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"Perfectionnements apportés aux systèmes régulateurs, notamnent pour la commande de l'alimentation des moteurs à combustion interne",
L'invention est relative aux appareils régulateurs du type mécanique, et elle concerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son application parait devoir offrir le plus d'in- térêt), mais non exclusivement' parmi ces systèmes, ceux pour la commande de 1 alimentation en combustible des moteurs à combustion interne, notamment des moteurs à injection.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces appareils, qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique, notamment qu'ils conduisent à une stabilité parfaite, en particulier aux très bas régimes:
Elle consiste, principalement et pour ce qui est des appa- reils du genre en question pour l'alimentation des moteurs, à les a- gencer de façon telle qu'ils permettent, lors du démarrage, d'élimi- ner automatiquement, dès que la vitesse atteint une valeur de pré- férence inférieure à celle du ralenti, une quantité de combustible supplémentaire prévue pour les nécessitai: dudit démarrage .
Elle comprend, mise à part cette disposition principale,
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certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment t une deuxième disposition consistant -- dans les régulateurs du genre en question soumis à l'action d'un système élastique dont le tarage est rendu variable en fonction de la vitesse imposée au moteur --, à com- mander les déplacements desdits régulateurs, pour les faibles vitesses correspondant au démarrage, par l'action d'un second système élastique dis- tinct du système principal, une troisième disposition -- relative aux appareils du genre en question pour lesquels la variation du tarage du régulateur, par exemple par l'action de la commande manuelle ou au pied,
s'effectue par des moyens cinématiques agissant sur un plateau recevant l'action du système élas- tique -- consistant à agencer ces moyens de façon telle qu'ils demeurent en contact avec le plateau sensiblement au même endroit, et à les consti- tuer par exemple, à cet effet, par un levier commandé par excentrique, et une quatrième disposition consistant à agencer de manière telle* les systèmes élastiques des régulateurs du genre en question, qu'ils donnent lieu, tout au moins pour certains régimes, à une flexibilité va- riable, c'est-à-dire non linéaire.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'applica- tion (notamment celui pour lequel on l'applique aux appareils du genre en question pour moteurs à injection), ainsi que certains modes de réalisa- tion, desdites dispositions; et elle vise, plus particulièrement encore, et ce titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les élé- ments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles, notamment les moteurs, comprenant de semblables appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci- annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, montrent respective- ment en coupes selon 1-1 fig. 2 et II-II fige 1 un régulateur méca- nique pour la commande de l'alimentation d'un moteur à combustion interne, notamment du type à injection, ce régulateur étant établi conformément à l'invention.
,
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La fig. 3 montre séparément en perspective un organe de butée comporté par ce régulateur.
Seln 1'* invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses di- verses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la pré- férence, disposant par exemple d'un moteur à combustion interne du type à injection,(étant entendu que l'invention s'appliquerait à d'au- tres types de moteurs, notamment à explosion), et se proposant d'établir un régulateur mécanique pour la commande de l'alimentation en combustible, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On constitue essentiellement cet appareil par des masses oen- trifuges M entraînées à une vitesse égale ou proportionnelle à celle du moteur et soumises à l'action d'un système élastique appropriéj l'en- semble étant combiné, d'une part, au dispositif commandant la variation du débit de combus- tible et qui -- à supposer par exemple que le moteur soit alimenté par une pompe à pistons du type de celles dont la variation du débit s'opère par une rotation des pistons ou des cylindres, avec lesquels ils coagis- sent @ sera notamment constitué par une crémaillère dont une extrémité (ou un organe en liaison avec ladite crémaillère) est représentée en B sur les dessins, et, d'autre part, à la commande manuelle ou au pied qui permet au mécanicien ou conducteur d'imposer au moteur sa vitesse,
dans des limites oorrespondant au degré d'irrégularité de l'ensemble, les liaisons entre le régulateur et ladite commande étant notamment telles que celle-ci agisse sur le tarage, c'est-à-dire sur la tension du système élastique, de sorte que la susdite crémaillère puisse être actionnée directement par le régulateur qui réagit à la fois en fonction de la vitesse actuelle du moteur et de la position imposée à la susdite commande par le mécanicien Et, suivant l'une des dispositions principales de l'invention, on agence l'ensemble précédent de façon telle qu'il permette, au démar- rage du moteur, d'éliminer automatiquement une certaine quantité de combustible additionnelle avantageusement réglable, prévue spécialement pour le démarrage,
cette élimination s'opérant dès que le moteur atteint
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une certaine vitesse V de préférence inférieure à la vitesse de ralenti R.
On sait en effet que, dans les installations existantes, de nombreuses difficultés ont surgi en ce qui concerne le démarrage. Il est généralement nécessaire de prévoir, pour donner momentanément un supplé- ment de débit à la pompe, un dispositif spécial distinct du régulateur, car on ne peut pas compter sur le système élastique du régulateur pour éliminer ce supplément dès que le moteur est démarré.
On utilise donc au contraire, conformément à l'invention, pour éliminer l'excès de combustible nécessaire au démarrage, le régulateur lui- même, et, à cet effet, selon la disposition qui parait la plus appropriée, on fait coagir les masses du régulateur, pour les vitesses de démarrage, avec un système élastique auxiliaire distinct du système élastique principal, la flexibilité de ce système auxiliaire étant choisie de façon à convenir auxdites vitesses de démarrage.
C'est ainsi que, suivant le mode de réalisation plus spécialement représenté sur les dessins et à supposer par exemple que les masses M d régu- lateur soient propres, en se déplaçant, à actionner un levier 1 relié la crémaillère B, on constitue le système élastique principal, d'une façon appropri e usuelle, par un ressort 2 s'appuyant à ses deux extrémités sur des plat x tels que 3 et 4 dont l'un 3, réalisé par exemple sous forme d'une bague, peut recevoir l'action des masses, tandis que l'autre 4 peut recevoir 1 action du système de commande de la vitesse, représentée sur les fig.
1 et 2 p ,r le levier 5, par exemple actionné de la façon indiquée ci-après, mais l'on prévoit des moyens propres à permettre que, pour les régimes de démarrage, le plateau 3 cesse d'agir sur les masses M, lesquelles sont alors soumises seulement à l'action du susdit système élastique auxiliaire,
A cet effet, par exemple, à supposer les masses M portées par un plateau 6 calé sur l'arbre 7 en liaison avec le moteur, on vient interposer, entre les masses M et la bague 3 servant d'ap- pui au ressort 2, un organe de butée 8 qui, lorsqu'il vient aux vitesses de démarrage s'appuyer par exemple sur le plateau 6 par des pieds 81 (fig.
3), laisse auxdites masses la possibilité de commander le levier 1, sans être soumises à l'action dudit ressort, ce que l'on réalise notamment en établis- @
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sant, la liaison entre les masses M et le levier 1, à l'aide d'une douille 9 montée coulissante sur l'arbre 7 ou sur un élément 10 solidaire du plateau 6 et comportant un poussoir 11 en contact avec le levier 1, douille autour de laquelle sont elles-mêmes montées la bague 3 et la butée 8.
Lesdites masses prenant appui par exemple sur un épaulement 12 de cette douille 9, il suffit qu'il subsiste un certain jeu s entre ledit épaulement et la butée 8, pour les positions les plus reculées, vers le plateau 6, de ladite douille et de ladite butée, lequel jeu on fait de présence réglable, par exemple en faisant comporter à cette butée 8 des moyens de réglage appropriés, éventuellement actionnables de l'extérieur.
Les masses sont donc déchargées de l'action du ressort principal 8 pour leur déplacement correspondant au jeu s, et elles sont alors soumises à l'action du système élastique auxiliaire, lequel on constitue par exemple, le plus simplement, par un ressort à boudin ou autre 13 dont l'action est appliquée au levier 1 qui est ainsi maintenu appuyé contre le poussoir 4. Ce ressort, qui sera calculé de façon à présenter une grande flexibilité, convenant au fonctionnement des masses M aux régimes de démarrage, sera combiné avantageusement à des moyens de réglage;
L'ensemble pourra être complété par un système de roulement à billes 14 interposé entre la butée 8 et la bague 3 recevant l'action du ressort 2 qui, de préférence, n'est pas entraîné en rotation.
Dans le marne but, le plateau 4 sera convenablement guide sur un support approprié 15 et recevra par exemple l'action du bras 5 sur deux surfaces latérales 16, ledit bras comportant deux branches dans la réalisation représentée, de sorte que le levier 1 peut se déplacer entre ces deux branches.
Enfin, la.liaison entre le levier 1 et la crémaillère pourra s'opérer, soit par une articulation appropriée, soit par un ressort 17, comme représenté, cette dernière disposition (susceptible le cas échéant d'être utilisée isolément) permettant éventuellement de régler la position de repos de la crémaillère indépendamment du levier 1.
En suite de quoi,, quel que soit le mode de réalisation adopté, et à supposer que l'on ait recours à celui représenté, on obtient un en- semble fonctionnant essentiellement comme suit.
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Pour le démarrage et à supposer le levier 1 libre de se déplacer sous l'action du ressort 13, ledit levier entraîne la crémaillère B dans le sens F1 et l'amène à la position donnant le débit maximum, y compris la surcharge supplémentaire nécessaire au démarrage.
Le moteur se mettant à tourner, les masses M, qui occupent d'abord une position neutre sous l'effet de la pression appliquée par la douille 9 recevant l'action du ressort 13, se maintiennent dans cette position. Puis, la vitesse croissant et atteignant une certaine vitesse V, la force centri- fuge devient suffisante pour vaincre l'action dudit ressort et la douille 9 se déplace de la longueur s : de ce fait, le levier 1 déplace la crémaillère d'une longueur S qui correspond à la surcharge de démarrage, celle-ci se trouve ainsi éliminée.
A ce moment, l'épaulement 12 est venu en contact avec la butée 8, laquelle est alors soumise à l'action du système élastique principal 2 supposé comprimé par l'action du levier 5 : en effet, a été préala blement déplacé dans le sens de la flèche F2, le mécanicien ayant appuyé sur sa pédale d'accélérateur.
Dès que la vitesse, en croissant, a atteint une valeur suffisante pour que la force centrifuge puisse vaincre l'action du ressort 2, la douille 9, et, par suite, le levier 1, sont déplacés vers la droite, en sens inverse de F1, De ce fait, le débit de combustible diminue et la vitesse tend vers un équilibre correspondant à la position de la pédale d'accélérateur.,
Sur la fig. 2, on a représenté le levier 5 dans sa position de ralenti (pédale relevée); pour cette position, ledit levier peut être écarté du plateau 4, de sorte que le ressort est détendu , et le levier 1 est soumis seulement à l'action du ressort !3.
Pour l'arrêt, on prévoira tous moyens appropriés pour amener le levier 1 à une position de repos : c'est ainsi qu'on au recours à un bowden 19 agissant sur un doigt 28 pivotant en 27 et venant s'appuyer sur ledit levier. Au démarrage , on libèrera le bowden et le levier 1 reviendra ainsi, sous l'effet de son ressort, à la position de charge.
De toute façon, l'ensemble permet l'élimination automatique de la surcharge de démarrage, sans nécessiter aucun dispositif spédial de surcharge et en assurant une stabilité,parfaite. Ledit ensemble est au surplus aisément réglable.
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Et, ou bien on se contente de procéder comme il vient d'être dit, ou bien, et mieux, on a recours encore à certaines dispositions telles que les suivantes et susceptibles, le cas échéant, d'être utilisées isolément.
Selon l'une de ces dispositions, relative à la commande du bras tel que 5, on l'agence de façon telle que le contact sur leplateau 4 puisse, pour les diverses positions de travail s'opérer sensiblement aux mêmes points, c'est-à-dire selon un plan passant par l'axe de l'arbre 7.
A cet effet, par exemple, a supposer que la manette ou pédale d'accélérateur transmette son mouvement à un arbre tel que 22, on réalise ladite commande à l'aide d'un excentrique 23 coagissant avec un collier 24 solidaire dudit bras 5, lequel bras on fait d'autre part s'appuyer, par un épaulement 25, sur une butée 26, de préférence réglable et par exemple constituée par une vis.
L'ensemble, judicieusement établi, répondra aux conditions ci-dessus posées, étant entendu que d'autres moyens cinématiques pourraient être imaginés dans le même bute L'excentrique, de même que le collier,' est fait en deux parties, ou est échancré, pour le passage du levier 1.
Selon une autre disposition, relative au système élastique 2 du régulateur,, on agence ce système de façon telle qu'il présente, tout au moins dans une certaine limite de charge, une loi de flexibilité non linéaire, cela de façon telle que la flexibilité, aussi grande que possible pour les régimes lents et notamment pour le ralenti, décroisse avec la vitesse c'est-à-dire au fur et à mesure que ledit système se comprime (à supposer qu'il travaille à la compression).
Une telle disposition permettra d'accroître considérablement la stabilité aux divers régimes, et pourra être réalisée de multiples manières, par exemple, à supposer que l'on ait recours à des ressorts en hélice, soit à l'aide d'au moins un ressort s'enroulant de façon telle que, tout au moins pour une partie de ses spires, le rayon de courbure desdites spires soit variable, par exemple aille en augmentant vers le plateau 4, dans la réalisation représentée, l'ensemble permettant d'éliminer l'action
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des grandes spires au fur et à mesure que s'accroît la charge, soit à l'aide d'au moins un ressort à pas variable dont, ici encore, certaines des spires peuvent ainsi être éliminées avec la charge, lesdi- tes spires venant au contact les unes des autres, tandis que les autres continuent à se comprimer,
soit à l'aide d'au moins un ressort de section variable, soit de toute autre manière.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'ap- plication, non plus qu'à ceux des modes des réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagés; elle en embrasse, au con- traire,toutes les variantes.