Pompe alternative, notamment pour l'injection de combustible dans un moteur L'invention a pour objet une pompe alternative, notamment pour l'injection de combustible dans un moteur.
La pompe alternative selon l'invention est carac térisée par le fait qu'elle comporte un organe de réglage du débit de la pompe qui est déplacé, dans le sens d'aller, par la pression d'un fluide débité par le piston de la pompe pendant la période de refoulement de celle-ci, à l'encontre d'une force de rappel, et des moyens pour freiner le retour de cet organe vers sa position de repos, ce mouvement de retour étant provoqué par la susdite force de rap pel pendant la période qui s'écoule entre la fin d'une période de refoulement de la pompe et le début de la période de refoulement consécutive, l'importance de la force de rappel et de la force de freinage étant telle,
que lorsque le nombre des mou vements d'aller et retour qu'accomplit dans l'unité de temps le susdit piston surpasse une certaine limite, l'organe de réglage n'atteint plus sa position de repos et que sa course diminue au fur et à mesure que le nombre de mouvements d'aller et retour dudit piston augmente au-delà de ladite limite, cette réduction de la course de cet organe entrainant une réduction correspondante du débit de la pompe.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs pompes d'injection de combustible pour moteurs constituant plusieurs formes d'exécution de l'invention.
La fig. 1 montre schématiquement, en coupe axiale, le cylindre d'une pompe d'injection munie de moyens de réglage du débit.
Les fig. 2 à 4 montrent trois variantes de la pompe représentée à la fig. 1.
La fig. 5 montre, également, schématiquement et en coupe axiale, le cylindre d'une pompe d'injec tion munie d'un dispositif de réglage du débit, ce dispositif étant complété par un second dispositif de réglage qui travaille avec le premier.
Les fig. 6 et 7 montrent des variantes de la pompe représentée à la fig. 5.
Les fig. 8 et 9 représentent encore deux autres variantes de la pompe représentée à la fig. 1.
Les pompes représentées au dessin sont des pompes d'injection de combustible, par exemple pour moteurs Diesel, ces pompes faisant partie d'un dispositif d'injection comportant un ou plusieurs injecteurs qui sont alimentés par ces pompes.
La pompe d'injection représentée dans la fig. 1 comporte un cylindre 1 dans lequel travaille un pis ton 2 entraîné par un moyen non représenté, par exemple par une came. On fait commander, par ce piston, une lumière 3 par laquelle débouche 1e con duit d'alimentation 4 dans le cylindre 1 de la pompe.
Afin d'obtenir un réglage automatique du débit à partir d'une vitesse déterminée, réglage qui impose au moteur muni de la pompe en question un plafond de vitesse que celui-ci ne peut dépasser, on munit la pompe d'un organe de réglage du débit constitué par un piston 5. Ce piston de réglage 5 est déplacé par au moins une partie du combustible refoulé par le piston 2 lors de sa course de refoulement (course ascendante) après la fermeture de la lumière 3. Le piston de réglage 5 coulisse à l'encontre d'un res sort de rappel 6 à l'intérieur d'un cylindre 7.
Un étranglement 8 réglable est intercalé dans un con duit 9 que doit traverser, lors du mouvement de retour du piston de réglage 5, le combustible ayant auparavant provoqué le déplacement de ce piston 5 dans le sens de l'aller, lorsque ce combustible quitte le cylindre 7.
On comprend que l'étranglement 8 freine le retour du piston de réglage et que la vitesse de retour de ce piston dépend de la force de rappel exercée par le ressort 6 et de la section de l'étran glement 8.
L'intérieur du cylindre 1 est relié par un canal 10 contenant un clapet de non-retour 11, à la cham bre inférieure 7a du cylindre 7, ce canal permettant le transvasement du combustible refoulé par le pis ton 2 pendant sa course ascendante dans ladite chambre 7a, qui est reliée par le susdit conduit 9 comportant l'étranglement 8 à la chambre supé rieure 7b du cylindre 7 qui se trouve au-dessus du piston 5. Un tiroir coulissant 12 ferme ledit con duit 9 pendant la course ascendante du piston 2 et ne l'ouvre que pendant la course descendante de ce piston.
Dans ce but, le tiroir coulissant 12 est sou mis sur sa face inférieure, par l'intermédiaire d'un canal 13, à la pression qui règne dans le cylindre 1 et, sur sa face supérieure, à l'action d'un ressort de rappel 14. De plus, ce tiroir est percé par un canal 12a, disposé de façon telle dans ce tiroir qu'il se trouve dans la prolongation du conduit 9 lorsque le ressort 14 l'a repoussé vers sa position basse représentée à la fig. 1. Si, par suite de la course ascendante du piston 2, une surpression se produit à l'intérieur du cylindre 1, cette surpression déplace le tiroir 12 vers le haut et produit ainsi la fermeture du conduit 9.
Sur le cylindre 7 sont encore branchés, d'une part, le conduit de refoulement 15, commandé par un clapet de non-retour 16 et relié à l'injecteur ou aux injecteurs alimentés par la pompe représentée et, d'autre part, un canal d'échappement 17 qui est ouvert par le piston de réglage 5 lorsque celui-ci a accompli une certaine course d'aller à l'intérieur du cylindre 7. Le cylindre 7 comporte, à proximité de son extrémité inférieure, un épaulement 18 contre lequel le piston 5 est appliqué par le ressort 6 lors qu'il se trouve dans sa position de repos.
Pour régler l'étranglement 8, une tige 19 tra verse le conduit 9 et peut coulisser dans une direc tion perpendiculaire à l'axe de la partie du conduit 9 par laquelle passe la tige 19. Dans la tige 19 est usinée une gorge 20 qui, selon sa position par rap port au conduit 9, détermine, avec les parois du conduit 9, l'étranglement variable 8.
Pour provoquer le coulissement de la tige 19, celle-ci comporte un filet 21 à l'aide duquel la tige est vissée dans le corps 22 de la pompe. Pour faire tourner la tige, celle-ci est munie, à son extrémité extérieure qui sort du corps 22, d'un bouton 23. Les positions extrêmes de la tige sont déterminées par des butées 24, 25 contre lesquelles prend appui une collerette 26 solidaire de la tige 19.
Bien entendu, au lieu de commander la position de la tige 19 à la main, on peut aussi prévoir de la commander par une pédale, par un régulateur de vitesse ou par tout autre moyen approprié. Dans tous les cas, par le réglage de la section de l'étran glement, on peut faire varier la vitesse plafond du moteur ou la vitesse de celui-ci à volonté. La pompe représentée à la fig. 1 fonctionne de la façon suivante Pendant la course ascendante du piston 2, celui- ci refoule le combustible dans la chambre inférieure 7a du cylindre 7, ce qui fait monter le piston de réglage 5 dans ce cylindre.
Aucun combustible n'est refoulé, pendant cette course du piston 2, dans la chambre supérieure 7b, étant donné que le tiroir 12 ferme le conduit 9 durant toute la durée de la course ascendante du piston 2. Même après l'ouverture du canal d'échappement 17 par le piston 5, le tiroir 12 reste dans sa position fermée, étant donné que l'ouverture du canal 17, tout en produisant une chute de pression, laisse quand même subsister dans le canal 13 une pression suffisante pour maintenir le conduit 9 fermé. Lorsque le piston 2 s'arrête et descend, le piston de réglage 5 descend dans le cylindre 7 et le tiroir 12 est amené dans sa position d'ouverture représentée à la fig. 1 par le ressort de rappel 14.
La quantité de combustible se trouvant dans la chambre 7a est donc refoulée par le piston 5, à travers le conduit 9 et son étranglement 8, dans la chambre 7b du cylindre 7. Si le mouvement du piston 2, et par conséquent la vitesse du moteur sur lequel est montée la pompe d'injection en question, sont relativement lents, le piston de réglage 5 revient sous la poussée du ressort 6, dans sa position de repos qui est déterminée par son application contre l'épaulement 18. Il peut donc transvaser, dans la chambre 7b du cylindre 7, un volume maximum de combustible.
Cette quantité de combustible est refoulée, à travers le conduit de refoulement 15, vers l'injecteur lors du mouvement ascendant sui vant du piston 2, ce dernier provoquant le mouve ment ascendant du piston de réglage 5 qui agit direc tement comme piston de refoulement sur le combus tible se trouvant dans la chambre 7b du cylindre 7.
Si, par suite d'une augmentation de la vitesse du moteur, le temps 0 que le piston 2 met pour sa course ascendante devient inférieur au temps T que le piston de réglage 5 met pour son propre mouve ment descendant, ce dernier piston est arrêté dans son mouvement descendant avant d'avoir atteint sa position de repos par le jet du combustible refoulé par le piston 2 se trouvant, de nouveau, sur sa course ascendante, de sorte que le mouvement des cendant du piston 5 se trouve raccourci en corres pondance. Le raccourcissement du mouvement des cendant du piston 5 produit une diminution corres pondante du combustible refoulé hors de la cham bre 7b du cylindre 7 dans le conduit de refoule ment 15.
De plus, la quantité de combustible qui est transvasée, lors de la côurse descendante sui vante du piston de réglage 5, dans la chambre 7b, a également diminué de la même façon. Le com bustible qui arrête le mouvement descendant du piston de réglage 5, avant que celui-ci ait atteint sa position de repos déterminée par l'épaulement 18, a donc l'effet d'une butée liquide qui arrête le mou vement descendant du piston de réglage 5 d'autant plus tôt que la vitesse du piston 2 est plus grande et qui diminue en correspondance la quantité refou lée à chaque course du piston de la pompe d'injec tion vers l'injecteur ou les injecteurs qu'elle ali mente.
Cette diminution a pour effet d'empêcher le moteur de dépasser une vitesse plafond qui dépend de la section de l'étranglement 8.
Les butées 24 et 25 déterminent les valeurs minima et maxima de la section qu'on peut donner à cet étranglement 8, la valeur minimum correspon dant à la vitesse plafond minimum et la valeur maximum correspondant à la vitesse plafond maxi mum du moteur.
Bien entendu, on pourrait encore faire varier à la fois la tension du ressort 6 et la section de l'étranglement 8.
Afin de compenser l'influence que pourrait avoir sur le réglage de la section de l'étranglement 8 la variation de la viscosité du combustible par suite d'une variation de sa température, on peut prévoir des moyens qui font varier automatiquement la sec tion de l'étranglement 8 en fonction de la tempé rature du combustible ou d'une température ana logue. On peut, par exemple, obtenir ladite com pensation automatique en fonction de la tempéra ture en prenant pour former la tige 19 un métal plus dilatable à la chaleur que le corps 22 dans lequel elle coulisse.
Lorsque cette tige s'allonge par suite d'une augmentation de la température, elle pro voque automatiquement un resserrement de l'étran glement 8 susceptible de compenser l'influence qu'aurait autrement sur le réglage du débit la dimi nution de la viscosité du combustible provoquée par cette même augmentation de la température.
La pompe représentée à la fig. 2 se distingue de celle représentée à la fig. 1 uniquement par le fait que, selon la fi-. 2 le piston de réglage 5, lorsqu'il se trouve dans sa position de repos, dans laquelle il est appliqué par le ressort 6 contre l'épaulement 18, ferme l'entrée du conduit 9.
La pompe représentée à la fig. 3 se distingue de celle représentée à la fig. 1 par le fait que les cham bres 7a et 7b du cylindre 7 communiquent l'une avec l'autre par deux conduits 9a et 9b, dont cha cun comporte un étranglement 8a, 8b, et qui débou chent, à des hauteurs différentes, dans la chambre 7a du cylindre 7. Les deux conduits 9a et 9b.sont fermés par un tiroir 12 lorsque le piston 2 de la pompe accomplit son mouvement ascendant, tandis qu'ils sont tous les deux ouverts par les canaux 12a et 12b pratiqués dans ledit tiroir lorsque ledit pis ton 2 accomplit son mouvement descendant.
Il suffit généralement de rendre réglable l'étran@ glement de l'un des conduits, par exemple celui du conduit 9a, et de laisser fixe l'étranglement de l'autre conduit 9b, ou des autres conduits si on prévoit plus que deux conduits entre le chambres<I>7a</I> et<I>7b.</I> Par suite de la prévision d'une pluralité de canaux <I>9a et</I> 9b, on peut obtenir un réglage du débit dif férent pour les diverses périodes de marche du mo- teur. C'est ainsi qu'on peut, notamment, obtenir un surdébit de la pompe à très basse vitesse, par exem ple à moins de 400 t/m,
pour assurer le démar rage, et un débit normal au-dessus de cette vitesse. C'est justement cet effet que possède la pompe représentée à la fig. 3, et cela parce que le conduit 9a dont l'étranglement 8a est réglable par la tige 19, débouche dans le cylindre 7 à une certaine dis tance au-dessus de l'épaulement 18, tandis que le conduit 9b présentant l'étranglement 8b, débouche dans la chambre 7a au-dessous de l'épaulement 18. Lorsque le piston de réglage 5 est dans sa position de repos déterminée par ledit épaulement, seul le conduit 9b peut être ouvert par le tiroir 12, tandis que le conduit 9a est de toute façon fermé par le piston de réglage 5.
L'étranglement 8b du conduit 9b est agencé de façon telle que, lorsque la vitesse du moteur est inférieure à une vitesse très basse (par exemple de 400 t/m), le piston de réglage 5 revienne jusqu'à sa position de repos, ce qui correspond au refoulement, par la pompe, dudit surdébit qui est par exemple 50 % supérieur au plein débit normal. Si la vitesse du moteur devient supérieure à 400 t/m,
la butée liquide commence à se produire et empê che le piston de réglage 5 de revenir à sa position de repos. En marche normale du moteur, le piston de réglage 5 ne descend pas au-dessous de l'endroit où le conduit 9a débouche dans la chambre 7a du cylindre 7. Par le réglage de l'étranglement 8a, entre ses valeurs minima et maxima, on peut régler les vitesses plafond du moteur, par exemple entre les valeurs de 600 t/m (vitesse de ralenti) et de 2000 tours/minute.
Dans la pompe représentée à la fig. 4, les deux phases distinctes susdécrites dans le fonctionnement du piston de réglage 5 ne sont pas obtenues par une brusque variation de l'effet de freinage qui est dû, dans la pompe représentée à la fig. 3, à la présence des deux conduits 9a et 9b munis chacun d'un étranglement et dont l'un est fermé par le piston de réglage 5 lorsqu'il a parcouru une partie de sa course de retour mais ces deux phases de fonction nement sont obtenues en faisant varier brusque ment, au moment où ledit piston a accompli une partie seulement de sa course maximum possible de retour, les caractéristiques des moyens élastiques de rappel qui agissent sur ce piston,
cette variation étant obtenue de préférence par la mise hors action d'une partie desdits moyens élastiques de rappel. Ce fonctionnement avec deux phases distinctes sert avantageusement, comme dans la pompe de la fig. 3, à l'obtention d'un surdébit pour les régimes très bas du moteur sur lequel est montée la pompe d'in jection en question.
La pompe représentée à la fig. 4 correspond à celle représentée à la fig. 1, exception faite des moyens élastiques de rappel agissant sur le piston de réglage 5. Ces moyens sont constitués par deux ressorts 39 et 40 qui, pendant la première partie de la course descendante du piston de réglage 5, agissent ensemble sur celui-ci, tandis que l'action de l'un de ces ressorts est arrêtée à la fin de cette première partie. A cet effet le ressort 40 agit direc tement et constamment sur le piston de réglage 5,
tandis que le ressort 39 agit sur ledit piston par l'intermédiaire d'une bague 41 de section coudée, cette bague étant arrêtée par un épaulement 42 du cylindre 7 lorsque le piston de réglage 5 a effectué la première partie de sa course descendante. Dès que la bague 41 s'applique contre ledit épaulement, l'action du ressort 39 sur le piston de réglage 5 cesse.
De préférence, la force exercée par le ressort 40 est bien inférieure à celle exercée par le ressort 39, de sorte que la force des moyens de rappel, après l'arrêt du ressort 39, subit une diminution impor tante.
Le fonctionnement de la pompe qui vient d'être décrite est le suivant Au début du démarrage pour une vitesse très lente du moteur, par exemple 100 t/m, le temps, qui sépare la fin de la course de refoulement du piston 2 du début de la course de refoulement con sécutive de ce piston, est suffisamment long pour que le piston de réglage 5 soit repoussée jusqu'à la butée 18, la dernière partie de cette course étant due à l'action du ressort 40 seul.
On obtient, dans ces circonstances, par exemple un débit qui est de 50% plus élevé que le débit maximum normal de la pompe.
Si la vitesse augmente au-dessus de cette vitesse très basse, le ressort 40 n'a plus le temps d'appliquer le piston de réglage 5 contre la butée 18 mais un surdébit subsiste grâce au fait que le ressort 40 provoque encore une certaine course sup plémentaire du piston de réglage 5 au-delà de la première partie de cette course dont la fin est déter minée par l'application de la bague 41 contre l'épaulement 42.
Par exemple, lorsque le moteur a une vitesse de l'ordre de 400 Vin, les '/4 du surdébit sont déjà éliminés et le débit s'approche du débit maximum normal qui est atteint par exemple pour 500 t/m. A partir de cette vitesse, le piston de réglage 5 ne descend plus au-delà de la première partie de sa course descendante pendant laquelle les deux ressorts 39 et 40 agissent en commun sur ledit piston 5.
La pompe qui vient d'être décrite a l'avantage de réaliser un surdébit pour les basses vitesses par des moyens simples et que ce surdébit peut être adapté facilement à la loi de débit que l'on se pro pose de réaliser.
On peut également prévoir des moyens de réglage non représentés pour l'un au moins des deux ressorts afin de faire varier la loi du surdébit ou même pour la supprimer si on le désire. Il est également évident qu'on peut éventuellement rendre réglable la position de l'épaulement 42 et, par con séquent, la longueur de la première partie de la course du piston de réglage 5, partie pendant laquelle les deux ressorts agissent en commun.
Dans une variante, on pourrait remplacer les deux ressorts 39, 40 par un seul ressort hélicoïdal, et l'épaulement 42 par une butée qui arrête, à la fin de la première partie de la course descendante du piston de réglage 5, un certain nombre de spires de ce ressort et ne laisse agir que le reste des spires si ce piston continue à descendre.
Dans la pompe représentée à la fig. 5, le piston 2, lors de son mouvement ascendant, refoule directe ment le combustible à injecter vers le conduit 15, ce refoulement ayant lieu à travers un conduit 27 muni d'un étranglement 28, qu'il ne faut pas con fondre avec l'étranglement 8 dont il a été question ci-dessus. Durant ce mouvement ascendant du pis ton 2, le piston de réglage 5a ouvre plus ou moins tôt, en fonction de la vitesse du piston 2 et par conséquent du moteur sur lequel est montée la pompe d'injection, un conduit d'échappement 29 qui se trouve à une distance a au-dessus de l'épau lement 18a qui détermine la position de repos du piston de réglage 5a.
Le piston 5a est disposé à l'intérieur d'un cylindre 30 qui, à son extrémité inférieure, communique, par un canal 31, avec la partie du conduit 27 qui se trouve en amont de l'étranglement 28, tandis que ce même cylindre 30 communique, par son extrémité opposée, avec la partie du conduit 27 qui se trouve en aval de l'étranglement 28. Par conséquent, le piston de réglage 5a, lorsque le piston 2 accomplit son mou vement ascendant, est soumis à la différence des pressions qui règnent dans le conduit 27 en amont et en aval de l'étranglement 28. De plus, le piston de réglage 5a est sollicité constamment par un res sort 32 vers sa position de repos dans laquelle il est appliqué contre l'épaulement 18a.
Un clapet 33 de non-retour disposé dans le. con duit 27 est appliqué par un ressort 34 sur son siège avec une force telle que le piston de réglage 5a ne puisse aspirer, pendant sa course de retour, du com bustible dans la chambre supérieure du cylindre 30, ce qui pourrait fausser le réglage automatique ci- après décrit.
La différence des pressions agissant sur les faces opposées du piston de réglage 5a augmente avec la vitesse du moteur de façon telle que la vitesse avec laquelle le piston 5a se déplace vers le haut pour parcourir la distance a croit plus rapidement que la vitesse moyenne du piston 2 pour parcourir sa course montante. Par conséquent, le piston 5a ouvre le conduit d'échappement 29 relativement plus tôt quand la vitesse de rotation du moteur augmente, ce qui diminue la quantité de combustible refoulée par coup de piston à travers le conduit de refoule ment 15 d'autant plus que la vitesse du moteur aug mente.
En ce qui concerne le mouvement de retour du piston de réglage<I>5a</I> vers sa position de repos, il est freiné par un étranglement 8b prévu dans le canal 31. Par conséquent, à partir d'une certaine vitesse moyenne du piston 2, il se forme, au-dessous du piston Sa entre celui-ci et son épaulement 18a, la butée liquide dont il était question ci-dessus. Cette butée liquide raccourcit le mouvement de retour du piston<I>Sa</I> d'autant plus que la vitesse du moteur est plus grande. Ce raccourcissement de la course de retour du piston de réglage 5a a, de son côté, l'effet de réduire encore le temps nécessaire pour que le piston de réglage 5a, pendant la course ascendante du piston 2, ouvre le conduit d'échappement 29.
Les deux effets obtenus ainsi, c'est-à-dire accélération du mouvement ascendant du piston Sa, lorsque la vitesse du moteur croît, et réduction de la course de retour de ce même piston Sa dans les mêmes con ditions, agissent donc dans le même sens et produi sent une régulation particulièrement efficace qui em pêche, avec une certitude absolue, tout dépasse ment de la vitesse plafond qu'on a voulu imposer au moteur.
Pour que l'étranglement 8b, prévu dans le canal 31, n'ait pas une influence nuisible sur l'effet auto- régulateur obtenu par l'étranglement 28 et interve nant lors du mouvement ascendant du piston 2, il y a lieu de donner à l'étranglement 8b une sec tion relativement importante par rapport à la sec tion de l'étranglement 28. Cette condition entraîne le choix d'un ressort 32 aussi faible que possible pour que la section de l'étranglement 8b puisse être aussi grande que possible.
Bien entendu, il sera avantageux de compléter la pompe représentée schématiquement à la fig. 5, par des moyens de réglage non représentés et sus ceptibles de faire varier la section de l'étranglement 8b et/ou celle de l'étranglement 28. Ces moyens peuvent être constitués par de simples vis-pointeaux ou par des moyens analogues aux moyens 19, 20 représentés sur la fig. 1 et produisant, en outre, une compensation automatique de température. En fin, on pourrait aussi prévoir des moyens de réglage de la force du ressort 32.
Abstraction faite de détails sans importance, la pompe représentée à la fig. 6 se distingue de celle représentée à la fig. 5 par le fait que le canal 31 de la fig. 5 est remplacé par deux canaux 31a et 31b.
Le canal 31a de section importante, dans lequel est intercalé un clapet de non-retour, permet l'arrivée du combustible sous le piston de réglage Sa pendant la course ascendante du piston 2, tandis que le canal 31b comporte l'étranglement 8b qui retarde le reflux du combustible hors de la chambre inférieure du cylindre 30 vers le cylindre 1-et freine par conséquent le mouvement de retour du piston de réglage Sa.
La section de l'étranglement 8b est réglable par une tige 19a, analogue à la tige 19 des fig. 1 à 3, et comporte une gorge 20a qui détermine la sec tion de l'étranglement 8b avec la paroi du canal 31b. Cette tige 19a est vissée dans une douille 36 fixée dans le corps 37 de la pompe à l'aide d'une bague extensible 38 dans laquelle la douille est emmanchée à force. Cette douille constitue en même temps, pour la tige 19a, une butée qui déter mine la section maximum de l'étranglement 8b. De plus, il est avantageux de constituer cette douille en un métal plus dilatable à la chaleur que le métal de la tige 19a vissée dans la douille.
De cette façon, la douille provoque automatiquement une réduction de la section de l'étranglement 8b lorsque la tempé rature de l'ensemble augmente et que, par consé quent, la viscosité du combustible diminue. La vitesse plafond du moteur, qui dépend de la section de l'étranglement 8b, reste donc indépendante de la variation de la viscosité du combustible.
Le fonctionnement de la pompe de la fig. 6 est tout à fait analogue à celui de la pompe de la fig. 5. En réduisant la section de l'étranglement 8b, à partir de la position où cette section a sa valeur maximum, on peut passer du plein débit à un débit intermédiaire quelconque. En effet, la fermeture progressive de l'étranglement 8b entraîne l'allonge ment du temps T de retour du piston de réglage Sa ; dès que ce temps T devient supérieur au temps i# de retour du piston 2, une butée liquide se crée et devient d'autant plus importante que la différence T - 1# devient plus grande.
En réduisant la section de l'étranglement 8b au maximum, on peut obtenir une longueur de course du piston de réglage 5a aussi réduite qu'on veut. Cette longueur de course minimum peut, par exemple, correspondre aux be soins d'un moteur de camion fonctionnant en palier.
Il résulte clairement de ce qui précède que la régulation obtenue avec la pompe de la fig. 6 (et aussi avec celle de la fig. 5 si la section de l'étran glement 8b est réglable) est une véritable régula tion toutes vitesses, c'est-à-dire qu'elle fonctionne automatiquement pour n'importe quelle vitesse pla fond dont la valeur dépend de l'ajustage de la sec tion de l'étranglement 8b.
Aussi longtemps que ne se forme pas la butée liquide, la régulation est obtenue grâce à la com mande du conduit d'échappement 29 par le piston de réglage<I>Sa</I> qui, lui, est actionné par la différence des pressions agissant sur ses deux faces opposées, différence due à la présence de l'étranglement 28. Cette première régulation se trouve complétée par la régulation plafond due à la formation de la butée liquide à partir d'une certaine vitesse qui, elle, est réglable par la modification de la section de l'étran glement 8b.
Dans la pompe représentée à la fig. 7, la cham bre inférieure 30a du cylindre 30 communique avec l'intérieur du cylindre 1 de la pompe par un canal 31a qui assure l'arrivée, pratiquement non freinée, du combustible du cylindre 1 dans ladite chambre 30a, et par deux canaux 31c, 31d qui assurent le retour du combustible de cette chambre 30a dans le cylindre 1 et dont chacun comporte un étrangle ment désigné respectivement par 8c et 8d.
Le canal 31c fait communiquer constamment la chambre 30a avec l'intérieur du cylindre 1, tandis que le canal 31d, dont l'étranglement 8d est régla- ble, est fermé par le piston de réglage 5a lorsque celui-ci se trouve dans sa position de repos, dans laquelle il est appliqué, par le ressort 32, contre l'épaulement 18a. Le canal 31a est également fermé lorsque le piston de réglage 5 est près de l'épau lement 18a.
Le conduit 27 comporte, en plus d'un étranglement 28 qui se trouve dans une branche de ce conduit qui débouche dans la partie supérieure de la chambre supérieure 30b du cylindre 30, une deuxième branche 27a munie d'un étranglement 28a, cette seconde branche débouchant dans le cylindre 30 à un endroit qui se trouve immédiatement au- dessus de la surface supérieure du piston de réglage 5a lorsque celui-ci est dans sa position de repos.
Le fonctionnement de la pompe représentée à la fig. 7 est le suivant Au démarrage, le surdébit de la pompe, qui est par exemple de 50 % plus élevé que le débit nor- mal, est assuré par suite de la présence de la bran che 27a du conduit 27.
Cette branche étant ouverte et le moteur tournant à une vitesse très basse, par exemple au-dessous de 400 t/m, la différence des pressions qui agissent sur les deux faces opposées du piston de réglage 5a est insuffisante pour décol ler ce piston de l'épaulement 18a. Le débit de la pompe est donc maximum. Au moment où le moteur atteint, par exemple à la fin de sa période de démar rage, une vitesse de 400 Vin, le piston 5a commence à se soulever et ferme la branche 27a du conduit 27.
En même temps, commence à se former, grâce à l'étranglement 8c, dans le canal 31c, la butée liquide qui empêche le piston 5a de retomber dans sa position de repos et de réouvrir la branche 27a. Par conséquent, à partir de ce moment, commence le travail normal sans surdébit.
A partir d'une vitesse légèrement supérieure à celle qui indique la fin du démarrage, par exemple à partir d'une vitesse de 600 t/m, le canal 31d règle la vitesse plafond du moteur qui est donc, par exem ple, égale à 600 t/m pour la section minimum de l'étranglement 8d et, par exemple, égale à 2000 t/m pour la section maximum de l'étranglement 8d.
Dans les formes d'exécution représentées aux fig. 1 à 4 et dans lesquelles un organe obturateur ayant la forme d'un tiroir 12 ferme le conduit 9 pendant la course ascendante (course de refoule ment) du piston 2, les opérations de déplacement du tiroir dans sa position de fermeture et de son main tien dans cette position (opérations appelées arme ment du tiroir) sont assurées par une partie du liquide mis sous pression par le piston 2 ce qui soumet le tiroir 12 aux très hautes pressions de la pompe.
Par contre, dans les formes d'exécution repré sentées aux fig. 8 et 9 et ci-après décrites on assure cet armement par un fluide autre que celui mis sous pression par le piston 2.
Dans la pompe représentée à la fig. 8, l'action du fluide qui sert à l'armement du tiroir 12, dépla- çable à l'intérieur d'un cylindre 44, est provoquée par un piston auxiliaire 45 travaillant dans un cylin dre 46 dans lequel rentre le fluide en question par un canal 47 qui débouche dans le cylindre 46 par une lumière 48 à un niveau immédiatement au- dessus de la surface supérieure du piston 45 lorsque celui-ci se trouve dans sa position la plus basse.
Si le fluide qui alimente le cylindre 46 est constitué par le même combustible que celui qui alimente aussi le cylindre 1, une même pompe de transfert peut alimenter simultanément les conduits 4 et 47.
Le cylindre 46 communique avec l'extrémité inférieure du cylindre 44 par un conduit 49. De plus, le cylindre 46 est relié à un conduit d'échappe ment 50 dans lequel est intercalé un clapet de non- retour 51 qui s'ouvre vers l'extérieur lorsque la pression à l'intérieur du cylindre 46 dépasse la force de tarage d'un ressort 52 qui cherche à maintenir le clapet 51 sur son siège.
Etant donné que la pression nécessaire pour armer le tiroir 12 peut être relativement faible, par exemple entre 1/2 kg et 12 kg, le ressort 52 est taré à une pression légèrement supérieure, par exemple entre 2 et 20 kg.
Le piston auxiliaire 45 est commandé par un moyen quelconque de façon qu'on obtienne urne coïncidence entre les points morts bas et haut des deux pistons 2 et 45. Si l'on utilise, pour la com mande du piston 45, une came, cette came peut être la même que celle qui commande le piston 2.
Dès que le piston 45, dans son mouvement ascendant, ferme la lumière 48, le tiroir 12 est repoussé vers le haut contre une butée 43 et ferme le conduit 9. Ensuite, le clapet de non-retour 51 s'ouvre et laisse échapper le surplus du fluide refoulé par le piston 45 tout en maintenant, dans le cylindre 46 et sous le tiroir 12, une pression suf fisante pour que ce tiroir reste appliqué contre la butée 43 pendant toute la course ascendante du pis ton 45. Au moment où le piston 45 commence son mouvement de retour, moment qui coïncide avec le début du mouvement de retour du piston 2, le tiroir 12 est repoussé par le ressort 14 vers l'épaulement 112b et ouvre ainsi le conduit 9.
Selon une variante non représentée de la pompe de la fig. 8, on peut utiliser, pour constituer les pis tons 2 et 45, un seul piston étagé.
Dans la pompe représentée à la fig. 9, et dont la partie supérieure (non montrée) correspond à celle de la fig. 2, le fluide qui produit l'armement du tiroir 12 provient d'une source fournissant un fluide sous pression non pulsé à travers un canal 53 et une lumière 54 et est commandé par le pis ton 2. La source de ce fluide peut être la pompe de transfert elle-même qui alimente également le cylin dre 1 de la pompe ou toute autre pompe.
La source peut également être constituée par une pompe à membrane ou à piston alimentant un accumulateur sous pression qui assure un débit de fluide non pulsé. On peut également avoir recours, pour la fourniture du fluide en question, à une alimentation par gravité. Si on utilise comme source du fluide servant à l'armement du tiroir 12 la pompe de transfert, son débit devra être suffisant pour armer à la fois le tiroir et pour remplir la chambre du cylindre 1, si l'armement et le remplissage ont lieu en même temps.
Cependant, ladite condition concernant le débit n'a pas besoin d'être remplie si on s'arrange, ainsi que cela est le cas pour la pompe représentée à la fig. 2, pour que la lumière 3 du conduit d'ame née du combustible 4, à travers lequel est alimenté le cylindre 1 soit fermée avant que le soit le canal amenant le fluide d'armement.
Le canal 53 débouche par la lumière 54 dans la partie inférieure du cylindre 1 de la pompe, partie dans laquelle se déplace le piston 2. Un deuxième canal 55, susceptible d'amener le fluide d'armement sous le tiroir 12, débouche également dans ladite partie inférieure du cylindre 1 par une lumière 56 située à un niveau légèrement au-dessus du niveau de la lumière 54. Une gorge 57 usinée dans la paroi latérale du piston 2, est située à un niveau tel qu'elle fait communiquer entre eux les canaux 53 et 55 lorsque le piston 2 se trouve dans sa position basse représentée à la fig. 9.
La hauteur de la gorge 57 est de préférence choisie de façon telle que ladite communication soit interrompue, lors du mouvement ascendant (course de refoulement) du piston 2, peu de temps après la fermeture de la lumière 3 par ce même piston. Par suite de cette mise en communi- cation des canaux 53 et 55, le fluide d'armement amène le tiroir 12 dans la position pour laquelle il est appliqué contre la butée 43, c'est-à-dire pour laquelle le tiroir ferme le conduit 9.
Le tiroir 12 revient dans sa position représentée au dessin et pour laquelle il ouvre le canal 9, immé diatement au moment où le piston 2 de la pompe a atteint sa position la plus haute pour recommencer sa descente par suite de la mise en communication du conduit 55 avec un canal d'échappement 65 par l'intermédiaire d'un conduit 64 et d'une rainure 66 usinée dans la paroi latérale du piston 2 à un niveau tel qu'elle relie les conduits 64 et 65 l'un à l'autre lorsque le piston 2 atteint son point mort intérieur (position la plus haute du piston 2).
Quelle que soit la forme d'exécution de la pompe décrite, elle peut toujours être combinée avec un dispositif connu d'autoréglage de l'avance de l'injec tion en fonction de la vitesse du moteur.
Selon une variante non représentée, la pompe d'injection peut comporter deux cylindres ou davan tage munis chacun, à leur sortie, d'un clapet antire- tour et reliés à un collecteur sur lequel sont bran chés les conduits individuels qui amènent le com bustible aux divers injecteurs dont le nombre est un multiple du nombre des cylindres de pompe. Dans cette variante, l'organe de réglage du débit est disposé avantageusement sur le collecteur de façon qu'il soit efficace pour l'ensemble des cylindres de la pompe.
Selon encore une autre variante non représentée, le conduit comportant l'étranglement 8, qui sert au freinage de l'organe de réglage du débit pendant sa course de retour débouche dans un réservoir extérieur au lieu de déboucher dans la chambre supérieure 7b du cylindre 7.
Reciprocating pump, in particular for injecting fuel into an engine The subject of the invention is a reciprocating pump, in particular for injecting fuel into an engine.
The reciprocating pump according to the invention is charac terized by the fact that it comprises a member for adjusting the flow rate of the pump which is moved, in the forward direction, by the pressure of a fluid delivered by the piston of the pump. pump during the discharge period thereof, against a return force, and means for slowing the return of this member to its rest position, this return movement being caused by the aforesaid raping force pel during the period between the end of a pump delivery period and the start of the subsequent delivery period, the magnitude of the restoring force and the braking force being such,
that when the number of back and forth movements accomplished in the unit of time by the aforesaid piston exceeds a certain limit, the adjustment member no longer reaches its rest position and that its stroke decreases as and when as the number of back and forth movements of said piston increases beyond said limit, this reduction in the stroke of this member causing a corresponding reduction in the flow rate of the pump.
The appended drawing represents, by way of example, several fuel injection pumps for engines constituting several embodiments of the invention.
Fig. 1 schematically shows, in axial section, the cylinder of an injection pump provided with means for adjusting the flow rate.
Figs. 2 to 4 show three variants of the pump shown in fig. 1.
Fig. 5 also shows, schematically and in axial section, the cylinder of an injection pump provided with a flow rate adjustment device, this device being completed by a second adjustment device which works with the first.
Figs. 6 and 7 show variants of the pump shown in FIG. 5.
Figs. 8 and 9 show yet two other variants of the pump shown in FIG. 1.
The pumps shown in the drawing are fuel injection pumps, for example for diesel engines, these pumps forming part of an injection device comprising one or more injectors which are supplied by these pumps.
The injection pump shown in fig. 1 comprises a cylinder 1 in which works an udder ton 2 driven by means not shown, for example by a cam. A slot 3 is controlled by this piston through which the supply duct 4 opens into the cylinder 1 of the pump.
In order to obtain an automatic adjustment of the flow rate from a determined speed, an adjustment which imposes on the motor fitted with the pump in question a speed limit which it cannot exceed, the pump is fitted with an adjustment member. of the flow formed by a piston 5. This adjustment piston 5 is moved by at least part of the fuel delivered by the piston 2 during its delivery stroke (upstroke) after the opening of the port 3. The adjustment piston 5 slide against a res return spell 6 inside a cylinder 7.
An adjustable throttle 8 is interposed in a duct 9 which must pass through, during the return movement of the adjusting piston 5, the fuel having previously caused the displacement of this piston 5 in the forward direction, when this fuel leaves the fuel. cylinder 7.
It will be understood that the constriction 8 slows down the return of the adjustment piston and that the return speed of this piston depends on the return force exerted by the spring 6 and on the section of the throttle 8.
The interior of cylinder 1 is connected by a channel 10 containing a non-return valve 11, to the lower chamber 7a of cylinder 7, this channel allowing the transfer of the fuel discharged by the pump 2 during its upward stroke in said chamber 7a, which is connected by the aforesaid duct 9 comprising the constriction 8 to the upper chamber 7b of the cylinder 7 which is located above the piston 5. A sliding slide 12 closes said duct 9 during the upward stroke of the piston 2 and opens it only during the downward stroke of this piston.
For this purpose, the sliding drawer 12 is subjected on its underside, by means of a channel 13, to the pressure which prevails in the cylinder 1 and, on its upper face, to the action of a spring. return 14. In addition, this drawer is pierced by a channel 12a, arranged in such a way in this drawer that it is in the extension of the duct 9 when the spring 14 has pushed it back to its low position shown in FIG. . 1. If, as a result of the upward stroke of the piston 2, an overpressure occurs inside the cylinder 1, this overpressure moves the spool 12 upwards and thus produces the closure of the duct 9.
On the cylinder 7 are still connected, on the one hand, the delivery pipe 15, controlled by a non-return valve 16 and connected to the injector or to the injectors supplied by the pump shown and, on the other hand, a exhaust channel 17 which is opened by the adjusting piston 5 when the latter has completed a certain stroke to go inside the cylinder 7. The cylinder 7 comprises, near its lower end, a shoulder 18 against which the piston 5 is applied by the spring 6 when it is in its rest position.
To adjust the constriction 8, a rod 19 passes through the conduit 9 and can slide in a direction perpendicular to the axis of the part of the conduit 9 through which the rod 19. passes. In the rod 19 is machined a groove 20 which , according to its position relative to the duct 9, determines, with the walls of the duct 9, the variable constriction 8.
To cause the rod 19 to slide, the latter comprises a thread 21 with the aid of which the rod is screwed into the body 22 of the pump. To rotate the rod, the latter is provided, at its outer end which comes out of the body 22, with a button 23. The extreme positions of the rod are determined by stops 24, 25 against which an integral collar 26 bears. rod 19.
Of course, instead of controlling the position of the rod 19 by hand, provision can also be made to control it by a pedal, by a speed regulator or by any other suitable means. In all cases, by adjusting the section of the throttle, it is possible to vary the ceiling speed of the motor or the speed of the latter at will. The pump shown in fig. 1 operates as follows. During the upward stroke of piston 2, the latter delivers fuel into the lower chamber 7a of cylinder 7, which causes adjustment piston 5 to rise in this cylinder.
No fuel is delivered, during this stroke of the piston 2, into the upper chamber 7b, given that the spool 12 closes the duct 9 throughout the duration of the upward stroke of the piston 2. Even after the opening of the channel d 'exhaust 17 by the piston 5, the slide 12 remains in its closed position, given that the opening of the channel 17, while producing a pressure drop, still leaves in the channel 13 sufficient pressure to maintain the duct 9 closed. When the piston 2 stops and goes down, the adjusting piston 5 goes down in the cylinder 7 and the spool 12 is brought into its open position shown in FIG. 1 by the return spring 14.
The quantity of fuel in the chamber 7a is therefore discharged by the piston 5, through the duct 9 and its constriction 8, into the chamber 7b of the cylinder 7. If the movement of the piston 2, and consequently the engine speed on which is mounted the injection pump in question, are relatively slow, the adjustment piston 5 returns under the thrust of the spring 6, in its rest position which is determined by its application against the shoulder 18. It can therefore transfer , in the chamber 7b of the cylinder 7, a maximum volume of fuel.
This quantity of fuel is delivered, through the delivery pipe 15, to the injector during the following upward movement of the piston 2, the latter causing the upward movement of the adjustment piston 5 which acts directly as a delivery piston on the fuel being in chamber 7b of cylinder 7.
If, as a result of an increase in engine speed, the time 0 which the piston 2 takes for its upstroke becomes less than the time T that the adjusting piston 5 takes for its own downward movement, the latter piston is stopped in its downward movement before having reached its rest position by the jet of fuel delivered by the piston 2 being, again, on its upward stroke, so that the movement of the ashes of the piston 5 is correspondingly shortened . The shortening of the movement of the ash of the piston 5 produces a corresponding decrease in the fuel pumped out of the chamber 7b of the cylinder 7 into the discharge duct 15.
In addition, the quantity of fuel which is transferred, during the following downward movement of the adjusting piston 5, into the chamber 7b, has also decreased in the same way. The fuel which stops the downward movement of the adjustment piston 5, before the latter has reached its rest position determined by the shoulder 18, therefore has the effect of a liquid stop which stops the downward movement of the piston. adjustment 5 all the more sooner the speed of the piston 2 is greater and which correspondingly decreases the quantity delivered at each stroke of the piston from the injection pump towards the injector or the injectors which it supplies .
This reduction has the effect of preventing the motor from exceeding a ceiling speed which depends on the section of the throttle 8.
The stops 24 and 25 determine the minimum and maximum values of the section that can be given to this restriction 8, the minimum value corresponding to the minimum ceiling speed and the maximum value corresponding to the maximum ceiling speed of the motor.
Of course, it would also be possible to vary both the tension of the spring 6 and the section of the constriction 8.
In order to compensate for the influence which the variation in the viscosity of the fuel as a result of a variation in its temperature could have on the adjustment of the cross section of the throttle 8, it is possible to provide means which automatically vary the cross section of the fuel. the throttle 8 as a function of the temperature of the fuel or of a similar temperature. Said automatic compensation as a function of temperature can, for example, be obtained by taking, to form the rod 19, a metal which is more expandable by heat than the body 22 in which it slides.
When this rod lengthens as a result of an increase in temperature, it automatically causes a tightening of the restrictor 8 capable of compensating for the influence that the decrease in the viscosity of the fluid would otherwise have on the flow rate setting. fuel caused by this same increase in temperature.
The pump shown in fig. 2 differs from that shown in FIG. 1 only by the fact that, according to fi-. 2 the adjustment piston 5, when it is in its rest position, in which it is applied by the spring 6 against the shoulder 18, closes the inlet of the duct 9.
The pump shown in fig. 3 differs from that shown in FIG. 1 by the fact that the chambers 7a and 7b of the cylinder 7 communicate with each other by two conduits 9a and 9b, each of which has a constriction 8a, 8b, and which open, at different heights, into the chamber 7a of the cylinder 7. The two conduits 9a and 9b. are closed by a slide 12 when the piston 2 of the pump performs its upward movement, while they are both open by the channels 12a and 12b formed in said drawer when said udder tone 2 performs its downward movement.
It is generally sufficient to make the restriction of one of the conduits adjustable, for example that of conduit 9a, and to leave the constriction of the other conduit 9b fixed, or of the other conduits if more than two conduits are provided. between the chambers <I> 7a </I> and <I> 7b. </I> As a result of the provision of a plurality of channels <I> 9a and </I> 9b, an adjustment of the flow rate can be obtained dif ferent for the various periods of engine operation. This is how it is possible, in particular, to obtain an overflow of the pump at very low speed, for example at less than 400 rpm,
to ensure starting, and a normal flow rate above this speed. It is precisely this effect that the pump shown in FIG. 3, and this because the duct 9a, the constriction 8a of which is adjustable by the rod 19, opens into the cylinder 7 at a certain distance above the shoulder 18, while the duct 9b having the constriction 8b , opens into the chamber 7a below the shoulder 18. When the adjustment piston 5 is in its rest position determined by said shoulder, only the duct 9b can be opened by the spool 12, while the duct 9a is anyway closed by the adjusting piston 5.
The throttle 8b of the duct 9b is arranged such that, when the engine speed is lower than a very low speed (for example 400 rpm), the adjustment piston 5 returns to its rest position, which corresponds to the discharge, by the pump, of said overflow which is for example 50% greater than the full normal flow. If the engine speed becomes greater than 400 rpm,
the liquid stop begins to occur and prevents the adjustment piston 5 from returning to its rest position. In normal engine operation, the adjusting piston 5 does not descend below the point where the duct 9a opens into the chamber 7a of the cylinder 7. By adjusting the throttle 8a, between its minimum and maximum values, the maximum engine speeds can be adjusted, for example between the values of 600 rpm (idle speed) and 2000 revolutions / minute.
In the pump shown in fig. 4, the two distinct phases described above in the operation of the adjustment piston 5 are not obtained by a sudden variation in the braking effect which is due, in the pump shown in FIG. 3, in the presence of two conduits 9a and 9b each provided with a constriction and one of which is closed by the adjustment piston 5 when it has traveled part of its return stroke, but these two operating phases are obtained by varying abruptly, when said piston has completed only part of its maximum possible return stroke, the characteristics of the elastic return means which act on this piston,
this variation being preferably obtained by disabling a portion of said elastic return means. This operation with two distinct phases is advantageously used, as in the pump of FIG. 3, to obtaining an overflow for the very low speeds of the engine on which the injection pump in question is mounted.
The pump shown in fig. 4 corresponds to that shown in FIG. 1, except for the elastic return means acting on the adjustment piston 5. These means consist of two springs 39 and 40 which, during the first part of the downward stroke of the adjustment piston 5, act together on the latter, while the action of one of these springs is stopped at the end of this first part. To this end, the spring 40 acts directly and constantly on the adjustment piston 5,
while the spring 39 acts on said piston by means of a ring 41 of bent section, this ring being stopped by a shoulder 42 of the cylinder 7 when the adjusting piston 5 has performed the first part of its downward stroke. As soon as the ring 41 is applied against said shoulder, the action of the spring 39 on the adjusting piston 5 ceases.
Preferably, the force exerted by the spring 40 is much less than that exerted by the spring 39, so that the force of the return means, after stopping the spring 39, undergoes a significant reduction.
The operation of the pump which has just been described is as follows At the start of starting for a very slow engine speed, for example 100 rpm, the time which separates the end of the delivery stroke of piston 2 from the start of the consecutive delivery stroke of this piston is long enough for the adjustment piston 5 to be pushed back to the stop 18, the last part of this stroke being due to the action of the spring 40 alone.
In these circumstances, for example, a flow rate is obtained which is 50% higher than the normal maximum flow rate of the pump.
If the speed increases above this very low speed, the spring 40 no longer has time to apply the adjusting piston 5 against the stop 18 but an overflow remains thanks to the fact that the spring 40 still causes a certain stroke. additional adjustment piston 5 beyond the first part of this stroke, the end of which is determined by the application of the ring 41 against the shoulder 42.
For example, when the motor has a speed of the order of 400 Vin, the '/ 4s of the overflow are already eliminated and the flow approaches the normal maximum flow which is reached for example for 500 t / m. From this speed, the adjusting piston 5 no longer descends beyond the first part of its downward stroke during which the two springs 39 and 40 act in common on said piston 5.
The pump which has just been described has the advantage of producing an overflow for low speeds by simple means and that this overflow can be easily adapted to the law of flow that it is proposed to achieve.
It is also possible to provide adjustment means, not shown, for at least one of the two springs in order to vary the law of the overflow or even to eliminate it if desired. It is also obvious that one can possibly make adjustable the position of the shoulder 42 and, consequently, the length of the first part of the stroke of the adjusting piston 5, part during which the two springs act in common.
In a variant, one could replace the two springs 39, 40 by a single helical spring, and the shoulder 42 by a stop which stops, at the end of the first part of the downward stroke of the adjustment piston 5, a certain number turns of this spring and only allows the rest of the turns to act if this piston continues to descend.
In the pump shown in fig. 5, the piston 2, during its upward movement, delivers the fuel to be injected directly to the conduit 15, this discharge taking place through a conduit 27 provided with a constriction 28, which must not be confused with the 'choke 8 discussed above. During this upward movement of the pis ton 2, the adjusting piston 5a opens sooner or later, depending on the speed of the piston 2 and consequently of the engine on which the injection pump is mounted, an exhaust duct 29 which is located at a distance a above the shoulder 18a which determines the rest position of the adjustment piston 5a.
The piston 5a is arranged inside a cylinder 30 which, at its lower end, communicates, by a channel 31, with the part of the duct 27 which is located upstream of the constriction 28, while this same cylinder 30 communicates, by its opposite end, with the part of the duct 27 which is located downstream of the constriction 28. Consequently, the adjusting piston 5a, when the piston 2 performs its upward movement, is subjected to the difference of pressures prevailing in the conduit 27 upstream and downstream of the constriction 28. In addition, the adjustment piston 5a is constantly urged by a res exits 32 towards its rest position in which it is applied against the shoulder 18a.
A non-return valve 33 disposed in the. pipe 27 is applied by a spring 34 to its seat with a force such that the adjustment piston 5a cannot suck fuel into the upper chamber of cylinder 30 during its return stroke, which could distort automatic adjustment. described below.
The difference in the pressures acting on the opposite faces of the adjusting piston 5a increases with the speed of the engine so that the speed with which the piston 5a moves upwards to travel the distance a increases faster than the average speed of the piston. 2 to run its upward course. Therefore, the piston 5a opens the exhaust duct 29 relatively sooner as the rotational speed of the engine increases, which decreases the amount of fuel delivered per stroke of the piston through the discharge duct 15 especially as the engine speed increases.
As regards the return movement of the adjustment piston <I> 5a </I> towards its rest position, it is braked by a throttle 8b provided in the channel 31. Consequently, from a certain average speed of the piston 2, it forms, below the piston Sa between the latter and its shoulder 18a, the liquid stop as mentioned above. This liquid stopper shortens the return movement of the <I> Sa </I> piston, the more the higher the engine speed is. This shortening of the return stroke of the adjustment piston 5a has, for its part, the effect of further reducing the time required for the adjustment piston 5a, during the upward stroke of the piston 2, to open the exhaust duct 29 .
The two effects thus obtained, that is to say acceleration of the upward movement of the piston Sa, when the speed of the motor increases, and reduction of the return stroke of this same piston Sa under the same conditions, therefore act in the same meaning and produces a particularly effective regulation which prevents, with absolute certainty, any exceeding of the ceiling speed which one wanted to impose on the engine.
So that the constriction 8b, provided in the channel 31, does not have a harmful influence on the self-regulating effect obtained by the constriction 28 and intervening during the upward movement of the piston 2, it is necessary to give at the constriction 8b a relatively large section compared to the section of the constriction 28. This condition leads to the choice of a spring 32 as weak as possible so that the section of the constriction 8b can be as large as possible.
Of course, it will be advantageous to complete the pump shown schematically in FIG. 5, by adjustment means, not shown and capable of varying the section of the constriction 8b and / or that of the constriction 28. These means can be constituted by simple needle screws or by means similar to the means 19, 20 shown in FIG. 1 and furthermore producing automatic temperature compensation. Finally, one could also provide means for adjusting the force of the spring 32.
Apart from unimportant details, the pump shown in fig. 6 differs from that shown in FIG. 5 by the fact that the channel 31 of FIG. 5 is replaced by two channels 31a and 31b.
The channel 31a of large section, in which is interposed a non-return valve, allows the arrival of fuel under the adjustment piston Sa during the upward stroke of the piston 2, while the channel 31b includes the constriction 8b which delays the reflux of the fuel out of the lower chamber of the cylinder 30 towards the cylinder 1-and consequently slows down the return movement of the adjustment piston Sa.
The cross-section of the constriction 8b is adjustable by a rod 19a, similar to the rod 19 of FIGS. 1 to 3, and comprises a groove 20a which determines the section of the constriction 8b with the wall of the channel 31b. This rod 19a is screwed into a bush 36 fixed in the body 37 of the pump by means of an extensible ring 38 in which the bush is force-fitted. This sleeve constitutes at the same time, for the rod 19a, a stop which determines the maximum section of the constriction 8b. In addition, it is advantageous to constitute this sleeve in a metal which is more expandable by heat than the metal of the rod 19a screwed into the sleeve.
In this way, the sleeve automatically causes a reduction in the cross section of the constriction 8b when the temperature of the assembly increases and, consequently, the viscosity of the fuel decreases. The ceiling speed of the engine, which depends on the cross section of the throttle 8b, therefore remains independent of the variation in the viscosity of the fuel.
The operation of the pump of fig. 6 is quite similar to that of the pump of FIG. 5. By reducing the section of the throttle 8b, from the position where this section has its maximum value, it is possible to go from full flow to any intermediate flow. Indeed, the gradual closing of the constriction 8b causes the lengthening of the return time T of the adjusting piston Sa; as soon as this time T becomes greater than the return time i # of piston 2, a liquid stop is created and becomes all the more important as the difference T - 1 # becomes larger.
By reducing the section of the throttle 8b as much as possible, it is possible to obtain a stroke length of the adjusting piston 5a as small as desired. This minimum stroke length may, for example, correspond to the needs of a truck engine operating in level.
It clearly follows from the foregoing that the regulation obtained with the pump of FIG. 6 (and also with that of fig. 5 if the section of the screen 8b is adjustable) is a true all-speed control, that is to say it works automatically for any speed you want. bottom whose value depends on the adjustment of the section of the throttle 8b.
As long as the liquid stopper does not form, regulation is obtained thanks to the control of the exhaust duct 29 by the adjustment piston <I> Sa </I> which, for its part, is actuated by the difference in pressures acting on its two opposite faces, difference due to the presence of the constriction 28. This first regulation is completed by the ceiling regulation due to the formation of the liquid stop from a certain speed which is adjustable by modification of the cross section of the screen 8b.
In the pump shown in fig. 7, the lower chamber 30a of the cylinder 30 communicates with the interior of the cylinder 1 of the pump by a channel 31a which ensures the arrival, practically unbraked, of the fuel from the cylinder 1 in said chamber 30a, and by two channels 31c , 31d which ensure the return of fuel from this chamber 30a to cylinder 1 and each of which comprises a throttle designated respectively by 8c and 8d.
The channel 31c causes the chamber 30a to communicate constantly with the interior of the cylinder 1, while the channel 31d, whose throttle 8d is adjustable, is closed by the adjusting piston 5a when the latter is in its position. rest, in which it is applied, by the spring 32, against the shoulder 18a. The channel 31a is also closed when the adjustment piston 5 is near the shoulder 18a.
The duct 27 comprises, in addition to a constriction 28 which is located in a branch of this duct which opens into the upper part of the upper chamber 30b of the cylinder 30, a second branch 27a provided with a constriction 28a, this second branch opening into the cylinder 30 at a location which is immediately above the upper surface of the adjustment piston 5a when the latter is in its rest position.
The operation of the pump shown in fig. 7 is the following On start-up, the overflow of the pump, which is for example 50% higher than the normal flow, is ensured by the presence of the branch 27a of the duct 27.
This branch being open and the engine running at a very low speed, for example below 400 rpm, the difference in pressures which act on the two opposite faces of the adjustment piston 5a is insufficient to detach this piston from the shoulder 18a. The pump flow is therefore maximum. When the engine reaches, for example at the end of its starting period, a speed of 400 Vin, the piston 5a begins to rise and closes the branch 27a of the duct 27.
At the same time, begins to form, thanks to the constriction 8c, in the channel 31c, the liquid stop which prevents the piston 5a from falling back into its rest position and from reopening the branch 27a. Therefore, from this moment begins normal work without overhead.
From a speed slightly higher than that which indicates the end of starting, for example from a speed of 600 rpm, channel 31d adjusts the ceiling speed of the motor which is therefore, for example, equal to 600 t / m for the minimum section of the constriction 8d and, for example, equal to 2000 t / m for the maximum section of the constriction 8d.
In the embodiments shown in FIGS. 1 to 4 and in which a shutter member in the form of a slide 12 closes the duct 9 during the upstroke (delivery stroke) of the piston 2, the operations of moving the slide into its closed position and with its hand Tien in this position (operations called arming the spool) are performed by part of the liquid pressurized by the piston 2 which subjects the spool 12 to the very high pressures of the pump.
On the other hand, in the embodiments represented in FIGS. 8 and 9 and described below, this arming is ensured by a fluid other than that put under pressure by the piston 2.
In the pump shown in fig. 8, the action of the fluid which is used to arm the slide 12, which can be moved inside a cylinder 44, is caused by an auxiliary piston 45 working in a cylinder 46 in which the fluid in question enters. by a channel 47 which opens into the cylinder 46 through a slot 48 at a level immediately above the upper surface of the piston 45 when the latter is in its lowest position.
If the fluid which feeds the cylinder 46 consists of the same fuel as that which also feeds the cylinder 1, a same transfer pump can simultaneously feed the conduits 4 and 47.
The cylinder 46 communicates with the lower end of the cylinder 44 by a duct 49. In addition, the cylinder 46 is connected to an exhaust duct 50 in which is interposed a non-return valve 51 which opens towards the end. 'outside when the pressure inside the cylinder 46 exceeds the setting force of a spring 52 which seeks to maintain the valve 51 on its seat.
Since the pressure required to arm the drawer 12 can be relatively low, for example between 1/2 kg and 12 kg, the spring 52 is calibrated to a slightly higher pressure, for example between 2 and 20 kg.
The auxiliary piston 45 is controlled by any means so as to obtain a coincidence between the bottom and top dead centers of the two pistons 2 and 45. If a cam is used for the control of the piston 45, this cam may be the same as that which controls piston 2.
As soon as the piston 45, in its upward movement, closes the lumen 48, the slide 12 is pushed upwards against a stop 43 and closes the duct 9. Then, the non-return valve 51 opens and lets the gas escape. surplus of the fluid delivered by the piston 45 while maintaining, in the cylinder 46 and under the spool 12, a sufficient pressure so that this spool remains applied against the stop 43 throughout the upward stroke of the pis ton 45. At the moment when the piston 45 begins its return movement, a moment which coincides with the start of the return movement of piston 2, spool 12 is pushed back by spring 14 towards shoulder 112b and thus opens conduit 9.
According to a variant, not shown, of the pump of FIG. 8, a single stepped piston can be used to constitute the udders 2 and 45.
In the pump shown in fig. 9, and of which the upper part (not shown) corresponds to that of FIG. 2, the fluid which produces the arming of the spool 12 comes from a source supplying a pressurized fluid which is not pulsed through a channel 53 and a lumen 54 and is controlled by the pis ton 2. The source of this fluid may be the transfer pump itself which also supplies cylinder dre 1 of the pump or any other pump.
The source can also be constituted by a diaphragm or piston pump supplying a pressurized accumulator which ensures a flow of non-pulsed fluid. Gravity feed can also be used for the supply of the fluid in question. If the transfer pump is used as the source of the fluid used to arm the spool 12, its flow rate must be sufficient to arm both the spool and to fill the chamber of cylinder 1, if the arming and filling take place. at the same time.
However, said condition concerning the flow rate does not need to be fulfilled if it is arranged, as is the case for the pump shown in FIG. 2, so that the lumen 3 of the duct of the fuel born 4, through which the cylinder 1 is supplied, is closed before the channel supplying the weapon fluid is closed.
The channel 53 opens through the opening 54 in the lower part of the cylinder 1 of the pump, part in which the piston 2 moves. A second channel 55, capable of bringing the arming fluid under the spool 12, also opens into said lower part of cylinder 1 by a slot 56 located at a level slightly above the level of slot 54. A groove 57 machined in the side wall of piston 2 is located at a level such that it communicates between them the channels 53 and 55 when the piston 2 is in its low position shown in FIG. 9.
The height of the groove 57 is preferably chosen such that said communication is interrupted, during the upward movement (delivery stroke) of the piston 2, shortly after the closing of the slot 3 by this same piston. As a result of this communication of the channels 53 and 55, the arming fluid brings the spool 12 into the position for which it is applied against the stop 43, that is to say for which the spool closes the valve. led 9.
The spool 12 returns to its position shown in the drawing and for which it opens the channel 9, immediately when the piston 2 of the pump has reached its highest position to begin its descent again following the placing of the conduit in communication. 55 with an exhaust channel 65 via a duct 64 and a groove 66 machined in the side wall of the piston 2 at a level such that it connects the ducts 64 and 65 to one another. other when piston 2 reaches its internal dead center (highest position of piston 2).
Whatever the embodiment of the pump described, it can always be combined with a known device for self-adjusting the advance of the injection as a function of the speed of the engine.
According to a variant not shown, the injection pump may comprise two cylinders or more each provided, at their outlet, with a non-return valve and connected to a manifold to which the individual conduits which supply the fuel are connected. to the various injectors, the number of which is a multiple of the number of pump cylinders. In this variant, the flow rate adjustment member is advantageously arranged on the manifold so that it is effective for all the cylinders of the pump.
According to yet another variant not shown, the duct comprising the constriction 8, which serves to brake the flow rate adjustment member during its return stroke, opens into an external reservoir instead of opening into the upper chamber 7b of the cylinder 7 .