Dispositif pour la régulation, en fonction d'une vitesse, du débit des pompes à mouvement alternatif, notamment du débit des pompes d'injection pour moteurs à combustion interne. La présente invention a pour objet un dispositif pour la régulation, -en fonction d'une vitesse, du -débit des pompes à mouve ment alternatif, notamment du débit.
des pompes d'injection pour moteurs à combus tion interne en fonction, par exemple, de la vitesse de rotation de ces moteurs, ce disposi tif étant caractérisé en ce qu'il comporte une surface baignée dans un liquide, tendant à être déplacée en même temps que le piston de la pompe, et assurant, dès que la vitesse qui tend à lui être imposée pendant une période donnée,du cycle dépasse une certaine valeur, l'aetionnement, pendant le temps de refou lement de la pompe, d'un tiroir ouvrant un passage de décharge, donc arrêtant le refoule ment, d'autant plus tôt dans le cycle de la pompe que la susdite vitesse est plus brande.
La figure unique du dessin .annexé mon tre, à titre d'exemple, en coupe verticale axiale, une pompe d'injection pour moteur à combustion interne pourvue d'une forme d'exécution du dispositif faisant l'objet de l'invention et ayant pour but d'empêcher la vitesse du moteur de dépasser une certaine valeur.
Dans un bâti approprié a, affectant ici la forme d'une chambre étanche communi quant avec l'alimentation en combustible et propre à enfermer tout le mécanisme qui va être décrit, est inséré verticalement et de fa çon telle que le refoulement se fasse par un mouvement de bas en haut,du piston, un corps de pompe b, identique à ceux couramment utilisés, donc présentant, à un niveau appro prié, au moins une lumière d'alimentation c débouchant dans la susdite chambre et pro pre, lors du début de la remontée du piston, à être obturée par ce dernier, afin de provo quer Je début du refoulement.
Il est prévu, pour coagir avec ce corps -de pompe b, un piston d dont la face active est de forme plane. Ce piston d comporte, du côté opposé à sa tête, un prolongement e, cylindrique et coaxial au corps de piston, ledit prolongement étant fait tel que, lorsque le piston se déplace dans le cylindre, lors -du fonctionnement de la pompe, il soit toujours extérieur au corps de pompe b.
Une douille f, enfilée sur le prolongement e, présente à cet effet, en son intérieur, un alésage très exactement ajusté, de façon à permettre un frottement doux étanche sur le dit prolongement.
Un ressort à boudin h repousse le piston d vers son organe de commande constitué par une came g, ce ressort à boudin h prenant ap pui, d'une part et vers le haut, sur le bâti a et, d'autre part et vers le bas, sur une ron delle hl enfilée sur le piston d, cette rondelle s'appuyant elle-même contre un épaulement i ménagé :à la base du piston d, donc à -la nais sance -du prolongement e.
Le corps du piston<I>d</I> est percé d'un canal<I>j</I> débouchant, par l'une -de ses extrémités, sur la face active dudit piston et aboutissant, par son autre extrémité, @à au moins une lumière k ménagée sur la paroi du prolongement e coagissant avec la douille f, la position :de cette lumière étant déterminée ainsi qu'il sera indiqué plus loin.
Il est prévu, enfin, une surface tendant à être déplacée en même temps que le piston de la pompe, cette surface étant telle, et étant reliée -de manière elle-même telle, à la susdite douille, que, sous l'effet -du freinage hydrau lique qu'elle subit de la part du -carburant qui emplit le bâti a, donc qui la baigne, elle assure, dès que la vitesse qui tend û lui être imposée pendant une période donnée du cycle dépassa une certaine valeur, un déplacement relatif de la douille par rapport au prolonge ment e du piston, amenant la découverte de 1a lumière k, donc ouvrant un passage de dé charge et arrêtant le refoulement d'autant plus tôt, dans le cycle, que la susdite vitesse est plus. grande.
Selon la nature du mouvement imprimé au piston d -de la pompe, oir peut être amené à choisir que la période du cycle, pendant la- quelle la vitesse imposée -à la masse utilisée agit pour assurer le réglage, se trouve corres pondre soit à @la période pendant laquelle le piston monte (temps de refoulement), soit à la période pendant laquelle le piston descend (temps d'aspiration). Théoriquement, il y a en effet avantage, pour la précision du ré glage, à choisir celle de ces deux périodes pendant laquelle les vitesses du piston sont les plus grandes.
Or, si la majorité des com mandes donnent, pendant la montée du pis ton, des vitesses suffisantes pour obtenir un bon réglage, il se peut qu'on soit amené à en établir d'autres qui donnent une montée du piston avec des vitesses insuffisantes et que l'on se trouve alors contraints d'utiliser, pour le réglage, les périodes pendant lesquelles le piston descend.
Si l'on suppose, tout d'abord, que l'on désire établir un dispositif de réglage faisant intervenir les vitesses obtenues lors -de la montée -du piston, soit qu'il est prévu, pour commander la pompe, une came tournante dont on peut .déterminer le profil à. volonté, soit une came oscillante dont le mouvement commandant le refoulement .soit assez brus que, le idispositif sera alors établi comme on peut le voir au .dessin.
La douille f @à une surface f' transversale à l'axe de ladite douille et qui est constituée par une embase portée par la douille f elle- même.
Cette surface a la forme d'un disque de diamètre supérieur à celui de la rondelle h, et ce -disque est fixé de façon talle -à la douille f que, lorsque cette dernière est remontée au maximum, la surface f 1 vient au contact .de 1a rondelle h'.
La surface f1 comporte un rebord cylin- dxique f2 susceptible de venir .emboîter avec jeu la rondelle h', l'ensemble de ladite ron delle et de la surface f 1 étant tel que lorsque ces organes, baignant dans un liquide, sont repoussés, même brutalement, l'un vers l'au tre, le liquide interposé entre eux fasse frein hydraulique et évite le choc Les parois de la chambre, :
dans laquelle est appelée à se mouvoir la surface f', ont des formes telles qu'il subsiste entre elle et le re- rebord f2 un passage de section appropriée, soit constante, soit variable selon la position de la douille f.
Lorsque le piston d est en place dans sou corps de pompe et la douille f en place .sur le prolongement e, un ressort à boudin l tend à maintenir ladite douille appliquée contre la rondelle h,' formant butée, la rondelle la' étant disposée, par rapport à la douille f, du même côté que la tête du piston d. Le ressort à boudin 1 prend appui, .d'une part et vers le bas, sur le bâti a -et, d'autre part et vers le haut, sur la surface f'.
Le ressort 1 s'appuie sur le bâti a par l'intermédiaire d'un appui m susceptible d'être déplacé de bas en haut ou de haut en bas afin de permettre de régler la compres sion du ressort 1.
A cet effet, l'appui m a la forme d'un pis ton susceptible de coulisser verticalement dans le bâti, les coulissements désirés de ce piston étant assurés par un pignon n -dont l'axe traverse la paroi du bâti et qui engrène avec une crémaillère taillée dans la paroi du piston <I>m,
</I> Vaxe du pignon <I>n</I> portant bien en tendu un levier de commande susceptible d'être immobilisé à volonté dans autant de positions qu'on le désire Des moyens permettent le réglage -de la section de passage offerte au liquide entre la ehambre supérieure située au-dessus de la surface f' et la chambre inférieure.
Dans cer taines formas ,d'exécution, ces moyens peuvent consister en un dispositif propre à faire va rier l'espace existant entre le rebord f z et les parois avoisinantes. Dans le dispositif repré senté, ces moyens consistent en un by-pass " o susceptible d'être obturé plus ou moins com- plètement par un pointeau o' réglable à vo lonté.
Entre lesdites chambres supérieure et in férieure est établi un dispositif facilitant le passage du liquide vers la chambre supérieure (donc quand la surface f1 descend), ce dispo sitif consistant en un simple by-pass p com portant un clapet p' empêchant ou ralentis sant le passage du liquide vers la chambre inférieure. Ce by-pass p pourrait d'ailleurs, bien entendu, être combiné au by-pass o, par exemple en remplaçant le pointeau os par des moyens empêchant plus ou moins la ferme ture complète du clapet pi.
La lumière k est disposée en un endroit qui est déterminé de la façon suivante: La compression du ressort 1, la valeur de la surface f', ainsi que les diverses sections -de passage offertes au liquide, ayant été ju dicieusement choisies, si l'on suppose la pompe en fonctionnement sur un moteur tour nant à une vitesse très faible par rapport au maximum admis (par exemple à la moitié de la vitesse maximum), le liquide pourra facile. ment passer de la chambre supérieure à la chambre inférieure et la douille f restera constamment collée contre sa butée supé rieure.
Si, maintenant, la vitesse -du moteur croît progressivement, les vitesses instantanées du piston d aux divers instants du refoulement croissant en conséquence, on conçoit qu'il ar rivera un moment à partir duquel, lors de la remontée du piston, le freinage hydraulique s'exerçant sur la surface f' amènera la douille <I>f</I> àdécoller d'avec l'épaulement<I>i</I> pour ne le rejoindre qu'en fin de refoulement, voire pen dant la red.escente du piston d, la valeur du décollement croissant avec la vitesse -de ro tation du moteur.
Se basant sur ces considérations, il sera facile de déterminer, même expérimentale ment, l'endroit où il faudra placer la lumière k pour que, lorsque le moteur tend à s'em baller, cette lumière :soit ,découverte assez tôt, par la paroi de l'alésage de la douille f, pour que, le combustible repoussé par .le piston pouvant alors s'échapper par nette lumière, le refoulement de la pompe soit interrompu à un instant tel que le moteur ralentisse par suite de la diminution de l'injection.
Bien entendu l'interruption de l'injection, déterminée par l'ouverture de la lumière k, aura lieu d'autant plus tard que le ressort 1 sera plus comprimé et,que le pointeau o' sera plus ouvert; ce qui fait que, grâce au dispo sitif permettant de faire monter ou descen- ,dre l'appui wz, ainsi qu'audit pointeau, on pourra faire varier la vitesse maximum du moteur.
Le dispositif comprend encore une butée propre à arrêter, lors de la remontée vers le haut, .la douille f à un niveau maximum, tel que, lors -de la course ultérieure du prolon gement e, la lumière 7e se trouve\ -découverte, ce qui fixe un maximum absolu à l'injection.
Ce dispositif est constitué par un élément cylindrique r porté par le bâti a dans son in térieur, de façon telle que son bord inférieur se trouve ïà l'aplomb du rebord f= de la sur face f1 et puisse faire butée pour ladite sur face f 1 à l'instant désiré.
Cette butée est réglable en hauteur afin de permettre de régler la marche du moteur. Ce réglage pourrait se faire, par exemple, comme pour l'appui m. Dans le dispositif re présenté, ce réglage est possible par le fait que l'élément r est vissé dans le bâti et peut être bloqué en position voulue par resserrage du bâti par un boulon s à l'aplomb du vis sage de l'élément r.
Vers .le bas, la chambre intérieure du bâti est fermée par un poussoir t coulissant de façon étanche dans un guide u, ledit pous soir étant directement attaqué par la came g.
Si l'on suppose, maintenant, que l'on dé sire établir un dispositif -de réglage faisant intervenir les accélérations obtenues lors -de la descente du piston, on pourra interposer. entre la surface f' et la .douille<I>f,</I> un système .tel que, lors de .la .descente -du piston, la sur- %.face f1 subisse, par rapport à la douille f, un décalage dépendant de la vitesse et que, lors -de la remontée du piston, .ce décalage se maintenant au moins .en partie, et la surface <I>f 1</I> rencontrant une butée,
la douille<I>f</I> décou vre les lumières lc d'autant plus tôt que ledit décalage est plus important.
Dans l'un et l'autre -des cas venant d'être envisagés, on pourra avantageusement prévoir un conduit reliant directement la chambre si tuée au-dessous -de la surface f aux lumières d'alimentation c. Grâce à cette disposition, pendant la descente du piston de la pompe, il se produira une alimentation sous pression de cette dernière par suite de la surpression tem poraire due à da descente de la surface f'.
Ensuite de quoi, on obtient, quel que soit le mode de réalisation adopté, un dispositif dont le fonctionnement ressort très .clairement de ce qui a été dit plus haut et qui présente, par rapport aux dispositifs déjà existants, de nombreux avantages, notamment du fait de sa simplicité et de sa robustesse.
On conçoit qu'un dispositif tel que décrit, faisant intervenir un freinage hydraulique, susceptible -de mettre en aeuvre des efforts importants, sera peu sensible aux frottements existant entre la douille et le prolongement e.
Dans le cas des mwlticylindres, munis de dispositifs tels que décrits, les différences existant, pour ce frottement, entre les .di verses pompes auront donc une influence né gligeable sur le réglage et on pourra, par exemple, régler les divers cylindriques en dé plaçant simultanément, ià la main ou par un régulateur centrifuge; les divers pointeaux o'.
Device for regulating, as a function of speed, the flow rate of reciprocating pumps, in particular the flow rate of injection pumps for internal combustion engines. The subject of the present invention is a device for regulating, -depending on a speed, the -flow rate of reciprocating pumps, in particular the flow rate.
injection pumps for internal combustion engines as a function, for example, of the speed of rotation of these engines, this device being characterized in that it comprises a surface bathed in a liquid, tending to be moved at the same time time that the piston of the pump, and ensuring, as soon as the speed which tends to be imposed on it during a given period, of the cycle exceeds a certain value, the aeration, during the discharge time of the pump, of a slide opening a discharge passage, therefore stopping the delivery, the earlier in the pump cycle as the aforesaid speed is higher.
The single figure of the appended drawing shows, by way of example, in axial vertical section, an injection pump for an internal combustion engine provided with an embodiment of the device forming the subject of the invention and intended to prevent the engine speed from exceeding a certain value.
In a suitable frame a, here in the form of a sealed chamber communicating with the fuel supply and suitable for enclosing the entire mechanism which will be described, is inserted vertically and in such a way that the discharge is effected by a movement from bottom to top of the piston, a pump body b, identical to those currently used, therefore having, at an appropriate level, at least one supply port c opening into the aforesaid chamber and clean, at the start of the rise of the piston, to be closed by the latter, in order to cause the start of the discharge.
To coact with this pump body b, a piston d, the active face of which is of planar shape, is provided. This piston d comprises, on the side opposite its head, an extension e, cylindrical and coaxial with the piston body, said extension being made such that, when the piston moves in the cylinder, during operation of the pump, it is either always outside the pump body b.
A bush f, threaded on the extension e, has for this purpose, inside it, a very exactly adjusted bore, so as to allow a soft sealed friction on the said extension.
A coil spring h pushes the piston d towards its control member constituted by a cam g, this coil spring h taking support, on the one hand and upwards, on the frame a and, on the other hand and towards the bottom, on a ron delle hl threaded on the piston d, this washer resting itself against a shoulder i provided: at the base of the piston d, therefore at the birth of the extension e.
The body of the piston <I> d </I> is pierced with a channel <I> j </I> opening, by one -of its ends, on the active face of said piston and ending, by its other end , @ at least one slot k provided on the wall of the extension e coacting with the socket f, the position: of this slot being determined as will be indicated below.
Finally, a surface is provided which tends to be moved at the same time as the pump piston, this surface being such, and being connected - in such a way, to the aforesaid bush, that, under the effect - of the hydraulic braking that it undergoes from the fuel which fills the frame a, therefore which bathes it, it ensures, as soon as the speed which tends to be imposed on it during a given period of the cycle exceeds a certain value, a relative displacement of the sleeve with respect to the extension of the piston, bringing about the discovery of the lumen k, therefore opening a discharge passage and stopping the discharge all the earlier, in the cycle, as the aforesaid speed is higher. big.
Depending on the nature of the movement imparted to the piston of the pump, it may be necessary to choose that the period of the cycle, during which the speed imposed on the mass used acts to ensure the adjustment, is to correspond either to @the period during which the piston rises (delivery time), i.e. the period during which the piston goes down (suction time). Theoretically, there is in fact an advantage, for the precision of the adjustment, in choosing the one of these two periods during which the speeds of the piston are the greatest.
However, if the majority of the commands give, during the rise of the uppermost, speeds sufficient to obtain a good adjustment, it may be necessary to establish others which give a rise of the piston with insufficient speeds. and that we are then forced to use, for the adjustment, the periods during which the piston goes down.
If it is assumed, first of all, that it is desired to establish an adjustment device involving the speeds obtained during the rise of the piston, or that it is provided, to control the pump, a rotating cam whose profile can be determined at. will, or an oscillating cam whose movement controlling the repression. is sudden enough that the device will then be established as can be seen in the drawing.
The sleeve f @ has a surface f 'transverse to the axis of said sleeve and which is constituted by a base carried by the sleeve f itself.
This surface has the shape of a disc with a diameter greater than that of the washer h, and this -disc is fixed in such a way -to the sleeve f that, when the latter is raised to the maximum, the surface f 1 comes into contact .of the washer h '.
The surface f1 comprises a cylindrical rim f2 capable of coming to fit the washer h 'with play, the assembly of said ring delle and of the surface f 1 being such that when these members, bathed in a liquid, are pushed back, even suddenly, one towards the other, the liquid interposed between them acts as a hydraulic brake and avoids the impact The walls of the chamber,:
in which the surface f 'is called upon to move, have shapes such that there remains between it and the flange f2 a passage of appropriate section, either constant or variable depending on the position of the sleeve f.
When the piston d is in place in its pump body and the bush f in place .on the extension e, a coil spring l tends to keep said bush applied against the washer h, 'forming a stop, the washer la' being disposed , in relation to the bush f, on the same side as the piston head d. The coil spring 1 is supported, on the one hand and downwards, on the frame a -et, on the other hand and upwards, on the surface f '.
The spring 1 rests on the frame a by means of a support m capable of being moved from bottom to top or from top to bottom in order to allow the compression of spring 1 to be adjusted.
For this purpose, the support has the shape of an udder capable of sliding vertically in the frame, the desired sliding of this piston being provided by a pinion n -whose axis passes through the wall of the frame and which meshes with a rack cut into the wall of the piston <I> m,
</I> Pinion shaft <I> n </I> carrying well in tension a control lever capable of being immobilized at will in as many positions as desired Means allow the adjustment of the passage section offered to the liquid between the upper chamber located above the surface f 'and the lower chamber.
In certain execution forms, these means may consist of a device suitable for making the space existing between the flange f z and the neighboring walls go. In the device shown, these means consist of a bypass "o capable of being closed more or less completely by a needle o" adjustable as desired.
Between said upper and lower chambers is established a device facilitating the passage of the liquid towards the upper chamber (therefore when the surface f1 descends), this device consisting of a simple bypass p comprising a valve p 'preventing or slowing down the passage of liquid to the lower chamber. This bypass p could, moreover, of course, be combined with the bypass o, for example by replacing the bone needle by means which more or less prevent complete closing of the valve pi.
The light k is placed in a place which is determined as follows: The compression of the spring 1, the value of the surface f ', as well as the various sections of passage offered to the liquid, having been judiciously chosen, if the 'it is assumed that the pump is operating on an engine running at a very low speed compared to the maximum allowed (for example at half the maximum speed), the liquid will be easy. move from the upper chamber to the lower chamber and the sleeve f will remain constantly stuck against its upper stop.
If, now, the speed of the motor increases progressively, the instantaneous speeds of the piston d at the various instants of delivery increasing accordingly, it is conceivable that there will be a moment from which, during the ascent of the piston, hydraulic braking exerting on the surface f 'will cause the sleeve <I> f </I> to take off from the shoulder <I> i </I> to join it only at the end of the discharge, or even during the red .descent of the piston d, the value of the separation increasing with the rotational speed of the engine.
Based on these considerations, it will be easy to determine, even experimentally, the place where it will be necessary to place the light k so that, when the motor tends to get carried away, this light: that is, discovered early enough, by the wall of the bore of the sleeve f, so that, as the fuel pushed by the piston can then escape by a clear lumen, the delivery of the pump is interrupted at such an instant that the motor slows down as a result of the reduction in injection.
Of course the interruption of the injection, determined by the opening of the light k, will take place all the later as the spring 1 is more compressed and the needle o 'will be more open; which means that, thanks to the device allowing the support wz to be raised or lowered, as well as the needle valve, the maximum speed of the motor can be varied.
The device also comprises a stopper capable of stopping, during the ascent upwards, the socket f at a maximum level, such that, during the subsequent stroke of the extension e, the 7th light is found \ -discovered, which fixes an absolute maximum at the injection.
This device is constituted by a cylindrical element r carried by the frame a in its interior, so that its lower edge is located in line with the edge f = of the surface f1 and can act as a stop for said surface f 1 at the desired time.
This stop is adjustable in height in order to adjust the running of the engine. This setting could be done, for example, as for the m support. In the device shown, this adjustment is possible by the fact that the element r is screwed into the frame and can be locked in the desired position by tightening the frame by a bolt s directly above the screw of the element r .
Downwards, the internal chamber of the frame is closed by a pusher t sliding in a sealed manner in a guide u, said pous evening being directly engaged by the cam g.
If we now suppose that we want to establish an adjustment device involving the accelerations obtained during the descent of the piston, we can interpose. between the surface f 'and the. socket <I> f, </I> a system. such that, during .the .descent -du piston, the surface-% .face f1 undergoes, with respect to the socket f, an offset depending on the speed and that, during the ascent of the piston, .this offset is maintained at least. in part, and the surface <I> f 1 </I> meeting a stop,
the <I> f </I> socket discovers the lights lc the sooner the said offset is greater.
In either case - of the cases just considered, it is possible to advantageously provide a duct directly connecting the chamber if killed below the surface f to the supply ports c. Thanks to this arrangement, during the descent of the piston of the pump, there will be a supply under pressure of the latter as a result of the temporary overpressure due to the descent of the surface f '.
Then, we obtain, whatever the embodiment adopted, a device whose operation emerges very clearly from what has been said above and which has, compared to already existing devices, many advantages, in particular the made of its simplicity and robustness.
It will be understood that a device as described, involving hydraulic braking, capable of implementing significant forces, will be insensitive to the friction existing between the sleeve and the extension e.
In the case of mwlticylinders, provided with devices as described, the differences existing, for this friction, between the various pumps will therefore have a negligible influence on the adjustment and it is possible, for example, to adjust the various cylinders by moving simultaneously, either by hand or by a centrifugal regulator; the various needles o '.