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BREVET D'INVENTION, au nom de la Société dite : CONSTRUCTIONS ET REPARATIONS ELECTRIQUES, Société Anonyme, pour:
Groupe moteur pour véhicules automobiles .
La présente invention, due à Monsieur Gaston JOCHMANS, a comme objet un groupe moteur pour véhicules automobiles et spécialement pour véhicules automobiles routiers ayant pour but de permettre la conduite facile du véhicule par une per- sonne inexpérimentée, même dans le cas où ce véhicule est soumis à des démarrages et à des arrêts fréquents.
On connaît des groupes moteurs, généralement dénommés groupes Léonard ou groupes Yard-Léonard, comportant un moteur, pouvant être mis en marche à vide et entraînant une dynamo électrique connectée à un moteur électrique et pourvue d'un enroulement inducteur alimenté par une dynamo auxiliaire entraînée par le moteur entraînant la dynamo principale.
Ces groupes tournent à vitesse constante . Quand cette vitesse a été atteinte, on augmente progressivement l'exci- tation de la dynamo principale, ce qui provoque une augmenta- tion progressive de la tension fournie par celle-ci au mo- teur auquel elle est connectée et permet de faire démarrer
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ce moteur sans faire emploi d'un rhéostat de démarrage.
Les groupes moteurs de ce genre , qui sont généralement utilisés pour'la commande de treuils, ascenseurs, cages de mines etc...., ne conviennent pas pour la commande des roues d'un véhicule automobile parce qu'ils ne permettent pas un réglage suffisamment souple de la puissance fournie au moteur du véhicule.
Suivant l'invention, au contraire, la dynamo principale est entraînée par un moteur dont la vitesse peut varier pro- gressivement et est excitée pendant cet entraînement à vitesse variable de façon que le moteur qu'elle alimente tourne égale- ment à vitesse variable pendant ce temps.
Le groupe moteur suivant l'invention permet donc de faire tourner le moteur au ralenti pendant les arrêts du véhicule, ce qui donne lieu à une notable diminution de la consommation d'essence -pour les véhicules qui sont, par leur service, amenés à ralentir et à s'arrêter souvent. Le groupe moteur suivant l'invention permet en outre de faire démarrer un véhicule sans faire intervenir aucun mécanisme de changement de vitesse. Si le moteur entraînant la dynamo est un moteur à explosion ou un moteur à combustion interne, il suffit d'appuyer plus ou moins sur la pédale d'accélération pour faire varier la vitesse du véhicule.
Dans le but d'éviter l'emploi d'un mécanisme d'embrayage, on prévoit en outre, suivant l'invention, que les caractéristi- ques électriques du groupe moteur soient déterminées de façon telle que lorsque le moteur d'entraînement de la dynamo tourne âu ralenti, le courant qui circule dans le moteur électrique est insuffisant pour faire démarrer le véhicule, la dynamo auxiliai- re ne s'amorçant pas dans ces conditions.
La dynamo principale peut avantageusement être pourvue en plus de l'enroulement inducteur susdit d'une on de plusieurs autres enroulements inducteurs connectés en série aveo l'induit.
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Dans le but de permettre la rotation du moteur d'entraî- nement à la vitesse correspondant à la puissance maximum. lorsque le véhicule ne doit pas être soumis à des démarrages et à des arrêts fréquents, on prévoit en outre, suivant l'inven- tion, que l'enroulement inducteur de la dynamo principale ali- menté par la dynamo auxiliaire soit connecté en série avec un rhéostat.
Dans le but de réduire automatiquement le couple moteur appliqué aux roues du véhicule lorsque celui-µ1 se déplace vers l'arrière, on prévoit en outre, suivant l'invention,que le contacteur permettant de renverser le sens du courant dans
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#) l'inducteur ou dans l'induit comporte en outre un contact sup- plémentaire qui, lorsque le moteur tourne dans le sens corres- condant à la marche arrière, met en court-circuit le ou les en- roulements inducteurs de la dynamo principale qui est ou qui sont connectés en série avec l'induit de cette dynamo.
Enfin, dans le but de permettre un réglage précis du couple de démarrage dans certaines circonstances particulièrement difficiles, on prévoit en outre, suivant l'invention, un inter- rupteur qui, lorsqu'il est fermé, met en court-circuit le ou les enroulements inducteurs de la dynamo principale qui est ou qui sont connectés en série avec l'induit de cette dynamo.
D'autres particularités et détails de l'invention appa- rattront au cours de la description das dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement , et à titre d'exemple seulement, quelques formes de réalisation de l'invention.
Figure 1 est un schéma d'un groupe moteur suivant l'inven- tion.
Figure 2 représente en perspective le dispositif de com- mande du contacteur assurant le renversement du sens de rota- tion du moteur électrique ainsi que du rhéostat et de l'inter- rupteur en série avec l'enroulement inducteur de la dynamo
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principale alimente par la aynamo auxiliaire.
Figure 3 représente en élévation une variante du dispositif de commande représenté à la figure 2.
Figure 4 représente en plan un groupe moteur suivant l'in- vention pour la traction d'un train de véhicules.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
On a représenté à la figure 1 un moteur à combustion in- terne 2 sur l'arbre moteur 2a duquel est calée une dynamo 3, dénommée ci-après dynamo principale et une autre dynamo 4 , dénommée ci-après dynamo auxiliaire. Celle-ci , est, dans le cas représenté, une dynamo shunt dont l'enroulement inducteur 4a est monté en série avec un rhéostat 4b. Le courant débité par cette dynamo auxiliaire 4 passe dans un enroulement 3a qui est un enroulement inducteur de la dynamo principale 3. L'enroulement inducteur 3a est monté en série avec un rhéostat 3b aux bornes de la dynamo auxiliaire 4.
Le rhéostat 3b comporte une manette pivotante 3d et deux sériel de plots 3f et 3g. Des résistances 3h sont intercalées entre les plots 3g et chacun de ces plots est relié à un des plots 3f par des conducteurs tels que 3k représentés en pointillé.
Grâce à cette disposition, un jeu de résistances 3h suffit pour les deux séries de plots 3f et 3g.
Une des bornes du rhéostat est constituée par une extrémité des résistances 3h et l'autre par une bande de contact 3m.
La manette 3d permet la fermeture du circuit entre la bande de contact 3m et l'un des plots 3f ou 3g.
Le but de cette disposition apparaîtra plus loin.
La dynamo principale 3 comporte également des enroulements inducteurs tels que les enroulements 3p et 3q, qui sont montés en série dans le circuit d'utilisation comprenant par exemple deux moteurs série 5 et 6. Le nombre d'enroulements inducteurs tels que 3p et 3q ainsi que le nombre de moteurs alimentés par la
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dynamo principale peuvent être quelconques. Les moteurs 5 et 6 comprennant chacun un induit 5a ou 6a et un enroulement induc- teur 5b ou 6b. Aucune résistance n'est intercalée entre les mo- teurs 5 et 6 et la dynamo principale 3.
Un contacteur 7 comportant les contacts 7a, 7b, 7d et 7f permet d'inverser le sens du courant dans les inducteurs 5b et 6b par rapport à celui circulant dans les induits 5a et 6a.
Pour faire circuler le courant dans les inducteurs dans le sens correspondant à la marche du véhicule vers l'avant, en ferme les contacts 7a et 7b et on ouvre les contacts 7d et 7f. Pour faire circuler le véhicule en arrière, on ferme les contacts
7d et 7f et on ouvre les contacts 7a et 7b.
Le contacteur 7 comporte en outre un contact 7g qui est fermé un peu avant que les contacts 7d et 7f sont fermés ou est ouvert un peu après que¯les contacts 7d et 7f sont ouverts. Ce contact 7g est monté en dérivation sur l'enroule- ment inducteur 3p de la dynamo principale 3. Un interrupteur ordinaire 8 est également monté en dérivation sur cet enroule- ment inducteur. Le contact 7g ainsi que l'interrupteur 8 peuvent chacun être montés en dérivation aux bornes d'un ou de plusieurs des enroulements inducteurs tels que 3p ou 3q.
Le groupe moteur suivant l'invention peut en outre comporter entre la dynamo principale et les moteurs un interrupteur de sûreté 9 et un ampèremètre 10 et aux bornes de la dynamo un voltmètre 11%
Le groupe moteur suivant l'invention est calculé de façon que, lorsque le moteur 2 tourne au ralenti, la tension fournie par la dynamo principale 3 soit insuffisante pour que, l'inter- rupteur 9 étant fermé, les moteurs 5 et 6 puissent faire dé- marrer le véhicule. Le courant qui circule à ce moment dans la dynamo et les moteurs est faible et ne donne lieu qu'à une faible dépense d'énergie se traduisant en chaleur.
Si on fait croître la vitesse du moteur 2 par exemple en -5-
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poussant sur sa pédale d'accélération, la vitesse de la dynamo principale augmente en même temps que son excitation.
Le courant envoyé dans les moteurs 5 et 6 par la dynamo princi- pale augmente en même temps et le véhicule peut, après déblocage des freins, démarrer puis accélérer au fur et à mesure qu'on pousse plus loin la pédale d'accélération.
Lorsque le véhicule roule sur route, c'est-à-dire lors- que les arrêts et démarrages sont peu fréquents, on peut ajuster la tension moyenne de la dynamo principale 3 en agissant sur le rhéostat 3b de façon que le moteur 2 fonction- ne dans les conditions optima malgré la vitesse de marche imposée pour le véhicule ou par la route.
On peut aussi grâce à ce rhéostat 3b ajuster la tension fournie par la dynamo principale et par conséquent l'intensité du courant qui traverse le moteur électrique de façon qu'à puissance constante du moteur d'entraînement 2, le couple moteur développé par le moteur électrique soit adapté à la résistance à l'avancement que le véhicule rencontre.
Quand le véhicule roule en arrière, la fermeture du contact 7g avant celle des contacts 7d et 7f a comme effet de mettre en court-circuit l'enroulement inducteur 3p et par conséquent de faire diminuer le courant maximum que la dynamo principale 3 est capable de fournir en marche arrière.
L'enroulement inducteur 3p peut d'ailleurs être mis en court-circuit par la fermeture de l'interrupteur 8, quel que soit le sens de marche. Quand cette fermeture est opérée, le courant fourni par la dynamo dépend essentiellement de la manoeuvre du rhéostat 3b. Elle le sera donc chaque fois que des circonstances particulières exigent que le couple moteur puisse être réglé avec précision.
Le groupe moteur suivant l'invention se complète heureu- semer.t par une disposition complémentaire ayant comme effet de supprimer le courant dans le circuit d'utilisation avant la
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rupture de ce circuit. Cette disposition supprime donc la nécessité de devoir utiliser des appareils tels que des souffleurs magnétiques employés avec les contacteurs ordinaires pour éviter les ef'fets nuisibles des ruptures de circuit sous tension.
A cet effet, suivant l'invention, la manette 3d est com- mandée par l'organe qui commande le contacteur 7 et les plots 3f et 3g sont disposés de façon que la manette soit hors de contact d'avec l'un ou l'autre d'entre eux jusqu'après que les contaots du contacteur 7 @@ établi l'alimentation désirée des moteurs.
A la figure 2, on a représenté en perspective un arbre 13 portant d'une part un certain nombre de cames susceptibles de fermer les contacts 7a à 7g par rotation dans un sens ou dans l'autre et d'autre part, la manette 3d.
Dans la position représentée tous les contacts 7a à 7g sont ouverts et la manette 3d ne touche aucun des plots 3f et 3g. Si on fait tourner l'arbre dans le sens de la flèche X, on ferme d'abord le contact 7g par l'intermédiaire de la came 13g. Si on continue à faire tourner l'arbre 13, on ferme alors les contacts 7d et 7f au moyen des cames 13d et 13f puis la manette 3d vient en contact avec un des plots 3f, ce qui a pour effet d'intercaler des résistances 3h dans le circuit.
Si on fait tourner l'arbre 13 en sens inverse de la flèche X, la manette 3d quitte d'abord les plots 3f puis les contacts 7d et 7f s'ouvrent et enfin le contact 7g s'ouvre. En tournant davantage , les cames 13a et 13b ferment les contacts 7a et 7b puis la manette 3d vient en contact avec un des plots 3g, ce qui a également pour effet d'interceler des résistances 3h dans le circuit.
Les cames 13a, 13b, 13d, 13f, 13g et la manette 3d pour- raient évidemment être déplacés autrement que par rotation et
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accomplir les mêmes fonctions dans le même ordre. La figure 3 montre que ces éléments pourraient par exemple être montés sur une tige 13 mobile axialement. Les plots 3f et 3g sont sensés être en avant de la tige 13.
Le ou les moteurs électriques du groupe moteur suivant l'invention ne doivent pas nécessairement être portés par le même véhicule que celui qui porte la dynamo qui les alimente etle moteur qui entraîne cette dynamo. Ces moteurs électri- ques peuvent même être portés sur des véhicules différents.
C'est ce qui est représenté à la figure 4. La dynamo princi- pale 3 et la dynamo auxiliaire 4 sont portées ainsi que le moteur 2 qui les entraîne par un petit véhicule 14 sur le- quel se trouve le conducteur. Dès véhicules 15 et 16 formant un seul train avec le véhicule 14 portent respectivement un moteur 5 et un moteur 6 connectés électriquement à la dynamo principale 3. Cette disposition présente l'avantage d'utiliser tout le poids adhérent du train pour faire avancer celui-ci.
Le moteur du véhicule 16 doit être calculé de façon que le véhicule 16 soit toujours tiré par le véhicule 15 qui le précède. Cette particularité supplémentaire rend plus facile la conduite du train lors de changements de direction.
En résumé, le groupe moteur suivant l'invention permet la suppression des manoeuvres d'embrayage et de changement de vitesses telles que celles qui doivent être exégutées sur les véhicules automobiles ordinaires. Il permet un réglage extré- ment simple de la vitesse et rend la conduite possible par un personnel inexpérimenté. Il est donc d'un emploi spécialement avantageux pour les véhicules automobiles routiers tels que les véhicules de livraison pour laiteries, boulangeries, messa- geries et, pour les autobus et les camions.
REVENDICATIONS.
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