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La présente invention se rapporte aux dispositifs de dosage d'alimentation de combustible d'un groupe moteur propulseur du type comprenant un compresseur, alimentant d'air une ou plusieurs chambres de combustion dans lesquelles le combustible est brûlée les produits de combustion de ces chambres s'écoulant vers et agissant sur une turbine dont le rotor entraîne le rotor d'un compresseur et entraîne également une hélice, dont le pas des pales peut être automatiquement règle par un régulateur de manière à commander la vitesse du moteur;
l'invention a pour objet un perfec- tionnement ou une modification aux dispositif s. du type décrit plus' haut et du genre comprenant en combinaison un orifice calibre dont
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les dimensions dans deux sens perpendiculaires sont déterminées par deux organes de l'orifice calibré capables de se déplacer l'un par rapport à l'autre, une pompe débitant du combustible d'un réservoir à cet orifice calibré et entraînée par le moteur, un dispositif servant à déplacer et régler par rapport à l'orifice calibré un des organes de cet orifice qui en détermine les dimen- sions, les déplacements de cet organe (appelé ci-après valve thermo- sensible de l'orifice calibré) étant commandés, par un organe thermo-sensible,
suivant la température régnant à l'admission ou en un point choisi du compresseur du groupe moteur (appelé ci-après température d'entrée du compresseur), un organe de commande principal disposé de manière à déplacer simultanément le second des deux organes de l'orifice calibré (appelé ci-après organe commandé manuellement de l'orifice calibré) et à commander le réglage du régulateur de l'hélice et par conséquent la vitesse du moteur,de sorte que à chaque réglage de l'organe commandé @ manuellement de l'orifice calibré correspond un réglage prédéterminé de la vitesse, un organe sensible à la pression disposé de manière à être soumis àla pression d'air à l'entrée ou en un point du compresseur du groupe moteur (appelée ci-après pressions'entrée du compresseur),
et un dispositif à l'aide duquel l'organe sensible à la pression commande la chute de'pression d'un côté à l'autre de l'orifice calibré. Une forme de réalisation d'un tel appareil est décrite dans le brevet anglais n 625.055 et la présente invention . s'applique particulièrement, mais non exclusivement aux appareils faisant l'objet de ce brevet.
Pour la facilité, les rotors de la turbine et du compres- seur, qui sont en général directement reliés entre eux; seront considérés comme le rotor, tandis que la vitesse de rotation du rotor d'un groupe moteur du genre décrit sera dénommée vitesse du moteur .
Dans un dispositif du genre décrit pour doser l'alimen-
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tation de combustible d'un groupe moteur du type décrit, le mécanisme par lequel l'organe commande manuellement de l'orifice calibré et le régulateur de l'hélice sont commandés est tel que, tant que régnent au niveau de la mer ou à n'importe quelle altitude les conditions dites I.C.A.N., le groupe moteur fonctionnera approximativement suivant sa "courbe de fonctionnement , c'est-à- dire la courbe théorique, rattachant l'écoulement massique d'air du groupe moteur au taux de compression du compresseur,
qui a été trouvée par calculs et essais comme donnant en substance une efficacité maximum tout en maintenant les conditions de service suffisamment éloignées de la'bourbe de surcharge" de manière à assurer qu'il ne se produira pas de conditions de surcharge à la suite d'écarts de la "courbe de fonctionnement" auxquels il faut inévitablement s'attendre en service réel.
Avec les dispositifs existants du genre décrit, alors, @ qu'il est prévu un mécanisme de commande sensible aux conditions atmosphériques tel que, tant que règnent les conditions I.C.A.N., le groupe moteur suivra sa "courbe de fonctionnement" dans des limites raisonnables, en pratique, il peut y avoir des écarts notables des conditions I. C.A.N., avec ce résultat qu'il était nécessaire d'établir la courbe de fonctionnement suivant une ligne sensiblement écartée de la courbe de surcharge afin d'assurer qu'il ne se produise pas de surcharge quand le groupe moteur rencontre des conditions qui s'éloignent des conditions I.C.A.N., à un degré maximum qui peut être prévu.
Le but de la présente invention est de procurer un dispositif du genre décrit à l'aide duquel le fonctionnement du groupe moteur soit mieux commandé de manière que le groupe puisse fonctionner avec une efficacité maximum sous toutes les conditions de service,'sans risques de surcharge et de donner au pilote plus de l'appareil d'aviation dans lequel est monté le groupe moteur de liberté dans le maniement de l'organe de commande principal du
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moteur qu'il n'a eu jusqu'à présent.
Suivant la présente invention, l'écoulement de combustible pour n'importe quel réglage de l'organe de commande principal d'un dispositif du genre décrit est automatiquement corrigé, linéairement ou comme requis par le groupe moteur considéré, par l'organe sensi- ble à la pression suivant les changements de pression d'entrée du compresseur et est aussi corrigé automatiquement pour les écarts de la température de base d'entrée du compresseur, sur une base de pourcentage, par l'organe thermo-sensible de façon telle que la température à l'entrée de la turbine pour une vitesse quelconque donnée du moteur comprise dans la gamme de marche normale, est maintenue en substance constante peu importe les changements d'alti- tude,
la vitesse d'avancement.et le? conditions ambiantes* Chaque position de l'organe de commande principal répond ainsi à un nom- bre de tours/minute et une température d'entrée de la turbine de manière que le moteur fonctionne suivant sa courbe de fonctionnement malgré les écarts des conditions I.C.A.N.
Il est donc possible pour la "courbe de fonctionnement" d'être telle qu'en tous points elle soit rapprochée de la courbe de surcharge puisque lesrisaues d'écarts de la courbe de fonctionne- ment amenant la surcharge du groupe moteur sont en substance écar- tés.
Suivant une forme préférée du dispositif suivant'l'inven- tion, tandis que l'organe de commande prineipal commande le débit de combustible en déplaçant l'organe commandé manuellement de l'orifice calibré et est relié (de préférence par des tringles compensées pour les écarts de température) à la commande du régulateur de l'hélice, le dispositif d'alimentation de- . combustible est automatiquement réglé par les organes sensible à la pression et thermo-sensible pour 'les changements de température et de pres- sion à l'entrée du compresseur de manière que: .
(a) dans les conditions de service idéales, telles que les conditions statiques I.C.A.N. au niveau de la mer, l'écoulement
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de base Q- de combustible soit changé pour des nombres de tours mo- teur par minute choisis, tandis que (b) à un nombre de tours par minute donné et à une température d'entrée du compresseur donnée, l'écoulement de combustible soit automatiquement changé avec les changements de pression d'entrée du compresseur de manière que l'écoulement de combustible Q2 s'approche de Qi¯T¯, où PT = la pression d'entrée Pd du compresseur en livres par pouce carré absolue et Pd = la pression idéale, par exemple 14,7 livres par pouce carré.
(c) en même temps, à n'importe quel nombre donné de tours moteur par minute et une pression d'entrée du compresseur PT, l'écoulement de combustible soit automatiquement changé pour des écarts de la température idéale à l'entrée du compresseur, sur une base de pourcentage, de manière que l'écoulemen-t de combustible
Q3 ainsi corrigé soit égalà Q2 X (1 + K¯T) où A Test l'écart de température de la température idéale à l'entrée du compresseur, c'est-à-dire "Température idéale - T" ( par exemple 288 - T ) où T = la température d'entrée du compresseur multipliée par une valeur K, qui peut être une constante ou peut varier suivant une loi prédéterminée selon les conditions de service telles que la pression engendrée ou la vitesse du moteur.
Ainsi, quand on se réfère aux changements d-* écoulement de combustible suivant les changements de température d'entrée du compresseur, sur une base de pourcentage, il faut comprendre des changements d'écoulement d'un pourcentage prédéterminé pour un écart prédéterminé d'une température idéale quoique le pourcentage puisse lui-même être changé automatiquement par des changements d'une autre condition de service telle que la vitesse du moteur.
De plus, des commandes d'accélération et de décélération sont aussi prévues, de préférence.
Ainsi, si le taux d'accroissement de puissance du moteur pour des accroissements de vitesse du moteur sur la couche normale
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de fonctionnement est plus grand que le taux d'accroissement d* ab- sorption de puissance pour des accroissement.?, de vitesse d'une hélice à pas fixe, chaque accroissement de vitesse du moteur deman- de une augmentation du pas de l'hélice pour absorber l'accroisse- ment disproportionné de puissance au réglage du combustible correspondant à la vitesse plus élevée du moteur. La première répercussion sur le régulateur, d'un déplacement de l'organe principal de commande pour augmenter la vitesse du moteur serait normalement une réduction du pas de l'hélice commandée par le régulateur.
Inversement, Quand l'organe principal de commande est déplacé en vue de réduire la vitesse du moteur, la première réper- cussion sur le régulateur serait de lui faire augmenteras pas de l'hélice tandis que ce qu'il faudrait c'est une réduction' du pas pour compenser la diminution disproportionnée de puissance.
Suivant un autre aspect de la présente invention, un mécanisme servo-moteur à déclenchement retardé commande le taux de réglage du régulateur quand l'organe principal de commandées! déplacé, de manière que le réglage du régulateur pour chaque dépla- cement de l'organe principal de commande soit retardé par rapport au réglage .de l'alimentation de combustible, suffisamment pour que le réglage initial du pas de l'hélice ne se fasse pas dans le mauvais sens.
Le mécanisme servo-moteur à déclenchement retardé comprend de préférence des commandes indépendantes respectivement pour les --conditions existant quand l'organe principal de commande est déplacé pour augmenter la vitesse du moteur et quand il est déplacé pour réduire la vitesse du moteur, ces commandes étant indépendantes de et non influencées par le taux de dépècement de l'organe principal de commande.
Suivant une disposition préférée, le retard donné au réglage du régulateur pour un déplacement de l'organe de commande principal visant à augmenter la vitesse du moteur est une fonction de la vitesse choisie par le pilote et. de la ession statique totale présente à l'admission du groupe moteur
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tandis que le retard donné au réglage du régulateur pour un déplacement de l'organe de commande principal pour réduire la vitesse du moteur est une fonction de la. pression statique totale présente à l'admission seulement. @
Suivant d'autres particularités de l'invention, le dispo- sitif peut comporter les dispositifs de sécurité suiva.nts: (a) un dispositif sensible à la vitesse, entrant en action pour réduire ou couper l'alimentation de combustible si le moteur s'emballe.
(b) un dispositif qui entre en action pour réduire ou couper l'alimentation de combustible si le couple transmis par l'arbre d'hélice dépasse une valeur prédéterminée.
(c) un dispositif qui met automatiquement l'hélice en drapeau ou provoque une augmentation automatique du pas de l'hélice si l'arbre d'hélice transmet un couple négatif ou un faible couple positif.
(d) une commande réglable qui réduit l'alimentation de combustible si à une vitesse quelconque choisie la température à l'entrée de la turbine dépassed 'une valeur donnée la température estimée comme température maximum appropriée à cette vitesse.
D'autres commandes qui peuvent être incorporées au disposi. tif suivant .1'invention sont : -1) une super-commande permettant de régler le régulateur de manière à donner au moteur une vitesse élevée au maximum indé- pendamment du déplacement de l'organe de commande principal, par exemple comme secours en cas d'atterrissage manqué.
2). un dispositif de réglage à l'aide duquel le réglage de base de l'orifice calibré peut être changé de façon appropriée pour convenir à l'alimentation d'air réduite de la ou des chambres de combustion si de l'air du compresseur est utilisé pour pressuriser la cabine, pour le conditionnement d'a.ir ou à d'autres fins.
3) une valve à l'aide de laquelle le combustible du moteur.peut être coupé et le combustible restant dans les conduites
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menant aux brûleurs petit être vidargé
Si le groupe moteur auauel s'applique le dispositif comprend des auber directrices d'admission réglables de Manière à changer leur orientation aux vitesses faibles du moteur pour laisser s'écouler de plus grandes quantités de combustible due celles qui pourraient être fournies sans surcharge avec des aubes directrices dans leur position de réglage normal, ces aubes direc- trices peuvent être disposées de manière à être sensibles aux vitesses du moteur de manière à se déplacer automatiquement vers la position de réglage normal et se placer dans cette position quand la vitesse augmente.
Le dispositif suivant la. présente invention peut prendre des formes très différentes ; une de ses formes de réalisation est représentée schématiquement sur les dessins annexés.
Le dispositif représenté sur les dessins comprend une pompe à débit variable 1 de type connu entraînée par le moteur et dont le débit est commandé par une tige 2 agissant sur un bascu- leur 3 de la pompe et relié au piston 4 d'un dispositif .servo- moteur hydraulique 5 de, façon connue.
La pompe 1 aspire du combustible par une conduite d'admis- sion 6 dans laquelle un filtre est intercalé.,. et le débite dans une conduite d'alimentation 8, puis en passant par une valve de pres- sion 9 dans le carter d'un dispositif de calibrage d'orifice 10.
L'orifice calibré 11 du dispositif 10 est formé par la coopération d'une fente triangulaire pratiquée dans une chemise extérieure 12 et les extrémités adjacentes des fourreaux 13 et 14. Le combustible, qui passe de l'intérieur du carter dans le fourreau 13 pour en ressortir par l'intervalle entre les extrémités des fourreaux 13 et 14 et les bords de la fente 11:
, passe par une conduite 15 pour aller aux brûleurs de la chambre ou des chambres de combustion du groupe moteur (non représenté).- Le fourreau 13 est commandé par l'intermédiaire d'une tige 16 et d'un levier 17 par un servo- mateur 18 dont la valve est manoeuvrée par un dispositif thermo-
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sensible 19, dont le réservoir 20 est situé dans l'entrée,du compresseur du groupe moteur, de façon telle que le déplacement du fourreau 13 fasse varier sur une base de pourcentage la quantité de combustible passant par l'orifice calibré ou fente 11 quel que soit le réglage de l'orifice 11. La chemise 12 du dispositif de calibrage d'orifice est manoeuvrée par un levier 21 monté sur un axe 22 commandé par un levier 23, ou organe de commande princi- pal du dispositif.
Le fourreau de réglage 14 (mentionné ci-dessus) est incor, poré dans le dispositif calibreur et permet de régler le calibrage de base de l'orifice calibré 11, c'est-à-dire son ouverture réelle pour n'importe quelles positions données des fourreaux 12 et 13, dans le cas où le dispositif est utilisé conjointement avec un groupe moteur dont le compresseur fournit l'air-servant à la pressurisation de la cabine ou à d'autres fins.
Un organe de commande de mesure de pression est associé au dispositif calibreur 10, et comprend un diaphragme 24 dont les faces opposées sont soumises aux pressions régnant respectivement des deux côtés de l'orifice calibré 11, ce diaphragme agissant par l'inter- médiaire d'une tige 25, de façon connue, sur un dispositif de valve d'échappement 26 commandant une lumière d'échappement par laquelle peut s'échapper du combustible passant par un orifice restreint 27 de l'extrémité droite dans l'extrémité gauche du cylindre 28 dans lequel le piston 4 travaille. La position du piston 4 peut ainsi être commandée de façon connue pour varier le débit de la pompe 1 de manière à maintenir une chute de pression désirée d'un côté à l'autre de l'orifice 11.
La tige 25 est attaquée par un ressort 28 qui' détermine la valeur de la chute de pression maintenue d'un côté à l'autre de 1' orifice 11, par le déplacement du diaphragme 24 et de la valve 26, le ressort ayant une butée 29, commandée de façon à varier la tension du report et par conséquent la différence de pression
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entre les deux côtés de l'orifice il, au moyen d'un dispositif servo-moteur comprenant un servo-piston 30 agissant par l'inter- médiaire d'un levier à point d'appui variable 31 sur la butée 29 et commandé par une servo-valve 32 manoeuvrée par un dispositif à capsule anéroïde 33 qui est soumise par une conduite 33a à la pression d'entrée du compresseur, c'est-à-dire, à la pression de l'admission d'air du moteur immédiatement avant le compresseur.
Le dispositif 33 agit ainsi par l'intermédiaire du dispositif servo- moteur 32,30 et du levier 31 et commande la différence de pression entre les deux côtés de l'orifice 11 suivant la pression d'entrée du compresseur. Dans le genre de dispositif décrit ici, la différen- ce de pression maintenue entre les deux côtés de l'orifice calibré
11 est proportionnelle au carré de la pression d'entrée du compres- seur et le combustible s'écoulant par l'orifice-calibré 11 est commandé linéairement par rapport à la pression d'entrée du com- presseur. Le point d'appui du levier 31 peut être réglable de manière à s'écarter d'une commande linéaire quand les caractéristi- ques du moteur le demandent.
La commande du régulateur d'hélice, qui commande la vi- tesse du moteur, se fait par les leviers 23 et 21 par un servo- dispositif, commandé par le combustible, dont la valve 34 est reliée au levier 21, comme représenté, tandis que son piston 35 est relié par une tige 36 et un système thermo-compensateur (non représenté) à la commande du régulateur, comme indiqué en 37. La tige 36 agit aussi, par l'intermédiaire d'un levier 38 et d'une tige 39 sur une chemise 40 qui forme en fait un cylindre dans lequel la valve 34 travaille de manière que le piston 35 soit toujours placé et maintenu dans une position correspondant à la position de la valve 34 et, par conséquent, du levier 23.
Le piston 35 agit aussi, par l'intermédiaire d'une came 35a montée sur sa tige, sur une extrémité du levier 35b, et l'autre extrémité, du levier 35b attaque un coulisseau 35c sur lequel le levier 17 est articulé de manière que le rapport entre le déplace-
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ment du piston 18 et du fourreau 13 soit changé par un changement de position du piston #5. Ainsi, le pourcentage d'écoulement de fluide, modifié par le dispositif thermo-sensible 19, variera avec la vitesse du moteur suivant une loi déterminée par le profil de la came 35a.
Le taux de déplacement de la. tige de commande 36 pour un changement de position du levier 23 est commandé par un dispositif de commande d'accélération comportant un levier 41 relié à la tige 36 et à un dispositif de valve à tiroir 42 comandant une série d'orifices, ou un orifice allongé 43, par lequel du fluide de commande peut s'écouler d'une extrémité du cylindrer du disposi- tif servo-moteur 34, 35 qui est vidangé pendant l'accélération, et un orifice à ouverture constante 44 et un autre criufice à ouverture variable commandée 45, en série entre eux et en parallè- le avec l'orifice ou les orifices 43, par lesquels l'écaulement peut aussi se faire.
.L'écoulement de fluide de commande de l'extrémité du cylindre du dispositif servo-moteur 34,35, qui est vidanges pendant la période d'accélération, se fait encore par un autre orifice 46 commandé par une valve.
La résistance à l'écoulement offerte par les deux orifices commandes par valves 45 et 46 est commandée par une came 47 manoeu- vrée par le dispositif 33. Donc, le taux de déplacement du piston 35 pendant l'accélération est déterminé conjointement par la gamme de vitesse dans laquelle s'effectue l'accélération, c'est-à- dire la portée du déplacement du levier 23, et la pression d'admis- sion agissant sur le dispositif 33, tandis qu'à la décélération, le taux de déplacement du piston'35 est déterminé'uniquement par la pression d'admission agissant sur le soufflet 33. Un dispositif 48 permet -au pilote d'obtenir une vitesse accrue indépendamment de la manoeuvré du levier 23,'ce dispositif prenant le pas sur la commande normale.
Un dispositif de commande de température est associé
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au levier 23 et à la tige de commande du -é F-.i:lat:ar 3G t c#;J;I'"':md un organe thermo-sensible 49 disposé de façon être sensible à la température régnant à l'admission de la turbine et agissant en
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un point intermédiaire d'un levier flottant-5-0, dont- une erxFmité commande la valve 51a qui influence le système de cammande de la pompe 1 de façon connue de manière que, quand la valve est ouverte, le débit de la pompe soit réduit, tandis que l'autre extrémité du levier 50 est reliéeà une tige 51 sollicitée dans un sens par un ressort 52 et dans l'autre sens par un levier 53 au point d'arti- culation du levier 51.
Des cames 54 et 55 agissent sur les extré- mités du levier 53, et sont commandées respectivement par les leviers 21 et 38. Les cames 54 et 55 ont une forme telle que, à l'accélération ou à la décélération, elles agissent dans des sens opposés par l'intermédiaire du levier 53 sur la tige 51, la dispo- sition étant telle que, quand le levier 23 est déplacé pour accélérer, le résultat immédiat soit d'influencer le dispositif de commande de température 49 de telle sorte que, si cette situation persistait, la température deviendrait excessive.
Toute- fois, le déplacement subséauent de la came 55, et du servo-piston 35 qui commande le régulateur, déplace la tige de commande 36 du régulateur vers une nouvelle position, ramenant le réglage du dispositif de commande de température 49 à un réglage auquel il réduira l'amenée de combustible seulement si la température maximum admissible à l'entrée de la turbine,appropriée au nouveau réglage du levier de commande 23, est dépassée.
La disposition et le fonctionnement du dispositif thermo- sensible 19,20 et du dispositif sensible à la pression 33 sont tels qu'ils maintiennent normalement constante la température à l'admis- sion de la turbine pour un réglage.donné quelconque de la vitesse du moteur, au moyen de la tige 37. Le rôle du dispositif thermo- sensible 49 est, d'autre-part, seulement de limiter la température d'admission de la turbine si, à cause d'un réglage défectueux
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ou d'un organe défectueux ou ne répondant pas assez rapidement, la température d'admission de la turbine dépassait un certain maximum de sécurité; Le dispositif 49 peut donc être considéré comme un dispositif de sécurité.
Suivant une autre particularité de l'invention, les cames 54 et 55 peuvent être profilées de manière à agir dans le même sens et de manière que le déplacement du levier 23 ne choisis- se qu'une partie de l'augmentation ou dela diminution du niveau de température requis et que le déplacement qui s'ensuit du piston
35 et de la tige 36 donne le reste de l'augmentation ou diminution choisie nécessaire. On comprendra que les cames 54 et 55 sont pro- filées de manière que la limite de température imposée par le dispositif de commande de température 49 change avec le réglage du levier 23.
Le dispositif comprend aussi un moyen de réduire ou couper l'alimentation de combustible si un couple maximum prédé- terminé transmis par l'arbre de l'hélice est dépassé, le présent dispositif comprenant un mécanisme hydraulique sensible au couple développé, qui peut être par exemple tel que décrit et représenté dans le brevet belge n 526.865 de la Demanderesse, et un dispo- sitif sensible à la pression, sensible à une pression ou des pressions dérivées du dispositif hydraulique sensible au couple développé et réduisant ou coupant l'arrivée de combustible de la pompe 1 si un couple prédéterminé est dépassé.
Un tel dispositif limiteur de couple est représenté schématiquement en 56 et peut comprendre un organe sensible à la pression 57 soumis aux pression! différentielles dérivées du dispositif sensible au couple dévelop pé et agissant par des conduites 58, 59, et une valve 60 commandée par l'organe sensible à la pression 57 et ayant pour objet d'infl encer le débit de la pompe 1 de façon connue.
On peut prévoir en outre un dispositif, également sensibi
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à la pression ou aux pressions dérivées du dispositif hydraulique sensible au couple développé qui, quand un couple négatif ou un couple positif d'une valeur faible prédéterminée est transmis par l'arbre de l'hélice, entre en action et met les pales de l'hélice en drapeau ou augmente le pas positif de l'hélice, une forme de réalisation de ce dispositif étant représentée schématiquement en
61, qui comprend un organe ou piston 62 soumis aux pressions diffé- rentielles des conduites 58 et 59,
faisant fonctionner un interrup. teur 63 de l'appareil électrique mettant l'hélice en drapeau quand un rapport de pressions résultant d'un couple négatif ou d'une faible valeur prédéterminée d'un couple positif transmis par l'arbre de l'hélice vient à se présenter dans les conduites 58, 59. Le dispositif sensible au couple développé décrit ci-avant peut être conçu et fonctionner comme décrit dans le brevet belge n 535. 745 de la Demanderesse.
Une valve représentée en 64, à l'aide de laquelle le combustible peut être coupé des brûleurs et le combustible contenu dans les conduites allant aux brûleurs être déchargé dans l'atmosph re, peut aussi être comprise dans le dispositif.
Un dispositif hydraulique servo-moteur représenté en 65 peut aussi être compris afin de commander l'angle des ailettes de guidage dans l'admission du compresseur, ce dispositif étant sensible à la vitesse du moteur, par exemple en étant sensible à une pression différentielle créée dans la pompe 1 par ces parties rotatives.
Les servo-dispositifs hydrauliques 30-32, 34-35 et 65 prennent leur fluide moteur du côté -amont de la valve maintenant la pression 9, et l'évacuentans la conduite d'amenée de combustible du côté aval de cette valve de manière que le taux d'écoulement volumétrique vers l'orifice calibreur 11 ne soit en substance pas affecté par le fonctionnement de ces dispositifs.