FR2541378A1 - Injecteur de carburant - Google Patents

Abstract

L'INVENTION VISE UN INJECTEUR 4 DE CARBURANT DANS LEQUEL UN PLONGEUR DISPOSE DANS UN FUT, POUSSE ET SOULEVE POUR DISTRIBUER DU CARBURANT, EST ENTRAINE PAR UN VILEBREQUIN 50. CET INJECTEUR PERMET D'ACCROITRE REMARQUABLEMENT LA PRESSION ET LE DEBIT D'INJECTION.

Description

Injecteur de carburant.

La présente invention concerne un injecteur de carburant

pour moteur à allumage par compression.

Dans les dispositifs usuels connus d'injection de l'art antérieur, du type à injecteur unitaire ou par saccade, un plongeur est soulevé par la rotation d'un arbre à came pour comprimer et envoyer le carburant pour l'injecter ainsi

par un gicleur dans une chambre de combustion du moteur.

Dans cette structure de l'art antérieur cependant, la pres-

sion et le débit de l'injection sont nécessairement faibles aux faibles vitesses du moteur de sorte que les performances et le rendement thermique du moteur aux faibles vitesses,

ne sont pas satisfaisantes.

Afin d'améliorer le rendement de combustion, de raccourcir la période d'injection de carburant et d'accroître le degré isochorique en vue d'améliorer le rendement thermique sur toute la gamme des vitesses de rotation, et toute la gamme des charges, il est nécessaire d'accroître la pression et le débit d'injection Il est cependant difficile d'utiliser les dispositifs ci-dessus pour accroître la pression et le

débit d'injection.

Pour résoudre ce problème, on a développé plusieurs disposi-

tifs d'injection de carburant du type à accumulation dont certains ont une valeur pratique mais n'ont cependant pas

été utilisés communément.

Une des raisons de ceci est que bien qu'un dispositif d'in-

jection de carburant du type à accumulation n'utilisant pas de surpresseur est de construction simple et de prix bas, il y a une pression de surface entre la came et le galet' qui rend difficile d'élever la pression-d'injection jusqu'à 1000 atmosphères De plus, bien qu'un dispositif d'injection des carburants à accumulation du type à surpresseur puisse injecter du carburant à haute pression pendant une courte période de temps par commande électronique, il est d'un prix élevé et de pauvre stabilité en raison de sa structure compliquée. Dans les dispositifs d'injection de carburant connus, le plongeur est toujours entraîné par coopération de la came et d'un galet de came Par suite, le contact entre la came et le galet est de type linéaire de sorte que la contrainte

de Hertz sur la zone de contact linéaire est accrue en fonc-

tion de l'accroissement de la pression d'injection jusqu'à ce que les surfaces de contact de la came et du galet lâchent

finalement en raison de la fatigue Ceci arrête le développe-

ment des dispositifs d'injection qui engendrent des pressions

élevées à des débits d'injection élevés.

C'est donc un objet de l'invention de réaliser un injecteur de carburant à haute pression qui engendre des pressions

d'injection de carburant sensiblement plus élevées.

Un autre objet de la présente invention est de réaliser un injecteur de carburant qui peut être facilement adapté pour être utilisé sur les moteurs Diesel à vitesse lente et

moyenne mais aussi à vitesse élevée.

La présente invention réalise un injecteur de carburant du type à accumulation dans lequel l'injection d'un carburant est amorcé par une chute de la pression dans un passage de carburant, d'unepompe d'injection de carburant du type à non accumulation à une chambre d'accumulation et est arrêtée

par une chute de la pression dans la chambre d'accumu-

lation, et dans lequel le plongeur de la pompe d'injection

est entraîné au moyen d'un mécanisme à manivelle.

L'invention est particulièrement utile quand on l'applique

à un injecteur de carburant du type à distribution.

Un injecteur de carburant destiné à un moteur Diesel est intrinsèquement de structure compliquée et nécessite des pièces usinées à grande précision parce qu'il véhicule du carburant sous pression élevée et par conséquent il est très coûteux et ajoute considérablement au prix du moteur Diesel.

A cet égard, un injecteur de carburant du type à distribu-

tion présente l'avantage qu'il comporte un plus petit nombre de pièces et est léger, petit et non coûteux Cependant, un

tel injecteur doit délivrer le carburant à chacun des cylin-

dres sur un cycle du moteur, de sorte qu'un mécanisme d'en-

traînement à plongeur constitué d'une camed'un galet sui-

veur et d'un ressort, entraînés à une vitesse élevée en correspondance avec le nombre des cylindres du moteur est soumis à un degré de contrainte élevé Par conséquent, la pression d'injection doit être limitée de façon que son

application aux injecteurs de carburant de type à distribu-

tion par entraînement par came soit effectivement limité au moteur Diesel de type à chambre auxiliaire dans lequel

la haute pression d'injection n'est pas nécessaire.

La situation actuelle est que les moteurs Diesel de type à chambre auxiliaire sont progressivement remplacés par les injecteurs de carburant du type à injection directe

en raison du rendement thermique plus élevé de ces derniers.

Ainsi, en vue d'améliorer encore le rendement thermique des moteurs Diesel du type à injection directe, des efforts ont été faits pour élever la pression et le débit d'injection

de façon à raccourcir-la période d'injection.

Cependant, jusqu'à maintenant, aucun moteur Diesel du type à injection directe capable de fonctionner à la pression d'injection de hauteur désirée (par exemple 2000 atm) n'est disponible commercialement en raison du prix élevé

et de la fiabilité non satisfaisante.

La présente invention réalise un injecteur de carburant du

type à distribution qui-peut distribuer et délivrer un car-

burant à une pression d'alimentation aussi haute que 2000 atmosphères aux différents cylindres d'un moteur au moyen

d'un plongeur et qui est léger, petit, peu coûteux et hau-

tement fiable. La présente invention réalise donc un injecteur de carburant pour moteur à allumage par compression comprenant une pompe d'injection de carburant comportant une soupape anti

retour disposée dans un passage de carburant à haute pres-

sion communiquant avec un fût dans lequel est ajusté un plongeur; et une soupape d'injection de carburant du type

à accumulation comprenant une soupape d'injection de carbu-

rant ayant une soupape à aiguille dont l'ouverture est com-

mandée par la pression du carburant et par un ressort et une lumière d'injection qui est ouverte et fermée par ladite soupape à aiguille, et une chambre d'accumulation disposée

dans une partie dudit passage de carburant à pression éle-

vée pour que ladite soupape à aiguille soit ouverte par une chute de la pression dans ledit passage de carburant à haute pression pour amorcer ainsi, l'injection du carburant et est fermée par une chute de la pression dans ladite chambre d'accumulation pour arrêter ainsi l'injection de carburant, ledit plongeur étant entraîné par un vilebrequin et une

bielle de transmission.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au

cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'ex-

emple non limitatif, en regard des dessins ci-joints et

qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réa-

lisée. Sur les dessins

la figure i est une vue en élévation représentant un injec-

teur de carburant et un entraînement par manivelle;

la figure 2 a est une vue en coupe d'un injecteur de carbu-

rant; -

la figure 2 b est une vue à plus grande échelle de la soupape de commande représentée sur la figure 2 a; la figure 3 est une vue en coupe de l'entraînement de l'injecteur; la figure 4 est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation de l'injecteur et de l'entraînement

la figure 5 est une vue en coupe d'un injecteur de carbu-

rant du type à distribution entraîné par manivelle; la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 5; la figure B-B de la la figure forme de la figure C-C de la la figure D-D de la la figure l 7 est une vue en coupe prise suivant la ligne l figure 5; B 8 est une vue en coupe d'une partie d'une autre réalisation de l'injecteur; B 9 est une vue en coupe prise suivant la ligne l figure 8; 3 10 est une vue en coupe prise suivant la ligne l figure 8; et, 11 est un graphique représentant la relation entre le lieu géométrique du mouvement de la lumière latérale, la position relative de la face en glissement de la pièce réglable et le réglage de temps et de débit

de l'injection.

Sur la figure 1, un piston 2 est logé dans un bloc cylindre 1 ayant une face supérieure munie d'une culasse 3 dans laquelle est formée la lumière d'injection d'un injecteur

de carburant 4 du type à accumulation.

En se référant à la figure 2, l'injecteur 4 comprend une pompe d'injection 4 A et une soupape d'injection 4 B du type à accumulation qui est connectée à l'extrémité aval de la

pompe et équipée d'une soupape d'injection 4 b.

Dans la soupape d'injection 4 B du type à accumulation, un filet formé dans l'extrémité supérieure d'un écrou 6 est vissé sur un filetage formé sur l'extrémité inférieure d'un e fourreau 5 de lapompe d'injection 4 A Dans l'écrou 6, est monté de façon étanche un organe de soupape de commande 7,

une entretoise 8, un cylindre d'accumulation 9, une entre-

toise 10 et un organe de soupape à aiguille 11 qui sont disposés dans l'ordre énuméré. L'organe de soupape à aiguille 11 est formé à son extrémité aval avec une lumière d'injection lia dont l'ouverture et la

fermeture sont commandées par coopération du siège de sou-

pape sur la paroi interne de l'extrémité aval de l'organe de

soupape et la face de soupape d'une soupape à aiguille 12.

La soupape à aiguille 12 a sa moitié supérieure ou partie de diamètre plus large adaptée dans l'organe de soupape à aiguille 11 de façon à être mobile axialement A l'extrémité supérieure de la partie de plus grand diamètre est fixée

une portée 13 de ressort sur laquelle est monté élastique-

ment un ressort 14.

L'organe de soupape à aiguille 11 comporte un passage de carburant lia qui est en communication avec un espace 15 entourant la circonférence extérieure d'une partie de

plus petit diamètre de la soupape à aiguille.

L'entretoise 10 comporte également un passage de carburant 1 ia qui a sa partie supérieure en communication avec une chambre d'accumulation 16 dans le cylindre d'accumulation 9 et sa partie inférieure en communication avec le passage lia. L'entretoise 8 comporte des passages 8 b et 8 c pour assurer

une communication entre un passage de carburant 8 a qui com-

munique avec le côté pressionatmosphérique de la soupape à aiguille 12 et la chambre d'accumulation 16 L'entretoise 8 à son extrémité inférieure porte contre une extrémité du

ressort 14.

Le passage de carburant 8 a est en communication avec un passage de carburant 7 a de l'organe de soupape de commande

7 et avec des passages de carburant 7 b et 7 c branchés sur -

ce passage 7 a Ce passage 7 a communique en outre avec un passage de carburant 5 a du fourreau 5 De plus, les pas-

sages de carburant 8 a, 7 a et 7 b sont réalisés pour commu-

niquer avec le côté pression atmosphérique de la soupape à aiguille 12 et une soupape de commande de fin d'injection

17 est disposée entre ces passages et-le passage de carbu-

rant 8 b communiquant avec la chambre d'accumulation 16 La soupape de commande de fin d'injection 17 a sa partie de plus grand diamètre adaptée dans l'organe de soupape de

commande 7 de façon à pouvoir se déplacer verticalement.

La face 17 a de cette soupape de commande est sollicitée vers le bas par un ressort de compression 18 qui est disposé

dans le fourreau 5, et l'entretoise 8 agit comme une butée.

Comme représenté sur la figure 2 B, de plus, cette face de soupape peut venirquand elle est soulevéeen butée contre

le siège de soupape 7 d de l'organe de soupape de commande 7.

Entre le passage 7 c et le passage 8 c, est fixée à l'organe de soupape de commande 7, une soupape de contrôle 20 qui est autorisée à bloquer l'écoulement du carburant du passage 8 c vers le passage 7 c par action d'un ressort de compression

19 logé dans l'entretoise 8 De plus, le carburant s'écou-

lant des faces de glissement de l'organe de soupape de com-

mande 7 et de la soupape de commande 17 de fin d'injection est renvoyé au côté pression atmosphérique au moyen d'un passage de retour 22 en communication avec une lumière latérale 21 dans la pompe d'injection 4 A. On va maintenant décrire la structure interne de la pompe

d'injection de carburant 4 A Une soupape 24 anti-

retour, pour empêcher toute fuite tout en étant adaptée avec jeu dans un organe de soupape d'aspiration 23

peut fonctionner comme soupape de retenue grâce à un res-

sort de compression 25 et a sa tête de soupape réglée par

l'action d'une butée 26.

De plus, le plongeur 28 est adapté de façon à pouvoir glis-

ser dans un fût 27.

Dans le fût 27 est interposéeentre une entrée de carburant 29 et un passage de carburant 30,une soupape de retenue 31 qui a pour fonction une action anti-retour au moyen d'un ressort de façon à bloquer le flux inverse de carburant du passage 30 vers l'entrée 29 Le fût 27 est formé avec

la lumière latérale 21 dans sa partie médiane et le pas-

sage de retour de carburant 22 empêche l'établissement d'unex contre pression dans la soupape de commande 17 pour renvoyer le carburant depuis cette soupape par la lumière de retour 32 vers un réservoir de carburant (non représenté) ou l'entrée 29 Soit l'entrée de carburant 29 et la lumière de retour 32 soit cette lumière de retour et l'atmosphère, doivent être convenablement empêchés de fuir au moyen d'un joint torique

ou analogue.

A titre d'exemple, le fût 27 et l'organe de soupape anti-retour 23 sont montés dans la paroi 5 au moyen d'un

filetage 33.

Le plongeur 28 ayant la même construction que ceux du type Bosch, comporte un passage 28 a L'alimentation en carburant par l'injecteur se termine quand la face 28 b entaillée du plongeur 28 communique avec la lumière latérale 21, ce qui a pour effet que le refoulement ultérieur de carburant

par la tête du plongeur est effectué par la lumière laté-

rale et par la lumière de retour de carburant 32.

Une tige de réglage 34 est logée de façon à pouvoir glisser dans le fourreau 5 et comporte une crémaillère 34 a qui est en contact d'engrenage avec un pignon 28 c formé sur le

plongeur 28.

A titre d'exemple, la position de la tige de réglage 34 est déterminée par équilibre avec la pression d'huile, qui est communiquée par une entrée 36 de pression d'huile et agit contre la force d'un ressort 35, ce qui détermine la durée d'injection. Pour la structure du mécanisme d'entraînement du plongeur 28 de l'injecteur, on va maintenant se référer à la figure 3 Un crosse 37 qui est logée de façon à pouvoir se déplacer verticalement dans la partie creuse de l'extrémité supérieure du fourreau 5 a une de ses extrémités connectée au plongeur 28 de façon libre en rotation et son autre extrémité fixée à un axe 38 A cet axe 38, est connectée par un coussinet 40 l'extrémité inférieure d'une biellette 39 dont l'extrémité supérieure est connectée par un coussinet 41 et un axe 42 à l'extrémité gauche d'un culbuteur 43 Ce culbuteur 43 est articulé,au moyen d'un coussinet 44 qui y est fixé 1 à un arbre de culbuteur 46 qui est fixé dans une console 45 faisant saillie de la culasse 3 (qui est représentée sur

la figure 1) et porte à son autre extrémité un axe 47.

Sur cet axe 47, est montée au moyen d'un coussinet 48 l'ex-

trémité supérieure d'une bielle de connexion 49 qui a son extrémité inférieure articulée sur un vilebrequin 51 au moyen de paliers 52 et 53, le vilebrequin étant excentrique par rapport à l'axe d'un arbre à came 50 pour actionner les soupapes d'admission et d'échappement, comme représenté sur la figure 1 Les paliers 52 et 53 sont fixés à la bielle

49 par un capuchon 54 fixé au moyen de boulons 55 -

Le fonctionnement de l'injecteur selon la présente invention

va maintenant être décrit.

Le carburant est envoyé par l'entrée 29, la soupape de rete-

nue 31 et le passage 30 dans une chambre du fût 27.

En synchronisme avec le mouvement descendant du plongeur 28 à partir de son point mort haut, la soupape de retenue 31 est fermée de sorte que la pression dans la chambre s'élève, la soupape anti-retour d'aspiration 24 est poussée vers le

bas et le carburant est pompé vers lespassag E S 5 a, 7 a et 8 a.

A ce moment, la soupape 17 de commande de fin d'injection est poussée vers le bas par le ressort 18 et a sa surface de soupape 17 a écartée du siège de soupape 7 d de l'organe de soupape de commande 7, comme représenté sur la figure 2 B

de sorte qu'elle est ouverte.

Le carburant envoyé dans le passage 7 a est ensuite pompé

dans le passage 7 b, la soupape 17 de commande de fin d'in-

jection et le passage 8 b à l'intérieur de la chambre d'accu-

mulation 16.

Le carburant est un fluide compressible, comme il est bien connu dans la technique, de sorte qu'il est emmagasiné dans lachambre d'accumulation 16 tandis que son volume se réduit

lorsque la pression s'élève.

Quand la pression dans la chambre d'accumulation 16 atteint

un certain niveau, par exemple 1000 atm, la soupape de com-

mande de fin d'injection 17 est poussée vers le haut en comprimant le ressort 18, de sorte que la surface de soupape 17 a est amenée en contact avec le siège de soupape 7 d et

bloque la communication entre les passages 7 b et 8 b.

Ensuite, la soupape de retenue 20 est ouverte de sorte que le carburant ayant suivi les passages 7 a et 8 c est comprimé et accumulé sous une pression plus élevée dans la chambre

d'accumulation, cette pression étant appliquée par les pas-

sages de carburant 1 Oa et lia à la partie inférieure de la

soupape à aiguille 12.

Le carburant dans le passage 8 a, comme dans la chambre d'ac-

cumulation 16, est à pression élevée, et celle-ci est appli-

quée à la face supérieure de la partie de plus grand diamètre 1 i 1

de la soupape à aiguille Dans cet état, la force du res-

sort 14 plus la pression multipliée par la surface de la partie de plus grand diamètre de la soupape à aiguille est

égale à la pression poussant vers le bas la soupape à ai-

guille 12, et la pression multipliée par la section de la partie de plus grand diamètre de la soupape à aiguille moins la surface de la partie de plus petit diamètre de la soupape à aiguille est égale à la force poussant vers le haut la soupape à aiguille 12, de sorte que la surface de soupape est forcée en contact avec le siège de soupape ce

qui empêche le carburant de fuir par la lumière d'injec-

tion lia.

Comme le moteur continue à tourner, le plongeur 28 est en-

core poussé vers le bas jusqu'à ce que la pression maximum

du côté haute pression du système d'injection au débit d'in-

jection maximum atteigne jusqu'à 2000 atm.

A ce moment, la communication entre le passage 28 a et la lumière latérale 21 est établie par la surface entaillée 28 b du plongeur 28 Le carburant à haute pression s'écoule par le passage 28 a jusqu'à ce qu'il déborde par la lumière

latérale 21 dans la lumière de retour 32.

A ce moment, la soupape anti-retour 24 se ferme et la pres-

sion dans les passages 5 a, 7 a et 8 a chute brusquement par suite du fonctionnement de cette soupape de sorte que la pression sur le côté pression atmosphérique poussant vers le bas la partie de plus grand diamètre de la soupape à aiguille

12 disparaît.

Cependant, la surface de soupape continue à être appliquée sur son siège, tandis que la soupape 17 de commande de fin d'injection est poussée vers le haut parce que la pression

est égale ou supérieure à 1000 atm par exemple de sorte que -

le carburant haute pression dans la chambre d'accumulation 16 est empêché par la soupape de retenue 20 de s'écouler en

arrière dans les passages 5 a, 7 a et 8 a.

A ce moment, la force de la pression exercée sur la soupape à aiguille (la surface de la partie de plus grand diamètre moins la surface de la partie de plus petit diamètre) pous- se la soupape à aiguille 12 'contre la force du ressort de compression 14,ce qui établit entre la surface de soupape

et le siège un intervalle par lequel le carburant est injec-

té de la lumière d'injection lia dans la chambre de combus-

tion du moteur En fonction du déroulement de l'injection -

du carburant, la pression du carburant ayant été comprimé dans la chambre d'accumulation 16 continue à chuter à 1000

atm par exemple Alors la soupape 17 de commande de fin d'in-

jection est poussée vers le bas et s'ouvre, comme représenté

sur la figure 2 B De sorte que le carburant dans la chambre-

d'accumulation 16 s'écoule par les passages 8 b et 7 b dans

les passages 7 a et 8 a.

A ce moment, la soupape anti-retour 24 est à son état fermé

de sorte que le carburant ne peut pas s'écouler de la lu-

mière latérale 21 et le passage de carburant 8 a prend na-

turellement la même pression que celle de la chambre d'ac-

cumulation 16, laquelle pression est appliquée au côté pression atmosphérique à la partie supérieure de la soupape à aiquille, ce qui ferme brusquement cette soupape à aiguille 12. Ainsi, conformément à la présente invention, au moyen de la soupape 17 de commande de fin d'injection, des pressions

égales sont appliquées à la fois au côté supérieur et infé-

rieur de la soupape à aiguille 12 simultanément à l'ouverture de cette soupape de commande 17, de sorte que la soupape à aiguille 12 est accélérée vers le siège de soupape llb

par la force du ressort 14 sans être influencée par la pres-

sion de la chambre d'accumulation 16 Ainsi, il est possible

* d'accroître la vitesse de fermeture de la soupape pour rac-

courcir la période d'injection de carburant, ce qui produit

un débit d'injection plus élevé.

L'organe d'entraînement du plongeur 28 va maintenant être décrit Comme représenté sur la figure 1, le maneton 51 provoque le mouvement alternatif de la bielle 49 pendant la rotation de l'arbre à came 50 de sorte que le culbuteur 43 suit les mouvements de l'extrémité inférieure de la bielle

49 pour basculer autour de l'arbre 46 Le mouvement de balan-

cier du culbuteur 43 fait monter et descendre la crosse 37 au moyen de la biellette 39 pour entraîner le plongeur 28

qui a la possibilité de tourner par rapport à la crosse 37.

Quand le maneton 51 tourne à partir du point mort bas vers le point mort haut, par rotation de l'arbre 50, la bielle 49 monte et ce mouvement est transmis par l'axe 47 au culbuteur 43 de sorte que celui-ci tourne en sens contraire

des aiguilles d'une montre autour de l'axe 46.

Par suite, l'axe 42 à l'autre extrémité du balancier est

déplacé vers le bas pour pousser la crosse 37 par l'inter-

médiaire de la biellette 39 et de l'axe 38.

Le plongeur 28 connecté à la crosse 37 élève la pression du carburant dans le fût 27 pendant qu'il se déplace vers le bas et ouvre la soupape anti retour 24, ce qui pompe

le carburant dans le passage 8 a.

La pression est appliquée à la face supérieure de la sou-

pape à aiguille 12, ce qui ouvre la soupape à aiguille et

la soupape de retenue 20.

Quand le maneton 51 continue à tourner, le plongeur 28 con-

tinue à descendre pour accroître la pression dans le passage 8 a, ce qui pompe le carburant dans le passage 7 c, la soupape de retenue 20 et le passage 8 c jusqu'à ce qu'il soit accumulé

dans la chambre d'accumulation 16.

Quand le maneton 51 continue à tourner pour approcher le point mort haut, le plongeur 28 continue à descendre de sorte que sa surface rainurée passe devant la lumière latérale 21 pour ouvrir le passage entre la lumière latérale 21

et l'intérieur du fût 27 par le passage 28 a.

Comme la lumière latérale 21 communique par l'entrée de carburant 32 avec le côté basse pression, le carburant dans

le fût 27 s'écoule par là.

A ce moment, la soupape anti-retour 24 se ferme et fait chuter la pression dans le passage 8 a par son mouvement de retour.

Le carburant sous haute pression dans la chambre d'accumu-

lation 16 est bloqué par la soupape de retenue 20 de sorte

qu'il ne peut pas s'écouler dans le passage 8 a.

Quand la pression dans le passage 8 a chute, la pression ap-

pliquée dans la partie inférieure de la soupape à aiguille 12 par le passage lia soulève et ouvre la soupape à aiguille 12 contre la force du ressort 14, ce qui injecte le carburant

par-la lumière lia.

Simultanément à l'injection du carburant, la pression dans la chambre d'accumulation tombe de sorte que la soupape à aiguille se ferme pour arrêter l'injection quand la force du

ressort 14 dépasse la pression appliquée sur la partie infé-

rieure de la partie à aiguille.

Quand le maneton 51 continue à tourner au-delà du point mort

haut, vers le point mort bas, le plongeur 28 se déplace régu-

lièrement pour approcher le point mort bas Alors, l'extré-

mité supérieure du plongeur ouvre la lumière latérale 21 de façon que le carburant est aspiré pour préparer le cycle

d'opération suivant.

Les coussinets 40,41,44 et 48 de la figure 3, le palier 52 (représenté sur la figure 1) ou les axes correspondants 38, 42, 46 et 47 ou le maneton 51 sont conçus et calibrés pour que lapression de surface qu'ils reçoivent soit environ 300 atm quand le plongeur 28 comprime le carburant à 2000 atm, et sont réalisés pour garantir une résistance sûre à de telles pressions La pression d'injection peut

être élevée, si c'est nécessaire, en augmentant les propor-

tions du système d'entraînement de la pompe.

Une autre forme de réalisation d'un ensemble de pompes d'in-

jection 4 Aa qui est connecté au moyen d'une canalisation

haute-pression à la soupape d'injection 4 b de type à accu-

mulation représentée sur la figure 2 va maintenant être

décrite en se référant à la figure 4.

Une caractéristique de l'ensemble 4 Aa est qu'il comporte un plongeur 56 entraîné au moyen d'un vilebrequin 60 par une bielle 59 qui est montée rotative sur l'axe 58 d'une crosse 57 Pour le reste, la structure de la pompe d'injection 4 Aa est la même que celle du type Bosch ou que

la pompe d'injection 4 A représentée sur la figure 2 A l'ex-

trémité la plus étroite de la bielle 59, est fixé un coussi-

net qui sert de palier à l'axe 58 L'extrémité la plus large est montée à rotation au moyen d'un palier sur le maneton 61 du vilebrequin, et une chape 62 y est fixée

par des boulons 63 Le plongeur 56 est déplacé alternative-

* ment vers le haut et le bas par la rotation de l'arbre 60 et l'ensemble pompe 4 Aa est connecté par une canalisation haute pression 64 avec le passage de carburant 8 a de la soupape d'injection 4 B du type à accumulation, au moyen

d'un raccord 65.

Dans le fonctionnement de l'ensemble pompe à injection 4 Aa, la soupaped'injection du type à accumulation 4 B fonctionne de la même façon que dans la forme de réalisation de la figure 2 et a la même structure que celle du type Bosch

à l'exception du mécanisme d'entraînement du plongeur 56.

La pompe d'injection 4 Aa fonctionne de la même façon que l'in-

jecteur représenté sur la figure 2 de sorte que la crosse 57 et le plongeur 56 sont déplacés vers le haut et vers le bas -par la rotation de l'arbre 60 pour envoyer du carburant à haute pression par la canalisation 64 à la soupape 4 B-d'in-

jection à accumulation -

Dans la structure ainsi décrite, le débit d'injection de

l'injecteur de type à accumulation est déterminé exclusi-

vement par la pression dans la chambre d'accumulation et par le diamètre de la lumière d'injection et n'est pas

dépendant de la vitesse du plongeur.

Par conséquent, le plongeur peut être entraîné par un mé-

canisme à manivelle et sa vitesse varie de façon sinusoi-

dale.

En outre, le système d'entraînement du plongeur de la pré-

sente invention est du type à transmission positive et ne

nécessite pas de ressort évitant ainsi le risque d'une rup-

ture du ressort par contrainte ou par pompage La confection et la fabrication de l'injecteur à haute pression ayant une

capacité d'injection identique peut être facilitée en adop-

tant le plongeur qui est le moins sujet aux fuites et qui

a un petit diamètre.

Confomément à la présente invention, le système d'entraîne-

mentdu plongeur n'a aucune partie en contact ponctuel ou liné-

aire et comme le plongeur est entraîné par un vilebrequin et

non par une came, l'injection à haute pression peut-être réa-

lisée sans utiliser d'élévateur de pression, de sorte que

l'injection peut être simplifiée.

L'injecteur de type à distribution auquel on peut appliquer un entraînement par manivelle va maintenant être décrit en

se référant aux figures 5 à 11.

Comme représenté sur la figure 5, un corps 101 et un fût 102 sont connectés par plusieurs boulons 103 Dans le corps 101, ayant une bride 104 pour le montage sur le moteur, est disposé un arbre d'entraînement 107 qui est monté rotatif au moyen de paliers 105 et 106.

L'arbre d'entraînement 107 porte sur son extrémité extéri-

eure un pignon 108 qui est entraîné avec un rapport de réduction prédéterminé par le vilebrequin (non représenté) du moteur A son autre extrémité interne, est fixé un pignon d'entraînement conique 113 au moyen de paliers 109 et 110, et de boulons 111 Ce pignon conique 113 est porté par un

palier 112 qui est fixé au fût 102.

Un pignon cônique intermédiaire 114 engrène à angle droit

avec le pignon 113 Ce pignon 114 est porté par des roule-

ments 117 et 118 dans un support 116 qui est monté dans le

corps 101 au moyen de plusieurs boulons 115.

Un pignon cônique 119 d'accélération est monté dans le corps

au moyen de roulements 120 et 121 qui entourent l'arbre d'en-

traînement 107 Le pignon conique 119 engrène avec le pignon cônique intermédiaire 114 pour entraîner celui-ci-en direction

opposée à celle de l'arbre d'entraînement 107.

Un vilebrequin 122 est porté par l'arbre d'entraînement 107

à angle droit par rapport à l'axe de celui-ci dans des pa-

liers simples 123 et 124 Le vilebrequin 122 porte à une de ses extrémités un pignon conique entraîné 122 qui engrène avec le pignon cônique 119 Par suite, le vilebrequin 122 tourne horizontalement, comme représenté sur la figure 5, par rotation de l'arbre 107 et autour de son axe par-action

des pignons coniques 119 et 125.

Une bielle 126 a son extrémité large articulée sur le maneton 127 du vilebrequin 122, comme représenté sur les figures 5 et 7, et son extrémité étroite connectée par un axe 129 à la crosse 128, quiest montée de façon à pouvoir glisser

et tourner dans le fût 102, pour limiter ainsi la révolu-

tion de la crosse 128 et transmettre la révolution de l'arbre d'entraînement 107 à la crosse 128 pour déplacer celles-ci alternativement. Un plongeur 130 est formé avec une rainure de distribution 131 à sa périphérie supérieure et avec un alésage 132 en

son centre Cet alésage 132 comporte à son extrémité infé-

rieure une lumière latérale 132 a L'extrémité inférieure du plongeur 130 est fixée à la crosse 128 Le plongeur 130 glisse dans l'alésage 135 d'un fût 134 qui est fixé sur le fût 102 au moyen de plusieurs boulons 133 Une pièce de réglage 137 est insérée ans une chambre 136 qui est

formée transversalement à l'alésage 135.

Dans le fût 134,sont formés à des distances égales, des

passages d'alimentation d'huile 138 a à 138 b en nombre corres-

pondant au nombre des cylindres du moteur ( 4 dans ce cas) comme représenté en détail sur la figure 6 Ces passages d'alimentation d'huile 138 a à 138 b sont connectés à des gicleurs d'injection de carburant non représentés montés

sur les cylindres correspondants.

La pièce de réglage 137 comporte sur sa surface latérale un trou 139 orienté à angle droit par rapport au plongeur , comme représenté sur la figure 5 Dans ce trou est insérée l'extrémité arrondie 141 a d'un levier de réglage 141 qui est monté rotatif sur le fût 102 au moyen d'un axe 140, de sorte qu'un levier 142 fixé à une extrémité de cet axe déplace la pièce de réglage 137 vers le haut ou vers le bas au moyen du levier de réglage 141 pour ajuster la durée

d'injection de carburant de la manière suivante.

Spécifiquement, une extrémité du levier 142 est connectée par une tringle 143 à un levier 146 d'une régulateur 145

qui répond à la vitesse de rotation du pignon conique intermé-

diaire 114 correspondant à la vitesse de rotation du moteur et à la position d'un levier de réglage de sortie 144 Par suite, les mouvements du régulateur 147 sont transmis par

le levier 146 et la tringle 143 au levier 142, d'o il ré-

sulte que la pièce de réglage 137 est déplacée vers le haut

et vers le bas pour faire varier la distance entre la lumi-

ère latérale 132 dudit plongeur 130 et la surface d'extrémité inférieure 137 a de la pièce de réglage 137 pour régler la

durée d'injection.

Une canalisation de carburant 147 établit une communication

entre un réservoir de carburant non représenté et le régu-

lateur 145 Le carburant est mesuré par le régulateur 1,45 en fonction de la position du levier de réglage 141 et de la vitesse de rotation du moteur de sorte-que le carburant mesuré est délivré par une canalisation 148 à l'intérieur

de la chambre 136.

Les figures 5 à 8 représentent l'injecteur de la présente invention appliqué à un moteur à quatre cylindres de même intervalle d'allumage Quand l'arbre d'entraînement 107 est tourné par le pignon 108 qui est entraîné avec un rapport de réduction prédéterminé par un engrenage non représenté

fixé sur le vilebrequin du moteur, le pignon cÈnique d'en-

trainement 113 fixé sur l'arbre 107 entraîne le pignon côni-

que intermédiaire 114 qui à son tour entraîne le pignon côni-

que d'accélération 119 qui est monté dans le corps 101, à la

même vitesse angulaire que l'arbre 107 mais en sens opposé.

Par suite, le pignon cônique d'entraînement 125 qui engrène avec le pignon cônique 119 et qui a moitié moins de dents

que le pignon 119 est entraîné pour faire tourner le vile-

brequin 122.

Ainsi, le pignon cônique 125 tourne en engrènement avec le pignons conique 119 autour du vilebrequin 122 dont l'a xe tourne horizontalement en fonction de la rotation de l'arbre 107 Par suite, si l'arbre 107 tourne une fois, la vitesse angulaire est doublée par le rapport des dents au pignon cônique 119 et finalement quadruplée parce-que le pignon d'angle 119 tourne en sens opposé et à la même vitesse angulaire que l'arbre d'entraînement 107 Ainsi, le vile- brequin 122 fait quatre tours pendant une révolution de

l'arbre d'entraînement 107.

Pendant les révolutions du vilebrequin 122, la bielle 126 est entraînée à effectuer une révolution partielle de 900 et un mouvement alternatif du plongeur 130 qui est fixé à la crosse 128, au moyen de l'axe 129 dans l'alésage 135 du fût 134, pour chaque révolution partielle de l'arbre

d'entraînement 107 de 90 .

Au même moment, le régulateur 145 est entraîné par le pi-

gnon cônique intermédiaire 114 de sorte que le carburant est mesuré en fonction de sa vitesse de rotation et de la position du levier de réglage 144, le carburant étant fourni

à la chambre 136 par la canalisation 148.

Par suite, pendant le mouvement descendant du plongeur 130, le carburant de la chambre 136 est aspiré par la lumière latérale 132 a du plongeur 130 par l'alésage 132 dans la

partie supérieure de l'alésage 135 du fut 134 Ce carbu-

rant commence à être comprimé quand la lumière 132 A est fermée par la surface inférieure 137 a de la pièce de réglage 137, par suite de la montée du plongeur 130-etsa pression s'élève graduellement Quand cette pression atteint un niveau prédéterminé, c'est-à-dire quand la rainure 131 vient en alignement avec le passage de distribution 138, par exemple le carburant est envoyé à la soupape d'injection d'un des quatre cylindres, jusqu'à ce qu'il soit injecté

dans le cylindre correspondant -

Quand le plongeur 130 est ensuite déplacé vers le haut de

façon que la lumière latérale 132 a dépasse la face d'-extré-

mité supérieure 137 b de la pièce de réglage 137, la commu-

nication entre la chambre 136 et l'alésage 135 dans le fût

134 est réétablie par l'alésage 132 de sorte que le carbu-

rant dans l'alésage 135 s'écoule pour arrêter l'injection du carburant.

Dans un injecteur pour moteur de six cylindres à interval-

les d'allumage égaux, le rapport de réduction du pignon côni-

que 119 au pignon c 8 nique 113 peut être choisi à une valeur de 1,5 et six passages d'alimentation d'huile à espacements

égaux peuvent être prévus.

Quand la durée d'injection du carburant doit être réglée, le levier de réglage 141 est tourné dans un sens ou dans l'autre par la tringle 143 et le levier 142 en tournant le levier 146 du régulateur 145 dans le même sens que le levier 141 de sorte que la pièce de réglage 137 est déplacée vers le haut ou vers le bas par l'extrémité 141 a, ce qui permet ainsi de retarder ou d'avancer la durée pendant laquelle

la lumière latérale 132 a du plongeur 130 est obturée, c'est-

à-dire la durée d'injection.

Une autre forme de réalisation d'un injecteur selon l'inven-

tion va maintenant être décrit en se référant aux figures 8 à 11 qui représentent un exemple dans lequel la pièce de réglage fonctionne pour régler à la fois le débit et la

durée de l'injection.

Sur les figures 8 et-9, les éléments ayant les mêmes fonc-

tions que ceux de la forme de réalisation de la figure 5,

sont désignés par les mêmes références et symboles.

Sur la figure 8, une pièce de réglage 371 qui est réalisée pour pouvoir glisser et tourner avec le plongeur 130 a une surface d'extrémité supérieure 371 b qui es tinclinée par rapport à l'axe du plongeur 130 et une surface d'extrémité inférieure 371 a qui forme un angle droit par rapport au même axe Par suite, la pièce de réglage 371 a sa surface de glissement avec le plongeur 130 limitée et est formée avec des surfaces de glissement bl et b 2 et ainsi de suite en

nombre égal au nombre des cylindres d'un moteur.

La pièce de réglage 371 comporte sur un côté une cavité 391 dans laquelle est insérée l'extrémité arrondie 411 a d'un levier 411 Ce levier est fixé sur un axe 400 qui est

monté de façon à pouvoir glisser et tourner dans le fût 102.

A une extrémité de l'axe 400, est fixé un levier 149 compor-

tant une rainure en pente 150 autour d'un bossage 149 a Dans la rainure 150 est ajustée l'extrémité 152 a d'un levier 152

qui est monté surunaxe 151 fixé dans le fût 102.

La figure 11 est une vue explosée représentant les parties glissantes de la face interne de la pièce de réglage 371 et du plongeur 130 de la forme de réalisation représentée sur les figures 8 à 10 Une ligne en trait interrompu a

suivant généralement une sinusoïde indique le lieu géomé-

trique du déplacement de la lumière latérale 132 a, la surface de glissement bl, qui est entourée par les lignes en trait

plein de la surface d'extrémité supérieure 371 b et la sur-

face d'extrémité inférieure 371 a indiquent une position

pour un débit d'injection important; une surface de glis-

sement c, qui est entourée par une ligne mixte à un seul point, indique une position pour un faible débit d'injection; une surface de glissement d qui est entourée par une ligne en traitsmixtes à points doubles indique une position pour une période d'injection en avance Corrélativement, les positions dans lesquelles la lumière latérale 132 a est fermée par la surface de glissement sont indiquées par W et X tandis que les positions dans lesquelles cette lumière est ouverte sont indiquées par Y et Z. Le fonctionnement de la forme de réalisation représentée

sur les figures 8 à 11 est le suivant.

Quand le levier 52 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 151, comme représenté sur la figure 9, l'extrémité 152 a du levier 152 soulève l'axe 400 dans la rainure inclinée 150 de sorte que l'extrémité 411 a du levier 411 fait tourner la pièce de réglage 371 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre d'o il résulte que la surface de glissement de la pièce de réglage 371 change sa position par rapport à la lumière latérale 132 a

de la ligne en trait plein bl apparaissant sur la vue explo-

sée de la figure 11 à la position c indiquée par la ligne en trait interrompu à un seul point Sur la ligne en trait

plein bl, la lumière latérale 132 a se ferme en X pour amor-

cer l'injection et s'ouvre-en Z pour arrêter l'injection et la course effective du plongeur, qui est proportionnelle au débit d'injection de carburant, est exprimée par la lettrée

Si la surface de glissement est déplacée à la position indi-

quée par la ligne en trait interrompu à un seul point c, l'injection est commencée en X et est achevée en Y de sorte que la course effective du plongeur est exprimée par la

lettre m pour réduire le débit d'injection.

Par suite, le débit d'injection peut être réglé en tournant

la pièce d'ajustement 371-autour de l'axe du plongeur 130.

D'un autre côté, si le levier 149 est tourné en sens contraire des aiguilles d'une montre comme dans la forme de réalisation représentée sur la figure 5, la pièce d'ajustement 371 est

abaissée par le levier 411, de sorte que la partie de glisse-

ment bl est déplacée vers la position d, qui est indiquée par la ligne interrompue à doubles points sur la figure 11, ce qui avance de N la période de début d'injection de carburant. Ainsi, la pièce de réglage 371 peut ajuster non seulement

l'injection mais aussi-la période d'injection.

Comme représenté sur la figure 10, la raison pour laquelle la rainure 150 est inclinée par rapport à l'axe 400 est qu'elle est faite pour correspondre à la ligne en trait

interrompu a ou au lieu géométrique de la lumière laté-

rale, comme représenté sur la figure 11, de sorte que le

débit d'injection n'est pas modifié quand la période d'in-

jection est réglée.

Quand la présente invention est utilisée en combinaison

avec un injecteur de carburant du type à accumulation, l'a-

vance négative est suffisante, pouf laquelle la surface d'extrémité supérieure-371 b de la pièce de réglage 371 est disposée à angle droit par rapport à l'axe du plongeur , la surface d'extrémité inférieure étant inclinée par

rapport à cet axe -

Comme cela a été décrit, le carburant peut être distribué et envoyé à plusieurs cylindres au moyen d'un seul plongeur de sorte que la pompe d'injection complète peut être plus simple, plus petite et plus légère et peut être produite à un coût inférieur En addition, comme le plongeur 130 est entraîné par le vilebrequin 122 et la bielle 126, la pression d'injection n'est pas limitée par les contraintes de Hertz comme c'est le cas quand on-utilise une came et un galet lubrifié par un fluide compressible comme dans les

pompes d'injection de l'art antérieur Par suite, la pres-

sion d'injection peut facilement être élevée en choisissant convenablement la pression de surface du vilebrequin et les

paliers de la bielle lubrifiée par le fluide.

Dans la conception représentée sur la figure 5, la pression superficielle du palier de l'extrémité la plus large de la bielle est-de 500 kg/cm 2 pour une pression d'injection de carburant de 2000 kg/cm 2 et est égale à celle des paliers

simples des moteurs Diesel classiques.

D'un autre côté, aucun ressort n'est utilisé de sorte que la course du plongeur peut être augmentée sans limitation

provenant de l'emploi d'un ressort.

De plus, le diamètre du plongeur peut être réduit sans af-

fecter le débit d'injection en allongeant la course du plongeur, et les charges à supporter par les différentes pièces constitutives sont réduites de sorte que le bruit et la dimension du mécanisme d'entraînement peuvent être réduits de façon telle que les fuites dans l'intervalle

entre le fût et le plongeur peuvent être réduites.

Ainsi, conformément à la présente invention, un injecteur de carburant peut avoir sa pression d'injection élevée

non seulement pour accroître les performances et le rende-

ment thermique du moteur mais aussi pour réaliser une cons-

truction plus simple et une réduction du poids, de la dimen-

sion, du bruit et du coût de production.

Claims (4)

Revendications

1 Injecteur de carburant du type à accumulation dans lequel l'injection de carburant est amorcée par une chute de pression dans un passage ( 8 a) de carburant d'une pompe d'injection ( 4 A) du type à non accumulation à une chambre d'accumulation ( 16) et est arrêtée par une chute de pression dans la chambre d'accumulation, et dans laquelle le plongeur ( 28) de la pompe d'injection est entraîné au moyen d'un

mécanisme à manivelle ( 49, 50).

2 Injecteur de carburant pour moteur à allumage par compres sion comprenant une pompe d'injection ( 4 A) comportant une

soupape anti-retour ( 24) disposée dans un passage de carbu-

rant ( 8 a) à haute pression communiquant avec un fût ( 5) dans lequel est ajusté un plongeur ( 28) et une soupape d'injection de carburant du type à accumulation comportant une soupape d'injection de carburant ayant une soupape à aiguille ( 12) dont l'ouverture est commandée par la pression du carburant et par un ressort ( 14), et une lumière d'injection ( 11 a) qui est ouverte et fermée par ladite soupape à aiguille, et une chambre d'accumulation ( 16) disposée dans une partie dudit passage de carburant à haute pression de sorte que ladite soupape à aiguille est ouverte par une chute de la pression dans ledit passage de carburant à haute pression ( 8 a) de façon à amorcer ainsi l'injection de carburant et est fermée par une chute de la pression dans ladite chambre d'accumulation ( 16), de façon à arrêter ainsi l'injection de carburant, ledit plongeur étant entraîné par un vilebrequin et une bielle.

3 Injecteur de carburant comprenant un mécanisme à mani-

velle entraîné à partir d'un arbre d'entraînement ( 107) par un mécanisme d'acclération à engrenage, un plongeur ( 130) prévu pour un mouvement de va-et-vient dans un fût ( 134), au moyen dudit mécanisme à manivelle et formé avec une rainure ( 131) de distribution de carburant; le fût dans lequel glisse

ledit plongeur étant formé avec des passages ( 138) d'alimen-

tation de carburant en nombre correspondant au nombre des

cylindres du moteur, ledit plongeur dans son mouvement al-

ternatif étant rotatif dans le fût pour aligner sa rainure ( 131) de distribution de carburant avec chaque passage d'alimentation de carburant tour à tour pour délivrer du

carburant à chaque cylindre correspondant tour à tour.

4 Injecteur de carburant selon la revendication 3, dans lequel le plongeur est muni d'un alésage ( 132) d'entrée de carburant débouchant par une lumière latérale ( 132 a) et dans lequel un élément réglable ( 137) peut obturer la lumière ( 132 a) latérale à un point réglable dans la course

du plongeur pour régler le temps d'injection de l'injecteur.