CH272379A - Dispositif d'injection de moteur à combustion interne. - Google Patents

Description

  Dispositif d'injection de moteur à combustion interne.    Cette invention a     pour    objet un dispositif  d'injection de combustible de moteur à com  bustion interne, comprenant une pompe à pis  ton plongeur commandé par un piston moteur  actionné dans un sens par un fluide de com  mande et dans l'autre par un ressort..  



  Ce dispositif est caractérisé selon l'inven  tion, en ce que les deux pistons susdits for  ment un ensemble se     déplaçant.    d'une seule       pièce,    et en ce due le piston de la. pompe  constitue en     même    temps un tiroir comman  dant la communication entre le     cylindre    de  la pompe et l'injecteur de façon à inter  rompre 1e refoulement du combustible vers  l'injecteur avant la fin de la course de refou  lement,

   le tout étant agencé de façon que       l'ensemble    des pistons soit     ftleiné    par       un    coussin de combustible contenu dans  le cylindre de la pompe à la fin de la course  correspondant au refoulement de la pompe et  par     tut        coussin    de fluide de commande con  tenu dans une chambre du     cylindre    dans le  quel travaille le piston moteur à la fin de la  course     correspondant,    à l'aspiration de la       pompe.     



  Le dessin représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution du dispositif selon l'in  vention.  



  La     fig.    1 est une coupe longitudinale de  cette forme d'exécution.  



  La     fig.    2 est une vue de détail d'une va  riante.    Les     fig.    3 à 7 sont des figures schémati  ques représentant le fonctionnement du pis  ton de la pompe de cette forme d'exécution.  



  Le dispositif représenté fonctionne sous  l'action des gaz contenus dans la chambre de  combustion du moteur qu'il alimente en com  bustible. Il comprend un corps 10 qui con  tient dans sa partie supérieure     (fig.    1) une  pompe à. combustible et dans sa     partie    infé  rieure les organes moteurs actionnant cette  pompe. De cette façon, la partie supérieure  est refroidie par le combustible arrivant à la  pompe. A l'intérieur du corps 10 se trouve  fixée une bague 11 solidaire d'un manchon de  guidage 22 et constituant une butée pour un  ressort 12 qui porte sur un piston moteur 13  se déplaçant dans un cylindre comprenant.

    une paroi latérale constituée par la paroi du  corps 7.0 et un fond     constitué    par un bouchon  15 vissé dans l'extrémité du     corps    10. Le bou  chon est muni d'un orifice central 15a par  lequel la chambre de travail     l.-1    du cylindre  du piston moteur 13 communique     avec    la  chambre de combustion     du    moteur à combus  tion interne. A travers l'orifice     15a    fait sail  lie, quelle que soit la position du piston 13, un  prolongement conique 16 de ce piston<B>13</B> qui  porte à son extrémité un injecteur 17.

   La  pompe à combustible présente un piston plon  geur 19 qui est en une pièce avec le piston  moteur 13 et est constitué par un prolonge  ment axial de ce piston 13. Un canal de  refoulement 18 aboutissant, à l'injecteur 17      traverse le prolongement 16 et le piston 13  et s'étend     axialement    dans le piston 19. Une  goupille de guidage 20 s'étend entre la jupe  du piston 13 et sa tige et pénètre dans une  fente 21 pratiquée dans le manchon 22 pour  empêcher l'ensemble des     pistons    13 et 19 de  tourner pendant son     déplacement.     



  Un tampon élastique 23 est situé dans  l'espace compris entre la jupe     du    piston 13  et la tige de ce dernier et     constitue    un moyen  de sécurité pour arrêter l'ensemble mobile en       fin    de course de refoulement et ainsi empê  cher qu'il ne se détériore.  



  Entre la bagne 11 et un collier fileté 29  est serré un manchon 24 logé dans le corps  10 et     muni    de portées 25 prenant appui sur  le corps 10 et .de     lumières    26 constituant une  communication entre un raccord d'alimenta  tion en     .combustible    27 et une chambre annu  laire 28 formée dans le manchon 24.  



       Dans    le manchon 24 est engagé le cylin  dre 30 de la pompe à combustible dans lequel  le piston plongeur 19 se déplace. Ce cylindre  peut être déplacé     ang-zlairement    autour de  son axe au moyen d'un levier 31 fixé à une  tête 32 qui est goupillée au     cylindre    30 en  33. Un écrou 34, vissé sur     l'extrémité    supé  rieure du     cylindre    30 et sur la tête 32, porte  sur le manchon 24 et maintient une bride 35  du cylindre contre l'extrémité inférieure du  manchon.

   Une lumière d'admission de com  bustible 36 relie la     chambre    28 et le cylindre,  et un canal de refoulement 37, pratiqué dans  la paroi du cylindre de la pompe, sert à relier  la chambre de travail de ce cylindre au canal  de refoulement 18 -par l'intermédiaire d'une  gorge 43 ménagée clans le piston plongeur.  Une     lumière    de décharge 38 est aussi. pra  tiquée dans le cylindre 30 juste     au-dessous     du niveau de la lumière d'admission 36. Un  conduit de purge 39 est pratiqué .dans la  tête 32, il est normalement fermé par un  bouchon 40.  



  Le piston plongeur 19 présente une tête  munie d'une arête hélicoïdale 41. On voit       ainsi    qu'en déplaçant. le cylindre 30     angu-          lairement    par rapport au piston 19, la posi  tion du point de la course de refoulement en    lequel la lumière d'admission 36 est recou  verte par ce piston peut être modifiée. De  cette façon, on peut faire varier la quantité  de combustible fourni à l'injecteur et le  moment du début de l'injection. Le canal 18  communique à son extrémité supérieure avec  un canal transversal 42 s'ouvrant dans la  gorge 43.  



  Le fonctionnement du dispositif décrit     est     1e suivant:  Lorsque l'ensemble mobile formé par le  piston moteur 13 et le piston plongeur 19 se  trouve à la fin de sa. coursé de rappel et  ainsi au début de la. course d'injection, la.  pression à l'intérieur de la chambre de travail  14 augmente lentement. avec la pression dans  la chambre de     combustion    jusqu'à ce que la.

    force exercée par le ressort 12 soit     surmontée.     Le     piston    moteur 13 et le piston plongeur 19  commencent alors la     course    de refoulement, le  piston 19     se,déplaçant    à partir de la     position     représentée à la     fig.    3 jusqu'à, ce que l'arête  hélicoïdale 41 de la tête du piston 19     recouvre     la lumière     d'admission    36     (fig.    4), point au  quel l'injection de combustible commence, le  combustible étant chassé par le canal de re  foulement 37, une lumière 47, la gorge 43 et.

         à,    travers le canal transversal 42, le canal de  refoulement 18 et une soupape à bille 48 pour  parvenir à l'injecteur 17.  



  L'injection de combustible continue jus  qu'à ce que la gorge 43 découvre la     lumière     de décharge 38 communiquant avec     l'espam     28     (fig.    5) mettant ainsi les canaux 37 et 18  en communication avec cette lumière. Ceci a.  pour résultat de faire tomber la pression à  l'intérieur des canaux de refoulement 18 et  37 et du cylindre de pompe et l'injection  s'arrête.  



  Le mouvement vers le liait de     l'ensemble     des     pistons    se poursuivant, le bord     inférieur     de la gorge 43 recouvre la lumière 47     (fig.    6)  de     façon    que le     combustible    soit enfermé dans  le     cylindre    et le canal de refoulement 37 et  constitue un coussin     h@-draulique    freinant la  fin de la     course    de refoulement de l'ensemble  des pistons. De cette manière, l'ensemble des  pistons n'est pas soumis à un choc     violent'    en      fin de course.

   (Dans le cas où le cylindre  serait vide, l'ensemble des pistons est arrêté  par le contact du tampon élastique 23 avec  l'extrémité du manchon 22 solidaire de la  bague 11).  



  L'ensemble des pistons est alors au début  de la course de rappel.  



  Lorsque la     pression    à l'intérieur de la  chambre de combustion diminue, les gaz  s'échappent de la chambre de travail 14 par  l'orifice central 15a, la section de     passage    di  minuant.     progressivement    au fur et à mesure  du déplacement.     de    l'ensemble des pistons. De  cette façon, il se forme dans la chambre de  travail     un        coussin    de gaz qui freine l'en  semble des pistons qui vient finalement. s'arrê  ter doucement contre la butée 45 à l'extré  mité de sa course de rappel.  



  Pendant la course de rappel, un vide se  forme dans le cylindre de pompe et le com  bustible est aspiré dans ce dernier par la lu  mière 36 et aussi quelque peu par la lumière  de décharge 38 et le canal 37 jusqu'à ce que  la lumière de décharge 38 soit fermée par la  tête du piston 19.  



  Au moment du départ, le cylindre de  pompe peut être rempli en ouvrant le bou  chon 40 et en injectant, du combustible par  les lumières     d'admission    36 par gravité ou       sous    pression en permettant à l'air de s'échap  per par le conduit de purge 39.  



  La     fig.    7 représente une position du cylin  dre 30 pour laquelle aucune injection n'a lieu,  l'arête hélicoïdale de la tête du piston 19 ne  recouvrant pas la lumière     d'admission    36  avant que la lumière de décharge 38 soit<B>dé-</B>  couverte.  



  La variante représentée à la fi-. 2 com  prend une soupape à     aiguille    50 présentant  une tige plus large 51 et montée à l'intérieur  de la tête 32, qui présente une légère modifi  cation par rapport. à la tête 32 du dispositif  de la     fig.    1. La soupape à aiguille 50 est  normalement appliquée contre un siège entou  rant un orifice d'échappement 52 faisant. com  muniquer le cylindre de pompe et. le canal 37,  par un     ressort.    53, dont la tension peut être    réglée à l'aide d'une vis butée 54. Pour le  reste, cette variante est identique au dispo  sitif représenté à, la     fig.    1.

   Grâce à la sou  pape 50, le combustible ne peut pas être  fourni à l'injecteur avant que la pression  dans le cylindre soit     suffisante    pour surmon  ter l'action du ressort 53.     Lorsque    la soupape  50 est. dégagée de l'orifice 52, la     pression    du  combustible agit sur l'extrémité de la tige  plus large 51 et.     assure    un soulèvement rapide  de la soupape.  



  Le     dispositif    représenté est de construc  tion simple et compacte, les risques de dété  rioration de l'ensemble des     pistons    sont consi  dérablement. réduits du fait de l'amortisse  ment hydraulique prévu à l'extrémité de la       course    d'injection du combustible et. à l'étran  glement de l'écoulement des gaz pour régler  la course de retour.    Les dimensions du piston 13 et de la  chambre de travail 14 doivent être très soi  gneusement déterminées pour obtenir le fonc  tionnement le plus favorable.  



  Ainsi, par exemple, pour     assurer    l'amor  tissement efficace de l'ensemble des pistons  à l'extrémité de sa course de rappel et en  même temps pour assurer la communica  tion entre la chambre de travail 14 et la  chambre de combustion du moteur alimenté  par le dispositif, dans toutes les conditions de  fonctionnement, on a trouvé que lorsque le  piston 13 se trouve à l'extrémité de sa course  de rappel (position dans laquelle sa face infé  rieure porte contre l'épaulement 45 constitué  par le bouchon 15), la     surface    libre de     Pori-          fice        15a    doit.

   de     préférence    être comprise       entre        le        0,5        et        les        2%        de        la        siuface        du        piston.     Il n'est alors pas     nécessaire    d'utiliser des  moyens auxiliaires pour supprimer la tension  du     ressort-12    au     moment    du départ. Grâce à.

    la forme conique dit prolongement. 16, la sec  tion de l'orifice     15a        augmente    pendant la  course de refoulement, de façon que la pres  sion à l'intérieur de la chambre 14     augmente     rapidement pendant la période d'injection.  Les meilleurs résultats sont     obtenais    si le pro  longement conique 16 du dispositif décrit      présente une conicité     comprise    entre 6,25 et       251/o.     



  On a aussi trouvé que l'espace     mors;    de la  chambre de     travail    14, c'est-à-dire le volume  qu'a cette chambre lorsque les     pistons    se trou  vent à la fin de la course de     rappel,    qui a  un effet déterminant sur la température des  gaz à     l'intérieur    de ladite chambre, sur la  vitesse de déplacement de     l'ensemble    des pis  tons et sur l'effet     d'amortissement    de ce der  nier à     l'extrémité    de sa course de rappel, doit  de préférence être compris entre les 5 et les       601/o    du volume balayé par le piston mo  teur 13.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif d'injection de combustible de moteur à combustion interne, comprenant une pompe à piston plongeur commandé par un piston moteur actionné dans un sens par un fluide de commande et dans l'autre par un ressort, caractérisé en ce que les deux pis tons forment un ensemble se déplaçant d'une seule pièce, et en ce que le piston de la pompe constitue en même temps un tiroir comman dant la communication entre le cylindre de la pompe et l'injecteur,

   de façon à interrom pre le refoulement du combustible vers l'in jecteur avant la fin de la course de refoule ment, le tout étant agencé de façon que l'en semble des pistons soit freiné par un coussin de combustible contenu dans le cylindre de la pompe à la fin de la course correspondant au refoulement de cette pompe et par un coussin de fluide de commande contenu dans une chambre du cylindre dans lequel travaille le piston moteur à la fin de la course corres pondant à l'aspiration de la pompe. <B>SOUS-REVENDICATIONS:</B> 1.

   Dispositif selon la revendication, dans lequel le piston moteur est déplacé par le fluide de commande dans le sens correspon dant au refoulement .de la pompe, caractérisé en ce que ce piston moteur présente un pro longement conique coopérant avec un orifice pratiqué dans la paroi du cylindre de ce pis ton moteur et servant à l'introduction et à l'évacuation du fluide de commande dans et hors de la chambre de travail de ce cylindre, ce prolongement obturant progressivement cet orifice pendant la course correspondant.

   à l'aspiration de la pompe de manière à étran gler progressivement le passage disponible pour l'écoulement du fluide de commande et provoquer ainsi la formation dans cette cham bre de travail du coussin de fluide freinant l'ensemble des pistons à la fin de sa course correspondant à l'aspiration de la pompe. 2. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ce prolongement conique présente une conicité comprise entre 6,25 et 251/o. 3.

   Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit orifice présente une section libre com- prise entre 0,5 et 2% de la surface du piston moteur, lorsque l'ensemble des pistons est à la fin de sa. course correspondant à l'aspira tion de la pompe. 4. Dispositif selon la revendication et la.

   sous-revendication 1, caractérisé en ce que lorsque l'ensemble des pistons se trouve à la fin -de la course correspondant à l'aspiration de la pompe, la chambre de pression du cylindre du piston moteur a un volume com pris entre 5 et 60 % du volume balayé par ce piston moteur. 5. Dispositif selon la revendication et la.

   sous-revendication 1, caractérisé en ce que ledit orifice de la chambre de travail relie cette chambre à la chambre de combustion du moteur alimenté par le dispositif, de manière que le piston moteur de ce dernier soit actionné par du gaz provenant de cette chambre de combustion, le prolongement du piston moteur du dispositif portant l'injec teur à son extrémité et faisant saillie hors de l'orifice quelle que soit la position de l'en semble des pistons. 6.

   Dispositif selon la- revendication, carac térisé en ce que le piston de la pompe pré sente au moins une creusure disposée de façon à établir une communication entre le conduit reliant le cylindre de la pompe à l'injecteur et une lumière de décharge avant la fin de la course de refoulement pour faire tomber la pression dans ce conduit et interrompre ainsi l'injection de combustible. 7. Dispositif selon la. revendication et la.

   sous-revendication 6, caractérisé en ce que ledit conduit comprend deux tronçons dont l'un est relié au cylindre de la pompe et l'autre à l'injecteur, le tout étant, agencé de faon que pendant, la course de refoulement la creusure du piston de la pompe fasse d'abord communiquer ces deux tronçons de conduit. pour l'injection de combustible, et mette ensuite ces deux tronçons de conduit. en communication avec la lumière de décharge, après quoi la communication entre le tronçon de conduit relié au cylindre et la lumière de décharge est interrompue afin que da combus tible soit enfermé dans le cylindre de la. pompe pour former le coussin de combustible. 8.

   Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape, chargée par un res sort commandant l'écoulement du combustible dans le conduit reliant le cylindre de la pompe à, l'injecteur, un mécanisme permet tant de modifier la tension de ce ressort. 9. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 5, caractérisé en ce que le cylindre de la pompe peut être déplacé angu- lairement par rapport à son piston, qui est. conformé de façon que le point de la course de refoulement en lequel une lumière d'aspi ration de combustible est recouverte par ce piston dépende de la position angulaire de ce cylindre par rapport à ce piston. 10.

   Dispositif selon la, revendication, carac térisé en ce que le piston de la pompe et le piston moteur sont en une seule pièce, le piston de la pompe étant formé par un pro- lonmement axial du piston moteur.