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Régulateur centrifuge pour le réglage de la vitesse de rotation de moteurs à combustion interne.
L'invention concerne un régulateur centrifuge servant à régler au moins la vitesse de rotation au ralenti ou à vide, et la vitesse de rotation maximum de moteurs à combustion interne à in- jection, dont les masselottes centrifuges actionnent, par l'inter- médiaire d'organes de transmission comportant au moins un levier, l'organe de réglage du débit de la pompe d'injection, et qui compor- te un organe régulateur pour la fixation arbitraire du nombre de tours à régler.
Les régulateurs centrifuges connus de ce genre ont l'in- convénient d'être souvent incapables de régler la faible vitesse de rotation au ralenti ou à vide, lorsque la vitesse maximum à régler est proche de la limite supérieure de l'efficacité du régulateur,
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qui est conditionnée, par la place disponible pour les ressorts et par le degré requis d'instabilité du régulateur. La cause en réside dans l'insuffisance de la force ùu régulateur nécessaire pour déplacer l'organe de réglage du débit de la pompe d'injection quand le moteur tourne à la faible vitesse du ralenti.
Cependant, dans beaucoup de cas, cette faible vitesse désirce peut s'obtenir
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si, con:orY:t';1ent:" L l'invention, on fait usage 2e moyens qui infh1en- cent le report @e transmission du levier de façon que, pour dépla-
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cer '-'une Jisténce <;ter#iince l'irjime :le réglage du débit de car- burant, les nasselottes centrifuges doivent crire un cnemin sensi-
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lement :-,l:1s grr-na u ralenti ul-, la vitesse r1axi::11..l:n. Par suite de cette variation du rapport e transmission, en dispose, au ralenti, d'une ferce plus grande jour le déplacement @ l'organe de reglage @u @pit @e carburant.
Le cessin annexé illustre trois exemples d'exécution de l'invention.
Figs. 1 1 et :- sent des vues en levation du premier exemple d'execution, et
Fig. 3 en est une coupe.
Fig. 4 represente le deuxième exemple d'exécution, le régulateur étant en position ue ralenti, tandis que sur la
Fig. 5 le même regulateur est en position de vitesse
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a:inur, les ('eu). figures <-t211t dessinées SChC;1é,tic.uement, en perspective.
Fig. 6 montre en elevation, partiellement en coupe, le troisième exemple d'exécution et
Fig. 7 est une vue suivant la flèche de la fig.6, le régulateur étant, sur ces deux figures, en position de ralenti.
Fig. 8 représente le tringlage de ce cernier régulateur, en position de vitesse maximum.
Dans un regulateur centrifuge servant à regler la vitesse deralenti et la vitesse maximum (figs. 1 à 3), des leviers coudés @
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sont articules, au moyen d'axes 2, nux masselottes 1, et ces leviers peuvent pivoter sur des axes 4. Les axes 4 sont fixes à un organe entraîneur 5 qui est relie l'arbre oe commande 6 du régulateur. Chacun des deux bras libres de chaque levier ? pré- sente deux bossages 7 et 8, ce dernier plus éloigne de l'axe de pivotement, et ces deux bossages appuient sur des plaques 9. Ces plaques 9 sont reliées, par des goupilles 10, à un goujon d'ajustage 11, qui est creux et renferme un ressort de compression 12 prenant appui sur une broche 13 fixée dans l'entraîneur 5. La tension du ressort est reglable à l'aide d'une vis 14.
Le goujon d'ajustage 11 porte un guidage pour une bague coulissante 15'à laquelle est arti- cule un levier 16 qui pivote sur un excentrique 17 et dont l'autre extrémité est reliee, par un tringlage 18, à l'organe de réglage, non représenté, du débit de la pompe d'injection. Un levier de reglage 19 est cale sur l'arbre de l'excentrique 17. Dans l'arbre 6 est fixee une tige 20 qui porte, pour chacune des masselottes centrifuges, un plateau coulissant 21 servant a'appui à un ressort 23, et une contre-butée ajustable 22 pour ce ressort, de même qu'un, butée 24 pour le plateau 21.
La pesanteur des masselottes du régulateur tournant autour d'un axe horizontal s'annule mutuellement, de façon connue en soi, par les bras libres, reliés entre eux, des leviers coudés.
A cet effet, des ergots 25 sont fixés chacun au bras libre d'un des leviers coudés et engages chacun dans une fente correspondante 26 du bras libre de l'autre levier coudé.
Quand on règle le nombre de tours en marche au ralenti ou à vide, les masselottes centrifuges 1 se déplacent sur la partie de leur trajectoire limitée d'une part par la position de repos que représente le dessin et, d'autre part, par le plateau 21 du ressort. Quand les masselottes se déplacent de la position de repos vers l'extérieur, les bossages 7 des leviers coudés pressent sur les plaques 9 et les déplacent, en entraînant le goujon d'ajus- tage 11 dans ce mouvement vers la droite (sur les figs. 1 et 3).
,De ce fait le ressort 12 est bandé, le levier 16 pivote autour de
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l'excentrique 17 et l'organe de réglage su cbit e carburant est ainsi deplace dans le sens d'une diminution du débit de carburant. Le ressort 12 sert, pendant ce processus, de ressort ce ralenti. Dans la gamme des vitesses où les masselottes centri- fuges sont appliquées contre les plateaux 21 sans pouvoir vaincre la tension préalable des ressorts 23, les deux bossages 7 et 8 ces bras au levier couae pressent sur la plaque 9. Le réglage de la vitesse maximum a lieu pendant que les masselottes se déplacent de cette position jusqu'à celle où les plateaux 21 s'appliquent contre leurs butées 24.
Pendant ce temps, seuls les bossages extérieurs 8 des leviers coudés pressent sur la plaque 9, de sorte que, pour un chemin détermine des masselottes, le chemin décrit par la plaque 9 et, par consequent, par le levier 16, est, en raison du rapport de transmission accru du levier, plus grand que dans la gamme ces vitesses de la marche au ralenti. Le rapport de transmission total entre les masselottes centrifuges et le trin- glage 18 est, en position de ralenti, d'environ 1 à 1,5, tandis au'au réglage de la vitesse maximum il est d'environ 1 à 4,5. Au réglage de la vitesse maximum, le tringlage lE décrit donc un chemin environ trois fois plus grand qu'au réglage du ralenti, pour un chemin invariable décrit par les masselottes.
Le deuxième exemple d'exécution représenté sur les figs.
4 et 5 se rapporte egalement à un regulateur centrifuge pour le réglage du nombre de tours au ralenti et à la vitesse maximum.
Dans ce cas, deux masselottes centrifuges 27 transmettent leur mouvement, par un levier coudé 28, à un manchon de régulateur 29.
Dans chacune des masselottes sont montés, de façon connue en soi, un ressort non représenté pour le réglage du ralenti, et un ressort pour le réglage de la vitesse maximum, qui n'intervient que lorsque les masselottes ont décrit un chemin déterminé. Un levier 30, articule au manchon 29, est relié, comme dans l'exemple précédent, par le tringlage 18, à l'organe de reglage de débit de
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carburant àe la pompe d'injection, non représente. Les mouvements du levier 30 détermines par le manchon 29 se font autour de la tige 32 comme axe de pivotement.
La position de cette tige dans la fente 33 du levier 30 est déterminee par la position de deux plaques 34 et 35 solidaires entre elles et percées de fentes curvilignes 36, 37, et dans chacune de ses positions la tige 32 est immobilisée par deux barres 38, 39 également solidaires entre elles, dans les- quelles sont ménagées des fentes rectilignes 40,41. Les plaques et les barres tournent sur un axe 42 supporte dans les oeillets 43 et 44 du carter, non représenté, du régulateur. Une broche 47 est engagée dans un oeillet 45 de la plaque 34, et-une broche 48 est engagée, de même, dans une fente 46 de la barre 38. Les deux bro- ches sont fixees à une plaque 49 calée, entre les points de fixatior des deux broches, sur une tige 50 portant le levier de réglage 19.
Dans ses déplacements, le levier de réglage 19 est accom- pagné par la plaque 49. En même temps, les broches 47 et 48 font pivoter les plaques 34, 35 et les barres 38, 39 en sens inverses autour de l'axe 42, de sorte que par suite des mouvements opposés des fentes 36, 37 d'une part, et 40,41 d'autre part, la tige 32 se déplace dans la fente 33. Il en résulte un déplacement de l'axe autour duquel pivote le levier 30 quand il est actionné par le manchon de régulateur.
Dans la position de ralenti représentée sur la fig.4, la tige 32 et, par conséquent, l'axe de rotation du levier 30 sont à l'endroit le plus éloigné du point où le manchon de régula- teur est attaché au levier 30. Dans la position de la fig. 5, conve- nant au réglage du nombre de tours à la vitesse maximum, la tige 32 occupe la position opposée. Tout comme dans le premier exemple, pour un trajet déterminé des masselottes centrifuges, le tringlage 18 décrit donc, au ralenti, un chemin plus court qu'au réglage de la vitesse maximum.
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Le troisième exemple se distingue de l'exemple précédent surtout par un autre mode de déplacement du centre de pivotement du levier, désigne par 53, qui est articule au manchon de régu- lateur 29 et actionne le tringlage 18. Au levier 53 sont fixées deux broches 54 et 55 qui portent une barre 56 qui attaque égalemen le manchon 29, en face du levier 53. Les broches 54 et 55 sont en- gagees dans des encoches 57 et 58 d'un étrier 59 qui est supporté par deux tenons 60 et 61 fixés au carter, non représenté, du régu- lateur. Sous l'action d'un ressort 62, une tige 63 guidée dans l'étrier presse contre la broche 55. Un ergot 64 fixe au levier de réglage 65 est engagé dans une fente de l'étrier 59. Le levier 65 est porté par une broche tourillonnée dans le carter du régu- lateur.
Pendant le réglage du ralenti et de la marche à vide (fig. 6), quand le point d'attaque du manchon est situé, sur le dessin, à droite de l'axe de pivoternent 60 de l'étrier 59, le levie 53 pivote, à la suite des variations du nombre de tours, autour de la broche 55 comme centre de pivotement, alors que pendant le réglage à grande vitesse (fig.8) il pivote autour de la broche 54.
De ce fait, le fonctionnement du dispositif est équivalent au fonctionnement du dispositif décrit comme deuxième exemple. Dans la gamme des nombres de tours comprise entre le ralenti et la vitesse maximum, où les masselottes centrifuges ne se déplacent pas, le point d'attaque du manchon se trouve sur la ligne axiale des tenons 60 et 61.
Dans le deuxième exemple d'exécution, la position du centre autour duquel le levier 30 pivote par.suite des variations du nombre de tours et, par conséquent, le rapport de transmission du levier, dépendent de la position du levier de réglage 19. A chacune des positions de ce levier correspond un rapport de trans- mission déterminé. Dans les premier et troisième exemples, le rapport de transmission du levier varie par à-coups. En outre, ces
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deux exemples se distinguent du deuxième encore en ce que le rap- port de transmission varie, dans ceux-là, automatiquement, en fonction du nombre de tours du régulateur.
Il serait cependant possible, dans le deuxième exemple d'exécution, au lieu de déplacer le centre de pivotement (tige 32) du levier 30, de modifier la distance entre ce centre de pivotement et un des points d'attaque du levier.
L'invention est également applicable aux régulateurs pour le réglage d'un nombre de tours quelconque compris entre des limi- tes déterminées. Dans ce cas, en vue d'assurer un bon degré d'insta- bilité du régulateur, il est avantageux de limiter le rapport de transmission du levier pour le réglage de la vitesse réduite, à la fraction inférieure de la gamme de vitesses dans laquelle la force d'action du régulateur serait insuffisante avec le rapport de transmission employé pour les grandes vitesses, ce dernier rapport étant employé pour toute la partie restante de la gamme de vitesses. Cependant, il serait théoriquement correct de modifier le rapport de transmission en fonction du nombre de tours de façon que la force du régulateur soit pleinement utilisée endéans cette gamme de vitesses.
On pourrait atteindre pratiquement ce but, avec une bonne approximation, en allongeant, dans le premier exemple, les bras libres des leviers coudés 3 et en remplaçant les deux bossages 7 et 8 par une surface courbe de came qui glisserait sur la plaque 9 agrandie en conséquence. L'allongement des bras des leviers et l'agrandissement de la plaque est une question d'encombrement. Il serait donc nécessaire de déterminer les dimensions de ces pièces de façon à concilier au mieux l'en- combrement et l'utilisation de la force du régulateur. Un tel régulateur présente aussi le meilleur degré d'instabilité réa- lisable.
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Centrifugal governor for regulating the rotational speed of internal combustion engines.
The invention relates to a centrifugal governor for regulating at least the speed of rotation at idle or no-load, and the maximum speed of rotation of internal combustion injection engines, the centrifugal weights of which actuate, through the intermediary. transmission members comprising at least one lever, the injection pump flow rate adjustment member, and which includes a regulator member for arbitrary setting of the number of revolutions to be adjusted.
The known centrifugal governors of this type have the disadvantage of being often unable to adjust the low speed of rotation at idle or at no load, when the maximum speed to be adjusted is close to the upper limit of the efficiency of the governor,
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which is conditioned by the space available for the springs and by the required degree of instability of the regulator. The cause is the insufficient regulator force needed to move the injection pump flow adjuster when the engine is running at low idle speed.
However, in many cases this low desired speed can be achieved.
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if, con: orY: t '; 1ent: "T the invention, we use 2nd means which inhibit the shift @e transmission of the lever so that, to shift
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cer '-'un Jisténce <; ter # iince the irjime: the adjustment of the fuel flow, the centrifugal nasselottes must write a sensi-
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lement: -, l: 1s grr-na u idle ul-, speed r1axi :: 11..l: n. As a result of this variation in the transmission ratio, at idle speed, the displacement @ the regulator @u @ pit @e fuel is more effective.
The attached cease illustrates three exemplary embodiments of the invention.
Figs. 1 1 and: - displays elevation views of the first execution example, and
Fig. 3 is a cross section.
Fig. 4 represents the second example of execution, the regulator being in idle position, while on the
Fig. 5 the same regulator is in speed position
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a: inur, the ('eu). SChC drawn figures <-t211t; 1st, tic.uement, in perspective.
Fig. 6 shows in elevation, partially in section, the third example of execution and
Fig. 7 is a view along the arrow in FIG. 6, the regulator being, in these two figures, in the idle position.
Fig. 8 represents the linkage of this cernier regulator, in the maximum speed position.
In a centrifugal governor used to adjust the idle speed and the maximum speed (figs. 1 to 3), angled levers @
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are articulated, by means of axes 2, nux weights 1, and these levers can pivot on axes 4. The axes 4 are fixed to a drive member 5 which is connected to the control shaft 6 of the regulator. Each of the two free arms of each lever? has two bosses 7 and 8, the latter farther from the pivot axis, and these two bosses press on plates 9. These plates 9 are connected, by pins 10, to an adjusting pin 11, which is hollow and contains a compression spring 12 bearing on a pin 13 fixed in the driver 5. The spring tension is adjustable using a screw 14.
The adjustment pin 11 carries a guide for a sliding ring 15 'to which is articulated a lever 16 which pivots on an eccentric 17 and the other end of which is connected, by a linkage 18, to the adjustment member. , not shown, the flow rate of the injection pump. An adjustment lever 19 is wedged on the shaft of the eccentric 17. In the shaft 6 is fixed a rod 20 which carries, for each of the centrifugal weights, a sliding plate 21 serving to support a spring 23, and an adjustable counter-stop 22 for this spring, as well as a stop 24 for the plate 21.
The weight of the weights of the regulator rotating around a horizontal axis is mutually canceled, in a manner known per se, by the free arms, interconnected, of the bent levers.
To this end, lugs 25 are each fixed to the free arm of one of the bent levers and each engages in a corresponding slot 26 of the free arm of the other bent lever.
When the number of revolutions is adjusted in idle or empty mode, the centrifugal weights 1 move on the part of their trajectory limited on the one hand by the rest position shown in the drawing and, on the other hand, by the spring plate 21. When the weights move from the rest position outwards, the bosses 7 of the angled levers press on the plates 9 and move them, causing the adjustment pin 11 in this movement to the right (in figs. . 1 and 3).
, Therefore the spring 12 is loaded, the lever 16 pivots around
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the eccentric 17 and the fuel flow regulator is thus moved in the direction of a decrease in the fuel flow. The spring 12 serves, during this process, as a spring for this idling. In the range of speeds where the centri- fugal weights are applied against the plates 21 without being able to overcome the prior tension of the springs 23, the two bosses 7 and 8 these arms at the lever couae press on the plate 9. The maximum speed adjustment takes place while the weights are moving from this position to that where the plates 21 are pressed against their stops 24.
During this time, only the outer bosses 8 of the bent levers press on the plate 9, so that, for a path determines weights, the path described by the plate 9 and, therefore, by the lever 16, is, due the increased transmission ratio of the lever, more than in a range these speeds of idling. The total transmission ratio between the centrifugal weights and the brake lever 18 is, in the idle position, about 1 to 1.5, while at the maximum speed setting it is about 1 to 4.5. . At the maximum speed setting, the linkage lE therefore describes a path approximately three times greater than at the idle speed setting, for an invariable path described by the weights.
The second exemplary embodiment shown in FIGS.
4 and 5 also relate to a centrifugal governor for adjusting the number of revolutions at idle speed and at maximum speed.
In this case, two centrifugal weights 27 transmit their movement, by an elbow lever 28, to a regulator sleeve 29.
In each of the weights are mounted, in a manner known per se, a spring, not shown, for adjusting the idle speed, and a spring for adjusting the maximum speed, which only intervenes when the weights have described a determined path. A lever 30, articulated to the sleeve 29, is connected, as in the previous example, by the linkage 18, to the flow rate adjustment member.
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fuel to the injection pump, not shown. The movements of the lever 30 determined by the sleeve 29 take place around the rod 32 as the pivot axis.
The position of this rod in the slot 33 of the lever 30 is determined by the position of two plates 34 and 35 integral with each other and pierced with curvilinear slots 36, 37, and in each of its positions the rod 32 is immobilized by two bars 38 , 39 also integral with one another, in which rectilinear slots 40, 41 are formed. The plates and the bars rotate on an axis 42 supported in the eyelets 43 and 44 of the housing, not shown, of the regulator. A pin 47 is engaged in an eyelet 45 of the plate 34, and a pin 48 is also engaged in a slot 46 of the bar 38. The two pins are fixed to a wedged plate 49, between the points. fixing of the two pins, on a rod 50 carrying the adjustment lever 19.
In its movements, the adjustment lever 19 is accompanied by the plate 49. At the same time, the pins 47 and 48 rotate the plates 34, 35 and the bars 38, 39 in opposite directions around the axis 42, so that as a result of the opposing movements of the slots 36, 37 on the one hand, and 40,41 on the other hand, the rod 32 moves in the slot 33. This results in a displacement of the axis around which the lever 30 when operated by the regulator sleeve.
In the idle position shown in Fig. 4, the rod 32 and therefore the axis of rotation of the lever 30 are at the point furthest from the point where the regulator sleeve is attached to the lever 30. In the position of fig. 5, suitable for setting the number of revolutions at maximum speed, the rod 32 occupies the opposite position. Just as in the first example, for a determined path of the centrifugal weights, the linkage 18 therefore describes, at idling, a shorter path than at the maximum speed setting.
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The third example differs from the previous example above all by another mode of displacement of the pivoting center of the lever, designated by 53, which is articulated to the regulator sleeve 29 and actuates the linkage 18. To the lever 53 are fixed two pins 54 and 55 which carry a bar 56 which also attacks the sleeve 29, opposite the lever 53. The pins 54 and 55 are engaged in the notches 57 and 58 of a bracket 59 which is supported by two tenons 60 and 61 attached to the housing, not shown, of the regulator. Under the action of a spring 62, a rod 63 guided in the caliper presses against the spindle 55. A lug 64 fixed to the adjustment lever 65 is engaged in a slot in the caliper 59. The lever 65 is carried by a pin journalled in the governor housing.
During the idle and idle speed adjustment (fig. 6), when the point of attack of the sleeve is located, in the drawing, to the right of the pivot axis 60 of the caliper 59, the lever 53 rotates, as a result of variations in the number of revolutions, around spindle 55 as the pivot center, while during high speed adjustment (fig. 8) it rotates around spindle 54.
Therefore, the operation of the device is equivalent to the operation of the device described as a second example. In the range of the number of revolutions between idle and maximum speed, where the centrifugal weights do not move, the point of attack of the sleeve is on the axial line of the tenons 60 and 61.
In the second exemplary embodiment, the position of the center around which the lever 30 pivots as a result of variations in the number of revolutions and, consequently, the gear ratio of the lever, depend on the position of the adjustment lever 19. A each of the positions of this lever corresponds to a determined transmission ratio. In the first and third examples, the gear ratio of the lever varies in jerks. In addition, these
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two examples differ from the second again in that the transmission ratio varies, in these, automatically, according to the number of revolutions of the governor.
It would however be possible, in the second exemplary embodiment, instead of moving the pivot center (rod 32) of the lever 30, to modify the distance between this pivot center and one of the points of attack of the lever.
The invention is also applicable to regulators for the adjustment of any number of revolutions comprised between determined limits. In this case, in order to ensure a good degree of instability of the governor, it is advantageous to limit the gear ratio of the lever for the adjustment of the reduced speed, to the lower fraction of the speed range in which the force of action of the governor would be insufficient with the transmission ratio used for high speeds, the latter ratio being used for the entire remaining part of the speed range. However, it would be theoretically correct to modify the transmission ratio according to the number of revolutions so that the force of the governor is fully utilized within this range of speeds.
One could practically achieve this goal, with a good approximation, by lengthening, in the first example, the free arms of the angled levers 3 and by replacing the two bosses 7 and 8 by a curved surface of cam which would slide on the plate 9 enlarged in result. The lengthening of the arms of the levers and the enlargement of the plate is a matter of space. It would therefore be necessary to determine the dimensions of these parts so as to best reconcile the size and the use of the force of the regulator. Such a regulator also exhibits the best degree of instability achievable.