Dispositif de commande électromagnétique. La présente invention se rapporte à un dispositif de commande électromagnétique. Ce dispositif est caractérisé par un électro aimant muni, dans son entrefer, d'un second enroulement de self-induction faible, dont le courant produit entre le noyau de l'électro aimant et son armature un flux de sens in verse à celui de flux de l'enroulement d'exci tation; le tout dans le but que l'on puisse détacher l'armature sans faire varier le cou rant dans la bobine d'excitation.
Le dessin ci-annexé se rapporte à des formes d'exécution, données à titre d'exemple, de l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre un dispositif de com mande électromagnétique ordinaire; Les fig. 2 et 3 montrent une première, les fig. 4 et 5 une deuxième, et la fig. 6 une troisième forme d'exécution; Les fig. 7, 8, 9 et 10 se rapportent cba- cune à une forme d'exécution.
Le dispositif de commande ordinaire représenté en fig. 1 comprend un noyau ma gnétique 1, en fer feuilleté, à trois bras; ce noyau est excité par la bobine 2 et attire en comprimant les ressorts 3 l'armature mobile 4 à laquelle est liée la tige de commande 5. Chaque fois que la bobine 2 sera excitée, la tige sera attirée et, lorsque le courant cessera, elle retombera sous l'action des ressorts 3.
IL est souvent nécessaire que la tige 5 soit commandée pendant des intervalles rigou reusement déterminés et à des moments très exacts. La longueur de la course de chaque tige doit être complète; d'autre part, les fréquences d'ouverture et de fermeture peuvent être très élevées, par exemple dans l'applica tion du dispositif à la commande de l'injec tion du combustible dans un moteur à combustion interne, il est évident qu'au fur et à mesure que la vitesse du moteur aug mentera le fonctionnement de la bobine d'excitation deviendra de plus cri plus défec tueux, par suite de l'influence de la self du bobinage et de la force contre électromotrice engendrée.
Il faut dans ces conditions dimi nuer la constante de temps, pour essayer d'obtenir un résultat aussi instantané que possible et pour cela mettre une résistance en série avec la bobine. Cette résistance devra être de l'ordre de cinq à six fois en viron la valeur de la résistance de la bobine, d'oii résultat médiocre, encombrement prohi bitif et mauvais rendement.
Les dispositifs que l'on va décrire per mettent d'obtenir, saris aucun retard, le fonctionnement de l'électro. Ils consistent à rendre très faibles les variations de flux dans le circuit de l'électro, que la partie mobile soit attirée ou non.
Dans la forme d'exécution des fig. 2 et 3, 6 est un noyau, en fer feuilleté ou noir, qui est excité par une bobine 7 placée cri dérivation aux bornes de la source électrique. Dès que l'électro est excité, l'armature 8, solidaire de la tige de commande 5, est attirée et les ressorts 9 sont comprimés. Les lignes de force suivent le sens indiqué par la flèche 10.
E, titre les deux extrémités de l'électro se trouve un circuit conducteur formé par une ou plusieurs spires aboutissant aux extrémités 11 et 12. Ce conducteur a une self négligeable. Il cri résulte que, pour détacher la pièce mobile 8 (fig. 3), il suffira, le courant passant continuellement dans la bobine 7, d'envoyer dans le conducteur 11-12 un courant qui fasse passer dans la pièce l'entrefer et les pôles de l'électro un flux 13 de sens inverse au flux 10.
On voit que l'absence de self dans le circuit 11-12 permet au courant de s'établir instantanément d'où décollage instantané de la pièce 8 sous l'influence des ressorts 9.
Les ampères-tours de la bobine 7 restant constants, dès que le courant cessera dans le circuit 11-12, la pièce sera à nouveau attirée instantanément et l'attraction cessera à nou veau dés que le courant dans le circuit 11-12 sera établi.
La forme d'exécution de fig. 4, figure sur laquelle les armatures des électron n'ont pas été indiquées pour faciliter la lecture du schéma, est supposée appliquée à la com mande de l'injection du combustible pour un moteur à combustion interne à deux cylindres. Aux bornes de la source 1.1, les deux bobines 7 sont excités cri dérivation. Les deux bobines 11-12 seront excitées alternativement par les contacts 15, 16 munis de ressorts anta gonistes 18, 19.
Soirs l'influence d'une came 20, tournant autour d'iiri axe 21, ces contacts 15-16 peuvent être fermés alternativement et il est évident que, suivant le profil de la came, l'établissement et la durée du courant dans les circuits 11-12 pourront être réglés avec toutes les précisions désirées, d'où fonction nement impeccable des organes commandés par les électron.
L'avarice ou le retard à l'introduction du combustible pourra être obtenu par le déca lage de la came 20 de commande des contacts 15, 16 sur son axe 21.
Il est évident que le fonctionnement sera aussi bon à grande qu'a petite vitesse parce que le courant reste constant dans les bo bines 7 qui ont une forte self, que le flux varie très peu dans les circuits 6 et que les bobines 11-12 ont une self complètement négligeable.
Si l'on désire que l'une des commandes, au lieu d'avoir un fonctionnement instantané, ait un fonctionnement ralenti, il suffira d'in tercaler dans le circuit de la bobine 11--12, correspondant à cette commande une bobine de self 22 (fig. 5), variable si on le désire. Cette disposition peut être utile pour la com mande des pompes d'amenée de combustible. On aura dans ce cas intérêt à ce que la course d'aspiration ait lieu dans un temps relativement long, tandis que l'injection devra être aussi instantanée que possible.
Pour arriver à ce résultat, on pourra supprimer les ressorts et commander l'arma ture entièrement par un dispositif électrique (fig. 6). L'armature 8, solidaire de la tige de commande (non représentée sur la figure), sera attirée par les électron 23 ou 24 suivant que le courant fourni par la source 14 et distribué par la came 20 dans les contacts 15, 16 sera envoyé alternativement dans les bobines saris self 25 et 26. Comme on l'a fait remarquer plus haut, on pourra rendre l'une des deux attractions plus lente que l'autre, en intercalant une self dans le circuit de l'une des deux bobines 25 ou 26.
La source électrique 14 sera, de préfé rence, une batterie d'accumulateurs permettant l'alimentation du circuit, des électros au Mo ment du lancement du moteur. Cette batterie pourra être maintenue chargée par une déri vation de la ligne principale lorsque le moteur sera installé dans une centrale électrique. S'il s'agit d'un moteur isolé, installation fixe ou marine, le moteur pourra comporter une petite dynamo qui, tout en entretenant la batterie, pourra servir à l'éclairage de la salle des machines, ou même du véhicule si le moteur est placé sur un camion, locotrac- teur ou autre engin mobile.
Les dispositifs de commande électro-ma- gxiétiques qui viennent d'être décrits peuvent être appliqués à tous les types de moteurs à combustion, qu'il s'agisse de la commande du piston chassant le combustible, préalablement amené par une pompe volumétrique dans une petite capacité à proximité de la chambre de combustion, ou de la commande d'une pompe volumétrique amenant le combustible sous pression à une aiguille automatique d'injec tion, ou bien encore de la commande d'une pompe amenant le liquide sous pression à un injecteur du type ordinaire.
Ils pourront aussi être employés pour la commande des aiguilles d'injection des mo teurs Diesel en remplacement des dispositifs de commande mécanique actuellement en usage.
La forme d'exécution de la fig. 7 est appliquée à un moteur de type dit à buse ouverte. Le combustible est amené par une pompe volumétrique 27 dans une petite capa cité 28 à proximité de la chambre de com bustion 29. Cette pompe débite le combustible pendant la période où il n'y a pas ou peu de pression dans le cylindre.
L'injection est obtenue par un piston 30 maintenu dans la position relevée par le courant passant continuellement dans l'électro 6. Quand le courant passera dans la bobine 11-l2, l'attraction de la pièce 8 cessera instantanément et le piston 30 tombera violemment sous l'action du ressort 31.
Le combustible en attente dans la capa cité 28 sera pulvérisé sous le choc et péné trera dans la chambre de combustion 29 par les orifices 32.
Ces orifices pourront être constitués par des trous percés dans la pièce 33 ou bien encore pour faciliter l'usinage, par des rai nures à la périphérie d'une pièce 34 solidaire de 33. Ces orifices pourront être verticaux ou obliques ou bien encore en hélice pour faciliter le tourbillonnement du combustible etsa répartition dans la chambre de combustion. Un arbre à cames sera encore nécessaire pour la commande des pompes volumétriques d'amenée du combustible, l'arbre 35 de ces cames pourra porter lé distributeur de cou rant aux bobines 11-12.
La forme d'exécution de la fig. 8 est appliquée à la commande d'un moteur alimenté par injecteur-pompe à buse fermée. Le dispo sitif électrique représenté schématiquement fig. 3 commande ici la pompe d'amenée du combustible. Celle-ci est armée électriquement par la suppression du courant passant dans la bobine 11-12, le refoulement et l'injec tion simultanés se font par le ressort 31. Le combustible sous pression arrive dans la chambre 36 fermée à sa partie inférieure par le pointeau de l'aiguille 37; l'aiguille est maintenue sur son siège par un ressort 38 réglable par le déplacement de l'écrou 39 bloquant des cales intermédiaires 40. La vis dé réglage 41 limite la course de l'aiguille.
Le combustible est comprimé dans la canalisation et dans la chambre 36 par le piston 42 sous l'action du ressort 31. Cette action est instantanée au moment oii le cou rant passe dans la bobine 11-12. La pression augmente alors dans la chambre 36 jusqu'à ce que l'aiguille se soulève, la pression du combustible devenant prépondérante sur le ressort 38. Le combustible passe alors dans la chambre de combustion par le conduit 43 et le diffuseur 44. Le réglage du ressort 38 permet de régler la pression d'introduction. La quantité de combustible introduit sera r@@glée au moyen d'un dispositif limitant la coure du piston 42.
Avant l'aspiration, la pièce 45 repose sur la butée 46; au moment de l'attraction de la pièce 8 par Félectro- . al mant, l'embase 47 vient reposer sur un levier 48 réglable en position par une com mande actionnée à la main ou par le régu lateur du moteur, s'il en comporte.
Dans ce moteur, nous n'avons plus d'arbre de commande de la pompe, cette dernière étant commandée magnétiquement en même temps que l'injection qui devient automatique et réglable.
Le distributeur de courant aux bobines 11-12 sera placé en titi point quelconque dit moteur, à proximité de la génératrice dur courant. Ce distributeur sera décalé sur sort arbre pour obtenir l'avarice.
La fig. 9 est une variante de la fig. 8 dans laquelle l'aiguille réglable d'injection a été remplacée par titi injecteur ordinaire, à pression d'introduction constante.
La fi-. 10 montre une forme d'exécution appliquée à la commande d'une aiguille d'in jection d'tiri moteur genre Diesel.
L'aiguille 49 est constamment maintenue sur son siège par un ressort 31. Le combus tible est amené dans la chambre 50 par une pompe volumétrique 52 réglable analogue à celle de la fig. 8 et dont le débit petit être réglé de la même faon. La commande de cette pompe petit être mécanique ou électrique. Dans le cas de la commande électrique, ou petit envisager l'aspiration commandée magné- tiquement et le refoulement commandé air moyen d'un ressort libéré ou bien par un second électro.
L'air comprimé arrive en 51 au-dessus dur combustible en attente.
.A ce moment,, l'aiguille repose sur soit siège et l'injection aura lieu lorsque la pièce 8 solidaire de l'aiguille sera attirée par l'électro 6 c'est-à-dire lorsque le courant cessera de passer dans la bobine 11-12.