FR2572465A1 - IC engine fuel injection pump - Google Patents

Abstract

The engine fuel-injection pump has one or more cam-driven plungers held by coil-type compression return strings against the cams. The distance between some at least of the adjacent turns of the spring (30) is such that the turns strike against each other when the plunger (17) is moved into the dead-centre pressure position. All turns can be arranged to do so, or alterantively only those near both ends, while the pitch of the turns can increase progressively from the ends.

Description

Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion
interne."
Dans une pompe d'injection de ce type connue par le document DE-03 29 23 423, un ensemble de ressorts est constitué de deux ressorts hélicoidaux montés l'un derrière l'autre et d'un organe de friction disposé entre
ces ressorts. Cet organe de friction doit supprimer ou bien décaler dans une zone non critique, les oscillations de résonance se superposant à l'oscillation dde à la course de déplacement, ceci afin d'éviter une rupture des res
sorts du fait de contraintes dynamiques excessives.De tels organes de friction sont soumis à une usure, de sorte que leur efficacité dé croit constarment et leur durée utile comparée à la durée de fonctionnement de la pompe d'in
jection est fortement réduite. Dans le cas des ressorts de pression Ilélicoidaux conformés de façon habituelle, les oscillations de resonance, notamment en liaison avec d es moteurs Diesel à injection directe tournant à grande vitesse qui ont été récemment déLeloppés ,,rovoouent un fort accroissement dynamique de la contrainte de poussée, de sorte que du fait de cette sollicitation vermarente excessive, la résistance des ressorts est fortement altérée.Fuel injection pump for combustion engines
internal."
In an injection pump of this type known from document DE-03 29 23 423, a set of springs consists of two helical springs mounted one behind the other and of a friction member disposed between
these springs. This friction member must suppress or offset in a non-critical area, the resonance oscillations superimposed on the oscillation dde to the displacement stroke, this in order to avoid a rupture of the res
spells due to excessive dynamic stresses. Such friction members are subject to wear, so that their efficiency decreases steadily and their useful life compared to the operating time of the injection pump.
jection is greatly reduced. In the case of iloidal pressure springs conformed in the usual way, the resonance oscillations, in particular in connection with diesel engines with direct injection rotating at high speed which have been recently developed, result in a strong dynamic increase in the thrust stress. , so that due to this excessive vermarente solicitation, the resistance of the springs is greatly altered.

l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à ceD effet, une pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne avec au moins un piston de pompe déplacé d'une course déterminée par une commande à came, et avec au moins un ressort de pression hélicoïdal prenant appui sur le boîtier et qui maintient le piston de pompe appliqué sur la commande par came et assure son rappel, pompe caractérisée en ce que l'intervalle d'au moins quelques spires voisines du ressort de pression hélicoïdal est dimensionné de façon que ces spires, lorsque le ressort est comprimé et que le piston de pompe est déplacé au point mort haut, viennent en butée les unes contre les autres. the invention aims to remedy these drawbacks and relates to this effect, a fuel injection pump for internal combustion engines with at least one pump piston displaced by a stroke determined by a cam control, and with at least one helical pressure spring bearing on the housing and which keeps the pump piston applied to the cam control and ensures its return, pump characterized in that the interval of at least a few turns near the helical pressure spring is dimensioned so that these turns, when the spring is compressed and the pump piston is moved to top dead center, come into abutment against each other.

La pompe d'injection de carburant conforme à l'invention définie ci-dessus présente l'avantage que du fait qu'au moins une partie des spires du ressort de pression hélicoidal s'appliquent l'une sur l'autre, il s'instaure un amortissement par la fréquence propre, qui se modifie, du ressort, car il ne peut pas s'établir d'oscillations constantes propres dans le ressort.En outre, lors des suroscillations dynamiques, des zones placées face à face des spires voisines du ressort viennent en contact à d'autres emplacements du fil du ressort que lors des sous-oscillations dynariques, c'est-a-1re que les maxima et les minima des contraintes de -poussée interviennent à des emplacements différents du fil de ressort, de sorte que la contrainte totale est réduite. En outre, la sur- oscillation dynamique est limitée par l'ntervalle réduit des spires au point mort haut. The fuel injection pump according to the invention defined above has the advantage that because at least part of the turns of the helical pressure spring are applied to each other, it establishes a damping by the natural frequency, which changes, of the spring, because it cannot establish constant natural oscillations in the spring. In addition, during dynamic overshoots, zones placed face to face of the neighboring turns of the springs come into contact at other locations of the spring wire than during dynaric sub-oscillations, that is to say that the maxima and minima of the thrust stresses occur at different locations of the spring wire, so the total stress is reduced. In addition, dynamic over-oscillation is limited by the reduced interval of turns at top dead center.

les dispositions ci-dessous permettent d'er.vi- sager d'autres formes avantageses de la pompe d'injection ae carburant éfirie ci-dessus: Toutes les spires du ressort de pression hélicoidal s'appliquer à peu de chose près les unes contre les autres lorsque le ressort est comprimé et que le piston de pompe est au int mort haut. the arrangements below make it possible to consider other advantageous forms of the fuel injection pump described above: All the coils of the helical pressure spring apply roughly one against the other the others when the spring is compressed and the pump piston is at high dead space.

Selon une caractéristique e l'invention, respectivement, quelques sires du ressort de pression hélicoïdal au voisinage des deux extrémités du ressort comprimé, au point mort haut du piston de la pompe, s'appliquent les unes contre les autres,
Il est particulièrement avarftageux que le pas des spires du ressort de pression hélicoïdal soit symétriquement progressif en partant des extrémités du ressort.Dans cette forme de réalisation, les spires voisines s'appliquent progressivement liune sur 1'2utre en partant des extrémités du ressort lors ae la compression de celui-ci, de sorte que du fait de la modification progressive de la fréquence propre du ressort de pression hélicoi al, il ne peut s'établir d'oscillation harmonique avec les amplitudes maximales de tension. According to a characteristic of the invention, respectively, some sires of the helical pressure spring in the vicinity of the two ends of the compressed spring, at the top dead center of the pump piston, are applied against each other,
It is particularly advantageous that the pitch of the turns of the helical pressure spring is symmetrically progressive starting from the ends of the spring. In this embodiment, the neighboring turns are applied gradually to one another starting from the ends of the spring during ae the compression thereof, so that due to the gradual modification of the natural frequency of the helical pressure spring, it can not establish harmonic oscillation with the maximum amplitudes of tension.

Deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints et exposés plus en détail dans la description ci-après
- la figure 1 est une vue latérale simplifiée avec coupe partielle, d'une pompe d'injection de carburant,
- la figure 2 est une représentation en vue latérale à plus grande échelle d'ure forme de réalisation d'un ressort de rappel de la pompe dtinjection de carburant selon la figure 1,
- la figure 3 est une représentation à plus grande échelle d'une seconde forme de réalisation d'un ressort de rappel0
Dans un boîtier 10 de la pompe d'injection de carurant est monté un arbre d'entraînement 11.Cet arbre est couplé avec un disque-cave 1-2 disposé transversalement par rapport à l'axe et qui porte autant de cames frontales 13 que le moteur à combustion interne associé à la pompe d'injection de carburant, comporte de cylindres. La surface rotative du disque à came 12 repose sur des galets 14 mair.- tenus dans un anneau de galets 15 fixe. Un piston de pompe 17 glissant dans une douille cylindrique 16 comporte à son extrémité c 6té entrainement, un collet 18 qui est soli daire en rotation du disque à came 12.Pour commander la quantité d'injection de carburant, un tiroir de commande 20 entourant le piston de pompe 17, glisse sur une partie 19, coté entrainement, du piston de pompe 17, partie dans laquelle est prévu un perçage transversal 21 pour liniter la quantité d'injection, ce perçage étant relié à un per çage longitudinal 22 aboutissant à la face frontale du piston de pompe 17. Sur le tiroir de commande 20 agissent des moyens de réglage 25 dont la position est commandée de fa çon connue par un régulateur de vitesse de rotation.Two embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings and described in more detail in the description below
FIG. 1 is a simplified side view with partial section of a fuel injection pump,
FIG. 2 is a representation in side view on a larger scale of an embodiment of a return spring of the fuel injection pump according to FIG. 1,
- Figure 3 is an enlarged representation of a second embodiment of a return spring0
A drive shaft 11 is mounted in a housing 10 of the fuel injection pump. This shaft is coupled with a cellar disk 1-2 arranged transversely to the axis and which carries as many front cams 13 as the internal combustion engine associated with the fuel injection pump, comprises cylinders. The rotating surface of the cam disc 12 rests on rollers 14 mayor- held in a ring of rollers 15 fixed. A pump piston 17 sliding in a cylindrical sleeve 16 comprises at its end c 6té drive, a collar 18 which is rotatably connected to the cam disc 12. To control the quantity of fuel injection, a control drawer 20 surrounding the pump piston 17 slides on a part 19, drive side, of the pump piston 17, part in which a transverse bore 21 is provided to linitate the quantity of injection, this bore being connected to a longitudinal bore 22 leading to the front face of the pump piston 17. On the control slide 20 act adjustment means 25, the position of which is controlled in a known manner by a speed regulator.

Contre le collet 18 du piston de pompe 17, est placé un disque de glissement 25 contre lequel s'applique sous pression une portée 27 sollicitée par au moins un ressort de rappel 30. Pour des raisons de simplification, un seul ressort de rappel 30 est représenté. De préférence, il est toutefois prévu deux ou plusieurs ressorts de rappel. Co-axialement par rapport à ce ressort de rappel 30, s'étend une broche de guidage 31 qui est d'une part, fixée dansle boîtier 10 et qui traverse, d'autre part, par un perçage ajusté 28 la portée 27, de sorte que cette portée 27 est bloque en rotation. Le ressort de rappel 30 prend appui par l'une de ses extrémités et par l'intermédiaire d'une coupelle de ressort 32 sur le bottier 10 et prend appui par son autre extrémité sur la portée 27, grâce à quoi le disque-cane 12 est pressé contre les galets 14. Against the collar 18 of the pump piston 17, a sliding disc 25 is placed against which a bearing surface 27 applied under pressure is urged by at least one return spring 30. For reasons of simplification, a single return spring 30 is represented. Preferably, however, two or more return springs are provided. Co-axially with respect to this return spring 30, extends a guide pin 31 which is on the one hand fixed in the housing 10 and which passes, on the other hand, by an adjusted bore 28 the bearing 27, of so that this range 27 is blocked in rotation. The return spring 30 is supported by one of its ends and by means of a spring cup 32 on the case 10 and is supported by its other end on the bearing 27, whereby the disc-cane 12 is pressed against the rollers 14.

Lorsque l'arbre d'ezltratnement 11 tourne, le piston de pompe 17 est entraîné de la m8me façon en rotation et en outre, déplacé d'un mouvement de va et vient, la course de la pompe étant assurée par les cames frontales 13 du disquecame 12 contre l'action du ressort de rappel 30, et la course d'aspiration étant assurée par l'énergie stockée dans le ressort de rappel 30.When the drive shaft 11 rotates, the pump piston 17 is rotated in the same way and, moreover, moved back and forth, the stroke of the pump being provided by the front cams 13 of the disc 12 against the action of the return spring 30, and the suction stroke being ensured by the energy stored in the return spring 30.

le ressort de rappel selon la figure 2 est un ressort de pression hélicoïdal 30' dont l'intervalle entre spires augmente de façon continue depuis les extrémités vers le milieu en partant de zéro. Par exemple, dans le cas d'un ressort de pression hélicoidal 30' avec une précontrainte déterminée, avec un diamètre moyen de sbires de 13 mm et un diamètre de fil de 3,5 mm, l'intervalle entre les spires à partir des deux extrémités, est entre la pre nière et la seconde spire A1 = 0,43 mm, entre la seconde et la troisième spire A2 = 1,08 = et entre la troisième et la quatrième spire A3 = 1,48 mm.Lorsque le ressort 30' est comprimé, c'est-à-dire lorsque le piston de pompe 17 a atteint son point mort haut, les intervalles entre spires se réduisent à A1 = O =, A2 = 0,65 mm et A3 = 1,03 mm. the return spring according to Figure 2 is a helical pressure spring 30 'whose interval between turns increases continuously from the ends to the middle from zero. For example, in the case of a helical pressure spring 30 'with a determined preload, with an average diameter of minions of 13 mm and a wire diameter of 3.5 mm, the interval between the turns from the two ends, is between the first and second turns A1 = 0.43 mm, between the second and third turns A2 = 1.08 = and between the third and fourth turns A3 = 1.48 mm. When the spring 30 'is compressed, that is to say when the pump piston 17 has reached its top dead center, the intervals between turns are reduced to A1 = O =, A2 = 0.65 mm and A3 = 1.03 mm.

Cela signifie que lors de la compression du ressort 3C', ces spires en partant des extrémités s'appliquent sur l'autre de façon continue. I1 en résulte, d'une part, l'avantage que lorsque le ressort 30' est en oscillation, les zones d'oscillation stappliquant l'une sur l'autre ou venant en bute l'une sur l'autre lors de l'oscillation dans un certain sens, se situent à un autre emplacement que lors de l'oscillation dans l'autre sens, de sorte que les minima et les maxima de la contrainte dynamique de poussée se produisent à des emplacements différents des spires, de sorte que la contrainte totale résultant de la contrainte statique de pous sée et des contraintes dynamiques de poussée, est inférieure à celle à laquelle on peut s'attendre. Par ailleurs, il en résulte l'avantage aune, du fait que les longueurs libres d- ressort se modifient continuellement, leur fre- quence propre se modifie également avec commu conséquence qu'une oscillation constante propre ne peut pas s'établir et qu'ainsi les versions dynamiques de poussée res-ent faibles.This means that when the spring 3C 'is compressed, these turns from the ends are applied to the other continuously. I1 results therefrom, on the one hand, the advantage that when the spring 30 ′ is in oscillation, the oscillation zones stappling one on the other or coming into abutment against one another during the oscillation in a certain direction, are located at a different location than during the oscillation in the other direction, so that the minima and maxima of the dynamic thrust stress occur at different locations of the turns, so that the total stress resulting from the static thrust stress and the dynamic thrust stresses is less than that which can be expected. On the other hand, this results in the advantage of the fact that the free spring lengths change continuously, their own frequency also changes with the consequence that a constant constant oscillation cannot be established and that dynamic versions of thrust remain weak.

Des avantages analogues se présentent avec un ressort de rappel 30" selon la figure 3. Ce ressort de rappel 30" réalisé sous la forme d'un ressort de pression hélicoïdal a un pas de spire constant, l'intervalle a entre les spires étant très petit. Cet intervalle a entre les spires est dimensionné de façon que les spires, lorsque le piston ]7 de la pompe, se trouve au point mort haut, se transforment à peu près en un bloc, c'est-à-dire qu'elles viennent en butée l'une sur l'autre déjà pour des suroscillations dynamiques réduites. Dans le cas d'un ressort de rappel 30" dont le diamètre moyen des spires est de 13mm et dont le diamètre de fil est de 3,5 mm, l'intervalle entre les spires au point mort bas du piston 17 de la pompe est de 0,6 = et au point mort haut de 0,1 mm. Malgré cet intervalle, résultant des tolérances de fabrication, au point mort haut du piston de la pompe, la mise en oscillation du ressort est amortie de sorte que la contrainte maximale totale de poussée ne dépasse pas la valeur admissible du fait de sur-oscillations importantes.  Similar advantages arise with a return spring 30 "according to FIG. 3. This return spring 30" produced in the form of a helical pressure spring has a constant turn pitch, the interval a between the turns being very small. This interval a between the coils is dimensioned so that the coils, when the piston] 7 of the pump, is in top dead center, are roughly transformed into a block, that is to say that they come already in abutment on one another for reduced dynamic overshoots. In the case of a return spring 30 "whose average diameter of the turns is 13mm and whose wire diameter is 3.5 mm, the interval between the turns at bottom dead center of the piston 17 of the pump is 0.6 = and at 0.1 mm top dead center. Despite this interval, resulting from manufacturing tolerances, at the top dead center of the pump piston, the oscillation of the spring is damped so that the maximum stress total thrust does not exceed the admissible value due to significant over-oscillations.

Claims (4)

REVEND A T IONSRESELL TO T IONS 1.- Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne avec au moins un piston de pompe déplacé d'une course déterminée par une commande à came, et avec au moins un ressort de pression hélicoSdal prenant appui sur le boitier et qui maintient le piston de pompe appliqué sur la commande par came et assure son rappel, pompe caractérisée en ce que l'intervalle d'au moins quelques spires voisines du ressort de pression hélicoidal (30, 30', 30") est dimensionné de façon que ces spires; lorsque le ressort est comprimé et que le piston de pompe (17) est déplacé au point mort haut, viennent en butée les unes contre les autres. 1.- Fuel injection pump for internal combustion engines with at least one pump piston displaced by a stroke determined by a cam control, and with at least one helicoSdal pressure spring bearing on the housing and which maintains the pump piston applied to the cam control and ensures its return, pump characterized in that the interval of at least a few neighboring turns of the helical pressure spring (30, 30 ', 30 ") is dimensioned so that these when the spring is compressed and the pump piston (17) is moved to top dead center, they come into abutment against each other. 2.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que toutes les spires du ressort de pression hélicordal (30-") s'appliquent à peu de chose près les unes contre les autres lorsque le ressort est comprimé et que le piston de pompe (17) est au point mort haute 2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that all the turns of the helical pressure spring (30- ") apply more or less against each other when the spring is compressed and the pump piston (17) is in top dead center 3.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que respectivement, quelques spires du ressort de pression hélicordal (30') au voisinage des deux extrémités du ressort comprimé, au point mort haut du piston (17) de la pompe, s'appliquent les unes contre les autre s0  3. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that, respectively, a few turns of the helical pressure spring (30 ') in the vicinity of the two ends of the compressed spring, at the top dead center of the piston (17) of the pump, apply against each other s0 4.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 3, caractérisée en ce que le pas deys spires du ressort de pression hélicoïdal (30') est symétriquement progressif en partant des extrémités du ressort  4.- fuel injection pump according to claim 3, characterized in that the pitch of the turns of the helical pressure spring (30 ') is symmetrically progressive starting from the ends of the spring