Pompe alternative, notamment pour l'injection de combustible dans des moteurs L'invention est relative à une pompe alternative, notamment pour l'injection de combustible dans des moteurs, cette pompe comportant un piston auxi liaire qui est déplacé à l'encontre d'une force de rap pel, pendant la course d'aller (ou de refoulement) du piston principal de la pompe, par au moins une partie du liquide refoulé par ce dernier piston lors de cette course,
tandis que le piston auxiliaire est freiné pendant sa course de retour qu'il accomplit indépendamment du mouvement de retour du piston principal sous l'effet de ladite force de rappel, ce freinage étant obtenu par un étranglement intercalé dans un conduit à travers lequel doit s'écouler le liquide qui est refoulé par le piston auxiliaire lors de cette dernière course, des moyens étant prévus pour fermer ledit conduit lors de la course d'aller du piston principal de la pompe,
laquelle est caractéri sée par le fait que c'est le piston principal de la pompe lui-même qui constitue l'obturateur du con duit à travers lequel le piston auxiliaire refoule le liquide pendant sa course de retour.
Les dessins ci-annexés représentent plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples.
Les fig. 1 et 2 montrent, schématiquement et en coupe axiale, deux pompes établies selon deux modes d'exécution différents.
La fig. 3 est une coupe selon la ligne III-III de la fig. 2.
La fig. 4 représente le développement d'une par tie de la surface du piston principal de la pompe représentée par la fig. 2.
La fig. 5 montre, schématiquement, un troisième mode de réalisation.
La pompe alternative représentée par la fig. 1 est une pompe pour l'injection de combustible dans un moteur (moteur à explosion ou moteur à com bustion progressive genre Diesel, etc.).
Cette pompe comporte un piston principal 1 sus ceptible d'accomplir des mouvements d'aller et de retour (ou ascendants et descendants) à l'intérieur d'un cylindre 2 ménagé dans le corps 3 de la pompe. L'entraînement du piston 1, avec une vitesse qui est proportionnelle à celle du moteur sur lequel est mon tée la pompe, est assuré par des moyens non repré sentés et constitués, par exemple, par une came tournante.
De plus, dans le corps 3 de la pompe, est ménagé un cylindre auxiliaire 4 dans lequel peut se déplacer un piston auxiliaire (ou navette) 5, ce pis ton auxiliaire divisant le cylindre auxiliaire 4 en deux compartiments 4a et 4b.
Dans le cylindre principal 2 débouche, par une lumière 6a, un conduit d'alimentation 6. qui, lui, reçoit le combustible à partir d'une pompe de trans fert (ou pompe de pied) non représentée. La lumière 6a est disposée à un endroit tel dans la paroi du cylindre 2 qu'elle se trouve démasquée par le piston 1 lorsque celui-ci se trouve dans son point mort bas (position représentée par les fig. 1 et 2).
Le cylindre principal 2 communique avec le compartiment 4a du cylindre auxiliaire 4 par un canal 7 muni d'un clapet de non-retour 8 qui laisse passer du liquide seulement dans la direction allant du cylindre 2 au cylindre 4. De plus, les deux com partiments 4a et<I>4b</I> sont reliés entre eux par un conduit 9 dans lequel est prévu un étranglement 10, réglable à l'aide d'une vis pointeau 11.
Dans le com partiment 4b du cylindre auxiliaire 4, débouche le conduit de refoulement 12 de la pompe muni, à son début, d'un clapet de non-retour 13 et amenant le combustible refoulé par le piston 5, lors de sa course d'aller (ou course ascendante), hors du compartiment 4b du cylindre 4, à l'injecteur ou aux injecteurs devant être alimentés par la pompe en question.
Dans le compartiment 4b du cylindre 4 est encore disposé un ressort de rappel 14 qui tend à maintenir le piston auxiliaire 5 dans sa position de repos pour laquelle ce piston repose, avec sa surface inférieure, sur un épaulement 15 prévu à l'extrémité inférieure du cylindre 4.
De plus, dans le cylindre auxiliaire 4, débouche, à une certaine distance au- dessus de l'épaulement 15, un conduit de décharge 16 dont l'ouverture, par le piston auxiliaire 5, arrête la course d'aller de ce dernier.
Pour que le liquide refoulé par le piston 1, à travers le conduit 7 dans le compartiment 4a, assure la course d'aller du piéton auxiliaire 5 dans le cylin dre 4 et ne s'échappe pas pendant les courses d'aller des deux pistons 1 et 5 à travers le conduit 9,
il faut que ce conduit soit fermé pendant lesdites courses. C'est pourquoi le cylindre 2 est intercalé dans ce conduit 9 et le piston principal 1 est utilisé pour la fermeture du conduit 9 pendant toute la course d'aller (ou course de refoulement) dudit piston 1, tandis que l'ouverture du conduit 9 est obtenue, dans le dispositif représenté par la fig. 1, à l'aide d'une gorge 17 ménagée dans le piston 1 à un endroit tel que cette gorge relie entre eux les tronçons du con duit 9 se trouvant, respectivement, en amont et en aval du cylindre 2,
lorsque le piston 1 se trouve dans son point mort bas.
Etant donné que, dans le mode de réalisation représenté par la fig. 1, l'ouverture du conduit 9 n'a lieu que durant le laps de temps où le piston 1 s'ar rête dans son point mort bas, il convient d'agencer les moyens d'entraînement du piston 1 de façon telle que celui-ci s'arrête aussi longtemps que pos sible dans cette position, ce qui peut être obtenu, par exemple, par un profil approprié de la came qui entraîne le piston 1, ce profil étant alors tel qu'il assure une course de retour rapide du piston 1 et ensuite un temps d'arrêt relativement long<I>de ce</I> piston dans son point mort bas.
Le fonctionnement de la pompe représentée par la fig. 1 est le suivant Le piston 1 ferme, au début de sa course ascen dante (course de refoulement), les conduits 6 et 9 et refoule ensuite le combustible, se trouvant dans le cylindre 2, dans le compartiment 4a du cylindre auxiliaire 4, ce qui provoque la course ascendante, dans ce dernier cylindre, du piston auxiliaire 5. Le mouvement de ce dernier piston s'arrête au moment où il démasque le conduit de décharge 16.
Pendant son mouvement ascendant, le piston 5 refoule du combustible se trouvant dans le compartiment 4b du cylindre 4, à travers le clapet de non-retour 13, dans le conduit de refoulement 12. La quantité de com bustible refoulée ainsi dans le conduit 12 par course de refoulement de la pompe est proportionnelle à la longueur de la course ascendante du piston auxiliaire 5. Le piston 1, après avoir accompli sa course as cendante, retourne vers son point mort bas. Cepen- dant, en raison de la fermeture du canal 9, le pis ton auxiliaire 5 reste dans sa position haute jusqu'au moment où le piston principal 1 commence à ouvrir le conduit 9.
Alors, le piston 5, sous l'effet du res sort 14, descend et refoule du combustible renfermé dans le compartiment 4a du cylindre 4, à travers le canal 9 et l'étranglement 10, dans le compartiment 4b. Pendant les basses vitesses d'entraînement du piston 1, celui-ci reste suffisamment longtemps dans son point mort bas, position pour laquelle il main tient ouvert le conduit 9, pour que le piston auxi liaire 5, malgré le freinage de son mouvement par suite de l'étranglement 10 dans le conduit 9, attei gne l'épaulement 15 avant que le piston 1 commence sa course ascendante consécutive.
Cependant, à par tir d'une certaine vitesse. le piston 5 n'a pas encore atteint l'épaulement 15 au moment où le piston 1 commence une nouvelle course ascendante. Ce pis ton se trouve donc arrêté et de nouveau repoussé vers le haut après avoir accompli une course descen dante raccourcie. La quantité de combustible qui, après cette course raccourcie, est refoulée dans le conduit 12, se trouve réduite d'un montant corres pondant. On peut faire varier la vitesse à partir de laquelle intervient cette réduction du débit en agis sant sur la vis-pointeau 11 dont la position détermine la section libre de l'étranglement 10.
On obtient ainsi une autorégulation de débit toutes vitesses .>.
Dans le mode de réalisation de pompe qui vient d'être décrit, l'auto-régulation dépend du rapport qui existe entre, d'une part, le temps d'arrêt du pis ton principal 1 dans son point mort bas et, d'autre part, le temps que le piston auxiliaire 5 met pour parcourir sa course descendante maximum entre sa position haute, qui est déterminée par l'emplacement sur le cylindre 4 de la lumière par laquelle le con duit 16 débouche dans ledit cylindre, et sa position basse qui est déterminée par son application contre l'épaulement 15.
Dans le mode de réalisation de pompe repré senté par la fig. 2, l'auto-régulation dépend du rap port qui existe entre, d'une part, la totalité de temps qui s'écoule entre le début de la course descendante du piston principal 1 et le début de sa course ascen dante consécutive et, d'autre part, le temps que le piston auxiliaire 5 met pour accomplir sa course de descente maximum.
Dans ce mode de réalisation, il est ménagé, dans le piston 1, en plus de la gorge 17, deux paires de rainures hélicoïdales diamétrale ment opposées 18 dont l'extrémité supérieure débou che dans la gorge 17 et dont la longueur, en direc tion de l'axe. du piston 1, est égaie à la course de ce piston. Les extrémités inférieures de ces rainures communiquent entre elles par une deuxième gorge 19, ménagée, comme la gorge 17, dans la paroi laté rale du piston 1.
En outre, le piston 1 est entraîné, en plus de son mouvement alternatif axial, en un mouvement rotatif selon la flèche f. Ce mouvement a une vitesse telle, et les rainures hélicoïdales 18 ont dans la surface développée du piston 1 une inclinai- son u telle que, pendant, le mouvement ascendant du piston 1, la communication entre les deux tron çons du conduit 9 soit interrompue par les surfaces du piston 1 qui se trouvent entre deux rainures voi sines (voir le tracé représenté dans la fig. 4 en lignes interrompues de la lumière 9a du conduit 9), tandis que, pendant le mouvement descendant du piston 1,
cette communication est rétablie, d'abord, à l'aide de la gorge 19 et, ensuite, par les rainures 18 dia métralement opposées et se trouvant en regard des lumières 9a, 9b par lesquelles les tronçons du con duit 9 débouchent dans le cylindre 2, ainsi que par les gorges qui réunissent entre elles lesdites rainures, la vitesse axiale de la descente du piston 1 étant choisie de façon appropriée pour maintenir cette com munication pendant tout le mouvement de descente.
Dans le mode de réalisation représenté par la fig. 4, quatre rainures 18 sont espacées angulairement de 90 . Cette pompe monopiston est destinée à ali menter en combustible successivement les cylindres d'un moteur à quatre cylindres.
Le fonctionnement de la pompe représentée par la fig. 2 est tout à fait analogue à celui de la pompe représentée par la fig. 1, à cette différence près que, ici, pour l'auto-régulation, entre en ligne de compte la totalité du temps qui s'écoule entre le début du mouvement descendant et le début du mouvement ascendant consécutif du piston principal 1.
La pompe représentée par la fig. 5 correspond essentiellement à celle représentée par la fig. 1, à cette différence près que, selon la fig. 5, la section libre de l'étranglement 10 est automatiquement variable avec la vitesse du moteur sur lequel est montée la pompe en question, cette section dimi nuant automatiquement avec cette vitesse.
Pour obtenir cette variation de la section libre, on a recours à une disposition susceptible d'être uti lisée isolément et qui consiste à agencer l'une des branches du conduit 9, par exemple la branche 9c, comme cylindre à l'intérieur duquel se déplace un tiroir 20 actionné par un régulateur de vitesse hy draulique et susceptible de faire varier la section libre de l'étranglement 10a prévu dans le conduit 9, ce tiroir 20 comportant une rainure longitudinale 21 (ou un canal longitudinal intérieur) par laquelle s'écoule le liquide devant passer à travers le canal 9, après avoir traversé l'étranglement 10a.
L'extré mité inférieure de la rainure 21 débouche dans une gorge 22 à fond conique 23. L'étranglement 10a est formé entre le fond conique 23 de la gorge 22 du tiroir 20 et la lumière par laquelle le tronçon 9d du canal 9 débouche dans le tronçon 9c de ce même canal. La section libre de cet étranglement dépend ainsi de la position du tiroir 20 à l'intérieur de ce dernier tronçon 9c.
Pour assurer dans toutes les positions du tiroir 20, la communication entre la rainure 21 et le tronçon 9e qui relie le tronçon 9c du canal 9 au compartiment 4b du cylindre auxi liaire 4, il est encore ménagé, dans le tiroir 20, une deuxième gorge 24 dans laquelle débouche l'extré- mité supérieure de la rainure 21. Pour empêcher un mouvement rotatif du tiroir 20 qui pourrait amener la rainure 21 en face du tronçon 9d du conduit 9, il est prévu un ergot 25 qui est en prise avec une rai nure longitudinale 26 ménagée dans la surface du tiroir 20.
On peut se passer de cet ergot 25 si l'on remplace la rainure extérieure 21 par un canal inté rieur longitudinal qui relie les gorges 22 et 24.
Selon une variante, on peut remplacer la rainure 21, ménagée dans le tiroir 20, par une rainure pré vue dans la paroi du cylindre 9c.
Pour déplacer le tiroir 20 longitudinalement dans son cylindre 9c et faire varier ainsi la section libre de l'étranglement 10a, on peut avoir recours à n'im- porte-quel régulateur de vitesse approprié.
Cependant, il est particulièrement avantageux d'avoir recours à un régulateur de vitesse hydrauli que tel que représenté schématiquement par la fig. 5. Ce régulateur comporte une pompe 27 à débit continu telle qu'une pompe à engrenages, cette pompe étant entraînée avec la vitesse qui constitue le facteur de commande pour le déplacement du tiroir 20, vitesse qui, lorsqu'il s'agit de la pompe d'injection d'un moteur, est la vitesse de ce moteur.
Cette pompe 27 aspire dans un réservoir 28 qui peut être le réservoir du combustible, et le refoulement de cette pompe est relié, par un conduit 29, à l'extré mité inférieure du cylindre 9c. De plus, sur le refou lement de cette pompe, il est prévu une fuite étran glée 30 qui est insérée dans un conduit 31 ramenant le liquide refoulé par la pompe 27 dans le réservoir 28.
La section libre de la fuite étranglée 30 est régla ble par un tiroir 32 qui se trouve, d'une part, sous l'action de la pression de refoulement de la pompe 27 amenée sous ce tiroir par un conduit 33 et, d'autre part, sous l'action d'un ressort antagoniste 34, le tout étant agencé de façon telle que la section libre de la fuite 30 augmente lorsque la pression de refou lement de la pompe 27 augmente.
Pour ce qui est du tiroir 20, il se trouve non seulement sous l'action de la pression de refoulement de la pompe 27, mais également sous l'action d'un ressort antagoniste 35 dont la compression est régla ble à l'aide d'une vis 36.
Lorsque la vitesse de rotation de la pompe 27 augmente, la pression, qui est amenée par le conduit 29 sous le tiroir 20, augmente également et ce tiroir se déplace dans un sens pour lequel la section libre de l'étranglement 10a diminue. Lorsque la vitesse de la pompe 27 diminue, au contraire la section libre de l'étranglement 10a augmente.
La variation de la section de la fuite étranglée 30 dans le sens indiqué a pour effet que les augmen tations et diminutions, en fonction de la vitesse de la pompe 27, de la pression de refoulement qui agit sur le tiroir 20 se font plus lentement que si la sec tion de l'étranglement 30 était fixe. On peut ainsi obtenir une constance de la finesse de l'effet de réglage du régulateur qui reste la même dans une grande gamme de vitesses.