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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION pour "DISPOSITIF POUR L'ALIMENTATION DES MOTEURS A COMBUSTION
INTERNE" formée par
Louis Henri Libert B E L L EM.
Conv Int :Priorité d'une demande de brevet déposée en France le 28 mai 1926 et d'un premier certificat d'addition \déposé le 27 octobre 1926.
-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-
La présente invention est relative à un dispo- sitif permettant 1' alimentation des moteurs à combustion interne au moyen de tous combustibles, et plus particu- lièrement au moyen de combustibles lourds.
Le dispositif selon l'invention, qui s'appli- que plus particulièrement aux moteurs à quatre temps du genre de deux dans lesquels le combustible ou l'émulsion riche de combustible, et l'air comburant sont admis sépa-
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rément dans chaque cylindre penaant le temps d'aspiration, est essentiellement caractérisé por la combinaison d'une pompe à piston unique et d'un distributeur à voies multi- ples assurant l'uniformité du débit dans chacun des cylin- dres du moteur, le refoulement de la pompe précitée s'ef- fectuant durant une course du moteur inférieure à celle suivant laquelle s'effectue un temps d'aspiration.
Selon une caractéristique de l'invention, la pompe précitée, à débit réglable, est une pompe à piston plongeur du genre de celles dans lesquelles le cylindre est entraîné, par l'intermédiaire de tout système de fric- tion approprié au début de chacune des courses fonctionnel- les du piston, le réglage du débit de cette pompe étant obtenu en réglant l'amplitude de la course du cylinare, au moyen d'une butée par exemple.
Le distributeur peut être d'un type quelconque, par exemple un distributeur rotatif à voies multiples.
Le dispositif selon l'invention présente, sur ceux actuellement connus, des avantages importants. Tout d'abord le fait d'avoir une pompe unique pour toue les cylindres du moteur permet d'avoir toujours, quelle que soit l'usure des différents organes du dispositif, un débit uniforme pour chacun des cylindres, ce qui ne se produit pas avec les pompes à pistons multiples. De plus, grâce au fait que la course de refoulement s'effectue durant un temps plus court que le temps d'aspiration, le refoule- ment de combustible dans le cylindre sera toujours achevé avant que la soupape d'admission se ferme, en sorte que, au temps d'aspiration suivant, on n'aura pas à craindre l'admission du combustible immédiatement à l'ouverture de la soupape, c'est-à-dire sans pulvérisation.
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On avait bien essayé dans les dispositifs connus, d'obtenir un résultat semblable en commandant les pompes par l'intermédiaire de cames ou dispositifs analo- gues, mais ces dispositifs étaient d'un fonctionnement défectueux et irrégulier. Au contraire, selon l'invention, la pompe peut être commandé directement par le moteur avec la multiplication voulue, la pompe devant tourner, au minimum, à une vitesse double de celle du moteur. Dans le cas d'un moteur à quatre cylindres, cette pompe tour- nera à le vitesse double du moteur;dans le cas d'un moteur à six cylindres. elle tournera à une vitesse trois fois plus grande que celle du moteur. De même, pour le cas d'un moteur présentant un nombre de cylindres plus grand, on déterminera dans les mêmes conditions la vitesse de la pompe.
Dans tous ces cas, le distributeur présente un nombre de anaux de refoulement égal à celui des cylindres.
Selon l'invention, dans le cas où le nombre des cylindres est inférieur à quatre, la pompe tournera toujours à la vitesse double du moteur, le nombre de canaux de refoulement du distributeur étant alors toujours égal à quatre, ceux de ces canaux, ne correspondant pas à un cylindre, faisant retour au réservoir d'alimentation.
Selon une caractéristique de l'invention, ce dispositif comporte un système de réglage susceptible de 3 or varier simultanément, le débit du combustible, en agiscant sar la butée réglable de la pompe, et le débit de @ en agissant sur un boisseau d'alimentation, soit cans la mâce @ens afin de faire varier le débit du mélange sans sangaz son, degré de richesse, soit en sens contraire de sur @ à faire varier la richesse de ce mélange.
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L'invnetion vise également en eux-mêmes certains perfectionnements aux pompes à piston unique ainsi qu'aux distributeurs rotatifs particulièrement applica- blés au dispositif selon l'invention.
Les caractéristiques et avantages de ces per- fectionnements ressortiront de la description qui va être faite en regard des dessins annexas dans lesquels.
La fig. 1 montre, partie en coupe longitudinale une forme de réalisation du dispositif selon l'invention.
La fig. 2 est une vue de détail du boisseau réglant le débit de l'air.
Les figs. 3 et 4 montrent une forme de ré- lisation de la pompe à combustible.
Les fige* 5, 6 et 7 montrent des variantes de construction de cette pompe* la f ig. 8 est une vue de détail.
La fige 9 montre le pulvérisateur.
Les fige, 10, 11 et 12 montrent deux formes de réalisation du distributeur, la fig. 11 étant une coupe suivant XI-XI, fig. 9.
Ainsi qu'on le voit sur la fige 1, le moteur comporte une pompe, désignée d une façon générale par A, unique pour tous les cylindres du moteur et qui alimente par une conduite , un diatributeur à voies multiples envoyant, par une conduite 27 pour chaque cylindre, le combustible liquide à un pulvérisateur C au moment où is scupape de oeiui-ci s'ouvre automatiquement sous l8 action d'une forte dépression créée dans le cylindre par le piston E, la soupape d'admission d'air 29 étant maintenue fermée par une came spéciale 30.
Le combustible est finement pulvérisé dans le cylindre par le pulvérisateur SI et, vers la fin du temps d'aspiration. la soupape 29 s'ouvre pour laisser
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entrer l'air nécessaire pour parfaire la cylindrée. L'ex- plosion est produite normalement au troisième temps avec tout appareil d'allumage d'usage courant 31.
La pompe de combustible A qui pourrait être d'un type quelconque'sera, de préférence, selon l'invention, une pompe à piston plongeur avec entraînement du cylinare su début des deux courses fonctionnelles du piston et munie de perfectionnements propres à l'invention. On a représer.té sur les fige. 3 et 4 une forme de réalisation de cette pompe. Comme en le voit sur ces figures, la pompe comprend essentiellement un bâti a présentant, à sa par- tie supérieure, un évidement formant un réservoir à combus- tible . Ce n-éservoir est fermé à sa partie supérieure par un courercle b comportant une tubulure bl par laquelle le combustible arrive dans le réservoir a1.
Ce couvercle b est en outre muni d'une tubulure ± comportant à l'intérieur, une soupape àbille. désignée d'une façon générale par ± , cette tubulure c s'ouvrant à l'intérieur du réservoir a1 por une embouchure conique c2 réalisée de préférence en fibre ou matière analogue. Cette tubulure .± est destinée au refoulement du combustible dans le distributeur B, par a conduite 26. La pompe proprement dite comprend essen- tiellement un corps de pompe d réélise, dens le cas repré- senté, par deux pièces se vissant l'une sur l'autre et qui est -[. lésé intérieurement, comme on le voit en d1, de manière à constituer le cylindre de la pompe. Dans ce cylindre :4.1 est engagée la tige de piston . de le pompe.
Ce piston est animé d'un mouvement alternatif qui lui est commanué par l'arbre f, commandé lui-même, par l'arbre du moteur. pour que le piston entraîne, au début de chacune de ses courses, le corps de pompe ou cylindre d. on a préu
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un système d'entraînement permettant indifféremment, soit le déplacement simultané de ce piston et de ce cylindre, soit le déplacement relatif de ces deux organes. Ce sys- tème d'entraînement peut être construit de plusieurs manières.
Dans le cas représenté sur les fige. 3 et 4, il consiste essentiellement à interposer entre le corps de pompe d et la tige de piston e, une bague fedue g réalisée de préférence en fibre, ou matière de friction analogue, et qui enserre la tige de piston ± sous l'action d'un organe de pression élastique qui peut être constitué par une seconde douille fendue ± en acier ou métal ana- logue, de manière à présenter une certaine élasticité. Ces douilles ± et IL 1 sont coincées dans le sens longitudinal entre les deux pièces constituant le corps de pompe d et dont il a été question plus haut. Pour l'étanchéité, un cuir embouti h est coincé entre l'extrémité supérieure de ces douilles et un épeulement de la pièce supérieure du corps d.
Entre ce cuir h et les douilles, on peut d'ail- leurs disposer une rondelle métallique telle que h1
Dans ces conditions, du fait du frottement de la douille sur la tige de piston e et du fait que, dans le sens longitudinal, cette douille ± est rendue soli- daire du corps de pompe d, résultera 1 ' entraînement de ce corps 1 par le piston dans les deux sens de son mouvement.
Le mouvement du corps de pomp e d entraîné par le piston est limité dans le sens ascendant du fait que sa tête supérieure ± vient s'appliquer contre l'embouchure conique c2. dont elle épouse d'ailleurs exactement la forme, pour une bonne étanchéité. Dans le sens descendant, le mouvement de ce corps de pompe d est limité par une butée 1,-de position réglable et qui peut être constituée, par exemple, par une douille servent de guide au piston e
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et guidée elle-même dans un alésage a du bâti a, La posi- tion de cette butée 1 peut être commandée par un secteur denté j, en prise arec une crémaillère il prévue sur la douille i.
Le fonctionnement de cette pompe est le sui- vant:Le réservoir et étant constamment rempli de combus- tible qui arrive par la tubulure b1. de manière à assurer, en même temps que l'alimentation du moteur, le graissage des organes de la pompe, lors du mouvement descendant de cette pompe, une partie du combustible s'introduit dans le cylindre dl vers la partie supérieure de ce dernier.
Au début de ce mouvement descendant, le corps de ponpe d et le piston se déplacent simultanément jusqu'à ce que ce corps d rencontre la partie supérieure de la butée i, le piston continuant alors tout seul sa course. Au début de la course ascendante suivante, le corps de pompe d sera tout d'abord entraîné en sorte que sa tête e3 viendra faire joint étanche avec l'embouchure c2.A ce moment là. le piston terminera seul se course ascendante et refoule- ra le combustible se trouvant dans le cylindre d1par la soupape à bille c3, On se rend facilement compte que le débit du combustible dépend uniquement de l'amplitude du déplacement relatif du piston et du corps de pompe d.
Par suite, en réglant convenablement la position de la butée i, de laquelle dépend l'amplitude de ce mouvement relatif, on pourre régler le débit de la pompe pour chaque coup de piston.
Pour l'évacuation de l'air lors de la mise en marche initiale, on a prévu sur le tubulure bi une ouver- ture pouvant être commandéc par une vis ou un robinet, ou tout autre système analogue.
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On a représenté sur la fig.5 une variante de construction- permettant d'obtenir une pompe d'une grande compacité.Selon cette variante, la garniture de friction qui peut être constituée, comme représente, par une douille fendue R , en fibre par exemple, sur- laquelle agissent des ressorts indépendants R1, est interposée entre le cylindre d, de la pompe et un cylindre auxiliaire 1 solidaire du piston e et mobile avec lui, ce piston pouvant par exemple être vissé en 11 sur le cy- lindre 1, La garniture de friction est logée dans un évidement 1 2 de ce dernier et y est maintenue par un chapeau vissé 13 de manière à se déplacer avec ce cylindre, tandis que le cylindre ± de la pompe peut se déplacer dans un évidement 14 du cylindre auxiliaire 1.
Les mouvements du piston e sont donc transmis au cylindre d par l'intermédiaire du cylindre 1. et de la garniture de friction qui agit sur la périphérie du oy- lindre d c'est-à-dire sur un organe de diamètre relativement grand. La surface de friction se trouve dono augmentée et l'usure diminuée
Cette disposition permet en outre de prévoir, pour l'étanohéité entre le piston et le cylinare d et sans augmenter l'encombrement, en outre du cuir em- bouti h, une garniture d'étanohéité logée dans le cy- lindre ±. et qui peut avoir unessez grande longueur. De même la douille i formant butée peut avantageusement être disposée concentriquement par rapport au cylindre auxiliaire 1, cette butée coopérant alors avec une butée d2 du cylindre d.
On obtient ainsi une pompe d'une grande compacité et d'un fonctionnement sur .
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Un autre perfectionnement que présente cette poupe oonsiste dans la disposition du réservoir à com- bustible il 4 qui se trouve alors déterminé entre une cloison a5 et un chapeau a6 qui porte les tubulures d'arri- vée et de sortie de combustible. Le cylindre d traverse la cloison a5 et si l'on prévoit pour le passage de ce 7 cylindre un presse-étoupe a7, on voit que le combusti- ble contenu dans le réservoir a4 ne pourra pas venir se mélanger avec le lubrifiant contenu dans le réservoir a1 pour le graissage des organes de la pompe et que, par suite, ce graissage pourra être obtenu avec un lubrifiant quelconque quel que soit le combustible employé .
Les figs.6 et 7 nontrent deux variantes de construction suivant lesquelles la garniture de fric- tion agit sur une partie e1 du piston e, cette partie e1 étant de plus grand diamètre que la partie active du dit piston. Ces deux variantes se différend ent seulement par le fait que dans le cas de la fig.7 on a prévu une garniture d'étanch6ité m entre le piston et le cylindre.
Au lieu de réaliser la garniture de friction au moyen d'une bague unique , on peut réaliser cette garniture par la superposition de plusieurs bagues sur chacune desquelles agit un ressort indépendante c'est ce qu'on a représenté sur la fig.8 .
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Le distributeur selon l'invention désigné
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d'une façon générale par ± ( fig|U|î et représenté en détail sur les fi..::s.10et il comprend essentiellement un btti 1 pouvant être fixé, en tout endroit voulu et par tous moyens appropriés, sur le bibi du moteur auquel il est appliqué. Dano un éviuement supérieure de ce bâti est logé un tiroir rotatif 1 réalisé de préférence, en fibre, bois dur ou similaire et auquel le mouvement de rotation est commandé par l'arbre ¯± du moteur, par l'in- termédiaire ci 'un dispositif qui sera décrit plus loin. Ce
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tiroir rotatif 3, qui présente une lumière 5, coopère, pour la distribution du combustible, avec une table fixe
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6 rapportée sur le b ti 2 par tous moyens approprias.
Cette table 1 est percée d'un canal central 7 qui se trouve en communication cons tente, d'une part, avec la conduite d'arrivée de combustible qui peut se visser, par exemple, sur une tête filetée et, d'autre part, avec la lumièro centrale 5 du tiroir 3 Cette table .6 présente, en outre,
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des canüux 2 dont le nombre et la disposition varieront suivant le nombre des cylindres que comporte le moteur.
C'est ainsi par exemple que si l'on a un moteur à quatre cylindres, le table 6 présentera quatre canaux 9, Chacun
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de ces centux débouche sur la surface 1Ç de la table 6, en contact avec le tiroir , et se trouve en outre en communication avec une tubulure 11 correspondant chacune
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à l'un des cylindres d.4 moteur par l'intermédiaire des conduitee/27 spécifiées plus haut. Les dits canaux 9 débou- chent sur la surface 10 dans une position telle que, durant la rotation du tiroir 3. la lumière centrale ,5 qui commu- nique toujours avec la conduite d'arrivée de combustible
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7, soit susceptible de venir successivement en connunication
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avec chacun des dits canaux 9.
La conduite ¯7 se trouve donc successivement en communication rvec chacune des tubulures 11 et, par suite, avec chacun des cylindres au moteur qui se trouvent ainsi successivement alimentés.
Le commande du mouvement de rotation du tiroir 3 est obtenue de la feçon suivante: L'arbre ± commande, par l'intermédiaire d'un système de roue et vis sans fin 12. un premier arbre 13 logé dans un alésage 14 du bâti 1.
A sa partie supérieure, cet arbre 13 qui, à sa partie inférieure peut reposer sur une butée à billes 15, présente un évidement central 16 dans lequel s'engage un second arbre 17 qui est entraîné dans le mouvement de rotation de 1* arbre 13 par une clrvette 18 solidaire du ait arbre 13 et sur laquelle s'engage une rainure 19 de l'arbre 17.
Avec ce dispositif, ce dernier se trouve donc entraîné en rotation tout en pouvant se déplacer longitudindlement par rrpport à l'arbre 13,
Cet erbre 17 est constamment poussé contre le tiroir 3. ou plus exactement contre un disque 20 rendu solidaire de ce tiroir par l'intermédiaire d'ergots, tels que 21, por un ressort 22 prenant appui contre le fond de 11-évidement 16. Cette action de poussée de l'arbre 17 contre le tiroir 3, qui a pour effet d'appliquer fortement ce dernier contre la surface 10 de la table ± et d'assurer ainsi une bonne étanchéité, est exercée par l'intermédiaire d'une calotte sphérique 23. ou dispositif similaire, per- mettant une légère oscillation du tiroir 3 par rapport à l'arbre 17.
Pour l'entraînement du tiroir 3, cet arbre 17 présente à sa partie supérieure une rondelle 25. dentée
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extérieurement COLTIne on le voit en particulier sur la r ':r et qui est engagée dans un évidement à denture interne pratiqué dans le disque 20 dont il a été question plus
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haut.En prévoyant un léger jeu entre cette rondelle 25 et l'évidenent correspondant de ce disque 20 le léger nouvement relatif du tiroir 3, nécessaire pour que, sous l'action de poussée de l'arbre 17, il vienne plaquer exactement contre la surface 10, sera toujours possible.
L'étanchéité obtenue sera par conséquent excellente.
Naturellement, on déterminera le système de roue et vis sans fin 12 de telle manière que le tiroir 3 tourne à la vitesse voulue suivant le type de moteur au- quel il eet appliqué. C'est ainsi par exemple que pour un moteur à quatre temps, ce tiroir 3, devra tourner à mi- vitesse du moteur.
La forme du tiroir 3, et par conséquent la nature de la surface 10 contre laquelle ce tiroir vient porter, pourront varier. Dans l'exemple de la fig.10, le tiroir 3 est en forcie de cône, la surface 10 étant alors une surface de révolution conique de même angle au eanmnet.
Dans le cas de la fig.12, au contraire, le tiroir 3 est plan:c'est d'ailleurs la seule caraotéris- tique particulière du distributeur représenté sur cette figure.
La vitesse de rotation de la pompe A qui, selon l'invention, doit toujours tourner au moins à une vitesse double de celle du moteur, est déterminée d'a- près lo nombre des cylindres du moteur. C'est ainsi par exemple que s'il s'agit d'un moteur à quatre cylindres à quatre temps, c'est-à-dire d'un moteur dans lequel il est nécessaire d'avoir quatre injections de combustible pour deux tours du moteur, la pompât tournera à une vitesse double ae celui-ci.
Pour un moteur à six cylindres,elle tournera à une vitesse triple, et ainsi de suite o
On remarquera que dans tous ces cas, le dis- tributeur , qui tourne toujours à mi-vitesse du moteur, présentera autant de conduites de refoulement 27 qu'il y de cylindres, et on remarquera également que chaque refov
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lement de la pompe A, c'est-à-dire chaque injection de combustible dans un cylindre, s'effectuera suivant une course du moteur inférieure à la course durant laquelle s'effectue le temps a'aspiration.
Par suite, avec cette disposition, on n'aura pas à craindre que, au moment de la fermeture de la soupape , du combustible s'amasse dans le pulvérisateur 1 pour être admis dans le cylindre au prochain temps d'aspiration, sans aucune pulvérisation.
Dans le but d'obtenir ce même avantage, même lorsqu'il s'agit de moteurs mono-cylindriques ou à deux cylindres, la pompe sera toujours commandée à une vitesse double de celle du moteur, le distributeur B, présentant alors toujours quatre refoulements 27, celles de ces conduites qui ne correspondent pas à des cylindres du moteur faisant alors retour au réservoir d'alimentation.
On peut également avantageusement disposer dans chacun des conduits 7, de préférence à proximité du cylindre correspondent, un organe présentant une cer- taine résistance à l'écoulement du combustible aans le but d'éviter toute solution de continuité dans la colonne de combustible refoulée dans le conduit 27 à chaque coup de pompe. On pourra, dans cet ordre d'idées, prévoir une membrane perforée, une soupape automatique ou similaire.
La fig.8 montre une forme de construction avantageuse de ce dispositif. Sur cette/figure on a repré- senté un pulvérisateur 42. du type de celui décrit dans un brevet américain ? l.527,829. et qui est essentielle- ment caractérisé par une soupape pulvérisatrice 43 logée dans le corps de ce pulvérisateur 42. Le canal d'arrivée de combustible 27 débouche dans le pulvérisateur, juste en regard de la dite soupape 42. L'orifice de ce canal 27
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peut être obturé par une soupape auxiliaire 44 montée à l'extrémité d'une tige 45. disposée à l'intérieur du canal 27. Un ressort 46 tend toujours à appliquer cette soupape 44 contre l'extrémité du canal 27 Cette soupape auxiliaire 44 oppose ainsi une certaine résistance au passage du combustible, ce qui est le but cherché.
Pour assurer la proportionnalité entre la quantité d'air admise au cylindre par la soupape et le débit du combustible, il est prévu sur la conduite abou- tissant à cette soupape, un boisseau rotatif 32. ( figs.
1 et 2) et entre ce boisseau et le levier ,il de commande de la butée i de la pompe , une liaison qui se fait par exemple au moyen d'une chaîne 33 guidée dans des tubes 34, lesquels sont munis eux angles de poulies de renvoi à gorge 35. Le boisseau 32 est rappelé en sens inverse de son mouvement d'ouverture, par un ressort 36 et il porte d'autre part une poulie 37 sur laquelle se trouve attachée la chaîne ; un brin de la chaîne va au levier de commande 39 tandis que l'autre brin passe sur une poulie 40 dépla- çable par un deuxième levier 41. et aboutit ensuite au levier j1 réglant la cylindrée de la pompe.
En maintenant le levier 41 fixe et en agissant sur le levier 39, on donne plus ou moins d'air et, simul- trnément plus ou moins de combustible. En laissent au con- traire le levier 39 fixe et en manoeuvrant le levier 41. on modifie la teneur en combustible du mélange. En abais- sant le levier 41. on enrichit oe mélange, en élevant ce levier on l'appauvrit 'Au démarrage, il est nécessaire de partir avec l'air entièrement fermé; on met le levier 39 dans la position de fermeture de l'arrêt et on abaisse le levier 41 pour avoir le levier j1 tout à fait en haut,
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et par suite la quantité maximum de combustible.
Cette disposition présente l'avantege de pou- voir être installée commodément pour tous les types de moteurs, sur n'importe quel véhicule, ce qui évite l'é- tude d'une tringlerie spéciale, inévitable avec les anciens systèmes.
Le présent système permettra essentiellement une grande régularité de marche et assurera constamment pour tous les cylindres une uniformité de débit quelle que soit l'usure éventuelle, grâce à la pompe à piston unique.
Il va d'ailleurs de soi que l'invention n'a été décrite et représentée ici qu'à titre purement expli- catif mais nullement limitatif et qu'on pourrait y appor- ter diverses modifications de détail sans altérer son esprit.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for
PATENT FOR "DEVICE FOR SUPPLYING COMBUSTION ENGINES
INTERNAL "formed by
Louis Henri Libert B E L L EM.
Conv Int: Priority of a patent application filed in France on May 28, 1926 and of a first certificate of addition \ filed on October 27, 1926.
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The present invention relates to a device allowing internal combustion engines to be supplied by means of any fuels, and more particularly by means of heavy fuels.
The device according to the invention, which applies more particularly to four-stroke engines of the type of two in which the fuel or the rich fuel emulsion, and the combustion air are admitted separately.
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The element in each cylinder controlling the suction time, is essentially characterized by the combination of a single piston pump and a multi-way distributor ensuring uniformity of flow in each of the engine cylinders, the delivery of the aforementioned pump taking place during a stroke of the motor less than that following which a suction time takes place.
According to one characteristic of the invention, the aforementioned pump, with adjustable flow rate, is a plunger pump of the type in which the cylinder is driven, by means of any appropriate friction system at the start of each of the cycles. functional strokes of the piston, the flow adjustment of this pump being obtained by adjusting the amplitude of the stroke of the cylinare, by means of a stop for example.
The distributor can be of any type, for example a multi-lane rotary distributor.
The device according to the invention has, over those currently known, significant advantages. First of all, the fact of having a single pump for all the cylinders of the engine makes it possible to always have, regardless of the wear of the various components of the device, a uniform flow rate for each of the cylinders, which does not occur. with multiple piston pumps. In addition, due to the fact that the discharge stroke takes place for a shorter time than the suction time, the delivery of fuel into the cylinder will always be completed before the inlet valve closes, so that, at the following suction time, one will not have to fear the admission of fuel immediately upon opening the valve, that is to say without spraying.
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In the known devices, attempts had been made to obtain a similar result by controlling the pumps by means of cams or the like, but these devices were faulty and irregular in operation. On the contrary, according to the invention, the pump can be controlled directly by the motor with the desired multiplication, the pump having to rotate, at a minimum, at a speed double that of the motor. In the case of a four cylinder engine, this pump will run at double engine speed, in the case of a six cylinder engine. it will run at a speed three times the speed of the motor. Likewise, for the case of an engine having a greater number of cylinders, the speed of the pump will be determined under the same conditions.
In all these cases, the distributor has a number of delivery anals equal to that of the cylinders.
According to the invention, in the case where the number of cylinders is less than four, the pump will always run at double engine speed, the number of delivery channels of the distributor then being always equal to four, those of these channels, not not corresponding to a cylinder, returning to the supply tank.
According to one characteristic of the invention, this device comprises an adjustment system capable of varying simultaneously 3 or, the fuel flow rate, by acting on the adjustable stop of the pump, and the flow rate by acting on a supply valve. , either cans la m Grace @ens in order to vary the flow rate of the mixture without sangaz son, degree of richness, or in the opposite direction of on @ to vary the richness of this mixture.
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The invention also relates in themselves to certain improvements to single piston pumps as well as to rotary distributors particularly applicable to the device according to the invention.
The characteristics and advantages of these improvements will emerge from the description which will be given with reference to the accompanying drawings in which.
Fig. 1 shows, partly in longitudinal section, one embodiment of the device according to the invention.
Fig. 2 is a detail view of the valve regulating the air flow.
Figs. 3 and 4 show one embodiment of the fuel pump.
Figs * 5, 6 and 7 show construction variants of this pump * fig. 8 is a detail view.
Fig. 9 shows the sprayer.
Figures 10, 11 and 12 show two embodiments of the dispenser, FIG. 11 being a section along XI-XI, fig. 9.
As seen in fig 1, the engine comprises a pump, generally designated by A, unique for all the cylinders of the engine and which feeds, via a pipe, a multi-channel distributor sending, via a pipe 27 for each cylinder, the liquid fuel to a sprayer C at the moment when it is scupape of which it opens automatically under the action of a strong depression created in the cylinder by the piston E, the air intake valve 29 being kept closed by a special cam 30.
The fuel is finely sprayed into the cylinder by the SI sprayer and, towards the end of the suction time. valve 29 opens to let
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enter the air necessary to perfect the displacement. The explosion is normally produced in the third cycle with any ignition device in common use 31.
The fuel pump A which could be of any type will preferably, according to the invention, a plunger pump with drive of the cylinder at the start of the two functional strokes of the piston and provided with improvements specific to the invention. . We have represented on the freezes. 3 and 4 an embodiment of this pump. As can be seen in these figures, the pump essentially comprises a frame a having, at its upper part, a recess forming a fuel tank. This n-éservoir is closed at its upper part by a ring b comprising a pipe b1 through which the fuel arrives in the tank a1.
This cover b is also provided with a tube ± comprising inside a ball valve. generally designated by ±, this tubing c opening inside the reservoir a1 for a conical mouthpiece c2 preferably made of fiber or similar material. This tubing. ± is intended for the delivery of fuel into distributor B, via line 26. The pump proper essentially comprises a pump body made up, in the case shown, by two parts which are screwed together. on the other and which is - [. injured internally, as seen in d1, so as to constitute the cylinder of the pump. In this cylinder: 4.1 is engaged the piston rod. of the pump.
This piston is driven by a reciprocating movement which is commanded to it by the shaft f, itself controlled by the motor shaft. so that the piston drives, at the start of each of its strokes, the pump body or cylinder d. we anticipated
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a drive system allowing either the simultaneous displacement of this piston and this cylinder, or the relative displacement of these two members. This training system can be constructed in several ways.
In the case shown in the figs. 3 and 4, it consists essentially in interposing between the pump body d and the piston rod e, a fedue ring g preferably made of fiber, or similar friction material, and which encloses the piston rod ± under the action a resilient pressure member which may be constituted by a second split sleeve ± made of steel or similar metal, so as to exhibit a certain elasticity. These sockets ± and IL 1 are wedged in the longitudinal direction between the two parts constituting the pump body d and which was discussed above. For waterproofing, a crimped leather h is wedged between the upper end of these sleeves and a peel of the upper part of the body d.
Between this leather h and the sleeves, we can also place a metal washer such as h1
Under these conditions, due to the friction of the sleeve on the piston rod e and the fact that, in the longitudinal direction, this sleeve ± is made integral with the pump body d, will result in the drive of this body 1 by the piston in both directions of its movement.
The movement of the pump body e d driven by the piston is limited in the upward direction because its upper head ± comes to rest against the conical mouthpiece c2. which it also exactly matches the shape, for a good seal. In the downward direction, the movement of this pump body d is limited by a stopper 1, -de adjustable position and which can be constituted, for example, by a sleeve serving as a guide to the piston e
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and guided itself in a bore a of the frame a. The position of this stop 1 can be controlled by a toothed sector j, engaged with a rack il provided on the sleeve i.
The operation of this pump is as follows: The tank is constantly filled with fuel which arrives through the pipe b1. so as to ensure, at the same time as the supply of the engine, the lubrication of the pump components, during the downward movement of this pump, part of the fuel is introduced into the cylinder dl towards the upper part of the latter.
At the start of this downward movement, the ponpe body d and the piston move simultaneously until this body d meets the upper part of the stop i, the piston then continuing its stroke on its own. At the start of the next upstroke, the pump body d will first of all be driven so that its head e3 will form a leaktight seal with the mouthpiece c2.At that time. the piston will finish its upstroke on its own and will deliver the fuel in the cylinder d1 through the ball valve c3. It is easy to see that the fuel flow depends only on the amplitude of the relative displacement of the piston and the pump d.
Consequently, by suitably adjusting the position of the stop i, on which the amplitude of this relative movement depends, the flow rate of the pump can be adjusted for each stroke of the piston.
For the evacuation of the air during the initial start-up, an opening is provided on the tubing bi which can be controlled by a screw or a tap, or any other similar system.
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There is shown in fig. 5 a construction variant - making it possible to obtain a very compact pump. According to this variant, the friction lining which can be constituted, as shown, by a split bush R, in fiber by example, on which act independent springs R1, is interposed between the cylinder d of the pump and an auxiliary cylinder 1 integral with the piston e and mobile with it, this piston being able for example to be screwed at 11 on the cylinder 1 , The friction lining is housed in a recess 1 2 of the latter and is held there by a screw cap 13 so as to move with this cylinder, while the cylinder ± of the pump can move in a recess 14 of the cylinder auxiliary 1.
The movements of the piston e are therefore transmitted to the cylinder d by means of the cylinder 1 and the friction lining which acts on the periphery of the cylinder d, that is to say on a member of relatively large diameter. The friction surface is therefore increased and wear reduced
This arrangement also makes it possible to provide, for the etanoheity between the piston and the cylinare d and without increasing the bulk, in addition to the embossed leather h, an etanoheity lining housed in the ± cylinder. and which can be quite long. Likewise, the bush i forming a stopper can advantageously be arranged concentrically with respect to the auxiliary cylinder 1, this stopper then cooperating with a stopper d2 of the cylinder d.
This results in a pump of great compactness and reliable operation.
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Another improvement presented by this stern consists of the arrangement of the fuel tank 11 4 which is then determined between a partition a5 and a cap a6 which carries the fuel inlet and outlet pipes. The cylinder d passes through the partition a5 and if a gland a7 is provided for the passage of this 7 cylinder, it is seen that the fuel contained in the tank a4 will not be able to come to mix with the lubricant contained in the reservoir a1 for lubricating the pump components and that, consequently, this lubrication can be obtained with any lubricant whatever the fuel used.
FIGS. 6 and 7 show two construction variants according to which the friction lining acts on a part e1 of the piston e, this part e1 being of larger diameter than the active part of said piston. These two variants differ ent only by the fact that in the case of fig.7 there is provided a seal m between the piston and the cylinder.
Instead of producing the friction lining by means of a single ring, this lining can be produced by the superposition of several rings on each of which an independent spring acts, this is shown in fig.8.
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The distributor according to the invention designated
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generally by ± (fig | U | î and shown in detail on the fi .. :: s.10 and it essentially comprises a btti 1 which can be fixed, in any desired place and by all appropriate means, on the bibi of the motor to which it is applied. In an upper recess of this frame is housed a rotary slide 1 preferably made of fiber, hardwood or similar and to which the rotational movement is controlled by the shaft ¯ ± of the motor, by the 'intermediate' a device which will be described later.
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rotary drawer 3, which has a slot 5, cooperates, for the distribution of fuel, with a fixed table
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6 reported on the b ti 2 by all appropriate means.
This table 1 is pierced with a central channel 7 which is in constant communication, on the one hand, with the fuel inlet pipe which can be screwed, for example, on a threaded head and, on the other hand , with the central light 5 of drawer 3 This table .6 also has
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channels 2, the number and arrangement of which will vary according to the number of cylinders in the engine.
For example, if we have a four-cylinder engine, table 6 will show four channels 9, each
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of these centux opens onto the surface 1Ç of the table 6, in contact with the drawer, and is furthermore in communication with a pipe 11 each corresponding to
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to one of the cylinders d.4 engine via the lines / 27 specified above. Said channels 9 open out onto the surface 10 in a position such that, during the rotation of the spool 3, the central lumen, 5 which always communicates with the fuel supply line.
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7, or likely to come successively in connection
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with each of said channels 9.
The pipe ¯7 is therefore successively in communication with each of the pipes 11 and, consequently, with each of the engine cylinders which are thus successively supplied.
The control of the rotational movement of the spool 3 is obtained as follows: The shaft ± controls, by means of a wheel and worm system 12. a first shaft 13 housed in a bore 14 of the frame 1 .
At its upper part, this shaft 13 which, at its lower part can rest on a thrust ball bearing 15, has a central recess 16 in which engages a second shaft 17 which is driven in the rotational movement of the shaft 13. by a key 18 integral with the shaft 13 and on which engages a groove 19 of the shaft 17.
With this device, the latter is therefore driven in rotation while being able to move longitudinally by rrpport to the shaft 13,
This erbre 17 is constantly pushed against the drawer 3 or more exactly against a disc 20 made integral with this drawer by means of lugs, such as 21, por a spring 22 bearing against the bottom of 11-recess 16. This thrust action of the shaft 17 against the spool 3, which has the effect of strongly pressing the latter against the surface 10 of the table ± and thus ensuring a good seal, is exerted by means of a spherical cap 23. or similar device, allowing a slight oscillation of the spool 3 with respect to the shaft 17.
For driving the spool 3, this shaft 17 has at its upper part a toothed washer 25.
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externally COLTIne can be seen in particular on the r ': r and which is engaged in an internally toothed recess made in the disc 20 which was discussed more
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By providing a slight clearance between this washer 25 and the corresponding recess of this disc 20, the slight relative newness of the drawer 3, necessary so that, under the thrust action of the shaft 17, it comes to press exactly against the surface 10, will always be possible.
The seal obtained will therefore be excellent.
Naturally, the wheel and worm system 12 will be determined in such a way that the spool 3 rotates at the desired speed depending on the type of motor to which it is applied. Thus, for example, for a four-stroke engine, this spool 3 must rotate at half engine speed.
The shape of the drawer 3, and therefore the nature of the surface 10 against which this drawer bears, may vary. In the example of fig.10, the slide 3 is in cone forcie, the surface 10 then being a conical surface of revolution of the same angle to the eanmnet.
In the case of FIG. 12, on the contrary, the slide 3 is plane: this is moreover the only particular characteristic of the distributor shown in this figure.
The speed of rotation of the pump A, which according to the invention must always rotate at least at a speed double that of the engine, is determined from the number of cylinders of the engine. Thus, for example, if it is a four-cylinder four-stroke engine, that is to say an engine in which it is necessary to have four fuel injections for two revolutions of the motor, the pump will turn at a speed double this one.
For a six cylinder engine, it will run at triple speed, and so on o
It will be noted that in all these cases, the distributor, which always turns at half engine speed, will have as many delivery lines 27 as there are cylinders, and it will also be noted that each refov
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The operation of the pump A, that is to say each injection of fuel into a cylinder, will take place with a stroke of the engine less than the stroke during which the suction time takes place.
Consequently, with this arrangement, one will not have to fear that, when the valve is closed, fuel accumulates in the sprayer 1 to be admitted into the cylinder at the next suction time, without any spraying. .
In order to obtain this same advantage, even in the case of single-cylinder or two-cylinder engines, the pump will always be controlled at a speed double that of the engine, the distributor B, then always presenting four outlets. 27, those of these pipes which do not correspond to the cylinders of the engine then returning to the supply tank.
It is also advantageously possible to place in each of the conduits 7, preferably close to the corresponding cylinder, a member having a certain resistance to the flow of fuel in order to avoid any break in continuity in the column of fuel delivered into the column. conduit 27 at each pump stroke. In this connection, it is possible to provide a perforated membrane, an automatic valve or the like.
Fig.8 shows an advantageous form of construction of this device. This figure shows a sprayer 42 of the type described in a US patent. l 527.829. and which is essentially characterized by a spray valve 43 housed in the body of this sprayer 42. The fuel inlet channel 27 opens into the sprayer, just opposite said valve 42. The orifice of this channel 27
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can be closed by an auxiliary valve 44 mounted at the end of a rod 45. arranged inside the channel 27. A spring 46 always tends to apply this valve 44 against the end of the channel 27 This auxiliary valve 44 opposes thus a certain resistance to the passage of fuel, which is the aim.
To ensure the proportionality between the quantity of air admitted to the cylinder by the valve and the fuel flow, a rotary valve 32 is provided on the pipe leading to this valve (figs.
1 and 2) and between this valve and the lever, it controls the stop i of the pump, a connection which is made for example by means of a chain 33 guided in tubes 34, which are provided with pulley angles groove return 35. The valve 32 is returned in the opposite direction of its opening movement, by a spring 36 and it also carries a pulley 37 on which the chain is attached; one part of the chain goes to the control lever 39 while the other part passes over a pulley 40 movable by a second lever 41. and then ends at the lever j1 regulating the displacement of the pump.
By keeping the lever 41 fixed and by acting on the lever 39, more or less air is given and, at the same time, more or less fuel. On the contrary, by leaving the lever 39 fixed and by operating the lever 41, the fuel content of the mixture is changed. By lowering the lever 41, the mixture is enriched, by raising this lever it is impoverished. At start-up, it is necessary to start with the air completely closed; we put the lever 39 in the closed position of the stop and we lower the lever 41 to have the lever j1 completely up,
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and hence the maximum amount of fuel.
This arrangement has the advantage of being able to be installed conveniently for all types of engines, on any vehicle, which avoids the need for a special linkage, inevitable with old systems.
The present system will essentially allow a great regularity of operation and will constantly ensure for all the cylinders a uniformity of flow whatever the possible wear, thanks to the single piston pump.
It goes without saying that the invention has been described and represented here for purely explanatory purposes but in no way limiting and that various modifications of detail could be made to it without altering its spirit.