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BREVET D'INVENTION Dispositif de commande pour moteurs à combustion interne à compresseur SOCIETE GENERALE DES CARBURATEURS ZENITH S. A.
22, Rue Général Dufour, G E N E V E - Suisse -
La présente invention est relative aux moteurs à combustion interne à compresseur dans lesquels le compresseur est disposé dans la tubulure d'admission entre l'obturateur du moteur et le moteur lui-même. Elle concerne plus particulièrement les moteurs d'aviation de ce genre.
Dans ces moteurs il est fréquent que l'on ait à commander un organe en fonction de la pression d'admission, o'est-à-dire de la pression qui règne dans la tubulure d'admission entra le compresseur et le moteur. Ces organes sont, par exemple, un dispos sitif de réglage de la richesse du mélange combustible, une commande d'avance à l'allumage, une commande d'introduction dtun fluide antidétonant lorsque la pression d'admission dépasse la valeur maximum normalement permise, etc.. A l'heure actuelle, les
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organes qui doivent être commandés en fonction de la pression d'admission sont généralement actionnés par une capsule manomé- trique, c'est-à-dire par une capsule fermée exposée à la pression d'admission.
Les capsules manométriques, bien que donnant une solution théoriquement parfaite du problème de la commande d'un organe en fonction de la pression d'admission, donnent, en pra- tique, bien des déboires parce qu'elles sont fragiles et que les vibrations du moteur auxquelles elles sont soumises entraînent fréquemment leur rupture.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'un organe du moteur en fonction de la pression d'ad- mission qui n'utilise pas de capsule manométrique et qui est destiné à remplacer la capsule manométrique usuelle utilisée dans ce but dans les dispositions existantes,
Selon l'invention, l'organe à commander en fonction de la pression d'admission est actionné par une paroi mobile chargée par un ressort et séparant deux chambres reliées à la tubulure d'admission,respectivement en amont et en aval du com- presseur.
La différence de pression entre l'aval et l'amont du compresseur est en effet directement fonction de la pression d'alimentation du compresseur, c'est-à-dire de la pression ré- gnant en amont du compresseur, et elle est par conséquent de mê- me fonction de la pression régnant en aval du compresseur, c'est- à-dire de la pression d'admission. Tout organe qui doit être commandé en fonction de la pression d'admission peut donc être commandé par cette différence de pression.
Lorsqu'une paroi mobile chargée par un ressort est soumise à cette différence de pression, le ressort se comprime @ plus ou moins de manière à faire équilibre à ladite différence de pression, si bien que la position de ladite paroi mobile consti- tue une mesure de ladite différence de pression et est en rela-
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tion directe avec la pression d'admission.
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Il arrive fréquemment que l'organe à commander en fonction de la pression d'admission doive être actionné lorsque la pression d'admission dépasse une valeur déterminée, c'est le cas par exemple des enrichisseurs destinés à augmenter la riches- se du mélange au voisinage de la pleine puissance du moteur, et également des dispositifs destinés à admettre un fluide antidé- tonant, soit au voisinage de la pleine puissance normale du mo- teur, soit lorsque cette pleine puissance normale doit être mo- mentanément dépassée. Dans ce cas les déplacements de la paroi mobile sous l'effet de la force du ressort pourront\être limités par une butée, le ressort ayant ainsi une tension initiale dé- terminée.
La paroi mobile reste alors au repos tant que la dif- férence de pression créée par le compresseur ne dépasse pas la tension initiale du ressort et elle est actionnée seulement lorsque ladite différence de pression dépasse cette tension ini-. tiale ; la paroi mobile et avec elle l'organe qu'elle commande sont ainsi actionnés lorsque la pression d'admission dépasse la valeur qui correspond à la différence de pression créée par le compresseur susceptible d'équilibrer la tension initiale du res- sort.
Ladite paroi mobile pourra être soit une membrane, soit un piston se déplaçant dans un cylindre.
En fait, la différence de pression créée par le compresseur est généralement fonction, non seulement de la pres- sion d'admission (ou de la pression d'alimentation du compres- seur ce qui est équivalent), mais aussi du régime (vitesse) du moteur. Par conséquent, il n'y aura une correspondance stricte entre la différence de pression créée par le compresseur et la pression d'admission que pour un régime déterminé du moteur.
Si le régime est variable, ou plus exactemeht s'il n'y a pas une coespondance imposée entre le régime et la pression d'admission la paroi mobile exposée à la différence de pression créée par le
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compresseur occupera toujours la même position pour une valeur déterminée de la pression d'admission lorsque le régime aura luimême une valeur déterminée, mais cette position variera légèrement si le régime varie lui-même. En général l'influence du régime sur le fonctionnement de l'appareil ne présentera pas d'inconvénient.
Si, par exemple, l'organe à commander en fonction de la pression d'admission est un enrichisseur de puissance, la pression d'admission pour laquelle l'enrichisseur de puissance entrera en action augmentera légèrement si le régime diminue puisque la différence de pression créée par le compresseur a tenàance à être plus faible lorsque le régime s'abaisse et que, par conséquent, une même différence de pression créée par le compresseur correspond à une pression d'admission plus élevée lorsque le régime est plus bas. Mais la pression d'admission pour laquelle 11 est nécessaire que l'enrichisseur de puissance soit mis en action n'est pas une pression absolument définie et les variations que subit, en fonction du régime, la pression d'admission pour laquelle l'enrichisseur entre en action sont sans inconvénient.
D'ailleurs il est fréquent, à l'heure actuelle, que les moteurs d'aviation soient munis d'une hélice à pas variable dont le pas est réglé par un régulateur de vitesse. Ce régulateur règle le pas de l'hélice de manière à maintenir constant le régime du moteur, ou encore à maintenir un régime déterminé pour une valeur déterminée de- la pression d'admission.
Sommairement, le dispositif de réglage du pas de l'hélice comprend par exemple un régulateur centrifuge qui est entraîné par le moteur et dont le manchon commande, de préférence par l'intermédiaire d'une servo-commande, le dispositif de variation de pas de l'hélice. Si le régime doit être maintenu constant le ressort du régulateur n'est pas réglable ; si le régime doit être réglé en fonction de la pression d'admission, le ressort du régulateur est réglé en.fonction de cette pression, par exemple au
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moyen d'une capsule exposée à la pression d'admission et agissant sur le ressort soit directement, soit de préférence par l'intermédiaire d'une servo-commande. Le régulateur agit ainsi sur le pas de l'hélice de manière que le régime prenne la valeur pour laquelle le régulateur est en équilibre.
Dans ces deux cas, soit que le régime soit constant, soit que le régime soit réglé en fonction de la pression d'admission, la différence de pression créée par le compresseur est fonction seulement de la pression 'd'admission puisque à une pression d'admission déterminée corres pond une valeur bien déterminée du régime et que, par conséquent, on ne peut plus se trouver en présence de variations de régime pour une valeur déterminée de la pression d'admission. Dans ces conditions il existe une correspondance étroite entre les variations de la pression d'admission et les déplacements de la paroi mobile du dispositif qui fait l'objet de la présente invention.
L'application de l'invention à un moteur muni d'un régulateur de vitesse qui règle le pas de l'hélice actionnée par le moteur de manière à maintenir le régime moteur constant ou à le'faire varier en fonction de la pression d'admission, est une application particulièrement importante puisque, dans ce cas, les déplacements de la paroi mobile du dispositif sont strictement fonction de la pression d'admission.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre la manière dont peut être réalisée l'invention.
La figure 1 représente schématiquement, en élévation partiellement coupée, un mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 représente schématiquement, en élévation partiellement coupée, l'application de l'invention à la commande d'un enrichisseur de puissance.
Le dispositif représenté à la figure 1 comprend une tubulure d'admission 1 reliée à la tubulure d'aspiration du moteur (non représentée)'.' La tubulure d'admission 1 est alimentée
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par un compresseur 2 dont l'entrée 3 est reliée à la sortie 4 d'un carburateur 5. La quantité d'air ou de mélange admise au moteur est réglée par l'obturateur 6 disposé en amont du compressaur 2.
Dans un cylindre 7 glisse un piston 8 chargé par un ressort 9; le piston 8 divise le cylindre 7 en deux chambres 10 et 11; la chambre 10 est reliée à la tubulure d'admission 1 en aval du compresseur par un conduit 24, tandis que la chambre 11 est reliée à la tubulure 3, entre l'obturateur 6 et le compresseur par un conduit 25; Le piston 8 est ainsi soumis à la différence de pression créée par le compresseur.
La tige 12 du piston 8 traverse un guidage 13 et l'extrémité 14 de la' tige 12 est reliée à l'organe à commander en fonction de la pression d'admission.
Le piston 8 prend une position telle que la différence de pression à laquelle il est soumis soit équilibrée par le ressort 9 ; position du piston 8 est ainsi fonction de la différence de pression créée par le compresseur et par suite cette position est fonction de la pression d'admission.
Dans le dispositif représenté à la figure 2,le carburateur 5 comprend une sortie de combustible 15 alimentée en combustible par la cuve à flotteur 16 dans laquelle un flotteur 17 maintient un niveau constant x-x. La sortie de combustible 15 est alimentée en combustible par un gicleur normal 18 et un canal 19, et en outre par un gicleur de puissance 20 et un canal 21. Le gicleur de puissance 20 est contrôlé par un clapet 22 chargé par un ressort 23 qui tend à maintenir ce clapet fermé.
Une membrane 26 (qui pourrait être remplacée par un piston) sépare deux chambres 27 et 28. La chambre 27 communique avec la tubulure d'admission 1 en aval du compresseur par le conduit'24 et la chambre 28 communique avec la tubulure d'admission, entre l'obturateur 6 et le compresseur 2, par le conduit 25. La membrane 26 est chargée par un ressort 29 et à cette membrane est fixée une tige 30 traversant un guidage 32. L'extré-
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mité de la tige 30 est susceptible de venir attaquer la queue de la soupape 22 et à ouvrir cette soupape lorsque la membrane 26 s'abaisse. Me ressort 29 maintient normalement la membrane 26 au contact de la butée 31 dans la position représentée sur le des- sin.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant : en marche normale la membrane 26 est maintenue par le ressort 29 au contact de la butée 31, la soupape 22 est fermée et la sortie de combustible 15 est alimentée seulement par le gicleur de marche @ normale 18.
Lorsque la différence de pression créée par le com- presseur et s'exerçant sur la membrane 26 dépasse la force du ressort 29, cette membrane s'abaisse contre la force du ressort 29 et ouvre la soupape 22, le débit du gicleur de puissance 20 s'ajoute alors au débit du gicleur normal 18 pour alimenter la sortie de combustible 15 et le mélange combustible se trouve en- richi.
Le ressort 29 est réglé de telle sorte que l'entrée en action du gicleur de puissance 20 se produise lorsque la pres- sion d'admission dans la tubulure 1 est légèrement inférieure à la pression d'admission maximum normale qui correspond à la pleine puissance du moteur.
Naturellement on a représenté le carburateur 5 d'une manière très schématique et on s'est dispensé de représenter le détail de ce carburateur, notamment les dispositifs pour émulsion- ner d'air le combustible délivré par le carburateur) les dispos!** tifs de ralenti, les dispositifs de correction altimétrique etc...,car tous ces dispositifs qui sont bien connus dans le technique ne font nullement partie de l'invention.