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L'invention est relative aux pompes alternatives autorégulatrices, c'est-à-dire aux pompes dont le débit par cycle, au moins à partir d'une vitesse d'entraînement déterminée de la pompe, diminue à mesure que cette vitesse augmen- te, et plus particulièrement aux pompes utilisées pour l'injection de combustible dans les moteurs (tant à explosion qu'à combustion progressive).
Les pompes établies conformément à l'invention, qui comportent un piston principal propre à être animé d'un mouvement alternatif dans un cylindre principal qui est muni d'un conduii de décharge commandé par un piston auxiliaire (ou navette), lequel est entraîné positivement dans un sens (course d'aller), par des moyens moteurs fonctionnant en synchronisme avec le piston principal, et qui est rappelé dans l'autre sens (course de retour) par un dispositif de rappel de préférence à ressort, contre l'action d'un système de freinage avantageusement du type à dash-pot, sont caractérisées par le fait que les susdits moyens moteurs sont constitués sous forme hydraulique et comportent à cet effet une source pulsatrice du liquide moteur, ce liquide étant de préférence de même nature que celui à refouler par la pompe.
Ladite source pulsatrice peut être constituée par une pompe alterna- tive auxiliaire dont l'organe actif est déplacé en synchronisme avec le piston principal, cet organe actif étant avantageusement constitué par un prolongement du piston principal.
Les moyens moteurs hydrauliques peuvent être tels que la course d' aller du piston auxiliaire se produit pendant la course de refoulement du piston principal, le piston auxiliaire étant agencé de manière à obturer le conduit de décharge pendant la première partie de sa course d'aller, à condition que celle- ci soit suffisamment grande, et à l'ouvrir vers la fin de cette course d'aller.
Selon une variante, lesdits moyens moteurs sont tels que la course de retour freinée du piston auxiliaire se produit pendant la course de refoulement du piston principal, le piston auxiliaire étant agencé de manière à ouvrir le con- duit de décharge pendant la première partie de sa course de retour et à le fermer vers la fin de cette course, à condition que celle-ci soit suffisamment grande.
Lorsque le système de freinage est du type à dash-pot, les moyens moteurs hydrauliques et ledit système de freinage peuvent avoir des circuits séparés,le système de freinage à dash-pot possédant un dispositif de remplissage rapide. Selon une variante, les moyens moteurs hydrauliques et le système de freinage à dash-pot agissent sur la même face du piston auxiliaire, le circuit des moyens moteurs étant pourvu d'un dispositif tel qu'un clapet anti-retour, n'autorisant l'écoulement que dans le sens conduisant au piston auxiliaire, le circuit du système de freinage étant avantageusement agencé de manière à être mis automatiquement hors d'action lors de la course d'aller du piston auxiliaire.
Des moyens peuvent être prévus pour régler l'amplitude de la course que doit accomplir le piston auxiliaire avant d'ouvrir le susdit conduit de décharge, le débit de la pompe variant dans le même sens que cette amplitude, ce pour quoi avantageusement la partie obturatrice du piston auxiliaire qui coopère avec ledit conduit de décharge est limitée par une arête inclinée, un mécanisme permettant de modifier la position angulaire du piston auxiliaire autour de son axe longitudinal.
Les fige 1, 2 et 3 montrent respectivement en coupe schématique trois modes de réalisation différents d'une pompe d'injection conforme à l'in- vention.
La figo 4 montre un détail de la pompe de la fige 3 en une autre position de fonctionnement.
Les figo 5 et 6 montrent en coupe schématique un autre mode de réalisation selon deux positions de fonctionnement différentes.
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Selon l'invention, et plus particulièrement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir une pompe d'injection de combustible pour moteurs Diesel, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
En ce qui concerne la pompe d'injection proprement dite, on lui fait comporter un cylindre principal 1 dans lequel travaille un piston principal 2 entraîné par exemple par une came rotative 22 (montrée seulement fige 2). On fait commander, par ce piston, une lumière 3 par laquelle débouche le conduit 4 d'amenée du combustible, ce conduit étant lui-même alimenté par une pompe non représentée et appelée usuellement "pompe de pied" ou "pompe de transfert".Du cylindre 1, on fait partir un conduit de refoulement 5 menant vers un ou plu- sieurs injecteurs et dans lequel est disposé un clapet anti-retour 6.
Afin d'obtenir un réglage automatique du débit de la pompe, c'est- à-dire de la quantité de combustible qui traverse le conduit 5 par cycle, en fonction de la vitesse, à partir d'une vitesse limite donnée, on munit le cylin- dre 1 d'un conduit de décharge 7 commandé par une navette 8 qui est entraînée dans un sens (course d'aller) par des moyens moteurs hydrauliques fonctionnant en synchronisme avec le piston principal 2, et qui est rappelée dans l'autre sens (course de retour) par un dispositif de rappel contre l'action d'un système de freinage du type à dash-pot. On constitue ce dispositif de rappel de préférence par un ressort 10 (bien qu'il soit possible de lui substituer un dispositif équi- valent, par exemple à air comprimé).
Pour constituer les susdits moyens hydrauliques, on fait agir sur la navette un liquide, de préférence de même nature que le combustible à injecter, refoulé par une source pulsatrice fonctionnant en synchronisme avec la pompe principaleo On réalise avantageusement cette source pulsatrice par une pompe auxiliaire constituée, comme montré fige 1 à 3, en munissant le piston principal 2, du côté opposé au cylindre 1, d'un prolongement de plus grand diamètre 2a que l'on fait travailler dans un alésage la de diamètre correspondant, l'espace annulaire 17 ainsi formé étant relié par un canal 18 au cylindre auxiliaire 11 dans lequel travaille la navette 8 et par une canalisation d'alimentation 19 à une chambre d'alimentation ou à la susdite pompe de transfert.
Dans l'espace 17, on peut loger le ressort 21 qui maintient le piston à étages 2, 2a contre la came de commande telle que 22. Enfin, on peut faire déboucher dans le cylindre auxiliaire 11 un conduit de décharge 20 à un niveau tel qu'il soit obturé, au moins partiellement, par la navette 8 tant que le conduit de décharge 7 est lui-même obturé par la navette et qu'il soit complètement ouvert au plus t8t au moment où le conduit de décharge est lui-même complètement ouvert.
Il est également possible de constituer la susdite source pulsatrice par l'ensemble d'une pompe, telle que la susdite pompe de transfert, et d'un distributeur à action périodique.
A cet effet, comme montré fig. 5 et 6, on alimente le canal 18 à partir du conduit d'amenée 4 par l'intermédiaire d'un canal 54 branché sur ce dernier de préférence en amont d'un étranglement 55, et on intercale entre les canaux 18 et 54 un distributeur- avantageusement constitué par le piston 2 lui- même. A cet effet, on fait porter par ce piston une gorge 56 et on fait déboucher les canaux 18 et 54 dans le cylindre principal à un niveau tel que le liquide arrive au moment voulu dans le canal 18 par l'intermédiaire du canal 54 et de la gorge 560
Enfin, on constitue le système de freinage à dash-pot par un conduit 12 possédant un étranglement 13 à travers lequel la navette refoule du liquide lors de sa course de retour.
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Selon les modes de réalisation des figa 1 à 4, la navette 8 ouvre le conduit de décharge 7 vers la fin de sa course d'aller après l'avoir en général obturé pendant la première partie de cette course alors que, selon le mode de réalisation des fig. 5 et 6, la navette 8 ouvre le conduit de décharge 7 vers le début de sa course de retour et l'obture en général pendant le reste de cette course.
En ce qui concerne les circuits respectifs des moyens moteurs hydrau- liques et du système de freinage à dash-pot, qui agissent alternativement sur la navette 8, ils peuvent être séparés, la navette étant alors avantageusement à deux étages qui coopèrent respectivement avec ces deux circuits. Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir des moyens pour alimenter le circuit de freinage.
A cet effet, comme montré fig. 1, on fait déboucher, d'une part, dans le cylindre auxiliaire 11, le conduit 7 par une lumière 9 à un niveau tel qu'elle soit obturée par la navette lorsque celle-ci est à fond de course de retour contre la butée 40, et d'autre part, dans la chambre 23 limitée dans le susdit cylindre auxiliaire par la navette, le conduit d'amenée de combustible 12 par l'intermédiaire de deux branches 12a et 12b, la première possédant l'étrangle- ment 13 et la seconde un clapet anti-retour 14 disposé de manière à permettre le remplissage de la chambre 23, les branches 12a et 12b étant constamment libérées.
Enfin, on munit la navette 8, du côté opposé à la chambre 23, d'un prolongement de plus grand diamètre 8a que l'on fait travailler dans un alésage 11a de diamè- tre correspondant et on fait arriver le canal 18 dans l'espace annulaire 16 ainsi créé.
Selon une variante, on fàit agir sur la même face de la navette 8 le circuit des moyens moteurs hydrauliques et le circuit du système de freinage à dash-pot, le premier de ces circuits étant pourvu d'un dispositif n'autorisant l'écoulement que dans le sens conduisant à la navette.
A cet effet, on fàit déboucher dans la chambre 23 les susdits conduit 12 et canal 18 et on prévoit généralement sur ce dernier un clapet anti-retour 24 (fig. 2 à 6). En outre, pour permettre à la navette 8 de faire communiquer deux tronçons successifs du conduit de décharge 7, on la munit par exemple d'une gorge annulaire 250
Enfin, dans le cas où les circuits des moyens de commande et de freinage à dash-pot communiquent ensemble, on agence avantageusement le circuit 12, 13 du système de freinage à dash-pot de manière qu'il soit mis automatiquement hors d'action pendant la course d'aller de la navette, pour éviter qu'une partie du liquide déplacé ne s'échappe alors à travers l'étranglement 13.
A cet effet, on peut, comme montré fige 2,faire aboutir le conduit 12 à l'espace annulaire 17, de telle sorte que pratiquement la même pression règne de part et d'autre de l'étranglement 13 lors de la course de refoulement du piston principal, ce qui empêche le liquide de s'écouler à travers le conduit 12.
On peut également, pour mettre périodiquement hors d'action le système de freinage à dash-pot, intercaler sur le conduit 12 un organe d'obturation actionné en synchronisme avec le piston principal 2.
Selon le mode de réalisation de la fig. 3 ; on constitue cet organe d'obturation par un tiroir 29 à gorge 29a,monté de façon coulissante dans une chambre 30, sur lequel agit, à l'encontre d'un ressort de rappel 31, la pression régnant dans l'espace 17, cette pression étant transmise par un canal 32.
Selon le mode de réalisation des fige 5 et 6, on constitue le susdit organe d'obturation par le piston principal 2. A cet effet, on munit ce dernier d'une rainure 33 et on fait aboutir deux tronçons successifs du conduit 12 contre la paroi du piston 2 à un niveau tel que le conduit 12 ne soit ouvert par la rainure 33 que lorsque le canal 18 est obturé.
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On peut rendre l'étranglement 13 réglable en le limitant à l'aide d'un organe mobile à commande ou bien manuelle comme montré fige 1, 3, 5 et 6, où cet organe est constitué par une vis-pointeau 15, ou bien automatique en fonction de la vitesse, comme montré fige 2, où cet organe est constitué par un tiroir 27 asservi à un régulateur 28, par exemple du type centrifuge comme montré sur cette figure, ou mieux encore du type hydraulique, propre à diminuer la section au droit de l'étranglement 13 à mesure que la vitesse augmente.
Moyennant quoi, on obtient une pompe dont le fonctionnement est le suivant.
Considérons d'abord le cas de la fige 1. Sur cette figure, le piston 2, 2a est représenté à son point mort bas et la navette 8, 8a à son point d'arrêt extrême supérieur, pour lequel il obture le conduit de décharge 7.
Lors de la course de refoulement du piston principal 2, 2a (vers le haut de la figure), ce dernier commence par obturer la lumière 3 et la canalisa- tion 19. Le piston 2 refoule alors par le conduit 5 une partie du combustible contenu dans le cylindre 1. En même temps, le prolongement 2a du piston 2 re- foule le liquide de l'espace annulaire 17 dans l'espace annulaire 16, ce qui déplace positivement la navette 8 vers le bas de la figure, jusqu'à ce que le conduit de décharge 7 soit ouvert par la navette 8, ce qui interrompt l'injec- tion. En même temps que la navette 8 se déplace vers le bas, la chambre 23 se remplit par l'intermédiaire du conduit 12, 12b et du clapet anti-retour 14.
Lors de la course d'aspiration du piston principal 2, 2a (vers le bas de la figure), la navette 8 est repoussée par le ressort 10. Dès que le conduit de décharge 7 est obturé, la navette 8 est freinée du fait qu'elle re- foule à travers l'étranglement 13 le combustible contenu dans la chambre 23.
Lorsque le piston principal 2 atteint son point mort bas, le cylindre 1 est rempli par le conduit 4 et le vide qui existe éventuellement dans l'ensemble des espaces 16, 17 et du canal 18 est comblé par du liquide provenant de la canalisation 19.
Lorsque le moteur alimenté par la pompe à injection fonctionne à une vitesse inférieure à une limite déterminée, la navette 8 a le temps d'attein- dre son point d'arrêt extrême supérieur représenté avant que le piston princi- pal 2 amorce sa course de refoulement, et par conséquent avant qu'elle soit obligée de redescendre sous la poussée du liquide refoulé hors de l'espace 17.
La course de la navette 8 a alors une amplitude constante, le débouché 9 du con- duit de décharge 7 est découvert à un point invariable de la course du piston principal 2 et la quantité de combustible injectée à chaque cycle est constante et maximum.
Lorsque le moteur dépasse la susdite vitesse limite, la navette 8 n'accomplit plus qu'une fraction de sa course de retour (vers le haut), fraction qui diminue à mesure que la vitesse augmente. Il en résulte que le conduit de décharge 7 est ouvert de plus en plus tôt durant la course de refoulement du piston 2 et que la quantité de combustible injectée à chaque cycle diminue à mesure que la vitesse augmente. @ --
Lorsque le conduit 20 est=placé suffisamment près de la butée 40, la navette s'arrête lorsqu'elle démasque ce conduit, donc toujours au même point de sa course d'aller. Lorsque le conduit 20 est placé plus loin ou lorsqu'il n'est pas prévu, la navette s'arrête, dans sa course d'aller, à une position qui dépend de la vitesse.
On a intérêt à placer le conduit 20 à un endroit tel que la navette monte d'une certaine distance au-delà de la position pour laquelle elle ouvre
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juste le conduit 7. Si la vitesse du moteur continue à augmenter, il arrive un moment où la navette 8 n'a plus le temps d'obturer le conduit 7 et l'injection cesse. Le moteur ne peut donc pas dépasser une certaine vitesse-plafond.
Le fonctionnement de la pompe de la fig. 2 est pratiquement identi- que à celui de la fig. 1, si l'on tient compte du fait que le sens des déplace- ments de la navette 8 s'inverse d'une figure à l'autre. Les seules différences consistent en ce que, selon la figo 2, le liquide chassé de l'espace annulaire 17 arrive dans la chambre 23 en ouvrant le clapet 24, et non pas dans un espace annulaire analogue à celui désigné par 16 fig. 1, ce qui supprime la nécessité d'une alimentation supplémentaire analogue à celle réalisée par la branche 12b à clapet 14 de la fig. 1.
Les phénomènes de régulation exposés ci-dessus sont naturellement influencés par les variations de section de l'étranglement 13.
Lorsque la section de l'étranglement 13 est réglée par l'utilisateur (vis-pointeau 15, fig. 1), ceci fait varier la vitesse du moteur dans le même sens que ladite section, l'organe mobile de réglage pouvant être actionné par la commande de l'accélérateur.
Lorsque la section dudit étranglement est diminuée automatiquement à mesure que la vitesse croît (régulateur 28, fig. 2), ceci a pour effet de diminuer le débit de la pompe plus rapidement en fonction de vitesse, jusqu'à la vitesse-plafond susindiquée, donc de diminuer le statisme (coefficient d' irrégularité en pourcentage de la vitesse).
On peut prévoir des moyens permettant de faire varier l'amplitude de la course que doit accomplir la navette 8 avant d'ouvrir le conduit de dé- charge 7.
Selon une première solution, on agence ces moyens de façon telle qu'ils permettent de déplacer la butée 40 qui limite la course de retour de la navette, par exemple en faisant porter cette butée par une vis de réglage 53 (figo 3).
Selon une seconde solution, on limite la partie obturatrice de la navette 8 qui coopère avec le conduit de décharge 7 par une arête inclinée 41 (fig. 2) et on prévoit un mécanisme permettant de modifier la position angulaire de la navette autour de son axe longitudinal, ladite arête inclinée pouvant border la gorge 25, comme montré fig. 2. Sur cette figure, on a schématisé le mécanisme en question par un carré 42 sur lequel peut agir la commande d'accélé- ration du moteur. Suivant la position angulaire donnée à la navette 8, le conduit 7 est ouvert plus ou moins tard par rapport à la course du piston 2 et le débit de la pompe est donc plus ou moins élevé, toutes choses égales d'ailleurs.
Selon un autre mode de réalisation, on agence la pompe de manière que, lors de chaque course de refoulement du prolongement 2a du piston 2, la pression du liquide refoulé par ce prolongement augmente plus vite que la vitesse d'entraînement du piston 2. A cet effet, on oblige ledit liquide à passer à travers un étranglement qui avantageusement est commandé par la navette 8 elle- même.
Selon le mode de réalisation des fig. 3 et 4, on fait déboucher, dans la paroi du cylindre 11, en face d'un canal 20a, le conduit de décharge 20 et on ménage, dans la navette 8, une gorge 57 à un niveau tel que, lorsque la navette 8 est dans sa position de repos pour laquelle elle est appliquée contre sa butée 40 (fig. 4), le bord inférieur de la gorge 57 et la lumière par laquelle le conduit 20 débouche dans le cylindre 11 délimitent un étranglement (fuite) 58 (fig. 4) que le liquide refoulé par le prolongement 2a doit traverser avant de pouvoir s'échapper par le canal 20a.
La valeur initiale de la section libre de cet étranglement 58 dépend de la position de la butée 40, position de préférence réglable à l'aide de la vis
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53. De plus, en voit que, dès le moment où la pression du liquide refoulé par le prolongement 2a atteint une valeur suffisante pour comprimer le ressort de rappel 10, la section libre de l'étranglement 58 diminue pour devenir rapidement nulle. Si à ce moment le piston 2, 2a n'a pas encore atteint la fin de la course ascendante, la navette 8 est poussée immédiatement vers le haut jusqu'à ce qu'une deuxième gorge 59, ménagée dans la navette 8 au-dessous de la gorge 57, vienne en face du conduit 20 et du canal 20a (fig. 3) et permette ainsi au liquide refou- lé encore par le prolongement 2a de s'échapper vers l'extérieur.
Ce mouvement de la navette amène en même temps, en face du conduit de décharge 7, la susdite gor- ge 25 qui est ménagée dans la navette 8 au-dessus de la gorge 570
Pour imposer à la variation de la section libre de l'étranglement 58 une loi différente de la loi linéaire réalisée par la gorge 57, on peut remplacer cette gorge par un canal traversant la navette et ayant une section appropriée, par exemple circulaire, triangulaire, etc. qui, avec la section - également de forme appropriée - de la lumière par laquelle le conduit 20 débouche dans le cylindre il, réalise la loi voulue par suite du recouvrement mutuel des deux sections.
On agence les moyens (par exemple came telle que 22) actionnant le piston 2 de façon telle, ainsi que cela est usuel, qu'ils accélèrent le mouve- ment du piston dès le début de sa course ascendante lors de laquelle se produit la compression du combustible et son refoulement.
Il est important que la gorge 25 ait une hauteur bien supérieure à la hauteur du conduit de décharge 7 et que la gorge 59 ait un emplacement tel, sur la navette 8, qu'elle provoque l'ouverture du conduit 20, et par conséquent l'arrêt du mouvement ascendant de la navette lorsque celle-ci a largement dépassé la position pour laquelle sa gorge 25 a commencé à ouvrir le conduit de décharge 7.
La pompe des fig. 3 et 4 fonctionne de manière analogue à celle des fig. 1 et 2, mais la loi régissant le mouvement de la navette 8 lors de sa course d'aller se trouve modifiée de la manière suivante.
Etant donné que le piston 2, 2a subit pendant chaque course ascendante, grâce au dispositif cinématique tel que came qui l'entraîne, une accélération même si le moteur sur lequel la pompe est montée tourne à vitesse constante, la pression du liquide qui passe, lors de la course ascendante dudit piston 1, par l'étranglement 58 et qui agit sur la face inférieure de la navette 8 croît pen- dant chaque course et cela d'autant plus vite et jusqu'à une valeur d'autant plus élevée qu'augmente la vitesse d'entraînement du piston 2, 2a et, s'il s'agit d'une pompe d'injection de moteur, la vitesse du moteur qui entraîne cette pompe.
Au moment où la pression de ce liquide devient suffisante pour vaincre la résis- tance du ressort 10, la navette 8 commence à se déplacer vers le haut. Ce mou- vement réduit encore la section de l'étranglement 58, ce qui augmente la pression du liquide agissant dans la chambre 23 et accélère davantage la réduction de la section de l'étranglement 58. La fermeture complète de cet étranglement et le déplacement de la navette 8 jusqu'à la position pour laquelle elle ouvre le con- duit de décharge 7 sont donc alors instantanés. La navette 8 reste dans sa position haute (figo 3) jusqu'à la fin de la course ascendante (course de refou- lement) du piston 2, 2a, la gorge 59 ouvrant le conduit 20, 20a d'un montant (étranglement 60) juste suffisant pour le maintenir dans cette position.
Comme déjà dit, cette ouverture se produit d'autant plus tôt sur la course ascendante du piston 11 que la vitesse de ce dernier est plus grande.
Comme dans le cas des figso 1 et 2, la vitesse de retour de la na- vette 8 vers sa position de repos, lors de la course descendante du piston 2, est freinée par l'étranglement 13 que doit traverser le liquide que la navette 8 refoule hors de la chambre 23 lors de son mouvement de retour. Par suite de ce freinage et à partir d'une vitesse déterminée (vitesse-plafond), on obtient
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que le conduit de décharge 7 ne soit pas encore fermé au moment où le piston 2, 2a,au début de sa course ascendante consécutive, referme de nouveau le conduit 4 etla canalisation 190
De plus, avant qu'intervienne cette vitesse-plafond, on obtient, à l'aide du freinage produit par l'étranglement 13, une réduction de l'ouverture maximum de l'étranglement 58.
L'étranglement 13 constitue donc un facteur supplé- mentaire qui agit sur la loi selon laquelle, est variable la section libre de l'étranglement 58.
Dans ce qui précède, on a supposé que la navette 8 ouvrait le conduit de décharge vers la fin de sa course d'aller après l'avoir en général obturé pendant la première partie de cette course.
On va maintenant décrire, à l'aide des fig. 5 et 6, un mode de réalisation selon lequel la navette 8 ouvre le conduit de décharge 7 vers le début de sa course de retour et l'obture en général pendant le reste de cette course.
A cet effet, on fait aboutir dans le cylindre 1 les canaux'18 et 54 à un niveau tel qu'ils communiquent librement par l'intermédiaire de la gorge 56 lorsque le piston 2 est au voisinage de son point mort bas (fig. 5) mais soient isolés lorsque le piston s'éloigne de ce point mort (fig. 6).
En outre, il y a intérêt, en vue de réduire au minimum la durée de fermeture progressive du conduit de décharge 7 par la navette 8, à agencer cette dernière de manière qu'elle mette la chambre 23 en communication avec un conduit de fuite 64 dès que la portée 62 de la navette empiète sur le conduit 7. Il suffit pour cela de munir la navette 8 d'un canal 65 ouvert d'un côté dans la chambre 23 et de l'autre par une lumière 65a sur la paroi latérale de l'une des portées 62 et 63 du tiroir (qui limitent entre elles la gorge 25) et coopérant avec une rainure 64a située à la hauteur voulue dans le cylindre 11 et consti- tuant l'origine du conduit 64.
Bien entendu, il faut agencer le canal 65 et le circuit de fuite (rainure 64a, conduit 64, etc...) y associé de manière qu'ils permettent une libre évacuation du combustible contenu dans la chambre 23 lorsque la lumière 65a arrive en regard de la rainure 64a vers la fin du mouvement de descente temporisée de la navette 8, mais s'opposent au moins partiellement à l'évacuation du combustible nécessaire pour armer le tiroir, c'est-à-dire pour le repousser sur sa butée 61 opposée à la susdite butée 40.
Le piston 2 peut comporter un canal 66 ouvert d'un côté dans le cylindre 1 et de l'autre par une lumière 66a sur la paroi latérale du piston et coopérant avec un canal de fuite 67 débouchant dans le cylindre 1 à un niveau tel que la chambre de compression de ce cylindre soit mise à la décharge par l'intermédiaire du canal 67 avant que le piston 2 n'atteigne son point mort haut ou intérieur.
En supposant par exemple que les canaux de fuite 64 et 67 sont tous deux branchés sur le conduit 12, on agence la susdite rainure 33 de manière que le conduit 12 soit obturé par le piston 2 lorsque celui-ci est au voisinage de son point mort bas (canaux 18 et 54 en communication) mais ouvert par la rainure 33 lorsque le piston s'éloigne de ce point mort (canal 18 fermé, descente freinée du tiroir).
Selon une variante, on pourrait laisser le conduit de fuite 12 ouvert en permanence et donner au canal 65 de la navette un diamètre suffisamment grand pour n'opposer qu'une résistance négligeable à l'écoulement à faible pression du combustible sous l'action du ressort 10, mais suffisamment petit pour opposer une résistance notable à l'écoulement à pression relativement élevée du combus- tible provenant du conduit 4 ou de toute autre source, de manière que ce dernier combustible provoque l'armement de la navette malgré la présence du canal 65.
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Pour régler la durée de retombée de la navette 8 sur sa butée 40, on peut jouer sur l'étranglement 13 à l'aide de la vis-pointeau 15 et/ou sur la tension initiale du ressort 10 à l'aide par exemple d'un bouchon fileté 68 (éga- lement montré fig. 3). Le compartiment, limité dans le cylindre 11 par la face terminale de la portée 62 et par le bouchon 68, peut être muni d'un orifice 69 propre à recueillir le combustible ayant éventuellement franchi la susdite portée.
Le fonctionnement de la pompe des fige 5 et 6 est le suivant. Suppo- sons que le piston 2 arrive en descendant au voisinage du point mort bas repré- senté figo 5, la navette 8 occupant alors la position basse montrée à la fige 6.
Le conduit 4 débite dans le cylindre 1 et remplit celui-cio En même temps, ou mieux, avec un léger retard qui permet un remplissage à pleine pression du cylin- dre 1, le conduit d'alimentation 4 débite dans la chambre 23 de la navette, par l'intermédiaire du canal 54, de la gorge 56 et du canal 18 en soulevant le clapet 24. La chambre 23 communique alors aveo le canal de fuite 12 indirectement par l'intermédiaire du canal 65 de la navette et du conduit 64, d'une part, et directement à travers l'étranglement 13, d'autre part, mais ledit canal de fuite 12 est alors obturé par le piston 2. Par conséquent, le liquide parvenant dans la chambre 23 a pour effet d'appliquer la navette 8 sur la butée supérieure 61 dans la position montrée figo 5. Le conduit de décharge 7 est donc grand ouvert.
Lorsque le piston 2 amorce son mouvement de montée, il vient obturer le canal 18 puis la lumière 30 La chambre 23 cessant d'être alimentée, la navette 8 descend sous l'action du ressort 10 en repoussant devant elle le combustible à travers le conduit de fuite 12, lequel est alors ouvert par la rainure 33 alors que le conduit 64 est fermé. Le mouvement de la navette est donc temporisé par l'étranglement 13. En même temps, le liquide contenu dans le cylindre 1 est refoulé à travers le conduit de décharge 7. Lorsque le canal 65 de la navette a le bord inférieur de sa lumière latérale 65a qui arrive au niveau du bord supérieur de la rainure 64a, l'étranglement 13 commence à être court-circuité.
La navette 8 prend de la vitesse à mesure que la lumière 65a se démasque.
Finalement, la navette 8 ferme en pleine vitesse (l'étranglement 13 étant alors complètement court-circuité) le conduit de décharge 7. On a donc arrêt brusque de la fuite et le liquide est alors refoulé du cylindre 1 vers le conduit 5 l'injection commence alors que le piston 2 a déjà parcouru une fraction b de sa course de refoulement a (position montrée en trait plein à la fige 6). L'injec- tion se termine lorsque le canal 66 foré dans le piston 2 a sa lumière latérale 66a qui vient en face du canal de fuite 67 : le refoulement à travers le conduit 5 est ainsi terminé et l'injection s'arrête franchement (position représentée en trait mixte à la fige6).
Le débit unitaire de la pompe est proportionnel à la course (a - b) pendant laquelle le combustible est refoulé à travers le conduit 5.0r,la distance b est franchie pendant le laps de temps que met la navette 8 pour venir obturer le conduit de décharge 7 à partir du moment où le canal 18 est fermé, lequel laps de temps est constant. Par conséquent, lorsque la vitesse du moteur augmente, la distance b augmente également et le débit utile de la pompe, qui est proportion- nel à (a - b), diminue. Il y a donc autorégulation.
Si la vitesse augmente encore, il arrive un moment où la navette 8 n'a pas le temps d'obturer le conduit de décharge 7 avant que la lumière 66a du canal 66 ne vienne en regard du canal de fuite 67. Le débit de la pompe s'annule alors et la vitesse pour laquelle ce phénomène se produit est une vitesse-plafond que le moteur ne peut en aucun cas dépasser.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
"Echappement libre simplifié + Fuite freinée 2ème solution) + S hydraulique simplifié
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+ S hydraulique II simplifié".
REVENDICATIONS.
Pompe alternative autorégulatrice, notamment pour l'injection de combustible dans les moteurs, comportant un piston principal propre à être animé d'un mouvement alternatif dans un cylindre principal qui est muni d'un conduit de décharge commandé par un piston auxiliaire, lequel est entraîné positivement dans un sens (course d'aller) par des moyens moteurs fonctionnant en synchronisme avec le piston principal et qui est rappelé dans l'autre sens (course de retour) par un dispositif de rappel de préférence à ressort, contre l'action d'un système de freinage avantageusement du type à dash-pot, caractérisée par le fait que les susdits moyens moteurs sont constitués sous forme hydraulique et comportent à cet effet une source pulsatrice de liquide moteur, ce liquide étant de préférence de même nature que celui à refouler par la pompe.
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The invention relates to self-regulating reciprocating pumps, that is to say to pumps whose flow rate per cycle, at least from a determined drive speed of the pump, decreases as this speed increases. , and more particularly to pumps used for fuel injection into engines (both internal combustion and progressive combustion).
The pumps established in accordance with the invention, which comprise a main piston suitable for being driven by a reciprocating movement in a main cylinder which is provided with a discharge pipe controlled by an auxiliary piston (or shuttle), which is positively driven in one direction (forward stroke), by motor means operating in synchronism with the main piston, and which is biased in the other direction (return stroke) by a spring return device, preferably against the action of a braking system, advantageously of the dash-pot type, are characterized in that the aforesaid motor means are formed in hydraulic form and for this purpose comprise a pulsating source of the motor liquid, this liquid preferably being of the same type as the one to be delivered by the pump.
Said pulsating source may be constituted by an auxiliary reciprocating pump, the active member of which is moved in synchronism with the main piston, this active member being advantageously constituted by an extension of the main piston.
The hydraulic motor means may be such that the forward stroke of the auxiliary piston occurs during the discharge stroke of the main piston, the auxiliary piston being arranged so as to block the discharge duct during the first part of its forward stroke. , provided that it is large enough, and to open it towards the end of this outward stroke.
According to a variant, said motor means are such that the braked return stroke of the auxiliary piston occurs during the delivery stroke of the main piston, the auxiliary piston being arranged so as to open the discharge pipe during the first part of its operation. return stroke and close it towards the end of this stroke, provided it is sufficiently large.
When the braking system is of the dash-pot type, the hydraulic motor means and said braking system can have separate circuits, the dash-pot braking system having a rapid filling device. According to a variant, the hydraulic motor means and the dash-pot braking system act on the same face of the auxiliary piston, the circuit of the motor means being provided with a device such as a non-return valve, not allowing the 'flow only in the direction leading to the auxiliary piston, the circuit of the braking system being advantageously arranged so as to be automatically put out of action during the outward stroke of the auxiliary piston.
Means may be provided to adjust the amplitude of the stroke to be accomplished by the auxiliary piston before opening the aforesaid discharge duct, the pump flow rate varying in the same direction as this amplitude, for which advantageously the shutter part of the auxiliary piston which cooperates with said discharge duct is limited by an inclined edge, a mechanism making it possible to modify the angular position of the auxiliary piston around its longitudinal axis.
Figures 1, 2 and 3 respectively show in schematic section three different embodiments of an injection pump according to the invention.
Figo 4 shows a detail of the pump from fig 3 in another operating position.
Figures 5 and 6 show in schematic section another embodiment according to two different operating positions.
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According to the invention, and more particularly according to that of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it appears that preference should be given, proposing to establish a fuel injection pump for diesel engines, the procedure is as follows or analogously.
As regards the injection pump proper, it is made to include a main cylinder 1 in which a main piston 2 operates, driven for example by a rotary cam 22 (shown only in fig. 2). A slot 3 is controlled by this piston through which the fuel supply conduit 4 opens, this conduit itself being supplied by a pump, not shown and usually called a “foot pump” or “transfer pump”. From cylinder 1, a discharge pipe 5 is made to lead towards one or more injectors and in which a non-return valve 6 is arranged.
In order to obtain an automatic adjustment of the flow rate of the pump, that is to say of the quantity of fuel which passes through the pipe 5 per cycle, as a function of the speed, from a given limit speed, one provides the cylinder 1 of a discharge duct 7 controlled by a shuttle 8 which is driven in one direction (forward stroke) by hydraulic motor means operating in synchronism with the main piston 2, and which is returned to the other direction (return stroke) by a return device against the action of a braking system of the dash-pot type. This return device is preferably formed by a spring 10 (although it is possible to substitute an equivalent device, for example with compressed air).
To constitute the aforesaid hydraulic means, a liquid is made to act on the shuttle, preferably of the same type as the fuel to be injected, delivered by a pulsating source operating in synchronism with the main pump. This pulsating source is advantageously produced by an auxiliary pump formed , as shown freezes 1 to 3, by providing the main piston 2, on the side opposite the cylinder 1, with an extension of larger diameter 2a which is made to work in a bore 1a of corresponding diameter, the annular space 17 thus formed being connected by a channel 18 to the auxiliary cylinder 11 in which the shuttle 8 works and by a supply line 19 to a supply chamber or to the aforesaid transfer pump.
In space 17, the spring 21 can be housed which maintains the stepped piston 2, 2a against the control cam such as 22. Finally, a discharge duct 20 can be opened into the auxiliary cylinder 11 at a level such as that it is closed, at least partially, by the shuttle 8 as long as the discharge duct 7 is itself closed by the shuttle and that it is completely open at most t8t when the discharge duct itself is completely open.
It is also possible to constitute the aforesaid pulsating source by the assembly of a pump, such as the aforesaid transfer pump, and of a distributor with periodic action.
For this purpose, as shown in fig. 5 and 6, the channel 18 is supplied from the supply duct 4 via a channel 54 connected to the latter preferably upstream of a constriction 55, and between the channels 18 and 54 a distributor- advantageously constituted by the piston 2 itself. To this end, a groove 56 is made to carry by this piston and the channels 18 and 54 are opened up in the main cylinder at a level such that the liquid arrives at the desired moment in the channel 18 via the channel 54 and throat 560
Finally, the dash-pot braking system is formed by a conduit 12 having a throttle 13 through which the shuttle delivers liquid during its return stroke.
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According to the embodiments of figs 1 to 4, the shuttle 8 opens the discharge duct 7 towards the end of its outward stroke after having generally closed it during the first part of this stroke whereas, according to the mode of realization of fig. 5 and 6, the shuttle 8 opens the discharge duct 7 towards the start of its return stroke and generally blocks it during the remainder of this stroke.
As regards the respective circuits of the hydraulic motor means and of the dash-pot braking system, which act alternately on the shuttle 8, they can be separated, the shuttle then being advantageously in two stages which cooperate respectively with these two. circuits. In this case, it is necessary to provide means for supplying the braking circuit.
For this purpose, as shown in fig. 1, on the one hand, the conduit 7 is made to emerge in the auxiliary cylinder 11 by a slot 9 at a level such that it is closed off by the shuttle when the latter is fully in the return stroke against the stop 40, and on the other hand, in the chamber 23 limited in the aforesaid auxiliary cylinder by the shuttle, the fuel supply duct 12 via two branches 12a and 12b, the first having the constriction 13 and the second a non-return valve 14 arranged so as to allow the filling of the chamber 23, the branches 12a and 12b being constantly released.
Finally, the shuttle 8 is provided, on the side opposite to the chamber 23, with an extension of larger diameter 8a which is made to work in a bore 11a of corresponding diameter and the channel 18 is brought into the chamber. annular space 16 thus created.
According to a variant, the circuit of the hydraulic motor means and the circuit of the dash-pot braking system are made to act on the same face of the shuttle 8, the first of these circuits being provided with a device not allowing the flow. that in the direction leading to the shuttle.
To this end, the aforementioned duct 12 and channel 18 are opened into the chamber 23 and a non-return valve 24 is generally provided on the latter (FIGS. 2 to 6). In addition, to allow the shuttle 8 to communicate two successive sections of the discharge duct 7, it is provided for example with an annular groove 250
Finally, in the case where the circuits of the dash-pot braking and control means communicate with each other, the circuit 12, 13 of the dash-pot braking system is advantageously arranged so that it is automatically put out of action. during the forward stroke of the shuttle, to prevent part of the displaced liquid from escaping through the throttle 13.
For this purpose, it is possible, as shown in fig 2, to terminate the duct 12 in the annular space 17, so that practically the same pressure prevails on either side of the constriction 13 during the delivery stroke. of the main piston, which prevents liquid from flowing through line 12.
It is also possible, in order to periodically put the dash-pot braking system out of action, to insert on the pipe 12 a shutter member actuated in synchronism with the main piston 2.
According to the embodiment of FIG. 3; this shutter member is formed by a grooved drawer 29a, slidably mounted in a chamber 30, on which acts, against a return spring 31, the pressure prevailing in the space 17, this pressure being transmitted by a channel 32.
According to the embodiment of figs 5 and 6, the aforesaid closure member is formed by the main piston 2. For this purpose, the latter is provided with a groove 33 and two successive sections of the duct 12 are made to end against the wall of the piston 2 at a level such that the duct 12 is only opened by the groove 33 when the channel 18 is closed.
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The constriction 13 can be made adjustable by limiting it by means of a movable member with control or else manually as shown in figs 1, 3, 5 and 6, where this member is constituted by a needle screw 15, or else automatic according to the speed, as shown in figure 2, where this member is constituted by a slide 27 slaved to a regulator 28, for example of the centrifugal type as shown in this figure, or better still of the hydraulic type, suitable for reducing the section to the right of the choke 13 as the speed increases.
As a result, a pump is obtained, the operation of which is as follows.
Let us first consider the case of the pin 1. In this figure, the piston 2, 2a is shown at its bottom dead center and the shuttle 8, 8a at its upper extreme stop point, for which it closes the discharge duct 7.
During the delivery stroke of the main piston 2, 2a (towards the top of the figure), the latter begins by blocking the port 3 and the pipe 19. The piston 2 then delivers through the pipe 5 part of the fuel contained. in the cylinder 1. At the same time, the extension 2a of the piston 2 pushes the liquid from the annular space 17 back into the annular space 16, which positively moves the shuttle 8 towards the bottom of the figure, until that the discharge duct 7 is opened by the shuttle 8, which interrupts the injection. At the same time as the shuttle 8 moves downwards, the chamber 23 fills up via the conduit 12, 12b and the non-return valve 14.
During the suction stroke of the main piston 2, 2a (towards the bottom of the figure), the shuttle 8 is pushed back by the spring 10. As soon as the discharge duct 7 is closed, the shuttle 8 is braked because 'it pushes back through the throttle 13 the fuel contained in the chamber 23.
When the main piston 2 reaches its bottom dead center, the cylinder 1 is filled by the duct 4 and the vacuum which may exist in all of the spaces 16, 17 and of the channel 18 is filled with liquid coming from the pipe 19.
When the engine supplied by the injection pump operates at a speed below a determined limit, the shuttle 8 has time to reach its upper extreme stopping point shown before the main piston 2 begins its stroke. discharge, and therefore before it is forced to descend under the pressure of the liquid discharged out of the space 17.
The stroke of the shuttle 8 then has a constant amplitude, the outlet 9 of the discharge pipe 7 is discovered at an invariable point in the stroke of the main piston 2 and the quantity of fuel injected in each cycle is constant and maximum.
When the motor exceeds the aforesaid limit speed, the shuttle 8 only accomplishes a fraction of its return stroke (upwards), a fraction which decreases as the speed increases. As a result, the discharge duct 7 is opened earlier and earlier during the delivery stroke of the piston 2 and that the quantity of fuel injected in each cycle decreases as the speed increases. @ -
When the conduit 20 is = placed sufficiently close to the stop 40, the shuttle stops when it unmasks this conduit, therefore always at the same point of its outward travel. When the conduit 20 is placed further away or when it is not provided, the shuttle stops, in its outward travel, at a position which depends on the speed.
It is advantageous to place the duct 20 in a place such that the shuttle rises a certain distance beyond the position for which it opens.
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just duct 7. If the engine speed continues to increase, there comes a time when shuttle 8 no longer has time to block duct 7 and injection ceases. The motor can therefore not exceed a certain ceiling speed.
The operation of the pump of fig. 2 is practically identical to that of FIG. 1, taking into account the fact that the direction of movement of the shuttle 8 is reversed from one figure to another. The only differences consist in that, according to figo 2, the liquid expelled from the annular space 17 arrives in the chamber 23 by opening the valve 24, and not in an annular space similar to that designated by 16 fig. 1, which eliminates the need for an additional power supply similar to that produced by the branch 12b with valve 14 of FIG. 1.
The regulation phenomena described above are naturally influenced by the section variations of the throttle 13.
When the section of the throttle 13 is adjusted by the user (needle screw 15, fig. 1), this causes the speed of the motor to vary in the same direction as said section, the movable adjustment member being able to be actuated by throttle control.
When the section of said throttle is reduced automatically as the speed increases (regulator 28, fig. 2), this has the effect of reducing the pump flow rate more rapidly as a function of speed, up to the above-mentioned speed limit, therefore to decrease droop (coefficient of irregularity as a percentage of speed).
Means can be provided which make it possible to vary the amplitude of the stroke that the shuttle 8 must accomplish before opening the discharge duct 7.
According to a first solution, these means are arranged in such a way that they make it possible to move the stop 40 which limits the return stroke of the shuttle, for example by causing this stop to be carried by an adjusting screw 53 (figo 3).
According to a second solution, the obturating part of the shuttle 8 which cooperates with the discharge duct 7 is limited by an inclined edge 41 (FIG. 2) and a mechanism is provided for modifying the angular position of the shuttle around its axis. longitudinal, said inclined edge being able to border the groove 25, as shown in FIG. 2. In this figure, the mechanism in question has been shown diagrammatically by a square 42 on which the engine acceleration control can act. Depending on the angular position given to the shuttle 8, the duct 7 is opened more or less late with respect to the stroke of the piston 2 and the pump flow rate is therefore more or less high, all other things being equal.
According to another embodiment, the pump is arranged so that, during each delivery stroke of the extension 2a of the piston 2, the pressure of the liquid discharged by this extension increases faster than the driving speed of the piston 2. A To this end, said liquid is forced to pass through a constriction which is advantageously controlled by the shuttle 8 itself.
According to the embodiment of FIGS. 3 and 4, the discharge duct 20 is opened in the wall of the cylinder 11, opposite a channel 20a, and a groove 57 is provided in the shuttle 8 at a level such that, when the shuttle 8 is in its rest position for which it is applied against its stop 40 (fig. 4), the lower edge of the groove 57 and the slot through which the duct 20 opens into the cylinder 11 delimit a constriction (leakage) 58 (fig. 4) that the liquid discharged through the extension 2a must pass through before it can escape through the channel 20a.
The initial value of the free section of this constriction 58 depends on the position of the stop 40, a position preferably adjustable using the screw
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53. In addition, it can be seen that, from the moment when the pressure of the liquid discharged by the extension 2a reaches a value sufficient to compress the return spring 10, the free section of the constriction 58 decreases to rapidly become zero. If at this moment the piston 2, 2a has not yet reached the end of the upstroke, the shuttle 8 is pushed immediately upwards until a second groove 59, formed in the shuttle 8 below of the groove 57, comes in front of the conduit 20 and the channel 20a (FIG. 3) and thus allows the liquid still discharged by the extension 2a to escape to the outside.
This movement of the shuttle brings at the same time, opposite the discharge duct 7, the aforesaid groove 25 which is formed in the shuttle 8 above the groove 570
To impose on the variation of the free section of the constriction 58 a law different from the linear law produced by the groove 57, this groove can be replaced by a channel passing through the shuttle and having an appropriate section, for example circular, triangular, etc. which, with the section - also suitably shaped - of the lumen through which the duct 20 opens into the cylinder 11, achieves the desired law as a result of the mutual overlap of the two sections.
We arrange the means (for example cam such as 22) actuating the piston 2 in such a way, as is usual, that they accelerate the movement of the piston from the start of its upward stroke during which compression occurs. fuel and its discharge.
It is important that the groove 25 has a height much greater than the height of the discharge duct 7 and that the groove 59 has a location such, on the shuttle 8, that it causes the opening of the duct 20, and therefore the opening. stopping the upward movement of the shuttle when the latter has largely exceeded the position for which its groove 25 has started to open the discharge duct 7.
The pump of fig. 3 and 4 operates in a manner similar to that of FIGS. 1 and 2, but the law governing the movement of the shuttle 8 during its outward travel is modified as follows.
Given that the piston 2, 2a undergoes during each upstroke, thanks to the kinematic device such as the cam which drives it, an acceleration even if the motor on which the pump is mounted rotates at constant speed, the pressure of the passing liquid, during the upward stroke of said piston 1, by the constriction 58 and which acts on the underside of the shuttle 8, increases during each stroke and this all the more quickly and up to a value all the higher as 'increases the driving speed of the piston 2, 2a and, in the case of an engine injection pump, the speed of the engine which drives this pump.
When the pressure of this liquid becomes sufficient to overcome the resistance of the spring 10, the shuttle 8 begins to move upwards. This movement further reduces the cross-sectional area of the constriction 58, which increases the pressure of the liquid acting in the chamber 23 and further accelerates the reduction of the cross-sectional area of the constriction 58. The complete closure of this constriction and the displacement of the constriction. the shuttle 8 to the position for which it opens the discharge duct 7 are therefore instantaneous. The shuttle 8 remains in its high position (figo 3) until the end of the upward stroke (discharge stroke) of the piston 2, 2a, the groove 59 opening the duct 20, 20a by an upright (constriction 60 ) just enough to keep it in that position.
As already said, this opening occurs all the earlier on the upward stroke of the piston 11 as the speed of the latter is greater.
As in the case of Figs 1 and 2, the speed of return of the shuttle 8 to its rest position, during the downward stroke of the piston 2, is braked by the constriction 13 which must pass through the liquid that the shuttle 8 discharges out of the chamber 23 during its return movement. As a result of this braking and from a determined speed (ceiling speed), we obtain
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that the discharge duct 7 is not yet closed when the piston 2, 2a, at the start of its consecutive upward stroke, again closes the duct 4 and the pipe 190
In addition, before this ceiling speed occurs, using the braking produced by the constriction 13, a reduction in the maximum opening of the constriction 58 is obtained.
The constriction 13 therefore constitutes an additional factor which acts on the law according to which the free section of the constriction 58 is variable.
In the foregoing, it has been assumed that the shuttle 8 opened the discharge duct towards the end of its outward stroke after having generally closed it during the first part of this stroke.
We will now describe, using FIGS. 5 and 6, an embodiment according to which the shuttle 8 opens the discharge duct 7 towards the start of its return stroke and generally closes it during the remainder of this stroke.
For this purpose, the channels' 18 and 54 are made to terminate in cylinder 1 at a level such that they communicate freely via the groove 56 when the piston 2 is in the vicinity of its bottom dead center (fig. 5). ) but are isolated when the piston moves away from this neutral point (fig. 6).
In addition, it is advantageous, in order to reduce to a minimum the duration of the progressive closing of the discharge duct 7 by the shuttle 8, in arranging the latter so that it puts the chamber 23 in communication with a leakage duct 64 as soon as the scope 62 of the shuttle encroaches on the duct 7. It suffices for this to provide the shuttle 8 with a channel 65 open on one side in the chamber 23 and on the other by a slot 65a on the side wall one of the bearing surfaces 62 and 63 of the drawer (which limit the groove 25 between them) and cooperating with a groove 64a situated at the desired height in the cylinder 11 and constituting the origin of the duct 64.
Of course, it is necessary to arrange the channel 65 and the leakage circuit (groove 64a, duct 64, etc.) associated therewith so that they allow free evacuation of the fuel contained in the chamber 23 when the port 65a arrives in. view of the groove 64a towards the end of the timed downward movement of the shuttle 8, but at least partially oppose the evacuation of the fuel necessary to arm the drawer, that is to say to push it back on its stop 61 opposite to the aforesaid stop 40.
The piston 2 may include a channel 66 open on one side in the cylinder 1 and on the other by a slot 66a on the side wall of the piston and cooperating with a leakage channel 67 opening into the cylinder 1 at a level such that the compression chamber of this cylinder is discharged via channel 67 before piston 2 reaches its top or internal dead center.
Assuming for example that the leakage channels 64 and 67 are both connected to the duct 12, the aforementioned groove 33 is arranged so that the duct 12 is closed by the piston 2 when the latter is in the vicinity of its neutral point. low (channels 18 and 54 in communication) but open by groove 33 when the piston moves away from this neutral point (channel 18 closed, braked descent of the spool).
Alternatively, one could leave the leakage duct 12 permanently open and give the channel 65 of the shuttle a diameter large enough to oppose only negligible resistance to the low pressure flow of the fuel under the action of the fuel. spring 10, but small enough to oppose a notable resistance to the relatively high pressure flow of fuel from line 4 or any other source, so that the latter fuel causes the shuttle to arm despite the presence of the fuel. channel 65.
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To adjust the duration of the drop of the shuttle 8 on its stop 40, it is possible to play on the constriction 13 using the needle screw 15 and / or on the initial tension of the spring 10 using for example d 'a threaded plug 68 (also shown in fig. 3). The compartment, limited in the cylinder 11 by the end face of the bearing surface 62 and by the stopper 68, may be provided with an orifice 69 suitable for collecting the fuel which may have passed through the aforesaid bearing surface.
The operation of the pump of figs 5 and 6 is as follows. Suppose that the piston 2 arrives by descending in the vicinity of the bottom dead center shown in figo 5, the shuttle 8 then occupying the low position shown in fig 6.
The duct 4 delivers into the cylinder 1 and fills the latter. At the same time, or better, with a slight delay which allows filling to full pressure of the cylinder 1, the supply duct 4 delivers into the chamber 23 of the cylinder. shuttle, via the channel 54, the groove 56 and the channel 18 by lifting the valve 24. The chamber 23 then communicates with the leakage channel 12 indirectly via the channel 65 of the shuttle and the conduit 64 , on the one hand, and directly through the constriction 13, on the other hand, but said leakage channel 12 is then closed by the piston 2. Consequently, the liquid arriving in the chamber 23 has the effect of applying the shuttle 8 on the upper stop 61 in the position shown in fig 5. The discharge duct 7 is therefore wide open.
When the piston 2 begins its upward movement, it closes the channel 18 then the port 30 The chamber 23 ceasing to be supplied, the shuttle 8 descends under the action of the spring 10, pushing the fuel in front of it through the conduit leakage 12, which is then opened by the groove 33 while the duct 64 is closed. The movement of the shuttle is therefore delayed by the throttle 13. At the same time, the liquid contained in the cylinder 1 is forced back through the discharge duct 7. When the channel 65 of the shuttle has the lower edge of its lateral lumen 65a which arrives at the upper edge of the groove 64a, the constriction 13 begins to be short-circuited.
Shuttle 8 picks up speed as light 65a unmasks.
Finally, the shuttle 8 closes at full speed (the constriction 13 then being completely short-circuited) the discharge pipe 7. The leakage is therefore suddenly stopped and the liquid is then discharged from the cylinder 1 to the pipe 5 l '. injection begins when piston 2 has already traveled a fraction b of its delivery stroke a (position shown in solid lines in fig. 6). The injection ends when the channel 66 drilled in the piston 2 has its lateral opening 66a which comes in front of the leakage channel 67: the delivery through the duct 5 is thus completed and the injection stops completely ( position shown in phantom line on the picture 6).
The unit flow rate of the pump is proportional to the stroke (a - b) during which the fuel is delivered through the duct 5.0r, the distance b is crossed during the time that the shuttle 8 takes to close the duct of discharges 7 from the moment when the channel 18 is closed, which period of time is constant. Consequently, as the motor speed increases, the distance b also increases and the useful flow rate of the pump, which is proportional to (a - b), decreases. There is therefore self-regulation.
If the speed increases further, there comes a time when the shuttle 8 does not have time to plug the discharge duct 7 before the lumen 66a of the channel 66 comes opposite the leakage channel 67. The flow rate of the pump is then canceled and the speed at which this phenomenon occurs is a ceiling speed that the motor can never exceed.
As goes without saying, and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts having been more particularly considered; on the contrary, it embraces all the variants.
"Simplified free exhaust + Leakage braked 2nd solution) + Simplified hydraulic S
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+ S hydraulic II simplified ".
CLAIMS.
Self-regulating reciprocating pump, in particular for injecting fuel into engines, comprising a main piston capable of being driven in a reciprocating motion in a main cylinder which is provided with a discharge duct controlled by an auxiliary piston, which is driven positively in one direction (forward stroke) by motor means operating in synchronism with the main piston and which is biased in the other direction (return stroke) by a preferably spring-loaded return device, against the action of 'a braking system advantageously of the dash-pot type, characterized in that the aforesaid motor means are constituted in hydraulic form and for this purpose comprise a pulsating source of motor liquid, this liquid preferably being of the same nature as that to discharge by the pump.