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Appareil électromagnétique
Cette invention a trait aux moteurs à combustion interne du type travaillant suivant le cycle Diesel et concerne particulièrement une soupape à carburant aotion- née et commandée électriquement pour les moteurs de ce type.
Elle a principalement pour objet une soupape à car- burant à commande magnétique dont la construction est généralement peerfectionnée et qui est excessivement sensi- ble aux changements rapides du courant, ce qui lui permet de travailler efficacement et très rapidement avec le minimum d'énergie et avec des pertes d'énergie négligea- bles et dans laquelle la dissipation de l'énergie accumu- lée qui existe au moment de l'interruption de la force électromotrice est réglée de telle sorte que cette éner- gie peut être dissipée à la vitesse désirée pour faire varier la période d'ouverture de la soupape après l'inter-
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ruption de la force électromotrice appliquée à cette soupape.
A cet effet, dans le but de rendre la soupape sensible aux variations rapides du courant, on construit l'appareil magnétique de façon que les courants de Fouoault soient rendus négligeables. Pour régler le temps pendant lequel la soupape reste ouverte après qu'elle a été ouverte par l'exoitation de l'appareil magnétique, on règle la dissipa- tion de l'énergie qui existe dans le champ magnétique après l'interruption de la force électromotrice appliquée au circuit en intercalant une résistance variable dans le circuit. En faisant varier cette résistance, on fait varier la vitesse à laquelle l'énergie qui existe dans le champ magnétique est dissipée et, par conséquent, le temps pendant lequel la soupape reste ouverte après que la force électro- motrice appliquée au circuit a été interrompue.
Un mode de réalisation que l'invention est susceptible de recevoir est représenté à titre d'exemple dans le dessin @ annexé dans lequel :
La figure 1 est une coupe verticale centrale d'une sou- pape électromagnétique établie suivant le mode de réalisation préféré de l'invention*
La figure 2 est une coupe horizontale suivant V-V (figure 1).
Dans ces figures, 10 désigne généralement une soupape à commande électromagnétique qui est dans cet exemple une soupape d'injection destinée aux moteurs travaillant suivant, le cycle Diesel. Il est bien entendu toutefois que l'inven- tion peut être appliquée à des soupapes de tout genre
La soupape représentée comprend un corps ou bottier à soupape cylindrique 11 présentant une chambre à soupape axiale ventrale 12 constituée dans la direction longitudina- le dudit corps et terminée à son extrémité inférieure par
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un siège de soupape 14 constitué par un ajutage 15.
L'a- justage 15 présente un orifice 16 qui est commandé par une soupape proprement dite 17 coulissant dans la ohambre à soupape 12 du corps 11 et coopérant avec le siège 14 pour régler la sortie du carburant par l'orifioe 16.
L'extrémité supérieure du corps 11 est munie d'une bri- de ou disque 18 concentrique à la soupape 17 et à la chambre 12. Sur le corps 11 est monté un chapeau cylindrique 19 muni à. son extrémité inférieure d'une bride 20 qui est oom- plémentaire de la. bride 18. Le ohapeau 19 est fixé à la bride 18 par des goujons filetés 21.
L'extrémité supérieure de la soupape 17 s'élève à l'in- térieur du ohapeau 19 et est reliée à une armature feuille- tée 22 faisant partie du dispositif électromagnétique pré- vu pour aotionner la soupape. L'inducteur de ce dispositif est lui-même feuilleté comme représenté. Des goupilles ver- ticales 33 empéohent l'inducteur et l'armature de tourner l'un par rapport à l'autre comme représenté dans les figures 1 et 2.
L'inducteur est monté de façon à pouvoir coulisser ver- ticalement dans le chapeau 19 et est intercalé entre un res- sort 25 et un support cylindrique 24. La paroi annulaire de ce support est assemblée de façon coulissante avec la périphérie interne du chapeau 19 et le fond dudit support est tronconique et prend appui par la petite base du tronc de cône sur la surface supérieure du corps 11 sensiblement au centre dudit oorps; Le ressort 25 maintient l'inducteur pressé contre le support 24. Ce support et l'inducteur sont parconséquent mobiles par rapport au chapeau.
On a adopté cette disposition parce qu'on a constaté que, en raison du fait que la. pression du carburant varie dans la pratique à l'intérieur du chapeau, ce dernier ce déforme et, comme il est essentiel de maintenir l'inducteur et son armature dans
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une position définie par rapport au siège de la soupape, le fait de permettre un mouvement relatif entre le chapeau et l'inducteur et son dispositif de support compense cette déformation du chapeau et de la bride 18 et permet de main- tenir des positions de coopération convenables entre la soupape et son siège.
Comme le centre du corps de la soupape reste rigide et non déformé, le fait que le support 24 prend appui au centre du chapeau permet à la soupape et à son dispositif de commande éleotromagnétique de rester immobiles quelle que soit la déformation à laquelle le chapeau 19 et la bride 18 du bâti 11 sont susceptibles d'être soumis.
On remarquera que l'armature feuilletée 22 est montée, pour coulisser dans le support cylindrique 24, un joint oou- lissant étant prévu entre les surfaces de contact de ces or- ganes de façon que le support se oomporte sensiblement à la façon d'un guide pour l'armature.
Pour maintenir la soupape sur son siège lorsque l'in- ducteur est désexcité, on a prévu un ressort 26 qui est in- teroalé entre une vis de réglage 27 vissée dans l'extrémité supérieure du chapeau et l'armature 22. Ce ressort tend à maintenir élastiquement la soupape contre son siège. On peut toutefois régler la tension dudit ressort en réglant la posi- tion de la vis de réglage 27, ce qui permet de régler l'in- fluence du ressort sur la soupape pour l'adapter aux oondi- tions de travail.
Le chapeau est muni d'un raccord 19a par l'intermédiai- re duquel le liquide combustible sous pression peut être admis à l'intérieur dudit chapeau. Ce liquide est destiné à passer à travers la chambre à soupape 12 et à s'éohapper 'et à-s'échapper de cette chambre par l'orifioe 16 lorsque la soupape 17 est ouverte;
On a trouvé qu'il est désirable de filtrer le carburant
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admis à l'intérieur du chapeau avant sa pénétration dans la chambre à soupape 12. A cet effet, l'extrémité supérieure de cette ohambre est évidée et remplie d'un agent filtrant.
Dans le présent exemple, cet agent filtrant est compose de couches espacées de toile métallique ou matière équivalente entre lesquelles se trouve une couche de feutre ou autre matière filtrante appropriée. On a trouvé que cette dispo- sition est très avantageuse pour empêcher les matières étrangères de passer à travers la chambre à soupape 12 et d'obstruer l'orifioe 16.
On a aussi prévu en combinaison aveo la présente sou- pape un dispositif régulateur permettant de régler le temps pendant lequel la soupape reste ouverte après que la force électromotrice appliquée au ci fouit de l'appareil électromagnétique a été interrompue. Ce dispositif est cons- titué par une résistance variable 30 montée sur le circuit de l'appareil électromagnétique comme représenté dans la figure 1.
Il est évident qu'au moment où la source de force éleotromotrioe appliquée à l'appareil se trouve interrompue, il existe dans l'appareil une certaine quantité d'énergie accumulée qui influence le fonctionnement de la soupape et tend à la maintenir ouverte. Cette énergie accumulée peut être maintenue constante par cycle et il est évident que,. en réglant la dissipation de cette énergie, on exerce sur la soupape un contrôle permettant de modifier la période d'ouverture de cette soupape après que la source de force électromotrice a été interrompue. Par ce moyen, on peut faire varier le temps pendant lequel la soupape est ouverte et, par conséquent, la quantité de liquide admise.
Il est évident que) pout tout réglage donné de la résistance 30, le temps pendant lequel la soupape'restera ouverte par cycle en plus de la période qui précède la ces- sation de la fourniture de force électromotrioe à. l'inducteur
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sera constant quelle que soit la vitesse du moteur.
En réglant la résistance 30, on peut faire varier la vitesse de dissipation de l'énergie accumulée de façon à augmenter ou diminuer le temps d'ouverture de la soupape après l'interruption de la force électromotrice appliquée à l'inducteur.
Il peut être désirable de rendre la résistance inacti- ve pendant l'établissement du courant et, pour que la résis- tance représentée ntait pas d'effet sur l'établissement du courant, on a intercalé un redresseur entre la résistance et la terre. De cette façon, la résistance n'aura, pour effet de dissiper l'énergie accumulée dans le champ magnétique qu'après que la force éleotromotrioe appliquée à l'appareil aura été interrompue.
Dans la pratique, l'appareil, s'il est établi sous forme d'une soupape d'injection comme représenté et construit et assemblé en substance comme représenté et décrit, est monté sur le cylindre en communication avec la chambre de combustion et relié électriquement à un circuit de commande.
Lorsque le voltage est imprimé à l'appareil, le flux magné- tique augmente jusqu'au moment où l'attraction magnétique devient supérieure à la force qui tend à appliquer la soupape sur son siège, et l'armature est alors influencée de telle sorte que la soupape s'ouvre.
Dans le cas où le chapeau se déformerait sous l'influence de variations de pression régnant à l'intérieur dudit ohapeau, la façon dont le dispositif magnétique est monté dans le cha- peau compense cette déformation et assure le maintien des po- ; sisions relatives convenables entre le dispositif de commande magnétique, la soupape et son siège et, par miteµ1 le fonctionnement efficace de la soupape dans des conditions de travail variables.
Pour régler le temps pendant lequel la soupape reste ouverte après que la force électromotrice applique au air-
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cuit a été interrompue, on peut régler la résistance variable 30. Ainsi qu'on l'a dit précédemment, ceci fait varier la vitesse à laquelle l'énergie emmagasinée dans le dispositif magnétique est dissipée après que le courant fourni au circuit a été interrompu et, par conséquent, le temps pendant lequel la soupape reste ouverte:
Il ressort de ce qui précède que l'invention offre une soupape à commande électromagnétique perfectionnée qui fonctionne efficacement dans des conditions de travail va- riables, qui est sensible à des changements rapides du cou- rant et dans laquelle le temps pendant lequel la soupape proprement dite reste ouverte après l'interruption de la force éleotromotrioe appliquqe au circuit peut être réglé dans un but de dosage du carburant ou de régulation du moteur.
On a représenté le mode de réalisation préféré de l'invention, mais il est bien entendu que diverses modifica- tions peuvent être apportées à la construction par l'homme du métier sans s'écarter de l'esprit de cette invention!
REVENDICATIONS
1.- Une soupape à commande électro-magnétique comprenant une enveloppe 19, un dispositif éleotromagné- tique 10 monté à l'intérieur de cette enveloppe et comprenant un aimant ou inducteur et une armature 22 reliée à une soupa- pe 17 qui coopère avec un siège 14 et un organe 24 servant à. supporter ce dispositif à l'intérieur de l'enveloppe et agissant de façon à empêcher que la déformation de l'enve- @ loppe influence les positions relatives correctes de l'arma- ture et du siège de la soupape.