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Perfectionnements aux moteurs à explosion.
La présente invention consiste en des perfectionnements aux moteurs à explosion.
Dans les moteurs de cette catégorie destinés à fonctionner sur des appareils locomoteurs tels que des aéroplanes qui doi - vent voler à différentes altitudes, il faut soumettre l'alimen- tation en carburant à des réglages dus au fait que l'air se raréfie progressivement en proportion de l'altitude+, et que par conséquent, si le débit d'essence n'est pas restreint, le mélange devient trop riche.
En conséquence, on dispose des moyens pour réduire le débit d'essence en proportion de la raréfaction de l'air. Il résulte de cet affaiblissement du mélange une perte de puissance laquelle souvent toutefois est partiellement compensée dans des aéroplanes destinés à se déplacer généralement à de hautes altitudes, en prévoyant une forte compression dans la chambre
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d'explosion.
Cette forte compression, avec le mélange normal au niveau du sol et à " plein gaz " et avance à l'allumage normal , donnerait lieu ou pourrait donner lieu à des détona - tions et des avaries au moteur, et par conséquent on a imaginé des dispositifs pour empêcher ou du moins s'opposer à ce que le pilote ouvre le clapet d'admission à basse altitude au - delà du point où une quantité du mélange est admise aux cylin- dres avec sécurité- Un tel dispositif peut consister en un arrêt sur un secteur sur lequel se déplace le levier du clapet d'admission, le pilote étant obligé, pour dépasser cet arrêt, de fournir sur le dit levier un effort différent de celui qui est normalement demandé pour ouvrir ou fermer le clapet d'ad - mission.
Il a également été proposé de monter un dispositif automatique faisant varier la position du dit arrêt suivant l'altitude.
La nécessité de ne pouvoir ouvrir le clapet que partielle ment à basse altitude donne lieu à une perte importante de force motrice.
On a découvert que les pressions d'explosion peuvent être maintenues en-deça d'une limite de sécurité en retardant con - venablement le dispositif réglant l'allumage, et qu'avec une telle disposition il y a moins de perte de puissance que si le contrôle se fait sur le clapet d' admission.
Suivant l'invention, le moteur à explosion est muni d'un dispositif empêchant ou du moins s'opposant à ce que le pilote donne l'avance complète à l'allumage aux basses altitudes. Ce dispositif peut consister en un arrêt sur le secteur du levier , d'avance à l'allumage, analogue à celui,qui vient d'être dé - crit, sur le secteur du levier de clapet d'admission ; cet arrêt sur le secteur du levier d'avance à l'allumage ayant pour effet de s'opposer à ce que le pilote donne l'avance com -
Plète à l'allumage à toutes les altitudes.
Ou bien un système automatique peut être incorporé au dit dispositif, qui fait
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varier la position de l'arrêt suivant l'altitude pour assurer que l'avance maximum à l'allumage et par conséquent la puissance maximum à la limite de sécurité soit disponible à chaque alti - tude.
Dans d'autres cas, lorsque le réglage de l'avance à l'al- lumage est combiné à la commande du clapet d'admission pour donner de l'avance à l'allumage lorsque le dit clapet s'ouvre, comme c'est généralement le cas dans les moteurs d'avions - aucune commande distincte de l'avance à l'allumage n'étant prévue - la liaison mécanique entre les deux systèmes peut être commandée automatiquement de façon à limiter le degré d'avance donné à l'allumage aux basses altitudes.
Le système automatique envisagé peut consister en un baromètre anéroïde, de préférence ne commandant pas directe - ment le réglage, mais par l'intermédiaire de quelque autre source d'énergie agissant comme un relais mis en action et commandé par le baromètre anéroide. Une telle source d'énergie peut être fournie par la dépression dans le conduit d'aspira - tion du moteur, ou par la pression dans un système de refroi - dissement par l'eau dans lequel l'eau est mise en circulation par une pompe ou par toute autre source disponible, mais il est préférable d'employer la force de pression fournie par le système de lubrification dans lequel l'huile est sous pression.
Trois exemples de réalisation de l'invention sont re - présentés aux dessins annexés qui sont simplement schématiques et dans lesquels : Fig.1 est une vue en plan d'une forme simple de coulisse sur le secteur de commande de l'avance à l'allumage.
Fig. 2 est une vue en élévation montrant une commande automatique de la position de l'arrêt par un baromètre anéroide agissant par un système de relais fonctionnant par la pression de l'huile dans le système de lubrification.
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Fig.3 est une vue analogue d'un appareil semblable dans lequel un seul levier est prévu pour commander à la fois le clapet d'admission et l'avance à l'allumage mais le baromètre anéroïde est relié aux organes de commande par un relais de manière telle qu'il n'agit que sur l'avance à l'allumage, et
Fig.4 est une coupe verticale à plus grande échelle du baromètre anéroïde et du mécanisme de relais représenté aux Figs. 2 et 3.
Dans la fig.1, a est la poignée de manoeuvre pour le pi - lote commandant le dispositif d'avance (ou de retard) à l'allu- mage, b est une coulisse ayant une fente b1 le long de laquelle se déplace un levier de commande, et b2 est un coude de la fente. Pour mettre de l'avance à l'allumage, le pilote doit déplacer le levier a vers la droite du dessin. Il ne peut,tou - tefois pas le,déplacer jusqu'au bout sans passer par le coude b2, ce qui demande une manoeuvre spéciale de sa part, et l'empêche ainsi d'avancer l'allumage par inadvertance au-delà de la région de sécurité.
En se référant maintenant à la fig.2, a est encore la poignée de manoeuvre de l'avance à l'allumage, se déplaçant sur un secteur c, monté sur un pivota et agissant par l'in - termédiaire d'une tringle c2 reliée à la magnéto non représen - tée. d est l'enveloppe du baromètre anéroïde et e est l'enve - loppe de l'appareil par lequel le baromètre commande le dispo - sitif de relais, f est un levier aotionnant une tringle f1 reliant le dit dispositif à une pièce f2 se déplaçant dans une coulis.se du secteur. La pièce f2 est une simple coulisse à . une seule fente, analogue a la coulisse b de la fig.1 mais sans coude. Pour avancer l'allumage, la poignée du levier a est déplacée vers la gauche.
Cependant ce déplacement est tou - jours limité par l'extrémité gauche de la coulisser . Suivant que l'appareil gagne de l'altitude, la coulisser se déplace progressivement vers la gauche par le baromètre d de la manière
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qui sera décrite ultérieurement, ce qui permet une plus grande avance à l'allumage. De même lorsque l'appareil descend à de basses altitudes, la coulisse f2 se déplace vers la droite en entraînant avec elle le levier a si, ou lorsque celui-ci est appuyé à l'extrémité gauche de la coulisser , retardant ainsi l'allumage et le maintenant tout le temps en deça de la limite de sécurité.
Dans la fig.3 dans laquelle les organes semblables ont les mêmes lettres de référence, le levier a commande à la fois le clapet d'admission g et le dispositif d'avance à l'allumage g1. g2 est une tringle reliant ce levier directement au mécanisme de commande du clapet d'admission. g3 est un levier coudé pivotant en 4 et dont le long bras est relié à la trin - gle f1 comme représenté. g5 est un levier dont une extrémité est reliée à la tringle g2, l'autre à une tringle g6 qui est reliée au dispositif d'avance (et de retard) à l'allumage, ce levier pivotant en un point intermédiaire entre ses deux ex - trémités sur l'autre bras du levier g3.
On voit ainsi que tout mouvement du levier a agira en même temps sur le clapet d'admission et le dispositif d'avance à l'allumage, maisle degré d'avance que l'on imprime à l'allumage dépend de la position du point de pivotement intermédiaire du levier g5, ce qui varie sous l'influence du baromètre anérofde et du relais, de la tringle fl et du levier g3, de façon à mainte - nir l'allumage dans des limites de sécurité et à retarder l'allumage s'il est nécessaire, sans influencer la commande des gaz.
En se référant maintenant à la fig.4, dans l'enveloppe d se trouve une chambre extensible h dans laquelle a été fait le vide, ou un vide partiel, relié par une extrémité à un le - vier h2 au moyen d'une tige hl . Une tige h3 montée à l'inté - rieur de la chambre h, et munie d'une extrémité élargie ou tête h4 coulisse dans un tube vertical h5 et assure que la chambre
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élastique ne se déforme pas latéralement.
Le levier h2 pivote en un point fixe i et est relié par son autre extrémité à une tige j qui, à son tour, est reliée à une valve j1 présentant un renfoncement annulairej2. k est un piston qui porte exté- rieurement sur la paroi interne de l'enveloppe e et qui ren - ferme la valve jl, le piston et la valve coulissant l'un dans l'autre. Le piston k comporte une tête élargie kl formant un espacer , sous le piston, entre la tête et l'enveloppe. k3, k4 et k5 sont une série de perforations ou de conduits établissant communication de l'extérieur à l'intérieur du piston et k6 est un renfoncement annulaire autour de la tige du piston.
1 est un canal dans la paroi de l'enveloppe et qui est relié à l'huile sous pression, 11 est un écrou fixant une base de la chambre extensible à l'envelopper. est un ori - fice laissant la libre communication avec l'atmosphère et 13 est un conduit de retour au carter des manivelles du moteur. m est une pièce cylindrique creuse appuyée sur la tête du piston k par un ressort m' qui réagit contre un écrou m 2 de fermeture du sommet de l'enveloppe e. Une tige m5 est montée dans l'enveloppe pour servir de pivot à un levier coudé dont un bras m4 est maintenu dans un creux dans la surface du cylindre , et l'autre bras constitue le levier f extérieur à l' enveloppe.
Le dispositif fonctionne comme suit :
Dans la position représentée des organes, l'huile sous pression mise en communication avec l'intérieur de l'enveloppe e par le canal 1, remplit le renfoncement k6, le conduit k3 et le renfoncement j2. Supposons maintenant que la chambre ané - roide h se dilate. La tige h1 descend avec l'extrémité corres - pondante du levier h2 et la valve jl est soulevée. Le renfon - cement j2 vient de ce fait en communication avec les conduits k4 et de l'huile s'écoule immédiatement par les conduits k4 en remplissant l'espacer et en soulevant la tête du piston
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avec le oylindre m et en déplaçant ainsi le levier f et la tige fl pour le réglage qui a été décrit.
Si cependant la tête du piston s'élevait au-dessus de la tête de la valve j2, les extrémités des conduits k5 seraient découvertes, l'huile s' écoulerait alors par ceux-ci et s'échapperait, le piston retournant de ce fait dans une position relativement à la valve telle que représentée à la fig. 4, et ce, grâce à l'action du ressort m1. Si la valve est encore soulevée, le piston la suit de la même manière. Si la valve s'abaisse, l'huile s'é - chappe par les conduits k5 et le piston est ramené dans la même position par rapport à la valve.
On voit ainsi que le piston suit toujours la valve ± et que par conséquent, le mouvement du levier f suit le mouvement de la chambre anéroide h en effectuant le réglage voulu sous l'action de la pression d'huile, la dilatation de la chambre anéroide augmentant, et la contraction de la même diminuant l'avance permise de l'allu - mage.
REVENDICATIONS.
1. Dans un moteur à explosion du type décrit, un disposi - tif de commande qui empêche ou qui s'oppose à l'avance complète d'allumage aux basses altitudes.
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Improvements to internal combustion engines.
The present invention consists of improvements to internal combustion engines.
In engines of this category intended for operation on locomotor apparatus such as airplanes which must fly at different altitudes, the fuel supply must be subjected to adjustments due to the fact that the air gradually becomes thinner as the air becomes thinner. proportion of the altitude +, and that therefore, if the fuel flow is not restricted, the mixture becomes too rich.
Consequently, means are available to reduce the flow of gasoline in proportion to the depletion of the air. The result of this weakening of the mixture is a loss of power which, however, is often partially compensated for in airplanes intended to travel generally at high altitudes, by providing for strong compression in the chamber.
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explosion.
This strong compression, with the normal mixture at ground level and at "full throttle" and advance at normal ignition, would or could give rise to detonations and damage to the engine, and consequently we imagined devices to prevent or at least oppose the pilot opening the inlet valve at low altitude beyond the point where a quantity of the mixture is safely admitted to the cylinders - Such a device may consist of a shutdown on a sector on which the intake valve lever moves, the pilot being obliged, to exceed this stop, to provide on said lever a force different from that which is normally required to open or close the intake valve - mission.
It has also been proposed to mount an automatic device varying the position of said stop according to the altitude.
The need to be able to open the valve only partially at low altitude gives rise to a significant loss of driving force.
It has been found that explosion pressures can be kept below a safety limit by properly delaying the ignition control device, and that with such an arrangement there is less power loss than if the check is made on the inlet valve.
According to the invention, the internal combustion engine is provided with a device preventing or at least preventing the pilot from giving full ignition advance at low altitudes. This device may consist of stopping on the sector of the lever, for the ignition advance, similar to that, which has just been described, on the sector of the intake valve lever; this stop on the sector of the ignition advance lever having the effect of preventing the pilot from giving the advance com -
Plete on ignition at all altitudes.
Or an automatic system can be incorporated in said device, which makes
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vary the position of the stop according to the altitude to ensure that the maximum ignition advance and therefore the maximum power at the safety limit is available at each altitude.
In other cases, when the ignition advance adjustment is combined with the control of the intake valve to give the ignition advance when said valve opens, as it is. is generally the case in aircraft engines - no separate ignition advance control is provided - the mechanical connection between the two systems can be controlled automatically so as to limit the degree of advance given to the ignition at low altitudes.
The contemplated automatic system may consist of an aneroid barometer, preferably not directly controlling the adjustment, but through some other source of energy acting as a relay actuated and controlled by the aneroid barometer. Such a source of energy can be provided by the negative pressure in the suction line of the engine, or by the pressure in a water cooling system in which the water is circulated by a pump. or by any other available source, but it is preferable to employ the pressing force provided by the lubrication system in which the oil is under pressure.
Three exemplary embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings which are merely schematic and in which: Fig.1 is a plan view of a simple form of slide on the control sector from the advance to the front. ignition.
Fig. 2 is an elevational view showing automatic control of the stop position by an aneroid barometer acting by a relay system operating by the pressure of the oil in the lubrication system.
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Fig. 3 is a similar view of a similar device in which a single lever is provided to control both the intake valve and the ignition advance but the aneroid barometer is connected to the control members by a relay in such a way that it acts only on the ignition advance, and
Fig. 4 is a vertical section on a larger scale of the aneroid barometer and of the relay mechanism shown in Figs. 2 and 3.
In fig. 1, a is the operating handle for the pilot controlling the ignition advance (or retarder) device, b is a slide having a slot b1 along which a control lever, and b2 is an elbow of the slot. To set the ignition advance, the pilot must move the lever a to the right of the drawing. It cannot, however, move it to the end without passing through the elbow b2, which requires a special maneuver on its part, and thus prevents it from inadvertently advancing the ignition beyond the elbow. security region.
Referring now to fig. 2, a is still the ignition advance operating handle, moving on a sector c, mounted on a pivot and acting through a rod c2 connected to the magneto not shown. d is the envelope of the aneroid barometer and e is the envelope of the apparatus by which the barometer controls the relay device, f is a lever actuating a rod f1 connecting said device to a moving part f2 in a local coulis.se. The part f2 is a simple slide. a single slot, similar to the slide b of fig.1 but without elbow. To advance the ignition, the lever handle a is moved to the left.
However, this movement is always limited by the left end of the slide. As the aircraft gains altitude, the slide moves progressively to the left by the barometer d in the manner
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which will be described later, which allows greater ignition advance. Likewise when the aircraft descends to low altitudes, slide f2 moves to the right, pulling with it the lever a if, or when this is pressed at the left end of the slide, thus delaying the ignition. and keeping it under the safe limit at all times.
In fig. 3 in which similar components have the same reference letters, the lever controls both the intake valve g and the ignition advance device g1. g2 is a rod connecting this lever directly to the control mechanism of the intake valve. g3 is an angled lever pivoting at 4 and whose long arm is connected to the link f1 as shown. g5 is a lever, one end of which is connected to the rod g2, the other to a rod g6 which is connected to the ignition advance (and delay) device, this lever pivoting at an intermediate point between its two ex - hoppers on the other arm of lever g3.
It can thus be seen that any movement of the lever a will act at the same time on the intake valve and the ignition advance device, but the degree of advance which is imparted to the ignition depends on the position of the point intermediate pivoting of lever g5, which varies under the influence of the anerofde barometer and relay, rod fl and lever g3, so as to keep ignition within safe limits and to delay ignition if necessary, without influencing the throttle control.
Referring now to fig. 4, in the casing d is an expandable chamber h in which a vacuum has been made, or a partial vacuum, connected at one end to a lever h2 by means of a rod hl. A rod h3 mounted inside the chamber h, and fitted with an enlarged end or head h4 slides in a vertical tube h5 and ensures that the chamber
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elastic does not deform laterally.
The lever h2 pivots at a fixed point i and is connected at its other end to a rod j which, in turn, is connected to a valve j1 having an annular recess j2. k is a piston which bears externally on the internal wall of the casing e and which encloses the valve jl, the piston and the valve sliding one inside the other. The piston k has an enlarged head kl forming a space, under the piston, between the head and the casing. k3, k4 and k5 are a series of perforations or conduits establishing communication from the outside to the inside of the piston and k6 is an annular recess around the piston rod.
1 is a channel in the wall of the casing and which is connected to pressurized oil, 11 is a nut fixing a base of the expandable chamber to the casing. is an orifice leaving free communication with the atmosphere and 13 is a return duct to the crankcase of the engine. m is a hollow cylindrical part supported on the head of the piston k by a spring m 'which reacts against a nut m 2 for closing the top of the casing e. A rod m5 is mounted in the casing to serve as a pivot for an elbow lever, one arm m4 of which is held in a hollow in the surface of the cylinder, and the other arm constitutes the lever f outside the casing.
The device works as follows:
In the represented position of the members, the pressurized oil placed in communication with the interior of the casing e via the channel 1, fills the recess k6, the conduit k3 and the recess j2. Suppose now that the ane-stiff chamber h expands. The rod h1 goes down with the corresponding end of the lever h2 and the valve jl is raised. The recess j2 therefore comes into communication with the conduits k4 and oil immediately flows through the conduits k4, filling the space and lifting the piston head.
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with the cylinder m and thus moving the lever f and the rod fl for the adjustment which has been described.
If, however, the head of the piston rose above the head of the valve j2, the ends of the conduits k5 would be exposed, the oil would then flow through them and escape, the piston thus turning over. in a position relative to the valve as shown in FIG. 4, thanks to the action of the spring m1. If the valve is still raised, the piston follows it in the same way. If the valve is lowered, the oil escapes through the conduits k5 and the piston is returned to the same position relative to the valve.
It can thus be seen that the piston always follows the valve ± and that consequently the movement of the lever f follows the movement of the aneroid chamber h by making the desired adjustment under the action of the oil pressure, the expansion of the chamber aneroid increasing, and the contraction of the same decreasing the allowable advance of ignition.
CLAIMS.
1. In an internal combustion engine of the type described, a control device which prevents or opposes the complete advance of ignition at low altitudes.