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"Perfectionnements apportés aux systèmes régulateurs, notamment 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'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces systèmes, ceux pour la commande de l'alimentation en combustible des moteurs à combustion interne, notamment des moteurs 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 appareils du genre en question pour l'alimentation des moteurs
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à les agencer de façon telle qu'ils permettent, lors du démarrage, d'éliminer automatiquement, dès que la vitesse atteint une valeur de préférence voisine de celle du ralenti, notamment inférieure, une quantité de combustible supplémentaire prévue pour les néces- sités dudit démarrage.
Elle comprend, mise à part cette disposition princi- pa-le, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment : une deuxième disposition consistant -- dans les régulateurs du genre en question soumis à l'action d'un système élastique dent le tarage est rendu variable en fonction de la vitesse imposée au moteur--, à commander les déplacements desdits régulateurs, pour les faibles vitesses correspondant au démarrage, par l'action d'un .second système, élastique distinct 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'et- feetue par des'moyens cinématiques agissant sur un plateau recevant l'action du système élastique -- consistant à agencer ces moyens de façon telle qu'ils demeurent en contact avec le plateau sensi- blement au même endroit, et à les constituer par exemple, à cet effet, par uh 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 variable, c'est-à-dire non linéaire.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application (notamment celui pour lequel on l'applique aux @ppaveils du genre en question pour moteurs à injection), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise, plus particulièrement encore, et ce à titre de pro-
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duits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments 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 fig. 1 un régulateur mécanique pour la ccmmande de l'alimentation d'un moteur à combus- tion interne, notamment du type à injection, ce régulateur étant établi conformément à l'invention. la fig. 3 montre séparément en perspective un organe de butée comporté par ce régulateur.
Les fig. 4 et 5, enfin, montrent, chacune en coupe partielle analogue à celle de la fig. 2, un régulateur du même genre établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'ac- corder la préférence, disposant par exemple d'un moteur à combus- tion interne du type à injection (étant entendu que l'invention s'ap- pliquerait à d'autres types de moteurs, notamment à explosion), et se proposant d'établir un régulateur mécanique pour la command de l'alimentation en combustible, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On constitue essentiellement cet appareil par par des masses centrifuges M entraînées à une vitesse égale ou
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d'une part, au dispositif commandant la variation du débit de combustible 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 coagissent -- sera notamment constitué par une crémaillère dont une extrémité (ou un organe en liaison avec ladite orémaillère) 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 correspondant au degré d'irrégularité de l'en- semble, 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 cré- maillère 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 précédnnt de façon telle qu'il permette, au démarrage du moteur, d'éliminer automatiquement une certaine quantité de combustible additionnelle, avantageu- sement réglable, prévue spécialement pour le démarrage, cette élimination s'opérant dès que le moteur atteint une certaine vitesse V de préférence voisine de la vitesse de ralenti R, notamment inférieure à cette vitesse -- bien qu'il y ait intérêt aussi, dans de nombreux cas, et en particulier pour le démarrage par temps froid de certains moteurs Diesel, à éliminer ladite surcharge à une vitesse égale ou supérieure à celle du ralenti.
On sait en effet que, dans les installations exis- tantes% de nombreuses difficultés ont surgi en ce qui concerne le démarrage. Il est généralement nécessaire de prévoir, pour donner momentanément un supplément de débit à la pompe, un dis-
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positif 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'in- vention, peur éliminer l'excès de combustible ou surcharge nécessaire au démarrage, le régulateur lui-même, et, à cet effet, selon la dispo- sition 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 convenir auxdites vitesses de démarrage.
C'est ainsi que, suivant le mode de réalisation plus spécialement représenté sur les dessins et à supposer par exem- ple que les masses M du régulateur soient propres, en se dé- plaçant, à actionner un levier 1 relié à la erémaillère B, on constitue le système élastique principal, d'une façon appropriée usuelle, par un ressert 2 s'appuyant à ses deux ex- trémités sur des plateaux tels que 3 et 4 dont l'uh 3, réalisé par exemple sous forme d'une bague, peut recevoir l'action des masses, tandis que l'autre 4 peut recevoir l'action du système de commande de la vitesse, représentée sur les fig.
1 et 2 par 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 massée M et la bague 3 ser- vant d'appui 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 8 (fig.
3), laisse auxdites masses la
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possibilité de commander le levier 1, sans être soumises à l'action dudit ressort, ce que l'on réalise notamment en établissant la liaison, entre les masses M et le levier 1, è l'aide d'une douille 9 montée coulissante sur l'arbre 7 ou sur un élément 10 soli- daire 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 épau- lement 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 préférence réglable, par exemple en faisant comporter à cette butée 8 des moyens de réglage appropriés, éventuellement actionnables de l'extérieur.
Les masses dont donc déchargées de l'action du res- sort principal 2 peur leur déplacement correspondant au jeu s, et ellessont alors soumises 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 11.
Ce ressort, qui sera calculé de façon à présenter une grande flexibilité, convenant au fonctionnement des masses M aux ré- gimes 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 re.ssort 2 qui, de préférence, n'est pas entraîné en rotation. Dans le même but, le plateau 4 sera con- venablement guidé 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.
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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) permet- tant éventuellement de régler la position de repos de la cré- maillère indépendamment du levier 1.
En suite de quoi, quel que seit le mode de réalisation adopté, et à supposer que l'on ait recours à celui repré- senté, on obtient un ensemble fonctionnant essentiellement comme suit.
Pour le démarrage et à supposer le levier 1 libre de se déplacer sous l'action du ressort 13, ledit levier entratne 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 tcurner, 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 centrifuge de- vient suffisante pour vaincre l'action dudit ressort et la douille 9 se déplace de la longueur : de ce fait, le levier 1 déplace la crémaillère d'une longueur @ qui correspond à la surcharge de démarrage, celle-ci se trouve ainsi éliminée.
A ce moment l'épa@lement 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 : celui-ci, en effet, a été préalablement déplacé dans le sens de la flèche F2, le mécaniaien ayant appuyé sur sa pédale d'ac- célérateur. Dès que la vitesse, en croissant a atteint une va.. leur suffisante pour ue la force centrifuge puisse vaincre l'action du ressort 2, la douille 9, et, par suite, le levier 1,
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sont déplacés vers la droite, en.sens inverse de Fl. 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 res- sort 2 est détendu, et le levier 1 est soumis seulement à l'ac- tion du ressort 13.
Pour l'arrêt, on prévoira tous moyens appropriés pour amener le levier 1 à une position de repos : c'est ainsi qu'on aura recours à un bondon 19 agissant sur un doigt 20 pi- votant en 21 et venant s'appuyer sur ledit levier. Au démarrage, on libérera le boviden 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 auto- matique de la surcharge de démarrage, sans nécessiter aucun dis- positif spécial de surcharge et en assurant une stabilité parfaite.
Ledit ensemble est au surplus aisément réglable.
Sur les fig. 4 et 5, on a illustré certains modes de réalisation particulièrement avantageux, différant notamment de ceux décrits plus haut, par l'agencement du ressort 13 entrant en jeu pour l'élimination de la surcharge.
Or. a supposé, selon le mode de réalisation des fig. 1 à 3, que ledit ressort 13 était attelé au levier 1 : cette solution peut présenter certains inconvénients résultant de ce que ledit ressort continue, pour toutes les vitesses supérieures à la vitesse V d'élimina tion de la surcharge, à coagir avec le ressort principal 2.
Dans certains cas, par exemple dans celui où le manque de place ne permettrait pas de mettre un ressort 13 suffisamment long pour que l'action qu'il exerce ne prenne pas une valeur trop élevée, il y a intér@@ à éliminer son action dès que le démarrage a été ef- fectué, notamment pour les faibles vitesses supérieures à la vitesse V.
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On prévoit donc, conformément à une autre disposition de l'invention, des moyens propres à ne faire agir ledit ressort (ou autres moyens ou dispositifs assimilables à ce ressort) que momentanément, c'est- à-dire en particulier lors du démarrage.
A cet effet, on peut notamment interposer un ressort 13' entre la pièce 9 et le plateau 4, l'ensemble étant tel que ledit ressort ne puisse exercer une action que lorsque ledit plateau 4 s'ap- proche de la fin de sa course, correspondant à une position appuyée de la pédale ou manette d'accélérateur, ce ressort étant au contraire libre lorsqu'on relève ladite pédale.
Le contact entre le ressort 13' et la pièce 9 s'effectue par exemple à l'aide d'un plateau 30, avec roulements à billes 31.
On voit ainsi que le ressert 13' n'interviendra que, d'une part, lors du démarrage, la pédale d'accélérateur étant appuyée à fond pour donner lieu au débit maximum, et ledit ressort pouvant alors jouer son rôle en vue d'éliminer la surcharge aussitôt atteinte la vitesse V, et, d'autre part, aux vitesses élevées exigeant un débit élevé.
Par contre, pour les vitesses faibles et moyennes, le ressort 13 demeurera libre et le régulateur ne sera soumis qu'à la force exercée par le ressort 2.
Le dispositif précédent permettra en outre aisément de choisir la vitesse V supérieure à la vitesse de ralenti.
Les déplacements de la pièce 9 sont communiqués au levier 1, selon le mode de réalisation de la fig. 4, à l'aide d'un ressort 17', qui peut remplacer celui, 17, montré sur la fig. 2, cette disposition permettant d'éviter les réactions latérales sur ledit levier; ledit ressort agit par exemple sur un coulisseau 32 lié au levier 1 par un axe 33
Suivant une autre disposition, illustrée sur la fig. 5, on poiirra prévoir des moyens pour mettre à volonté en ou hors d'action le dispositif d'élimination de la surcharge, voire pour le régler, ces moyens agissant notamment sur le ressort 13 ou 13' .
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C'est ainsi que, par exemple, on peut avoir recours, pour exercer l'action élastique antagoniste s'opposant à l'action des masses M, lors de l'élimination de la surcharge, à un ressort 13" inter- posé, entre, d'une part, un élément tel que le coulisseau 32, et, d'au-- tre part, un organe actionnable à volonté, par exemple une douille 34 dont la position peut être rendue variable à l'aide d'une manette telle que 35.
L'ensemble 34,35 pourra notamment occuper troisposi- tions : pour la première (position de surcharge, d'ailleurs éventuelle- ment réglable), une butéo 36 vient, en s'appuyant sur un plateau 37 coulissant par exemple sur une tige 38 solidaire du coulisseau 32, com- primer le ressort 13" qui fonctionne alors comme défini plus haut; pour la deuxième (position de marche normale), la butée 36 est libérée du plateau 37, de sorte que le ressort 13" cesse d'agir; pour la troisième enfin (position de stop), une butée 39 vient rencontrer un élément 40 solidaire de la tige 38, de sorte que celle- ci entraîne le levier 1 et l'amène à la position de stop,
On voit qu'un tel ensemble permet de faire intervenir la surcharge lorsque désiré et même de la régler.
Il va de soi que le passage de la manette de l'une à l'autre de ses positions prin- cipales, notamment de la première à la deuxième, pourrait s'effectuer automatiquement.
L'invention comprend encore certaines dispositions telles que les suivantes et susceptibles, le cas échéant, d'être utilisées isolément.
Selon l'une de ces dispositions, relative à la com- mande du bras tel que 5, on l'agence de façon telle que le con- tact sur le plateau 4 puisse, pour les diverses positions de tra- vail, 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, à supposer que la manette ou
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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 (fig. 1 et 2).
L'ensemble, judicieusement établi, répondra aux con- ditions ci-dessus posées, étant entendu que d'autres moyens cinématiques pourraient être imaginés dans le même but. l'excentrique , de même que le collier, est fait en deux parties, ou est échancré, peur le passage du levier 1.
Selon une autre disposition, relative au système élas- tique 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 fle- xitilité, aussi grande que possible pour les régimes lents et notamment pour le ralenti, décroisse avec la vitesse, c'est-è- dire au fur et à mesure que ledit système se comprime (à sup- poser qu'il travaille à la compression).
Une telle disposition permettra d'accroître considéra- blernent 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 des grandes spires au fur et à mesure que s'accroît la eharge, 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, lesdites spires venant en contact les unes des
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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'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
RESUME. l'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux systèmes régulateurs, notamment pour la commande de l'alimentation des moteurs à combustion interne et ce en supplément à ceux leur ayant déjà été apncrtés par le brevet principal N 420.744, les présents perfectionnements consistant, principalement et pour ce qui est des appareils du genre en questicn pour l'alimentation des moteurs, à les agencer de façon telle qu'ils permettent, lors du démarrage, d'élimi- ner automatiquement, dès que la vitesse atteint une valeur de préférence voisine de celle du ralenti, notamment inférieure, une quantité de combustible supplémentaire prévue pour les nécessités dudit démarrage.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application (notamment celui peur lequel cn l'applique aux appareils du genre en question pour mcteurs à injection), ainsi que certains modes de réalisation desdits perfectionnements, lesquels comprennent encore une deuxième disposition consistant -- dans les régulateurs du genre en question soumis à l'action d'un système élastique dont le terage est rendu variable en fonction de la vitesse imposée au moteur-- à commander les déplacements des- dits régulateurs, pour les faibles vitesses correspondant au démarrage, par l'action d'un second système élastique distinct 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