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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE DEMARRAGE POUR MOTEURS
A COMBUSTION INTERNE DEMARRANT AVEC DE L'AIR COMPRIME
La présente invention est relative à un dispositif de démarrage pour moteurs à combustion interne démarrant avec de l'air comprimé, et s'applique plus particulièrement aux moteurs marins à deux temps ayant trois cylindres ou un nom- bre de cylindres égal à un multiple de trois.
Dans de tels moteurs marins, les manivelles sont dispo- sées dans trois plans afin de permettre le démarrage du mo- teur pour toute position des manivelles. Ceci cependant ni est pas toujours possible, car dans un moteur à deux temps, le contrôle de l'échappement et de l'admission de l'air ou de la soupape ou des soupapes correspondantes est placé de telle manière que l'admission d'air, pour le démarrage en marche avant, à travers les lumières d'admission dans l'un ou l'autre des trois cylindres ne sera pas possible pour une
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position arbitraire de la manivelle. Dans des moteurs du genre mentionné, il y a par conséquent des positions de la manivelle pour lesquelles.on ne peut pas mettre le moteur en marche avant par de l'air comprimé.
La présente invention a pour objet d'éviter le défaut ci- dessus et dans ce but le moteur est muni, à côté des disposi- éventuellement tifs usuels de controle réversibles pour l'air de démarrage, de dispositifs spéciaux de contrôle au moyen desquels de 1' air comprimé peut être admis aux cylindres du moteur pour tourner ce dernier dans la direction renversée, même si les dispositifs primaires de contrôle de l'air de démarrage sont en position pour en position pour démarrer pour marche avant, de sorte que le mo- teur peut être démarré par de l'air comprimé même si la posi- tion des manivelles ne permet pas la marche avant, le moteur étant d'abord tourné au moyen des dispositifs spéciaux de contrôle, dans la direction opposée,
jusqu'à ce que la posi- tion de la manivelle permette l'admission d'air pour marche avant.
La raison pour laquelle la mesure spéciale ci-dessus doit être prise avec un moteur à deux temps est la suivante. :
Dans des moteurs à deux temps, la partie effective de la course de travail est limitée par l'ouverture des lumières d'échappement ou des soupapes d'échappement, qui doit avoir lieu en avance du point mort inférieur à cause du balayage.
La période pendant laquelle de l'air comprimé peut être in- troduit dans le cylindre pendant le démarrage est évidemment limitée à la longueur effective de la course de travail. La longueur de la période de démarrage est également limitée, à cause des positions du piston près du point mort qui se verrouillent d'elles-mêmes et par conséquent il est inutile d'introduire de l'air comprimé pour ces positions du piston.
De plus, le contrôle des soupapes ou des lumières dans les moteurs à deux temps est tel que l'échappement commence à un certain nombre de degrés avant que de l'air frais ne soit introduit dans le cylindre et que d'ordinaire les soupapes ou lumières sont contrôlées de telle manière que la fermeture
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des deux ouvertures a lieu presque simultanément ou du moins de telle manière que les lumières d'échappement se ferment seulement quelques degrés après les lumières d'air frais.
La dernière condition a lieu également dans les moteurs réversibles. Le réglage de l'ouverture et fermeture des lu- mières d'échappement et d'air frais peut être obtenu par exemple, en construisant le moteur avec deux pistons de tra- vail et de contrôle, se déplaçant à l'opposé l'un de l'autre pour chaque cylindre, le piston de travail contrôlant une série de lumières tandis que le piston de contrôle contrôle l'autre série et de telle manière que les courses des pistons qui se déplacent à l'opposé l'un de l'autre sont convenable- ment déplacés par rapport l'un à l'autre.
Dans les moteurs où les moyens de contrôle des ouvertures d'échappement et d'admission d'air sont déplacés relativement l'un à l'autre de la manière décrite ci-dessus, la partie ef- fective de la course de travail sera plus longue pour la mar- che arrière que pendant la marche avant,'de sorte que la pé- riode pendant laquelle de l'air comprimé peut être introduit dans le cylindre est essentiellement plus longue pendant la marche arrière que pendant la marche avant.
L'invention utilise ce fait qu'à côté des dispositifs normaux pour le contrôle de l'air de départ pour marche avant, le moteur est, comme dit- ci-dessus, muni d'éléments spéciaux de contrôle au moyen desquels de l'air comprimé pour tourner le moteur dans la direction opposée peut être introduit dans les cylindres u moteur sans renverser les moyens de contrôle de l'air de démarrage L'on obtient de la sorte que le moteur peut toujours être mis en marche au moyen d'air comprimé, soit directement en avant si la position de la manivelle permet ainsi l'introduction de l'air pour le démarrage, ou dans d'autres cas, de telle manière que le mo- teur est d'abord tourné au moyen d'air comprimé dans la di- rection opposée et est ensuite mis en marche avant par 1' air de démarrage.
Une rotation dans la direction opposée peut ordinairement avoir lieu pour toute position de la ma-
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nivelle, paredjel4eq6Bxempleg dans un moteur à deux temps
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ayant trois cylindres ou un multiple de trois cylindres, et dans lequel les manivelles sont disposées dans trois plans, il y a toujours au moins un cylindre dans lequel l'on peut admettre de l'air comprimé pour faire tourner le moteur en marche arrière.
Le dessin montre ce qui est nécessaire pour expliquer l'
Invention, un moteur à combustion interne réversible à deux temps, trois oylindres,avec les manivelles décalées à 120 , ceci à titre d'exemple, ce moteur étant du genre ayant les lumières d'échappement des cylindres contrôlées par un piston de contrôle, tandis que les lumières de balayage sont contrô- lées par le piston de travail proprement dit.
La figure 1 est un schéma montrant la longueur de la cour- se de travail effective des trois cylindres et leur période de démarrage pour marche avant etarrière respectivement.
La figure 2 montre schématiquement une forme de construc- tion d'un dispositif de démarrage pour un moteur qui est sup- posé être réversible.
En se rapportant à la figure 1, la ligne supérieure du diagramme porte une échelle correspondant à chaque 30 de la rotation de la manivelle, les positions de la manivelle à 0 , 90 , etc. étant indiquées par des chiffres de sorte que la longueur du diagramme correspond à une révolution complète de la manivelle.
Les,trois lignes d'en-dessous sont marquées I, II, III, et représentent les conditions dans chacun des cylindres du moteur. Si on lit le diagramme en se rapportant au cylindre I et en le lisant de gauche à droite, l'on voit que la mani- velle du cylindre est au point mort supérieur à 0 et que la soupape de démarrage pour marche avant Sf s'ouvre à envi- ron 14 après le point mort et reste ouverte jusqu'à environ 1050 après la position 0. La soupape de démarrage ne peut pas être tenue ouverte plus longtemps à cause des lumières d'échappement dont l'ouverture commence suivant la courbe u à environ la avant le point mort inférieur à 180 .
Les lu- mières pour l'air frais sont ouvertes ensuite suivant la
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courbe i à environ 37 avant le point mort inférieur et sont fermées de nouveau à un nombre correspondant de de- grés après le point mort inférieur, tandis que les lumiè- res d'échappement sont fermées quelques degrés plus tard par exemple au plus tard à environ 400'après le point mort inférieurEn lisant le diagramme de droite à gauche, l' on voit que Sb montre la période d'ouverture de la soupape de démarrage pour la mise en marche du moteur dans la dîrec- tion renversée. Il apparaît du diagramme que la période d' ouverture Sb de la soupape de démarrage pour marche arriè- re peut être faite environ 30 plus longue que la période d'ouverture Sf pour mise en marche avant.
Pour les cylindres II et III, les conditions sont les mê- mes que pour le cylindre I, les périodes Sf et Sb oorrespon- dantes étant déplacées seulement de 1200 et 2400 par rapport au cylindre I.
Une combinaison des périodes d'ouverture Sf de la soupape de démarrage des trois cylindres pour marche avant montrent qu'entre les périodes individuelles de départ Sf, il y a des intervalles a d'environ 30 =Dans ces intervalles, le moteur ne peut pas être mis en marche dans la direction avant et il est par conséquent impossible de faire partir le moteur par de l'air comprimé, s'il s'est arrêté avec l'arbre coudé dans des po-sitions se trouvant dans les inter- valles a. C'est seulement lorsqu'on a tourné l'arbre coudé dans une autre position au moyen du volant qu'il deviendra possible de mettre en marche le moteur pour la marche avant.
Cette rotation du moteur nécessite cependant un temps consi- dérable. En combinant les périodes d'ouvertures Sb pour la marche arrière, l'on verra que ces périodes sont si longues, qu'il y a même un petit recouvrement b entre la fin d'une période de démarrage dans un cylindre et le commencement de la période de démarrage dans un autre cylindre.
C'est ce fait qui a pu être utilisé suivant la présente invention en munissant le moteur à côté des moyens de contrôle usuels pour l'air de démarrage pour marcheavant, avec des moyens spéciaux ?
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tels qu'une série spéciale de soupapes d'air comprimé pour faire tourner le moteur dans la direction opposée, de sorte que si la manivelle s'est arrêtée dans ui intervalle a, le moteur peut être mis rapidement en marche dans la direction avant, en le tournant d'abord en arrière par de l'air com- primé et en admettant ensuite de suite de l'air pour la marche avant.
Dans la pratique, le dispositif de démarrage peut âtre construit par exemple, comme montré dans la figure 2, 1. arbre à cames 1 du moteur est monté dans les tourillons 3 du châssis du moteur et à côté des cames (non montrées) des soupapes de combustible et analogues, deux séries de cames le démarrage f1, f2, f3,sont disposées pour / avant de b1, b2, b3' pour le démarrage arrière, le moteur montré à titre d'exem- agissent, sur des tiroirs 3 de ple étant supposé réversible. Ces cames / démas- rage assemblés dans une boîte commune de ti- roirs 4 avec un seul tube d'alimentation 5 et des tubes d' échappement individuels 6 pour chaque cylindre.
L'alimenta- tion' d'air à la boite 4 par le tube d'alimentation 5 est contrôlée par une soupape de démarrage 7 montée sur un sup- port de secteur 8 portant un secteur 38. Le support 8 porte une cheville fixe 9 autour de laquelle un peut faire tourner un levier de démarrage et de réglage. Le levier 10 se ter- mine à son extrémité inférieure par¯une projection 11 s'en- gageant dans une projection correspondante 12 d'une bielle 13 ayant à sa partie supérieure une came 37 et étant reliée avec un levier coudé 14, monté à pivot sur une cheville 15 sur le support de secteur 8. Le levier 14 présente un arrêt réglable 16 qui s'engage dans la tige 17 de la soupape de démarrage 7 lorsque le levier 10 est tourné. La bielle 13 est reliée au levier coudé 14.
Un ressort 21 maintient la bielle 13 en engagement avec la projection 11 du levier de démarrage et une cheville fixe 22 sur le support' de sec- teur. Ce dernier porte en plus de la soupape 7 une autre soupape 18 dont la tige 19 peut être opérée directement
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par le levier de réglage 10 au moyen d'un arrêt 20. De l'air pour le démarrage est fourni aux soupapes de démarra- ge 7, 18 par un tube 23 qui distribue de l'air aux deux soupapes par des tuyaux latéraux 24,25. L'air comprimé est transmis par la soupape 18 et un tube 26 à une enveloppe distributrice 27 de construction analogue à celle de la boîte de soupapes 4 et contenant trois tiroirs distribu- teurs 28 de construction semblable à celle des tiroirs de démarrage 3.
Les tiroirs de distribution 28 sont actionnés par des disques à cames 29 montés sur une partie 30 de l' arbre à cames, cette partie n'étant pus déplaçable¯dans le sens de la longueur et est reliée à la partie déplaçable de l'arbre à cames 1 au moyen d'un embrayage à manchon 31 d'une construction telle que la partie 30 est forcée seu- lement pour participer à la rotation de l'arbre à cames 1, tandis que un déplacement longitudinal de la partie dépla- çable n'est pas transmis à la partie 30.
La partie dépla- qable longitudinalement de l'arbre à oames qui porte les cames nécesuaires pour le travail et le démarrage en avant et en arrière peut être déplacée par un système de bielles et tiges 33, 34, 35 s'engageant dans un disque rainuré 36, de manière que la dite portion de l'arbre à cames peut être déplacée par le dit système.
Le dispositif fonctionne comme suit :
Si le moteur doit être mis en marche avante la partie dé- plaable de l'arbre à cames 1 occupe la position montrée dans la figure 2. Si maintenant l'arbre à manivelle a été arrêté - dans une position telle que de l'air puisse entrer dans un des cylindres, le levier de démarrage 10 doit seulement être soulevé. La projection 11 qui s'engage dans la projection 12 de la tige 13, tire alors cette dernière vers le bas de sorte qu'un bras seulement du levier coudé 14 est abaissé.
L'arrêt 16 sur l'autre bras est soulevé dé cette manière pour soulever la tige 17 et ouvrir la soupape 7 de sorte que de l'air comprimé passe par la branche 24 et le tube
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d'alimentationdans la boite à tiroirs 4. Les tiroirs
5 distribuent l'air comprimé aux tubes d'échappement individuels 6 de manière à fournir de l'air comprimé seulement au cylindre dont la soupape de démarrage est tenu ouverte en ce moment par la came correspondante f.
Le moteur part alors en avant.
Si le moteur doit partir dans l'autre sens, le démarra- ge s'effectue d'une manière tout à fait analogue, excepté que la partie déplaçable de l'arbre à cames 1 doit être d'abord déplacée au moyen du système de bielles et tiges
33, 34, 35, de sorte que les cames de démarrage b1; b2, b3 pour la mise en marche dans la direction opposée travail- lent avec les soupapes de démarrage 3.
Dès que le moteur est parti, et que l'air comprimé le fait marcher en avant ou en arrière, la manivelle de démarrage 10 est déplacée vers le haut, le long du sec- teur 38. Ce mouvement du levier de démarrage détermine le relâchement par la projection 11 de la projection 12, à cause de la partie supérieure de la tige 13 glissant sur la cheville 22, de sorte que la came 37 de la tige sé- pare le levier de démarrage de la tige 13. Le levier coudé glisse alors de nouveau dans sa position normale de sorte que l'arrêt 16 est retiré de la tige 17 avec de résultat que la soupape de démarrage 7 coupe toute alimentation ultérieure d'air comprimé.
Si le moteur doit'être mis en marche avant, ceci ne peut être fait de la manière indiquée ci-dessus, si l'arbre coudé s'est arrêté dans une position qui empêche l'alimentation d'air comprimé à l'un des cylindres, car il n'est pas suffisant que les cames f sur la partie dépla- çable de l'arbre à cames soient réglées pour la marche avant. Que l'arbre coudé soit dans une position qui empêche le démarrage, ceci peut être indiqué de toute manière convenable de manière à attirer l'attention de
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l'opérateur pour que le levier de démarrage ne soit pas dé- placé vers le haute A la place de l'indicateur des disposi- tifs peuvent être utilisés qui verrouillent le levier de démarrage.
Afin de mettre le meteur en marche, le levier de démarrage est abaissé de manière que son arrêt 20 fait des- cendre la tige 19 de la soupape 18 et ouvre l'entrée d'air comprimé par le tube 26 à l'enveloppe de soupape distri- butrice 27. L'air comprimé passe alors par les tubes de con- nexion 32 et le tube 6 dans le cylindre dont la oame corres pondante 29 s'engage avec le tiroir correspondant 28, Cette alimentation d'air comprimé au cylindre fait tourner le mo- teur dans la direction opposée. Dès que le moteur a commencé de tourner, le levier de démarrage 10 est déplacé vers le haut pour permettre à l'air d'entrer pour la marche avant, comme décrit ci-dessus.. Lorsque le moteur est parti, l'ali- mentation d'air comprimé est arrêtée de nouveau.
Le dispositif suivant l'invention devrait, comme dit ci- le démarrage
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dessus, être utilisé pour le démarrage avant, seulement lorsque le moteur a été arrêté avec l'arbre coudé dans une position défavorable, si ceci n'est pas le cas, le moteur peut être mis en marche avant par le dispositif normal de démarrage.
La mise ne marche arrière peut toujours être effectuée par le dispositif normal à air comprimé.
L'invention peut être utilisée dans des moteurs dont les dispositifs de contrôle pour l'air comprimé et d'autres dis- positifs de contrôle sont construits aussi bien pour marche avant que pour marche arrière, et dans des moteurs ayant des dispositifs de contrôle qui sont construits seulement pour la mise en marche dans une seule direction.
Le dispositif peut être réalisé de nombreuses façon sans sortir du principe de l'invention. Plus particulièrement, les éléments 7, 18 qui contrôlent l'air comprimé ne doivent pas être des soupapes contrôlant l'air lui-même admis dans les cylindres, mais peuvent être des soupapes de relai
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contrôlant du liquide ou de l'air sous pression de manière à ouvrir d'autres soupapes dans la tuyauterie d'alimentation de l'air comprimé.
Revendications.
----------------- l. Un dispositif de démarrage pour moteurs à combustion internes démarrant avec de l'air comprimé plus parti- culièrement pour moteurs marins à deux temps ayant trois cylindres ou un nombre de cylindres multiple de trois et ayant leurs manivelles disposées dans trois plans, carac- térisé en ce que le moteur est muni à côté des disposi- éventuellement tifs/réversibles usuels de contrôle d'air comprimé pour le démarrage, d'éléments de contrôle spéciaux au moyen des- quels de l'air comprimé peut être fourni aux cylindres du moteur pour faire tourner ce dernier dans la direction opposée même si les dispositifs de contrôle primaires pour l'air comprimé sont en position de démarrage pour marche avant.
2. Un dispositif tel que revendiqué sous 1, caractérisé en ce que les moyens spéciaux de contrôle de l'air compri- mé pour faire tourner le moteur dans la direction opposée consistent, en une série de dispositifs de came (29), qui affectent une série de soupapes (28) d'air comprimé pour marche arrière, même si les dispositifs à came appartenant à la série primaire de soupapes (3) d'air comprimé sont réglées pour la marche avant.