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MOTEUR ELECTRIQUE DE DEMARRAGE POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNEo
Dans la construction de moteurs de lancement électriques, dits dé- marreurs, pour moteurs à combustion interne, on vise principalement à réali- ser un engrènement parfait et efficace entre le pignon d'attaque du démar- reur et la couronne dentée du volant, ainsi qu'à limiter - faute de pouvoir l'éviter complètement - la destruction prématurée des contacts de commande, dans une mesure permettant d'assurer autant que possible un service prolongé et exempt de perturbationso Dans les moteurs à combustion interne destinés aux véhicules à moteur, on se trouve encore limité par le manque d'espace, en rai- son de l'agencement compact, ce qui oblige le constructeur de réserver un em- placement minimum aux différents organes de contact.
L'expérience a démontré qu'un engrènement parfait et sûr du pi- gnon d'attaque avec la couronne du volant, sans détérioration des dents, peut être réalisé lorsque, dans la première phase de la mise en marche du dé- marreur, le pignon d'attaque est entraîné en arrière avec une faible vitesse de rotation et un couple peu élevé, cela jusqu'à l'entrée en prise. C'est alors seulement, c'est-à-dire au cours de la phase principale du démarrage, que le démarreur développe le couple total, dans le sens de rotation requis.
L'usure des contacts est évitée par un abaissement momentané de l'inductance de l'enroulement inducteur à l'instant de la coupure du courant de service, ce qui réduit dans une grande mesure la formation d'étincelles.
L'invention est relative à un démarreur électrique pour moteurs à combustion interne, comportant un enroulement inducteur principal et un enrou- lement inducteur auxiliaire ou d'appoint pouvant être excité dans un sens va- riable, ainsi qu'un contacteur électromagnétique à courant principal interca- lé dans le circuit de l'enroulement inducteur principal, cette invention étant caractérisée par la prévision, dans le circuit de l'enroulement inducteur au- xiliaire, d'un inverseur sous l'action duquel ce dernier enroulement remplit successivement, lors de l'utilisation du démarreur, trois fonctions différen- tes qui consistent en ce que, dans une phase initiale du fonctionnement du dé- marreur, l'enroulement inducteur auxiliaire est excité par la source de cou- rant dans un sens opposé à celui qui correspond au service normal,
en ce que
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l'enroulement inducteur auxiliaire est branché ensuite, pendant la phase de service normale en parallèle avec l'enroulement inducteur principal et en- gendre un champ auxiliaire et en ce que, finalement, lors de la coupure du courant de service, cet enroulement auxiliaire se court-circuite sur lui- même.
Le dessin annexé est une vue schématique d'un exemple d'exécu- tion de l'invention.,
1 désigne les contours du démarreur, dont l'induit 2 présente un alésage longitudinal dans lequel est logé un arbre coulissant 3 sur l'ex- trémité duquel est calé le pignon d'attaque 4, le tout comme il est connu en soio Le coulissement de l'arbre 3 portant le pignon d'attaque 4 est assuré au moyen du noyau 5, à excitation électromagnétique, de la bobine du contac- teur électromagnétique 6, par l'entremise d'un poussoir 7.
Le courant de service du démarreur est fourni par une batterie 8 dont un pôle E' est dans ce cas mis à la masse, de sorte que le fonctionne- ment est conforme au système à un seul conducteuro Toutefois, l'emploi éven- tuel d'un conducteur de retour isolé ne modifie en rien le principe de l'in- ventiono
Le conducteur d'alimentation de la bobine de commande 9 passe par les contacts d'un disjoncteur à relais 11 pouvant être enclenché et déclen- ché à l'aide d'un interrupteur de commande 12.
Le démarreur comprend un enroulement inducteur principal 13 et un enroulement inducteur auxiliaire 14. Ce dernier est relié à un inverseur ou commutateur de telle façon que pendant le fonctionnement du démarreur, il remplit successivement trois fonctions différentes, à savoir :
1) Dans la phase initiale du fonctionnement, l'enroulement auxi- liaire 14 est parcouru par le courant dans un sens opposé au sens normal et engendre un champ de faible intensité qui détermine une rotation en sens in- verse de l'induit 2 et du pignon d'attaque 4, avec une vitesse de rotation réduite et un copple peu élevé, ce pignon étant en même temps projeté contre la couronne dentée du volant du moteur à combustion interne.
2) Au moment où les dents du pignon d'attaque se trouvent en re- gard des creux correspondants entre les dents de la couronne du volant, ce qui est suivi de l'entrée en prise, le courant change de direction dans l'en- roulement inducteur auxiliaire, de sorte que ce dernier fonctionne en paral- lèle avec l'enroulement inducteur principal pendant la phase de fonctionne- ment qui s'établit à ce momento
3) Lors de l'ouverture du contacteur à courant principal, l'en- roulement inducteur auxiliaire se court-circuite sur lui-même et exerce ain- si une action modératrice sur la formation d'étincelles de coupure aux con- tacts du contacteur à courant principal.
Ces trois fonctions sont remplies grâce à la coopération du con- tacteur à courant principal 6 avec un inverseur 15 actionné mécaniquement et commandé automatiquement par ce contacteuro Ce dernier est muni à cet effet d'un doigt de pression 16 solidaire du noyau 5 de sa bobine de commande et dont l'extrémité libre vient s'appliquer contre l'extrémité prolongée de la tige de guidage 17 de l'inverseur lors de l'attraction du noyau 5.
Afin que l'inverseur 15 puisse interrompre le courant de l'enroulement inducteur auxi- liaire 14 avec certitude avant que le contacteur 6 n'établisse le courant principal, le trajet de ce disjoncteur est approximativement double de celui que le doigt 16 est appelé à parcourir jusqu'à l'extrémité de la tige de gui- dage 17.Le pont de contact de l'inverseur 15 est monté librement sur l'ex- trémité, voisine de ce pont, de la tige 17 et est sollicité par un ressort de pression 18 contre un épaulement de cette tigeo Grâce à cette disposition, le ressort de pression 18 est comprimé lorsque le contacteur 6 a refoulé l'in- verseur 15, au moyen de son doigt de pression 16, jusque dans sa deuxième po- sition, dans laquelle les contacts L et M sont ouverts et les contacts X et V sont ferméso Ceci a à son tour pour effet que, lors de l'ouverture du con- tacteur 6,
l'inverseur demeure encore dans sa deuxième position de commande
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jusqu'à la détente du ressort de pression 18, de sorte que la liaison élec- trique entre les contacts X et V ne peut pas être interrompue avant l'ouver- ture du contacteur 60 Le démarreur fonctionne alors comme suit:
A la suite de l'actionnement de 1?interrupteur de commande 12, le courant de la batterie 8 parcourt le circuit A-B-C-D-D'-G-E-, avec re- tour à 1?autre borne E' de la batterie, d'où excitation de la bobine 10 du disjoncteur à relais 11 et court-circuitage des contacts H-Ko Le courant par- court désormais aussi le circuit A-F-H-K-L-M-N-N'-P-R-G-E, en excitant l'en- roulement inducteur auxiliaire 14 dans le sens opposé à celui du fonctionne- ment normal, de sorte que l'induit 2 et le pignon d'attaque 4 tournent en sens inverse et à faible vitesseo
Simultanément,un courant s'écoule depuis la borne K par un cir- cuit I-I'-G-E, parallèle au circuit précité et qui excite la bobine 9 du contacteur principal 60 Le noyau 5 est attiré et exerce, par l'entremise du poussoir 7, une pression axiale sur la tige 3,
ce qui a pour effet de refou- ler le pignon 4 contre la couronne dentée, non représentée dans le dessin, du volant du moteur à combustion interne., Aussi longtemps que les dents du pi- gnon 4 ne trouvent pas les creux correspondant de la denture de cette cou- ronne, pour entrer en prise avec celle-ci, le contacteur 6 ne peut pas fermer le circuit du courant principalo Toutefois, dès que 1-'engrènement se produit grâce à la rotation initiale en sens inverse du pignon d'attaque, ce qui né- cessite le plus souvent une fraction de seconde seulement, il en résulte les phénomènes ci-après:
Le contacteur 6 est attiré à fonde Toutefois, avant qu'il n'attei- gne ses contacts complémentaires S et T et ne court-circuite ceux-ci, le doigt de pression 16 de ce contacteur aura écarté l'inverseur 15 des contacts L-M et interrompu le courant qui parcourt l'enroulement inducteur auxiliaire 14 de N à N'. Aussitôt après, l'inverseur réunit les deux plots opposés V -X, après quoi le contacteur à courant principal 6 relie les deux plots S - T.
A ce moment, les deux enroulements inducteurs 13, 14 et l'induit 2 sont tous alimentés en courant, l'enroulement inducteur principal 13 étant situé dans le circuit A-F-S-T-U-U'-P-R-G-E, tandis que l'enroulement inducteur auxiliaire 14 est intercalé dans le circuit P-N'-N-V-X-G-E, parallèle au précédent, les deux enroulements inducteurs étant désormais parcourus par un courant de mê- me senso Ceci représente l'état de fonctionnement normal du démarreur, état qui subsiste jusqu'à ce que le moteur à combustion interne démarre et com- mence à tournero
Le conducteur relâche ensuite l'interrupteur de commande 12, de sorte que les bobines 10 et 9 sont mises hors courant et que le contacteur 6 interrompt le courant principalo En l'absence de mesures de sécurité spé- ciales, les étincelles de coupure aux plots S et T du contacteur,
dues aux chocs inductifs qui se produisent dans la bobine excitatrice 13, auraient pour effet une forte usure de ces plots, ce qui réduirait très notablement la durée utile de ceux-cio Ceci est évitée grâce au fait que, tant que le contacteur à courant principal 6 n'a pas été déclenché, l'inverseur 15 de- meure fermé; c'est-à-dire dans la position dans laquelle les plots V - X sont reliés, position qui a pour effet que l'enroulement inducteur auxiliai- re 14 est hors courant et court-circuité sur lui-même, à savoir par G-R-P- N'-N-V-X-G.
En raison du couplage magnétique entre l'enroulement auxiliaire inducteur court-circuité 14, et 1?enroulement inducteur principal 13, l'in- ductance de l'enroulement principal 13 est très notablement réduite pendant cette phase de fonctionnement, ce qui réduit au minimum la formation d'é- tincelles aux plots S et To
Afin d'assurer un fonctionnement et une coopération efficaces de tous les organes précités et pour simplifier et faciliter l'installation du démarreur sur un moteur à combustion interne, les organes de contact décrits ci-dessus sont agencés dans un espace clos de ce démarreur.
Il est indispensable à cet effet que le diamètre du boîtier qui entoure ces orga- nes ne soit pas supérieur à celui de l'enveloppe du démarreuro L'interrup- teur de commande 12 est installé en dehors de l'enveloppe en un endroit si-
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tué à portée du conducteur.
REVENDICATIONS.
1) Démarreur électrique pour moteurs à combustion interne, com- portant un enroulement inducteur principal et un enroulement inducteur auxi- liaire pouvant être excité dans deux sens différents, ainsi qu'un contacteur électro-magnétique à courant principal, intercalé dans le circuit de l'en- roulement inducteur principal, caractérisé par la prévision dans le circuit de l'enroulement inducteur auxiliaire, d'un inverseur sous l'action duquel ce dernier enroulement remplit successivement, lors de l'utilisation du dé- marreur trois fonctions différentes qui consistent en ce que, dans un stade initial du fonctionnement du démarreur, l'enroulement inducteur auxiliaire est excité par la source de courant dans un sens opposé à celui qui corres- pond au service normal, en ce que l'enroulement inducteur auxiliaire est en- suite branché, dans la phase de service normal,
en parallèle avec l'enroule- ment inducteur principal, de façon à engendrer un champ auxiliaire et en ce que, finalement, lors de la coupure du courant de service de l'enroulement principale cet enroulement auxiliaire forme un enroulement en court-circuit fermé sur lui-même.