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"Moteur à combustion interne avec génératrice, en particulier pour véhicules".
Pour les moteurs à combustion interne qui action- nent une génératrice, on sait qu'on peut faire en sorte que la vitesse du moteur à combustion interne se règle automatiquement sur une valeur réglable, en compensant les variations de char- ge dans la z8ne des petites charges par une variation de l'ar- rivée du combustible, tandis que les variations aux charges plus élevées sont réglées par une action sur l'excitation de la génératrice, l'arrivée complète du combustible ayant encore lieu pendant le réglage. Ceci a l'inconvénient de provoquer de grandes fluctuations de vitesse-pendant le réglage, ce qui fait que le réglage traine en longueur.
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On a constaté qu'il est avantageux, à toutes les char- ges, de provoquer par le réglage non seulement une variation ra- pide de l'excitation de la génératrice, mais encore d'agir sur l'arrivée du combustible pour accélérer l'opération pendant le réglage. Conformément à l'invention on obtient ce résultat non seulement grâce à ce qu'il est prévu un dispositif de commande qui comporte un dispositif de refoulement dépendant de la vites- se du moteur à combustion interne et relié à une canalisation, dispositif de commande qui, sous l'action d'un point d'étrangle- ment de la canalisation, au moyen d'un piston moteur relié à celle-ci agit automatiquement de façon telle sur la résistance réglant l'excitation de la génératrice que la vitesse du moteur à combustion interne conserve une valeur réglable,
mais encore grâce à ce qu'un dispositif dépendant de la vitesse du moteur à combustion interne agit sur l'organe de réglage de l'arrivée du combustible, pendant le réglage, dans le sens opposé aux va- riations de vitesse qui se produisent pendant le réglage. Le piston moteur qui agit sur la résistance de réglage peut agir sur l'organe de réglage de l'arrivée du combustible, lorsque la résistance de réglage est mise hors circuit gour qu'on puis- se réduire cette arrivée de combustible entre la valeur réglée et la consommation à vide.
Deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés schématiquement dans le dessin annexé :
La fig. 1 représente un dispositif de réglage conforme à l' invention.
La fige 2 est une variante de la fig. 1.
Le moteur à combustion interne 1 entraine la gé- nératrice et la génératrice auxiliaire 3. celle-ci produit le courant d'excitation pour la génératirce 2 qui toutefois peut aussi être excitée en dérivation ou séparément par une source de courant quelconque. Une résistance de réglage 5 ser- vant à faire varier l'excitation eat montée dans le cirauit d'excitation 4 de la génératrice 2. Le dispositif de manoeuvre
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de la résistance de réglage 5 est constitué par un servo-mo- teur dépendant de la vitesse du moteur à combustion interne et-entraîné par ce moteur, la pompe à engrenages 6 et la cana- lisation 7, 7'.
elle-ci comporte d'une part le point d'étran- glement qui provoque le réglage automatique de la vitesse, l'écoulement du fluide sous pression refoulé dans la canalisa- tion 7,7' par la pompe à engrenages 6 étant réglé au point d'étranglement 8 au moyen de l'aiguille 9 qui est reliée au levier 10. D'autre part, le piston moteur 14. qui se meut dans le cylindre 13, est relié par l'intermédiaire du conduit 11 et du tiroir de distribution 12 et il agit sur la résistance de réglage 5 au moyen de la tige de piston 15 et du levier de contact 16. En vue du réglage du tiroir de distribution12 le cylindre 18 du piston moteur 19 est relié à la canalisation 7 au moyen du conduit 17.
Le piston moteur 19 est chargé par le ressort 20-et sa tige 21 agit simultanément sur le levier 22 de l'organe de réglage du combustible de la pompe à combus- tible 23.
Le fonctionnement est le suivant :
Le dispositif de commande dépendant de la vitesse du moteur à combustion interne, et comprenant la pompe 5, la canalisation 7,7', le point d'étranglement 8, le tiroir de dis- tribution 12 et les pistons moteurs 14 et 19, règle automatique- ment l'excitation de la génératrice 2 de façon que la vitesse du moteur à combustion interne 1 conserve une valeur réglable.
Lorsque la charge du moteur à combustion interne 1 baisse par exemple, le courant d'induit de la génératrice 2 diminuant, la vitesse du moteur à combustion interne 1 augmente d'abord et par conséquent aussi la vitesse de la pompe à engrenages 6.
Comme la position de l'aiguille 9 reste invaria- ble, l'écoulement du fluide au point d'étranglement 8 reste sensiblement le même. L'augmentation du débit de la pompe 6 par suite de l'augmentation de la vitesse provoque une augmen- tation de pression en amont du point d'étranglement 8 dans la canalisation 7, ce qui fait que le piston moteur 19 etle tiroir de distribution 12 sont abaissés. Le fluide pénètre ainsi dans
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le cylindre 13 et soulève le piston moteur 14. Ce piston réduit alors la résistance 5 montée dans le circuit d'excitation 4, en agissant sur le levier de contact 16. L'augmentation d'excita- tion signifie une augmentation de charge pour le moteur à com- bustion interne 1, dont la vitesse diminue maintenant de nouveau.
Immédiatement après, le débit de la pompe à engrenages 6 et la pression dans la canalisation 7 diminuent à leur tour, ce qui fait que le piston moteur 19 monte, que le tiroir 12 re- vient à sa position médiane et que l'arrivée du fluide au piston moteur 14 est coupée, dès que le moteur à combustion interne 1 a atteint de nouveau la vitesse réglée au moyen du levier 10.
Pendant ce réglage, le dispositif dépendant de la vites- se du moteur à combustion interne, le piston moteur 19, agit en putre sur l'organe de réglage 22 de l'arrivée du combustible dans un sens opposé aux fluctuations de vitesse qui se produisent pendant le réglage, car lorsque la vitesse augmente, l'arrivée du combustible diminue à cause de l'entrainement du levier 22 par le piston moteur 19 qui descend, tandis que lorsque la vi- tesse diminue jusqu'à la valeur réglée dans la deuxième moitié du réglage l'arrivée du combustible augmente par suite du rap- pel du levier 22 à, sa position primitive. Lorsque la charge aug- mente, les opérations ont lieu dans le sens opposé.
Le fluide sortant au point d'étranglement 8 est ramené dans la circulation de la pompe 6. La sortie du tiroir de dis- tribution 12 est également reliée à ce conduit de retour 7'. A toutes les vitesses du moteur à combustion interne 1 la pression est la même en amont du point d'étranglement 8 dans la canalisa- tion 7. Comme on fait varier l'écoulement au point d'étranglement 8 au moyen du levier 10 et de¯ l'aiguille 9, l'augmentation de la section d'édoulement au point d'étranglement 8 compense l'augmen- tation de débit de la pompe 6 aux vitesses plus grandes. A la po- sition médiane du tiroir 12 correspond toutefois,à toutes les vi- tesses,la même charge du piston 19 par le ressort 20, ce qui fait que cette position médiane ne peut s'établir que pour une seule et même pression dans le cylindre 18.
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Lorsqu'une section d'écoulement constante est établie au point d'étranglement 8, le réglage de la vitesse du moteur à combustion interne 1 peut avoir lieu par variation dela ten- sion initiale du ressort 20, ce qui fait que, pour les vitesses plus grandes, le ressort 20 est plus fortement tendu et qu'il s'établit dans la canalisation 7 une pression plus haute que pour les petites vitesses.
En outre.le liston moteur 19 peut servir exclusivement au réglage de la position du tiroir de distribution 12 et l'arrivée du combustible peut être réglée de façon connue au moyen d'un régulateur centrifuge entrainé par le moteur à combustion interne, la tension de l'ensemble de ressorts qui charge le régulateur à force centrifuge va- riant avantageusement simultanément de façon-connue lorsque la vitesse est réglée au -moyen du levier 10 ou d'autre façon.
Enfin l'arrivée du combustible peut encore être coupée au moyen d'un régulateur de sûreté pour limiter la vitesse ma- xima du moteur à combustion interne.
Le dispositif de commande peut aussi comporter un régulateur centrifuge dépendant de la vitesse du moteur à combustion interne, un tiroir de distribution sur lequel agit ce régulateur, avec son piston moteur, et le réservoir ou dispositif analogue fournissant le fluide sous pression. En- fin le levier 10 de réglage du point d'étranglement 8 peut être commandé à distance. Au lieu de l'application d'un fluide gazeux ou liquide, le dispositif de refoulement peut produire entre ce dispositif et le point d'étranglement ménagé dans la canalisation une dépression servant à agir sur la position du piston moteur, le courant de gaz ou de liquide circulant alors dans le sens indiqué par les flèches en traits interrom- pus.
L'invention assure cet avantage que le couple du mo- teur à combustion interne est maintenu automatiquement cons- tant lorsque le courant d'induit de la génératrice & varie et aux différentes vitesses, et qu'on évite ainsi une surcharge
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du moteur Diesel.
comme¯la circulation permanente du fluide dans la canalisation 7,7' assure un déplacement rapide du pis- ton 14 et par conséquent du lev ier de contact 16 au moment de l'ouverture du tiroir de distribution 12, contrairement aux dispositifs de réglage dans lesquels le fluide est au repos en amont du tiroir de distribution entre les diverses opérations de réglage, on a l'avantage que la variation d'ex- citation peut suivre la variation du courant d'induit assez rapidement pour éviter que la position de réglage ne soit dé- passée. Pour les véhicules ceci a l'avantage d'éviter les fluctuations dangereuses de l'effort de traction et leurs in- convénients pour les attelages des véhicules.
Comme un autre dispositif dépendant de la vitesse du moteur à combustion interne agit sur l'organe de réglage de.l'arrivée du combustible, pendant le réglage, .dans un sens opposé aux fluctuations de la vitesse, ceci a l'avantage par- ticulier qu'il est non seulement possible de maintenir les fluctuationsde vitesse à une petite valeur, mais encore que le réglage a lieu rapidement.
Dans la fig. 2 le piston 19 déplace la tige 25 du tiroir de distribution 12 au moyen du levier 26 dont on peut faire varier le pivot 27, le cas échéant par une commande à distance, pour régler la vitesse du moteur à combustion interne, au moyen de la tige filetée 28 et du pigeon 29. tandis que le point d'étranglement 8 a une section invaria- ble. Le levier 30 qui sert à régler la position de l'organe de réglage pour l'arrivée du combustible à la pompe à combuse- tible 23 par l'intermédiaire de la biellette 31 et du levier 22. est relié à la tige 25 du tiroir.
Lorsque le pivot 27 est déplacé vers le haut par la rotation de la tige 28, le tiroir 12 monte d'abord, ce qui a pour effet d'abaisser le piston 14 et de réduire l'exci- tation en ajoutant de la résistance. L'augmentation subsé- quente de la vitesse du moteur à combustion interne 1 aug-
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mente la pression dans la canalisation 7 en amont du point d'étranglement 8. En raison de l'augmentation de la charge du piston 19 il s'établit une nouvelle position d'équilibre I pour le levier 26, le tiroir 12 revenant à sa position mé- diane. Un déplacement du pivot 27 vers le bas provoque par exemple l'établissement de la position d'équilibre II pour le levier 26 pour une vitesse plus petite du moteur à com- bustion interne 1.
En outre, le pivot 32 du levier 30 constitue l'une des extrémités du levier à deux bras 33, qui tourne autour du pivot fixe 34 et dont l'autre extrémité est fixée à la tige 35. Pendant le déplacement du levier de contact 16 de la résistance 5 la tige 35 coulisse dans la do uille 36 mon- tée sur le levier de contact 16, jusqu'à la butée 37, après quoi, le piston 14 continuant à monter, la tige 35 monte en surmontant l'action du ressort antagoniste 38 et en abais sant le pivot 32 et par conséquent le levier 22.
La butée 37 est réglée au moyen de la pièce 39 de façon que le piston moteur 14 qui agit sur la résistance de réglage 5-n'agisse sur l'organe de réglage de l'arrivée du combustible, le le- vier 22,- et ne réduise l'arrivée du combustible de la valeur établie àla consommation de marche à vide, qu'après la mise hors circuit de la résistance 5, c'est à dire à partir de la position III du levier de contact 16, lorsque ce dernier ne passe plus que sur la barre de contact 42.
Ceci à l'avan- tage de s'opposer à une nouvelle diminution de la charge du moteur à combustion interne 1 par-, réduction de l'arrivée du combustible, au moment de l'établissement de l'excitation complète après la mise hors circuit de la résistance 6, et de maintenir automatiquement la vitesse du moteur à combus- tion interne, jusqu'à la marche à vide, à la valeur qui a été établie,/
Dans la fig. 2 le tiroir de distribution 12 fonction- ne dans le tiroir tubulaire 40 qui comporte les ouvertures d' entrée et de sortie commandées par le tiroir 12 et qui peùt
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être déplacé au moyen de la tige 41 par une tringlerie non représentée.
En déplaçant le tiroir tubulaire 40 ou les arêtes de distribution coopérant avec le tiroir 12,on fait varier le couple du moteur à combustion interne 1, car la position médiane du tiroir de distribution 12 varie, et par conséquent aussi la position des leviers 30 et 22, ce qui provoque une variation de l'arrivée du combustible.
On peut d'ailleurs aussi obtenir un réglage du cou- ple en faisant variable, de façon connue, l'organe de liai- son entre le levier 22 qui règle l'arrivée du combustible et le tiroir de distribution 12 du piston moteur 14 qui rè- gle l'excitation. Le levier de réglage de la vitesse du mo- teur à combustion interne est combiné avantageusement avec un dispositif de réglage du champ de la génératrice ou enco- re un dispositif de réglage du champ de l'excitatrice, ou les deux, ce qui fait qu'on obtient, pour l'excitation de la génératrice 2, un réglage approché correspondant aux dif- férentes vitesses et que la résistance-5 n'a plus besoin d'assurer que le réglage précis, ce qui fait qu'elle peut comporter des dégrés plus précis ou qu'elle peut être plus petite.
En outre, pour les véhicules, il peut y avoir en plus de la résistance de-réglage 5, dans le circuit d'exci- tation de la génératrice 2 une autre résistance pouvant être mise en circuit depuis le poste du mécanicien, pour que le personnel de service puisse être maître, pendant la marche, de la vitesse maxima du véhicule, vitesse qui s'établit au- tomatiquement.