Dispositif d'allumage à haute tension pour moteurs à combustion interne. La présente invention se rapporte à un dispositif .d'allumage, à haute tension pour moteurs à wmbustiou interne comprenant une source ,die courant à haute tension comportant un enroulement primaire,
un enroulement se- condaire et un rupteur -monté dans le circuit primaire, et un circuit d'utilisation de ce cou rant à haute tension.
Les exigences des micteurs à combustion inteirne multi-cylindres à grande vitesse au point ode vue de l'allumage -deviennent plus difficiles à satisfaire au fur et à mesure que s'accroissent les vitesses et le nombre de cylindres de ces <RTI
ID="0001.0042"> moteurs puisque s'augmente le nombre d'étincelles qui doit être fourni par seconde.
On a trouvé qu'avec les équipements com merciaux ordinaires, le rendement du dispo- sitif d'allumage tombait très rapidement lors qu'on dépassait une vitesse critique et l'on a observé, en outre, que cette perte de rende ment avait un caractére périodique.
Autre- ment dit, des étincelles sensiblement normales alternaient d'une façon régulière avec des étincelles insuffisantes.
Une étude approfondie a montré que dans les conditions définies ci-dessus toute l'énergie créée dans l'enroulement secondaire ne pou vait être utilisée intégralement sous forme d'étincelles avant la nouvelle fermeture des contacts du rupteur monté ,dans,
-le circuit pri- maire. Dans le #s d'une magnéto, par exem ple, l'énergie non utilisée produisait, au mo ment de la ferm:
etu-re,des contacts, une force électromotrice qui s'apposait à celle eréée par l'indueteur et déterminait une .réduction de l'énergie donnant naissance à l'étincelle sui vante.
Dans ces conditions, une quantité d'énergie moindre était emmagasinée dans l'enroulement secondaire pendant le cycle suivant, et cette énergie était rapidement dis sipée et n'interférait pas avec l'étincelle sui vante, de sorbe que les étincelles qui se Suc cédaient étaient alternativement normales et faibles,,
,comme indiqué pLrécédemment. L'invention vise à, un dispositif d'allu mage du genre signalé dans lequel, afin de remédier à cet inconvénient, un condensateur est monté en série dans le circuit d'utilisation.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention comportant une magnéto.
La, fig. 1. est une coupe verticale par l'axe. de cette magnéto; La fig. 2 est un schéma, des connexions de cette forme d'exécution du dispositif d'al lumage; La fi* 3 est: une élévation du disque dis- tributeur de la magnéto de la, fig. 1; La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3;
La fig. 5 est une vue en perspective du condensateur du disque distributeur repré- senté sur les fig. 3 et 4;
La fig. 6 est une vue en perspective mon trant le montage des lamies de ce condensa- teur; La, fig. 7 est une vue en perspective avec des parties arrachées d'une variante du disque distributeur, montrant un autre mode de mon tage du condensateur.
La. fi-. 8 est une coupe verticale suivant l'axe du distributeur de la fig. 7 ; La fi-. 9 représente les courbes ries inten sités des courants primaire et secondaire d'un type connu de magnéto entraînée à une vi tesse légèrement supérieure à sa vitesse de régime;
la fig. 10 représente les mêmes courbes de courants quand la rotation se pro duit un peu plus vite; la fig. 11 représente les courbes de courants obtenues avec la forme d'exécution décrite du dispositif selon la.
pré sente invention, et la fig. 12 représente les tensions primaire et secondaire et la tension entre les points d'éclatement de la, bougie dans cette forme d'exécution.
La forme d'exécution décrite comporte une magnéto (fi-. 1) comprenant un bâti 1 dans lequel est monté un rotor magnétique 2 qui est entraîné par un élément convenable du moteur dont elle doit assurer l'allumage. Une bobine d'induction 3, comprenant un en roulement primaire et un enroulement seoon- daire, est montée dans le bâti au-dessus du rotor, son noyau se trouvant dans un circuit magnétique qui comporte le rotor 2.
Comme d'habitude, la magnéto comporte un iuipteur monté dans le circuit primaire de la bobine 3.
La borne de l'enroulement secondaire à haute tension de la bobine 3 est. reliée par un élément conducteur 5 à la borne de con tact centrale fi du disque distributeur 7 monté dans le bâti, au moyen d'un palier 8, et en traîné par le rotor magnétique 2 grâce à. un pignon 9 monté sur l'arbre du rotor et engre nant avec une rouie dentée 11 montée :
sur l'a.r- bre du distributeur 12 portant le disque 7.
Un condensateur 13 (fig. 3, 4 et 5), de forme plate, constitué par des groupes de lame-s planes 14 et 15 (fig. 6) séparées les unes des autres par des couches 16 de sub- stance diôlectirique, est logé à l'intérieur dit corps du disque 7,
-comme on le voit claire ment sur les fig. 3 et 4. Comme représenté sur ces figures, le disque distributeur 7 pré sente un corps en substance diélectrique plas tique moulée dans laquelle le condensateur 13 est noyé et dans laquelle sont prises la borne centrale 6 et un contact radial 17, les extrémités desdites pièces faisant légèrement saillie à la surface du rotor.
Des pattes conductrices 18 et 7 9 qui sont les prolongements des plaques 14 et 15 du condensateur sortent du condensateur et sont reliés respectivement aux pièces 6 et 17.
Der organes terminaux 21 (fig. 1) dis- posés suivant une circonférence sont disposés sur le parcours d'un contact 17 du disque distributeur et reçoivent les câbles haute t3n- sion non représentés qui .sont relies aux bou gies des cylindres du moteur. Le schéma des connexions est montré clairement à. la fig. 2.
Les fig. 7 et 8 montrent une variante du disque distributeur suivant laquelle le corps du disque est moulé de telle façon qu'un loge ment 20 y soit ménagé pour recevoir un con- densateur 23.
Les parois latérales du loge ment 20 présentent des évidements 20a, et une substa.noe diélectrique plastique 25 est coulée ou forcée à la presse dans le logement de façon à y enfermer le condensateur, ledit logement étant ensuite fermé par un couver- cle 26 maintenu en place par des vis 27.
Dans ce cas, le contact radial 28 est maintenu @en place par une viras 29 ,s'engageant dans un logement 31 ménagé à la périphérie. du rotor.
Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus peut être mis en évidence en se ré férant aux courbes @de fonctionnemment (fig. 9, 10, 11 et 12) qui ont été établies en se ba sant sur des enregistrements réalisés au moyen d'un oscillographe à rayons cathodiques et sur lesquelles a,
désigne le point de ferme- ture, b, le point d'ouverture et a, le point de refermmeture du rupteur.
Sur la fig. 9, 1, et I, représentent les in tensités des courants primaire et secondaire de la bobine :
d'allumage d'un, @diisposihf d'al lumage connu fonctionnant à grande vitesse, dans lequel, le circuit d'utilisation haute ten sion ne comporte pas de condensateur. On voit que, lorsque le rupteur se ferme pour la première fois,
la -majeure partie du courant secondaire est utilisé et la courant primaire s'établit de la façon. habituelle. Toutefois, quand le rupteur se ,ferme -à nouveau, un cou rant résiduel -considérable parcourt encore le -circuit @et,
par suite de la force magnéto- motuice qu'il détermine, un courant primaire de même sens que le,courant primaire précé dent se trouve induit.
La force éleetro-motrice créée par la iratation du rotor a donc à an nuler en premier .lieu la force électromotrice résiduelle de sens inverse du circuit primaire avant do pouvoir créer le courant primaire dans le sens convenable,
de sorte que la quan tité (I'énergie disponible aux bornes du seco#n- daire est moindre que la quantité normale. La seconde décharge dérivée de ce courant est, par conséquent, inférieure à la décharge nor male.
Elle est donc dissipée rapidement et n'interfère pas avec le cycle suivant de fonc- tionnement. Dans ces conditions, les étincelles sont alternativement normales et inférieures à. la normale, comme indiqué ci-@àes.sus.
La fig. 10 représente le fonctionnement de la même installation quand la rotation se produit à plus grande vitesse.
Quand la vi tesse augmente par rapport à la valeur pour laquelle l'enregistrement de la courbe repré- s'entée !sur la fig. 9 a eu lieu, on atteint un point pour lequel l'étincelle insuffisante com mence à interférer avec l'étincelle nomnvale suivante. Cette réduction de l'efficacité des étincelles normales ,réduit ,
leur interférence avec des étincelles insuffisantes qui suivent, de sorte qu'on .atteint mapidement une con- dition d'équilibre où toutes. les étincelles. sont également insuffisantes. Cette condition est représentée sur la fig. 10.
Il'on voit sur cette figure que chaque fois que les. contacts se fer ment, le courant primaime Il est tout d'abord en sens inverse du sens voulu, -d'où il .résulte une perte de puissance par suite de l'effet d'interfémnceavec le courant secondaire pré- cédent Iz.
Sur la fig. 11 sont représentées des cour- bes qui caractérisent le fonctionnement du dispositif décrit ci-@dessus. Comme représenté ici, I, -est le.courant secondaire et 13 le cou rant primaire.
On remarquera que le montage du condensateur dans le circuit haute ten- sion ,détermine une décharge de l'étincelle en deux temps. W et b), le> second temps b cor respondant à une polarité inverse.
Dans ces conditions l'énergie non dissipée clans le cir cuit .secondaire au moment<B>où</B> les contacts du rupteur se ferment donne naissance dans le circuit primaire à une force électro-motrice de sens convenable qui renforce la,
force électromotrice produite par la rotation du rotor pour emmagasiner l'énexgie nécessaire à produire l'étincelle !suivante. Dans ces. condi tions, le fonctionnement est amélioré grâce à l'effet assuré par le montage du condensa teur dans le circuit secondaire.
Ce phénomène peut encore s'expliquer en se référant à la fig. 12 où la courbe _F, repré- sente la tension aux points @d'éclatemnent .de la bougie, la courbe V, représente la tension aux bornes du secondaire de la bobine et la courbe V3 représente la différence de poten tiel entre les armatures du condensateur.
On voit que la tension V, aux bornes de la bobine croit très rapidement après RTI ID="0003.0242" WI="18" HE="4" LX="1528" LY="2141"> l'ouverture du rupteur jusqu'à,ce qu'on atteigne le point A.
A. ce moment, il y a éclatement,d@e l'étincelle, de sorte que le courant commence à. passer dans le aircriit se-condaire en chargeant le con densateur.
La, différence de potentiel T'" entre les armatures (lu condensateur- aug mente tant que le courant obtenu liasse par l'étincelle. La, tension T'_ aux bornes de la bobine atteint sa, valeur maximum puis com mence à décroître. Quand on atteint le point D,
la tension aux bornes de la bobine et la différence de potentiel entre les armatures du condensateur sont égaux, de sorte qu'il n'y a. pals de chute de potentiel à l'étincelle et le eourant ,secondaire s'annule.
La tension T'. aux bornes de la bobine continue à décroître, tandis que la. différence de potentiel T'., entre les armatures du condensateur reste constante par suite de l'énergie emmagasinée dans ce dernier jusqu'à ce que le point C soit atteint.. A ce moment, la tension T', aux points d'écla tement de la bougie, qui est évidemment la, différence entre la, tension aux bornes de la.
bobine et la différence de potentiel entre les armatures du - condensateur, est suffisante pour déterminer l'éclatement d'une seconde étincelle. de sorte que le montage du conden- sateu r dans le circuit haute tension détermine la,
décharge par une étincelle en deux temps entre les électrodes de chaque bougie. Puis que la tension aux points d'éclatement de la bougie est maintenant de sens inverse, le courant dans le circuit secondaire est. égale ment de sens contraire et le condensateur se décharge.
Si le rupteur se ferme avant que le condensateur n'ait achevé de se décharger (par exemple au point D), le courant de dé charge dans le secondaire de la bobine fait naître un courant dans le primaire,
ce cou rant étant de même sens que celui produit par la rotation du rotor. La diminution de l'étincelle obtenue avec une magnéto de type standard et provenant du fait que le rupteur se ferme avant que l'énergie secondaire soit complètement dissipée est donc éliminée.
Il est évident que la capacité du conden- sateur en série doit être suffisamment grande pour emmagasiner l'énergie nécessaire à l'obtention d'une étincelle d'allumage suffi sante ou,
en d'autres termes. tout au moins la majeure partie < le l'énergie de la décharge daruo le secondaire puisque l'énergie qui pro duit l'étincelle doit être toute entière emma- gasinée dans le condensateur. D'autre part.
la capacité du condensateur doit être suffi samment petite pour que sa charge soit effec tuée à une tension sensiblement supérieure à celle correspondant à l'éclatement de l'étin celle puisque, autrement, il n'y aurait pas de décharge dans l'autre sens à partir du con- densateur et, par suite, aucun effet régénéra teur.
On a trouvé par des recherches et des essais que dans le dispositif d'allumage dé crit, employant comme source de courant à haute tension une magnéto du type normal.
la capacité du condensateur devait avoir une valeur comprise entre 1200 et 2200 mic.ro- rnicrofarads, ce condensateur pouvant. par exemple, avoir une capacité de 1700 micro- microfarads.