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" Méoanismes de contrôle pour véhicules automobiles ".
L'invention concerne les dispositifs de contrôle pour les véhicules automobiles comportant des freins de moteur collaborant de préférence avec des appareils de freinage à friction.
Le fonctionnement du frein de moteur et du frein à friction,,soit simultanément, soit dans un ordre désirable, a été généralement réalisé jusqu'à présent par des organes mécaniques et exige la mise en marche des pédales de freins et/ou du débrayage par le conducteur du véhicule. Dans ce type d'équipement de freinage/il est nécessaire de mettre
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en marche, simultanément ou dans un ordre déterminé, un cer- tain nombre de dispositifs qui font partie de cet appareil- lage, tels que les organes qui serrent les freins à friction, les organes d'obturation du tuyau d'échappement et la soupa- pe d'admission d'air du frein de moteur.
Ensuite, lorsque l'appareillage de freinage à friotion est du type à fluide sous pression, on doit prévoir des dispositions convenables pour assurer le maintien de la pression nécessaire dans un réservoir ad hoc. Toutes ces opérations doivent s'accomplir sans qu'il soit nécessaire de modifier le fonctionnement ha- bituel du mécanisme de manoeuvre du véhicule.
Sur la base de cet objeotif, divers arrangements ont déjà été proposés pour utiliser un système de freinage de moteur sur un véhicule, à l'intervention du moteur à combus- tion interne; ces dispositions comprennent essentiellement un dispositif servant à fermer complètement le tuyau d'échap- pement du moteur par le truchement de pédales du type connu généralement employées par le conducteur pour agir sur le dispositif de freinage ordinaire, pour accoupler le moteur aux roues motrices et pour régler la marche du moteur, res- pectivement.
La condition essentielle à laquelle doivent satisfaire ces dispositifs est de ne pas modifier, d'aucune manière, l'ordre de succession et la manière dans lesquels le oonduc- teur conduit normalement son véhicule; en même temps, il doit jouir des avantages que proourent le système ou les systèmes ajoutés à ces éléments connus.
L'invention ooncerne particulièrement, quoique non ex- clusivement, un système de manoeuvre faisant appel à un dis- positif obturateur pour réaliser le freinage au moteur; cette manoeuvre est, conformément à l'invention, réalisée par du fluide sous pression ou par la dépression seuls ou en combi-
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naison avec des dispositifs mécaniques effectuant une partie de l'action de contrôle.
Conformément à l'une des caractéristiques de l'inven- tion, on se sert de dispositifs à soupapes pour contrôler l'action du fluide comprimé par le dispositif: obturateur à la sortie d'échappement ou l'action du fluide se trouvant à pression réduite aspiré à la conduite dans laquelle règne ' une dépression, telle que,par exemple,le tuyau d'aspiration du carburateur, quand le dispositif obturateur est fermé.
Le fluide sous pression ou le vide accumulé dans un réser- voir sert à régler, soit seulement l'ouverture de l'obtura- teur, dont la fermeture se fait mécaniquement, ou vice-versa, ou encore à la fois l'ouverture et la fermeture du dispositif.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le contrôle du fluide par les dispositifs à soupapes colla- bore avec le fonctionnement des pédales usuelles du débrayage et du frein ou seulement avec l'une d'entre elles qui, en outre, accomplissent leur fonction normale.
Conformément à une autre caractéristique de l'inven- tion, des dispositifs sont prévus pour permettre une notable économie de la consommation de combustible moteur par le mo- teur quand l'obturateur est fermé lors du freinage au moteur, en détruisant la dépression qui,sinon,s'établit, dans ces conditions, dans le tuyau d'aspiration.
Le dispositif prévu à cette fin, ainsi que le disposi- tif obturateur peuvent être disposés de manière à se trouver sous le contrôle de la pédale du débrayage et de celle de l'accélérateur et d'un bouton de manoeuvre isolé ou organe de même ordre qui, quand le conducteur le manoeuvre, permet à ce dernier de conduire la voiture dans les conditions nor- males et habituelles, c'est-à-dire met hors service le con- trôle dont il vient d'être question. On peut aussi prévoir
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un dispositif servant à couper l'arrivée de l'essence au mo- teur quand on le désire, comme élément additionnel à l'appa- reillage conforme à l'invention.
L'invention est illustrée,à titre d'exemple,par les dessins ci-joints.
La figure 1 est une vue schématique qui montre la dis- position générale et les connexions opératoires des diverses pièces de l'appareillage de contrôle des freins suivant une forme de réalisation de l'invention.
La figure 2 est une vue, partie en coupe, d'un mécanis- me de contrôle mécanique et pneumatique qui peut être utilisé dans l'appareillage conforme à la figure 1.
La figure 3 est une vue similaire à la figure 2, d'un mécanisme de contrôle à soupape du type à dépression, tandis que la figure 4 est une vue analogue d'un mécanisme de con- trôle à soupape du type à pression.
La figure 5 est également une vue analogue aux figures 3 et 4 d'un mécanisme de contrôle à soupape du type combiné à dépression et à pression.
La figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 2 montrant le contrôle d'un mécanisme à soupape à pression, à l'aide de la pédale de l'accélérateur et la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 6, mais ici le mécanisme de contrôle à soupape est du type à dé- pression.
Référant d'abord à le figure 1, l'appareil de freinage, prévu sur le véhicule, comprend, un dispositif obturateur 1, monté dans le tuyau d'échappement 2,selon le mode connu, un réservoir de fluide sous pression 3,alimenté en fluide sous pression par le dispositif obturateur 1 et une conduite 4,et, enfin, une soupape dtarrêt 5 ainsi qu'un mécanisme de réglage
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de soupape 6,qui sera décrit ci-après et qui communique d' une part,avec le réservoir 3 et,d'autre part/avec un dispo- sitif moteur 7, à fluide sous pression disposé de manière à faire fonctionner le dispositif obturateur 1.
Les pièces de contrôle du mécanisme 6 sont en relation avec un dispositif à levier oscillant 10 actionné par un élé- mis ment de contrôle/en action par le conducteur, par exemple par une pédale de frein non représentée par les dessins. Le dis- positif 10 peut aussi être en relation avec une pédale de dé- brayage ( non représentée ) en plus de sa connection avec la pédale du frein. Le dispositif 10 peut aussi être conçu de manière à contrôler, par l'intermédiaire d'un méoanisme de transmission mécanique ou à fluide sous pression, une soupa- pe d'admission de tout type convenable du carburateur du mo- teur du véhicule.
Le fonctionnement du dispositif doit être tel que, quand le véhicule roule et que l'on désire, par exemple, ralentir sa vitesse et que/oonséquemment, on enfonce la pédale du frein, cette pédale agisse tout d'abord sur le mécanisme à soupape 6 et que le dispositif obturateur 1 se ferme, soit directement, soit par l'intermédiaire du dispositif moteur, tandis que, par l'intermédiaire du mécanisme de transmission dont il est question plus haut, la soupape d'admission d'air du carburateur est actionnée de façon connue. Quand le dispo- sitif obturateur 1 se ferme de cette manière, l'air est oom- primé par le moteur dans le tuyau d'échappement 2; cet air comprimé est envoyé par un tuyau 4 dans le réservoir 3.
Quand on lâche la pédale du frein, le dispositif obturateur s'ouvre et le moteur reprend sa marche normale. Le dispositif moteur 7 peut être à double action : il peut alors contrôler aussi bien la fermeture que l'ouverture du dispositif obtura- teur 1; le mécanisme à soupape 6 peut être du type à pression
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ou du type à dépression ou d'une combinaison de ces deux types.
On remarquera que les actions de freinage obtenues ain- si par le freinage au moteur et par le frein à friction sont additives, de sorte que l'on réalise ainsi le plein freinage du véhicule.
Quand, toutefois, le véhicule doit être arrêté, le con- ducteur enfonce, comme d'habitude la pédale du débrayage avant l'arrêt complet, afin de ne pas provoquer l'arrêt du moteur; par suite du fait que la pédale du débrayage est accouplée avec le mécanisme de contrôle à soupape 6, ce dernier, quand le débrayage est lâché, provoque l'ouverture du dispositif obturateur !,de façon à permettre au moteur de continuer à tourner grâce à l'ouverture du tuyau d'échappement 2.
La construction d'une forme de réalisation du disposi- tif à soupape 6 et la connexion avec celui-ci des dispositifs de contrôle sont représentés schématiquement par la figure 2 dans laquelle le dispositif à soupape convient pour contrôler un dispositif moteur 9 du type à simple effet actionné par un fluide sous pression. Le dispositif à soupape de la figu- re 2 comprend une enveloppe 11, un chapeau 12 et un raccord de tuyauterie 13. L'élément de soupape 14 est soumis à l'ac- tion d'un ressort 13 ; entrela tige 16 et le corps 12 est com- prise une chambre 17 qui communique avec l'air extérieur par une lumière 18. La chambre 17 est séparée d'une chambre 19 ménagée dans l'enveloppe de la soupape par l'élément de sou- pape 14 qui agit sur le siège 20 du chapeau 12.
La chambre 19 communique par un passage 21 avec le dispositif moteur 7 pour ouvrir le dispositif obturateur 1; la connexion 13 est en communication avec le réservoir d'air 3. La tige de sou- pape 16 est couplée à la barre oscillante 22,qui peut oscil- ler sur un pivot fixe 23 et est connectée, d'une part, en 24,
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à la pédale du débrayage et, d'autre part, en 25, à un levier de distribution 26,,dont l'un des bras, le bras 27,est en re- lation avec la pédale du frein. Le levier de distribution 26 est également monté de manière à effeotuer mécaniquement la fermeture du dispositif obturateur directement par l'inter- médiaire de la pédale du frein.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant.
Quand on enfonce la pédale du frein, elle agit sur la barre oscillante 22 de manière que l'élément de soupape 14 est abaissé et qu'une soupape à pointeau 28 en relation aveo l'élément 14 ferme le passage 29 du raccord de tuyauterie 13, ce qui établit une communication par le tuyau 21 entre le dis- positif moteur 7,pour ouvrir l'obturateur, et l'ouverture sur l'extérieur 18. Le dispositif obturateur 1 est ainsi fer- mé mécaniquement par l'action du levier 26. quand le oonduo- teur du véhicule désire rouler, il lâche la pédale du frein et conséquemment l'élément de soupape 14 et 16 revient dans la position de la figure 2.
Le fluide sous pression du réser- voir 3 arrive alors du réservoir 3¯ par le passage 29 dans le raccord 21 au dispositif moteur qui oontrôle le dispositif obturateur 1. Ce dernier s'ouvre et le moteur peut reprendre.
En même temps,la communication entre la chambre 19 et l'at- mosphère est coupée par le fait que l'élément de soupape 14 est maintenu sur son siège 20 sous l'action du ressort 15.
Mais quand il faut que le freinage soit poussé à fond par exemple pour arrêter complètement le véhicule, le conduc- teur enfonce la pédale du débrayage ayant l'arrêt oompletafin de ne pas engorger le moteur quand le véhicule s'arrête.
L'accouplement entre le moteur et les roues motrices du véhi- oule est ainsi débrayé et, en même temps, les parties du mé- canisme reviennent dans la position illustrée par la figure 2. Comme il est exposé ci-dessus, le dispositif obturateur 1
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et le tuyau d'échappement s'ouvrent, ce qui permet au moteur de continuer à tourner.
Il est entendu quedans cette forme de construction, la fermeture du dispositif obturateur se fait par un disposi- tif mécanique, tel que,par exemple,un ressort de rappel ou un organe de même genre, tandis que l'ouverture du disposi- tif obturateur a lieu à l'intervention de l'air sous pression du réservoir 3. Le dispositif obturateur ne peut donc jamais rester fermé en permanence ou être fermé, sinon par l'inter- vention du conducteur.
Dans la figure 3, le mécanisme à soupape .2. est du type à dépression; il se compose de deux soupapes à dépression A et B comportant des pièces correspondant à celles de la sou- pape de la figure 2. La pédale du débrayage est montée de manière à être connectée en 24 à la barre oscillante 22, tan- dis que la pédale du frein est connectée à la barre oscillan- te 22/en 27. On doit remarquer que/dans ce cas, le dispositif moteur 7,qui contrôle le dispositif obturateur 1,,est du type à double effet ( ou on peut faire usage de deux cylindres moteurs ); la chambre 19 de la soupape A est en communication avec le côté fermeture du dispositif moteur 1et la chambre 19' de la soupape B en communication avec la face ouverture.
Le passage 29 de la soupape A est en communication avec une source de dépression, par exemple la conduite d'aspiration du moteur,et le passage 29' de la soupape B communique avec le réservoir 3.
Le fonctionnement de cette modalité d'appareillage est, sommairement, le suivant.
Quand on enfonce légèrement la pédale du frein pour ra- lentir la marche du véhicule, la soupape B,qui sert à ouvrir le dispositif obturateur lse ferme et met le côté correspon- dant du dispositif moteur 7 en communication avec l'atmosphère.
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En même temps,, la soupape A ouvre le passage 29 et met l'autre côté du dispositif moteur 7 en communication avec une source de dépression. Le dispositif obturateur est ainsi fermé et le véhicule est freiné parle freinage au moteur. Quand on lâche la pédale du frein, les soupapes A et B reviennent dans la position représentée par la figure 3 et le dispositif ob- turateur 1¯ s'ouvre.
Si l'on désire arrêter le véhicule tout en laissant tourner le moteur, le conducteur enfonce, pour arrêter le mo- teur, la pédale du débrayage, après avoir enfoncé la pédale du frein,et le moteur est ainsi débrayé ; soupapes A et B reviennent dans la position des figures 2 et le dispositif obturateur s'ouvre.
Le mécanisme à soupape,représenté par la figure 4com- porte des soupapes A et B correspondant à celles de la figure 3,mais destinées à contrôler un mécanisme moteur actionné par la pression. Ces soupapes sont montées pour contrôler l'ouver- ture et la fermeture respectivement du dispositif obturateur, par exemple, par l'intermédiaire d'un dispositif moteur à double effet. Les soupapes A et B de la figure 4 sont sensi- blement identiques à la soupape de la figure 2 et il n'est donc pas nécessaire de les décrire en détail.
Le fonctionnement de l'appareillage est le suivant.
Quand on enfonce la pédale du frein en vue de ralentir la marche du véhicule, l'élément de soupape 14' du dispositif soupape B ferme le passage 29' ,et le passage 29 de la sou- pape A s'ouvre. Le dispositif obturateur 1 se ferme ensuite sous l'action du dispositif moteur 7 à double effet.
Quand on lâche la pédale du frein pour permettre au vé- hicule de reprendre, les soupapes reprennent leur position normale de la figure 4 et le dispositif obturateur 1 s'ouvre.
Quand on veut arrêter complètement le véhicule, on
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enfonce tout d'abord la pédale du frein, ce qui provoque la fermeture du dispositif obturateur 1 et ensuite la pédale du débrayage. Le moteur est débrayé et les soupapes A et B re- viennent dans la position de la figure 4,de façon que le dis- positif obturateur 1 s'ouvre.
Mais, si la pression fait défaut dans le réservoir 3, par exemple après un long arrêt du véhicule, la fermeture du dispositif obturateur 1 est rendue possible du fait du con- trôle mécanique du dispositif obturateur,ce qui permet le rechargement du réservoir 3.
Dans la figure 5, on a représenté un mécanisme à sou- pape dans lequel une soupape B sert à contrôler de l'air sous pression et joue le rôle de la soupape de la figure 2; l'au- tre soupape, la soupape A, sert à régler une réduction de pression et correspond à la soupape A de la figure 3. Le pas- sage 29 communique avec une source de dépression/telle que le compartiment intérieur du carburateur) ou un réservoir as- socié avec celui-ci,et le passage 29' communique avec le ré- servoir à air comprimé 3. La chambre 19 de la soupape A com- munique par une conduite 21 avec le côté fermeture d'obtura- teur du dispositif moteur 7, tandis que la chambre 19' de la soupape B communique par une conduite 21 avec le côté ouver- ture du dispositif moteur 7.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant.
Quand on enfonce la pédale du frein pour ralentir la marche du véhicule, le passage 29' se ferme à l'intervention de la soupape à pointeau 28' de la soupape B. L'élément de soupape 14 du dispositif à soupape A ouvre l'orifice 29.
D'une part, la pression est ventilée dans l'atmosphère par 18' et, d'autre part, la dépression admise par la soupape A agit sur l'autre face du piston du dispositif moteur 7. Le dispositif obturateur 1 se ferme ainsi et le véhicule ralentit.
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Pour permettre au véhicule de reprendre sa marche régu- lière, on lâche la pédale du frein et les soupapes A et B re- viennent dans leur position de la figure 5. Le dispositif ob- turateur 1 s'ouvre/tandis que l'air comprimé du réservoir 3 est admis par l'orifice SI* du côté correspondant du disposi- tif moteur 7.
Pour amener l'arrêt complet du véhicule et laisser en même temps tourner le moteur, on enfonce la pédale du débray- age après avoir enfoncé la pédale du frein ; soupape B prend alors la position représentée par la figure 5, tandis que le dispositif obturateur 1 s'ouvre..
On notera que dans cette modalité d'appareillage, il n'est pas absolument nécessaire de prévoir un réservoir à dé- pression/car un réservoir à air comprimé de capacité relati- vement réduite suffit/tandis qu'une trompe pneumatique puis- sante peut être prévue sur le moteur. D'autre part, il est désirable que la soupape d'admission d'air soit du type à diaphragme à moins qu'un dispositif mécanique ne soit prévu pour remplir les mêmes fonctions.
Il est clair que,dans l'appareillage décrit ci-dessus, l'opération habituelle des dispositifs de contrôle de la mar- che du véhicule/tels que la pédale du frein, la pédale du dé- brayage et la pédale de l'accélérateur, n'estpas modifiée, ces dispositifs mais/sont utilisés par le conducteur de la même manière que sur un véhicule ordinaire qui n'est pas muni de l'appareil- lage conforme à l'invention.
Dans la figure 6, on voit que le mécanisme à soupape correspond à celui de la figure 1; la barre oscillante 22 est en relation avec la pédale du débrayage ( non représentée ) en 24; oe levier est également connecté, en 25, à l'extrémité d'un ressort 30 dont l'autre extrémité est en relation par une tige 31 avec la pédale 32 d'accélération du véhicule.
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La pédale 32 est également en relation, par une tige 33 / avec une pièce à boutonnière 34 qui entre en engagement avec un bouton 35 monté à l'extrémité d'un bras 36 contrôlant le car- burateur.
Le fonctionnement de la disposition conforme à la fi- gure 6 est le suivant.
En supposant que le dispositif se trouve dans la posi- tion représentée par la figure 6, le dispositif obturateur étant fermé et le véhicule freiné, le bras 36 se trouve dans une position telle que le carburateur est fermé et que la dé- pression est détruite dans le tuyau d'aspiration. Pour aocé- lérer, on enfonce la pédale 27,ce qui fait basculer la barre 22 de manière que la soupape à pointeau 28 obture le passage 29 en mettant le dispositif moteur , qui fait fonctionner le dispositif obturateur, en communication avec l'atmosphère par l'orifice 18.
Si l'on enfonce la pédale 32 de l'accélérateur plus for- tement, la pièce à ouverture 34 est amenée dans la position dans laquelle elle entre en engagement avec le bouton 35,et le bras 36 est mis en mouvement pour effectuer l'ouverture du carburateur. Le moteur prend de l'accélération et la dé- pression se rétablit dans la conduite d'admission.
Quand on lâche la pédale 32 de l'accélérateur, l'arri- vée du mélange combustible est coupée. Le mécanisme à soupape revient dans la position de la figure 6, le dispositif obtu- rateur se ferme et l'allure du véhicule se ralentit. En même temps, la dépression est détruite dans l'orifice d'admission.
Si l'on désire arrêter complètement le véhicule, il faut débrayer le moteur pour l'empêcher de s'arrêter. A cette fin, on enfonce la pédale du débrayage. Ceci provoque la fer- meture du passage 29 à l'intervention de la soupape à poin- teau 28 et la communication du passage 21 avec l'atmosphère
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par l'ouverture 18. Le dispositif obturateur s'ouvre et per- met au moteur de continuer à tourner,,tandis que l'arrêt com- plet du véhicule peut toujours se faire en enfonçant la pé- dale du frein. La fermeture du dispositif obturateur se fait dans ce cas sous l'action du fluide sous pression, tandis que l'ouverture de ce dispositif s'accomplit à l'interven- tion d'organes mécaniques ,tels qu'un ressort convenable.
Pour remettre en marche le moteur après un arrêt, alors que le dispositif obturateur est fermé, on se sert d'un bou- ton isolé ou d'un organe de même ordre en relation opératoire en 37 avec la barre oscillante 22. En agissant sur ce bouton, on agit sur le mécanisme à soupape pour effectuer l'ouverture du dispositif obturateur de manière que le moteur puisse dé- marrer. On peut aussi arriver à oe résultat en agissant sur la pédale du débrayage.
La figure 7 montre un arrangement correspondant à celui de la figure 6 avec cette différence que le mécanisme à sou- pape est du type à dépression.
Le fonctionnement du dispositif conforme à la figure 7 est le suivant.
En supposant que le véhicule soit freiné et le,disposi- tif obturateur fermé, on peut enfoncer la pédale de l'accélé- rateur pour accélérer le moteur. Le levier 22 pivote sur son pivot 23/de manière que l'élément de soupape 14 obture le passage 29 et établisse une communication entre le cylindre du dispositif moteur.actionnant le dispositif obturateur,et l'atmosphère par l'intermédiaire du passage 21 et des orifi- ces 18. Le dispositif obturateur s'ouvre alors à l'interven- tion de son ressort et, éventuellement, la pièce 34 met en mouvement le bras 36. Le carburateur est ainsi mis en action après que la dépression s'est rétablie dans la conduite d'ad- mission du moteur, et le moteur est accéléré.
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Quand on abandonne la pédale 32 de l'accélérateur, le méoanisme à soupape revient dans la position de la figure 7, la dépression est supprimée dans la conduite d'admission et la soupape ou clapet d'étranglement du carburateur se ferme par suite du retour de la pièce 34 dans la position de la figure 7. Le dispositif obturateur se ferme sous l'action de l'aspiration du moteur qui, par l'intermédiaire du passage 29, de la chambre 19 et de l'orifice 21 est transmise au dis- positif moteur actionnant le dispositif obturateur. Un réser- voir à dépression ou vide peut, si on le désire, être prévu en un endroit approprié. Quand on veut arrêter complètement le véhicule, il suffit d'enfoncer la pédale du débrayage avant que l'arrêt ne soit complet.
Le mécanisme à soupape établit alors la communication, comme il a été exposé précé- demment, entre le dispositif moteur de l'obturateur et l'at- mosphère, après quoi le dispositif obturateur s'ouvre. Un bouton isolé permet au moteur de continuer à tourner pendant l'arrêt en maintenant le dispositif obturateur ouvert.
Il est clair que l'arrangement décrit ci-dessus, qui permet le contrôle du dispositif obturateur par la pédale de l'accélérateur de manière à détruire la dépression dans la conduite d'admission quand on freine, procure une notable économie de combustible moteur.
L'invention n'est évidemment pas limitée aux construc- tions et aux arrangements spéciaux de mécanisme à soupape qui sont décrits ci-dessus simplement à titre d'exemples.
REVENDICATIONS.
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