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Régulateur de vitesse pour moteurs à
Combustions internes .
La présente invention a pour objet un régulateur de vitesse pour moteur à combustions internes .
Le principe du régulateur de vitesse pour moteur à combustions internes dont le fonctionnement automati- que est basé sur la dépression qui règne dans la tuyaute- rie d'admission des gaz d'une part et la pression atmos- phérique d'autre part est connu . Un organe obturateur est inséré dans la dite tuyauterie et est commandé par l'intermédiaire d'une liaison mécanique en relation avec ces différences de pression .
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Si on se reporte au schéma représenté à la figu- re 5, Planche @, des dessins ci-annexés, on remarque une courbe A représentant la dépression provoquée dans la tuyauterie d'alimentation d'un moteur pour un obtu- rateur fermant progressivement de 0 à 01 l'arrivée des gaz venant du carburateur . Le début de la courbe (ab- cisse 0) indique la dépression produite (en partant de l'ordonnée D égale à la. pression atmosphérique ) au ré- gime du moteur à pleine admission .
On constate que pour un étranglement relativement important ,la dépres- sion ne croît pas énormément mais que plus loin, (jus- qu'à l'abcisse 01 représentant l'ouverture minima d'ad- mission c-a-d celle correspondant a la marche à vide du moteur ) la dite dépression croit brutalement .Cet- te courbe A indique par conséquent la dépression rè- gnant au-dessus de l'obturateur inséré entre la tuyau- terie du moteur et le carburateur .
Par contre , la dépression régnant en dessous du dit obturateur et représentée par la courbe B va en décroissant au fur et à mesure de l'étranglement du passage de la canalisation d'admission .
Dans les limites de son élasticité la déforma- tion d'un ressort quelconque est proportionelle à la charge qui lui est appliquée .
On conçoit dès lors aisément que si on oppose un ressort pour contrebalancer un dispositif quelcon- que soumis à l'action d'une dépression variant suivant la résultante'de deux courbes telles que A et B , ce ressort ne pourra équilibrer la. dite dépression que pour une seule valeur de cette dernière (par exemple pour celle correspondant au régime de pleine ouverture d'admission ) mais deviendra insuffisant par la suite.
Il faudrait donc une série de ressorts ajoutant leur résistance par paliers successifs ,épousant plus ou
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moins bien la courbe de dépression . Un tel disposi- tif de correction d'une mise au point très délicate ne présente pas le caractère pratique indispensable à son utilisation .
L'objet de la présente invention consiste spé- cialement en un coreecteur pour régulateur de vites- se permettant de faire varier la valeur de la résis- tance opposée à la dépression existant dans la tuy- auterie d'admission du moteur et ce de manière à équilibrer l'obturateur dans ses différentes posi- tions d'étranglement du conduit d'alimentation .
Ce correcteur influencera ainsi le ressort de façon à ce que la résistance adéquate soit obtenue pour contrebalancer le système en lui donnant de la sorte une flexibilité variable en rapport avec la courbe de dépression .
Les dessins annexés à la présente description illustrent à titre exemplatif et non limitatif une forme de réalisation préférée de l'invention .
Dans ces dessins, la planche I,fig I montre le régulateur vu en plan et en coupe longitudinale, la planche II, fig. 2 représente le même régulateur, en élévation et en coupe longitudinale passant par l'axe de l'obturateur . Celui-ci est représenté étranglant l'admission au maximum pour la marche du moteur à vide .Il est de plus montré comment il est inséré dans la tuyauterie d'admission figu- rée par M et le carburateur figuré par C avec son volet 37 .
La planche III représente fig 3 la coupe transversale du régulateur suivant l'axe x-y.La figure 4 de cette même planche montre le régulta- teur en plan vu de l'extérieur tandis que la figu- re 5 montre le schéma des courbes A et B .
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Le régulateur est constitué par un corps ou carter I , alésé dans sa longueur en vue d'y loger l'obturateur en deux parties 2 et 2' constitué par deux pistons .réalisant par leur rapprochement possible l'obturation de l'alésage formant la prolongation de la tuyauterie d'admission du moteur au ca.rburateur .
( Fig 2 ,pl II ) .
Le corps I est fermé par deux couvercles 3 et 4 et le tout est coiffé par deux chapeaux cache-res- sorts 5 et 6 rendant l'appareil étanche . Le corps I comporte un autre alésage dans lequel est logé la val- ve 7 du correcteur ainsi que son dispositif de régla- ge 2'/,28,29. Un canal 8 met en communication la face interne de chaque piston 2 et 2' par les passages 8', 8'',8'''.
La valve 7 est en communication avec l'atmosphè- re par l'ouverture 24 et l'appareil est étanche tant que la valve 7 ne quitte pas son siège 25.
Les pistons 2 et 2' comportent des boutonnières qui permettent leur coulissement le long des boulons 9 et 10 .On remarque sur la planche II, fig 2 (ou l'ob- turateur est fermé à dessein ) qu'une des boutonnières répérées II du piston 2' découvre une lunière 12 prati- quée dans une des lèvres de recouvrement des dites boutonnières .
Le piston 2' comporte une tige 13 avec écrous 14 permettant le réglage de sa course tandis que le piston 2 a une course invariable déterminée par la longueur de sa boutonnière butant sur la. tige.Chaque piston 2 et 2' est solidaire de tiges filetées 15,16,17 permet- tant leur retenue par des ressorts antagonistes 18,19 20 qui prennent appui dans les -couvercles 3 et 4 et dans lesquels ils peuvent enfoncer leurs spires par vii ssage . Chaque tige 18,19 et 20 sont terminées par une partie filetée avec écrous 21,22,23. Ce dispositif @
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permet de faire varier la flexibilité des ressorts suivant le nombre de spires en travail ainsi que leur éension individuelle .
Le correcteur est composé de la valve à dou- ble effet7 capable suivant le cas d'obturer l'entrée d'air venant par 24 en reposant soit sur son siège 25 soit sur son siège 26. Un ressort de réglage 27 peut être réglé en tension nécessaire par le dépla- cement rectiligne de son support 28 au moyen de la vis fixe 29 . La flexibilité du ressort 27 s'obtient en vissant plus ou moins les spires de ce ressort dans l'écrou de la valve 7 de la même manière que les ressorts 18,19, 20 dans les couvercles 3 et 4.L'air admis dans l'appareil au moment voulu pour agir sur les pistons 2 et 2' entre donc par la valve 7,passe par 8' en pénétrant ainsi à 'l'intérieur du piston 2 passe dans le canal 8 par 8" et pénètre à l'inté- rieur du piston 2' par le passage 8'''.
Quand le piston 2' a découvert en opérant sa course, la lumière 12 , une partie de l'air admis par la valve 7 passe dans la tuyauterie d'admission du moteur . Comme cette entrée d'ait n'a lieu qu' aux hauts régimes, elle n'a aucune influence sensi- ble sur la carburation et peut être considérée comme résultant d'un carburateur muni d'un diffuseur de quelques dixièmes de millimètres de diamètre en plus que celui choisi .
Il est possible de régler la quantité d'air passant par la valve 7 par rapport au passage d'air 12 variable avec la. position du piston 2''.Il est visible dès lors que l'air pris à la pression atmos- phèrique peut décroître de pression à l'intérieur de l'appareil et ce , dans une proportion telle que
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elle aide le ressort à contrebalancer les efforts de la dépression agissant sur la face externe des pis- tons obturateurs 2 et 2' permettant à ceux-ci d'oc- cuper une position d'ouverture du passage des gaz en rapport avec la dépression qui varie suivant le no nombre de tours du moteur et d'assurer ainsi un pas- sage de gaz suffisant pour maintenir la puissance du moteur .
La figure 3 de la plache III montre la coupe du régulateur suivant x-y .
On y remarque un canal 33 qui met la face in- terne de la valve 7 en communication avec la tuyaute- rie d'admission . Ce canal 33 débouche au-dessus en 34 et au-dessous de l'obturateur en 35 .Ce dispositif permet d'utiliser les phénomènes contraires des cour- bes A et B du schéma fig 5.
D'ailleurs, si le canal 33 ne débouchait qu'en 35, la dépression ne suffirait plus à maintenir la valve 7 ouverte lorsque l'obturateur serait à son maximum de fermeture car alors, la dépression qui existait à pleine ouverture au moment du régime maxi- mum du moteur, dépression qui a obligé la valve 7 à s'ouvrir pour livrer le'passage d'air atmosphérique .
En débouchant en 34 et 35 et lorsque l'obturateur approche de son maximum de fermeture, il se produit un courant passant par 35 venant du carburateur et allant par 34 dans le moteur . Ce courant détermine une dépression en 33 et comme par la vis 36 il est possible de doser ce courant, on peut ainsi obtenir une dépression en rapport, différente de celle exis- tant dans la tuyauterie d'admission . Par cette com- binaison,on agit sur la valve 7 de la façon suivante;, le ressort 27 étant réglé pour que la valve 7 ne s'ou- vre que vers le maximum de tours désiré du moteur c-à-
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d. 150 tours environ en-dessous du régime maximum.
Tant que cette valve 7 ne livre pas le passage d'air le régulateur n'agit pas , il reste donc à pleine uuverture . C'est la dépression existant alors dans tout le système provoquée par le régime à pleins gaz qui détermine l'ouverture de la valve 7. A partir de ce moment,les pistons 2 et 2' se rap- prochent, la dépression augmente considérablement en M (courbe A) et diminue en C (courbe B) .
Le courant gazeux passant de C en M par 35 ver s 34 provoque la dépression spéciale obtenue par la vis 36 servant à abaisser la valve 7 de la quantité nécessaire pour contrebalancer l'effet de la dépres- sion sur l'obturateur,par un freinage d'entrée d'air en rapport avec la sortie en M par 12 qui augmente avec le serrage du piston obturateur 2' .
Comme la fermeture limite de l'obturateur a été réglée par la butée 13-14 de façon à obtenir le nombre de tours maximum à vide,il en résulte lors- que l'obturateur veut atteindre cette limite de fermeture une tendance au freinage du moteur .
Si celui-ci est dans un palier de résistance l'obtu- rateur étant équilibré s'ouvre proportionellement. il stabilise cette ouverture . Au contraire, si cette résistance augmente, les pistons 2 et 2' s'écartent,la dépression agissant sur la valve 7 reprend la valeur existant à nouveau aussi bien en C qu'en M et si elle tombe en-dessous de la valeur qui a provoqué son ouverture elle est déséquilibrée et se pose sur le siège 25 provoquant ainsi une égal lité de pression dans tout l'appareil . Les ressorts provoquent alors la réouverture totale des pistons 2 et 2' . Si l'on part du ralenti du moteur C-à-d. avec le volet 37 presqu'entièrement fermé, c'est ce @
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dernier qui provoque dans la tuyauterie et par con- séquent dans le régulateur une certaine dépression.
Celle-ci est très importante et opère sur la valve 7 une attraction très grande abaissant cette derniè- re sur son siège 26 et obturant donc l'entrée d'air de la même manière que quand elle repose sur son siège 25. Cette disposition est prise pour qu'il ne puisse entrer aucune quantité d'air supplémentaire à celle passant par le carburateur de façon à ob- tenir le ralenti normal réglé . Si l'on ouvre le volet 37, cette dépression décroît et à un certain moment, la valve 7 passe d'un siège à l'autfe et elle obture jusqu'au moment ou le régulateur sera appelé à réfonctionner .
La valve 7 répond instantanément à la com- mande et il est possible d'appliquer le couple moteur total d'un seul coup d'accélérateur .
En résumé, et pour illustrer cette descrip- tion, premons un moteur qui ne peut dépasser 2500 tours maximum. La valve sera réglée pour s'ouvrir à 2550 tours . Le piston 2 aura son ressort réglé pour l'équilibrer à ce même nombre de tours et le piston 2' à 2400 tours . Si ce régime est dépassé, les deux pistons se ferment et si la résistance au moteur diminue jusqu'à sa marche à vide, l'obtu- rateur restera sur la fermeture maxima pour 2500 tours. Si au contraire lorsque le moteur a, en pa- lier atteint 2500 tours et que la même résistance se maintient, l'obturateur s'équilibre vers 2400 à 2350 tours s'ouvrant de plus en plus si la résistan ce augmente .
Il est utile de faire remarquer que dans ce d dispositif d'obturateur réalisé par deux pistons on peut tirer parti de la nature des courbes 2 et B
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du schéma Fig 5 planche III pour obtenir une certaine correction aux ressorts . En effet , les pistons 2 et 2' sont dessinés avec une partie de la face externe en biais ce qui provoque une ouverture en forme de V.
Il s'ensuit que dans le cas considéré, la moitié de la face des pistons 2 et 2'' sont influencés à un certain moment de leur rapprochement ; haut par la courbe A et l'autre moitié par la courbe B.
On peut donc en munissant les deux pistons de surface demi-circulaires annulaires sur la moitié supé- rieure de ces pistons obtenir différentes surfaces,le restant des faces étant en retrait par rapport à ces segments , participent donc de l'influence de la courbe B et les segments plus rapprochés de la courbe A, ce'qui peut faire varier la valeur attractive de la dépression qui règne sur ces dits pistons en conséquence . De plus on peut utiliser la différence de dépression pouvant exister au-dessus du correcteur courbe A et en dessous courbe B pour concourir à la réalisation d'un disposi tif de correcteur .
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Speed regulator for motors with
Internal combustion.
The present invention relates to a speed regulator for an internal combustion engine.
The principle of the speed regulator for internal combustion engines, the automatic operation of which is based on the negative pressure which prevails in the gas intake pipe on the one hand and the atmospheric pressure on the other hand is known. . A shutter member is inserted into said pipe and is controlled by means of a mechanical connection in relation to these pressure differences.
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If we refer to the diagram shown in Figure 5, Plate @, of the accompanying drawings, we notice a curve A representing the depression caused in the supply pipe of an engine for a valve gradually closing by 0 to 01 the arrival of gases from the carburetor. The beginning of the curve (abscissa 0) indicates the vacuum produced (starting from ordinate D equal to atmospheric pressure) at engine speed at full intake.
It can be seen that for a relatively large constriction, the depression does not increase enormously but that further, (up to the abscissa 01 representing the minimum admission opening, ie that corresponding to idling of the engine) the said vacuum increases suddenly. This curve A therefore indicates the vacuum prevailing above the shutter inserted between the engine pipe and the carburettor.
On the other hand, the depression prevailing below said shutter and represented by curve B decreases as the passage of the intake pipe is constricted.
Within the limits of its elasticity, the deformation of any spring is proportional to the load applied to it.
It is therefore easily understood that if a spring is opposed to counterbalance any device subjected to the action of a vacuum varying according to the resultant of two curves such as A and B, this spring will not be able to balance the. said depression only for a single value of the latter (for example for that corresponding to the regime of full intake opening) but will become insufficient thereafter.
It would therefore be necessary to have a series of springs adding their resistance in successive stages, marrying more or
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the depression curve less well. Such a device for correcting a very delicate focusing does not have the practical nature essential to its use.
The object of the present invention consists especially of a co-engine for a speed governor allowing the value of the resistance against the negative pressure existing in the intake pipe of the engine to be varied in such a manner. to balance the shutter in its various throttling positions of the supply duct.
This corrector will thus influence the spring so that the adequate resistance is obtained to counterbalance the system by giving it a variable flexibility in relation to the depression curve.
The drawings appended to the present description illustrate, by way of example and not by way of limitation, a preferred embodiment of the invention.
In these drawings, plate I, fig I shows the regulator seen in plan and in longitudinal section, plate II, fig. 2 shows the same regulator, in elevation and in longitudinal section passing through the axis of the shutter. This is shown throttling the intake to the maximum for running the engine empty. It is further shown how it is inserted into the intake pipe shown by M and the carburetor shown by C with its flap 37.
Plate III shows in fig 3 the cross section of the regulator along the xy axis. Figure 4 of this same plate shows the regulator in plan seen from the outside while figure 5 shows the diagram of curves A and B.
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The regulator consists of a body or casing I, bored in its length in order to house the shutter in two parts 2 and 2 'therein consisting of two pistons. Realizing by their possible approximation the closure of the bore forming the extension of the intake piping from the engine to the carburettor.
(Fig 2, pl II).
The body I is closed by two covers 3 and 4 and the whole is capped by two spring cover caps 5 and 6 making the device waterproof. The body I comprises another bore in which is housed the valve 7 of the corrector as well as its adjustment device 2 '/, 28,29. A channel 8 places the internal face of each piston 2 and 2 'in communication through the passages 8', 8 '', 8 '' '.
The valve 7 is in communication with the atmosphere through the opening 24 and the apparatus is sealed as long as the valve 7 does not leave its seat 25.
Pistons 2 and 2 'have buttonholes which allow them to slide along bolts 9 and 10. On plate II, fig 2 (where the shutter is deliberately closed), it can be seen that one of the buttonholes marked II on piston 2 'uncovers a lens 12 formed in one of the covering lips of said buttonholes.
The piston 2 'comprises a rod 13 with nuts 14 allowing the adjustment of its stroke while the piston 2 has an invariable stroke determined by the length of its buttonhole butting against the. Each piston 2 and 2 'is integral with threaded rods 15,16,17 allowing their retention by antagonistic springs 18,19 20 which bear in the -covers 3 and 4 and in which they can push their turns by vii ssage. Each rod 18,19 and 20 are terminated by a threaded part with nuts 21,22,23. These measures @
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allows the flexibility of the springs to be varied according to the number of turns in operation as well as their individual extension.
The corrector is composed of the double-acting valve7 capable, depending on the case, of closing off the air inlet coming through 24 by resting either on its seat 25 or on its seat 26. An adjustment spring 27 can be adjusted in tension required by the rectilinear movement of its support 28 by means of the fixed screw 29. The flexibility of the spring 27 is obtained by screwing the turns of this spring more or less into the nut of the valve 7 in the same way as the springs 18,19, 20 in the covers 3 and 4. the device at the desired moment to act on the pistons 2 and 2 'therefore enters through the valve 7, passes through 8' thus penetrating inside the piston 2 passes into the channel 8 through 8 "and enters the inside the piston 2 'through the 8' '' passage.
When the piston 2 'has discovered while operating its stroke, the lumen 12, part of the air admitted by the valve 7 passes into the engine intake pipe. As this entry takes place only at high speeds, it has no appreciable influence on the carburetion and can be considered as resulting from a carburetor fitted with a diffuser a few tenths of a millimeter in diameter. in addition to the one chosen.
It is possible to adjust the amount of air passing through the valve 7 with respect to the air passage 12 which is variable with the. position of piston 2 ''. It is visible when the air taken at atmospheric pressure can decrease in pressure inside the device, in such a proportion that
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it helps the spring to counterbalance the forces of the depression acting on the external face of the shutter pistons 2 and 2 'allowing them to occupy an open position of the passage of gases in relation to the depression which varies according to the number of revolutions of the engine and thus ensure sufficient gas flow to maintain engine power.
Figure 3 of plate III shows the section of the regulator along x-y.
There is a channel 33 which places the internal face of the valve 7 in communication with the intake pipe. This channel 33 opens out above at 34 and below the shutter at 35. This device makes it possible to use the opposite phenomena of curves A and B in the diagram in fig 5.
Moreover, if the channel 33 did not open until 35, the vacuum would no longer be sufficient to keep the valve 7 open when the shutter would be at its maximum closing because then, the vacuum which existed at full opening at the time of operating maximum engine, vacuum which forced valve 7 to open to provide atmospheric air passage.
On opening at 34 and 35 and when the shutter approaches its maximum closing, there is a current passing through 35 coming from the carburetor and going through 34 into the engine. This current determines a vacuum at 33 and as through the screw 36 it is possible to meter this current, it is thus possible to obtain a related vacuum, different from that existing in the inlet pipe. By this combination, the valve 7 is acted on as follows ;, the spring 27 being adjusted so that the valve 7 opens only towards the desired maximum revolutions of the motor.
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d. About 150 revolutions below maximum speed.
As long as this valve 7 does not deliver the air passage, the regulator does not act, it therefore remains fully open. It is the depression then existing in the whole system caused by the full throttle regime which determines the opening of the valve 7. From this moment, the pistons 2 and 2 'approach each other, the negative pressure increases considerably. M (curve A) and decreases in C (curve B).
The gas current passing from C to M through 35 ver s 34 causes the special depression obtained by the screw 36 serving to lower the valve 7 by the amount necessary to counterbalance the effect of the depression on the shutter, by braking air inlet in relation to the M outlet by 12 which increases with the tightening of the shutter piston 2 '.
As the closing limit of the shutter has been adjusted by stop 13-14 so as to obtain the maximum number of no-load revolutions, when the shutter wants to reach this closing limit, the result is a tendency for the motor to brake. .
If the latter is in a level of resistance, the shutter being balanced opens proportionally. it stabilizes this opening. On the contrary, if this resistance increases, the pistons 2 and 2 'move apart, the depression acting on the valve 7 takes again the value existing again both in C and in M and if it falls below the value which caused its opening, it is unbalanced and rests on the seat 25 thus causing an equal pressure in the whole apparatus. The springs then cause the total reopening of the pistons 2 and 2 '. If we start from the engine idling speed, i.e. with shutter 37 almost completely closed, it's this @
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the latter causing a certain depression in the piping and consequently in the regulator.
This is very important and operates on the valve 7 a very great attraction lowering the latter on its seat 26 and therefore closing off the air inlet in the same way as when it rests on its seat 25. This arrangement is taken so that no additional air quantity to that passing through the carburettor can enter in order to obtain the normal set idle speed. If the shutter 37 is opened, this depression decreases and at a certain time, the valve 7 passes from one seat to the autfe and it closes until the moment when the regulator will be called upon to operate again.
Valve 7 responds instantaneously to the command and full engine torque can be applied with a single stroke of the accelerator.
In summary, and to illustrate this description, let us assume an engine which cannot exceed 2500 rpm maximum. The valve will be set to open at 2550 turns. Piston 2 will have its spring adjusted to balance it at the same number of revolutions and piston 2 'at 2400 revolutions. If this speed is exceeded, the two pistons close and if the resistance to the motor decreases until it is idle, the shutter will remain in maximum closing for 2500 revolutions. If, on the contrary, when the motor has reached 2500 revolutions and the same resistance is maintained, the shutter is balanced around 2400 to 2350 revolutions, opening more and more if the resistance increases.
It is useful to point out that in this shutter device produced by two pistons, it is possible to take advantage of the nature of curves 2 and B
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of the diagram Fig 5 plate III to obtain a certain correction to the springs. Indeed, the pistons 2 and 2 'are drawn with part of the external face at an angle which causes a V-shaped opening.
It follows that in the case considered, half of the face of the pistons 2 and 2 '' are influenced at a certain moment of their approach; top by curve A and the other half by curve B.
It is therefore possible, by providing the two pistons with an annular semicircular surface on the upper half of these pistons, to obtain different surfaces, the remainder of the faces being set back with respect to these segments, therefore participating in the influence of the curve B and the segments closer to the curve A, which can vary the attractive value of the depression which reigns on these said pistons accordingly. In addition, it is possible to use the difference in depression that may exist above the curve corrector A and below the curve B to contribute to the production of a corrector device.