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PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS A COMBUSTION INTERNE A MOUVEMENT ALTERNATIF AYANT UN MECANISME DE DECOMPRESSION".- Priorité de deux demandes de brevet déposées en Grande-Bretagne les 14 décembre 1948 et 11 novembre
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1949 au nom de : Charles Norman Goldsmith. t4J..o...
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La présente invention est relative aux moteurs à combustion interne à mouvement alternatif ayant un méca- nisme de décompression c'est-à-dire un mécanisme qui pen- dant la période de démarrage occupe une position "de démar- rage" dans laquelle il maintient ouverte une lumière dans le cylindre ou dans chaque cylindre de manière à réduire ou à éliminer la compression dans le cylindre et faciliter ainsi la rotation du moteur en vue du démarrage jusqu'à une vitesse convenable, après quoi le mécanisme de décom- presion est mis dans une position "de marche" où il est sans effet.
L'invention concerne des moteurs à combustion in- terne du type précédent ayant une lumière dans le cylindre ou dans chaque cylindre, commandées par une soupape à sou- lèvement, et un mécanisme de décompression qui, en position "de démarrage" maintient la soupape à soulèvement levée de son siège de manière à faciliter la rotation du moteur, tandis qu'en position "de marche" il permet à la soupape de s'asseoir normalement.
L'invention est particulièrement applicable à des moteurs dans lesquels la soupape à soulè- vement actionnée par le mécanisme de décompression est une soupape normale d'admission ou d'échappement prenant part au fonctionnement normal du moteur, mais elle peut aussi être appliquée à des moteurs dans lesquels la soupape est une soupape de décompression spéciale qui reste fermée en permanence pendant le fonctionnement normal du moteur.
Dans les agencements de décompression habituel- lement connus, pour moteurs du type dont il est question, ou bien le mécanisme de décompression est agencé pour être mis de sa position "de démarrage" dans sa position "de mar- che" par le conducteur lorsqu'il considère qu'une vitesse de rotation suffisante a été communiquée au moteur, ou bien
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on a prévu des moyens pour amener le mécanisme de décom- pression de sa position "de démarrage" à sa position "de marche" automatiquement après qu'un certain nombre de tours a été donné à l'arbre de manivelle du moteur depuis une position de repos.
L'objet de la présente invention est de procurer un moteur du type dont il est question ayant un agencement perfectionné de mécanisme de décompression.
Un moteur à combustion interne du type dont il est question suivant la présente invention, possède en com- binaison avec une lumière dans le cylindre ou dans chaque cylindre, commandée par une soupape à soulèvement et un mé- canisme de décompression qui, dans une position "de démar- rage" maintient la soupape soulevée de son siège et qui dans une position "de marche" permet à la soupape de s'as- seoir normalement, un mécanisme agencé pour être déplacé par et pour répondre à la vitesse de déplacement d'une par- tie mobile du moteur et agencé automatiquement pour produire le passage du mécanisme de décompression de sa position "de démarrage" à sa position "de marche" lorsque le moteur, pendant la période "de démarrage", atteint une vitesse prédéterminée.
On comprendra qu'en parlant dans la présente des- cription de vitesse du moteur, on parle de la vitesse de sa partie mobile.
Dans un agencement convenable, suivant l'inven- tion, une pièce douée d'inertie est agencée pour avoir un mouvement à l'encontre de la gravité et/ou d'un ressort, qui lui est communiqué de manière intermittente dans un sens par rapport à une partie qui la supporte, en raison du mouvement d'une partie mobile du moteur pendant la période de démarrage en association avec des moyens par lesquels, lorsqu'elle se déplace au-delà d'un point prédéterminé par
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rapport à la partie qui la supporte en raison de son iner- tie ou de la quantité de mouvement qui lui est communiquée par l'action qu'a sur elle la partie en mouvement, elle produit automatiquement le mouvement du mécanisme de décompression vers sa position "de marche".
Dans un tel agencement, la pièce douée d'iner- tie a de manière convenable, la forme d'un poids pivotant qui est monté pour basculer autour d'un axe fixe et qui, pcn= dant la période de démarrage, est basculé de façon inter- mittente dans un sens à l'encontre de l'action de la gra- vité et/ou d'un ressort vers une position de point mort et lorsqu'elle se déplace en raison de sa quantité de mou- vement au-delà de cette position de point mort, suit automa- tiquement sous l'action de la gravité et/ou du ressort, une course supplémentaire pour amener le mécanisme de décom- pression à passer dans sa position "de marcher.
Dans un agencement convenable, la pièce douée d'inertie reçoit le mouvement qui lui est communiqué de façon intermittente, d'une came d'un arbre à came faisant partie du moteur et soit directement, soit par l'intermé- diaire d'un mécanisme tel que le mécanisme à doigt ou la tige poussoir et le mécanisme culbuteur servant normalement de manière habituelle pour actionner la soupape qui doit être soulevée par le mécanisme de décompression pendant la période de démarrage.
En outre l'action de la pièce douée d'inertie peut être soit de déclencher le mécanisme de décompression qui alors se meut sous l'action d'un ressort vers sa posi- tion de marcheou de mouvoir ce mécanisme en raison du poids et/ou de la quantité de mouvement de la pièce douée d'inertie avec ou sans l'aide d'un ressort.
L'invention peut être mise en pratique de diver- ses manières mais deux modes de construction suivant l'in-
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vention sont représentés en même temps qu'une de leur va- riante, dans les dessins annexés, où : -Figure 1 est une élévation en coupe de l'un des modes de construction, -Figure 2 est un plan en coupe de la construc- tion représentée à la figure 1, -Figure 3 est une élévation de bout d'une partie de la construction montrée aux figures 1 et 2, -Figure 4 est une élévation vue de côté d'une construction en variante suivant l'invention telle qu'elle est appliquée à un moteur réalisant l'invention faisant 1,'objet de la demande de brevet britannique n 7,753 de 1948, -Figure 5 est un plan en coupe de la construction montrée à la figure 4, -Figure 6 est une coupe en élévation,
vue de côté, de la construction montrée aux figures 4 et 5, -Figure 7 est une élévation de bout d'une partie du mécanisme de la construction montrée aux figures 4,5 et 6, et, -Figure 8 est une illustration schématique d'un agencement modifié suivant l'invention.
Dans la construction illustrée aux figures 1, 2 et 3, le moteur qui peut être du type à deux temps ou du type à quatre temps, a une soupape d'échappement en tête A actionnée par un mécanisme à tige poussoir et à culbuteur n' du type habituel et en vue d'illustrer l'invention, on/a montré que le carter du culbuteur de la soupape et les par- ties qui y sont associées.
Ainsi que montré, la soupape A constituant la soupape d'échappement ou d*admission du moteur, possède l'habituel ressort de soupape A1 et est agencée pour être actionnée par un culbuteur B pivoté en C et sur lequel agit
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par l'intermédiaire d'une vis de réglage D, l'extrémité supérieure d'une tige poussoir D1 dont l'extrémité inférieu- re est actionnée par une came de la manière habituelle.
Dans le mode de construction illustré, le pivot D du culbuteur B est constitué par une partie excentrée sur un arbre C1 potté dans des paliers E du carter du culbuteur E1 et à une extrémité de laquelle est fixé un levier de commande E2 mobile dans une fente F d'une coulisse F fixée par des boulons F2 au carter de culbuteur E1.
La fente F a deux crans F3, F4 formés respectivement près de ses extrémités et le levier E2 a la forme d'une bande élastique de telle sorte qu'il tend à entrer et à se main- tenir dans l'un ou l'aure des deux crans F3, F4 suivant l'extrémité de la fente où le levier se trouve pour le moment.
L'agencement et l'excentricité de la partie C sont tels que lorsque le levier E2 occupe le cran F4 comme montré à la figure 2, la soupape A sera maintenue soulevée en permanence, tandis que lorsque le levier E2 occupe le cran F3, la soupape sera actionnée normalement.
Un palier G du carter de culbuteur e1 porte un arbre H à l'extrémité vers l'intérieur duquel est relié rigidement un doigt H1 tandis qu'à son extrémité vers l'extérieur est monté rigidement sur lui un poids H2 sur lequel agit un ressort de tension désigné par H3.
Dans le carter de culbuteur E1 est montée à glis- sement une tige poussoir ± sur laquelle agit un ressort de compression J1 et l'agencement est tel que si elle est dé- placée à l'encontre de l'action de ce ressort lorsque le levier E2 occupe la position montrée à la figure 2, la tige J dégagera le levier E du cran F4,. après quoi le levier se déplacera automatiquement sous l'action du ressort de soupape A1 (agissant par l'intermédiaire du culbuteur B et
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de la broche C) avec l'aide, si besoin est, d'un ressort enroulé autour de la .partie ± comme montré en C2 le long de la fente F dans le cran F3.
Le poids H2 est formé avec une surface de came H4 agencée pour coopérer avec la tige poussoir! de la manière décrite ci-après.
Lorsque le moteur doit être mis en route, le leviez E2 est amené dans le cran F4 pour maintenir la soupape A soulevée et le poids H2 est mis dans la position montrée en traits pleins sur les figures 1 et 2, où on verra que le doigt H1 repose sur l'extrémité supérieure de la vis de réglage D et tend à être maintenu en contact avec elle à la fois par le poids H2 et par l'effet du ressort de tension H3.
Le moteur est maintenant mis à tourner à la main ou par un appareil de démarrage à moteur et on verra que chaque fois que le culbuteur B est culbuté par l'éléva- tion périodique de la tige poussoir D1, l'arbre H et le poids H2 seront basculés, dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1, par le doigt H1. Jusqu'à une cer- taine vitesse de rotation la quantité de mouvement donnée au poids H2 durant chaque mouvement vers le haut de la tige poussoir D1 sera insuffisante pour amener le poids au-delà de son point mort à l'encontre de l'action de son propre poids et de la force de ressort H3.
Lorsque cependant la vitesse de rotation atteint une valeur prédéterminée, la quantité de mouvement du poids H2 l'amènera au-delà de son après quoi son poids point mort/, aidé maintenant par la tension du ressort H3, l'amènera dans la position montrée en traits interrompus à la figure 1 et en traits pleins à la figure 3.
Vers la fin de son parcours vers cette position, la surface de came H4 agira sur la tige poussoir J pour l'amener à pousser le levier E2 hors du cran F4, après
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quoi ce levier se déplacera le long de la fente F dans le cran F3 de la manière exposée plus haut, de sorte que la soupape A est mise en état de commencer à fonctionner nor- malement.
Dans le mode de construction montrée aux figures 4,5, 6 et 7 le moteur est du type faisant l'objet de la demande de brevet britannique n 7,753 de 1948, c'est-à-dire est un moteur à deux temps ayant des lumières de balayage contrôlées par piston et une lumière d'échappement comman- nt dée par une soupape à souléveme/actionnée mécaniquement dans la tête du cylindre et comprenant un moyen par lequel le réglage dans le temps de la soupape d'échappement peut être réglé de manière spéciale dans la période de marche initiale après le démarrage.
Dans cette forme de construction, la soupape d'échappement K ayant le ressort habituel K1, est action- née par un culbuteur K2 pivoté en L et sur lequel agit une tige poussoir K3 actionnée par came de la manière habituelle Le pivot a la forme d'une partie excentrée d'un arbre L1 monté dans des paliers du carter culbuteur M et cet arbre porte, monté sur lui de manière rigide à l'un de ses bouts, un levier L2 se déplaçant dans une fente d'une cou- lisse L3 ayant des crans L4, L5 à ses extrémités pour rete- nir le levier dans chacune de ses deux positions d'extré- mité qu'il occupe à l'un ou l'autre moment.
L'agencement est tel que lorsque le levier L2 occupe la position montrée en traits interrompus sur les figures 4,5 et 6, la soupape K est actionnée normalement, tandis que lorsque le levier L2 occupe son autre position comme montré en traits pleins sur les figures 1 et 6, la soupape s'ouvre plus tard et se ferme plus tôt que normalement, dans le but de produire un rapport de compression plus élevé dans la période de mise en marche et immédiatement après le démarrage.-
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Dans le carter de culbuteur M est monté également ,un arbre N portant une came ou gradin N1 qui, dans la po- sition montrée en traits pleins à la figure 6, coopère avec une rampe K3 du culbuteur K2 et maintient ainsi la soupape M soulevée à des fins de décompression et qui, lorsqu'elle est mise dans la position montrée en traits interrompus sur la figure 6,
permet le libre jeu de la soupape. L'arbre N porte aussi à une de ses extrémités un doigt N2 qui, lorsque la came N1 occupe la position montrée en traits pleins à la figure 6, occupe la position montrée en traits pleins à la figure 4.
Un troisième arbre 0 est aussi monté dans un pa- lier dans le carter de culbuteur M et porte un poids O1 à son extrémité vers l'extérieur et une broche excentrée O2 à son extrémité vers l'intérieur, agencée pour coopérer avec un collier K4 de la tige poussoir K3 comme montré, le poids O1 étant actionné par une extrémité d'un ressort de tension 03 dont l'autre extrémité est attachée de manière réglable à une broche d'attache O4 comme montré.
Le fonctionnement de l'appareillage est le sui- vant : Lorsque l'on doit faire démarrer le moteur, le levier L1 est à mettre dans la position montrée en traits interrompus sur les figures 4 et 6 dans laquelle, comme expliqué, il donne le pleine période normale de réglage de la soupape.
Le poids O1 est culbuté dans la position montrée aux figure: 4 et 5 et l'arbre N est culbuté aumoyen du doigt N2 dans la position montrée en traits pleins sur les figures 4, 5 et 6.
On fait maintenant tourner la machine à la main ou au moyen d'un démarreur à moteur et on verra que chaque fois que la tige poussoir K3 s'élève, le collier K4 agira sur la broche O2 pour faire basculer l'arbre 0 et ainsi culbuter le poids O1. Le mouvement de la tige poussoir
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est positivement insuffisant pour déplacer le poids O1 au-delà de sa position de point mort de sorte que, lorsque le moteur ne tourne que relativement lentement, le poids O1 retourne à la position montrée aux figures 4 et 5 chaque fois que la tige poussoir K3 descend.
Lorsque la vi- tesse de rotation du moteur atteint une certaine valeur pré- déterminée, toutefois, la quantité de mouvement communiquée au poids O1 par le mouvement ascendant plus rapide de la tige K3 fera passer le poids O1 au-delà de son point mort, avec cette conséquence su'il tombera sous son propre poids, aidé par la tension du ressort 03 jusqu'à venir en prise avec le doigt N2 ce qui le forcera ainsi à aller dans la position montrée en traits interrompus à la figure 4, lors- que le poids tombe finalement jusque sur une butée élasti- que montrée en 05.
On verra que le mouvement ainsi eommuni- qué au doigt N2 basculera l'arbre N et la came ou arrêt N1 de telle sorte que ce dernier est amené dans la position montrée en traits interrompus à la figure 6, permettant ain- si à la soupape K de se fermer et par conséquent d'être ou- verte seulement aux moments voulus sous l'action de la tige poussoir K3. Le moteur sera ainsi mid en état de démarrer, le réglage de la soupape! étant tel à ce moment cependant qu'il permette un rapport de compression effectif plus élevé que celui de la marche normale, suivant l'invention, faisant l'objet de la demande de brevet britannique n 7,753/48 pour la position du levier L2, comme expliqué ci-dessus.
A un moment convenable après que le moteur ait commencé à tourner par sa propre force motrice, le levier L2 est amené à la main dans la position montrée en traits interrompus aux figures 4, 5 et 6, de sorte que le réglage d'ouverture et de fermeture de la soupape K devient celui qui convient aux circonstances de marche normale.
On verra que le ressort de tension O3 aide à
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la fois à empêcher le poids O1 d'être poussé au-delà de son point mort à une vitesse trop faible pendant la rota- tion initiale du moteur avant de démarrer et aussi aide à déplacer le poids dans la position montrée en traits interrompus sur la figure 4 après qu'il a été poussé au-de- là de son point mort. On verra aussi qu'en règlant le point d'attache de l'extrémité inférieure du ressort 03 sur la broche d'attache O4, en déplaçant cette extrémité du res- sort dans l'une ou l'autre de la série de rainures périphé- riques montrées sur la broche 04, la vitesse à laquelle le moteur doit tourner avant que le poids O1 soit poussé au- delà de son point mort peut être réglée dans une certaine mesure.
Dans la variante illustrée schématiquement à la figure 8, un poids P est montré sur lequel agit un ressort de tension P1 et qui est agencé pour fonctionner par exemple de la même manière générale que le poids O1 dans le mode de construction montré aux figures 4, 5 et 6 pour rendre im- tif le mécanisme de décompression. Le poids P, cependant au lieu de subir indirectement par l'action d'un arbre 0 et d'une broche 02 l'effet d'une tige poussoir, est action- né directement lorsqu'il est en position de démarrage, par une came d'un arbre à came Q1 qui tourne lorsque le mo- teur tourne.
Mn tel agencement conviendrait par exemple pour être employé dans un moteur ayant une soupape d'échap- pement commandée par un arbre à came en tête, par l'inter- médiaire d'un culbuteur de la manière habituelle, dans le- quel cas, l'arbre à came Q1 contituerait l'arbre à came en tête, et la soupape serait maintenue ouverte pour des buts de décompression par une came ou une butée comme la came N1 et agencée sur un arbre avec un doigt semblable au doigt N2 adapté pour être pris et déplacé par la descente du poids
P dans la position montrée en traits interrompus sur la figure 8 de la même manière que le doigt n2 est déplacé
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dans les figures 4, 5 et 6 par le poids O1.
Dans cet agencement de variante-,le ressort P1 est réglable en tension au moyen d'un écrou réglable P2 sur une broche d'attache P3 dans le but de pouvoir faire varier la vitesse du moteur pour laquelle le poids sera poussé au-delà de son point mort.
On comprendra que dans certains cas un poids tel que les poids H2, O1 ou P peut être utilisé sans ressort de tension tel que H3, 03 ou P1 tandis que dans d'autres cas on peut trouver convenable d'agencer le poids de telle manière qu'il bascule dans un plan sensiblement horizontal, dans lequel cas le mouvement final du poids pour déplacer le mécanisme de décompression dans sa position inactive serait effectué entièrement ou principalement par un ressort agencé semblablement au ressort H3,O3 ou P1.
REVENDICATIONS.-
1. Moteur à combustion intne ayant une lumière commandée par une soupape à soulèvement et un mécanisme de décompression qui, dans une position "de démarrage" maintient la soupape soulevée de son siège et qui dans une position "de marche" permet à la soupape de s'asseoir nor- malement, comprenant un mécanisme agencé pour être déplacé par et en réponse à la vitesse de déplacement d'une partie mobile du moteur et agencé automatiquement pour produire le mouvement du mécanisme de décompression de sa position de démarrage à sa position de marche lorsque le moteur atteint, pendant la période de démarrage, une vitesse pré- déterminée.
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