FR2738296A1 - HIGH PRESSURE FUEL PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

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Abstract

Un piston de pompe est repoussé par une came et un poussoir à galet contre la force d'un élément élastique précontraint dont une extrémité s'appuie sur une cuvette de ressort et l'autre sur une pièce d'appui réglable. La force de précontrainte de l'élément élastique (6) est conçue pour la vitesse de rotation au moins à peu près la plus basse de l'arbre à came(s) (3), mais peut être augmentée, lorsque la vitesse de rotation croît, par la pièce d'appui (9), à laquelle peut être appliquée une pression fonction de la vitesse de rotation. De cette manière, le poussoir à galet (4) reste appliqué de manière sûre contre la came (2). Applicable aux moteurs thermiques équipés d'une pompe dont le piston est actionné par une came.A pump piston is pushed back by a cam and a roller plunger against the force of a prestressed elastic element, one end of which rests on a spring cup and the other on an adjustable support piece. The preload force of the elastic member (6) is designed for at least approximately the lowest rotational speed of the camshaft (s) (3), but can be increased, when the rotational speed increases, by the support part (9), to which a pressure can be applied as a function of the speed of rotation. In this way, the roller plunger (4) remains securely pressed against the cam (2). Applicable to heat engines equipped with a pump whose piston is actuated by a cam.

Description

L'invention concerne une pompe de carburant haute pression pour un moteurThe invention relates to a high pressure fuel pump for an engine

à combustion interne, comprenant un piston de pompe actionné par une came d'un arbre à came(s) par l'intermédiaire d'un poussoir à galet, piston qui agit, lors de la course de rentrée, à l'encontre de la force d'un élément élastique précontraint dont une extrémité s'appuie sur une cuvette de ressort du côté du  internal combustion engine, comprising a pump piston actuated by a cam of a camshaft (s) by means of a roller plunger, which piston acts, during the retraction stroke, against the force of a prestressed elastic element whose end rests on a spring bowl on the side of the

poussoir et dont l'autre extrémité s'appuie sur une pièce d'appui.  push and whose other end is supported by a support piece.

Par le document DE-AS 11 07 025 et le document DE 34 09 285 C2, on connaît une telle pompe de carburant à haute pression pour moteurs à combustion interne, dans laquelle la pièce d'appui, située du côté du poussoir et servant à l'appui de l'élément élastique, représente en même temps une délimitation pour une chambre de pression d'huile dans laquelle, suivant la position instantanée du poussoir à galet, du liquide peut pénétrer entre la pièce d'appui et ce poussoir. De cette manière, la pièce d'appui - agissant comme un piston - peut être levée par rapport au poussoir à galet, contre la force de l'élément élastique, ce qui modifie le moment d'injection puisque le piston de pompe réduit ou ferme plus tôt l'orifice réglable d'admission par  DE-AS 11 07 025 and DE 34 09 285 C2 disclose such a high-pressure fuel pump for internal combustion engines, in which the support piece, situated on the push-button side and used to the support of the elastic element, at the same time represents a delimitation for an oil pressure chamber in which, according to the instantaneous position of the roller pusher, liquid can penetrate between the support piece and this pusher. In this way, the bearing member - acting as a piston - can be raised with respect to the roller plunger, against the force of the elastic member, which modifies the injection moment since the reduced or firm pump piston earlier the adjustable intake port by

l'arête de distribution prévue à son extrémité.  the distribution edge provided at its end.

Un but de l'invention est de perfectionner une pompe de carburant haute pression, du type générique indiqué au début, de manière que la puissance d'entraînement de l'arbre à came(s) et  An object of the invention is to improve a high pressure fuel pump, of the generic type indicated at the beginning, so that the driving power of the camshaft (s) and

l'usure de la came et du galet du poussoir soient diminuées.  the wear of the cam and the roller of the pusher are decreased.

Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que la force de précontrainte de l'élément élastique est concue pour la vitesse de rotation au moins à peu près (ou sensiblement) la plus basse de l'arbre à came(s), mais peut être augmentée, lorsque la vitesse de rotation croît, par la pièce d'appui, à laquelle peut être appliquée une  According to the invention, this result is obtained by the fact that the prestressing force of the elastic element is designed for the rotational speed at least approximately (or substantially) the lowest of the camshaft (s). , but can be increased, when the speed of rotation increases, by the support piece, to which can be applied a

pression fonction de la vitesse de rotation.  pressure depending on the speed of rotation.

Les dispositions selon l'invention évitent de manière simple que des forces de ressort inutilement élevées agissent sur la came dans une plage de vitesses de rotation qui est inférieure à la vitesse de rotation maximale de l'arbre à came(s). Grâce au système de pression d'application en fonction de la vitesse de rotation, une application uniforme du poussoir à galet contre la came est ainsi garantie avec certitude, malgré l'emploi d'un ressort relativement faible. Dans la pompe de carburant haute pression que l'on connaît, la force de ressort pressant le poussoir à galet contre la came, est conçue pour la vitesse de rotation maximale de l'arbre à came(s) afin d'empêcher, aux hautes vitesses de rotation, que le poussoir s'écarte de la came et, par suite, des perturbations dans la caractéristique de  The arrangements according to the invention simply avoid that unnecessarily high spring forces act on the cam in a rotational speed range which is less than the maximum rotational speed of the camshaft (s). Thanks to the application pressure system depending on the speed of rotation, a uniform application of the roller pusher against the cam is thus guaranteed with certainty, despite the use of a relatively weak spring. In the known high-pressure fuel pump, the spring force pressing the roller plunger against the cam is designed for the maximum rotational speed of the cam shaft (s) to rotational speeds, that the pusher deviates from the cam and, consequently, disturbances in the characteristic of

refoulement et d'injection de carburant.  backflow and fuel injection.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention  Other features and advantages of the invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un  will be clearer from the following description of a

exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une coupe axiale d'une pompe de carburant haute pression montrant la pièce d'appui, à laquelle peut être appliquée une pression, à la position qu'elle occupe aux basses vitesses de rotation de l'arbre à came(s); et - la Figure 2 est une vue partielle semblable montrant la position de la pièce d'appui aux hautes vitesses de rotation de l'arbre à came(s). Une pompe de carburant haute pression 1, actionnée par came et prévue pour des moteurs à combustion interne, pouvant être constituée par exemple par une pompe enfichable, commandée par électrovanne, pour systèmes à canalisation d'alimentation commune ("Common Rail"), comprend un poussoir à galet 4 mû par une came 2 d'un arbre à came(s) 3 et servant à l'actionnement d'un piston de pompe 5 simple, sans arêtes de distribution pour contrôler la quantité de carburant. De plus, elle comprend un élément élastique 6 sous la forme d'un ressort de compression s'appuyant d'un côté sur une cuvette de ressort 8 placée sur le fond 7 du poussoir 4a proprement dit, ayant la forme d'un godet, et de l'autre côté sur une pièce d'appui 9 disposée à peu près (ou sensiblement) à la hauteur du milieu de la longueur du piston de pompe 5. Cette pièce d'appui est réalisée comme une pièce annulaire montée longitudinalement coulissante dans un évidement annulaire 10 - adapté à cette pièce annulaire dans le carter  non-limiting embodiment, and the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is an axial section of a high-pressure fuel pump showing the support member, to which pressure can be applied, at the position which it occupies at low speeds of rotation of the camshaft (s); and - Figure 2 is a similar partial view showing the position of the bearing member at high rotational speeds of the camshaft (s). A cam-operated, high-pressure fuel pump 1 for internal combustion engines, which may be constituted for example by a solenoid-operated, plug-in pump for common-rail systems, comprises a roller pusher 4 moved by a cam 2 of a camshaft (s) 3 and serving to actuate a single pump piston 5, without dispensing ridges to control the amount of fuel. In addition, it comprises an elastic element 6 in the form of a compression spring supported on one side on a spring bowl 8 placed on the bottom 7 of the pusher 4a itself, having the shape of a bucket, and on the other side on a support piece 9 arranged approximately (or substantially) at the height of the middle of the length of the pump piston 5. This support piece is made as an annular piece mounted longitudinally sliding in an annular recess 10 - adapted to this annular piece in the housing

de pompe 11 et étanchée par des bagues 12, 13.  pump 11 and sealed by rings 12, 13.

Sur son côté éloigné de l'élément élastique 6, la pièce annulaire forme, ensemble avec le carter de pompe 11, une chambre de pression 14 qui est en communication avec une conduite de commande 15. De l'huile provenant du circuit d'huile de graissage du moteur à combustion interne (non représenté) est dirigée à travers  On its side remote from the elastic element 6, the annular part forms, together with the pump housing 11, a pressure chamber 14 which is in communication with a control line 15. Oil from the oil circuit lubrication system of the internal combustion engine (not shown) is directed through

cette conduite 15 dans la chambre de pression 14.  this line 15 in the pressure chamber 14.

La pression d'huile agissant sur la pièce annulaire 9, est produite par une pompe de pression 16, une pompe à engrenages par exemple, qui établit la pression requise en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Ainsi, à mesure que la vitesse de rotation de l'arbre à came(s) croît, le galet 4b du poussoir 4 est pressé, par l'intermédiaire de la pièce annulaire 9 et de l'élément élastique 6, avec une force de pressage exactement définie contre la came 2, suivant la pression d'huile croissante dans la chambre de pression 14. La force de précontrainte ainsi produite et dépendant de la vitesse de rotation,  The oil pressure acting on the annular piece 9, is produced by a pressure pump 16, a gear pump for example, which establishes the required pressure as a function of the speed of rotation of the engine. Thus, as the rotational speed of the cam shaft (s) increases, the roller 4b of the pusher 4 is pressed, via the annular piece 9 and the elastic member 6, with a force of exactly defined pressing against the cam 2, according to the increasing oil pressure in the pressure chamber 14. The prestressing force thus produced and dependent on the speed of rotation,

procure une application sûre du poussoir à galet 4 contre la came 2.  provides a secure application of the roller plunger 4 against the cam 2.

Quand la vitesse de rotation de l'arbre à came(s) diminue, la pression dans la chambre 14 baisse, la pièce annulaire 9 recule en conséquence, en détendant l'élément élastique 6, et diminue ainsi le  When the rotational speed of the camshaft (s) decreases, the pressure in the chamber 14 decreases, the annular piece 9 retracts accordingly, by relaxing the elastic member 6, and thus decreases the

pressage du galet 4b contre la came 2.  pressing the roller 4b against the cam 2.

Les bagues d'étanchéité 12, 13 sur la pièce annulaire 9, constituées par ce que l'on appelle des joints toriques, garantissent un  The sealing rings 12, 13 on the annular part 9, constituted by so-called O-rings, guarantee a

fonctionnement sans perturbations.operation without disturbances.

L'élément élastique 6, réalisé dans l'exemple montré comme un ressort de compression, peut cependant être fait aussi d'un alliage à mémoire de forme dont les propriétés changent lorsque la fréquence, rapportée à la vitesse de rotation de l'arbre à came(s), croît, en ce sens que la raideur de ressort (constante de rappel) augmente, garantissant ainsi également une application sûre du poussoir à galet 4 contre la  The elastic element 6, made in the example shown as a compression spring, can however also be made of a shape memory alloy whose properties change when the frequency, relative to the speed of rotation of the shaft to cam (s), increases, in that the spring stiffness (return constant) increases, thus also ensuring a safe application of the roller pusher 4 against the

came 2.cam 2.

L'alliage à mémoire de forme ("shape-memory-alloy") a donc pour effet que l'élément élastique 6 est plus souple aux basses  The shape-memory-alloy thus has the effect that the elastic element 6 is more flexible at low levels.

vitesses de rotation, mais plus dur aux vitesses de rotation élevées.  rotational speeds, but harder at high rotational speeds.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Pompe de carburant haute pression pour un moteur à combustion interne, comprenant un piston de pompe actionné par une came d'un arbre à came(s) par l'intermédiaire d'un poussoir à galet, piston qui agit, lors de la course de rentrée, à l'encontre de la force d'un élément élastique précontraint dont une extrémité s'appuie sur une cuvette de ressort du côté du poussoir et dont l'autre extrémité s'appuie sur une pièce d'appui réglable, caractérisée en ce que la force de précontrainte de l'élément élastique (6) est concue pour la vitesse de rotation au moins à peu près la plus basse de l'arbre à came(s) (3), mais peut être augmentée, lorsque la vitesse de rotation croît, par la pièce d'appui (9), à laquelle peut être appliquée une pression fonction de la  1. High pressure fuel pump for an internal combustion engine, comprising a pump piston actuated by a cam of a camshaft (s) via a roller pusher, which piston acts, when the retraction stroke, against the force of a prestressed resilient element whose one end rests on a spring cup on the pusher side and whose other end rests on an adjustable support piece, characterized in that the prestressing force of the elastic element (6) is designed for the at least about the lowest rotational speed of the camshaft (3), but can be increased when the rotational speed increases, by the support piece (9), to which a pressure depending on the vitesse de rotation.rotation speed. 2. Pompe de carburant haute pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce d'appui (9), à laquelle peut être appliquée une pression, est réalisée sous la forme d'une pièce annulaire guidée à peu près à la hauteur du milieu de la longueur du  High-pressure fuel pump according to Claim 1, characterized in that the supporting part (9) to which pressure can be applied is in the form of a ring-shaped part which is approximately at a height. from the middle of the length of the piston de pompe (5).pump piston (5). 3. Pompe de carburant haute pression selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce annulaire est montée coulissante longitudinalement dans un évidement annulaire (10) adapté en conséquence dans le carter de pompe (11), et forme, sur son côté éloigné de l'élément élastique (6), ensemble avec le carter de pompe (11), une chambre de pression (14) étanchée communiquant avec une  High-pressure fuel pump according to Claim 2, characterized in that the annular piece is slidably mounted longitudinally in an annular recess (10) adapted accordingly in the pump casing (11) and forms on its side remote from the elastic element (6), together with the pump housing (11), a sealed pressure chamber (14) communicating with a conduite de commande de pression (15).  pressure control line (15). 4. Pompe de carburant haute pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément élastique (6) est fait d'un alliage à  High-pressure fuel pump according to Claim 1, characterized in that the elastic element (6) is made of an alloy with mémoire de forme.shape memory.
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