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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514829A1
Family ID 1983577
Probable Assignee Orange Gmbh
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title POMPE D'INJECTION DE CARBURANT, NOTAMMENT POUR MOTEUR A
COMBUSTION INTERNE DU GENRE MOTEUR DIESEL
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UNE POMPE D'INJECTION DE CARBURANT, NOTAMMENT
POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DU GENRE MOTEUR DIESEL.
CETTE POMPE COMPREND, DANS UN CARTER 1, UN CORPS 2 DE GUIDAGE D'UN
PISTON 4, CE CORPS ETANT RENFORCE PAR UN MANCHON FRETTE 3. LA PAROI
FRONTALE 6 DU CORPS DE GUIDAGE COMPORTE DEUX TROUS 10 ET 11,
COMMUNIQUANT AVEC LA CHAMBRE DE PRESSION 5, ET UNE SURFACE FRONTALE 12
PLANE ET FINEMENT USINEE. CETTE SURFACE SERT DE SURFACE D'ETANCHEITE
AVEC LA SURFACE CORRESPONDANTE D'UNE PIECE DE RACCORDEMENT DE PRESSION
13 CONTENANT LA SOUPAPE DE REFOULEMENT 15 ET UNE SOUPAPE OUVRANT EN
SENS INVERSE 16. L'OBTURATEUR 19 DE LA SOUPAPE DE REFOULEMENT A UNE
SURFACE 21 S'APPLIQUANT AU REPOS SUR LA SURFACE PLANE 12 QUI SERT EN
MEME TEMPS DE SIEGE DE SOUPAPE.
L'INVENTION S'APPLIQUE AUX POMPES D'INJECTION A FORTES PRESSIONS.
Description
_________________________________________________________________
1 4829
L'invention concerne une pompe d'injection, notamment pour moteur a
combustion interne du genre moteur Diesel, cette pompe comportant,
monte dans un carter, un corps de guidage de piston qui presente une
paroi delimitant la chambre de pompe dans la direction du refoulement,
laquelle paroi est traversee par un trou allant a la face frontale
libre du corps de guidage du piston sur la surface plane et finement
usinee de laquelle est directement appliquee une piece de raccordement
de pression,qui est boulonnee sur le corpsde guidage du piston et qui
est dotee d'un canal de sortie se raccordant audit trou, ainsi que
d'une soupape de pression dont l'obturateur ferme, en
condition de repos, ledit trou dans le corps de guidage du piston.
Depuis peu, des efforts importants sont deployes afin de reduire la
consommation de carburant, toujours plus cher, des moteurs Diesel,
notamment de ceux a grande puissance Une possibilite d'atteindre ce
but consiste a intensifier la formation interne d'un melange par une
pulverisation amelioree du carburant Pour cela, il faut que les
pressions dans le systeme d'injection soient fortement augmentees Il
en resulte que les parties exposees a, et sollicitees par, une forte
pression doivent etre realisees de facon a pouvoir supporter
durablement des pressions et deformations a regime pulsatoire, et a ne
pas autoriser
les plus infimes defauts d'etancheite On s'est donc efforce de mini-
miser le nombre des surfaces d'etancheite critiques pour haute
pression dans un systeme d'injection Il en resulte que les conditions
a etablir au niveau de la pompe d'injection posent particulierement
des problemes car, entre la chambre de pompe et la conduite
d'injection, il faut une ou deux soupapes de refoulement pour obtenir
un deroulement precis de l'injection. Par le modele d'utilite allemand
DE-GM I 892 860, on connait deja une pompe d'injection de carburant
dans laquelle le corps de guidage du piston presente une paroi
delimitant la chambre de pompe dans la direction du refoulement A
cette paroisse raccorde un col formant saillie, dote d'un filet
helicoidal La paroi et ce col sont traverses par un trou allant a la
surface frontale libre Cette surface
frontale du col est plane et est usinee par rectification, de prefe-
rence par "lapping" Une piece de raccordement de pression est
appliquee directement sur cette surface frontale plane, finement
usinee, du corps de guidage du piston auquel elle est assemblee par
des vis La surface frontale du corps de guidage du piston sert ainsi
directement de siege
d'etancheite entre le corps de guidage du piston et la piece de
raccor-
dement de pression, sans qu'il soit necessaire de recourir a des
bagues
d'etancheite supplementaires ou analogues.
Dans cette realisation connue, un piston d'un obturateur de soupape
est guide dans le trou allant de la chambre de pompe a la piece de
raccordement de pression Le diametre de ce trou est donc relativement
grand et correspond presque au diametre interieur du corps de guidage
du piston, autrement dit au diametre du piston guide dans ce corps Il
en resulte que la robustesse de la portion de paroi bordant la chambre
de
pompe est compromise En outre, dans cette realisation connue, l'obtu-
rateur est en forme de c 6 ne et le trou dans le corps de guidage du
piston possede un siege de forme correspondante La fabrication d'un
tel siege de soupape conique quidoit etre exactement adapte a la forme
du c 6 ne obturateur est relativement onereuse Un autre incon-
1 I venient est que, lors des travaux de reparation, les retouches
doivent porter non seulement sur la surface frontale libre du corps de
guidage du piston, cette surface servant de surface d'etancheite, mais
aussi
sur le siege de soupape, ce qui accroit le couit de la reparation.
La presente invention a pour objet d'ameliorer une pompe d'injection
du genre mentionne au debut, de facon a permettre, sans complication
technique, un fonctionnement de longue duree avec production de
pressions excedant deux mille bars sans qu'il y ait lieu
de redouter des defauts d'etancheite.
Ceci est obtenu, selon l'invention, par le fait que l'obtu-
rateur est guide dans la piece de raccordement de pression et possede
une surface d'etancheite plane qui, dans la condition de repos,
s'applique directement sur la surface frontale plane du corps de
guidage du piston.
L'invention repose sur cette consideration fondamentale que la
robustesse de la paroi qui, dans la direction du refoulement, borde la
chambre de pompe, peut etre notablement amelioree si l'obturateur de
la soupape est guide dans la piece de raccordement de pression Le
diametre de l'alesage dans le corps de guidage du piston peut alors
etre sensiblement reduit En outre, la construction se trouve
sensiblement simplifiee par le fait que la surface frontale, plane et
finement usinee, du corps de guidage du piston est directement
utilisee comme siege pour l'obturateur de la soupape, lequel presente
une surface d'etancheite plane Cette configuration presente l'avantage
que, lors des travaux de revision, la retouche de la surface frontale
sur le corps de guidage constitue en meme temps la retouche de la
surface-siege cooperant avec l'obturateur. Dans une telle realisation,
les importantes deformations elastiques du corps de guidage du
piston,en presence de fortes pressions, sont supportees sans risque
puisque les portions laterales qui bordent la chambre de pompe sont
solidement reliees entre elles par la paroi frontale Pour ameliorer
encore la robustesse, ont peut aussi, selon une forme de realisation
avantageuse de l'invention, fretter sur le corps de guidage du piston
un manchon dont les dimensions sont calculees de facon que les
contraintes, qu'il produit en direction radiale, compensent ou
equilibrent les contraintes, produites par la forte
pression interieure dans la chambre de pompe.
La portee d'etancheite entre surface frontale du corps de guidage du
piston et piece de raccordement de pression est, par rapport
aux realisations connues, amelioree par le fait que la piece de
raccor-
dement de pression est directement bloquee contre le corps de guidage
du piston au moyen de plusieurs vis On obtient ainsi,entre les
surfaces,
une pression de serrage plus elevee qu'avec les realisations connues.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caracteristiques
apparaitront al'aide de la description ci-apres et du dessin joint o
la figure unique represente une vue partielle en coupe d'une pompe
d'injection dont les parties essentielles sont dessinees "a
l'echelle".
Dans un carter de pompe 1, est monte un corps 2 de guidage de piston
sur lequel est frette un manchon 3 pour accroitre la robustesse Sur
l'interieur du corps de guidage,porte un piston 4 qui peut y coulisser
La chambre de pompe 5 est delimitee, dans la direction du refoulement,
par une paroi 6 qui est continuee par une collerette 7 sur laquelle
une couronne de serrage 8 est appliquee Par cette couronne de serrage
8 et par des vis 9, le corps 2 de guidage du
piston et le manchon 3 sont bloques sur le carter 1.
La paroi 6 delimitant la chambre de pompe dans la direction du
refoulement est traversee par deux trous 10 et Il qui debouchent dans
la surface frontale libre 12 Le trou 10 sert a la transmission du
carburant que le piston 4 refoule lors de sa course montante, tandis
que le trou Il sert de passage d'ecoulement inverse Les deux trous 10
et Il sont disposes excentriquement par rapport a l'axe de guidage du
piston et ont tous les deux un diametre sensiblement inferieur
14829
au diametre interieur du corps 2 de guidage du piston Ainsi, est
assuree une fermeture robuste de la chambre de pompe 5, meme en
presence de
pressions superieures a deux mille bars.
La surface frontale 12 de la paroi 6, autrement dit du corps de
guidage 2, situee du cote tete, au droit de la chambre de pompe, est
realisee sous la forme d'une surface plane a finition fine qui en fait
une surface d'etancheite Un piece de raccordement de pression 13 est
directement appliquee sur cette surface frontale 12 et serree sur le
corps de guidage 2 au moyen de plusieurs vis 14 Ainsi est assuree une
etancheite suffisante entre corps de guidage du piston et piece de
raccordement de pression.
Dans cette piece de raccordement de pression 13 se trouvent deux
soupapes 15 et 16 L'obturateur 17 de la soupape 15 est, pour
l'essentiel, realise sous la forme d'un cylindre dote d'un trou borgne
19 recevant un ressort de pression 18, et est guide dans une portion
de canal de sortie 20 possedant un diametre agrandi La surface
frontale 21 de cet obturateur cylindrique 17 est realisee sous la
forme d'une surface
d'etancheite plane qui, dans la condition de repos, s'applique direc-
tement sur la surface frontale plane 12 du corps 2 de guidage du
piston, laquelle fait ainsi office, dans la zone 22, de siege plat
Lors de l'usinage de cette surface frontale 12, on realise donc en
meme temps
la surface-siege 22 de la soupape.
Le trou borgne 19 dans l'obturateur 17 est relie, par l'inter-
mediaire d'un trou d'arrivee 22 ' debouchant dans la peripherie de
l'obturateur, a un canal annulaire 23 qui entoure cet obturateur 17 et
par lequel, lorsque la soupape est ouverte, le carburant peut passer
dans le canal de sortie 20 Lors de l'ouverture de la soupape 15,
l'obturateur 17 se deplace dans la meme direction que le piston de
refoulement 4, la course de cet obturateur 17 etant limitee par butee
de celui-ci contre une arete 24 de la piece de raccordement de
pression.
Le carburant refoule est pousse dans un trou 25 de cette piece de
raccordement et ensuite dans une conduite d'injection non representee.
Partant du trou 25 dans la piece de raccordement, un canal d'arrivee
26 va a la soupape 16 Ce canal d'arrivee 26 dans la piece de
raccordement de pression 13 se raccorde au trou 1 i dans la paroi 6 du
corps 2 de guidage du piston Cette deuxieme soupape 16 ouvre contre la
direction de refoulement du carburant et autorise ainsi un ecoulement
inverse du carburant dans la chambre de pompe La soupape 16 possede,
1 4829
comme obturateur, une bille 27 ou un cone cooperant avec une surface-
siege 28 de forme correspondante pour realiser l'etancheite Par le
cote corps de guidage, une douille de butee 29 est inseree dans le
canal d'arrivee 26 et, sur le fond perce 30 de cette douille, un
ressort de pression 31 prend appui Ce ressort 31 presse la douille de
butee 29 sur la surface frontale 12 du corps 2 de guidage du piston Le
bord oppose 32
de cette douille limite la course de l'obturateur.
Comme indique par le dessin, le canal d'arrivee 26 et le canal de
sortie 20 debouchent, avec un intervalle A, dans le trou 25 de la
piece de raccordement de pression L'epaisseur A de la portion de paroi
comprise entre les deux canaux 20 et 26 ne peut pas etre sensiblement
moindre, sinon, en presence de fortes pressions, la matiere pourrait
etre le siege de contraintes exagerees Cette forme de realisation
avan-
tageuse sert donc aussi a parvenir a une pompe d'injection de
carburant capable de supporter sans risque, meme en marche permanente,
de fortes
pressions variables.
Pour etre complet, il convient aussi d'indiquer que le corps 2 de
guidage du piston presente deux trous de commande 40 et 41 par
lesquels le carburant peut entrer dans la chambre 5 de la pompe Le
piston 4 possede deux bords de commande en vis-a-vis 42 et 43 qui
cooperent avec ces trous de commande 40 et 41.
Grace a la presente invention, on parvient a une pompe d'injection de
carburant qui ne comporte qu'une surface d'etancheite pour haute
pression sur la face frontale du corps 2 de guidage du
piston et qui admet donc de fortes charges.
Par rapport aux realisations connues, la construction est sensiblement
simplifiee par le fait que cette surface d'etancheite
pour haute pression sert en meme temps de surface de siege de soupape.
Cela autorise une grande rapidite d'execution des operations comple-
mentaires lors des controles necessaires de la pompe d'injection.
Bien entendu, l'exemple de realisation decrit n'est
nullement limitatif de l'invention.
14829
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Pompe d'injection de carburant, notamment pour moteur a combustion
interne du genre moteur Diesel, cette pompe comportant, monte dans un
carter, un corps de guidage de piston qui presente une paroi
delimitant la chambre de pompe dans la direction du refoulement,
laquelle paroi est traversee par un trou allant a la face frontale
libre du corps de guidage du piston sur la surface plane et finement
usinee de laquelle est directement appliquee une piece de raccordement
de pression,qui est boulonnee sur le corps de guidage du piston et qui
est dotee d'un canal de sortie se raccordant audit trou,ainsi que
d'une soupape de pression dont l'obturateur ferme, en condition de
repos, ledit trou dans le corps de guidage du piston, cette pompe
etant caracterisee en ce que l'obturateur ( 17) est guide dans la
piece de raccordement de pression ( 13) et possede une surface
d'etancheite plane ( 21) qui, dans la condition de repos, s'applique
directement sur
la surface frontale plane ( 12, 22) du corps ( 2) de guidage du
piston.
2 Pompe d'injection selon la revendication l, caracterisee en ce qu'un
manchon ( 3) est frette sur le corps ( 2) de guidage du piston et est
dimensionne de facon que les contraintes qu'il engendre en direction
radiale compensent ou equilibrent les contraintes produites
par la forte pression a l'interieur de la chambre ( 5) de la pompe.
3 Pompe d'injection selon la revendication 1, caracterisee en ce que
la piece de raccordement de pression ( 13) est bloquee directement
sur le corps ( 2) de guidage du piston, au moyen de plusieurs vis (
14).
4 Pompe d'injection selon la revendication 1, caracterisee en ce que
l'obturateur ( 17) de la soupape ( 15) est realise pour l'essentiel
sous la forme d'un cylindre dote d'un trou borgne ( 19) recevant un
ressort de pression ( 18), ce cylindre etant guide dans une portion (
20), a diametre agrandi, du canal de sortie, et en ce que le trou
borgne ( 19) communique, par l'intermediaire d'un trou d'arrivee
debouchant obliquement dans la peripherie de l'obturateur cylindrique,
avec un canal annulaire ( 23) qui entoure l'obturateur ( 17).
Pompe d'injection selon l'une quelconque des revendi- cations 1 a 4,
caracterisee en ce que la paroi ( 6) du corps ( 2) de guidage du
piston est traversee par un deux 4 ieme trou ( 11) auquel se raccorde
un canal d'arrivee ( 26) dans la piece de raccordement de pression (
13), en ce qu'une soupape ( 16) ouvrant contre la direction du
refoulement est agencee dans le canal d'arrivee ( 26) et en ce qu'une
14829
douille de butee ( 29) est inseree, par le c 8 te corps de guidage,
dans le canal d'arrivee ( 26), le bord libre ( 32) de cette douille
limitant la course de l'obturateur ( 27) et le corps perce ( 30) de
cette douille etant presse, par un ressort de pression ( 31), contre
la surface frontale ( 12) du corps ( 2) de guidage du piston. 6 Pompe
d'injection selon la revendication 5, caracterisee en ce que le canal
de sortie ( 20) et le canal d'arrivee ( 26) dans la piece de
raccordement de pression debouchent dans un trou ( 25) de celle-ci, en
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