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Moteur à suralimentation variable.
Les moteurs d'automobile munis d'un compresseur centrifuge ne sont effectivement suralimentés qu'en régime élevé ; aux bas et moyens régimes le compresseur ne joue qu'un rôle de mélangeur. Les reprises ne bénéficient donc pas immédiatement de la suralimentation et la voiture n'est pas très "brillante". En contre-partie la consommation est bonne. Toutefois, on peut remarquer que si la vitesse maxi- mum est augmentée la vitesse moyennene l'est pas beaucoup sur un parcours difficile.
Les moteurs munis d'un compresseur volumétrique (à piston, à palettes Roots etc...) bénéficient d'une même suralimentation à tous les régimes, le rapport de suralimen-
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tation étant constant ne dépendant que du rapport des vites- ses moteur-compresseur. C'est comme si l'on disposait d'un moteur de plus forte cylindrée avec les avantages et les inconvénients que cela comporte : reprises brillantes, plus grande vitesse maximum et plus grande vitess,e moyenne, mais plus grande consommation.
On a donc recherché à conserver les avantages de la suralimentation tout en visant l'économie en n'embrayant le compresseur qu'au moment où c'est nécessaire, soit, par un embrayage, soit par un circuit dérivé. Mais c'est une manoeuvre supplémentaire demandée au conducteur, qui ne peut être admise sur une voiture de tourisme.
Une autre solution consiste à rendre variable le rapport des vitesses moteur-compresseur, solution plus souple que la précédente du "tout-ou-rien", mais qui est encore moins à la portée du conducteur moyen.
On peut parfaitement concevoir et réaliser un auto- matisme pour ces deux solutions en fonction de la vitesse ou du couple résistant, mais cette réalisation serait chère et délicate, en outre le retard d'entrée en action serait vraisemblablement prohibitif.
La présente invention consiste à utiliser une com- mande du compresseur par le second arbre de sortie d'un dif- -férentiel ou train épicycloldal dont le premier arbre de sortie commande la transmission du véhicule et dont l'arbre d'entrée est commandé par le moteur. Une multiplication suffisante est réalisée dans cette commande du compresseur de façon que le couple résistant du compresseur soit ampli- fié suffisamment pour faire équilibre dans le différentiel au couple résistant de la voiture.
Le degré de suralimentation est donc sous la dé- pendance directe et instantanée du couple résistant sans intervention du conducteur. A un couple résistant accru, le
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moteur répondra en même temps par un couple moteur accru.
La description qui suit fera bien comprendre le mécanisme.
On remarquera que ce mécanisme peut être conçu par un cheminement de pensée différent. On sait que certains che@ cheurs ont cru réaliser un changement de vitesse progressif en freinant la couronne d'un différentiel.
Un tel dispositifconstituait bien un variateur de vitesse, mais pas un variateur de couple, car le couple restait constant et le travail considérable de freinage était dissipé en chaleur.
L'appareil était donc sans intérêt pour l'automo- bile et pour la traction en général. Mais si le travail de la couronne, sorte de point d'appui mobile, est récupéré pour permettre d'augmenter le couple, le problème est réso- lu.
Cependant cette récupération est difficile en aval du différentiel. Grâce au procédé maintenant proposé cette récupération est faite en amont, sur le moteur lui- même, avec un bon rendement.
L'ensemble moteur-différentiel-compresseur cons- titue un tout homogène dont les qualités de stabilité se rapprochent de celles d'un moteur électrique excité en série, moteur de traction par excellence.
On est évidemment limité par la pression de com- pression dans les cylindres du moteur et les phénomènes de détonation. C'est la raison pour laquelle il n'est guère probable qu'on puisse pour l'automobile supprimer la boîte de vitesse, mais il est possible de diminuer le nombre des vitesses. Elles peuvent être réduites à deux et une marche arrière. Ces deux vitesses sont très'éloi- gnées l'une de l'autre et le mécanisme proposé assure la continuité entre elles deux.
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De plus le dispositif envisagé permet de réaliser une variante assurant un débrayage beaucoup plus souple que l'organe habituel.
Le dessin ci-annexé représente schématiquement deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Suivant la figure 1, le moteur 1 est suralimenté par un compresseur volumétrique 2 qui peut être du type Roots ou à piston ou à palettes. L'alimentation est commandée par le papillon 3 en aval du carburateur 4.
Sur le vilebrequin 5 du moteur est monté le volant 6 qui tourne à l'intérieur de la boîte 7. Sur le volant est calée, en plus de la couronne du démarreur 8, la couronne 9 d'un train épicycloldal dont les satelites 10 sont symétri- quement disposés sur le plateau porte-satellites 11. Ce pla- teau est directement calé sur l'arbre 12 qui commande la transmission du véhicule. L'arbre est centré dans le vile- brequin 5 par le roulement 13 et il est supporté en un second point du bâti 7 par le roulement 14.
Le planétaire 15 est monté fou sur l'arbre 12, il engrène avec les satellites 10 et il est solidaire du pignon 16 qui commande le compresseur 2 par l'intermédiaire du pi- gnon 17 et des couples coniques 18 et 19.
On a représenté accessoirement l'embrayage 20 avec sa pédale 21, la boite de vitesse 22 avec son levier 23 et enfin l'accélérateur 24.
Le fonctionnement est le suivant :
Si l'on suppose qu'à un instant donné le moteur tourne à la vitesse # et l'arbre 12 à la vitesse #', la vitesse #" du planétaire 15 sera bien déterminée en fonction de # et #' et des dimensions respectives de 15 et 10, ainsi que celle du compresseur qui sera K#", K étant le rapport de multiplication toujours très supérieur à 1.
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Pour qu'il y ait régime établi, il faut que les cou- ples résistants du compresseur et de la voiture restent dans un rapport bien déterminé. A un couple résistant du compres- seur correspondent une surpression et un taux de suralimenta- tion bien déterminée.
Deux éléments peuvent par leur variation rompre l'équilibre : le couple résistant de la voiture (arbre 12) et l'ouverture du papillon 3.
Si le couple résistant de la voiture augmente, la vitesse #' de l'arbre 12 décroît, celle du compresseur K#" K #" augmente, le rapport K #"/# augmente, dont le taux de surali- mentation. Le couple moteur augmente en proportion. Mais le couple résistant du compresseur, qui est proportionnel à la surpression, augmente beaucoup plus vite et une nouvelle posi- tion d'équilibre s'établit rapidement avec un couple moteur plus élevé et un nouveau taux de suralimentation.
Si l'ouverture du papillon 3 augmente, le couple mo- teur augmente, les deux arbres récepteurs accélèrent jusqu'à présenter l'un et l'autre un couple résistant plus élevé.
Dans le cas particulier où le couple résistant de la voiture s'annule, le couple résistant du compresseur s'annule aussi; à ce moment la vitesse du compresseur est telle que la capacité engendrée en un temps donné par le compresseur est la même que celle du moteur.
On voit l'analogie avec un moteur asynchrone qui tour ne au synchronisme lorsque le couple résistant est nul. On peut appeler cette vitesse du compresseur vitesse de synchro- nisme.
Lorsque l'arbre 12 devient moteur, dans une des- cente par exemple, le compresseur va ralentir encore par rap- port au moteur, de manière à tendre à créer le vide dans la tubulure qui les réunit et l'aspiration du compresseur sur le gicleur de ralenti (papillon 3 fermé) sera plus faible
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que s'il n'y avait pas de compresseur. La consommation sera donc diminuée.
Il est à remarquer qu'il est impossible dans ce cas de placer l'embrayage 20 contre le volant comme on le fait habituellement.
Mais un dispositif spécial peut permettre de se pas- ser de l'embrayage classique et d'améliorer la souplesse et la progressivité de l'embrayage en remplaçant le frottement solide sur solide par un frottement gazeux.
Dans le dispositif représenté sur la fige 2, on a supprimé l'embrayage et accolé directement la boîte de vites- se 25 au carter 7, l'arbre 12 devenant le primaire de cette boîte. Le compresseur est court-circuité par une tubulure 26 qui peut être obturée par un papillon 27 commandé par une pédale 28 qui sera la pédale de débrayage. La position dé- brayée correspondra au papillon grand ouvert et la position embrayée au papillon fermé. On conçoit que le papillon 27 grand ouvert établit, aux frottements près, la même pression en amont et en aval du compresseur, donc annule pratiquement le couple résistant du compresseur, tout en permettant aux gaz réglés par le papillon 3 d'alimenter le moteur. Le point d'appui du différentiel étant supprimé, l'arbre 12 sera immobilisé par un couple résistant très faible.
La ferme- ture progressive du papillon 27 amènera une augmentation très progressive des frottements donc de la différence des pres- sions en amont et.en aval du compresseur, donc du couple résistant de celui-ci, jusqu'à réaliser l'embrayage complet.
L'embrayage pourra être aussi souple ou aussi brutal qu'on le désire.
Puisque sans qu'on touche au papillon des gaz 3, le couple moteur augmente dans certaines limites à la deman- de du couple résistant, on a réalisé un transformateur de couple automatique qui permet par exemple de remplacer une
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boite à trois vitesses par une boite à deux vitesses capa- ble de faire face à toutes les situations. Dans ce cas on peut conserver la boîte classique à baladeurs, mais comme il faut réaliser la marche arrière, on aura besoin tout de même de deux baladeurs, tandis qu'avec un seul train épicy- cloïdal on peut réaliser les deux vitesses et la marche arrière. Ce dispositif a plusieurs avantages : d'abord; d'homogénéiser les mécanismes, ensuite de permettre de placer commodément l'embrayage, dans le cas de la fig. 1 et de le combiner éventuellement avec l'embrayage pneumatique de la fig. 2.
REVENDICATIONS
1.- La combinaison d'un moteur à combustion, un mécanisme récepteur mû par ce moteur et opposant une résis- tance variable, un compesseur volumétrique servant à surali- menter le moteur, et un train différentiel dont une roue planétaire est mue par l'arbre du moteur, dont l'autre roue planétaire commande le compresseur, et dont le porte satel- lites commande le mécanisme récepteur.
2. - La combinaison d'un moteur à combustion, un mécanisme récepteur mû par ce moteur et opposant une résis- tance variable, un compresseur volumétrique servant à sura- limenter le moteur, un train différentiel dont une roue pla- nétaire est mue par l'arbre du moteur, dont l'autre roue planétaire commande le compresseur, et dont le porte-satel- lites commande le mécanisme récepteur et un embrayage à fric- tion intercalé entre le porte-satellites et le mécanisme récepteur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.