Installation de freinage pour vehicules automobiles. La présente invention concerne une instal lation de freinage pour véhicules automobiles, comportant un moteur à combustion interne susceptible d'être utilisé comme frein du fait de l'emploi d'un dispositif obturateur pour le tuyau d'échappement du moteur.
L'opération du frein par moteur et du frein à friction, soit simultanément ou dans un ordre désiré, a généralement été effectuée jusqu'à présent par des moyens mécaniques et impliqua la manouvre d'une pédale de frein correspondante ou de la pédale d'em brayage par le conducteur du véhicule ou des deux à la fois. Dans ce type d'équipement de frein, il était nécessaire de manouvrer simul tanément ou dans un ordre prédéterminé un certain nombre de dispositifs faisant partie de cet équipement, tel que les organes produisant le serrage des freins à friction, des organes obturateurs pour le tuyau d'échappement et une soupape d'admission d'air pour le frein par moteur.
En outre, dans des cas où le frein à friction était du type à fluide sous pression, il a fallu prévoir des dispositions appropriées pour assurer le maintien de la pression néces saire dans un réservoir approprié. Il fallait effectuer toutes ces opérations sans impliquer de changement dans la manoeuvre usuelle du véhicule.
A ce sujet, on a déjà proposé différentes dispositions pour réaliser, sur un véhicule, un freinage par moteur en utilisant le moteur à combustion interne du véhicule, ces disposi tions comprenant essentiellement des moyens pour obturer complètement l'échappément du moteur en actionnant des pédales du genre connu telles que celles usuellement prévues pour le conducteur pour la commande du frein ordinaire, pour embrayer le moteur avec les roues motrices et pour régler le fonction nement du moteur.
La condition essentielle que ces disposi tions doivent remplir est celle qu'elles ne doi vent modifier en aucune façon l'ordre ou la manière dont le conducteur commande la mar che normale du véhicule et qu'elles doivent en même temps permettre de réaliser les avan tages qui résultent du dispositif ajouté aux éléments connus.
L'installation de freinage faisant l'objet de la présente invention se caractérise en ce qu'elle comporte un dispositif moteur à com mande pneumatique, établi pour actionner ledit dispositif obturateur.
Avantageusement, le dispositif moteur peut être combiné avec un mécanisme à valve de commande disposé pour commander, dans le dispositif moteur, l'admission ou le relâche ment de fluide de commande, ledit mécanisme étant établi pour être actionné à l'aide d'une pédale ou autre organe de frein à la portée du conducteur, ou bien aussi additionnelle- ment à l'aide de l'organe de commande d'em brayage du véhicule.
On peut prévoir en outre des moyens per mettant de réaliser une économie du combusti ble consumé par le moteur de commande du véhicule lorsque le dispositif obturateur est fermé pendant l'action du frein par moteur, en détruisant la pression réduite qui se pro duirait autrement dans ces conditions dans le tube d'aspiration du moteur du véhicule.
Si l'on désire, on peut également prévoir des moyens pour couper l'alimentation en combustible du moteur du véhicule en addi tion aux moyens susmentionnés.
Des formes d'exécution de l'objet de l'in vention sont représentées, à titre d'exemple. au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 montre, schématiquement, une première forme d'exécution dans sa, disposi tion générale; La fig. 2 montre une vue partiellement en coupe d'un mécanisme de commande méca nique et pneumatique pouvant être utilisé dans l'appareil suivant la fig. 1; La fi-. 3. est une vue similaire à la fig. 2 d'un mécanisme à valve de commande du type à vide, et la fig. 4 une vue similaire d'un méca nisme à valve de commande du type à pres sion de fluide;
La fig. 5 est également. une vue similaire aux fi-. 3 et 4 d'un mécanisme à valve de commande du type combiné à pression et à vide; La fi-. 6 est une vue similaire à la fig. 2 montrant la commande d'un mécanisme à valve du type à pression au moyen de la pé dale d'accélérateur du véhicule, et la fi-. 7 est une vue similaire à. la fig. 6, mais dans laquelle le mécanisme à valve de commande est du type à vide.
L'installation de freinage suivant la fig.1, prévue sur un véhicule automobile, comporte un dispositif obturateur 1. disposé dans le tuyau d'échappement 2 du moteur à combus tion interne du véhicule, un réservoir de fluide sous pression 3 alimenté en fluide sous pression à partir du dispositif obturateur 1 à travers un tuyau 4 et un clapet de retenue 5 conjointement avec un mécanisme de com mande 6 décrit par la suite, qui est relié, d'une part, au réservoir 3 et, d'autre part, à un dispositif moteur à fluide sous pression 7 du type à, piston, servant à actionner le dis positif obturateur 1.
Les organes de commande mobiles du mé canisme 6 sont reliés à. un balancier 10 ac tionné par un organe de commande manceuvré par le conducteur, par exemple à l'aide d'une pédale de frein non représentée au dessin. En plus, le balancier 10 peut également être relié à une pédale d'embrayage non repré sentée. Le balancier 10 peut également être disposé de façon à commander, par l'intermé diaire d'un mécanisme de transmission méca nique ou à fluide sous pression, une soupape d'admission d'air d'un type quelconque pour le carburateur du moteur du véhicule.
La manoeuvre de ces moyens devra. être telle que lorsque par exemple le véhicule est en marche et que l'on appuie sur la pédale de frein pour ralentir le véhicule, cette pédale agisse d'abord sur le mécanisme à soupape 6 de façon à provoquer soit directement ou par l'intermédiaire du dispositif moteur 7, la fer meture du dispositif obturateur 1, tandis que, par l'intermédiaire du mécanisme de transmis sion susmentionné, la soupape d'admission d'air du carburateur est actionnée de la ma nière connue.
Lorsque le dispositif obturateur 1 est ainsi fermé, l'air dans le tuyau d'échap pement 2 du moteur est comprimé par le fonc tionnement du moteur et cet air comprimé est envoyé à travers le tuyau 4 au réservoir 3. Lorsqu'on lâche la pédale de frein, le dispo sitif obturateur s'ouvre et le moteur prend de nouveau son fonctionnement normal. Le dis positif moteur à piston 7 peut être à action double de façon à commander à la fois l'ou verture et la fermeture du dispositif obtura teur 1, et le mécanisme à valve 6 peut être du type à pression de fluide ou à vide ou une combinaison de ces deux types de commande pneumatique.
Il est à noter que les effets de frein ainsi obtenus par le moteur agissant en frein et par le frein à friction usuel sont additifs, de sorte qu'on obtient de cette manière un frei nage en plein du véhicule.
Toutefois, lorsque le véhicule a été amené à l'arrêt, le conducteur abaissera comme d'habitude la pédale d'embrayage avant que le véhicule ne se soit complètement arrêté, afin de ne pas arrêter le moteur du véhicule, et, par suite, du couplage de cette pédale avec le mécanisme à soupape de commande 6, ce dernier effectuera, lorsqu'on débraye ainsi l'embrayage, l'ouverture du dispositif obtura teur 1 de façon que le moteur puisse conti nuer à marcher en ouvrant le tuyau d'échap pement 2.
La construction d'un exemple du méca nisme à valve 6 et son couplage avec ses moyens de commande est représentée schéma tiquement à la fig. 2, dans laquelle le méca nisme à valve s'adapte à la commande d'un dispositif moteur 7 du type à action simple actionné par un fluide sous pression. Le mé canisme à valve de la fig. 2 comporte une boîte 11, un capuchon 12 et une tubulure de raccordement 13.
La boîte 11 renferme -un corps de soupape 14 qui est soumis à l'action d'un ressort 15, et entre la tige de soupape 16 et le capuchon 12 se trouve une chambre 17 communiquant avec l'atmosphère extérieure à travers un canal 1.8. La chambre 17 est sépa- rée d'une chambre 19 dans la boîte 11 par le corps de soupape 14 coopérant avec le siège de soupape 20 prévu dans le capuchon 12.
La chambre 19 communique à travers un conduit 21 avec le dispositif moteur 7 pour produire l'ouverture du dispositif obturateur 1, le tube de connexion 13 communiquant avec le réser voir d'air 3. La tige de soupape 16 est couplée à un balancier 22 pivotant autour d'un pivot fixe 23 et qui est relié, d'une part, en 24, à la pédale d'embrayage du véhicule et, d'autre part, en 25, à un levier distributeur 26 dont le bras 27 est relié à une pédale de frein.
Le levier distributeur 26 est également disposé pour produire mécaniquement la fermeture du dispositif obturateur directement par la pé dale de frein.
Le fonctionnement de l'appareil décrit est le suivant: Lorsqu'on abaisse la pédale de frein, elle agit sur le balancier 22, de sorte que le corps de soupape 14 est déplacé vers le bas et qu'un pointeau 28 relié au corps de soupape 14 ferme le conduit axial 29 de la tubulure de connexion 13, en établissant ainsi une commu nication à travers le tuyau 21 entre le dispo sitif moteur 7 pour ouvrir le dispositif obtu rateur 1 et le canal atmosphérique 18. Le dis positif obturateur 1 sera ainsi fermé mécani quement sous l'action du levier 26.
Lorsque le conducteur désire partir, il lâche la pédale de frein et, par conséquent, les organes de sou pape 14 et 16 retourneront à la position repré sentée à la fig. 2. Le fluide sous pression sera ainsi amené à partir du réservoir 3<B>à</B> travers le conduit 29 dans le tuyau de connexion 21 et, par là, au dispositif moteur qui command le dispositif obturateur 1. Ce dernier s'ouvre et le moteur du véhicule peut de nouveau.
partir. En même temps, la connexion de la chambre 19 à l'atmosphère est coupée par le corps de soupape 14 pressé sur son siège 20 sous l'action du ressort 15.
Toutefois, lorsque le serrage des freins doit être effectué en plein, c'est-à-dire jusqu'à l'arrêt total du véhicule, le conducteur abais sera la pédale d'embrayage avant l'arrêt final afin de ne pas étouffer le moteur lorsque le véhicule s'arrête. Le couplage de commande entre le moteur du véhicule et les roues mo trices du véhicule est ainsi dégagé, et en même temps, les parties du mécanisme à valve reviennent à la position représentée à la fig. 2. Comme susdécrit, le dispositif obturateur 1 et le tuyau d'échappement du moteur seront ainsi ouverts et le moteur peut continuer sa marche.
On comprend que dans cette forme d'exé cution, la fermeture du dispositif obturateur est effectuée par des moyens mécaniques tels que, par exemple, un ressort antagoniste ou son équivalent, tandis que l'ouverture du dis positif obturateur est effectuée par de l'air comprimé venant du réservoir 3. Ainsi, le dis positif obturateur ne peut jamais rester fermé en permanence ou être fermé sauf par suite de la manoeuvre du conducteur.
Dans la fig. 3, le mécanisme à valve G est du type à vide et comporte deux soupapes à vide<I>A</I> et<I>B</I> dont les organes correspondent à ceux de la valve ou soupape suivant la fig. \?. La pédale d'embrayage est disposée pour être reliée en 24 au balancier 22, la pédale de frein étant reliée au balancier 22 en 27.
Il est à noter que, dans ce cas, le dispositif moteur 7 qui commande le dispositif obturateur 1 est du type à action double, comportant deux cylindres de commande, la chambre 19 de la soupape A étant en communication avec le côté de fermeture du dispositif moteur 7 et la chambre 19' de la soupape B avec le côté d'ouverture de celui-ci. Le canal 29 de la sou pape A communique avec une source de pres sion réduite, par exemple le tuyau d'aspira tion du moteur du véhicule, et le canal 29' de la soupape B communique avec le réser voir 3.
Le fonctionnement de cette forme d'exécu tion est brièvement le suivant: Lorsqu'on abaisse la pédale de frein légè rement afin de ralentir le véhicule, la soupape B pour ouvrir le dispositif obturateur 1 sera fermée et relie le côté correspondant du dis positif moteur 7 à l'atmosphère. En même temps, la soupape A ouvre le conduit 29 et relie l'autre côté du dispositif moteur 7 à la, source de pression réduite. Le dispositif obtu rateur est ainsi fermé et le véhicule est freiné par le moteur agissant en frein. En lâchant la pédale de frein, les soupapes A et B re viennent à la position représentée à la fi-. 3 et le dispositif obturateur 1 se met en position d'ouverture.
Lorsque le conducteur désire arrêter le véhicule en laissant le moteur de celui-ci en marche, il abaissera la pédale d'embrayage après avoir abaissé la pédale de frein et le moteur est ainsi débrayé, et les soupapes A et B reviennent à une position correspondant à celle de la fig. ?, et le dispositif obturateur est amené à la position d'ouverture.
Le mécanisme à, valve représenté à la fig. 4 comporte des soupapes A et B corres pondant â celles de la fig. 3, mais établies pour la commande d'un dispositif moteur à pression de fluide. Ces soupapes sont dispo sées pour commander l'ouverture et la fer meture respectivement du dispositif obtura teur par exemple au moyen d'un dispositif moteur à action double. Les soupapes<I>A et B</I> de la fig. 4 sont sensiblement identiques à la soupape de la fi-. 2 et il ne sera donc pas nécessaire de les décrire en détail.
Le fonctionnement de cet appareil est le suivant: Lorsqu'on abaisse la pédale de frein en vue de ralentir le véhicule, le corps de sou pape 14' de la soupape B ferme le conduit 29', et le conduit 29 de la, soupape A est ouvert. Ensuite, le dispositif obturateur 1 est fermé sous l'action du dispositif moteur à double action 7.
Lorsqu'on lâche la pédale de frein afin que le véhicule puisse continuer sa course, les soupapes reviennent à leur position normale représentée à, la fig. 4 et le dispositif obtu rateur 1. se met à la position d'ouverture.
Lorsqu'on désire arrêter le véhicule com plètement, on abaisse d'abord la pédale de frein de sorte que le dispositif obturateur 1 sera fermé et on abaisse ensuite la pédale d'embrayage. Le moteur est ainsi débrayé et les soupapes .A et B reviennent à la position représentée à la fig. 4, de sorte que le dispo sitif obturateur est amené à s'ouvrir.
Toutefois, si la pression fait défaut dans le réservoir 3, par exemple après un arrêt pro longé du véhicule, 1a fermeture du dispositif obturateur 1 est rendue possible grâce à la commande mécanique du dispositif obtura teur, ce qui permet de recharger le réser voir 3.
A la fig. 5, on a représenté un mécanisme à valve dans lequel une soupape B est dispo sée pour régler le passage d'air comprimé, cette soupape correspondant à la soupape de la fig. 2, l'autre soupape A étant disposée pour commander l'accès d'une pression ré duite, correspondant à la soupape A de la fig. 3. Le conduit 29 communique avec une source de pression réduite telle que l'intérieur du carburateur ou un réservoir adjoint à celui- ci, et le conduit 29' communique avec le ré servoir d'air comprimé 3.
La chambre 19 de la soupape A communique à travers un tuyau 21 avec le côté de fermeture du dispositif moteur 7, tandis que la chambre 19' de la soupape B communique à travers un tuyau 21' avec le côté d'ouverture du dispositif mo teur 7.
Le fonctionnement de cet appareil est le suivant: Lorsque la pédale de frein est abaissée pour ralentir le véhicule, le conduit-29' est fermé par le pointeau 28' de la soupape B. Le corps de soupape 14 de la soupape A ouvre le conduit 29. D'une part, la pression s'échappe à l'atmosphère à travers le canal 18' et, d'autre part, la pression réduite admise à travers la soupape A agit sur l'autre côté du piston du dispositif moteur 7. Le dispositif obturateur 1 est ainsi fermé et le véhicule ra lenti.
Afin que le véhicule puisse continuer sa course, on lâche la pédale de frein, et les sou papes<I>A</I> et<I>B</I> reviennent à la position repré sentée à la fig. 5. Le dispositif obturateur 1 sera ouvert, l'air comprimé dans le réservoir 3 étant admis à travers le canal 21' au côté correspondant du dispositif moteur 7. Pour amener le véhicule à l'arrêt complet avec le moteur en marche, on abaisse la pé dale d'embrayage après avoir abaissé la pé dale de frein et la soupape B prend alors la position représentée à la fig. 5 et le dispositif obturateur 1 sera ouvert.
Il est à noter que dans cette forme de l'appareil, il n'est pas absolument nécessaire de prévoir un réservoir à vide, un réservoir d'air comprimé d'un volume relativement pe tit étant suffisant et une puissante corne pneumatique pouvant être prévue sur le mo teur. D'autre part, il est désirable que la sou pape d'admission d'air soit du type à mem brane à moins qu'un dispositif à commande mécanique ne soit prévu pour remplir les mêmes fonctions.
On comprend que dans l'appareil sus décrit, l'opération usuelle des moyens de com mande pour la marche du véhicule tels que la pédale de frein, la pédale d'embrayage et la pédale d'accélérateur n'est pas modifiée, mais que ces organes sont utilisés par le conduc teur comme dans un véhicule ordinaire qui n'est pas muni de l'appareil envisagé.
Le mécanisme à valve représenté à la fig. 6 correspond à celui de la fig. 1, le ba lancier 22 étant relié en 24 à la pédale d'em brayage (non représentée), ce balancier étant également relié en 25 à une extrémité d'un ressort 30, dont l'autre extrémité est reliée par une tige 31 à la pédale d'accélérateur 32 du véhicule. La pédale 32 est également reliée au moyen d'une tige 33 à une bielle 34 ayant une fente dans laquelle s'engage une cheville 35 montée sur l'extrémité d'un bras 36 qui commande le carburateur.
Le fonctionnement de l'exemple suivant la fig. 6 est le suivant: En supposant que l'appareil occupe la po oition représentée à la fig. 6, le dispositif obturateur étant fermé et le véhicule étant freiné, le bras 36 occupe une position telle que le carburateur est fermé et que la pres sion réduite dans le tuyau d'aspiration du mo teur est anéantie. Pour accélérer, on abaisse la pédale 27, ce qui fait osciller le balancier 22, de sorte que le pointeau 28 obture le conduit 29 tout en reliant le dispositif moteur actionnant le dispositif obturateur à l'atmo sphère à travers le canal 18.
Si l'on abaisse la pédale d'accélérateur 32 davantage, la bielle à fente 34 sera déplacée de façon à engager la cheville 35 et le bras 36 sera actionné pour effectuer l'ouverture du carburateur. Le moteur est accéléré et la pres sion réduite dans le tuyau d'aspiration. de celui-ci se trouve rétablie.
Lorsqu'on lâche la pédale d'accélérateur 32, l'alimentation en mélange combustible sera interceptée. Le mécanisme à valve re vient à la position représentée à la fig. 6, le dispositif obturateur sera fermé et le véhi cule ralentira. En même temps, la pression réduite dans le canal d'admission est anéantie.
Si l'on désire, toutefois, arrêter le véhi cule complètement, il est nécessaire de dé brayer le moteur afin d'empêcher son arrêt. On abaisse donc la pédale d'embrayage, cela entraîne la fermeture du conduit 29 par le pointeau 28 et la connexion du conduit 21. à l'atmosphère à travers le canal 18. Le dispo sitif obturateur est ainsi mis en position d'ou verture et le moteur peut continuer à marcher, tandis que l'arrêt complet. du véhicule peut encore être effectué en abaissant la pédale de frein. La fermeture du dispositif obturateur est effectuée dans ce cas par du fluide sous pression, tandis que l'ouverture de ce dispo sitif est effectuée par des moyens mécaniques tels qu'un ressort approprié.
Afin de remettre le moteur en marche lorsqu'on s'est arrêté, pendant que le dispo sitif obturateur est fermé, on a prévu un bou ton de commande auxiliaire relié opérative- ment en 37 au balancier 22. En actionnant ce bouton, le mécanisme à valve est actionné pour effectuer l'ouverture du dispositif obtu rateur de façon que le moteur peut être mis en marche; cela peut aussi être réalisé en ac tionnant la pédale d'embrayage.
L'appareil représenté à la fig. 7 corres pond à celui représenté à, la fig. 6, sauf que le mécanisme à valve est du type à vide. Le fonctionnement de l'appareil repré senté à la fig. 7 est le suivant: En supposant que le véhicule soit freiné et. le. dispositif obturateur fermé, on peut abaisser la pédale d'accélérateur pour accé lérer le moteur.
Le balancier 22 oscille autour de son pivot 23 d'une manière telle que le corps de soupape 14 ferme le conduit 29 et relie le cylindre du dispositif moteur action nant le dispositif obturateur ;t l'atmosphère ii, travers le conduit 21 e t le canal 18. Le dispo sitif obturateur sera ensuite ouvert par son ressort e1-,, éventuellement, la bielle à fente 34 actionne le bras 36. Le carburateur est ainsi actionné après que la pression réduite a été rétablie dans le tuyau d'aspiration du mo teur, et celui-ci est. accéléré.
Lorsqu'on lâche la. pédale d'accélérateur 32, le mécanisme à. valve revient à la position représentée à la fig. 7, la pression réduite dans le tuyau d'admission du moteur est anéantie et le papillon du carburateur est fermé par le mouvement de retour de la bielle à fente 34 à sa position représentée à la fi,-. 7. Le dispositif obturateur est fermé sous l'ac tion de l'effet d'aspiration du moteur, qui est transmis à travers le conduit 29, la chambre 19 et la lumière 21 au dispositif moteur ac tionnant le dispositif interrupteur.
Si on le désire, on peut prévoir un réservoir à vide en un endroit approprié.
Lorsqu'on désire mettre le véhicule com plètement à l'arrét, il suffit d'abaisser la pé dale d'embrayage avant que l'arrêt complet soit atteint. Le mécanisme à valve établit alors une communication, comme susdécrit, entre le dispositif moteur de commande du dispositif obturateur et l'atmosphère après quoi le dispositif obturateur est mis à la posi tion d'ouverture. Un bouton de commande auxiliaire est prévu pour permettre au moteur de continuer sa marche pendant un arrêt, en maintenant le dispositif obturateur ouvert.
On comprend que la disposition susdécrite permettant au dispositif obturateur d'être commandé par la pédale d'accélérateur de façon à anéantir la pression réduite dans le tuyau d'admission du moteur pendant que le moteur agit en frein, permet d'obtenir une économie appréciable en combustible.