combustible agit de manière à contrôler la vitesse du moteur et à empêcher toute détérioration par suite d'un. emballe- ment. La fonction de contrôle du régulateur n'est pas affectée par la rota- tion en sens 'inverse, et le moteur peut être aisément arrêté.
Néanmoins, une telle rotation en sens inverse est fâcheuse pour l'opérateur et, par- fois, même dangereuse, en ce sens que, lorsque le moteur est embrayé à la transmission, les machines réceptrices, le bateau ou le véhicule peuvent fonctionner ou se déplacer dans un sens opposé à celui auquel on s'attendo
Par contre, lorsque le régulateur est du type pneumatique, pré- vu généralement-dans les moteurs de moindre puissance destinés aux véhicu- les et aux usages industriels.et marins, le résultat d'un démarrage et d'une rotation en sens inverse peut être des plus graves, étant donné que la tuyau-
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terie d'admission,au lieu d'être le siège d'une pression inférieure à la pression atmosphérique, comme c'est le cas lorsqu'il sert à aspirer l'air,
remplit désormais les fonctions d'un système d'échappement et est le siège d'une pression supérieure à la pression atmosphérique qui, commu- niquée par le conduit normal au régulateur pneumatique normal, appuie l'ac- tion du ressort de ce régulateur, action qui vise à maintenir la crémaillè- re de la pompe dans la position de "plein débit de combustible". Au démar- rage, l'obturateur à papillon de la tuyauterie d'admission, contrôlé par le régulateur, occupe une position intermédiaire entre une demi-ouverture et une ouverture totale. Le moteur peut donc aspirer de l'air et du combus- tible en plein, l'échappement se faisant assez librement à travers la tuyau- terie d'aspiration normale. Il en résulte généralement une accélération rapide du moteur jusqu'à une vitesse dangereusement élevée.
La réaction immédiate de l'opérateur sera de fermer le papillon, ce qui signifie l'obturation de l'entrée de la tuyauterie d'admission nor- male par ce papillon, ainsi que de tirer la commande "arrêt", ce qui équivaut à une traction exercée sur la crémaillère de la pompe à combustible en vue de l'amener à sa position de débit nul. Lorsque le moteur tourne dans le sens normal, cette opération peut s'accomplir aisément, étant donné que la fermeture de l'obturateur à papillon de la tuyauterie a déterminé une dé- pression, laquelle agit sur la membrane du régulateur, de façon à attirer la crémaillère vers la position de ralenti ou de débit presque nul, cela à l'encontre de la tension du ressort du régulateur.
Par contre, lorsque le moteur tourne en sens inverse, la ferme- ture du papillon de cette tuyauterie a uniquement pour résultat de maintenir la crémaillère de la pompe à combustible encore plus fermement dans la posi- tion d'ouverture totale, cela en raison de la pression d'échappement accrue qui s'établit ainsi dans ladite tuyauterie et qui est transmise à la membrane du régulateur. Dans ce cas, la manoeuvre consistant à tirer la commande "ar- rêt" exige un effort extrêmement élevé, afin de vaincre la pression exercée par les gaz d'échappement sur la membrane du régulateur, et il peut -en ré- sulter une rupture de cette commande.
Entretemps, le moteur continue à ac- célérer, et il arrive souvent que la soupape de la tuyauterie d'aspiration, contrôlée par le régulateur, s'ouvre partiellement après avoir été pliée par la pression d'échappement qui s'établit dans cette tuyauterie, ce qui entraîne souvent à son tour une perforation de la membrane du régulateur, laquelle peut 'être détériorée d'une manière irréparable par suite de la pression excessive.
Il va de soi que la manière de procéder en vue d'arrêter un moteur tournant en sens inverse, lorsque celui-ci est muni d'un régulateur pneumatique, est le contraire de la manière normale et consiste, notamment, à ouvrir complètement le papillon (obturateur de la tuyauterie) en vue de réduire la pression d'échappement au minimum, après quoi la commande "arrêt" peut être actionnée librement, immobilisant ainsi le moteur.
La rotation en sens inverse peut s'amorcer soit par suite d'une continuité insuffisante de l'effort exercé lors du démarrage et visant à faire passer le moteur depuis le point d'injection jusqu'au-delà de son point mort haut, soit en raison du blocage du moteur en cours de fonction- nement, comme cela peut se produire dans le cas d'un véhicule montant une cote, où le sens de rotation du groupe propulseur peut subir une inversion immédiate.
La rotation en sens inverse est considérée comme un désavantage marqué des moteurs Diesel de nombreux types, munis de régulateurs d'un type quelconque, cet inconvénient se faisant particulièrement sentir dans le cas de moteurs équipés du régulateur pneumatique, très répandu.
Les moteurs à démarrage rapide sont plus prédisposés à une rota- tion en sens inverse que les moteurs à démarrage plus lent.
La présente invention réside en une came de pompe à combustible, appelée à agir de façon que, pendant la rotation en sens inverse, l'injection
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se produise au cours de la course d'échappement en rotation inverse - laquel- le correspond à la course d'aspiration normale en rotation "en avant"-sauf pour un moteur à sens de rotation opposé à celui envisagé.
Grâce à cette disposition, le combustible injecté, qui pénètre dans le cylindre, est expulsé de celui-ci, à travers la soupape d'admission normale, par les gaz qui s'échappent par celle-ci à la suite de l'inversion du sens de rotation, et ne peut pas demeurer dans le cylindre pour subir une compression et être allumé lors de la course de compression en rotation inverse
L'invention consiste en outre à établir une pompe à combustible pour moteurs à injection de combustible, cette pompe étant munie d'une ,came profilée de manière à écarter la possibilité d'une rotation du moteur en sens inverse.
Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après en se référant aux dessins annexés.
Pour la facilité de l'exposé, la construction sera décrite comme s'il s'agissait d'une came fixe autour de laquelle tourne un galet de pous- soir. Alors que le galet du poussoir tourne autour de la came dans le sens des aiguilles d'une montre, qui est supposé être le sens de rotation normal du moteur, les courses correspondantes du cycle moteur à quatre temps se sui- vent dans le sens qui apparaît sur le cercle en trait plein désigné par F dans le diagramme. Si le galet du poussoir tourne autour de la came dans un sens opposé à celui des aiguilles d'une montre et supposé être celui de la rotation en sens inverse du moteur, les courses correspondantes de celui- ci se suivent dans le sens qui apparaît sur le cercle en traits interrompus, désigné par R dans le diagramme.
Au centre du diagramme on a représenté en trait plein le profil habituel d'une came C de pompe à combustible, tandis que la modification apportée à cette came par la présente invention a été représentée par la ligne en traits mixtes M.
Généralement, en rotation normale, l'injection doit se produire entre 10 et 15 degrés de rotation de l'arbre à cames (calage) avant le jpoint mort haut du piston. Le réglage correspondant appliqué effectivement à ce jour représente 5 à 10 degrés de rotation de l'arbre à cames avant le point mort haut de ce piston.
Le profil habituel de la came est tel que l'injection en rota- tion inverse se produit à environ 40 à 50 degrés de la rotation de l'arbre à came (calage), soit environ 35 à 45 degrés de la rotation de l'arbre à came,suivant le réglage effectif, avant le point mort haut du piston en ro- tation inverse et pendant les courses de compression au cours de cette der- nière rotation.
Dans le dispositif selon l'invention, le profil de la came est modifié uniquement en ce qui concerne celui des flancs de la came qui déter- mine l'injection en rotation inverse. En rotation normale, ce flanc agit sur le galet du poussoir pendant la course descendante ou course d'admission du plongeur de la pompe à combustible.
Le tracé de la came est modifié de la manière indiquée dans le diagramme, de façon que la course descendante normale du plongeur de la pompe ait lieu pendant la course d'admission normale du moteur, ce qui se traduit par le fait que la course ascendante ou d'injection du plongeur de la pompe en rotation inverse a lieu pendant la course d'échappement du mo- teur tournant en sens inverse, de préférence pendant la dernière moitié de cette course d'échappement en rotation inverse.
Des arbres à cames établis conformément à la présente invention ont été soumis à des assois, et il a été constaté qu'ils remplissent la condition décrite ici, à savoir, qu'ils rendent impossible la rotation en sens inverse.
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Le dispositif selon l'invention a été décrit en particulier à propos de moteurs à quatre temps. Il peut cependant être adapté, tout en maintenant le même principe,de façon à être applicable aux moteurs à deux temps.
Le dispositif selon l'invention a été décrit en particulier à propos de moteurs à allumage par compression, il peut cependant être adapté, toujours selon le même principe; en vue de s'appliquer à d'autres types de moteurs à injection de combustible tels que moteurs à essence, à allumage par étincelle.
Il est bien entendu que l'invention est applicable à divers types de pompes d'injection, tels que les pompes à plongeurs multiples, qui utilisent des cames formées par des plateaux oscillants, ainsi qu'aux moteurs utilisant une pompe d'injection distincte pour chaque cylindre, cela lorsque les différentes pompes sont commandées depuis l'arbre à came du mo- teur.
REVENDICATIONS.
1. Came de pompe à combustible, appelée à agir de façon que, pendant la rotation en sens inverse; 1'injection se produise au cours de la course d'échappement en rotation inverse, laquelle correspond à la course d'admission normale en rotation en avant, sauf pour un moteur à sens de rotation opposé à celui envisagé.
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