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Régulateur pour moteurs à combustion interne., notamment pour moteurs à injection.
L'invention se rapporte à un régulateur pour mo- teurs à combustion interne, notamment pour moteurs à injec- tion à vitesse très variable, dont l'organe déplaçable règle le débit de combustible en fonction d'une différence de pres- sion variant avec la vitesse du moteur. Avec ces régulateurs il faut veiller à ce qu'en marche au ralenti la vitesse ne tombe pas en-dessous d'une valeur déterminée et à ce qu'en service une vitesse maximum admissible ne soit pas dépassée.
A cet effet les régulateurs connus de ce genre comportent au moins deux ressorts, agissant à l'encontre des efforts de ré- glage, dont l'un commence à agir dans la zone de la marche au
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vées l'organe de réglage influencé par le courant d'air aspiré provoque des variations de pression particulièrement importantes, la tension du ressort est surmontée dans cette zone de vitesse et le débit de combustible est étranglé dans une mesure suffisante pour la fin précitée.
L'invention permet sans aucune difficulté de diminuer dans les limites de vitesse normales le débit de combustible maxi.mum quand la vitesse de rotation augmente, ou d'augmenter le débit quand la vitesse diminue, et d'adapter ainsi le débit de combustible à la charge d'air qui décroit pour les vitesses de rotation élevées.
On peut facilement varier la quantité dont diminue le débit de combustible aux vitesses de rotation élevées, en faisant varier la tension du ressort agissant sur l'organe de réglage de débit de combustible, et l'adapter ainsi aux conditions de service de tout moteur voulu. Toutefois, étant donné qu'à ce ressort incombe encore une autre tâche, savoir un réglage dit "réglage limite", il peut être préférable, selon un développement avantageux de l'invention, de produire cette compensation au moyen d'une tuyère, faisant saillie dans le tuyau d'aspiration, dont l'embouchure communiquant avec la chambre de commande du régulateur de débit de combustible convertit en pression au moins une fraction de la force vive croissant avec la vitesse de circulation de l'air aspiré.
De préférence, 1.' embouchure de cette tuyère est montée de manière qu'on puisse la faire tourner autour d'un axe, par exemple perpendiculaire au courant d'air aspiré.
On sait qu'il existe des moteurs qui grâce à un meilleur brassage de l'air aspiré aux vitesses de rotation élevées sont aptes à utiliser plus de combustible qu'aux petites ou moyennes vitesses. Selon l'invention, on peut aussi tenir
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compte de ces conditions de service, en choisissant une disposition telle que la chambre dite "de respiration" du régulateur de débit de combustible, qui d'ordinaire commu- nique avec l'air libre, soit reliée à un endroit du tuyau d'aspiration qui - considéré dans le sens du courant d'air - est situé en amont de l'organe de réglage influencé par les variations de pression de l'air aspiré.
En employant un ou plusieurs des moyens précités, on peut amener le débit de combustible maximum à dépendre de la vitesse de rotation de la manière propre à tout moteur voulu. L'organe de réglage influencé par les variations de la pression d'aspiration, qui en cas d'une accélération du moteur au-delà de la vitesse maximum provoque des variations de dépression extrêmement importantes et amène ainsi rapide- ment le régulateur à dépression, chargé par un ressort rela- tivement puissant, à une position étranglant notablement le débit de combustible, peut aussi 'être monté dans une conduite en. dérivation, parcourue par un courant d'air relativement ré- duit, avec laquelle communique la chambre de commande du ré- gulateur de débit de combustible.
Dans ce cas l'organe de ré- glage influencé par les variations de la pression d'aspira- tion peut avoir de plus petites dimensions que dans la dispo- sition décrite plus haut, et on ne doit aménager dans le tuyau d'aspiration lui-même aucun organe intérieur étranglant le courant d'air.
Le dessin annexé représente plusieurs exemples d'exécution de l'invention.
Fig. 1 montre une pompe d'injection de combustible comportant un régulateur à dépression et un organe de réglage actionné par le courant d'air aspiré.
Fig. 2 montre une tuyère convenant pour l'exemple
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d'exécution de la Fig. 1 et servant à transmettre au régula- teur à dépression la pression de refoulement.
Fig. Z est un diagramme de fonctionnement du dispo- sitif conforme à l'invention.
Fig. 4 et 5 représentent un organe de réglage, mon- té dans une conduite en dérivation, qui influence la dépres- sion agissant sur le régulateur de débit de combustible.
Les quatre éléments de pompe sont disposés côte-à- cite en une rangée dans un carter 10 et leurs pistons 11 sont actionnés par un arbre à cames 12. Le combustible débité par les pistons de la pompe est injecté, par les conduites 13 et par les tuyères d'injection non représentées, dans les cylin- dres du moteur,qui ne sont pas non plus représentés. On peut faire varier de la manière connue le débit de la pompe en dé- calant angulairement les pistons 11 à arête de distribution oblique, au moyen d'une crémaillère 14 commune à tous les éléments de pompe et déplaçable dans le carter de la pompe.
Cette crémaillère est accouplée positivement à un diaphragme 15, chargé par un ressort 16, dont la partie centrale est serrée entre deux plateaux 17 et dont le bord est serré entre un raccord 10' du carter et un couvercle 18. La face du dia- phragme 15 tournée vers la crémaillère de réglage est exposée à travers des ouvertures 19, 19' à la pression de l'air libre, tandis que la chambre de commande 20 fermée par le couvercle 18 est reliée par une conduite 21 à un endroit du tuyau d'as- piration 22 où. doit se produire une dépression pendant le fonctionnement du moteur non représenté sur le dessin.
Dans l'exemple d'exécution des Figs. 1 et 2, cet endroit est la section la plus étranglée d'un venturi 24 dans laquelle est disposé un papillon d'étranglement 23 qu'on ac- tionne au moyen d'une pédale ou commande analogue pour in- fluencer le débit de combustible injecté. En amont du venturi
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24 est situé un organe de réglage actionné par le courant d'air aspiré, en l'espèce un clapet 25, qui pour des condi- tions de service normales est orienté sensiblement dans le sens du'courant d'air sous l'action d'un ressort de traction 25 et n'oppose pas à l'air un obstacle sensible, mais qui en cas d'une vitesse élevée du courant d'air due à une accélération du moteur au-delà de la vitesse de rotation maximum pivote dans une position étranglant notablement ou fermant complète- ment le passage d'air.
De cette façon, si le ressort 16 est convenablement calculé, on obtient que le débit de combustible qui dans les limites de vitesse normales ne décroît que lentement, de ma- nière continue, en rapport avec les conditions de l'alimenta- tion d'air, diminue brusquement dans une mesure telle que la vitesse maximum admissible ne peut être dépassée.
Sur la Fig. 3, la courbe a indique l'allure du débit de combustible Q en fonction du nombre de tours n; le diagramme montre que, dans la zone de la vitesse maximum nmax, l'allure de la courbe, continue dans les limites de vitesse normales, est brusquement interrompue sous l'action du clapet 25 commandé par la circu- lation d'air dans le tuyau d'aspiration 22, tandis qu'en l'ab- sence de la dépression forcée provoquée brusquement pas le clapet 25 on aurait une courbe d'allure a', indiquée en poin- tillés, pour laquelle la vitesse maximum serait largement dé- passée.
Le clapet 25 assure donc un réglage limite correct même dans le cas où le régulateur de débit de combustible in- jecté doit remplir endéans les limites de vitesse normales une tâche spéciale ne s'accomodant pas facilement d'un réglage limite précis, telle que l'impose dans le présent exemple l'a- daptation du débit de combustible maximum à la charge d'air du moteur, variant avec la vitesse de rotation.
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Comme le montre l'exemple d'exécution de la Fig. 1, il est avantageux de conformer le clapet 25 et/ou d'accroître le couple agissant sur lui à l'approche de la position de fer- meture ou d'étranglement, de manière que le clapet puisse s'ouvrir à l'encontre de la dépression existant pour cette position, aussitôt que la vitesse de rotation commence à dé- croître en-deçà de la valeur maximum. Sinon la vitesse de ro- tation devrait d'abord diminuer notablement avant que le cla- pet puisse s'ouvrir et que le régulateur de débit de combus- tible puisse rétablir les conditions de service normales après un excès de vitesse. Pour régler l'effet d'étranglement créé par le clapet 25, il peut être prévu une butée réglable 25' qui fixe la position limite du clapet.
Il peut être avantageux de fournir au moteur à combustion interne une alimentation de combustible croissant avec la vitesse de rotation dans les limites de vitesse nor- males. On y arrive en raccordant l'ouverture 19' et, par suite,la chambre 20', par une conduite 21,à un endroit du tuyau d'aspiration 22 qui - considéré dans le sens de la cir- culation d'air - est situé en amont du clapet flottant auto- matique 25 influencé par les variations de pression de l'air aspiré. La charge du ressort 16 diminue alors avec un accrois- sement de vitesse de rotation dans les limites de vitesse nor- males, de sorte que le débit de combustible au moteur augmen- te.
Quand la vitesse maximum admissible est atteinte, l'air aspiré est fortement étranglé par le clapet flottant 25 et de ce fait il s'établit dans la conduite 21' et, partant, aussi dans la chambre 20' une pression plus forte se rapprochant sensiblement de la pression atmosphérique, de sorte que le régulateur de débit de combustible passe également à une po- sition où le débit de combustible est fortement étranglé et
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empêche ainsi le moteur de dépasser la vitesse maximum admis- sible. On obtient donc une relation entre le débit de combus- tible Q et le nombre de tours n, dont l'allure est indiqué sensiblement par la courbe b de la Fig. Z.
Afin de réaliser aussi une déviation du débit de combustible par rapport à la ligne de débit f de la Fig. 3, plus faible que celle caractérisée par la courbe a de la Fig. 3, tout en maintenant une tension déterminée du ressort 16, convenant pour le réglage limite, on peut prendre la pres- sion régnant dans la chambre de commande 20 à une tuyère 28, représentée sur la Fig. 2, dont l'embouchure 29 fait face au courant d'air aspiré et dont l'alésage longitudinal communi- que avec la chambre de commande 20 du régulateur d'injection par une pièce distributrice 31, tenue par un écrou 30, et par la conduite 21.
Par cette tuyère se transmet à la chambre de commande 20 la pression dynamique, croissant avec la vitesse du courant d'air aspiré (vitesse de rotation croissante du moteur), sous l'action de laquelle le débit de combustible augmente de manière continue sensiblement suivant la ligne .± de la Fig. 3 pour une vitesse de rotation normale. A l'aide d'un simple outil on peut régler la position de l'axe de l'em- bouchure 29 de la tuyère à tout angle voulu par rapport au courant d'air aspiré ou détourner l'embouchure de la tuyère du . courant d'air aspiré. Dans ce dernier cas le débit de combusti- ble injecté suivrait de nouveau l'allure de la ligne a, tandis qu'en décalant angulairement l'embouchure on peut réaliser toute allure de courbe voulue comprise entre les courbes a et f de la Fig. 3.
Mais dans tous les cas l'accroissement de dé- pression provoqué par le clapet 25 a pour effet d'étrangler fortement dans la zone de la vitesse maximum le débit de com- bustible injecté. La tuyère à pression de refoulement 29 peut aussi 'être adaptée dans un organe de réglage monté à la manière
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d'une carotte de robinet dans la paroi du tuyau d'aspiration 22 ou du venturi 24 et pouvant être facilement manoeuvré de l'extérieur.
Dans l'exemple d'exécution de la Fig. 4, la chambre de commande 20 est alimentée à travers un étroit alésage 32 par un courant d'air en dérivation commandé par une soupape à clapet 35 qui coopère avec un siège 33. Cette soupape est normalement ouverte, mais lorsque la vitesse maximum admis- sible est atteinte, le courant d'air en dérivation, renfor- cé de ce fait, l'appuie contre le siège 33. La dépression qui s'en trouve ainsi notablement renforcée dans la chambre de commande 20 étrangle alors brusquement dans une forte mesure le débit de combustible. Par suite, la courbe de réglage de débit de combustible a une allure, correspondant sensi- blement à la ligne a de la Fig. 3, qu'on peut aussi reporter entre les courbes a et 1 au moyen d'une vis d'étranglement 36 aménagée dans la conduite 21.
De préférence, la soupape à clapet 35 est enfermée dans un bottier 38 qui est relié par une conduite 37 à un endroit du tuyau d'aspiration 22 où il règne pendant la marche du moteur une pression plus forte qu'à l'endroit où est branchée l'embouchure de la conduite 21.
Eventuellement, l'embouchure de la conduite 37 peut être constituée par une tuyère au moyen de laquelle - sensiblement comme avec la tuyère 28, 29 de la Fig. 2 - on peut transformer en pression une fraction de la force vive du courant d'air aspiré et créer ainsi un courant d'air énergique dans la con- duite en dérivation.
Dans l'exemple d'exécution de la Fig. 5, un bottier 38 dans lequel est logé un registre de commande 41 réglant un passage 39, est intercalé dans la conduite 37. Ce registre comporte une rainure longitudinale par laquelle la pression
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régnant dans le tuyau d'aspiration 22 est transmise à une chambre 40 ; celle-ci est fermée par un diaphragme 45 chargé par un ressort 46. Pour une petite vitesse de rotation, le registre de commande 41 maintient fermé le passage d'air en dérivation 39, de sorte que la chambre de commande subit d'aboie la dépression créée dans le venturi 24.
Quand la dépression crort davantage dans le tuyau d'aspiration, le passage d'air en dérivation s'ouvre peu à peu; la pression dans la chambre de commande 20 crott donc d'abord et de ce fait le débit de combustible injecté augmente lui aussi. Pour une très forte dépression, c'est-à-dire dans la zone de la vitesse maximum admissible, le passage 39 se rétrécit de nouveau sous l'ac- tion du diaphragme 45 continuant à déplacer le registre à l'encontre du ressort 46. Par suite de la dépression accrue de ce fait dans la chambre de commande 20 le débit de combusti- ble se trouve brusquement étranglé dans une forte mesure.
La forme d'exécution de la Fig. 5 permet donc d'é- tablir un débit de combustible, suivant sensiblement l'allure de la courbe b de la Fig. 3, qu'on peut aussi reporter entre les courbes a et b au moyen d'une vis d'étranglement 44 amé- nagée dans la conduite 37.
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