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Mécanisme perfectionné pour oommander l'admission de l'air dans les moteurs à combustion interne à huile.
La présente invention concerne les moteurs à combustion interne à huile qui sont munis de moyens de réglage pour déter- miner la quantité d'huile combustible à injecter à chaque allu- mage. Dans de semblables moteurs il a déjà été proposé, en vue de favoriser la oombuetion, de diminuer l'air fourni on oas de réduotion de l'arrivée de combustible pour/chaque allumage, au
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moyen d'un papillon ou d'une soupape analogue introduit dans le conduit d'aspiration du moteur et relié mécaniquement à un dis- positif de réglage de la pompe à combustible, de telle façon que le papillon est amené à étrangler l'arrivée d'air suivant le réglage de la pompe à combustible sous la commande du dispo- sitif régulateur,
pour débiter une quantité réduite d'huile com
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bustible à chaque OOUl'l:I f:). tJllCl t! Cllll1J1 èl,IJ 1 d tl1;1' Ùr;l l t, lOH (1I.HUl 0 Lu \ t 1, o fois un réglage très approximatif et peu sûr de l'arrivée d'air.
En particulier, ce réglage ne tient pas compte de variations du nombre de tours du moteur, en ce sens que la section laissée ouverte à l'endroit du papillon sera la même pour les grands nombres et les petits nombres de tours. Il en résulte que la quantité d'air fournie pour chaque oourse du piston de pompe est plus petite aux grands nombres de tours qu'aux petits nom-
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bres de tours. Lorsque la moteur fonctionna ruz falblo oho-rgo et à un grand nombre de tours, il peut ainsi se faire que l'arri- vée d'air est tellement petite qu'il se produit dans le cylindre un vide nuisible, ou non désirable pour d'autres raisons.
La présente invention a pour but de fournir un moyen grâce auquel la quantité d'air fournie pour chaque allumage est
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t¯or,oe:14 eu r'ens3'blement proportionnelle à la quantité de combustible fournie pour chaque allumage, quelques soient les variations du nombre de tours.
La présente invention est caractérisée principalement par le fait que le dispositif d'étranglement de l'air comprend une soupape à ressort dans laquelle la charge du ressort est mo difiée par suite de la mise en position du dispositif de régla- ge du combustible. Par suite de cette charge du ressort, la sec- tion d'admission d'air laissée ouverte par la soupape pour une oertaine mise en position de ce dispositif régulateur ne sera pas déterminée invariablement mais dépendra du nombre de- tours du moteur, de sorte que cette seotion sera plus ande suivant que le nombre de tours et par conséquent aussi l'action du mo-
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teur pour l'aspiration de l'air augmentent.
Pour'chaque mise en position du dispositif régulateur du combustible ou chaque oharge du ressorte il y a ainsi une section d'admission d'air plus ou moins grande laissée ouverte par la soupape suivant que le nombre de tours est plus ou moins élevé, c'est-à-dire que la quantité d'air aspirée pour chaque allumage sera tou- jours proprticonele ou sensiblement 'proportionnelle à la quantité de combustible fournie pour chaque allumage.
Les dessins annexés montrent différentes formes de réa- lisation de l'invention.
La figure 1 est une coupe verticale d'une forme de réa- lisation convenant pour un moteur de véhicule.
La figure 2 est une coupe d'une forme de-réalisation modifiée, convenant également pour un moteur de véhioule.
La figure 3 est une coupe d'un tiroir simple de régla- ge d'air pour un moteur marohant avec un nombre de tours oons- tant ou un moteur actionnant une ou plusieurs hélices
Les figures 4 et 5 montrent des développements du bord supérieur du tiroir représenté à la figure' 3, ces développe- ments étant formés de façon à répondra aux exigences d'un mo- teur des deux types en question.
Les figures 6 et 7 sont des coupes dans u dispositif de réglage de l'air spécialement adapté à un petit moteur qui oomprend une seule soupape chargée d'un ressort. La figure 6 montre la position de la soupape en pleine charge et la figure 7 montre la position de la soupape à charge faible.
Les figures 8 et 9 sont des coupes d'un dispositif ré- gulateur d'air destiné spécialement à de grands moteurs et qui comprend une soupape différentielle. La figure 8 montre la po- sition de la soupape à faible charge et la figura 9 notre la position de la soupape à pleine charge.
On a désigné à la figure 1 par 1 le cylindre d'un mon mo
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ble liquide injecté vers la fin de la bourse de compression.
L'injection est produite au moyen de la tuyère 2 alimentée en combustible par la pompe 3. A la pompe à combustible 3 est oom- biné un mécanisme pour régler la quantité à injecter, ce méoa- nisme oomprenant ainsi qu'on l'a représenté un levier 5 venant en prise avec le piston de pompe 4 pour limiter la course d'as- piration du piston, et un levier à main 6 au moyen duquel le levier 5 peut être actionné à la main ai on le désire. La cour se d'aspiration du piston 4 est produite, comme on le voit, par un ressort 7 tandis que la course de refoulement est effeo- tuée par une oame 8 par l'intermédiaire d'un bloc coulissant 9.
L'admission d'air dans le cylindre se fait par un ca- nal 10 dont la communication avec le cylindre est réglée par la soupape 11. La communication entre le canal 10 et l'atmos- phère est réglée par un mécanisme régulateur contenu dans une enveloppe 12 communiquant avec le oanal 10 ot ouvert à 1'atjm phère en 13.-Le méoanisme de réglage représenté comprend un tiroir 14, une soupape principale à ressort 15 et une soupape auxiliaire 16, également à ressort. Le tiroir 14 commande deux rangées d'ouvertures 17 et 18 de l'enveloppe 12, la première par sou bord supérieur et la sonde pr uns érei res de hauteur minime en comparaison de la hauteur des ouvertu- res 17.
Le tiroir 14 est porté par la tige 20 portant en-dea- sous de l'enveloppe un ressort 21 qui tend à maintenir le ti- roir dans la position pleinement ouverte. L'extrémité inférieu- re de la tige 20 repose sur le levier 6 mentionné ci-dessus.
La tige 20 est prolongée au-dessus du tiroir14 et supporte au moyen d'un léger ressort 22 un disque ou une plaque 23 suppor tant à son tour un ressort plus fort 24 agissant sur la'soupa- pe 15. Cette soupape 15 commande une communication vers le oa- nal 10 au moyen d'un oanal de branchement 25 partant de l'ori- fioe d'entrée 13. La soupape 15 est destinée à être maintenue par le fait qu'elle est verrouillée dans la position ferméde lors que le moteur marche sans charge. On a prévu à cet effet une
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broche 26 située-dans le prolongement de,la tige 20 et s'adap.. tant dans un manchon 27 porté par :la broche 26 et passant à travers la soupape 15.
La broche 26 est mobile longitudinale- ment aveo le manchon 27, et le manchon 27 est pourvu à son ex- trémité inférieure d'un'rebord 28 destiné à venir en prise avec la soupape 15 et à amener celle-ci contre son siège lorsque la ,broche 26 est déplacée vers'le haut par la tige 20 l'ors du mou- vement de montée du tiroir 14, ainsi .que.cela sera décrit dans la suite.
La position de la broche 26 peut être réglée longitudi- malement par le fait qu'elle est vissée dans un organe 39 relié au manchon 37. Celui-ci a pour but de déterminer la position 'du tiroir pour laquelle la soupape 15 vient en contact aveo son siége, o'est-à-dire la position de charge nulle. Dans la broche 26 est oréé un oanal de dérivation 40 se terminant dans la sur- face de la broche en-dessous du rebord 28. La section de l'em- bouohure inférieure de ce oanal peut être réglée par le réglage indiqué ci-dessus de la position de la broche 26. Ce canal de dérivation permet à une petite quantité d'air, qui est d'autant plus petite que la course de oharge nulle du plongeur est plus oourte, d'entrer dans le passage 10 indépendamment de ce que la soupape 15 est fermée.
La communication entre le oanal de branchement 25 et le passage d'air 10 est aussi commandée par une soupape 16 actionnée également par un ressort dont la tension est plus élevée que celle du ressort 24 agissant sur la soupape 15, de sorte que la soupape 16 est maintenue à l'état fermé aussi longtemps que la soupape 15 est en fonotionnement.
Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, la soupape 15 est de forme annulaire comme on l'a représenté. Par suit de ce fait, la soupape peut commander de larges lumières d'admission d'air malgré sa seotionrelativement petite et en outre, un ressort relativement léger peut être employé pour agir
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sur la soupape 15, ce qui a pour résultat que le fonctionne- ment du levier à main 6 est facilité.
Le fonctionnement du mécanisme déorit se fait oomme suit:
Normalement, c'es't-à-dire lors.que le moteur fonctionne sous la .charge normale ou à pleine charge, le mécanisme de réglage de l'air est dans la position représentée à la figure 1. Dans oette position l'air peut entrer librement par les ouvertures 17 et 18. Au commencement de la période de compres- sion, il règne donc pratiquement la pression atmosphérique à l'intérieur du cylindre. Lorsque la oharge s'abaisse et que le mécanisme réglant la pompe à combustible est par conséquent actionné pour réduire la quantité de combustible injectée en déplaçant le levier de commande 6 vers le haut, la tige 20 avec le tiroir 14 est soulevée en même temps.
Ceci a pour ef- fet un étranglement de l'admission d'air d'abord dans une me- sure relativement faible aussi longtemps que les ouvertures 19 sont pleinement découvertes et ensuite dans une mesure progres- sivement croissante. Pendant la dernière période du mouvement du tiroir, un manohon 29 fixé à la tige 20 qui porte le res- sort 22 vient en oontaot aveo la surface inférieure du disque 23 qui constitue alors un support rigide pour le ressort 24, ce qui oblige ce dernier à maintenir la soupape 15 avec une certaine pression contre son siège.
La soupape 15 vient en au- tion pour aider le réglage de l'admission d'air, c'est-à-dire pour permettre l'entrée d'une plus grande quantité d'air dès que l'étranglement de l'air conformément à la charge, tel qu' il est réalisé par le tiroir 14 seul, permet l'entrée d'une quantité d'air tellement petite que le vide produit à l'inté- rieur du cylindre et dû par exemple à une augmentation du nom- bre de tours, permet à la pression atmosphérique d'ouvrir la soupape 15 oontre l'action du ressort.,24.
Lorsque le tiroir 14 s'est aoulevé par sute de la ré-
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duotion de la course de la pompe jusqu'à un niveau tel qu'il oouvre complètement les ouvertures 17 et 18, le réglage dé liait est effeotué sensiblement par la soupae 15 A mesure que la longueur de la oourse de la pompe est encore réduite,= c'est- =à-dire que le tiroir 14 est soulevé'davantage, la tension du ressort 24 est augmentée et la quantité d'air passant par la soupape 15 est réduite en conséquences de sorte qu'elle se maintient sensiblement proportionnelle. à- la quantité de combus tible injectée, quel que soit le nombre de toure en ce sons que la soupape-s'ouvrira plus fortement aux nombres de tours élevés qu'aux bas nombres de tours.
Après que le tiroir 14 a été soulevéà une hauteur telle que la tige 20 a entraîné la broche 26, ce qui oblige le rebord 28 à presser la soupape 15 contre son siège, la soupape 15 est mise hors d'action*
L'admission d'air est maintenant réglée par le canal de dérivation 40, mentionné ci-dessus dans la broche 26 par une ouverture réglable 30 de oharge nulle.
et conjointement par la soupape 16 Lorsque le moteur marohce lentement à oharge nulle, comme lorsque le véhicule est arrêtée l'air admis par 30 et'40 donne une pression suffisante pour'brûler complète- ment la très petite quantité de combustible injectée à chaque course dans ces conditions, le nombre de tours étant maintenu constant ou sensiblement oonstant par le fait que la réduction de pression dépend dans une très forte mesure du nombre de tours pour une section d'entré oonstante.
Si d'autre part le moteur marche à vide à un nombre de tours élevé, comme par exemple lorsque le véhicule desence une pente, il peut se fai- re que la quantité d'air autorisée à entrer par 30 et 40 est tellement petite qu'elle produit une charge intérieure élevée, ayant pour résultat un effet de freinage trop élevé et une combustion incomplète du combustible injecté.En vue d'empê cher cet incnvémient la soupape 16 est disposée de telle façon et Sa charge est réglée de telle façon qu'elle s'ouvre
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pour un vide donné approprié aux circonstances, en vue de limi- ter ainsi la réduction de la pression.
Dans certains cas, le mécanisme peut être fait plue simple par la suppression-de la soupape auxiliaire 16, de l'ouverture 30 de oharge nulle et du,moyen de mettre la soupa- pe 15 hors d'action. Un semblable méoanisme régulateur simpli- fié est représenté à la figure 2. Les autres pièces sont in- diquées par les mêmes chiffres de référence qu'à la figure 1 de sorte qu'une description détaillée a été jugée inutile.
Les formes de réalisation représentées aux figures 1 et 2 sont destinées, oomme on l'a indiqué plus haut,à l'em- ploi dans des moteurs de véhicules, dans lesquels il peut y avoir de petites courses et de grandes courses de la pompe à combustible pour n'importe quel nombre de tours, et pour cette raison là où les soupapes à ressort sont utilisées pour modi- fier, suivant le nombre de tours, l'arrivée d'air réglée en conformité aveo la quantité de combustible injecté.
Dans les moteurs fonotionnant à un nombre sensiblement constant de tous oomme par exemple les moteurs employée pour actionner des machines dynamo-électriques ou des transmissions, ainsi que les moteurs dans lesquels une quantité donnée de oom- bustible injecté correspond dans toutes les oonditions à un
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notubre àétui<iii>14 do LUll1'éS, t;1.1u:1 'lUt! iaa i ninurn HI1'Vt R,O.. tionner des organes de propulsion, dans lesquels une quantité réduite de combustible injecté correspond toujours à un nombre de tours réduit suivant une loi donnée, le méoanisme de réglage de l'air peut prendre une forme plus simple que celle décrite ci-dessus. Dans les moteurs des derniers types mentionnés, un tiroir tel que 31, figure 3 est suffisant.
A mesure que la cour- se de la pompe est réduite, le tiroir est soulevé de façon à couvrir successivement l'entrée d'air 32. Le bord supérieur du tiroir a la forme d'une courbe oomme on le voit en 33, pour fournir un étranglemetn correspondant à la course de la pompe
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Dans les moteurs fonctionnant à un nombre de tours constante l'étranglement doit se faire plus lentement, par exemple com- me on l'a indiqué par la courbe représentée à la figure 4 Dans les moteurs destinée à actionner les hélices l'étranglement doit être plus rapide, par emxeple comme on 1'a ndiqué par la courbe représentée à la figure 5, c'està=dire qu'une course donnée de pompe, plus oourte que'la' normale,
correspond dans des moteurs à un plus faible nombre de tours et à une plus petite ouverture d'admission d'air au tiroir que dans des mo- teurs fonctionnant à un nombre de tours constante La forme du bord supérieur du tiroir peut être déterminée expérimentale. ment ou par*.,le oaloul pour obtenir .l'effet d'étranglement de l'air désiré et la proportionnalité indiquée ci-doseur L'ou- verture réglable de charge nulle est représentée en 34 pour faciliter le règlage et pour empêoher une trop grande réduo..
tion de la pression dans le cas d'une oourse de pompe égale à 0 qui., suivant la règle établie aurait pour résultat dans le cylindre une pression'égale à 0 Il est évident que des oourses ' de pompes plus oourtes qué celles correspondant à la marche en oharge nulle sont sans importance dans les types de moteurs actuellement endiérés
La forme de réalisation représentée aux figures 6 et 7 est spécialement destinée aux petits moteurs.. Dans cette forme de réalisation, le mécanisme de réglage de l'air comprend eau- lement une soupape actionnée par un ressorte.
Cette soupape est représentée sous la forme d'un plateau de soupape 50 ooopérant aveo un siège entourant l'ouverture d'admission d'air 51 Le plateau de soupape 50 peut glisser sur la tige 52 qui s'étend à travers la boite de soupape et est destinée à être actionnée par le levier de oommande de la pompe à oombustible (non repré- senté) de la même manière qu'on l'a déorit antérieurmetn Le ressort 53 agissant sur.le plateau de soupape 50est supporté per un disque 54 repodsant sur un épauelemtn de la tige 52 Sur
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l'extrémité de la tige 52 qui s'étend au-dessus du plateau de soupape 50 est vissé un éorou b5 servant d'arrêt supérieur pour la soupape de la manière décrite ci-après.
La figure 6 montre la position du mécanisme régulateur pour la pleine oharge du moteur. Dans cette position, l'éorou 55 maintient la suoag 50 dans sa position inférieure dans la.. quelle la plus grande quantité d'air peut passer par l'ouver- ture 51 Dans cette positions le ressort b3 n'est pas sous ten- sion ou est soue une tension'légère seulement. A mesure que la quantité de combustible injectée diminue, la tige., 52 est sou- levée, ce qui amène successivement le plâteau de soupape 50 en prise avec son siège; si le mouvement de soulèvement de la ti- ge continue, le ressort 53 est mis sous tension, ce qui oblige la soupape 50 à commencer son aotion de réglage.
Lorsque la course de pompe a été diminuée autant que possible, o'est-à- dire lorsque la quantité de combustible injectée est égale à 0, la tension du ressort équilibre la pression atmosphérique sur le plateau de soupape, ce qui maintient la soupape 50 à l'état fermé.
Les figures 8 et 9 montrent une forme de réalisation de l'invention qui est spécialement destinée à de grands mo- teurs mais peut toutefois présenter certains avantages aussi en combinaison aveo de petis moteurs. Dans cette forme de réa- lisation, le moyen de réglage comprend deux plaques de tiroir 60 et 61'reliées entre elles et de diamètre différent. La tige oommune 62 de ces plaques de tiroir est actionnée par un res- sort 63 dont la tension doit seulement correspondre à la pres- sion de l'air agissant sur la différence des surfaces de soupa- pes. Il en résulte que la force nécessaire pour effectuer le réglage est petite en comparaison de celle nécessaire dans les formes de réalisation décrites ci-dessus.
En même temps, les sections d'entrée d'air aveo les soupapes entièrement ouvertes fois sont deux/celles de la formé de réalisation représentée aux
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figures 6 et 7 Un autre avantage à mentionner est que les pla- ques de soupape ne renoontrent auoun siège mais pénètrent dans les trous respectifs 64 et 65, lorsqu'elles sont dans la posi- tion fermée, oomme on 1'a indiqué en pointillé à la figure 8.1 Pour montrer l'avantage de cette disposition on peut mention- ner que le vide à l'intérieur du passage 10 n'est pas-constant, spéoialement dans les moteurs n'ayant que quelques cylindres* Ceci oblige les soupapes à osciller.
Dans les formes de réali- sation oomportant des sièges de soupapes, les soupapes vien dront donc frapper les sièges, spécialement pour les petits nombres de tours, oe qui aura'pour résultat un bruit désagréa- ble. Dans la forme de réalisation représentée aux figure 8 et 9' les plateaux de tiroir oscillent autour d'une position d'é qùilibre lorsque le ressort est sous tension et que l'étrangle- ment doit être réalisé.
A la figure 8 le ressort est représen- té sous une légère tension tandis qu'à la ..figure 9 le ressort n'est pas sous tension et l'ouverture d'.admission d'air est complètement découretre Cette disposition peut naturellement être oombinée à des moyens auxiliaires semblables à ceux repré- sentés à la figure 1 c'est-à=-dire des moyens d'arrêt pour per- à oharge mettre la marche/nule une soupape auxiliaire, et une ouvertu- re de oharge nulle.
Il est à remarquer que d'autres modifications que cel- les déorites ci-dessus peuvent être faites sans qu'on s'écarte du principe de l'invention.:
Par exemple, la forme de réalisation représentée à la figure 3 peut être modifiée par le fait qu'on façonne le bord supérieur du tiroir en ligne droite, tandis que les ouvertures d'admission d'air de l'enveloppe du'tiroir reçoivent une forme telle qu'elles fournissent la proportionnalité entre l'huile combustible et l'air désirée Une autre méthode pour obtenir le même résultat consiste à employer une transmission à came de structure spéciale entre le dispositif de régalge dé la pompe àcombustible et le tiroir.