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BREVET D' I N V E N T I O N Perfectionnements aux limiteurs d'admission pour moteurs à combustion interne. La présente demande est relative aux limiteurs d'ad- mission pour moteurs à combustion interne.
Les moteurs d'aviation modernes sont pour la plupart établis de manière à pouvoir développer leur puissance maximum à une altitude déterminée appelée altitude d'adaptation. Le plus souvent, ce résultat est obtenu au moyen d'un compresseur qui élève la pression de l'air ou du mélange délivré au moteur et qui compense ainsi l'abaissement de la pression atmosphérique dû à l'altitude. Dans d'autres cas, le moteur a des cylindres dont le volume est plus grand que les cylindres d'un moteur de même puissance destiné à fonctionner seulement au niveau du sol.
Le moteur peut alors,développer sa puissance maximum à l'altitude d'adaptation, malgré la densité plus faible de l'air à cette altitude, grâce à cette augmentation du volume des cylindres.
Dans l'un et l'autre cas, il y a lieu de prévoir un dispositif
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connu sous le nom de "limiteur d'admission" qui a pour objet de limiter la quantité d'air ou de mélange admise au moteur aux al- titudes inférieures à l'altitude d'adaptation, afin d'éviter que le moteur développe une puissance supérieure à la puissance ma- ximum pour laquelle il a été établi.
Le limiteur d'admission comporte, en général, une servo- commande dont l'organe moteur contrôle un dispositif de réglage de la quantité d'air ou de mélange admise au moteur, qui est dis- posé dans la tubulure d'admission de celui-ci. L'organe moteur de la servocommande commande, par exemple, un obturateur disposé dans la tubulure d'admission,ou encore l'organe de réglage d'un compresseur à vitesse ou à débit variable disposé dans cette tubulure, le compresseur lui-même constituant alors le dispositif de réglage de la quantité d'air ou de mélange admise au moteur.
Le limiteur d'admission comprend essentiellement une chambre qui dit/ communique avec la tubulure d'admission du moteur en aval du dis- positif de réglage de la quantité d'air ou de mélange admise au moteur. Dans cette chambre est disposé un élément manométrique extensible qui est relié à l'organe pilote de la servocommande du limiteur. Les variations de la pression d'admission en aval dudit dispositif de réglage de la quantité d'air Qu de mélange admise au moteur provoquent ainsi des variations de longueur de l'élément manométrique, qui se traduisent par la mise en action de la servocommande.
On appelle caractéristique du limiteur d'admission ou pression d'admission caractéristique, la pression dans la tubulure d'admission en aval dudit organe de réglage, pour laquelle le limiteur d'admission est en équilibre, c'est- à-dire pour laquelle l'organe moteur de la servocommande est au repos, l'organe pilote de la servocommande occupant . sa, posi tion neutre.
La quantité d'air ou de mélange admise au moteur est également contrôlée par le pilote. Un obturateur unique peut, par exemple, être commandé par l'action combinée du limiteur
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d'admission et du levier du pilote, ou encore le limiteur d'ad- mission et le levier du pilote contrôlent deux organes de réglage distincts de la quantité d'air ou de mélange admise au moteur, comme, par exemple, deux obturateurs distincts, ou encore un ob- turateur et un compresseur à débit ou à régime variable. La ma- nière dont est réalisé le contrôle,par le levier du pilote,de la quantité d'air ou de mélange admise au moteur importe peu pour ce qui concerne l'objet de la présente demande.
Dans la plupart des limiteurs d'admission connus à l'heu- re actuelle, le limiteur d'admission est agencé de telle sorte qu'il maintienne une pression constante dans la tubulure d'ad- mission en aval du dispositif de réglage placé sous son contrôle, tout au moins lorsque le levier du pilote est placé dans la posi- tion qui correspond à la quantité maximum d'air ou de mélange admise au moteur (position d'ouverture maximum si ce levier com- mande un obturateur). En d'autres termes, la caractéristique du limiteur d'admission est généralement invariable, tout au moins pour cette position du levier du pilote.
En fait, le limiteur d'admission a pour but d'interdire à la pression d'admission de dépasser la pression maximum compatible avec un bon fonctionne- ment du moteur, et, en particulier, d'éviter les phénomènes de détonation qui se produisent si la pression d'admission est trop élevée. C'est seulement en première approximation que la pres- sion d'admission maximum peut être considérée comme constante.
En fait, la pression d'admission maximum compatible avec un bon fonctionnement du moteur est variable avec les conditions de fonctionnement de celui-ci, et notamment avec l'altitude.
La présente invention a pour objet un limiteur d'admis- sion comportant un dispositif de variation'de la caractéristique en fonction de l'altitude.
L'influence de l'altitude sur la pression d'admission ma- ximum compatible avec un bon fonctionnement du moteur est com- plexe. Cotte pression d'admission maximum dépend principalement /
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de la température du moteur, de la température de l'air aspiré, et du régime moteur. Lorsque l'altitude varie, ces divers éléments varient eux-mêmes, et ce sont leurs variations combinées qui finalement déterminent la variation,en fonction de l'altitude, de la pression d'admission maximum compatible avec un bon fonctionnement du moteur. Le plus souvent, cette pression d'admission maximum diminue lorsque l'altitude augmente, mais on ne peut cependant pas donner une règle absolue à ce sujet.
En général, une augmentation de la température du moteur nécessite une diminution de la pression d'admission maximum admissible; une augmentation de la température de l'air admis au moteur permet une augmentation de cette pression ; une augmentation du régime moteur ;permet une augmentation de cette pression ; enfin, une augmentation de la richesse du mélange permet une augmentation de cette pression. A titre d'exemple, dans un moteur à refroidissement par air, une augmentation de l'altitude est accompagnée d'une augmentation de la température du moteur, d'une diminution de la température de l'air admis, et d'une augmentation du régime.
Ces diverses variations n'agissent pas toutes dans le même sens, si bien qu'il est impossible de conclure à priori si la pression d'admission maximum permise augmente ou diminue lorsque l'altitude croît. On constate, cependant, en général, que la pression d'admission maximum permise décroît lorsque l'altitude augmente.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'organe pilote de la servocommande du limiteur d'admission est commandé par l'action combinée de l'élément manométrique disposé dans la chambre du limiteur qui est reliée à la tubulure d'admission en aval du dispositif de réglage contrôlé par le limiteur et par une paroi mobile exposée à la pression atmosphérique ou à la pression régnant dans la tubulure d'admission en amont dudit dispositif de réglage, par exemple dans la prise d'air du moteur.
Ladite paroi mobile peut être constituée par une capsule
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extensible fermée (capsule manométrique) exposée à l'atmosphère ou disposée dans une chambre communiquant avec la tubulure d'ad- mission en amont dudit dispositif de réglage, par exemple avec la prise d'air.
Dans une variante, l'intérieur de la capsule communique aveo la tubulure d'admission en aval dudit dispositif de réglage.
Ladite paroi mobile peut également être constituée par un piston glissant dans un cylindre et déterminant dans celui-ci deux compartiments. L'un des compartiments est relié à la tubu- lure dadmission en aval dudit dispositif de réglage, tandis que l'autre compartiment est relié à l'atmosphère ou à la tubulure d'admission en amont de ce dispositif de réglage, par exemple à la prise d'air. autre/ autre/
Dans un mo e e réalisation de l'invention, la chambre du limiteur d'admission qui contient l'élément manométrique et qui est reliée par un passage à la tubulure d'admission en aval du dispositif de réglage contrôlé par le limiteur, est, en outre, reliée par un deuxième passage à l'atmosphère ou à la tubulure d'admission en amont du dispositif de réglage, par exemple à la prise d'air.
Des orifices calibrés sont disposés dans l'un et l'autre passage, afin que le rapport des sections utiles de ceux- ci soit bien déterminé. De préférence, une soupape est disposée dans le deuxième passage et tend à interdire un écoulement de ce deuxième passage vers la chambre du limiteur et le premier pas- sage. Cette soupape est de préférence chargée par un ressort.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre la manière dont peut être réalisée l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement, en élévation, la tubulure d'admission d'un moteur muni d'un limiteur d'admission conforme à l'invention.
La fig. 2 représente, en élévation partiellement coupée, le limiteur d'admission représenté à la fig. 1.
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La fig. 3 représente une coupe horizontale suivant 3-3 du limiteur représenté à la fig. 2.
Les figs. 4 à 8 représentent diverses variantes de réalisation du limiteur d'admission vu suivant une coupe horizontale analogue à la coupe 3-3.
La fig. 9 représente, en coupe horizontale, une variante d'un détail du dispositif représenté à la fig. 3.
La fig. 10 représente, en coupe horizontale, un limiteur d'admission comprenant une seule capsule, et
La fig. 11 représente, en élévation, une tubulure d'admission munie du limiteur d'admission représenté à la fig. 10.
Dans le dispositif représenté à la fig. 1, la tubulure d'admission 1 du moteur est alimentée en air ou en mélange combustible par un compresseur 2. Ce compresseur reçoit lui-même de l'air ou du mélange combustible d'un carburateur 3. La quantité d'air ou de mélange admise au moteur est dosée par un obturateur 4 qui est commandé par l'action combinée du levier de pilote 5 et de l'organe moteur 6 d'un limiteur d'admission 7 à servocommande. Un levier 8 monté sur l'axe de l'obturateur est relié à uh levier libre 9 par une bielle 11 articulée en 10 à l'une des extrémités du levier 9. L'autre extrémité 12 du levier 9 est reliée par une bielle 13, un renvoi de sonnette 14 et une bielle 15 au levier de pilote 5. L'organe moteur 6 de la servocommande du limiteur 7 est relié à un point 16 du levier 9.
Le fonctionnement d'une telle disposition est bien connu.
Si le limiteur d'admission 7 est au repos, l'organe moteur 6 de sa servocommande est immobile, et le point 16 du levier 9 est fixe. Une manoeuvre du levier de pilote 5 dans le sens de la flèche 17 provoque alors, par l'intermédiaire des diverses liaisons indiquées, un mouvement de l'obturateur 4 dans le sens de la fermeture. L'obturateur 4 atteint l'ouverture maximum permise par le limiteur 7 lorsque le levier 5 est amené au contact de la butée d'ouverture maximum 18.
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Le levier de pilote 5 occupant une position déterminée, l'extrémité 12 du levier 9 est fixe, et un mouvement vers le bas de l'organe moteur 6 de la servocommande du limiteur 7 provoque, par les liaisons décrites, un mouvement de l'obturateur 4 dans le sens de la fermeture. Le détail de la servocommande du limiteur d'admission 7 est visible sur la fig. 2. Cette servocommande est d'ailleurs connue en soi. Elle comprend un cylindre 19,dans lequel se meut un piston 20 chargé par un ressort 21.
L'organe moteur 6 est constitué par une tige fixée au piston 20 et traversant un guidage 22, Dans la tête du cylindre 19 est percé un alésage cylindrique 23 qui communique avec le cylindre 19 par un orifice 25. L'organe pilote de la servocommande du limiteur est constitué par un tiroir cylindrique 24 glissant dans l'alésage cylindrique 23. Le tiroir 24 comporte deux gorges 26 et 27 séparées par une collerette 28. L'alésage 23 communique par un passage 29 avec un conduit d'huile sous pression 30 relié par exemple au circuit de graissage sous pression du moteur et il communique par un passage 31 avec un conduit de décharge d'huile 32.
Les passages 29 et 31, les gorges 26 et 27 et la collerette 28 sont disposés de telle sorte que les passages 29 et 31 ne soient 'jamais recouverts par le tiroir 24, de manière à rester toujours en communication respectivement avec les gorges 26 et 27.
A la fig. 2, le tiroir 24 est représenté dans sa position neutre. La collerette 28 recouvre partiellement l'orifice 25, mais elle laisse un léger passage d'huile à droite et à gauche de cette collerette. Il se produit donc un écoulement d'huile du conduit d'huile sous pression 30 vers le conduit de décharge 32 par la gorge 26, les passages libres subsistant de part et d'autre de la collerette 28 entre cette collerette et les bords de l'orifice 25, et la gorge 27. La pression de l'huile dans le cylindre 19 équilibre évidemment la poussée du ressort 21 sur le piston 20. La position neutre du tiroir 24 est celle
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pour laquelle aucun écoulement d'huile ne se produit entre le cylindre 19 et l'alésage 23, le piston 20 restant alors au repos.
Si l'on déplace le tiroir 24 vers la gauche, la section de passage entre le cylindre 19 et le conduit de décharge d'huile 32, par l'intermédiaire de l'orifice 25 et de la gorge 27, augmente ; le piston 20, sous l'influence du ressort 21, chasse de l'huile vers le conduit de décharge 32. Le piston et l'organe moteur 6 se meuvent alors vers le haut. Si, au contraire, on déplace le tiroir 24 vers la droite à partir de sa position neutre, c'est la section de passage entre le conduit 30 et le cylindre 19 qui augmente, si bien que de l'huile sous pression provenant du conduit 30 est introduite par la gorge 26 et l'orifice 25 dans le cylindre 19. Cette huile sous pression chasse vers le bas le piston 20 et l'organe moteur 6 contre la poussée du ressort 21.
Pour ce qui concerne la présente invention, le type de servocommande utilisé importe peu, et l'on pourra remplacer la servocommande par tout autre type connu, à condition de soumettre l'organe pilote et l'organe moteur de la nouvelle servocommande aux mêmes liaisons que l'organe pilote 24 et l'organe moteur 6, tels qu'ils ont été représentés au dessin.
La commande de l'organe pilote 24 est visible sur la fig.
3. Elle comprend deux capsules 33 et 34 disposées respectivement dans des chambres 35 et 36. La chambre 35 communique avec la tubulure d'admission 1 en aval du compresseur 2 par un conduit 37 (fig. 1), tandis que la chambre 36 communique avec la prise d'air 38 du moteur par un conduit 39 (fig. 1). La capsule 34 pourrait également être exposée directement à l'atmosphère.
Les capsules 33 et 34 sont reliées respectivement par des tiges 40 et 41 avec les deux extrémités 42 et 43 d'un levier 44 au moyen de tétons 45 et 46 qui s'engagent respectivement dans des boutonnières correspondantes percées dans le levier. Le levier 44 est, en outre, articulé sur un téton 47 porté par l'organe pilote 24 (tiroir).
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Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
Pour une altitude donnée inférieure à l'altitude d'adaptation, c'est-à-dire pour une valeur donnée de la pression atmosphérique ou de la pression régnant dans la prise d'air 38 du moteur, le levier 5 du pilote étant maintenu au contact de la butée 18 dans la position d'ouverture maximum, la capsule 34 a une longueur bien déterminée et le téton 46 occupe une position fixe tant que l'altitude ne varie pas. Lorsque la pression d'admission régnant dans la tubulure 1 varie, cette pression étant transmise à la chambre 35 par le conduit 37, la longueur de la capsule 33 disposée dans cette chambre varie d'un manière correspondante et commande les déplacements du tiroir pilote 24 de la servocommande par l'intermédiaire du levier 44 qui pivote autour du point fixe 4.6.
Le limiteur fonctionne ainsi à la manière connue des limiteurs d'admission de type courant. Si la pression d'admission est supérieure à la pression caractéristique, le tiroir pilote 24 est déplacé vers la droite par la capsule 33; le piston 20 et l'organe moteur 6 se déplacent vers le bas et provoquent un mouvement de fermeture de l'obturateur 4, qui se traduit par une diminution de la pression d'admission. Les phénomènes inverses se passent si la pression d'admission est inférieure à la pression caractéristique, et finalement les organes du limiteur d'admission et l'obturateur 4 prennent une position d'équilibre, pour laquelle le tiroir 24 occupe la position neutre, la pression d'admission dans la tubulure 1 étant égale à la pression d'admission caractéristique.
A l'altitude considérée, le limiteur d'admission interdit donc à la pression d'admission de dépasser la pression d'admission caractéristique correspondant à cette altitude. La pression d'admission caractéristique est donc la pression maximum permise, puisque le levier 5 occupe la position d'ouverture maximum.
Si l'altitude augmente, la pression atmosphérique ou la pression dans la prise d'air 38 s'abaisse et la capsule 34 dis-
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posée dans la chambre 36 s'allonge. Elle déplace vers la droite le téton 46 porté par la tige 41, et la capsule 33 doit elle- même s'allonger pour ramener le tiroir 24 dans sa position neu- tre. La pression d'admission caractéristique pour cette altitude plus élevée, correspond donc à une longueur plus grande de la capsule 33, c'est-à-dire que cette pression d'admission caracté- ristique est plus faible. On voit ainsi que, dans l'appareil représenté, la pression caractéristique et par conséquent la pression d'admission maximum diminuent lorsque l'altitude croit.
Pour régler.la variation de la pression d'admission maximum en fonction de l'altitude, on pourra agir sur la longueur ou sur le diamètre de la capsule 34, ou encore sur les longueurs respec- tives des bras du levier 44.
Comme on l'a déjà indiqué, le levier du pilote 5 ne con- trôle pas nécessairement le même dispositif de réglage de la quantité d'air ou de mélange que le limiteur d'admission. L'or- gane moteur 6 du limiteur d'admission pourra, par exemple, être relié directement au levier 8 de l'obturateur 4. Le levier 5 pourrait alors commander un obturateur distinct, et l'endroit de la tubulure où cet obturateur serait placé, soit en amont, soit en aval de l'obturateur 4, soit encore en aval du compresseur 2, importe peu, puisque, pour ce qui concerne l'invention, on con- sidère la position d'ouverture maximum du levier 5, c'est-à-dire la position pour laquelle ce deuxième obturateur serait complè- tement ouvert et n'interviendrait donc pas pour modifier sensi- blement les pressions régnant dans les différents endroits de la tubulure d'admission.
De même, on répète que l'organe moteur 6 de la servocommande pourrait agir sur tout dispositif de réglage de la quantité d'air ou de mélange admise au moteur, autre qu'un obturateur, sans que le fonctionnement soit changé en quoi que ce soit, puisque la nature de l'organe par lequel est réalisée la variation de la quantité d'air ou de mélange admise ne joue pas de rôle dans l'invention.
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A la fig. 4, les capsules 33 et 34 disposées respective- ment dans les chambres 35 et 36 qui communiquent,l'une par le conduit 37 avec la tubulure d'admission 1, et l'autre par le conduit 39 avec la prise d'air 38 ou avec l'atmosphère, s'appliquent contre les deux extrémités opposées 48 et 49 du tiroir 24 de la servocommande du limiteur d'admission. Pour une valeur donnée de l'altitude, la pression dans la chambre 36 est bien déter- minée, et l'effort qu'exerce la capsule 34 sur l'extrémité 49 du tiroir 24 est lui-même bien déterminé. A cette altitude, le limiteur d'admission fonctionne à la manière usuelle.
Si l'al- titude augmente, la pression à laquelle est exposée la capsule 34, diminue,et par conséquent l'effort exercé par la capsule 34 sur l'extrémité 49 du tiroir 24,augmente. L'effort que doit exercer la capsule 33 sur l'extrémité opposée 48 du tiroir, pour équilibrer l'effort de la capsule 34 sur l'extrémité 49, doit lui-même augmenter de la même quantité. Pour que cet effort aug- mente, il faut nécessairement que la pression dans la chambre 35 s'abaisse. Avec cet appareil, la pression caractéristique dimi- nue donc lorsque l'altitude augmente, et il en est de même de la pression d'admission maximum. On réglera l'influence de l'alti- tude sur la pression d'admission maximum en choisissant une cap- sule 34 de dimensions appropriées et principalement de diamètre approprié par rapport au diamètre de la capsule 33.
Dans lesdispositif représentésà la fig. 3 et à la fig. 4, la pression d'admission maximum diminue lorsque l'altitude aug- mente. Ces dispositifs peuvent être aisément modifiés pour que la pression d'admission maximum augmente, comme il a été repré- senté aux figs. 5 à 7, au lieu de diminuer lorsque l'altitude augmente.
Le dispositif représenté à la fig. 5 correspond au dis- sitif représenté à la fig. 3; il en diffère seulement par la disposition de la capsule 34 par rapport au levier 44. Un allon- gement de la capsule 34 produit par une augmentation de l'alti- @
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tude, provoque un déplacement vers la gauche de l'extrémité 42 du levier 44, au lieu de provoquer un déplacement de cette ex- trémité vers la droite, comme dans le dispositif représenté à la fig. 3. On voit immédiatement que, pour compenser ce dépla- cement, la capsule 33 devra se raccourcir, ce qui correspond bien à une augmentation de la pression d'admission caractéris- tique en fonction de l'altitude.
Le dispositif représenté à la fig. 6 est tout à fait analogue au dispositif représenté à la fig. 5, et il n'en dif- fère que par les liaisons mécaniques entre les capsules et le tiroir. Sur cette figure, les deux chambres 35 et 36 reliées respectivement,par les conduits 37 et 39,à la tubulure d'admis- sion enaval du dispositif de réglage de la quantité d'air ou de mélange et à la prise d'air du moteur ou à l'atmosphère, sont disposées l'une derrière l'autre. La capsule 34 est fixée au fond de la chambre 36, et elle est reliée à la capsule 33 par une tige 50 traversant un guidage percé dans la paroi 51 sépa- rant les deux chambres 35 et 36. Le tiroir 24 est porté par la deuxième extrémité de la capsule 33. Dans ce dispositif, le déplacement du tiroir 24 est donc égal à la somme des allonge- ments des capsules 33 et 34.
Il en est de même. dans le dispo- sitif représenté à la fig. 5, à des coefficients près, dus à la présence du levier 44.
Le dispositif représenté à la fig. 7 correspond au dis- positif représenté à la fige 4. Pour inverser le sens d'action dé la capsule 34 sur le tiroir 24 et la capsule 33, cette cap- sule 34 agit sur le tiroir 2' par l'intermédiaire d'un levier, au lieu d'agir directement sur ce tiroir comme dans le disposi- tif représenté à la fig. 4. La capsule 34 porte une tige 52 re- liée par un téton 53 à l'une des extrémités d'un levier 54. Le levier 54 pivote autour-d'un axe 55, et son extrémité opposée 56 est maintenue appliquée par la force de la capsule 34 contre l'extrémité 49 du tiroir 24. L'effort exercé par la capsule 34 @
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est transmis à la capsule 33 par l'intermédiaire du levier 54 et du tiroir 24.
Afin que la capsule 34 soit toujours comprimée de manière à maintenir l'extrémité 56 du levier 54 au contact de l'extrémité 49 du tiroir 24, la. capsule 34 est chargée par un ressort 57. D'une manière générale, toutes les capsules qui ont été représentées dans les figures. de la présente demande peuvent être accouplées à un ressort approprié dont l'élasticité s'ajoute à l'élasticité propre de la capsule, pour donner à celleci la loi d'allongement que l'on désire, en fonction des variations de pression auxquelles la capsule est soumise.
Dans le dispositif représenté à la fig. 7, sous l'influ- en,ce d'un abaissement de la pression dans la chambre 36 correspondant à une augmentation de l'altitude, la capsule 34 tend à s'allonger, et par conséquent la poussée qu'elle exerce, par l'intermédiaire du levier 54, sur le tiroir 24, diminue. La pression dans la chambre 35, à laquelle est soumise la capsule 33, doit donc augmenter pour compenser cette diminution d'effort et maintenir le tiroir 24 dans la position neutre. Dans ce dispositif, la pression d'admission caractéristique croît donc bien lorsque l'altitude augmente.
Dans les dispositifs décrits précédemment, la capsule 34 est fermée et elle est soit vide, soit remplie d'un gaz dont la pression reste sensiblement constante, cette pression pouvant varier dans une certaine mesure avec la température. Le limiteur d'admission qui fait l'objet de la présente invention ne maintient pas la pression d'admission strictement constante, puisqu'il a pour but, au contraire, de faire varier cette pression d'admission en fonction de l'altitude. Les variations'de la pression d'admission ainsi réglée sont cependant beaucoup plus faibles que les variations de la pression atmosphérique,et, en tout cas, elles dépendent des variations de cette pression atmosphérique.
On peut donc remplacer la pression sensiblement constante qui règne à l'intérieur de la capsule 34 par la pres-
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sion d'admission, c'est-à-dire la pression régnant dans la tubulure d'admission en aval du dispositif de réglage contrôlé par le limiteur d'admission.
La fig. 8 représente cette variante de réalisation appliquée au dispositif représenté à la fig. 3. La capsule 34 est remplacée par un piston 58 glissant dans un cylindre 59 et déterminant deux compartiments 60 et 61. Le compartiment 60 joue exactement le même rôle que la chambre 36 du dispositif représenté à la fig. 3, et il est relié par un conduit 39 à la prise d'air du moteur ou à l'atmosphère. -Le compartiment 61, qui joue le rôle de l'intérieur de la capsule 34,est relié par un conduit 62 au conduit 37 qui établit une communication entre la chambre 35 et la tubulure d'admission en aval du dispositifde réglage.
Le compartiment 61 communique ainsi lui-même avec la tubulure d'admission en aval du dispositif de réglage. Le piston 58 est chargé par deux ressorts 63 et 64 dont la différence de force équilibre les différences de pression existant de part et d'autre du piston 58. Le fonctionnement du dispositif est tout à fait analogue au fonctionnement du dispositif représenté à la fig. 3.
Il est évident que le remplacement de la capsule 34 par le piston 58 glissant dans le cylindre 59 pourra être effectué de la même,manière dans tous les autres dispositifs décrits précédemment.
Au lieu de remplacer la capsule 34 par un piston 58, cette capsule peut subsister et être disposée dans la chambre 36, comme dans les dispositifs précédemment décrits, mais, au lieu d'utiliser une capsule fermée, l'intérieur de la capsule peut communiquer par un conduit 62 (fig. 9) avec le conduit 37 qui communique lui-même avec la tubulure d'admission en aval du dispositif de réglage contrôlé par le limiteur d'admission, de la même manière que le compartiment 61 du dispositif représenté à la fig. 8. Le dispositif représenté à la fig. 9 est mécanique-
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ment équivalent au dispositif représenté à la fig. 8.
Dans les figures précédentes, on a représenté la commande de l'organe pilote de là servocommande du limiteur d'admission par deux capsules dont l'une peut éventuellement être remplacée par un piston. Les liaisons mécaniques entre l'organe pilote (tiroir 24) et les deux capsules peuvent évidemment être réalisées de bien des manières. On peut classer ces liaisons en deux catégories. Dans l'une des catégories (figs.3 et 5), les deux capsules s'allongent indépendamment l'une de l'autre, et leurs allongements, multipliés éventuellement par des coefficients résultant des bras de levier utilisés, s'ajoutent l'un à l'autre pour provoquer le déplacement final de l'organe pilote (tiroir 24). Si l'une des capsules est remplacée par un piston, le déplacement du piston joue le même rôle que l'allongement de la capsule qu'il remplace.
Dans l'autre catégorie, la deuxième capsule (capsule 34 ou piston équivalent), qui est soumise à la pression atmosphérique ou à la pression régnant dans la tubulure d'admission en amont du dispositif de réglage contrôlé par le limiteur d'admission, intervient pour modifier l'effort qui charge la capsule 33 disposée dans la chambre 35 communiquant avec la tubulure d'admission 1, c'est-à-dire pour modifier la pression dans la chambre 35, pour laquelle la capsule 33 a une longueur telle que l'organe pilote (tiroir 24) occupe sa position neutre.
Dans le dispositif représenté à la fig. 10, la capsule unique 66 est reliée au tiroir 24 de la servocommande du limiteur d'admission. Cette capsule est disposée dans une chambre 65. La chambre 65 communique par un conduit 72 (fig. 11) avec la tubulure d'admission 1 en aval du dispositif de réglage contrôlé par le limiteur d'admission (obturateur 4). Dans le conduit 72 est disposé un orifice calibré 67. La chambre 65 communique, en outre, avec la tubulure d'admission en amont dudit dispositif de réglage (prise d'air 38) par un conduit 68. Le
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conduit 68 pourrait également déboucher directement dans l'atmo- sphère. Dans le conduit 68 est disposé un orifice calibré 69.
Une soupape 70 chargée par un ressort 71, est placée dans le conduit 68 du côté du calibrage 69 opposé à la chambre 65. Cette soupape interdit un écoulement d'air de la prise d'air 38 vers la tubulure 1 par le conduit 68, la chambre 65 et le conduit 66.
Un tel écoulement pourrait se produire en l'absence de la soupa- pe 70 lorsque l'obturateur 4 est fermé (ralenti). La pression dans la tubulure 1, dans ces conditions, peut, en effet, être plus faible que la pression dans la prise d'air 38, malgré la présence du compresseur 2. Le ressort 71 pourrait cependant être supprimé, la fermeture de la soupape 70 étant seulement as- surée par la différence de pression éventuelle entre la chambre
65 et la prise d'air 68. La soupape elle-même pourrait être sup- primée.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
Si la pression d'admission dans la tubulure 1 ne dépasse pas la pression dans la prise d'air 38 (pression atmosphérique) d'une quantité supérieure à la force du ressort 71, la soupape
70 est maintenue fermée par ce ressort. La pression dans la chambre 65 est alors égale à la pression dans la tubulure d'ad- mission 1, et le fonctionnement du dispositif est exactement le même que si le conduit 68 n'existait pas. Le limiteur d'admis- sion maintient constante la pression d'admission caractéristi- que, et la pression d'admission maximum est elle même constante.
Lorsque l'altitude augmente, la pression dans la prise d'air 38 (pression atmosphérique) s'abaisse et, à partir d'une certaine altitude, elle diffère de la pression d'admission caractéristi- que d'une quantité supérieure à la force du ressort 71. La sou- pape 70 s'ouvre alors sous l'effet de cette différence de pres- sion, et l'écoulement d'air ou de mélange a lieu de la tubulure d'admission 1 vers la prise d'air 38 par le conduit 72, le cali- brage 67, la chambre 65, le calibrage 69 et le conduit 68. Il /
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s'établit dans la chambre 65 une pression intermédiaire entre la pression d'admission dans la tubulure 1 et la pression dans la prise d'air 38. Cette pression intermédiaire dépend de la section relative des calibrages 67 et 69.
La différence entre la pression dans la chambre 65 et dans la tubulure d'admission 1 est d'autant plus grande que l'altitude est plus grande, c'est- à-dire que la pression dans la prise d'air 38 est plus faible; et, d'autre part, elle est d'autant plus grande que la section du calibrage 69 est plus grande par rapport à la section du calibrage 67.
Le tiroir 24 occupe sa position neutre pour une longueur invariable de la capsule 66, c'est-à-dire pour une pression invariable dans la chambre 65. Cette pression invariable est obtenue dans la chambre 65 pour une pression dans la tubulure d'admission qui est d'autant plus grande que l'altitude est plus élevée. La pression d'admission pour laquelle il règne dans la chambre 65 la pression invariable correspondant à la position neutre du tiroir 24 n'est autre que la pression d'admission caractéristique. On voit donc que, dans le dispositif représenté aux figs. 10 et 11, la pression caractéristique et, par suite, la pression d'admission maximum augmente lorsque l'altitude croit.
Si le ressort 71 n'existe pas, ou si même la soupape 70 est supprimée, cette augmentation de la pression maximum commence dès le niveau du sol. Si, au-contraire, le ressort 71 est suffisamment fort pour maintenir fermée la soupape 70 jusqu'à une certaine altitude, la pression d'admission maximum reste constante jusqu'à cette altitude et croit lorsque l'altitude croit au-dessus de cette altitude. L'altitude à partir de laquelle la pression d'admission commence à croître peut être réglée par la force du ressort 71, tandis que la quantité dont augmente la pression d'admission avec l'altitude au-dessus de cette altitude peut être réglée par le rapport des sections: des calibrages 67 et 69.
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PATENT OF I N V E N T I O N Improvements to intake limiters for internal combustion engines. The present application relates to intake limiters for internal combustion engines.
Most modern aviation engines are designed so that they can develop their maximum power at a specific altitude called the adaptation altitude. Most often, this result is obtained by means of a compressor which raises the pressure of the air or of the mixture supplied to the engine and which thus compensates for the lowering of the atmospheric pressure due to the altitude. In other cases, the engine has cylinders whose volume is greater than the cylinders of an engine of the same horsepower intended to operate only at ground level.
The engine can then develop its maximum power at the adaptation altitude, despite the lower density of the air at this altitude, thanks to this increase in the volume of the cylinders.
In either case, it is necessary to provide a device
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known under the name of "intake limiter" which aims to limit the quantity of air or mixture admitted to the engine at altitudes below the adaptation altitude, in order to prevent the engine from developing a power greater than the maximum power for which it was established.
The intake limiter generally comprises a servo control, the engine member of which controls a device for adjusting the quantity of air or mixture admitted to the engine, which is placed in the intake manifold of the engine. -this. The motor member of the servo control controls, for example, a shutter arranged in the intake manifold, or the adjustment member of a compressor at variable speed or at variable flow rate arranged in this pipe, the compressor itself constituting then the device for adjusting the quantity of air or mixture admitted to the engine.
The intake limiter essentially comprises a chamber which says / communicates with the intake manifold of the engine downstream of the device for adjusting the quantity of air or mixture admitted to the engine. In this chamber is arranged an expandable manometric element which is connected to the pilot member of the limiter servo control. The variations in the intake pressure downstream of said device for adjusting the quantity of mixing air Qu admitted to the engine thus cause variations in the length of the manometric element, which result in the actuation of the servo control.
The term characteristic of the intake limiter or characteristic intake pressure refers to the pressure in the intake manifold downstream of said adjustment member, for which the intake limiter is in equilibrium, that is to say for which the servo-control motor unit is at rest, the servo-control pilot unit occupying. its neutral position.
The quantity of air or mixture admitted to the engine is also controlled by the pilot. A single shutter can, for example, be controlled by the combined action of the limiter
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intake and pilot lever, or the intake limiter and pilot lever control two separate regulators of the quantity of air or mixture admitted to the engine, such as, for example, two separate shutters , or else a throttle and a variable speed or variable speed compressor. The manner in which the control, by the pilot's lever, of the quantity of air or mixture admitted to the engine is carried out, is of little importance for the subject of the present application.
In most of the intake restrictors known at the present time, the intake restrictor is arranged in such a way that it maintains a constant pressure in the intake manifold downstream of the adjustment device placed under. its control, at least when the pilot lever is placed in the position which corresponds to the maximum quantity of air or mixture admitted to the engine (maximum open position if this lever controls a shutter). In other words, the characteristic of the intake limiter is generally invariable, at least for this position of the pilot lever.
In fact, the purpose of the intake limiter is to prevent the intake pressure from exceeding the maximum pressure compatible with good engine operation, and, in particular, to prevent the phenomena of detonation which occur. if the inlet pressure is too high. It is only as a first approximation that the maximum inlet pressure can be considered constant.
In fact, the maximum intake pressure compatible with proper operation of the engine is variable with the operating conditions of the latter, and in particular with the altitude.
The present invention relates to an intake limiter comprising a device for varying the characteristic as a function of altitude.
The influence of altitude on the maximum intake pressure compatible with good engine operation is complex. The maximum inlet pressure depends mainly on /
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engine temperature, intake air temperature, and engine speed. When the altitude varies, these various elements themselves vary, and it is their combined variations which ultimately determine the variation, as a function of altitude, of the maximum intake pressure compatible with good engine operation. Most often, this maximum intake pressure decreases as the altitude increases, but we cannot give an absolute rule on this subject.
In general, an increase in engine temperature requires a decrease in the maximum allowable intake pressure; an increase in the temperature of the air admitted to the engine allows an increase in this pressure; an increase in engine speed; allows this pressure to increase; finally, an increase in the richness of the mixture allows an increase in this pressure. For example, in an air-cooled engine, an increase in altitude is accompanied by an increase in engine temperature, a decrease in the temperature of the intake air, and an increase of the plan.
These various variations do not all act in the same direction, so that it is impossible to conclude a priori whether the maximum permissible intake pressure increases or decreases with increasing altitude. It is found, however, in general, that the maximum allowable inlet pressure decreases with increasing altitude.
In one embodiment of the invention, the pilot member of the intake limiter servo control is controlled by the combined action of the manometric element disposed in the limiter chamber which is connected to the intake manifold in downstream of the adjustment device controlled by the limiter and by a movable wall exposed to atmospheric pressure or to the pressure prevailing in the intake manifold upstream of said adjustment device, for example in the engine air intake.
Said movable wall may be constituted by a capsule
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extensible closed (manometric capsule) exposed to the atmosphere or disposed in a chamber communicating with the inlet pipe upstream of said adjustment device, for example with the air intake.
In a variant, the interior of the capsule communicates with the inlet pipe downstream of said adjustment device.
Said movable wall may also consist of a piston sliding in a cylinder and determining therein two compartments. One of the compartments is connected to the inlet pipe downstream of said adjustment device, while the other compartment is connected to the atmosphere or to the intake pipe upstream of this adjustment device, for example to the air intake. other / other /
In one embodiment of the invention, the chamber of the intake limiter which contains the manometric element and which is connected by a passage to the intake manifold downstream of the adjustment device controlled by the limiter, is, in furthermore, connected by a second passage to the atmosphere or to the intake pipe upstream of the adjustment device, for example to the air intake.
Calibrated orifices are arranged in one and the other passage, so that the ratio of the useful sections of these is well determined. Preferably, a valve is disposed in the second passage and tends to prevent flow from this second passage towards the chamber of the limiter and the first passage. This valve is preferably loaded by a spring.
The description which will follow with regard to the appended drawing given by way of example will make it clear how the invention can be implemented.
Fig. 1 schematically shows, in elevation, the intake manifold of an engine provided with an intake limiter according to the invention.
Fig. 2 shows, in partially cutaway elevation, the intake limiter shown in FIG. 1.
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Fig. 3 shows a horizontal section along 3-3 of the limiter shown in FIG. 2.
Figs. 4 to 8 show various alternative embodiments of the intake limiter seen in a horizontal section similar to section 3-3.
Fig. 9 shows, in horizontal section, a variant of a detail of the device shown in FIG. 3.
Fig. 10 shows, in horizontal section, an intake limiter comprising a single capsule, and
Fig. 11 shows, in elevation, an intake manifold provided with the intake limiter shown in FIG. 10.
In the device shown in FIG. 1, the intake manifold 1 of the engine is supplied with air or a combustible mixture by a compressor 2. This compressor itself receives air or a combustible mixture from a carburetor 3. The quantity of air or The mixture admitted to the engine is metered by a shutter 4 which is controlled by the combined action of the pilot lever 5 and of the engine member 6 of an intake limiter 7 with servo-control. A lever 8 mounted on the shutter axis is connected to a free lever 9 by a connecting rod 11 articulated at 10 at one end of the lever 9. The other end 12 of the lever 9 is connected by a connecting rod 13 , a bell return 14 and a connecting rod 15 to the pilot lever 5. The motor member 6 of the limiter servo-control 7 is connected to a point 16 of the lever 9.
The operation of such an arrangement is well known.
If the intake limiter 7 is at rest, the motor member 6 of its servo-control is stationary, and point 16 of lever 9 is fixed. An operation of the pilot lever 5 in the direction of arrow 17 then causes, via the various connections indicated, a movement of the shutter 4 in the direction of closure. The shutter 4 reaches the maximum opening allowed by the limiter 7 when the lever 5 is brought into contact with the maximum opening stop 18.
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The pilot lever 5 occupying a determined position, the end 12 of the lever 9 is fixed, and a downward movement of the motor member 6 of the servo control of the limiter 7 causes, by the connections described, a movement of the shutter 4 in the closing direction. The detail of the intake limiter servo control 7 is visible in fig. 2. This servo control is moreover known per se. It comprises a cylinder 19, in which moves a piston 20 loaded by a spring 21.
The motor member 6 is constituted by a rod fixed to the piston 20 and passing through a guide 22, a cylindrical bore 23 is drilled in the head of the cylinder 19 which communicates with the cylinder 19 through an orifice 25. The pilot member of the servo control of the limiter is constituted by a cylindrical slide 24 sliding in the cylindrical bore 23. The slide 24 has two grooves 26 and 27 separated by a flange 28. The bore 23 communicates through a passage 29 with a pressurized oil duct 30 connected for example to the pressurized lubrication circuit of the engine and it communicates through a passage 31 with an oil discharge duct 32.
The passages 29 and 31, the grooves 26 and 27 and the flange 28 are arranged so that the passages 29 and 31 are never covered by the drawer 24, so as to always remain in communication respectively with the grooves 26 and 27 .
In fig. 2, the drawer 24 is shown in its neutral position. The collar 28 partially covers the orifice 25, but it leaves a slight passage of oil to the right and to the left of this collar. There is therefore a flow of oil from the pressurized oil pipe 30 to the discharge pipe 32 through the groove 26, the free passages remaining on either side of the flange 28 between this flange and the edges of the flange. port 25, and groove 27. The pressure of the oil in the cylinder 19 obviously balances the thrust of the spring 21 on the piston 20. The neutral position of the spool 24 is that
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for which no oil flow occurs between the cylinder 19 and the bore 23, the piston 20 then remaining at rest.
If the spool 24 is moved to the left, the section of passage between the cylinder 19 and the oil discharge duct 32, through the orifice 25 and the groove 27, increases; the piston 20, under the influence of the spring 21, drives oil towards the discharge duct 32. The piston and the motor member 6 then move upwards. If, on the contrary, the spool 24 is moved to the right from its neutral position, it is the section of passage between the duct 30 and the cylinder 19 which increases, so that the pressurized oil coming from the duct 30 is introduced through the groove 26 and the orifice 25 into the cylinder 19. This pressurized oil drives down the piston 20 and the motor member 6 against the thrust of the spring 21.
With regard to the present invention, the type of servo-control used does not matter much, and the servo-control can be replaced by any other known type, provided that the pilot member and the motor member of the new servo-control are subjected to the same connections. that the pilot member 24 and the motor member 6, as they have been shown in the drawing.
The control of the pilot member 24 is visible in FIG.
3. It comprises two capsules 33 and 34 arranged respectively in chambers 35 and 36. The chamber 35 communicates with the intake manifold 1 downstream of the compressor 2 via a duct 37 (FIG. 1), while the chamber 36 communicates with the engine air intake 38 via a duct 39 (fig. 1). The capsule 34 could also be exposed directly to the atmosphere.
The capsules 33 and 34 are respectively connected by rods 40 and 41 with the two ends 42 and 43 of a lever 44 by means of pins 45 and 46 which engage respectively in corresponding buttonholes drilled in the lever. The lever 44 is furthermore articulated on a stud 47 carried by the pilot member 24 (slide).
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The operation of the device is as follows:
For a given altitude below the adaptation altitude, that is to say for a given value of atmospheric pressure or of the pressure prevailing in the air intake 38 of the engine, the pilot lever 5 being maintained in contact with the stop 18 in the maximum open position, the capsule 34 has a well-determined length and the stud 46 occupies a fixed position as long as the altitude does not vary. When the inlet pressure prevailing in the pipe 1 varies, this pressure being transmitted to the chamber 35 by the duct 37, the length of the capsule 33 disposed in this chamber varies in a corresponding manner and controls the movements of the pilot spool 24 of the servo-control via the lever 44 which pivots around the fixed point 4.6.
The limiter thus operates in the known manner of standard type intake limiters. If the inlet pressure is greater than the characteristic pressure, the pilot spool 24 is moved to the right by the capsule 33; the piston 20 and the motor member 6 move downwards and cause a closing movement of the shutter 4, which results in a decrease in the intake pressure. The opposite phenomena occur if the intake pressure is lower than the characteristic pressure, and finally the members of the intake limiter and the shutter 4 assume a position of equilibrium, for which the spool 24 occupies the neutral position, the inlet pressure in the pipe 1 being equal to the characteristic inlet pressure.
At the altitude considered, the intake limiter therefore prevents the intake pressure from exceeding the characteristic intake pressure corresponding to this altitude. The characteristic inlet pressure is therefore the maximum allowable pressure, since the lever 5 occupies the maximum open position.
If the altitude increases, the atmospheric pressure or the pressure in the air intake 38 drops and the capsule 34 dissolves.
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posed in room 36 lies down. It moves the stud 46 carried by the rod 41 to the right, and the capsule 33 must itself extend in order to bring the drawer 24 back to its neutral position. The characteristic inlet pressure for this higher altitude therefore corresponds to a greater length of the capsule 33, that is to say that this characteristic inlet pressure is lower. It can thus be seen that, in the apparatus shown, the characteristic pressure and consequently the maximum inlet pressure decrease as the altitude increases.
To adjust the variation of the maximum inlet pressure as a function of the altitude, it is possible to act on the length or on the diameter of the capsule 34, or even on the respective lengths of the arms of the lever 44.
As already indicated, the pilot lever 5 does not necessarily control the same device for adjusting the quantity of air or mixture as the intake limiter. The driving organ 6 of the intake limiter could, for example, be connected directly to the lever 8 of the shutter 4. The lever 5 could then control a separate shutter, and the place in the pipe where this shutter would be. placed either upstream or downstream of the shutter 4, or again downstream of the compressor 2, does not matter, since, with regard to the invention, the maximum open position of the lever 5 is considered, that is to say the position for which this second shutter would be completely open and would therefore not intervene to significantly modify the pressures prevailing in the various locations of the intake manifold.
Likewise, it is repeated that the motor member 6 of the servo-control could act on any device for adjusting the quantity of air or mixture admitted to the motor, other than a shutter, without the operation being changed in any way. or, since the nature of the member by which the variation in the quantity of air or mixture admitted does not play a role in the invention.
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In fig. 4, the capsules 33 and 34 respectively disposed in the chambers 35 and 36 which communicate, one through the duct 37 with the intake manifold 1, and the other through the duct 39 with the air intake 38 or with the atmosphere, are applied against the two opposite ends 48 and 49 of the spool 24 of the servo control of the intake limiter. For a given value of the altitude, the pressure in the chamber 36 is well determined, and the force exerted by the capsule 34 on the end 49 of the spool 24 is itself well determined. At this altitude, the intake limiter operates in the usual manner.
If the altitude increases, the pressure to which the capsule 34 is exposed decreases, and consequently the force exerted by the capsule 34 on the end 49 of the spool 24, increases. The force that the capsule 33 must exert on the opposite end 48 of the drawer, in order to balance the force of the capsule 34 on the end 49, must itself increase by the same amount. For this force to increase, the pressure in chamber 35 must necessarily be lowered. With this device, the characteristic pressure therefore decreases as the altitude increases, and the same applies to the maximum inlet pressure. The influence of the altitude on the maximum inlet pressure will be regulated by choosing a capsule 34 of suitable dimensions and mainly of suitable diameter in relation to the diameter of the capsule 33.
In the device shown in fig. 3 and in fig. 4, the maximum manifold pressure decreases as the altitude increases. These devices can easily be modified so that the maximum inlet pressure increases, as has been shown in figs. 5 to 7, instead of decreasing as the altitude increases.
The device shown in FIG. 5 corresponds to the device shown in FIG. 3; it differs from it only by the arrangement of the capsule 34 with respect to the lever 44. An elongation of the capsule 34 produced by an increase in the altitude.
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study, causes a displacement to the left of the end 42 of the lever 44, instead of causing a displacement of this end to the right, as in the device shown in FIG. 3. It can be seen immediately that, in order to compensate for this displacement, the capsule 33 will have to shorten, which corresponds well to an increase in the characteristic intake pressure as a function of the altitude.
The device shown in FIG. 6 is quite similar to the device shown in FIG. 5, and it differs only by the mechanical connections between the capsules and the drawer. In this figure, the two chambers 35 and 36 respectively connected, by conduits 37 and 39, to the downstream inlet pipe of the device for adjusting the quantity of air or of mixture and to the air intake of the engine or atmosphere, are arranged one behind the other. The capsule 34 is fixed to the bottom of the chamber 36, and it is connected to the capsule 33 by a rod 50 passing through a guide pierced in the wall 51 separating the two chambers 35 and 36. The drawer 24 is carried by the second end of the capsule 33. In this device, the displacement of the slide 24 is therefore equal to the sum of the extensions of the capsules 33 and 34.
It is the same. in the device shown in FIG. 5, with the coefficients close, due to the presence of the lever 44.
The device shown in FIG. 7 corresponds to the device shown in fig 4. To reverse the direction of action of the capsule 34 on the drawer 24 and the capsule 33, this capsule 34 acts on the drawer 2 'by means of a lever, instead of acting directly on this drawer as in the device shown in FIG. 4. The capsule 34 carries a rod 52 connected by a stud 53 to one end of a lever 54. The lever 54 pivots about an axis 55, and its opposite end 56 is kept applied by the lever. force of the capsule 34 against the end 49 of the drawer 24. The force exerted by the capsule 34 @
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is transmitted to the capsule 33 via the lever 54 and the drawer 24.
So that the capsule 34 is always compressed so as to keep the end 56 of the lever 54 in contact with the end 49 of the drawer 24, the. capsule 34 is loaded by a spring 57. In general, all the capsules which have been shown in the figures. of the present application can be coupled to an appropriate spring, the elasticity of which is added to the elasticity of the capsule, to give the latter the law of elongation that is desired, as a function of the pressure variations to which the capsule is submitted.
In the device shown in FIG. 7, under the influence of a lowering of the pressure in the chamber 36 corresponding to an increase in altitude, the capsule 34 tends to lengthen, and consequently the thrust which it exerts, for the intermediary of the lever 54, on the drawer 24, decreases. The pressure in the chamber 35, to which the capsule 33 is subjected, must therefore increase to compensate for this reduction in force and to maintain the spool 24 in the neutral position. In this device, the characteristic inlet pressure therefore increases when the altitude increases.
In the devices described above, the capsule 34 is closed and it is either empty or filled with a gas whose pressure remains substantially constant, this pressure being able to vary to a certain extent with the temperature. The intake limiter which is the subject of the present invention does not keep the intake pressure strictly constant, since it aims, on the contrary, to vary this intake pressure as a function of the altitude. The variations in the intake pressure thus regulated are, however, much smaller than the variations in atmospheric pressure, and, in any case, they depend on the variations in this atmospheric pressure.
It is therefore possible to replace the substantially constant pressure which prevails inside the capsule 34 by the pressure.
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intake pressure, that is to say the pressure in the intake manifold downstream of the adjustment device controlled by the intake limiter.
Fig. 8 shows this variant embodiment applied to the device shown in FIG. 3. The capsule 34 is replaced by a piston 58 sliding in a cylinder 59 and determining two compartments 60 and 61. The compartment 60 plays exactly the same role as the chamber 36 of the device shown in FIG. 3, and it is connected by a conduit 39 to the engine air intake or to the atmosphere. -The compartment 61, which plays the role of the interior of the capsule 34, is connected by a conduit 62 to the conduit 37 which establishes communication between the chamber 35 and the inlet pipe downstream of the adjustment device.
The compartment 61 thus itself communicates with the intake manifold downstream of the adjustment device. The piston 58 is loaded by two springs 63 and 64, the difference in force of which balances the pressure differences existing on either side of the piston 58. The operation of the device is quite similar to the operation of the device shown in FIG. 3.
It is obvious that the replacement of the capsule 34 by the piston 58 sliding in the cylinder 59 can be carried out in the same way, in all the other devices described above.
Instead of replacing the capsule 34 by a piston 58, this capsule can remain and be placed in the chamber 36, as in the devices previously described, but, instead of using a closed capsule, the interior of the capsule can communicate by a duct 62 (fig. 9) with the duct 37 which itself communicates with the intake manifold downstream of the adjustment device controlled by the intake limiter, in the same way as the compartment 61 of the device shown in fig. 8. The device shown in FIG. 9 is mechanical
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ment equivalent to the device shown in FIG. 8.
In the preceding figures, the control of the pilot member of the servo-control of the intake limiter has been shown by two capsules, one of which may optionally be replaced by a piston. The mechanical connections between the pilot member (slide 24) and the two capsules can obviously be made in many ways. These links can be classified into two categories. In one of the categories (figs. 3 and 5), the two capsules elongate independently of each other, and their elongations, possibly multiplied by coefficients resulting from the lever arms used, are added the one to the other to cause the final displacement of the pilot member (slide 24). If one of the capsules is replaced by a piston, the displacement of the piston plays the same role as the lengthening of the capsule it replaces.
In the other category, the second capsule (capsule 34 or equivalent piston), which is subjected to atmospheric pressure or to the pressure prevailing in the intake manifold upstream of the adjustment device controlled by the intake limiter, intervenes to modify the force which loads the capsule 33 disposed in the chamber 35 communicating with the inlet pipe 1, that is to say to modify the pressure in the chamber 35, for which the capsule 33 has a length such that the pilot member (slide 24) occupies its neutral position.
In the device shown in FIG. 10, the single capsule 66 is connected to the spool 24 of the intake limiter servo control. This capsule is placed in a chamber 65. The chamber 65 communicates via a duct 72 (FIG. 11) with the intake manifold 1 downstream of the adjustment device controlled by the intake limiter (shutter 4). In the duct 72 is disposed a calibrated orifice 67. The chamber 65 also communicates with the intake manifold upstream of said adjustment device (air intake 38) by a duct 68. The
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conduit 68 could also open directly into the atmosphere. In the duct 68 is disposed a calibrated orifice 69.
A valve 70 loaded by a spring 71, is placed in the duct 68 on the side of the calibration 69 opposite the chamber 65. This valve prevents an air flow from the air intake 38 towards the pipe 1 through the duct 68, chamber 65 and pipe 66.
Such flow could occur in the absence of valve 70 when shutter 4 is closed (idle). The pressure in the pipe 1, under these conditions, may in fact be lower than the pressure in the air intake 38, despite the presence of the compressor 2. The spring 71 could however be removed, the closing of the valve. 70 being only ensured by the possible pressure difference between the chamber
65 and air intake 68. The valve itself could be omitted.
The operation of the device is as follows:
If the inlet pressure in the manifold 1 does not exceed the pressure in the air intake 38 (atmospheric pressure) by an amount greater than the force of the spring 71, the valve
70 is kept closed by this spring. The pressure in the chamber 65 is then equal to the pressure in the inlet pipe 1, and the operation of the device is exactly the same as if the pipe 68 did not exist. The intake restrictor maintains the characteristic intake pressure constant, and the maximum intake pressure is itself constant.
As the altitude increases, the pressure in the air intake 38 (atmospheric pressure) decreases and, from a certain altitude, it differs from the characteristic inlet pressure by an amount greater than the force of the spring 71. The valve 70 then opens under the effect of this pressure difference, and the flow of air or mixture takes place from the intake manifold 1 to the intake. air 38 through duct 72, sizing 67, chamber 65, sizing 69 and duct 68. It /
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An intermediate pressure is established in the chamber 65 between the inlet pressure in the pipe 1 and the pressure in the air intake 38. This intermediate pressure depends on the relative section of the calibrations 67 and 69.
The difference between the pressure in the chamber 65 and in the intake manifold 1 is all the greater as the altitude is greater, that is to say, the pressure in the air intake 38 is greater. low; and, on the other hand, it is all the greater the larger the section of the sizing 69 is compared to the section of the sizing 67.
The spool 24 occupies its neutral position for an invariable length of the capsule 66, that is to say for an invariable pressure in the chamber 65. This invariable pressure is obtained in the chamber 65 for a pressure in the intake manifold. which is all the greater as the altitude is higher. The inlet pressure for which the invariable pressure corresponding to the neutral position of the spool 24 prevails in chamber 65 is none other than the characteristic inlet pressure. It can therefore be seen that, in the device shown in FIGS. 10 and 11, the characteristic pressure and hence the maximum inlet pressure increases with increasing altitude.
If the spring 71 does not exist, or if even the valve 70 is removed, this increase in maximum pressure begins from ground level. If, on the contrary, the spring 71 is strong enough to keep the valve 70 closed up to a certain altitude, the maximum inlet pressure remains constant up to this altitude and increases when the altitude increases above this altitude. The altitude from which the manifold pressure begins to rise can be regulated by the force of the spring 71, while the amount by which the manifold pressure increases with the altitude above that altitude can be adjusted by the report of the sections: calibrations 67 and 69.