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Régulateur pour l'admission d'air additionnel aux moteurs --------------------------------------------------------- à combustion interne,
La présente invention a pour objet un régulateur pour l'admission d'air additionnel au mélange combustible pour moteurs à combustion interne, spécialement pour les moteurs munis d'un carburateur et d'un tube d'aspiration possédant d'une part une admission principle pour la majeure partie de l'air de combustion éventuellement mélangé du combustible, cette admission principale étant munie d'un papillon ou autre système de soupape pour le réglage de la puissance du moteur, et d'autre part une
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admission secondaire débouchant dans le tube d'aspiration devant l'admission principale,
cette admission secondaire étant munie d'une soupape à ressort qui s'ouvre automa- tiquement sous l'effet du vide surgissant dans le tube d'aspiration pendant la marche du moteur.
La présente invention a pour but d'obtenir une meilleure économie de combustible par un réglage automatique de la quantité d'air additionnel dépandamment du régime momentané du moteur et de la position de réglage de la soupape de l'admission principale. Ce réglage est effectué par le régulateur d'admission d'air additionnel de manière telle, que pour une certaine position de réglage de l'ad- mission principale la puissance momentanément développée par le moteur atteigne un maximum pour la quantité d'air additionnel automatiquement dosée par le régulateur d'air additionnel, de sorte que la puissance développée par le moteur diminuerait, si l'admission d'air additionnel était augmentée au diminuée.
Dans ces conditions le moteur recevra pour pratiquement toutes les valeurs possibles de sa puissance et de sa vitesse un mélange gazeux dont les pro- portions air-combustible assureront le maximum de rendement du moteur. Pour atteindre ce but on a selon l'invention trouvé nécessaire de rendre l'effort élastique exercé sur la soupape automatique de l'admission d'air additionnel obligatoirement variable dépendamment de la position de réglage de l'admission d'air principale, de telle manière, que lors d'une augmentation identique du vide dans le tube d'aspiration du moteur la dite soupape automatique soit ouverte d'avantage pour un plus haut degré d'ouverture de
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la soupape de l'admission d'air principale que pour une valeur inférieure du dit degré d'ouverture.
Cette variation obligatoire de l'effort élastique agissant sur la soupape automatique de l'admission d'air additionnelle peut être obtenue de manière simple et appropriée en utilisant pour l'obtension de cet effort élastique un ressort dont la longueur active subit des variations obligatoirement dépandantes du réglage de la soupape d'admission principale de telle façon, que la dite longueur active du ressort est plus grande et le mouvement du ressort pour un même effort elastique plus grand plus la soupape principale est ouverte, de sorte que le ressort cède d'avantage pour une augmentation identique du vide agissant sur la soupape d'air additionnel lorsque la soupape principale est ouverte que lorsqu'elle est fermée.
Une forme de réalisation de l'invention est représentée dans les dessins annexés.
Les fig. 1 et 2 représentent le régulateur d'air additionnel partiellement en sectionen deux vues per- pendiculaires l'une à l'autre, le filtre à air étant enlevé dans la fig. 1,
La fig. 3 représente partiellement en section une réalisation légèrement modifiée du régulateur d'air additionnel.
La fig. 4 représente une section suivant la ligne IV - IV dans la fig. 3.
La fig. 5 représente le régulateur d'air addition- nel en projection perpendiculaire à celle de la fig. 1.
Dans les dessins 1 désigne un carter cylindrique fermé sur l'un de ses côtés par une paroi la. Cette paroi est
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en son centre munie d'un moyeu 2 dans lequel est porté un axe 3 qui à son extrémité intérieure porte un bras 5 fixé l'axe par un boulon 4. L'extrémité libre du bras 2 est formée en fourche et porte un galet 6. Lors de la rotation de l'axe 3 avec le bras 5 le galet 6 roule le long d'un ressort en lamelle 7 qui s'applique contre un listeu 8 de la paroi intérieure du carter 1.
Le ressort 7 a une longueur qui est à peu près égale à la moitié de la circonférence intérieure du carter et a l'une de ses extrémités enserrée contre le listeau 8 à l'aide d'une barre 9 et d'une vis 10 qui passe par un trou dans le carter 1 et est vissée dans un trou fileté de la barre 9, Cette dernière a l'une de ses extrémités coudée, comme le montre la fig. 1, et coince avec cette extrémité le bout du ressort 7 contre le listeau 8 lorsque la vis 10 est serrée. Par ce système de fixation du ressort on obtient l'avantage, que ce dernier peut être facilement ajusté quand à sa position. Pour faciliter la mise et le maintien en place de la barre 9 et du ressort 7 le carter est intérieurement muni d'un bourelet 11 de guidage.
Sur l'extrémité libre du ressort 7 est articulé un lien 12, dont l'autre bout est fileté et vissé dans un trou fileté correspondamment de l'extrémité de la tige de soupape 13 qui à son autre extrémité porte le cône de soupape 14.
La position relative du lien 12 et de la tige de soupape 13 peut être assurée à l'aide d'un écrou 15. La carter 1 est muni d'une tubulure de raccord 16 faite de préférence d'une pièce avec le carter et filetée extérieurement, sur laquelle vient se visser un manchon de raccord 17 d'un tube coudé 18 raccordé au tube d'aspiration 19 entre l'ad-
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mission principale (carburateur 20) et les cylindres du moteur Ce tube 18 peut être remplacé par un tuyau de caoutchouc ou analogue. Dans le raccord 16, 17 est disposé un siège de soupape 21 muni d'un bride 22 qui est serrée entre la tubu- lure 16 et le manchon 17, comme le montre la fig. 1.
L'extrémité extérieure de l'axe 3 porte un bras 23 fixé sur l'axe, l'extrémité libre du bras étant articulée sur le bout d'une tige 24, dont l'autre bout est articulé sur une barre 26 solidaire d'une tige 25. La tige 25 sert de manière connue au manouevrage de la soupape ou papillon 28 du carburateur par l'intermédiaire d'un bras 27 rappelé par un ressort 29 et sous l'influence d'une pédale à gaz ou autre organe de commande approprié.
La fig. 2 montre un filtre à air en forme d'un couvercle 30 pour le carter 1. Celui-ci peut avoir une forme quelconque appropriée et est sur le dessin représenté en forme d'un couvercle à parois doubles enfermant entre elles une chambre annullaire coaxiale avec le carter 1 et remplie d'une matière filtrante appro- priée 31, par exemple de copaux de ouivre ou analogue. L'air est aspiré par des ouvertures extérieures 32 du couvercle, traverse le filtre et entre dans le carter par des ouver- tures intérieures 33 du couvercle. Du carter 1 l'air passe par l'admission d'air additionnel réglée par la soupape 14 et est introduit dans le tube d'aspiration 19 du moteur, où il est mélange avec le mélange de combustible et d'air principal venant du carburateur 20.
Le fonctionnement du dispositif décrit précédem- ment est le suivant: Pendant la marche du moteur sa puis-
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sance est réglée par ajustage (variation) de la position du papillon 28. Cette position est variée au moyen de la tige 25, qui en même temps agit sur le bras 5 avec le galet 6. à chaque position du papillon 28 correspond ainsi une position différente du bras 5. Lorsque la papillon est ainsi mené dans sa position entièrement ouverte, le bras 5 est tour- né vers la gauche dans la fig. 1. La partie inactive du res- sort 7 entre son extrémité enserrée par le galet 6 et l'ex- trémité enserrée par la barre 9 est ainsi racourcie et la. partie active entre le galet 6 et l'extrémité articulée sur le lien 12 ralongée.
La soupape 14 obtient ainsi la possibilité de se mouvoir avec plus de facilité et sur -Lui parcour plus long lors de son ouverture. Pour qu'un tel mouvement puisse avoir lieu la soupape 14 doit naturelle- ment être actionnée dans le sens de son ouverture par une force qui surmonte l'action du ressort 7. Cette force est formée par Inaction aspiratrice du vide formé dans le tube d'aspiration 19 entre le carburateur et les cylindres du moteur. La grandeur de cette action d'aspiration est déter- minée par le régime et la vitesse du moteur. Par un ajustage correcte du ressort 7 et du mouvement du bras 5 relativement au mouvement du papillon on peut pour chaque position de ce dernier obtenir une élasticité appropriée et une grandeur convenable de l'action du ressort 7 qui tand a maintenir la soupape 14 d'air additionnel dans la position fermée.
Sous l'effet de l'aspiration produite par le vide dans le tube d'aspiration la soupape 14 est ouverte de manière à ce qu'une quantité convenable d'air additionnel soit admis au tube d'aspiration et mélangé au mélange combustible venant du carburateur, ce mélange obtenant ainsi la com-
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position idéale pour l'alimentation du moteur. Ceci comporte que le moteur dans tous les régimes recevra un mélange gazeux assurant un maximum de rendement.
Des essais effectués avec le régulateur d'air additionnel décrit ci-dessus en combinaison avec des moteurs munis des carburateurs de plus hautre qualité obtenable ont prouvé qu.e l'économie moyenne de combustible obtenue est de 20 % et plus. Ces essais ont été effectués sur des auto- mobiles et il a été trouvé que la plus grand économie de combustible était généralement obtenue pour des vitesses entre 30 et 70 kilomètres à l'heure, c'est à dire les vitesses les plus fréquentes.
La forme de réalisation modifiée selon les fig.
3 à 5 a pour but une forme plus avantageuse de la soupape d'admission d'air additionnel et une facilication ultérieure de l'ajustage correct du régulateur, soit que cet ajustage soit nécessaire pour compenser des inégalités dans la con- struction, soit pour l'adaptation du régulateur aux con- ditions différentes pour différents moteurs. Comme il res- sort des fig. 3 et 5 le lien 12 a la forme d'une boucle formée en fourche dans sa partie inférieure et s'engage sous des manetons 13a solidaires d'un écrou ajustable le long de la tige 13. Au moyen d'un tige 12a perpendiculaire aux manetons 13a la boucle est à sa partie supérieure accrochée dans un crochet formé sur l'extrémité libre du ressort 7.
L'articulation de la tige de la soupape 14 sur le ressort 7 est par.conséquent universelle, autrement dit mobile autour de deux axes perpendiculaires, ce qui en combinaison avec une forme sphérique du cône de soupape assure la plus grande liberté de mouvement et un centrage automatique de la soupape dans son siège. A son extrémité
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opposée au bout libre le ressort 7 est riveté sur un organe 7a muni d'une trou allongé pour une vis d'appui 34 vissée dans le carter 1 est s'étendant radialement vers l'intérieur du carter. Au moyen d'un ressort 36 enfilé sur la vis 34 et maintenu par un écrou 35 l'organe 7a est appuyé radiale- ment vers l'extérieur et s'applique par des vis d'ajustage 37 et 38 sur une pièce 39 solidaire de la vis d'appui 34.
La pièce 39 est de préférence munie d'une surface servant d'appui 39a pour la vis d'ajustage 37 et présentant une forme circulaire ayant son centre approximativement au point de con- tact entre le galet 6 et le ressort 7, lorsque le bras 5 se trouve dans sa position initiale. La pièce 39 a en outre une surface servant d'appui pour la vis d'ajustage 38 et disposée de manière à ce que lors de l'ajustage de cette dernière le bout d'appui de la vis d'ajustage 37 glisse sur la surface circulaire 39a de la pièce 39. Ce dispositif s'est montré posséder l'avantage d'une faci- litaticn. sensible de l'ajustage correct du ressort 7.
L'extrémité intérieure de la vis d'appui 34 peut être appuiée dans une encoche radiale du moyeu 2.
L'utilisation de l'invention n'est pas re- streinte aux moteurs à carburateur car l'invention peut aussi être utilisée pour des moteurs où de l'air seule- ment est aspirée aux cylindres, tandis que le combustible est séparément injecté dans ceux-ci. Même pour des moteurs de cette espèce il est désirable de régler l'ad- mission d'air principal au moyen d'une papillon ou analogue et de munir le tube d'aspiration d'une admission d'air additionnel, qui peut avantageusement être réglée auto-
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matiquement à l'aide du régulateur d'air additionnel selon la présente invention.
L'invention n'est pas restreinte aux formes de réalisation représentées aux dessins et décrites précédemment comme exemples de réalisation seulement, car même si ces formes ont de grands avantages, ils peuvent être variés en beaucoup de détails sans que le cadre de la protection soit dépassé.
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Regulator for additional air intake to the engines --------------------------------------- ------------------ internal combustion,
The present invention relates to a regulator for the admission of additional air to the fuel mixture for internal combustion engines, especially for engines provided with a carburetor and a suction tube having on the one hand an intake principle. for the major part of the combustion air possibly mixed with the fuel, this main intake being provided with a butterfly valve or other valve system for adjusting the power of the engine, and on the other hand a
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secondary inlet opening into the suction tube in front of the main inlet,
this secondary inlet being provided with a spring-loaded valve which opens automatically under the effect of the vacuum arising in the suction tube while the engine is running.
The object of the present invention is to obtain better fuel economy by automatic adjustment of the quantity of additional air depending on the current speed of the engine and the adjustment position of the valve of the main intake. This adjustment is carried out by the additional air intake regulator in such a way that for a certain adjustment position of the main intake the power momentarily developed by the engine reaches a maximum for the additional air quantity automatically. metered by the additional air regulator, so that the power developed by the engine would decrease, if the additional air intake was increased or decreased.
Under these conditions, the engine will receive for practically all the possible values of its power and its speed a gas mixture whose air-fuel proportions will ensure the maximum efficiency of the engine. To achieve this goal, according to the invention, it has been found necessary to make the elastic force exerted on the automatic valve of the additional air intake necessarily variable depending on the adjustment position of the main air intake, so so, that during an identical increase of the vacuum in the suction tube of the engine the said automatic valve is opened more for a higher degree of opening of
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the valve of the main air intake only for a lower value of said degree of opening.
This obligatory variation of the elastic force acting on the automatic valve of the additional air intake can be obtained in a simple and appropriate manner by using for the obtention of this elastic force a spring whose active length undergoes obligatorily dependent variations. of the adjustment of the main inlet valve in such a way that the said active length of the spring is greater and the movement of the spring for the same elastic force is greater the more the main valve is opened, so that the spring gives way. advantage for an identical increase in vacuum acting on the additional air valve when the main valve is open as when it is closed.
One embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings.
Figs. 1 and 2 show the additional air regulator partially in section in two views perpendicular to each other, the air filter being removed in fig. 1,
Fig. 3 partially shows in section a slightly modified embodiment of the additional air regulator.
Fig. 4 shows a section along the line IV - IV in fig. 3.
Fig. 5 shows the additional air regulator in projection perpendicular to that of FIG. 1.
In the drawings 1 denotes a cylindrical casing closed on one of its sides by a wall 1a. This wall is
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at its center provided with a hub 2 in which is carried a pin 3 which at its inner end carries an arm 5 fixed to the pin by a bolt 4. The free end of the arm 2 is formed as a fork and carries a roller 6 During the rotation of the axis 3 with the arm 5, the roller 6 rolls along a leaf spring 7 which rests against a listeu 8 of the inner wall of the housing 1.
The spring 7 has a length which is approximately equal to half the inner circumference of the casing and has one of its ends clamped against the strip 8 with the aid of a bar 9 and a screw 10 which passes through a hole in the housing 1 and is screwed into a threaded hole of the bar 9, The latter has one of its ends bent, as shown in fig. 1, and wedges with this end the end of the spring 7 against the strip 8 when the screw 10 is tightened. By this spring fixing system we get the advantage, that the latter can be easily adjusted in its position. To facilitate the setting and maintaining in place of the bar 9 and of the spring 7, the casing is internally provided with a guide bead 11.
On the free end of the spring 7 is articulated a link 12, the other end of which is threaded and screwed into a corresponding threaded hole of the end of the valve stem 13 which at its other end carries the valve cone 14.
The relative position of the link 12 and of the valve stem 13 can be ensured by means of a nut 15. The housing 1 is provided with a connection pipe 16 preferably made in one piece with the housing and threaded. externally, on which is screwed a connecting sleeve 17 of an elbow tube 18 connected to the suction tube 19 between the ad-
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main mission (carburetor 20) and the cylinders of the engine This tube 18 can be replaced by a rubber hose or the like. In the fitting 16, 17 is disposed a valve seat 21 provided with a flange 22 which is clamped between the tubing 16 and the sleeve 17, as shown in FIG. 1.
The outer end of the pin 3 carries an arm 23 fixed on the pin, the free end of the arm being articulated on the end of a rod 24, the other end of which is articulated on a bar 26 secured to a rod 25. The rod 25 is used in a known manner for maneuvering the valve or butterfly 28 of the carburetor by means of an arm 27 biased by a spring 29 and under the influence of a gas pedal or other control member. appropriate order.
Fig. 2 shows an air filter in the form of a cover 30 for the casing 1. This may have any suitable shape and is shown in the drawing in the form of a double-walled cover enclosing therebetween an annullary chamber coaxial with it. the housing 1 and filled with a suitable filter material 31, for example wood chips or the like. Air is drawn in through exterior openings 32 in the cover, pass through the filter and enter the housing through interior openings 33 in the cover. From the crankcase 1 the air passes through the additional air intake regulated by the valve 14 and is introduced into the suction tube 19 of the engine, where it is mixed with the mixture of fuel and main air coming from the carburetor 20.
The operation of the device described above is as follows: While the engine is running, its power
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sance is regulated by adjusting (variation) of the position of the butterfly 28. This position is varied by means of the rod 25, which at the same time acts on the arm 5 with the roller 6. to each position of the butterfly 28 thus corresponds a position different from the arm 5. When the throttle is thus brought into its fully open position, the arm 5 is turned to the left in fig. 1. The inactive part of the spring 7 between its end gripped by the roller 6 and the end gripped by the bar 9 is thus shortened and the. active part between the roller 6 and the end articulated on the link 12 extended.
The valve 14 thus obtains the possibility of moving with greater ease and on -UI longer travel when it is opened. In order for such a movement to take place, the valve 14 must naturally be actuated in the direction of its opening by a force which overcomes the action of the spring 7. This force is formed by the suction inaction of the vacuum formed in the tube d. suction 19 between the carburetor and the cylinders of the engine. The magnitude of this suction action is determined by the engine speed and speed. By correct adjustment of the spring 7 and of the movement of the arm 5 relative to the movement of the butterfly, it is possible for each position of the latter to obtain an appropriate elasticity and a suitable magnitude of the action of the spring 7 which tand to maintain the valve 14 of. additional air in the closed position.
Under the effect of the suction produced by the vacuum in the suction tube the valve 14 is opened so that a suitable quantity of additional air is admitted to the suction tube and mixed with the combustible mixture coming from the suction tube. carburetor, this mixture thus obtaining the
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ideal position for powering the motor. This means that the engine in all speeds will receive a gas mixture ensuring maximum efficiency.
Tests carried out with the additional air regulator described above in combination with engines fitted with the highest quality carburettors obtainable have shown that the average fuel economy obtained is 20% and more. These tests were carried out on automobiles and it was found that the greatest fuel economy was generally obtained for speeds between 30 and 70 kilometers per hour, ie the most frequent speeds.
The modified embodiment according to FIGS.
3 to 5 aims at a more advantageous form of the additional air inlet valve and a subsequent facilitation of the correct adjustment of the regulator, either that this adjustment is necessary to compensate for unevenness in the construction, or to adaptation of the governor to different conditions for different engines. As can be seen from FIGS. 3 and 5, the link 12 has the form of a loop formed as a fork in its lower part and engages under crankpins 13a integral with a nut adjustable along the rod 13. By means of a rod 12a perpendicular to the rods. crankpins 13a the loop is at its upper part hooked into a hook formed on the free end of the spring 7.
The articulation of the valve stem 14 on the spring 7 is therefore universal, in other words movable around two perpendicular axes, which in combination with a spherical shape of the valve cone ensures the greatest freedom of movement and a automatic centering of the valve in its seat. At its end
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opposite the free end, the spring 7 is riveted on a member 7a provided with an elongated hole for a support screw 34 screwed into the casing 1 and extending radially towards the inside of the casing. By means of a spring 36 threaded on the screw 34 and held by a nut 35, the member 7a is pressed radially outwards and is applied by adjusting screws 37 and 38 on a part 39 integral with the support screw 34.
The part 39 is preferably provided with a surface serving as a support 39a for the adjusting screw 37 and having a circular shape having its center approximately at the point of contact between the roller 6 and the spring 7, when the arm 5 is in its initial position. The part 39 also has a surface serving as a support for the adjusting screw 38 and arranged so that during the adjustment of the latter the bearing end of the adjusting screw 37 slides on the surface. circular 39a of part 39. This device has been shown to have the advantage of ease of use. sensitive to the correct adjustment of the spring 7.
The inner end of the support screw 34 can be supported in a radial notch of the hub 2.
The use of the invention is not restricted to carbureted engines because the invention can also be used for engines where only air is sucked from the cylinders, while the fuel is separately injected into the cylinders. these. Even for engines of this kind it is desirable to regulate the main air intake by means of a throttle or the like and to provide the suction tube with an additional air intake, which can advantageously be provided. auto set
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matically using the additional air regulator according to the present invention.
The invention is not restricted to the embodiments shown in the drawings and described above as exemplary embodiments only, because even if these shapes have great advantages, they can be varied in many details without the framework of the protection being exceeded.