EP0851113A1 - Dispositif de réglage angulaire d'un arbre de pompe d'injection de moteur à combustion interne - Google Patents

Dispositif de réglage angulaire d'un arbre de pompe d'injection de moteur à combustion interne Download PDF

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EP0851113A1
EP0851113A1 EP97403019A EP97403019A EP0851113A1 EP 0851113 A1 EP0851113 A1 EP 0851113A1 EP 97403019 A EP97403019 A EP 97403019A EP 97403019 A EP97403019 A EP 97403019A EP 0851113 A1 EP0851113 A1 EP 0851113A1
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EP
European Patent Office
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pulley
injection pump
adjustment device
angular
sleeve
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Withdrawn
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EP97403019A
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German (de)
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Vincent Baron
Eric Charles
Pascal Le Neel
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Renault SA
Original Assignee
Renault SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M39/00—Arrangements of fuel-injection apparatus with respect to engines; Pump drives adapted to such arrangements
    • F02M39/02—Arrangements of fuel-injection apparatus to facilitate the driving of pumps; Arrangements of fuel-injection pumps; Pump drives

Definitions

  • the subject of the present invention is a device for adjusting the angular position of a fuel injection pump shaft intended for equip an internal combustion engine.
  • Injection pumps of combustion engines internal type of those used on engines with compression ignition are mainly of the type volumetric and based on the cam / piston principle.
  • a cam actuated by the pump drive shaft, displaces a piston subjected to the antagonistic action of a return spring so as to charge a quantity predetermined fuel to a given injector.
  • the piston or pistons have roles dispensers or distributors.
  • the shaft drive when the engine is four-stroke, the shaft drive must be driven at half speed engine so as to operate a cylinder injection per cycle, i.e. every two crankshaft turns.
  • the rotation of the pump drive shaft injection is therefore conventionally operated for a four-stroke engine, using the timing belt distribution of the latter.
  • the angular setting of the pump shaft injection usually takes place after immobilized the crankshaft in the neutral position Top of a reference cylinder, by rotating the pulley secured to the shaft until it matches marks carried on the one hand by the belt and on the other hand by the pulley.
  • the angular setting itself then operated by rotating the pump body whose fasteners cooperate with oblong holes, until the distributor the pump corresponding to the reference cylinder in a predetermined position.
  • Such an operation requires an important place as well as a certain flexible pipes.
  • the object of this request is to propose an improvement to the device for adjusting the angular position of the shaft of an injection pump angular internal combustion engine set in rotation with a pulley.
  • the adjustment device angle of a pump drive shaft of injection is characterized in that it comprises a sleeve integral with the drive shaft on which is axially immobilized the pulley and means for adjustments extending between the pulley and the sleeve, these adjustment means which make it possible to operate the angular displacement of the shaft relative to the pulley being made at least in part with materials suitable for low coefficients of friction.
  • the adjustment means consist of a feed ring and a adjustment integral in translation, this ring of adjustment which comprises two series of keys intended to slide in corresponding grooves carried respectively by the pulley and the sleeve, being performed at least as regards the keys with materials suitable for low coefficients of friction.
  • suitable materials incorporate a lubricant in solid form.
  • suitable materials incorporating a lubricant in solid form are based fluorinated polymers such as PTFE.
  • suitable materials are thermoplastics.
  • suitable materials are thermoplastics loaded with glass fibers.
  • angular adjustment device interposed between a pulley 11 intended to cooperate with a toothed belt and the drive shaft 10 of an injection pump not shown, for example of the rotary distributor type comprising a single distributor piston, this piston being both rotated by the shaft drive and moved axially in its housing by a cam plate against the antagonistic action of a return spring, the cam plate also being driven in rotation by the drive shaft.
  • the adjustment device which is the subject of the invention, includes an adapter sleeve 9 made for example in aluminum.
  • the sleeve 9 is secured to the shaft 10 which surrounds it.
  • the coupling in rotation of the sleeve 9 on the shaft 10 is operated using a disk key 4.
  • a nut 5, which is screwed on the axial end threaded from the shaft 10, ensures the axial locking of the sleeve 9.
  • the toothed pulley 11 is mounted free in rotation on corresponding bearing surfaces of the sleeve 9. It is immobilized in axial translation against a radially projecting shoulder of the sleeve 9 to using a flange 8, a hollow screw 7 coming screw inside a threaded bore of the sleeve adapter 9 surrounding the nut 5 and a brake screw 6.
  • Adjusting the angular position of the pulley 11 with respect to the shaft 10 is obtained by adjustment means which make it possible to rotate the shaft 10 relative to the pulley 11 after having immobilized the latter in rotation.
  • These adjustment means consist of two separate rings extending between the sleeve 9 and the pulley 11, these two rings 1 and 3 being integral between them axially but free in rotation one compared to each other.
  • the first ring called advance ring 3 has a single net on its outer surface to cooperate with a thread carried by the central bore in the hub of the pulley 11.
  • This first ring 3 has a projecting annular flange which is received in a corresponding groove carried by the second ring called angular adjustment ring 1.
  • the second ring 1 is made of a material low coefficient of friction, such as TECHNYL which is a PA66 type thermoplastic loaded with glass fibers.
  • This adjustment ring angular 1 comprises coupling means with respectively the pulley 11 and the sleeve 9. These means coupling consist of keys 12, projecting towards the outside of the ring 1, which are intended for slide in corresponding grooves 2 of the toothed pulley 11, and keys 13, projecting towards the inside of the ring 1, which are intended for slide in corresponding grooves 14 of the sleeve 9.
  • This annular ring therefore includes three keys with straight sides 12 regularly distributed on its outer surface which are therefore intended to slide in three grooves 2 corresponding to the toothed pulley 11. These three keys 12 extending inwards by three keys with helical sides 13, which are therefore intended to slide in three helical grooves corresponding 14 machined at the periphery of the sleeve 9.
  • the keys 12, 13 and the corresponding grooves 2, 14 in which they slide are adapted from so that the axial displacement of the ring 1 determines an angular displacement of the drive shaft 10 relative to the pulley.
  • the operation of the adjustment device angular is as follows.
  • the crankshaft not figured from engine being immobilized in a suitable position such that at Top Dead Center of a reference cylinder, we places the toothed belt on the pulley 11 in making the marks carried by the pulley coincide and the belt.
  • This first positioning being carried out the pulley 11 is then immobilized in rotation.
  • an angular adjustment ring 1 made of materials with a low coefficient of friction thus makes it possible to limit the friction between the three keys with helical sides 13 and grooves corresponding fitted at the periphery of the sleeve 9. This reduction in friction limits the wear of the keys 13 and therefore allows the device to keep excellent adjustment precision throughout the engine life, even after many adjustments.
  • the angular adjustment ring 1 according to the invention is therefore made of a material with low coefficient of friction. We can use this fine, all materials meeting the specifications desired mechanical and thermal resistance, which have this characteristic. We can use especially materials that incorporate into their structure itself, a lubricant in solid form, such than a reinforced fluorinated polymer for example a reinforced PTFE of a woven stainless steel frame.
  • the low coefficient of friction of the ring 1 can be obtained by surface treatment, for example by covering it with a coating of NIFLOR.

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Abstract

Dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement (10) de pompe d'injection de moteur à combustion interne calé en rotation avec une poulie (11), caractérisé en ce qu'il comporte un manchon (9) solidaire de l'arbre d'entraínement (10) sur lequel est immobilisée axialement la poulie (11) et des moyens de réglages (3,1) s'étendant entre la poulie (11) et le manchon (9), lesdits moyens de réglage qui permettent d'opérer le déplacement angulaire de l'arbre (10) par rapport à la poulie (11) étant réalisés au moins pour partie avec des matériaux adaptés à faibles coefficients de frottement.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif de réglage de la position angulaire d'un arbre de pompe d'injection de carburant destinée à équiper un moteur à combustion interne.
Les pompes d'injection des moteurs à combustion interne du type de celles utilisées sur les moteurs à allumage par compression sont principalement de type volumétrique et basées sur le principe came/piston. Une came actionnée par l'arbre d'entraínement de la pompe, déplace un piston soumis à l'action antagoniste d'un ressort de rappel de façon à débiter une quantité prédéterminée de carburant vers un injecteur donné. Selon le type de pompe, pompe en ligne ou pompe à distributeur rotatif, le ou les pistons ont des rôles de doseurs ou encore de distributeurs.
Quel que soit le type de pompe d'injection employé, lorsque le moteur est à quatre temps, l'arbre d'entraínement doit être entraíné à la demi-vitesse moteur de manière à opérer une injection par cylindre par cycle c'est-à-dire tous les deux tours vilebrequin. La rotation de l'arbre d'entraínement de la pompe d'injection est donc classiquement opérée pour un moteur à quatre temps, en utilisant la courroie de distribution de ce dernier.
Pour garantir un phasage précis de l'injection du carburant avec le déroulement du cycle moteur dans les différents cylindres du moteur, il est important de caler précisément la position des moyens distributeurs et donc de l'arbre qui les entraíne de la pompe d'injection avec celle du vilebrequin. Tout écart de phasage entre l'arbre et le vilebrequin introduit en effet, des avances ou des retards non désirés dans l'injection du carburant dans les cylindres, qui s'avèrent préjudiciables au fonctionnement du moteur notamment en terme d'émissions de polluants.
Le calage angulaire de l'arbre de la pompe d'injection s'opère généralement, après avoir immobilisé le vilebrequin dans la position Point Mort Haut d'un cylindre de référence, en faisant tourner la poulie solidaire de l'arbre jusqu'à faire correspondre des repères portés d'une part par la courroie et d'autre part par la poulie. Le calage angulaire proprement dit s'opérant ensuite en faisant pivoter le corps de la pompe dont les fixations coopèrent avec des trous oblongs, jusqu'à amener l'organe distributeur de la pompe correspondant au cylindre de référence dans une position prédéterminée. Une telle opération nécessite une place importante ainsi qu'une certaine souplesse des tuyaux.
Une autre méthode plus performante a été mise en oeuvre par la Demanderesse qui consiste à utiliser un dispositif de réglage interposé entre l'arbre de la pompe et la poulie d'entraínement, dispositif qui permet de régler de manière progressive la position angulaire de l'arbre de la pompe par rapport à celle de la poulie sans avoir à faire tourner le corps de pompe.
L'objet de la présente demande est de proposer un perfectionnement au dispositif de réglage de la position angulaire de l'arbre d'une pompe d'injection angulaire de moteur à combustion interne calé en rotation avec une poulie.
Selon l'invention, le dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement de pompe d'injection est caractérisé en ce qu'il comporte un manchon solidaire de l'arbre d'entraínement sur lequel est immobilisée axialement la poulie et des moyens de réglages s'étendant entre la poulie et le manchon, ces moyens de réglage qui permettent d'opérer le déplacement angulaire de l'arbre par rapport à la poulie étant réalisés au moins pour partie avec des matériaux adaptés à faibles coefficients de frottement.
Suivant une autre caractéristique du dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement de pompe d'injection objet de l'invention, les moyens de réglage se composent d'une bague d'avance et d'une bague de réglage solidaires en translation, cette bague de réglage qui comporte deux séries de clavettes destinées à coulisser dans des rainures correspondantes portées respectivement par la poulie et le manchon, étant réalisée au moins en ce qui concerne les clavettes avec des matériaux adaptés à faibles coefficients de frottement.
Suivant une autre caractéristique du dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement de pompe d'injection objet de l'invention, les matériaux adaptés incorporent un lubrifiant sous forme solide.
Suivant une autre caractéristique du dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement de pompe d'injection objet de l'invention, les matériaux adaptés incorporant un lubrifiant sous forme solide sont à base de polymères fluorés tel que du PTFE.
Suivant une autre caractéristique du dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement de pompe d'injection objet de l'invention, les matériaux adaptés sont des thermoplastiques.
Suivant une autre caractéristique du dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement de pompe d'injection objet de l'invention, les matériaux adaptés sont des thermoplastiques chargés en fibres de verre.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif de positionnement d'une poulie d'entraínement à l'extrémité d'un arbre de pompe d'injection selon l'invention ;
  • la figure 2 est une vue de dessus de la bague de réglage représentée à la figure 1 ;
  • La figure 3 est une vue en coupe de la bague de réglage selon la ligne III-III de la figure 2.
    • Conformément aux figures, seules les parties constitutives nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentées. Par ailleurs, pour simplifier la lecture des dessins, les mêmes éléments portent les mêmes références d'une figure à l'autre.
    En se reportant à la figure 1, on a détaillé le dispositif de réglage angulaire interposé entre une poulie 11 destinée à coopérer avec une courroie crantée et l'arbre d'entraínement 10 d'une pompe d'injection non figurée par exemple du type à distributeur rotatif comportant un seul piston distributeur, ce piston étant à la fois entraíné en rotation par l'arbre d'entraínement et déplacé axialement dans son logement par un plateau à cames contre l'action antagoniste d'un ressort de rappel, le plateau à cames étant également entraíné en rotation par l'arbre d'entraínement.
    Le dispositif de réglage objet de l'invention, comprend un manchon adaptateur 9 réalisé par exemple en aluminium. Le manchon 9 est solidarisé à l'arbre 10 qu'il entoure. L'accouplement en rotation du manchon 9 sur l'arbre 10 est opéré à l'aide d'une clavette disque 4. Un écrou 5, venant se visser sur l'extrémité axiale filetée de l'arbre 10, assure le blocage axial du manchon 9.
    La poulie crantée 11 est montée libre en rotation sur des surfaces d'appui correspondantes du manchon 9. Elle est immobilisée en translation axiale contre un épaulement en saillie radiale du manchon 9 à l'aide d'un flasque 8, d'une vis creuse 7 venant se visser à l'intérieur d'un alésage taraudé du manchon adaptateur 9 en entourant l'écrou 5 et d'un frein de vis 6.
    Le réglage de la position angulaire de la poulie 11 par rapport à l'arbre 10 est obtenu par des moyens de réglage qui permettent de faire tourner l'arbre 10 par rapport à la poulie 11 après avoir immobilisé cette dernière en rotation.
    Ces moyens de réglage sont constitués par deux bagues distinctes s'étendant entre le manchon 9 et la poulie 11, ces deux bagues 1 et 3 étant solidaires entre elles axialement mais libres en rotation l'une par rapport à l'autre.
    La première bague dite bague d'avance 3 possède un seul filet sur sa surface extérieure pour coopérer avec un taraudage porté par l'alésage central ménagé dans le moyeu de la poulie 11. Cette première bague 3 comporte un rebord annulaire en saillie venant se loger dans une gorge correspondante portée par la seconde bague dite bague de réglage angulaire 1.
    La seconde bague 1 est réalisée en un matériau à faible coefficient de frottement, comme par exemple du TECHNYL qui est un thermoplastique du type PA66 chargé en fibres de verre. Cette bague de réglage angulaire 1 comprend des moyens d'attelage avec respectivement la poulie 11 et le manchon 9. Ces moyens d'attelage se composent de clavettes 12, en saillie vers l'extérieur de la bague 1, qui sont destinées à coulisser dans des rainures 2 correspondantes de la poulie crantée 11, et de clavettes 13, en saillie vers l'intérieur de la bague 1, qui sont destinées à coulisser dans des rainures 14 correspondantes du manchon 9.
    En se reportant aux figures 2 et 3, on a isolé la bague de réglage angulaire 1. Cette bague annulaire comprend donc trois clavettes à flancs droits 12 régulièrement répartie à sa surface extérieure qui sont donc destinées à coulisser dans trois rainures 2 correspondantes de la poulie crantée 11. Ces trois clavettes 12 se prolongeant vers l'intérieur par trois clavettes à flancs hélicoïdaux 13, qui sont donc destinées à coulisser dans trois rainures hélicoïdales correspondantes 14 usinées à la périphérie du manchon 9. Les clavettes 12, 13 et les rainures correspondantes 2, 14 dans lesquelles elles coulissent sont adaptées de façon que le déplacement axial de la bague 1 détermine un déplacement angulaire de l'arbre d'entraínement 10 par rapport à la poulie.
    Le fonctionnement du dispositif de réglage angulaire est le suivant. Le vilebrequin non figuré du moteur étant immobilisé dans une position adaptée telle qu'au Point Mort Haut d'un cylindre de référence, on met en place la courroie crantée sur la poulie 11 en faisant coïncider des repères portés par la poulie et la courroie. Ce premier positionnement étant réalisé, on immobilise alors la poulie 11 en rotation. On règle alors la position précise du piston de la pompe non figuré, que l'on suit au moyen d'un comparateur, en faisant tourner l'arbre 10, jusqu'à amener ce dernier dans la position souhaitée.
    Pour ce faire, on fait tourner la bague d'avance 3 à l'aide d'une clé adaptée passant par des trous aménagés à travers le flasque 8. La bague 3 se déplace sur le filetage situé à l'intérieur de la poulie crantée 11 et entraíne dans sa translation axiale, la bague de réglage angulaire 1. Le déplacement axial de la bague de réglage angulaire 1, qui est guidée par les rainures droites internes 2 de la poulie 11 immobilisée, entraíne, grâce à ses clavettes à flancs hélicoïdaux 13 logées dans les rainures hélicoïdales correspondantes du manchon 9, le manchon 9 en rotation 13 et par conséquent l'arbre 10.
    L'utilisation d'une bague de réglage angulaire 1 en matériaux à faible coefficient de frottement permet donc de limiter les frottements entre les trois clavettes à flancs hélicoïdaux 13 et les rainures correspondantes aménagées à la périphérie du manchon 9. Cette réduction des frottements limite l'usure des clavettes 13 et permet donc au dispositif de conserver une excellente précision de réglage tout au long de la vie du moteur, même après de nombreux réglages.
    La bague de réglage angulaire 1 selon l'invention est donc réalisée en un matériau à faible coefficient de frottement. On peut utiliser à cette fin, tous les matériaux répondant aux caractéristiques de résistances mécaniques et thermiques souhaitées, qui présentent cette caractéristique. On peut utiliser notamment les matériaux qui incorporent dans leur structure même, un lubrifiant sous forme solide, tel qu'un polymère fluoré armé par exemple un PTFE armé d'une trame inox tissée.
    Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.
    Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.
    Ainsi, le faible coefficient de frottement de la bague 1 peut être obtenu par traitement de surface, en recouvrant par exemple celle-ci d'un revêtement de NIFLOR. De même, il est possible d'utiliser une bague 1 où seules les parties exposées au frottement, comme les clavettes, sont réalisées en un matériau à faible coefficient de frottement ou bien encore recouvertes d'un revêtement à faible coefficient de frottement.

    Claims (6)

    1. Dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement (10) de pompe d'injection de moteur à combustion interne calé en rotation avec une poulie (11), caractérisé en ce qu'il comporte un manchon (9) solidaire de l'arbre d'entraínement (10) sur lequel est immobilisée axialement la poulie (11) et des moyens de réglages (3,1) s'étendant entre la poulie (11) et le manchon (9), lesdits moyens de réglage qui permettent d'opérer le déplacement angulaire de l'arbre (10) par rapport à la poulie (11) étant réalisés au moins pour partie avec des matériaux adaptés à faibles coefficients de frottement.
    2. Dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement (10) de pompe d'injection de moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que d'une part, lesdits moyens de réglage se composent d'une bague d'avance (3) et d'une bague de réglage (1) solidaires en translation, ladite bague de réglage (1) comportant deux séries de clavettes (12;13) destinées à coulisser dans des rainures (2,14) correspondantes portées respectivement par la poulie (11) et le manchon (9) et en ce que d'autre part, ladite bague de réglage (1) est réalisée au moins en ce qui concerne lesdites clavettes (12,13) avec des matériaux adaptés à faibles coefficients de frottement.
    3. Dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement (10) de pompe d'injection de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdits matériaux adaptés incorporent un lubrifiant sous forme solide.
    4. Dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement (10) de pompe d'injection de moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits matériaux adaptés incorporant un lubrifiant sous forme solide sont à base de polymères fluorés tel que du PTFE.
    5. Dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement (10) de pompe d'injection de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdits matériaux adaptés sont des thermoplastiques.
    6. Dispositif de réglage angulaire d'un arbre d'entraínement (10) de pompe d'injection de moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits matériaux adaptés sont des thermoplastiques chargés en fibres de verre.
    EP97403019A 1996-12-31 1997-12-12 Dispositif de réglage angulaire d'un arbre de pompe d'injection de moteur à combustion interne Withdrawn EP0851113A1 (fr)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9616310 1996-12-31
    FR9616310A FR2757899B1 (fr) 1996-12-31 1996-12-31 Dispositif de reglage angulaire d'un arbre de pompe d'injection de moteur a combustion interne

    Publications (1)

    Publication Number Publication Date
    EP0851113A1 true EP0851113A1 (fr) 1998-07-01

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    EP97403019A Withdrawn EP0851113A1 (fr) 1996-12-31 1997-12-12 Dispositif de réglage angulaire d'un arbre de pompe d'injection de moteur à combustion interne

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    EP (1) EP0851113A1 (fr)
    FR (1) FR2757899B1 (fr)

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    FR2989121A1 (fr) * 2012-04-10 2013-10-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Pompe a carburant comportant un moyen d'indexation entre un arbre d'entree et une roue d'entrainement

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    Also Published As

    Publication number Publication date
    FR2757899B1 (fr) 1999-03-19
    FR2757899A1 (fr) 1998-07-03

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