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CONTROLE DE MELANGE COMBUSTIBLE.
Prenant le cas d'un moteur à explosion ou à combustion interne pour exemplifier l'invention, la nature ou qualité du mélange combustible -- essence et air', c'est-à-dire la proportion de gaz et d'air, doit varier avec les conditions variables de fonctionnement du moteur- un mélange riche étant requis dans certaines conditions et un mélange pauvre ou plus pauvre pour d'au- tres conditions de fonctionnement. Naturellement., le mélange doit être exac- tement celui qui convient le mieux aux conditions du moteur du moment pour l'utilisation la plus efficace et par ailleurs satisfaisante du combustible.
Considéré généralement, il y a trois stades de fonctionnement auxquels le mélange doit être adapté en ce qui concerne sa richesse ou pauvreté. Ce sont (1) le démarrage d'un moteur arrêté; (2) la marche à vide ou ralenti; et (3) la marche ou fonctionnement normal. Et un facteur dont il faut tenir compte dans chacun de ces stades est la température du moteur.
Un objet important de l'invention est de procurer le mélange combustible le mieux adapté aux nécessités de chaque stade de fonctionnement et de faire varier le mélange en concordance des exigences variées, et un autre objet de l'invention est d'en assurer la réalisation à l'aide de moyens procurant automatiquement la variation du mélange, en provoquant les mouve- ments. des organes actifs par l'organe ou instrument même qui utilise le mé- lange, c'est-à-dire par le moteur si c'est un moteur à combustion interne qui est considérée
L'invention sera décrite ou expliquée en relation avec un mo- teur à combustion interne comportant un carburateur conventionnel.
La qualité du mélange combustible avec un carburateur conven- tionnel est contrôlée par une vanne d'étranglement, ou des moyens pour cou- per l'alimentation de l'air au carburateur. La fermeture de l'alimentation d'air se traduit par un enrichissement du mélange et l'accroissement de l'in- treduction d'air appauvrit le mélange. Et le degré d'ouverture du papillon influence le mélange en faisant varier la turbulence du mélange en écoulement,
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et de ce fait affecte le mélange des composants air et essence.
On a constaté impossible d'obtenir un contrôle satisfaisant par la température seule,, du fait que pour un démarrage à froid le thermostat a peu ou pas d'action pendant une période de temps considérable., et du fait que le degré d'humidité de la tubulure d'entrée ou d'admission à un instant donné, avec son effet sur la marche du moteur à ce moment détermine la quan- tité de combustible requise, tandis que la température ne suit pas cet état hygrométrique.
Comme les conditions d'allumage du moteur dépendent de ce de- gré d'humidité et comme les conditions d'allumage affectent la pression dans les cylindres du moteur, la pression dans le collecteur d'échappement et la pression de la tubulure d'admission, de manière que ces pressions varient instantanément avec l'état ou condition du mélange, suivant l'invention on utilise ces diverses pressions, soit isolément ou en combinaison, comme un moyen principal de contrôle dumélange par les vannes d'étranglement et papil- lon, et l'on utilise la température du mélange ou, et la température de l'en- veloppe ou chemise d'eau comme un moyen modificateur ou limiteur., notamment par l'emploi, d'un thermostat ou d'un dispositif sensible à la température.
Une autre caractéristique importante de l'invention réside dans la réduction positive de l'étranglement par une action du papillon.
L'abaissement au plancher de la pédale d'accélérateur pour ouvrir complètement le papillon réduit entièrement l'étranglement du moteur comme le fait la fermeture du papillon de sorte que le véhicule entraîne le moteur avec le vide ou dépression très élevé d-laccompagnement.
Une autre caractéristique importante de l'invention réside dans l'utilisation d'un thermostat qui cède dans la première partie de son inter- valle de fonctionnement et qui ne cède pas dans la dernière partie. Ceci permet le contrôle de 1 étranglement par la pression et le paillon dans la majeure portion de l'intervalle ou gamme des-températures du thermostat et finalement une suppression de l'étranglement par le thermostat à haute tem- pérature.
Des moyens sont également prévus pour permettre au thermostat de poursuivre librement son expansion lorsqu'il est chaud,, en lui évitant ainsi les avaries qui se produiraient si son mouvement d'expansion était po- sitivement arrêté.
Dans la présente invention de contrôle de mélange cômbustible, la considération principale est le conditions d'allumage du moteur lui-même complétées ou modifiées par les conditions thermiques du moteur,et 'par l'ac- tionnement manuel du papillon.
Démarrage - Le papillon passant dans la tubulure d'admission lorsque le mo- teur est en démarrage, est infiniment pauvre. A l'effet que l'allumage du moteur puisse débuter, un mélange riche doit être instantanément fourni;, et le papillon doit être partiellement ouvert pour déterminer une alimentation de combustible suffisante pour le départ du moteur. Pour assurer un mélange riche, le carburateur doit être étrangle,c'est-à-dire que l'arrivée d'air doit etre coupée ou réduite. Le degré d'étranglement, ou la réduction de l'a- limentation d'air dépendra de la température du moteur.
Un moteur froid ré- clame un mélange riche et un moteur chaud un mélange plus pauvre, compte tenu de l'action de la vaporisation sur l'essence à son contact avec les surfa- ces échauffées du moteur. Des caractéristiques de 1-'invention consistent dans des moyens pour fermer la vanne d'étranglement pendant le démarrage et régler le degré de fermeture suivant les conditions du moteur, ainsi que pour maintenir le papillon partiellement ouvert à l'effet d'assurer une ali- mentation suffisante en combustible.
Ralenti à froid. - Immédiatement que l'allumage du moteur à commencé, le mo- teur devra être alimenté à l'aide d'un mélange plus pauvre que celui utilisé pour démarrer, car le mélange requis pour le démarrage est trop riche. Gomme le moteur est froidou n'a pas une température suffisamment élevée, cette fai- ble température ne peut être utilisée pour actionner des dispositifs propres a appauvrir le mélange, mais on peut utiliser la dépression ou vide de la tu-
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bulure d9admîssion,,
et une caractéristique de IVirlvention consiste à utiliser un tel vide ou dépression pour réduire '1 ' étrarglement notamment par ouvertu- re de la vanne daifo Un tel processus est possible car immédiatement que 19all-umage du moteur cOI!hlle!lce9 la dépression de la tubulure d9admission croît à un degré tel q1l90n peut 19uti.liser La vitesse du moteur variera comme varie le mélange combustible par ouverture et fermeture de la vanne d9étranglement- et il s'ensï1.it qu'en contrôlant 1-létraneLement par le vide ou dépression, on assure un mélange convenable pour maintenir la vitesse de ralenti ou à vide du moteur.
Le maintien de la vitesse de ralenti ou à vide dépend également de 1?ouverture convenable du papillon, et le degré d'ouverture de celui-ci doit varier avec la température du moteur. Avec un moteur froide 1-'ouverture du papillon doit être plis grande qu'avec un moteur chaude Cest une carac-
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téristique de 1 invention d'utiliser le vide ou dépression pour contrôler le degré d?ouverture du papillon}) et de le contrôler de manière telle aucune vi- tesse supérieure à celle du ralenti normal soit maintenue avec un moteur froid., de façon que lorsque la vitesse tombe avec la réduction de la dépression ou
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vide qui en résulte, le papillon s?ouvre légèrement, ou suffisamment pour em- pécher le moteur de caler,
et par suite maintient une condition de non ou
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absence de calage. Il peut être indiqué ici qu-lurie autre caractéristique de l'invention concerne le maintien automatique d-9-une condition d'absence de ca- lage pendant la marche à vide, ainsi q1'exposé plus complètement ci-après..
Marche à vide ou ralenti en échauffement et à chaud. - Pendant 19échauffement., le mélange doit être progressivement appauvrie et une caractéristique de 1?in- mention est de réaliser cet appauvrissement, et cela d-9une manière automati- que en diminuant la valeur de 19étranglement, et en fermant légèrement le papillon, cette fermeture étant désirable car,, lorsque le moteur s9échauffe sa vitesse tend à croître pour une même ouverture du papillon.
Avec un moteur chaude on a un accroissement de rendement ther-
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mique et une réduction des frottements internes qui se traduisent'par un accroissement de vitesse. On utilise la température du moteur, notamment par des .moyens thermostatiqtles,\1 pour limiter 1-lactionnement de la vanne d.l'air et de la vanne papillon
On a constaté que le contrôle à base de température le plus effi- cace est celui qui utilise la température tant du mélange chauffé que de Peau chaude. La température de mélange monte rapidement lorsque le moteur
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s9éc.b.auf'fe au démarrage et est, par suites idéale pour contrôler Petrangle- ment au démarrage et pendant 1 réchauffement.
Cette température .-décroît toutefois très rapidement lorsque le moteur s9arrète,, Mais la- température de Peau, et par conséquent la température du moteur, continue d9être élevées même après que le moteur sgest arrêté. L.9avantage qu9il y a â utiliser les deux, ainsique préférée est par suite apparente Le contrôle par la tempé-
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rature du mélange seul tandis ql.l9il est efficace au démarrage, n'est pas ef- ficace lorsque le moteur s9arrête.9 en raison de la perte trop rapide de la chaleur du mélange,, Le contra-le par la température de 1-'eau-, ou du moteur,
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neest pas efficace au démarrage d'un moteur froide mais est efficace lorsque le moteur s9arréteo L'utilisat1;.:m des de\b!: -sources de chaleur ou. de tempé- rature permet de compenser la déficience de 19une par 1 autre,.
Toutefois, on peut atteindre en pratique une exactitude suffisante de contrôle, spé- cialement en vue de la simplicité des organes)) en utilisant une source de chaleur, et de préférence la chaleur du mélange,, Utilisant un seul thermos-
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tats si on lui permet de dépasser sa limite de fonctionnement alors qa-9une certaine température est atteinte, ce dépassement avec le temps pris par le thermostat pour revenir à l'état de fonctionnement au refroidissement., cor-
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respond approsdmativement au. retard ou décalage réalisé par remploi de deux thermostats.
Marche â froid. - Un mélange convenablement proportionné doit etre'maintecm pour la marche. Un mélange trop pauvre se traduit par des retours de flammée au- diblës ou autres, à travers le carburateur. Ceci réduit le vide ou dépres-
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sion de la tubulure dyadmissiona et Pon peut en disposer pour étrangler partiellement le carburateur à leffet d5enrïchir le mélange comme il sera
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expliqué ci-après.
Avec un mélange trop riche le moteur l'emballe" et le réflexe instinctif; du conducteur est ou bien d'appuyer sur Paccélérateur pour donner plus due gaz ou de relâcher 19 aecélératéra " C est ü.e ca: ractéristique de l'invention d'utiliser ehàouàeflde-ees actions pour réez i1uire l9êtx ang3emexat du carburateur et de ce fait appauvrir¯le mélange et dégager le moteur-,,
Avec un moteur froid, il est désirable que le papillon ne soit pas capable d'une ouverture complète. Il en est ainsi parce que, première- ment, une meilleure atomisation peut être obtenue en raison d'une turbulence accrue et d'un changement dans la pression ou tension de vapeur du combus tiblee et, secondement,
en raison des effets pernicieux d'une rotation à grande vitesse d'un moteur froid. Une caractéristique de l'invention est
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d9empéc.9her la pleine ouverture du papillon lorsque le moteur est froid.
Lorsque, comme en cote;, le véhicule entraîne le moteur;, il est désirable d'avoir un mélange pauvre. Suivant l'invention, on procure un mélange convenablement pauvre en utilisant le vide ou dépression de la tubu- lure d'admission,9 ceci pouvant être avantageusement réalisé du fait que le vide ou dépression croît considérablement lorsque le véhicule entraîne le moteur, et cet accroissement de vide ou dépression réduit l'étranglement du carburateur et appauvrit le mélange.
Marche à chaud. - Dans la marche avec un moteur en échauffement ou chaud, le mélange doit être appauvri en concordance de la température du moteur, et avec le moteur fortement chauffé l'étranglement doit être nul et, sous cette condition, il doit être possible d'ouvrir complètement le papillon.
Ce résultat est atteint en amenant des dispositifs sensibles à la températu-
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re à limiter le degré d'étranglement ou supprimer 19étranglement lorsque le moteur s'échauffe, et à agir sur le contrôle du papillon de manière que ce- lui-ci puisse être complètement ouvert.
Non-calage,. - I1 est toujours important de prévenir le calage, mais spécia- lement lorsque le véhicule comporte un équipement ou unité formant roue libre. Dans ce cas, le véhicule n'entraîne pas le moteur en côtes et, avec
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le moteur tournant à vide, il peut s'arrêter" Si ceci se produit, ce peut être très dangereux, comme par exemple dans le dépassement ou le croise- ment de véhicules, et le démarrage du moteur arrêté est nécessaire. Comme
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pour invention l'ouverture du papillon est contrôlée par la pression ou vide de la tubulure d'admission, il s'ensuit que lorsque la pression de la tubulure décroît par le ralentissement du moteur qui tend à s'arrêter, le papillon est ouvert et le moteur poursuit sa marche.
Autres particularités
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ou caractéristiques de 1.lînventioit. - On prévoit également pour contrôler le mélange en association avec le vide ou dépression de la tubulure d'admis- sion, l'utilisation soit de la pression du moteur, soit de la pression du
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collecteur d'éehappenento Et dans le cas où une installation plus simple est désirable, on utilise, en remplacement des moyens à action automatique, un contrôle manuel qui agit en association avec la pression de la tubulure
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d'admission" On peut également assurer un contrôle en by-passant des¯gaz chauds autour de la tubulure d'admission pour chauffer celle-ci.
Concernant les dispositifs ou thermostats sensibles à la cha- leur, la quantité de chaleur rayonnée ou la valeur de la radiation calori- fique peut être réglée de manière a procurer une rapide absorption pour un démarrage à froid à l'aide d'un minimum de radiation. La surchauffe est em-
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péchée,, et l9on- PFvoitl11leffe't retardateur dans l'action du thermostat crois- sant en température., car dans ce cas le rayonnement est augmenté. Un refroi- dissement trop brusque du thermostat est empêché en supprimant son rayonne- ment.
L'invention n'est pas limitée à une réalisation qui comporterait toues ou un nombre quelconque des caractéristiques ou des dispositifs pré- cédemment mentionnés et qui vont être décrits;,, mais doit être comprise comme englobant tout ce qui est décrit par, ou compris dans les termes ou portée des revendications.
Visant surtout à procurer la clarté dans l'illustration, les
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dessins annexés sont schématiques sous bien des rapports. Dans ces dessins :
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Fig. 1 est une élévation de cotép partie en coupe, d'une réali- sation de invention représentée appliquée à un carburateur de moteur à mélange gazeux, le contrôle automatique siJo"btenant en utilisant la dépres- sien ou vide et la température de la tubulure d9admission , Fig. 2 est une vae analogue d911!'.I.e autre réalisation de 19înven- tion les moyens de contrôle au-Fmatl,es .tilisan.t la température de la chemise ou enveloppe d 9 eau;
Fige 3 est une m6 analogue d'une autre réalisation de Pinven- tion, Figo 4 est une vue analogl1.e à la figo 1, avec 1?ajoute de moyens pour contrôler le passage de gaz chauds d'échappement dans le collec- teur de réchauffage;
Fige5 est une vue analogue à celles des figures qui illustrent
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une réalisation de invention dans laquelle le contrôle automatique s9ob tient par la pression et la température de la tubulure d'admïssion, et la pression de cylindre;
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Frigo 6 est une vue de coté d'une portion de ce qui est repré- senté dans la figure 5;
Fige 7 est une vue analogue., illustrant une réalisation de l'in-
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vention, pour le contrôle par la pression et la température de la tubulure d9adm.ss.on et la pression du collecteur d.9échappement;
Figo 8 est une vue de détail, partiellement en coupe et partiel- lement en élévation, illustrant une réalisation de 1?invention dans laquelle
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le contrôle s.9obtient par 19utilisation de la pression de la tubulure d' ad mission, et manuellement; Fîgs. 9 et 10 sont,)) respectivement, des vues de détail deiln oeor- tisseur ou ventilateur de thermostat;
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Frigo 11 est une vue de détail montrant une réalisation de Pin- vention dans laquelle la liaison entre les vannes d'étranglement et papillon comprend une came;
Fig. 12 est une vue de détail montrant un dispositif de verrouil- lage du papillon actionné par la température.
Les parties ou organes correspondants des diverses figures sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
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Les réalisations de 15'în-veri-tlon sont décrites ci=après en relia- tion avec les dessins, en se référant à des figures particulièrement lorsque cela est nécessaire.
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Le carb1:1.rateur 50 comporte une entrée d'air équipée d'une vanne d'étranglement 519 actionnée par le levier 52, le mouvement dans le sens de la flèche ouvrant la vanne d.9 étranglem.ent" Cette vanne est normalement maintenue fermée par le ressort 53, et elle est reliée, par la tige 54, au levier 55 pivotant librement sur la cheville 56. Le levier 55 comporte deux machoires, 57 et 58, avec lesquelles coagit un bras 59 attaché au, et mis en rotation par le thermostat 60. Le thermostat 60 est vissé à la tubulure
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d.9admission 61, remplacement étant choisi de manière à représenter au mieux la température du mélange L9échal1ffement du thermostat l'amène à faire tourner 1±'axe 150 y attaché., et le bras 59 dans le sens indiqué par la flèche.
Un levier 62 est également librement pivoté sur la cheville 56,
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et à 1-'un de ses bras est reliée par la tige 64e le diaphragme 63 Un au- tre bras du levier est relié au levier 65 du. papillon 66, par une tige 67 qui coulisse dans laxe 68 maintenu dans le bras 62 et comporte;, y fixé,un collier ou bague 69 de manière que la tige 67 puisse librement glisser dans
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1-"axe'68 dans un sens mais non dans l'autreo Lorsque le bras 62 tourne dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montres il actionne le le- vier 65 pour ouvrir la vanne papillon)) mais lorsque il tourne dans le sens
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des aiguilles d'Une montre, il n?actionne pas la vanne papillon 66.
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La vanne papillon 66 est normalement maintenue fermée par le res-
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sort 70, et elle est manuellement ouverte par la pédale 7le et la tige de ma- noeuvre 72, par l'intermédiaire du joint à glissement 73. Le bras 62 porte
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une patte de butée 74, avec laquelle peut coagir un doigt 75 du levier 55,
Le diaphragme 63 est retenu dans un boîtier 76 et il est norma- lement maintenu dans la position représentée par le ressort 77.
L'inté- rieur du boîtier 76 est relié à la tubulure dadmission par le tube 78, de manière que le diaphragme 63 soit soumis à la pression régnant dans la tubu-
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lure d'admissiono Le levier 65 du papillon est également relié au levier 52 de la vanne dl' étranglement par la tige 79 et le joint à- glissement 80 (fig 1) ou bien il peut être relié au levier 52 par la came 81 formée sur le levier 65, la tige 82 et le joint à glissement 80 comme illustré par la fige 11.
Une liaison différente entre le levier 52 et le levier 65 peut être fournie
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par la came 83 du levier 52, la tige 84 et le bras 85 (fig. 5). Le but de ces liaisons est expliqué ci-après.
Un enrichissement additionnel du mélange peut être déterminé, lorsque la vanne d'étranglement 51 est fermée., comme représenté dans les fi- gures 2, 5 et 7, par une valve ou pointeau auxiliaire 86, actionné par une came 87 attachée à l'axe 88 sur lequel pivote la vanne 51. La came 87 agit sur une extrémité de la tige 89 dont le mouvement fait basculer les leviers 90 et 91 pour soulever la valve ou pointeau 86.
On peut également prévoir (voir fig. 2) un second thermostat 92 fixé à et thermiquement sensible à la température de la chemise ou enve- loppe deau 93, et qui., par la manivelle 94, la tige 95 et le levier 96, agit en association avec le thermostat 60 sur le levier 55 et les vannes d'étranglement et papillon.
Il peut être nécessaire de prévoir des moyens pour prévenir un enrichissement trop grand du mélange au démarrage/ Ce résultat est at-
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teint (voir frigo 1) en prévoyant une lumière d'entrée d'air auxiliaire 160, normalement fermée par un clapet-ressort 161, mais qui peut être ouverte,par la succion de la tubulure d'admission au moment du démarrage, appauvrissant ainsi légèrement le mélange.
Dans la figure 3 on a montré des liaisons actives différentes entre le thermostat 60 et les leviers des vannes d'étranglement et papillon.
Le thermostat 60 comporte une cheville 98 engagée dans une fen- te 99 du levier 100. Ce levier est relié, par le bras 101 et la tige 1029 au diaphragme 63, et avec le levier 65 par la tige 103 pouvant coulisser dans une cheville 104 du levier 65, et pourvue d'une bague ou collier de butée 105 de manière que le mouvement dans une direction de la tige 103 actionne
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le levier 65, mais le mouvement dans 19autre direction nsactionne pas ce le- vier. Le levier 100 est également relié au levier 52 de la vanne d:9 étrangle- ment par la tige 106, et il comporte un bras 107 sur lequel porte une vis de butée réglable, 108, formant point d'appui ou de pivotement pour le levier 100.
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Comme illustré par la fige 5, on peut contrôler l'action des vannes dJlétranglement et papillon par la pression de la tubulure d'admis- sion à l'aide du diaphragme 63, et par la pression du moteur (de préfé- rence par une prise ou échantillon, à un,\) temps déterminée de cette pres- sion) à l'aide du diaphragme 109 qui., par le conduit llo, est' directement relié au cylindre, et par l'organe ou plongeur 111 est relié au levier 112 pivoté en 113, levier auquel le diaphragme 63 est également relié par l'or-
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gane ou plongeur 114o Le bras 112, à l' éide de la tige 115 et de la bague ou collier 116, actionne positivement le levier 52 de la vanne d'étrangle- ment,, et.,
par la came 83 et la tige 84, actionne la vanne papillon 66, et à l'aide de la bague ou collier 117 et du ressort 118., actionne élastique- ment le levier 52 dans l'autre direction. Sur la tige- 115 sont montés des colliers ou bagues de butée 119 et 120, qui coagissent avec le thermostat 121 boulonné sur la tubulure d'admission 61.
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En se référant à la figure 7, on peut voir que des moyens sont prévus polir actionner le bras 62 par la combinaison de la pression dé la tu-
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bulure d'admission9 à l'aide du diaphragme 639 et de la pression du collec- teur déchappement. à 1'ai.de du diaphragme 53.9 ces diaphragmes étant reliés au levier 121 articulé à pivot en 1 respectivement par les organes ou plongeurs 114 et 123, et le diaphragme 63a étant relié au collecteur d9échap pement par le tube 124.
Le levier 121 est relié au bras 62 par la tige 125, le levier
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126 pivoté en 127, et la tige 128.
En se référant à la figo . il est. prévu de contrôler 19écrou- lement de gaz déchappement autour de la tubulure d'admission par une van-
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ne papillon 129 fixée à un axe 130p et actionnée par un levier 131a Cette vanne 129 est normalement maintenue fermée par une bague ou collier de bu- tée 132 de la tige 133 reliée au bras 62, et elle est ouverte par le ressort 134 lorsque le bras 62 se meut dans le sens des aiguilles d'une montrée Son ouverture peut être empêchée par le thermostat 135 coopérant avec une
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série d-encoches 136 du levier 1319 le thermostat 135 étant en état d.9empê- cher Pouverture lorsque le collecteur du dispositif réchauffeur 137 est froid,
et occupant une position dégagéeg comme représenté? lorsque le collée- teur 137 est chaude En modifiant la relation de position de la vanne 129 et du bras 131, et .en inversant Inaction du thermostat 1359 on maintient une
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position d.9ouverture du diaphragme du collecteur du dispositif réchauffeur avec un papillon ouvert, et vice-versa. Des résultats analogues peuvent è- tre obtenus en éliminant le thermostat 135 et en reliant la tige 133 au le- vier 55,ou bien le bras 131 peut être relié tant au bras 62 qu'au bras 55.
Comme montré figure 12, une butée peut être actionnée pour prévenir,lorsque le moteur est froide 1?ouverture du papillon 66 par un
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thermostat 138 boulonné sur la tubulure d9adaission 610 Le bras pivoté 139 et la tige 140 contrôlés dans leur mouvement par le thermostat à empêchent couverture du papillon 66 alors que le moteur est froid, mais permettent 19ouverture du papillon 66 lorsque le moteur est chaude
Dans la figure 8 on a prévu un contrôle manuel en remplace- ment du contrôle automatique par thermostat., en reliant au levier 59 le bras de levier 141.
La position du bras 59 est élastiquement contrôlée
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par le bouton-Poussoir 142 de 1 etr Pm7 tê de la tige 143, les celliers ou bagues de butée 144 et 145 de la dite tige;., et les ressorts 146 et 1470
Dans les figures 9 et 10 on a représenté en détail un ventila- teur ou amortisseur pour le thermostat 60. Ce dernier est enfermé dans un boîtier 148 dont les extrémités sont percées de trous 149. A la tige- pivot 1509 à laquelle le thermostat 60 est fixé et qui est amenée en ro- tation par ce dernier, sont fixés des volets 151 et 152, également pourvus de trous 153de manière telle que lorsque le thermostat s'échauffe et fait
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tourner la tige 150l les trous 153 sont amenés en juxtaposition avec les trous 149 du boîtier 148.
La ventilation et le transfert de chaleur sont donc permis,, Lorsque le thermostat 60 est froide les trous 153 et 149 ne coïncident pas; fermant par suite le boîtier 148 à l'air extérieur et per- mettant le minimum de transmission de chaleur.
Décrivant le fonctionnement des dispositifs représentés, et con- sidérant d'abord le contrôle par la pression de la tubulure dadmission et par un seul thermostat actionné' par la température du mélange, comme illus- tré figure 1, avec le moteur arrêté et froidp le thermostat 60 est complè- tement contracté et le bras 59.occupe la position représentée; la pression
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dans la tubult e dadm.ssion est la pression atmosphériqueg et le ressort 77,par la tige.64, maintient-le bras 62 dans la position représentée, de sorte que la butée 74 permet au ressort 53 de mouvoir le levier 55 dans la position illustrée et par suite, par la tige 54 et le levier 52, de fermer
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la vanne d.9étranglement 51.
Dans cette position, le bras 62 ouvre égale- ment partiellement le papillon 66, au-delà de la position de marche à vide normale, par le collier ou bague 69, la tige 67 et le levier 659 à 1?en- contre de la tension du ressort 70, lequel tend constamment à fermer le pa- pillon mais est moins puissant que le ressort 770 Par suite, le moteur est
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complètement étranglé atle papillon partiellement ouverte procurant les con- ditions correctes pour démarrero Si le moteur, bien quiiarrêté est chaude le thermostat 60 se sera dilatée en déplaçant ainsi le bras 59 dans le sens opposé à celui des aiguilles d9une montres et empêchant par la mâchoire 58,
le levier 59 de pren- dre une position pour laquelle l'étranglement est complète le contrôle de 1 é- tranglement par le vide et le papillon étant de ce fait modifié par la tempé- rature du moteur alors que celui-ci est arrêté, ou non en marche.
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L p opérateu? démarre maintenant le moteur. Immédiatement que 1 al- lumage du moteur commence, un vide ou dépression est créé dans la tubulure d9admissîon, et ce vide ou dépression agissant sur le diaphragme 63 meut le bras 62, par la tige 64, dans le sens des aiguilles d'une montre, à 19encon- tre de la pression du ressort 77. Cette modification dans la position de la butée 74 fait tournerpar le doigt 75le levier 55 dans le sens des ai-
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guilles d9une montre et, par suite, ouvre la vanne d'étranglement 51 à 1-'en- contre de la pression du ressort 53. Le mouvement du bras 62 permet éga- lement au ressort 70 de fermer le papillon 66 jusque au voisinage de la po- sition normale à vide.
Avec le moteur froid,, et le bras 59 dans la position représentéele degré d'étranglement à la vitesse à vide ou de ralenti,
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dépend complètement du vide ou dépression. Lorsque le moteur s9'échauffe, et de ce fait le bras59 tourne dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre,,la position du bras 55, et par suite le degré d'étranglement peut être limité soit par le doigt 75 venant porter contre la butée 74, soit par la mâchoire 58 butant contre le bras 59. Par suite le degré d'étrangle- ment est contrôlé soit par le vide, soit par la température, ou-par les deuxo Lorsque le moteur est tout à fait échauffé, le bras 59 venant porter contre la mâchoire 58,maintient la vanne d'étranglement 51 complètement ou- verte.
La face de la mâchoire 58 est de conformation telle que lorsque le levier 55 S'est déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre dans la po- sition d'absence totale d'étranglement elle forme un arc concentrique au centre du bras 59, de sorte quun mouvement additionnel du thermostat est
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permis lorsqu9îl s9échauffe tandis que le bras 59 maintient encore positi- vement le levier 55 dans la position d'absence totale d9étranglement.
Par suite toutes les conditions idéales de marche à vide ou ralenti sont réali-
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sée so En supposant le moteur au ralenti à froid et que 1."opérateur désire le faire tourner ou marcher, il contrôlera la vitesse de la manière habituelle en ouvrant le papillon 66s par la pédale 71, le ressort 733a étant plus fort que le ressort 70, et la tige 67, glissant dans la cheville 689
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permettant la libre ouverture du papillon par rapport au bras 62.
L9ou- verture du papillon tend à amener la vanne 51 dans une position d'un moindre étranglements, par la tige 79 et le ressort 80, mais comme le ressort 80 est plus faible que le ressort 53,le plein effet nest pas atteint avant que le ressort 80 ne soit complètement comprimée la continuation du mouvement
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du papillon tendant à réduire ou supprimer 19étranglement.
Cette tendance à la réduction d9étrauglement est toutefois con- trecarrée par la butée 57 venant porter contre le bras 59 lorsque le moteur est froid ou se refroidit., Par suite la suppression complète de 1?étrangle- ment est empêchée dans ces conditions,suivant le degré de température du moteur, et la pleine ouverture du papillon est également empêchée dans des conditions analogues,,
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Cependant, lorsque le moteur est chaud, le bras 59 s9est dépla- cé de telle façon que la mâchoire 57 ne peut venir buter contre lui, et sont alors permises 1-'absence totale d'étranglement ainsi que la pleine ou-
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verture du papillon"
Si le mélange devenait trop pauvre, des retours de flamme se pro- duiraient à travers le carburateur en accroissant la pression contre le dia- phragme 63.
Cette pression agissant en conjonction avec le ressort 77 dé- placera le bras 62 dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, modifiant la position de la butée 74, et permettant 1?étranglement complet par le ressort 53.
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Si le mélange devient trop riche et le moteur commence à "embat- ler" 1?opérateur peut réduire 1 étranglement en ouvrant complètement le pa- pillon 66, auquel cas le ressort 80 sera complètement comprimé et la tige 79 ouvrira la vanne d'étranglement 51, ou bien il peut réduire l'étranglement en fermant complètement le papillono Ceci accroît immédiatement le vide ou
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dépression de la tubulure dacm.ss3on et;, par Inaction sur le diaphragme 63, fera tourner le bras 62 dans le sens des aiguilles d'une montre tandis que la butée 74, heurtant le doigt 75, déplacera le levier 55 dans le sens des aiguilles dune montre et ainsi, ouvrira la vanne d'étranglement 51, -
Le calage est empêché en toutes conditions. On supposera le mo-
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teur tournant à vide.
Immédiatement qu'il commence a'ralentir jusqu'à ap- procher 19arrêt la pression décroît dans la tubulure d9admiss3ono Ceci permet au ressort 77 de surmonter la résistance du diaphragme 63 et de mou- voir le bras 62 dans le sens opposé à celui des aiguilles d9une montre, et par suite, par 19 axe ou cheville 68 et la bague ou collier 69 de la tige 67, de mouvoir positivement le levier 65 pour ouvrir le papillon 66= Le mouvement du bras 62, dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une mon- tre, écarte la butée 74 du doigt 75, et si le moteur est froid ou se re- froidit de manière que le bras 59 ne limite pas le mouvement du levier 55, le moteur est également partiellement étranglée
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Par suite, le calage est empêché par 1901rl/'erture du.
papillon seu- le lorsque le moteur est chaud, et par l'ouverture du papillon et l'étrangle- ment partiel lorsque le moteur est froid ou se refroidit.
Lorsque le véhicule entraîne le moteur à une vitesse plus grande que celle procurée par 1?ouverture du papillon, un accroissement de vide ou
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dépression est engendrée dans la tubulure d9admission" L'action sur le diaphragme 63 meut le bras 62 dans le sens des aiguilles d.9une montre, et par 19intermédiaire de la butée 74 venant porter' contre le doigt 75, fait positivement tourner le bras 55 pour ouvrir la van- ne détranglement et appauvrir'-le mélangée
Comme précédemment mentionné, la méthode idéale de contrôle par la température est celle utilisant tant la température du mélange que celle
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de Peau. de circulations Pour réaliser ceci, on prévoit (voir fig. 2) un thermostat 92 monté sur la chemise d'eau 93 et par suite sensible à la tem- pérature de 19veau.
Ce thermostat comporte un bras 94 relié., par la tige 959 au levier 96 attaché au thermostat 60. Comme Inaction du thermostat 92 est plus lente,tant au chauffage qu'au refroidissement;, que celle du thermostat
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60, la tige 95 est pourvue d?une fente 95a qui permet le libre mouvement du thermostat 60 au commencement de P écbauffement et du refroidissement mais procure 1?effet de retardement désirable du thermostat 92 lorsque le moteur soit s'échauffe soit se refroidito
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Dé'crivant 19action du by-pass du collecteur montré fige z9 on relie le thermostat 60 directement au bras 55, de manière que l'expansion du thermostat ait tendance à,
ouvrir la vanne d.9étrang1ement et la contrac- tïon du thermostat'ait tendance à la fermero Le diaphragme 63 est relié
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au bras b29 lequel tourne librement sur le moyen du thermostat 60, et com- porte une butée 19 de manière telle que Inaction du vide ou dépression sur le diaphragme 63 ait tendance à réduire ou supprimer 19étranglement du car- burateur.
Les gaz céchappement venant du moteur pénètrent dans le collec- teur du réchauffeur 137 par la lumière 137a et sortent par la lumière 137b et lorsque la vanne 129 est fermée, passent en 'oy-pass comme indiqué par
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la flèche, autour de la tubulure d?admissio.n, tandis que, lorsque la vanne 129 est ouverte, ils sortent directement par la lumière 137b, La vanne 129 qui est fixée à l'axe 130 à tendance à s9o..awlr sous Inaction du ressort 134 attaché à un bras du levier 1319 mais elle est retenue, à 19 encontre de 1 ouvertures par la bague ou collier 132 de la tige 133 lorsque le moteur est arrêtée le ressort 77 maintenant alors le bras 62 dans la position re- présentée.
Lorsqu'elle est retenue fermée dans cette position, avec le ré- chauffeur froide la vanne 129 est maintenue verrouillée par le thermostat 125 venant porter contre les encoches 136 du bras 131. En prévoyant une sé-
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rie de ces encoches,\) le degré auquel la vanne est maintenue fermée peut être contrôle par la chaleur du collecteur. Lorsque le moteur part, le vide ou dépression agissant sur le diaphragme 63 fait tourner le bras 62 pour écar- ter le collier ou bague 132 du levier 131, en permettant ainsi à la tempéra- ture du collecteur 137 de contrôler couverture de la vanne 129. Le thermos stat élastique 135 permet au ressort 134 d'ouvrir complètement la vanne lors- que le collecteur est chaud.
Par suite, le degré de chauffage par les gaz d'échappement est contrôlé par la température du collecteur d9échappement
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et la pression de la tubulure d-9admission.
Le contrôle par la combinaison de la pression du moteur, la pression de la tubulure d'admission et la température de la tubulure d'ad-
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mission, est illustré flgo 5 dans laquelle le diaphragme 63 est actionné par la pression de la tubulure d,\) admission,9 le diaphragme 100 est actionné par la pression du moteur, et le thermostat 121 (température) contrôle le degré auquel ces diaphragmes peuvent contrôler leétranglement. La butée - 120 de la tige 115 vient porter contre le thermostat 121 lorsque ce der- nier est froid et empêche la pleine ouverture de la vanne d,\) étranglement. dans cette condition. La butée 119 vient porter contre le thermostat 121 lorsque ce dernier est chaud et empêche la fermeture de la vanne d'étran- glement dans cette condition.
Le degré auquel la température contrôle:,
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par le thermostat 121, la position de la vanne d.9étrang1ements peut être modifié en prévoyant des butées 120 et 119 pourvues de séries d9encoches., coïncidant avec les diverses positions du thermostat 121 lorsque il s-Qéchauf- fe.
Le contrôle par la combinaison de la pression de la tubulure
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d'admission, de la pression du collecteur d9échappe,.ent8 et de la températu- re de la tubulure d'admission est illustré figure 7S dans.laquelle le dia- phragme 63 est actionné par la pression de la tubulure d.9admission.9 le dia- phragme 63a par la pression du collecteur dj1échappement.9 et la combinaison des effets de-ces-pressions-est-transmise au levier 62, par le levier 121, la tige 3.25a le levier 126, et la tige 128, l'action du thermostat 60 étant la même que précédemment décrit en relation avec la fig. 1.
La combinaison du contrôle manuel et par la pression de la tu-
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bulure d'admission est illustré fig" 8" Au démarrage, avec un moteur froide 1?Opérateur tire sur le bouton-poussoir 142 déplaçant ainsi élastiquement
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le levier 141.9 et amenant le bras 59 dans la même position que celle dans laquelle il serait amené par un thermostat froid comme décrit en relation avec la figure 1.
Les actions du bras 59 et des diaphragmes, vanne papillon., van-
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ne èJ. étrang1ement, etc,. sont les mêmes que celles décrites en relation avec la fig. la la seule différence étant que la position du bras 59 est mo- difiée par 1-'opérateur au lieu de l'être par la chaleur de la tubulure d'ad- mission par Inaction du thermostat 60. En prévoyant le bouton-poussoir 142 retiré à la main et comportant une rentrée à retardement, on pourra approxi- mativement réaliser ou reproduire Inaction du contrôle thermostatique.
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Il ressort de ce qui précède que grâce à l'invention lpeffet combiné de la pression de la tubulure d-9admission et de la température du mélange contrôlant Inaction de la vanne d.9 étranglement, de la vanne papil- lon et de la vanne du collecteur-réchauffeur, ne procure pas un mélange approprié à toutes les conditions de fonctionnement, mais élimine un certain
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nombre de dispositifs auxiliaires (tel un'mécanisme pr ar3.t une charge com- bustible de la durée de l'accélération) actuellement nécessaires dans les carburateurs, notamment;, l9étranglement manuel, la vanne de réchauffeur ther- mostatiquement actionnée, les dispositifs auxiliaires de démarrage,, etc...
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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FUEL MIXTURE CONTROL.
Taking the case of an internal combustion or internal combustion engine to exemplify the invention, the nature or quality of the fuel mixture - gasoline and air ', that is to say the proportion of gas and air, must vary with varying engine operating conditions - a rich mixture being required under certain conditions and a lean or lean mixture for other operating conditions. Of course, the mixture must be exactly that which best suits the engine conditions at the time for the most efficient and otherwise satisfactory use of fuel.
Generally considered, there are three stages of operation to which the mixture must be adapted with regard to its richness or poverty. These are (1) starting a stopped engine; (2) idling or idling; and (3) walking or normal operation. And one factor to consider in each of these stages is engine temperature.
An important object of the invention is to provide the fuel mixture best suited to the needs of each stage of operation and to vary the mixture in accordance with the various requirements, and another object of the invention is to ensure its realization. by means of means automatically providing the variation of the mixture, by causing the movements. organs active by the very organ or instrument which uses the mixture, that is to say by the engine if it is an internal combustion engine which is considered
The invention will be described or explained in relation to an internal combustion engine comprising a conventional carburetor.
The quality of the fuel mixture with a conventional carburetor is controlled by a throttle valve, or means for shutting off the supply of air to the carburetor. Shutting off the air supply results in an enrichment of the mixture, and increased air intake depletes the mixture. And the degree of opening of the butterfly influences the mixture by varying the turbulence of the flowing mixture,
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and therefore affects the mixture of air and gasoline components.
It has been found impossible to obtain satisfactory control by temperature alone, because for a cold start the thermostat has little or no action for a considerable period of time, and because the degree of humidity of the inlet or intake manifold at a given moment, with its effect on the running of the engine at that moment, determines the quantity of fuel required, while the temperature does not follow this hygrometric state.
Since the ignition conditions of the engine depend on this degree of humidity and since the ignition conditions affect the pressure in the engine cylinders, the pressure in the exhaust manifold and the pressure in the intake manifold , so that these pressures vary instantaneously with the state or condition of the mixture, according to the invention these various pressures are used, either singly or in combination, as a main means of controlling the mixture by the throttle and butterfly valves , and the temperature of the mixture or, and the temperature of the water jacket or jacket is used as a modifying or limiting means., in particular by the use of a thermostat or a sensitive device at temperature.
Another important feature of the invention resides in the positive reduction of the throttle by throttle action.
Lowering the accelerator pedal to the floor to fully open the throttle fully reduces engine throttle as does closing the throttle so that the vehicle drives the engine with very high vacuum or vacuum accompanying.
Another important characteristic of the invention resides in the use of a thermostat which yields in the first part of its operating interval and which does not yield in the last part. This allows control of pressure and spangling throttling over most of the temperature range or range of the thermostat, and ultimately removal of throttling by the high temperature thermostat.
Means are also provided to allow the thermostat to continue its expansion freely when it is hot, thus avoiding the damage which would occur if its expansion movement were positively stopped.
In the present fuel mixture control invention, the primary consideration is the ignition conditions of the engine itself supplemented or modified by the thermal conditions of the engine, and by manual throttle operation.
Starting - The throttle passing through the intake manifold when the engine is starting is infinitely lean. In order for the engine to be ignited, a rich mixture must be instantly supplied ;, and the throttle must be partially open to determine a sufficient fuel supply for the engine to start. To ensure a rich mixture, the carburetor must be throttled, ie the air supply must be cut off or reduced. The degree of throttling, or reduction of the air supply will depend on the engine temperature.
A cold engine calls for a rich mixture and a hot engine a leaner mixture, taking into account the action of the vaporization on the gasoline in its contact with the heated surfaces of the engine. Features of the invention consist of means for closing the throttle valve during start-up and adjusting the degree of closure according to engine conditions, as well as for keeping the throttle partially open in order to ensure ali - sufficient fuel supply.
Cold idle. - Immediately after ignition of the engine has started, the engine should be supplied with a leaner mixture than that used for starting, since the mixture required for starting is too rich. As the engine is cold or does not have a sufficiently high temperature, this low temperature cannot be used to actuate devices capable of depleting the mixture, but the vacuum or vacuum of the tube can be used.
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admission bulure ,,
and a feature of the invention consists in using such a vacuum or depression to reduce the throttling, in particular by opening the daifo valve. Such a process is possible because immediately when the engine is exposed to the vacuum of the engine. The intake manifold grows to such a degree that it can be used. The engine speed will vary as the fuel mixture varies by opening and closing the throttle valve - and it follows that by controlling 1-lethally by vacuum or vacuum , a suitable mixture is provided to maintain the idle or no-load speed of the engine.
Maintaining idle or no-load speed also depends on proper throttle opening, and the degree of throttle opening should vary with engine temperature. With a cold engine 1-throttle opening must be folded large than with a hot engine This is a characteristic
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feature of the invention of using vacuum or negative pressure to control the degree of opening of the throttle}) and to control it in such a way that no speed greater than that of normal idle is maintained with a cold engine., so that when the speed drops with the reduction of depression or
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resulting vacuum, the throttle opens slightly, or sufficiently to prevent the engine from stalling,
and therefore maintains a condition of no or
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lack of wedging. It may be stated here that another characteristic of the invention relates to the automatic maintenance of a condition of absence of timing during idling, as will be explained more fully below.
Idling or idling in warm-up and hot. - During heating, the mixture must be progressively depleted and a characteristic of the mention is to achieve this depletion, and this in an automatic manner by decreasing the value of the throttle, and by closing the throttle slightly, this closure being desirable because ,, when the engine warms up its speed tends to increase for the same opening of the throttle.
With a hot engine there is an increase in thermal efficiency.
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mique and a reduction in internal friction which results in an increase in speed. The temperature of the engine is used, in particular by thermostatic means, \ 1 to limit the operation of the air valve and the butterfly valve
The most effective temperature based control has been found to be one which utilizes the temperature of both the heated mixture and the hot water. The mixture temperature rises rapidly when the engine
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s9éc.b.lf'fe at start-up and is therefore ideal for controlling throttling at start-up and during 1 warm-up.
This temperature, however, decreases very rapidly when the engine is stopped, but the water temperature, and therefore the engine temperature, continues to be high even after the engine is stopped. The advantage of using both, thus preferred, is therefore apparent.
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rature of the mixture alone while it is effective at start-up, is not effective when the engine stops. 9 due to the too rapid loss of heat from the mixture ,, The counter-it by the temperature of 1- 'water-, or engine,
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is not effective when starting a cold engine but is effective when the engine has stopped Using \ b !: -sources of heat or. temperature compensates for the deficiency of one by one.
Sufficient accuracy of control, especially in view of the simplicity of the components, however, can be attained in practice)) by using a heat source, and preferably the heat of the mixture, using a single thermos-
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states if it is allowed to exceed its operating limit then a certain temperature is reached, this exceeding with the time taken by the thermostat to return to the operating state on cooling., cor-
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responds approximately to. delay or shift achieved by re-using two thermostats.
Cold walk. - A suitably proportioned mixture should be maintained for walking. Too lean a mixture results in excessive flames or the like through the carburetor. This reduces the vacuum or depres-
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dyadmissiona tubing and Pon can use it to partially throttle the carburetor in order to fill the mixture as it will be.
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explained below.
With a mixture that is too rich, the engine races it "and the instinctive reflex of the driver is either to press the accelerator to give more throttle or to release the accelerator". This is the case: characteristic of the invention. 'use these actions to reset the carburetor ang3emexate and thereby lean the mixture and clear the engine- ,,
With a cold engine, it is desirable that the throttle not be capable of full opening. This is so because, first, better atomization can be obtained due to increased turbulence and a change in the pressure or vapor pressure of the fuel, and secondly,
due to the pernicious effects of high speed rotation of a cold engine. A feature of the invention is
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prevent the throttle from fully opening when the engine is cold.
When, as on the side ;, the vehicle drives the engine ;, it is desirable to have a lean mixture. According to the invention, a suitably lean mixture is provided by using the vacuum or vacuum of the intake manifold, this can be advantageously achieved because the vacuum or vacuum increases considerably when the vehicle is driving the engine, and this can be done advantageously. increased vacuum or vacuum reduces carburetor throttle and leaner mixture.
Hot running. - When running with a warming up or hot engine, the mixture must be depleted in accordance with the engine temperature, and with the engine strongly heated the throttle must be zero and, under this condition, it must be possible to open completely the butterfly.
This result is achieved by bringing in temperature-sensitive devices
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re to limit the degree of throttle or remove the throttle when the engine is warming up, and to act on the throttle control so that the throttle can be fully opened.
Non-wedging ,. - It is always important to prevent stalling, but especially when the vehicle has freewheeling equipment or units. In this case, the vehicle does not drive the engine uphill and, with
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with the engine running without load, it may stop "If this happens, it can be very dangerous, for example in passing or crossing vehicles, and starting the stopped engine is necessary.
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for invention the opening of the throttle is controlled by the pressure or vacuum of the intake manifold, it follows that when the pressure of the manifold decreases by the slowing down of the engine which tends to stop, the throttle is opened and the motor continues to run.
Other particularities
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or characteristics of the invention. - Provision is also made to control the mixture in association with the vacuum or depression of the intake manifold, the use either of the engine pressure or of the pressure of the engine.
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exhaust manifold And in the event that a simpler installation is desirable, instead of the means with automatic action, a manual control is used which acts in association with the pressure of the tubing
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Intake "Control can also be achieved by bypassing hot gas around the intake manifold to heat it.
For heat sensitive devices or thermostats, the amount of heat radiated or the value of heat radiation can be adjusted to provide rapid absorption for cold start using a minimum of. radiation. Overheating is em-
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sinful ,, and we see the delay in the action of the thermostat increasing in temperature, because in this case the radiation is increased. Too abrupt cooling of the thermostat is prevented by suppressing its radiation.
The invention is not limited to an embodiment which would include all or any number of features or devices previously mentioned and which will be described; ,, but should be understood to include everything that is described by, or included in the terms or scope of the claims.
Aiming above all at providing clarity in the illustration, the
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accompanying drawings are schematic in many ways. In these drawings:
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Fig. 1 is a sectional elevation of a shown embodiment of the invention applied to a gas-mixed engine carburetor, the automatic control being achieved by using depressant or vacuum and the temperature of the intake manifold. Fig. 2 is a similar example of the further embodiment of the invention the means for controlling the temperature of the water jacket or casing;
Fig 3 is a similar view of another embodiment of the invention, Fig 4 is a view analogous to Fig 1, with the addition of means for controlling the passage of hot exhaust gases into the manifold. reheating;
Fig. 5 is a view similar to those of the figures which illustrate
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an embodiment of the invention in which the automatic control s9ob is held by the pressure and temperature of the intake manifold, and the cylinder pressure;
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Fridge 6 is a side view of a portion of what is shown in Figure 5;
Fig. 7 is a similar view, illustrating an embodiment of the in-
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vention, for control by the pressure and temperature of the intake manifold and the pressure of the exhaust manifold;
Figo 8 is a detail view, partly in section and partly in elevation, illustrating an embodiment of the invention in which
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control is obtained by using pressure from the inlet manifold, and manually; Fîgs. 9 and 10 are, respectively, detail views of the thermostat or thermostat fan;
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Fridge 11 is a detail view showing an embodiment of the invention in which the connection between the throttle and butterfly valves comprises a cam;
Fig. 12 is a detail view showing a temperature actuated throttle locking device.
The corresponding parts or members of the various figures are designated by the same reference numerals.
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The embodiments of 15'în-veri-tlon are hereinafter described in connection with the drawings, with reference to figures particularly where necessary.
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The carb1: 1.rator 50 has an air inlet fitted with a throttle valve 519 actuated by lever 52, movement in the direction of the arrow opening the throttle valve d.9 "This valve is normally held closed by the spring 53, and it is connected, by the rod 54, to the lever 55 pivoting freely on the ankle 56. The lever 55 comprises two jaws, 57 and 58, with which coact an arm 59 attached to, and put in rotation by thermostat 60. Thermostat 60 is screwed to the tubing
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d.9admission 61, replacement being chosen so as to best represent the temperature of the mixture. The heating of the thermostat causes it to rotate the axis 150 attached to it., and the arm 59 in the direction indicated by the arrow.
A lever 62 is also freely rotated on the pin 56,
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and to one of its arms is connected by the rod 64e the diaphragm 63. Another arm of the lever is connected to the lever 65 of the. butterfly 66, by a rod 67 which slides in the axis 68 held in the arm 62 and comprises ;, fixed therein, a collar or ring 69 so that the rod 67 can slide freely in
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1- "axis' 68 in one direction but not in the other o When the arm 62 turns in the opposite direction to that of the hands of a watch it activates the lever 65 to open the butterfly valve)) but when it turns in the sense
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clockwise, it does not operate the butterfly valve 66.
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Butterfly valve 66 is normally kept closed by the res-
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comes out 70, and it is manually opened by the pedal 7le and the operating rod 72, through the sliding joint 73. The arm 62 carries
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a stop tab 74, with which a finger 75 of lever 55 can coact,
Diaphragm 63 is retained in housing 76 and is normally held in the position shown by spring 77.
The interior of the housing 76 is connected to the intake manifold by the tube 78, so that the diaphragm 63 is subjected to the pressure prevailing in the tube.
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The throttle lever 65 is also connected to the throttle valve lever 52 by the rod 79 and the slip seal 80 (fig 1) or it can be connected to the lever 52 by the cam 81 formed on the lever 65, the rod 82 and the slip seal 80 as illustrated by the pin 11.
A different connection between lever 52 and lever 65 can be provided
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by the cam 83 of the lever 52, the rod 84 and the arm 85 (fig. 5). The purpose of these connections is explained below.
Further enrichment of the mixture can be determined, when the throttle valve 51 is closed, as shown in Figures 2, 5 and 7, by an auxiliary valve or needle 86, actuated by a cam 87 attached to the valve. axis 88 on which the valve 51 pivots. The cam 87 acts on one end of the rod 89, the movement of which causes the levers 90 and 91 to tilt to lift the valve or needle 86.
It is also possible to provide (see fig. 2) a second thermostat 92 fixed to and thermally sensitive to the temperature of the water jacket or casing 93, and which, by means of the crank 94, the rod 95 and the lever 96, acts in association with the thermostat 60 on the lever 55 and the throttle and butterfly valves.
It may be necessary to provide means to prevent too great an enrichment of the mixture at start-up / This result is expected
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dyed (see fridge 1) by providing an auxiliary air inlet port 160, normally closed by a valve-spring 161, but which can be opened by suction from the intake manifold at the time of starting, thus depleting lightly the mixture.
In FIG. 3 different active connections have been shown between the thermostat 60 and the levers of the throttle and butterfly valves.
The thermostat 60 comprises a pin 98 engaged in a slot 99 of the lever 100. This lever is connected, by the arm 101 and the rod 1029 to the diaphragm 63, and with the lever 65 by the rod 103 which can slide in a pin 104. of the lever 65, and provided with a stop ring or collar 105 so that movement in one direction of the rod 103 actuates
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lever 65, but movement in the other direction does not operate this lever. The lever 100 is also connected to the lever 52 of the throttling valve d: 9 by the rod 106, and it comprises an arm 107 on which bears an adjustable stop screw, 108, forming a fulcrum or pivot point for the valve. lever 100.
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As illustrated by Fig. 5, the action of the throttle and butterfly valves can be controlled by the pressure of the intake manifold using the diaphragm 63, and by the pressure of the engine (preferably by an engine pressure). taking or sample, at a determined time of this pressure) with the aid of the diaphragm 109 which, by the conduit llo, is' directly connected to the cylinder, and by the member or plunger 111 is connected to the lever 112 pivoted at 113, lever to which the diaphragm 63 is also connected by the or-
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gane or plunger 114o The arm 112, using the rod 115 and the ring or collar 116, positively actuates the lever 52 of the choke valve ,, and.,
by cam 83 and rod 84, actuate butterfly valve 66, and by means of ring or collar 117 and spring 118, resiliently actuate lever 52 in the other direction. On the rod 115 are mounted collars or stop rings 119 and 120, which coact with the thermostat 121 bolted to the intake manifold 61.
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Referring to Figure 7, it can be seen that means are provided to polish actuate arm 62 by the combination of pressure from the tube.
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intake bulb9 using diaphragm 639 and pressure from the exhaust manifold. at 1'ai.de the diaphragm 53.9 these diaphragms being connected to the lever 121 articulated with pivot at 1 respectively by the members or plungers 114 and 123, and the diaphragm 63a being connected to the exhaust manifold by the tube 124.
The lever 121 is connected to the arm 62 by the rod 125, the lever
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126 rotated in 127, and rod 128.
Referring to figo. he is. planned to check the exhaust gas clogging around the intake manifold by a valve.
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butterfly 129 fixed to a shaft 130p and actuated by a lever 131a This valve 129 is normally kept closed by a stop ring or collar 132 of the rod 133 connected to the arm 62, and it is opened by the spring 134 when the arm 62 moves in the direction of the needles of a shown Its opening can be prevented by the thermostat 135 cooperating with a
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series of notches 136 of lever 1319 the thermostat 135 being in state d.9 to prevent opening when the manifold of the heater device 137 is cold,
and occupying an open position as shown? when the sealant 137 is hot By modifying the positional relation of the valve 129 and of the arm 131, and by reversing Inaction of the thermostat 1359 one maintains a
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opening position of the manifold diaphragm of the heater device with an open butterfly valve, and vice versa. Similar results can be obtained by eliminating thermostat 135 and connecting rod 133 to lever 55, or arm 131 can be connected to both arm 62 and arm 55.
As shown in figure 12, a stopper can be actuated to prevent, when the engine is cold, the opening of the throttle 66 by a valve.
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thermostat 138 bolted to the intake manifold 610 The pivoted arm 139 and rod 140 controlled in their movement by the thermostat prevent cover of throttle 66 when the engine is cold, but allows opening of the throttle 66 when the engine is hot
In figure 8 a manual control is provided to replace the automatic control by thermostat, by connecting the lever 59 to the lever arm 141.
The position of the arm 59 is elastically controlled
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by the push-button 142 of 1 etr Pm7 tê of the rod 143, the cells or stop rings 144 and 145 of the said rod;., and the springs 146 and 1470
In Figures 9 and 10 there is shown in detail a fan or damper for the thermostat 60. The latter is enclosed in a housing 148 whose ends are pierced with holes 149. At the pivot rod 1509 to which the thermostat 60 is fixed and which is rotated by the latter, are fixed flaps 151 and 152, also provided with holes 153 in such a way that when the thermostat heats up and makes
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turning the rod 150l the holes 153 are brought into juxtaposition with the holes 149 of the housing 148.
Ventilation and heat transfer are therefore permitted, When the thermostat 60 is cold the holes 153 and 149 do not coincide; consequently closing the housing 148 to the outside air and allowing the minimum heat transmission.
Describing the operation of the devices shown, and considering first the control by the pressure of the intake manifold and by a single thermostat actuated by the temperature of the mixture, as shown in figure 1, with the engine stopped and cold. thermostat 60 is fully contracted and arm 59 occupies the position shown; pressure
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in the adm.ssion tube is the atmospheric pressureg and the spring 77, by the rod 64, maintains the arm 62 in the position shown, so that the stop 74 allows the spring 53 to move the lever 55 in the position illustrated and therefore, by the rod 54 and the lever 52, to close
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the throttle valve 51.
In this position, the arm 62 also partially opens the throttle 66, beyond the normal idle position, by the collar or ring 69, the rod 67 and the lever 659 against the throttle. tension of the spring 70, which constantly tends to close the throttle but is less powerful than the spring 770 Consequently, the motor is
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completely throttled atle throttle partially open providing the correct conditions for starting If the engine, although stopped is hot, the thermostat 60 will have expanded, thus moving the arm 59 in the opposite direction to that of watch hands and preventing by the jaw 58 ,
the lever 59 to take a position for which the throttling is complete the control of the throttle by the vacuum and the throttle being thereby modified by the temperature of the engine while the latter is stopped, or not running.
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L p operator? now start the engine. Immediately after ignition of the engine begins, a vacuum or vacuum is created in the inlet manifold, and this vacuum or vacuum acting on the diaphragm 63 moves the arm 62, through the rod 64, in a clockwise direction. , against the pressure of the spring 77. This modification in the position of the stopper 74 causes the finger 75 to turn the lever 55 in the direction of the needle.
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clockwise and consequently opens the throttle valve 51 against the pressure of the spring 53. The movement of the arm 62 also allows the spring 70 to close the butterfly 66 to the vicinity of. the normal idle position.
With the engine cold ,, and the arm 59 in the position shown, the degree of throttling at no-load or idle speed,
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completely depends on vacuum or depression. When the engine heats up, and therefore the arm 59 turns counterclockwise, the position of the arm 55, and therefore the degree of throttling can be limited either by the finger 75 coming to bear against the stop 74, or by the jaw 58 abutting against the arm 59. Consequently the degree of throttling is controlled either by the vacuum or by the temperature, or by both. When heated, the arm 59 coming to bear against the jaw 58, keeps the throttle valve 51 completely open.
The face of the jaw 58 is of such conformation that when the lever 55 has moved clockwise in the position of total absence of constriction it forms a concentric arc in the center of the arm 59 , so that an additional movement of the thermostat is
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allowed when it heats up while the arm 59 still positively maintains the lever 55 in the position of total absence of throttling.
As a result, all the ideal conditions for idling or idling are achieved.
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sée n / a Assuming the engine is idling cold and 1. "operator wishes to run it or run it, he will control the speed in the usual way by opening the throttle 66s by the pedal 71, the spring 733a being stronger than the spring 70, and rod 67, sliding into the ankle 689
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allowing the free opening of the butterfly relative to the arm 62.
The opening of the throttle tends to bring the valve 51 into a position of less constriction, by the rod 79 and the spring 80, but since the spring 80 is weaker than the spring 53, the full effect is not reached before the spring 80 is not completely compressed the continuation of the movement
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of the throttle tending to reduce or eliminate the throttle.
This tendency to reduce throttling is, however, counteracted by stopper 57 coming to bear against arm 59 when the engine is cold or cooling. engine temperature degree, and full throttle opening is also prevented under similar conditions,
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However, when the engine is hot, the arm 59 has moved in such a way that the jaw 57 cannot come up against it, and are then allowed 1-total absence of throttling as well as full or-
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butterfly verture "
If the mixture became too lean, backfire would occur through the carburetor, increasing the pressure against the diaphragm 63.
This pressure acting in conjunction with spring 77 will move arm 62 counterclockwise, altering the position of stopper 74, and allowing complete throttling by spring 53.
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If the mixture becomes too rich and the engine begins to "race" the operator can reduce the throttle by fully opening the throttle 66, in which case the spring 80 will be fully compressed and the rod 79 will open the throttle valve. 51, or it can reduce the throttle by closing the butterfly completely o This immediately increases the vacuum or
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depression of the tubing dacm.ss3on and ;, by Inaction on the diaphragm 63, will turn the arm 62 clockwise while the stop 74, striking the finger 75, will move the lever 55 in the direction of clockwise and thus, will open the throttle valve 51, -
Stalling is prevented in all conditions. We will assume the mo-
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tor running empty.
Immediately as it begins to slow down until it approaches stop the pressure decreases in the inlet tubing This allows the spring 77 to overcome the resistance of the diaphragm 63 and to move the arm 62 counterclockwise. d9une watch, and consequently, by 19 axis or pin 68 and the ring or collar 69 of the rod 67, to positively move the lever 65 to open the butterfly 66 = The movement of the arm 62, in the opposite direction to that of the needles of a watch, pull the stopper 74 away from the finger 75, and if the engine is cold or cools down so that the arm 59 does not restrict the movement of the lever 55, the engine is also partially throttled
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As a result, stalling is prevented by 1901rl / 'erture du.
throttle only when the engine is hot, and by opening the throttle and partial throttle when the engine is cold or cooling.
When the vehicle drives the engine at a speed greater than that provided by the opening of the throttle, an increase in vacuum or
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depression is generated in the intake manifold "The action on the diaphragm 63 moves the arm 62 clockwise, and through the stop 74 coming to bear against the finger 75, positively rotates the arm 55 to open the throttle valve and deplete 'it mixed
As previously mentioned, the ideal method of temperature control is that using both the temperature of the mixture and that
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of skin. circulations To achieve this, a thermostat 92 is provided (see fig. 2) mounted on the water jacket 93 and therefore sensitive to the temperature of the water.
This thermostat comprises an arm 94 connected., By the rod 959 to the lever 96 attached to the thermostat 60. As the inaction of the thermostat 92 is slower, both for heating and for cooling ;, than that of the thermostat
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60, rod 95 is provided with a slot 95a which allows free movement of thermostat 60 upon initiation of heating and cooling but provides the desirable retarding effect of thermostat 92 when the engine is either warming up or cooling down.
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Describing the action of the bypass of the collector shown freezes z9, the thermostat 60 is connected directly to the arm 55, so that the expansion of the thermostat tends to,
open the throttle valve and the contraction of the thermostat tends to close The diaphragm 63 is connected
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to the arm b29 which rotates freely on the means of the thermostat 60, and comprises a stop 19 in such a way that inaction of the vacuum or depression on the diaphragm 63 tends to reduce or eliminate the throttle of the carburetor.
Exhaust gases from the engine enter the heater manifold 137 through lumen 137a and exit through lumen 137b and when valve 129 is closed, pass through as indicated by
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the arrow, around the intake manifold, while, when the valve 129 is open, they exit directly through the light 137b, The valve 129 which is attached to the axis 130 tends to s9o..awlr under Inaction of the spring 134 attached to an arm of the lever 1319 but it is retained, against 1 openings by the ring or collar 132 of the rod 133 when the motor is stopped the spring 77 then maintaining the arm 62 in the re- position. presented.
When it is kept closed in this position, with the heater cold, the valve 129 is kept locked by the thermostat 125 coming to bear against the notches 136 of the arm 131. By providing a se-
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The degree to which the valve is kept closed can be controlled by heat from the manifold. When the engine starts, the vacuum or negative pressure acting on the diaphragm 63 rotates the arm 62 to move the collar or ring 132 away from the lever 131, thus allowing the temperature of the manifold 137 to control the coverage of the valve 129 The elastic thermos stat 135 allows the spring 134 to fully open the valve when the manifold is hot.
Therefore, the degree of heating by the exhaust gas is controlled by the temperature of the exhaust manifold.
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and the pressure of the intake manifold.
Control by the combination of engine pressure, intake manifold pressure and intake manifold temperature
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mission, is illustrated flgo 5 in which diaphragm 63 is actuated by pressure from the intake manifold, 9 diaphragm 100 is actuated by engine pressure, and thermostat 121 (temperature) controls the degree to which these diaphragms can control the throttle. The stop - 120 of the rod 115 comes to bear against the thermostat 121 when the latter is cold and prevents the throttling valve from fully opening. in this condition. The stop 119 comes to bear against the thermostat 121 when the latter is hot and prevents the closing of the choke valve in this condition.
The degree to which the temperature controls :,
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by the thermostat 121, the position of the throttling valve can be modified by providing stops 120 and 119 provided with a series of notches, coinciding with the various positions of the thermostat 121 when it is heated.
Control by combining the pressure of the tubing
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intake, exhaust manifold pressure, .ent8 and intake manifold temperature is shown in Figure 7S in which diaphragm 63 is actuated by intake manifold pressure. the diaphragm 63a by the pressure of the exhaust manifold. 9 and the combination of the effects of-these-pressures-is-transmitted to the lever 62, by the lever 121, the rod 3.25a the lever 126, and the rod 128, the the action of the thermostat 60 being the same as previously described in relation to FIG. 1.
The combination of manual and pressure control of the tube
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intake bulure is shown in fig "8" On start-up, with a cold engine 1? Operator pulls the push-button 142 thus moving elastically
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the lever 141.9 and bringing the arm 59 to the same position as that in which it would be brought by a cold thermostat as described in relation to figure 1.
59 Arm actions and diaphragms, butterfly valve., Van-
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do èJ. strangely, etc ,. are the same as those described in relation to FIG. the only difference being that the position of the arm 59 is changed by the operator instead of by the heat of the intake manifold by Inaction of the thermostat 60. By providing the push button 142 removed by hand and including a delayed re-entry, we can approximately achieve or reproduce Inaction of the thermostatic control.
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It emerges from the foregoing that thanks to the invention the combined effect of the pressure of the intake manifold and the temperature of the mixture controlling Inaction of the throttle valve, the butterfly valve and the throttle valve. manifold-heater, does not provide proper mixing under all operating conditions, but eliminates some
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number of ancillary devices (such as a mechanism for fuel charge for the duration of acceleration) currently required in carburetors, including ;, manual throttle, thermostatically actuated heater valve, ancillary devices startup, etc ...
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.