EP0134373A1 - Diesel engine provided with a device for the controlled operation of one piston as an air compressor - Google Patents

Diesel engine provided with a device for the controlled operation of one piston as an air compressor Download PDF

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EP0134373A1
EP0134373A1 EP83420131A EP83420131A EP0134373A1 EP 0134373 A1 EP0134373 A1 EP 0134373A1 EP 83420131 A EP83420131 A EP 83420131A EP 83420131 A EP83420131 A EP 83420131A EP 0134373 A1 EP0134373 A1 EP 0134373A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
engine
valve
pipe
piston
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP83420131A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Yves Baguelin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault Trucks SAS
Original Assignee
Renault Vehicules Industriels SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault Vehicules Industriels SA filed Critical Renault Vehicules Industriels SA
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02—Cutting-out
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02—Cutting-out
    • F02D17/023—Cutting-out the inactive cylinders acting as compressor other than for pumping air into the exhaust system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/04—Conversion of internal-combustion engine cylinder units to pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the present invention relates to a diesel piston engine of a new type, at least one cylinder of which can be used at will, sometimes as an engine, sometimes as an air compressor.
  • a device is provided more particularly, although not exclusively, for the diesel engine of a vehicle such as a truck or a bus.
  • the object of the present invention is to avoid these drawbacks by producing a diesel piston engine in which at least one cylinder is capable of operating, as desired and reversibly, either as an engine or as a compressor with sufficient efficiency to allow d '' supply compressed air storage bottles.
  • At least one intake valve of an engine or compressor cylinder is connected by hydraulic intake means to one of the cams of the engine timing camshaft to open this intake valve during all or part of what would be the expansion time if this cylinder operated as an engine, while the starting of these hydraulic intake means is engaged by the switching means when they are in the position so that the targeted cylinder functions as a compressor.
  • Fig. 1 is an axial section view schematically showing two cylinders of the same diesel engine according to the invention.
  • Fig. 2 is a diagram illustrating several operating diagrams of the cycle in motor and in compressor.
  • An oil pump 16 takes lubricating oil from a storage case 17, to supply the main lubricating pipe 18 of the engine.
  • two hydraulic pipes 19 and 20 are connected in parallel to the pipe 18, each provided with a starting throttle 21, 22.
  • a return spring 34 keeps the valve 33 closed as long as the hydraulic pressure in the receiving cylinder 31 does not prevail over the setting of the spring 34.
  • the cylinder head 9 Downstream of the valve 33, the cylinder head 9 defines a discharge pipe 35 on which is interposed a non-return valve 36 that a pipe 37 connects to two tanks 38 and 39 for the storage of compressed air.
  • a pressure detector 40 is sensitive to the level of the air pressure in the tanks 38 and 39. It cooperates with a deceleration detector 41, which is sensitive to the intensity of the deceleration of the vehicle, to control a trip device 42, which opens or closes the valve 24 and another valve 43 on which it is coupled.
  • a non-return valve 54.55 is provided on each of the pipes 19.20.
  • a dispenser 12 comprises a valve 58 held in its seat by the spring 72 and by the pressure of the fuel in the injection pipe 1 1,14; in the open position, this valve diverts the fuel through the line 13 to the tank 73.
  • This valve 58 is integral with the central part of a flexible and waterproof membrane 7 4 subjected to the pressure of the pipe 56.
  • the pipe 20 receives in parallel a pipe 56, which opens into the distributor 12 to actuate the piston 57 of its distributor valve 58.
  • This separation of the intake valve 7 corresponds to a preferred, but not compulsory, embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows the laws and the order of actuation of the various elements according to the invention.
  • the degrees of angle of rotation of the engine crankshaft were plotted on the abscissa. Diesel.
  • Curve 59 illustrates the movement of the main piston 68 of cylinder 1, which moves alternately between top dead centers such as 60, 61, 62 and bottom dead centers such as 63, 64, 65.
  • Curve 66 illustrates the known opening and closing movement of the exhaust valve (not shown) of cylinder 1.
  • the curve 67 illustrates the opening and closing movement of the intake valve 7.
  • the detachment of the intake valve 7 takes place according to the arc of curve 69, after the top dead center 61 where the injection should have taken place.
  • the curve 70 illustrates the movement of the additional valve 33 which opens at the end of compression, before the top dead center 61.
  • curve 71 the evolution of the compressed air pressure inside the cylinder 1.
  • the cylinder 1 replenishes compressed air during the time separating the dead centers 63 and 61, that is to say once every two turns of the crankshaft, during a phase of energy recovery and deceleration of the vehicle.

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Abstract

The Diesel engine has at least one cylinder which can be used, as required, either as an engine or as an air compressor. When its extra valve (33) is closed, the cylinder (1) works normally as an engine. When the vehicle slows down, the valves (24), (43) close. The rocker arm (5) of another engine cylinder opens the valve (33) at the end of the compression stroke, while the distributor (12) cuts off the injection. The compressed air is stored in the tanks (38), (39). Use in eliminating an auxiliary compressor and the corresponding power losses.

Description

La présente invention est relative à un moteur Diesel à pistons d'un type nouveau, dont au moins un cylindre peut être à volonté utilisé, tantôt comme moteur, tantôt comme compresseur d'air. Un tel dispositif est prévu plus particulièrement, quoique non exclusivement, pour le moteur Diesel d'un vchicule tel qu'un camion ou un autobus.The present invention relates to a diesel piston engine of a new type, at least one cylinder of which can be used at will, sometimes as an engine, sometimes as an air compressor. Such a device is provided more particularly, although not exclusively, for the diesel engine of a vehicle such as a truck or a bus.

On sait que sur les véhicules de ce type, il est nécessaire de prévoir un effet dit de "frein-moteur" pour assurer la retenue de l'engin pendant les phases de décélération ou tout au long des descentes. C'est pendant ces phases de décélération que le conducteur actionne le système de freinage qui, sur les poids lourds, est précisément le principal consommateur d'air comprimé. Cet air comprimé est généralement fourni par un compresseur auxiliaire à piston, attelé mécaniquement au moteur. Il est clair que, en dehors des périodes où ce compresseur débite -(c'est-à-dire la plupart du temps)-, l'énergie consommée pour le maintenir en rotation correspond à une perte pure et simple sur le véhicule.It is known that on vehicles of this type, it is necessary to provide a so-called "engine brake" effect to ensure the retention of the machine during the deceleration phases or throughout the descents. It is during these deceleration phases that the driver activates the braking system which, on heavy goods vehicles, is precisely the main consumer of compressed air. This compressed air is generally supplied by an auxiliary piston compressor, mechanically coupled to the engine. It is clear that, apart from the periods when this compressor delivers - (that is to say most of the time) - the energy consumed to keep it in rotation corresponds to a pure and simple loss on the vehicle.

Pour améliorer cette situation, on a pensé à incorporer au moteur un ou plusieurs cylindres susceptibles d'assurer la fonction de compresseur, ou tout au moins une fonction augmentant l'effet de frein moteur.To improve this situation, it has been thought to incorporate into the engine one or more cylinders capable of ensuring the compressor function, or at least a function increasing the engine brake effect.

Une première solution, connue par exemple par le brevet américain 1.804.873, consiste à utiliser un bloc-cylindres unique dans lequel certains cylindres sont moteurs, alors que d'autres fonctionnent en compresseur. L'inconvénient de ce système connu est double :

  • - d'une part, les cylindres compresseurs sont spécialisés, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent jamais être moteurs ;
  • - d'autre part, la perte d'énergie subsiste du fait de la rotation de l'attelage mobile des cylindres compresseurs même lorsqu'elle n'est pas nécessaire.
A first solution, known for example from American patent 1,804,873, consists in using a single cylinder block in which certain cylinders are powered, while others operate as a compressor. The disadvantage of this known system is twofold:
  • - on the one hand, the compressor cylinders are specialized, that is to say that they can never be engines;
  • - On the other hand, the loss of energy remains due to the rotation of the movable coupling of the compressor cylinders even when it is not necessary.

Une autre solution, connue par exemple par le brevet américain 3.365.014, consiste à modifier provisoirement la lci de distribution sur certains seulement des cylindres d'un moteur Diesel, dont le fonctionnement peut donc être à volonté, soit en moteur, soit en compresseur. L'inconvénient est que, les cylindres étant tous identiques entre eux, le rendement obtenu est très médiocre lorsqu'on fonctionne en compresseur ou pour retenir le véhicle. Bien mieux, on constate que, si ce système permet de retenir le véhicle en descente, par contre il est insuffisant pour constituer une véritable source d'air comprimé, et notamment remplir des bouteilles de stockage d'air comprimé.Another solution, known for example from American patent 3,365,014, consists in temporarily modifying the distribution valve on only some of the cylinders of a diesel engine, the operation of which can therefore be at will, either as an engine or as a compressor. . The disadvantage is that, the cylinders being all identical to each other, the yield obtained is very poor when operating in compressor or to hold the vehicle. Much better, it is found that, if this system makes it possible to retain the vehicle downhill, on the other hand, it is insufficient to constitute a true source of compressed air, and in particular to fill compressed air storage bottles.

La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant un moteur Diesel à pistons dans lequel au moins un cylindre soit susceptible de fonctionner, au choix et de façon réversible, soit en moteur, soit en compresseur avec un rendement suffisant pour permettre d'alimenter des bouteilles de stockage d'air comprimé.The object of the present invention is to avoid these drawbacks by producing a diesel piston engine in which at least one cylinder is capable of operating, as desired and reversibly, either as an engine or as a compressor with sufficient efficiency to allow d '' supply compressed air storage bottles.

Un moteur Diesel à pistons selon l'invention comprend plusieurs cylindres moteurs dont la distribution est assurée par des soupapes d'admission et d'échappement commandées par des culbuteurs et au moins un arbre à cames, tandis qu'un injecteur alimenté en gazole injecte dans chaque cylindre les doses nécessaires à la combustion, et il est caractérisé en ce qu'au moins un de ces cylindres moteurs comporte :

  • - une soupape supplémentaire pour l'échappement de l'air comprimé ;
  • - un ressort pour rappeler cette soupape supplémentaire en position de fermeture ;
  • - des moyens hydrauliques pour commander l'ouverture séquen- cée de la soupape supplémentaire en synchronisme avec le cycle des autres cylindres du moteur ;
  • - des moyens commutateurs commandés au choix par l'opérateur pour :
    • .. ou bien débrancher les moyens hydrauliques et laisser l'injection de gazole s'effectuer normalement dans le cylindre qui fonctionne alors en moteur ;
    • .. ou bien enclencher les moyens hydrauliques et couper l'injection de gazole dans le cylindre, qui fonctionne alores en compresseur d'air.
    Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens hydrauliques comprennent un maître-cylindre coopérant avec un culbuteur de la distribution d'un autre cylindre du moteur, et un ensemble piston-cylindre asservi constituant un vérin de poussée agissant sur la tige de la soupape supplémentaire
A piston diesel engine according to the invention comprises several engine cylinders, the distribution of which is ensured by intake and exhaust valves controlled by rocker arms and at least one camshaft, while an injector supplied with diesel injects into each cylinder the doses necessary for combustion, and it is characterized in that at least one of these driving cylinders comprises:
  • - an additional valve for the exhaust of compressed air;
  • - a spring to recall this additional valve in the closed position;
  • - hydraulic means for controlling the sequenced opening of the additional valve in synchronism with the cycle of the other engine cylinders;
  • - switching means controlled by the operator as desired for:
    • .. or else disconnect the hydraulic means and let the injection of diesel take place normally in the cylinder which then operates as an engine;
    • .. or switch on the hydraulic means and cut the injection of diesel fuel into the cylinder, which then works as an air compressor.
    According to another characteristic of the invention, the hydraulic means comprise a master cylinder cooperating with a rocker arm for the distribution of another cylinder of the engine, and a piston-cylinder slave assembly constituting a thrust cylinder acting on the rod of the additional valve

Suivant une autre caractéristique de l'invention, au moins une soupape d'admission d'un cylindre moteur ou compresseur est reliée par des moyens hydrauliques d'admission à l'une des cames de l'arbre à cames de distribution du moteur pour ouvrir cette soupape d'admission pendant tout ou partie de ce qui serait le temps de détente si ce cylindre fonctionnait en moteur, alors que la mise en marche de ces moyens hydrauliques d'admission est enclenchée par les moyens commutateurs lorsqu'ils sont à la position pour que le cylindre visé fonctionne en compresseur.According to another characteristic of the invention, at least one intake valve of an engine or compressor cylinder is connected by hydraulic intake means to one of the cams of the engine timing camshaft to open this intake valve during all or part of what would be the expansion time if this cylinder operated as an engine, while the starting of these hydraulic intake means is engaged by the switching means when they are in the position so that the targeted cylinder functions as a compressor.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention et les avantages qu'elle est susceptible de procurer.The appended drawing, given by way of nonlimiting example, will allow a better understanding of the invention and the advantages which it is likely to provide.

Fig. 1 est une vue en coupe axiale montrant schématiquement deux cylindre d'un même moteur Diesel selon l'invention.Fig. 1 is an axial section view schematically showing two cylinders of the same diesel engine according to the invention.

Fig. 2 est un schéma illustrant plusieurs diagrammes de fonctionnement du cycle en moteur et en compresseur.Fig. 2 is a diagram illustrating several operating diagrams of the cycle in motor and in compressor.

On a représenté sur les dessins deux cylindres 1 et 2 d'un même moteur Diesel à pistons. La distribution est assurée à la manière connue à partir d'un arbre à cames 3 qui actionne des tiges-poussoirs 4 et des culbuteurs 5 pour ouvrir à l'encontre de leur ressort tel que 6, les soupapes d'admission 7,8 et d'échappement (non représentées) logées dans la culasse 9.There is shown in the drawings two cylinders 1 and 2 of the same piston diesel engine. The distribution is ensured in the known manner from a camshaft 3 which actuates push rods 4 and rocker arms 5 to open against their spring such as 6, the intake valves 7,8 and exhaust (not shown) housed in the cylinder head 9.

Une pompe d'injection 10 envoie gazole dosé et sous haute pression dans une tubulure 11 qu'un distributeur 12 peut relier

  • - soit à une canalisation de retour 13 ;
  • - soit à une tubulure 14 raccordée à un injecteur 15.
An injection pump 10 sends metered diesel fuel under high pressure into a pipe 11 which a distributor 12 can connect
  • - either to a return pipe 13;
  • - or to a tube 14 connected to an injector 15.

Une pompe à huile 16 prélève de l'huile de graissage dans un carter de stockage 17, pour alimenter la canalisation principale de graissage 18 du moteur.An oil pump 16 takes lubricating oil from a storage case 17, to supply the main lubricating pipe 18 of the engine.

Selon l'invention, on raccorde en parallèle sur la canalisation 18, deux canalisation hydrauliques 19 et 20, pourvues chacune d'un étranglement de départ 21, 22.According to the invention, two hydraulic pipes 19 and 20 are connected in parallel to the pipe 18, each provided with a starting throttle 21, 22.

La canalisation 19 se divise en trois, à savoir :

  • - une canalisation 23 qu'une électrovanne 24 peut relier à un réservoir de retour 25 ou au contraire isoler de ce même réservoir ; - une canalisation 26 qui débouche sur un martre-cylindre 27 ou cylindre-émetteur, dont le piston 28 est rappelé par un ressort 29 contre le dos du culbuteur 5 ;
  • - une canalisation 30 qui débouche sur un cylindre récepteur ou cylindres asservi 31, dont le piston 32 est en contact avec l'extrémité de la tige d'une soupape supplémentaire 33 prévue dans la culasse 9 pour s'ouvrir dans la chambre de combustion du cylindre 1.
Line 19 is divided into three, namely:
  • a pipe 23 which a solenoid valve 24 can connect to a return tank 25 or, on the contrary, isolate it same tank; - A pipe 26 which opens onto a marten-cylinder 27 or cylinder-emitter, the piston 28 of which is returned by a spring 29 against the back of the rocker arm 5;
  • a pipe 30 which opens onto a slave cylinder or slave cylinders 31, the piston 32 of which is in contact with the end of the rod of an additional valve 33 provided in the cylinder head 9 to open in the combustion chamber of the cylinder 1.

Un ressort de rappel 34 maintient la soupape 33 fermée tant que la pression hydraulique dans le cylindre récepteur 31 ne l'emporte pas sur le tarage du ressort 34.A return spring 34 keeps the valve 33 closed as long as the hydraulic pressure in the receiving cylinder 31 does not prevail over the setting of the spring 34.

En aval de la soupape 33, la culasse 9 définit une tubulure de refoulement 35 sur laquelle est intercalé un clapet anti-retour 36 qu'une canalisation 37 relie à deux réservoirs 38 et 39 pour le stockage de l'air comprimé.Downstream of the valve 33, the cylinder head 9 defines a discharge pipe 35 on which is interposed a non-return valve 36 that a pipe 37 connects to two tanks 38 and 39 for the storage of compressed air.

Un détecteur de pression 40 est sensible au niveau de la pression d'air dans les réservoirs 38 et 39. Il coopére avec un détecteur de décélération 41, qui est sensible à l'intensité de la décélération du véhicule, pour commander un déclencheur 42, lequel ouvre ou ferme la vanne 24 et une autre vanne 43 sur laquelle elle est couplée.A pressure detector 40 is sensitive to the level of the air pressure in the tanks 38 and 39. It cooperates with a deceleration detector 41, which is sensitive to the intensity of the deceleration of the vehicle, to control a trip device 42, which opens or closes the valve 24 and another valve 43 on which it is coupled.

Au point 44, la canalisation 20 se divise en trois, à savoir :

  • - une canalisation 45 reliée à la vanne 43 ;
  • - une canalisation 46 reliée à un cylindre émetteur 47 dont le piston 48 est maintenu par son ressort 49 en contact avec l'une des cames 50 de l'arbre à cames 3 ;
  • - une canalisation 51 qui débouche dans un cylindre récepteur 52, dont le piston 53 est repoussé par la pression hydraulique contre l'extrémité de la tige de la soupape d'admission 7.
At point 44, line 20 is divided into three, namely:
  • - a pipe 45 connected to the valve 43;
  • - A pipe 46 connected to a transmitter cylinder 47 whose piston 48 is held by its spring 49 in contact with one of the cams 50 of the camshaft 3;
  • a pipe 51 which opens into a receiving cylinder 52, the piston 53 of which is pushed by hydraulic pressure against the end of the rod of the intake valve 7.

Un clapet anti-retour 54,55 est prévu sur chacune des canalisations 19,20.A non-return valve 54.55 is provided on each of the pipes 19.20.

Un distributeur 12 comprend une valve 58 maintenue sur son siège par le ressort 72 et par la pression du combustible dans la tubulure d'injection 11,14 ; en position ouverte, cette valve détourne le combustible par la canalisation 13 vers le réservoir 73. Cette valve 58 est solidaire de la partie centrale d'une membrane souple et étanche 74 soumise à la pression de la canalisation 56.A dispenser 12 comprises a valve 58 held in its seat by the spring 72 and by the pressure of the fuel in the injection pipe 1 1,14; in the open position, this valve diverts the fuel through the line 13 to the tank 73. This valve 58 is integral with the central part of a flexible and waterproof membrane 7 4 subjected to the pressure of the pipe 56.

Par ailleurs, immédiatement en aval de son étranglement 22, la canalisation 20 reçoit en parallèle une canalisation 56, qui débouche dans le distributeur 12 pour actionner le piston 57 de sa valve distributrice 58.Furthermore, immediately downstream of its constriction 22, the pipe 20 receives in parallel a pipe 56, which opens into the distributor 12 to actuate the piston 57 of its distributor valve 58.

Le fonctionnement est le suivant :

  • Pendant la marche normale du véhicule, la pression dans les réservoirs 38 et 39 est à son niveau maximum, et le détecteur 40 ne détecte aucune décélération. Dans ce cas, les vannes 24 et 43 restent ouvertes ; les ressorts 6, 29 et 34 l'emportent sur la pression hydraulique dans les cylindres 52, 27-28 et 31. Le cylindre 1 fonctionne donc à la façon normale d'un cylindre de moteur Diesel.
The operation is as follows:
  • During normal vehicle operation, the pressure in reservoirs 38 and 39 is at its maximum level, and the detector 40 does not detect any deceleration. In this case, the valves 24 and 43 remain open; the springs 6, 29 and 34 outweigh the hydraulic pressure in the cylinders 52, 27-28 and 31. The cylinder 1 therefore operates in the normal manner of a diesel engine cylinder.

Si par contre, le véhicule décélère, et si le niveau de la pression d'air vient à baisser dans les réservoirs 38 et 39 au-dessous d'un seuil prédéterminé, alors le déclencheur 42 ferme les deux vannes 24 et 43. Les circuits 26 et 46 sont mis en pression, ainsi que la canalisation 56. Désormais :

  • - la valve 58 s'ouvre, ce qui réunit les tubulures 11 et 13 au retour, si bien que toute injection est arrêtée pour l'injecteur 15, qui voit dévier son débit vers la bâche 73 ;
  • - à chaque basculement du culbuteur 5, la soupape supplémentaire 33 s'ouvre, et l'instant du cycle est choisi pour qu'à cet instant le piston du cylindre 1 refoule par le clapet 36 vers les réservoirs 38 et 39 ;
  • - à chaque déplacement du piston 48 au passage de la came
  • -50, la soupape d'admission 7 est légèrement ouverte pendant la phase qui correspondrait au temps.de détente pour le piston du cylindre 1, ce qui évite à celui-ci de créer une dépression dans le cylindre 1 et de risquer ainsi des remontées d'huile.
If, on the other hand, the vehicle decelerates, and if the level of the air pressure drops in the reservoirs 38 and 39 below a predetermined threshold, then the trigger 42 closes the two valves 24 and 43. The circuits 26 and 46 are put under pressure, as well as line 56. Now:
  • - The valve 58 opens, which joins the pipes 11 and 13 to the return, so that any injection is stopped for the injector 15, which sees its flow deflect towards the tank 73;
  • - At each tilting of the rocker arm 5, the additional valve 33 opens, and the time of the cycle is chosen so that at this instant the piston of the cylinder 1 is discharged by the valve 36 towards the tanks 38 and 39;
  • - each movement of the piston 48 when the cam passes
  • -50, the intake valve 7 is slightly open during the phase which would correspond to the relaxation time for the piston of cylinder 1, which avoids the latter creating a vacuum in cylinder 1 and thus risking risings oil.

Ce décollement de la soupape d'admission 7 correspond à un mode de réalisation préféré, mais non obligatoire, de l'invention.This separation of the intake valve 7 corresponds to a preferred, but not compulsory, embodiment of the invention.

La Fig. 2 représente les lois et l'ordre d'actionnement des divers éléments selon l'invention. On a porté en abcis- ses les degrés d'angle de rotation du vilebrequin du moteur Diesel.Fig. 2 shows the laws and the order of actuation of the various elements according to the invention. The degrees of angle of rotation of the engine crankshaft were plotted on the abscissa. Diesel.

La courbe 59 illustre le mouvement du piston principal 68 du cylindre 1, lequel se déplace alternativement entre des points morts hauts tels que 60, 61, 62 et des points morts bas tels que 63, 64, 65.Curve 59 illustrates the movement of the main piston 68 of cylinder 1, which moves alternately between top dead centers such as 60, 61, 62 and bottom dead centers such as 63, 64, 65.

La courbe 66 illustre le mouvement d'ouverture et de fermeture connu de la soupape d'échappement (non représentée) du cylindre 1.Curve 66 illustrates the known opening and closing movement of the exhaust valve (not shown) of cylinder 1.

La courbe 67 illustre le mouvement d'ouverture et de fermeture de la soupape d'admission 7. Suivant la variante préférée de l'invention, le décollement de la soupape d'admission 7 a lieu selon l'arc de courbe 69, après le point mort haut 61 où aurait dû avoir lieu l'injection.The curve 67 illustrates the opening and closing movement of the intake valve 7. According to the preferred variant of the invention, the detachment of the intake valve 7 takes place according to the arc of curve 69, after the top dead center 61 where the injection should have taken place.

La courbe 70 illustre le mouvement de la soupape supplémentaire 33 qui s'ouvre en fin de compression, avant le point mort haut 61.The curve 70 illustrates the movement of the additional valve 33 which opens at the end of compression, before the top dead center 61.

On a montré sur la courbe 71 l'évolution de la pression d'air comprimé à l'intérieur du cylindre 1. On y voit que le le cylindre 1 refaule de l'air comprimé pendant le temps séparant les points morts 63 et 61, c'est-à-dire une fois tous les deux tours du vilebrequin, pendant une phase de récupération d'énergie et de décélération du véhicule.We have shown on curve 71 the evolution of the compressed air pressure inside the cylinder 1. We see there that the cylinder 1 replenishes compressed air during the time separating the dead centers 63 and 61, that is to say once every two turns of the crankshaft, during a phase of energy recovery and deceleration of the vehicle.

Le dispositif selon l'invention présente notamment les avantages suivants :

  • - il est compatible avec l'installation et le fonctionnement de tout système connu de frein moteur agissant sur l'ouverture des soupapes d'échappement en fin de compression, au moins sur les cylindres non concernés par la production d'air comprimé
  • - lorsqu'on n'utilise pas la production d'air comprimé, il supprime toute perte d'énergie relative à l'entraînement d'organes compresseurs ;
  • . il permet, non seulement de retenir ou de ralentir le véhicule par production d'air comprimé, mais encore de récupérer et de stocker cet air comprimé (alors qu'un système connu le décharge simplement dans l'échappement du moteur).
The device according to the invention has the following advantages in particular:
  • - It is compatible with the installation and operation of any known engine brake system acting on the opening of the exhaust valves at the end of compression, at least on the cylinders not concerned by the production of compressed air.
  • - when the production of compressed air is not used, it eliminates any loss of energy relating to the drive of compressor organs;
  • . it allows not only to retain or slow down the vehicle by producing compressed air, but also to recover and store this compressed air (while a known system simply discharges it into the engine exhaust).

Claims (10)

1 - Moteur Diesel à pistons,comprenant plusieurs cylindres moteurs dont la distribution est assurée par des soupapes d'admission et d'échappement commandées par des culbuteurs et au moins un arbre à cames , tandis qu'un injecteur alimenté en gazole injecte dand chasue cylindre les doses nécessaires à la combustion , comprenant au moins un des cylindres moteurs références (1) , qui comporte une soupape supplémentaire (33) pour l'échappement de l'air comprimé , et un ressort (34) pour rappeler cette soupape supplémentaire en position de fermeture , caractérisé en ce que le ou les cylindres (1) comportent par ailleurs : - des moyens hydrauliques pour commander l'ouverture séquen- cée de la soupape supplémentaire (33) en synchronisme avec le cycle des autres cylindres du moteur ; - des moyens commutateurs qui commandent : ** ou bien le débranchement des moyens hydrauliques de la soupape supplémentaire (33) tandis que l'injection de gazole s'effectue normalement dans le cylindre (1) qui fonctionne alors en moteur ; ** ou bien l'enclenchement des moyens hydrauliques de la soupape supplémentaire (33) tandis qu'est coupée l'injection de gazole dans le cylindre (1) qui fonctionne alors en compresseur d'air. 1 - Diesel piston engine, comprising several engine cylinders, the distribution of which is ensured by intake and exhaust valves controlled by rocker arms and at least one camshaft, while an injector supplied with diesel injects into the cylinder the doses necessary for combustion, comprising at least one of the reference engine cylinders (1), which comprises an additional valve (33) for the exhaust of the compressed air, and a spring (34) to return this additional valve to the position closure, characterized in that the cylinder (s) (1) also comprise: - hydraulic means for controlling the sequenced opening of the additional valve (33) in synchronism with the cycle of the other cylinders of the engine; - switching means which control: ** or else the disconnection of the hydraulic means from the additional valve (33) while the injection of diesel fuel is normally carried out in the cylinder (1) which then operates as an engine; ** or the engagement of the hydraulic means of the additional valve (33) while the injection of diesel fuel is cut in the cylinder (1) which then operates as an air compressor. 2 - Moteur Diesel suivant la revendication 1 ,caractérisé en ce que les moyens hydrauliques de la soupape supplémentaire (33) comprennent un cylindre émetteur (27) dont le piston (28) coopère avec un culbuteur (5) de la distribution d'un autre cylindre (2) du moteur , et un ensemble pis- tion (32)/cylindre récepteur (31) qui constitue un vérin de poussée agissant sur la tige de la soupape supplémentaire (33).2 - Diesel engine according to claim 1, characterized in that the hydraulic means of the additional valve (33) comprise a master cylinder (27) whose piston (28) cooperates with a rocker arm (5) of the distribution of another cylinder (2) of the engine, and a piston (32) / receiving cylinder (31) assembly which constitutes a thrust cylinder acting on the rod of the additional valve (33). 3 - Moteur Diesel suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractériséen ce qu'au moins une soupape d'admission (7) d'un cylindre (1) moteur ou compresseur est reliée , par des moyens hydrauliques d'admission à l'une des cames (50) assurant la distribution du moteur , pour ouvrir cette soupape d'admission (7) pendant tout ou partie de ce qui serait le temps de détente si ce cylindre fonctionnait en moteur , alors que la mise en marche de ces moyens hydrauliques d'admission est enclenchée par les moyens commutateurs lorsqu'ils sont à la position pour que le cylindre visé (1) fonctionne en compresseur.3 - Diesel engine according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one intake valve (7) of a cylinder (1) engine or compressor is connected, by hydraulic intake means to the one of the cams (50) ensuring the distribution of the engine, to open this intake valve (7) during all or part of what would be the expansion time if this cylinder operated as an engine, while the starting of these hydraulic intake means is engaged by the switching means when they are in the position so that the targeted cylinder (1) operates as a compressor. 4 - Moteur Diesel suivant l'une quelconque des revendications pré. édentes , caractérisé en ce que , en parallèle sur la canalisation principale (20) des moyens hydrauliques d'admission ,se trouve une canalisation hydraulique (56) reliée à un distributeur (12) intercalé sur la tubulure de refoulement (11) de la pompe d'injection (10) pour distribuer son débit , soit vers une canalisation de retour (13) soit vers la tubulure (14) qui alimente l'injecteur (15) du cylindre (1).4 - Diesel engine according to any one of the preceding claims. edentes, characterized in that, in parallel on the main pipe (20) of the hydraulic intake means, there is a hydraulic pipe (56) connected to a distributor (12) interposed on the discharge pipe (11) of the pump injection (10) to distribute its flow, either to a return line (13) or to the tubing (14) which supplies the injector (15) of the cylinder (1). 5 - Moteur Diesel suivant l'.une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que les moyens hydrauliques d'admission comprennent un piston émetteur (48) que son ressort (49) rappelle contre le came (50), et qu'une canalisation (46) relie à un cylindre récepteur (52) dont le piston (53) est en appui sur l'extrémité de la ti.ge de la soupape d'admission (7).5 - Diesel engine according to any of the preceding claims, characterized in that the hydraulic intake means comprise a transmitting piston (48) that its spring (49) recalls against the cam (50), and that a pipe (46) connects to a receiving cylinder (52) whose piston (53) is supported on the end of the stem of the intake valve (7). 6 - Moteur Diesel suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le distributeur d'injection (12) comprend un piston (57) qui reçoit la pression de la canalisation (56) , et commande le coulissement d'une valve distributrice (58)pour relier la tubulure d'injection (11) soit à la tubulure de retour (13) , soit à l'injecteur (15) du cylindre (1).6 - Diesel engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the injection distributor (12) comprises a piston (57) which receives the pressure from the pipe (56), and controls the sliding of a valve distributor (58) for connecting the injection pipe (11) either to the return pipe (13) or to the injector (15) of the cylinder (1). 7 - Moteur Diesel suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'un clapet an- ti-retour (36) est placé immédiatement en aval de la soupape supplémentaire (33) qui débite dans une canalisation (37).7 - Diesel engine according to any one of the preceding claims, characterized in that a non-return valve (36) is placed immediately downstream of the additional valve (33) which flows into a pipe (37). 8 - Moteur Diesel suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que la canalisation (37) est reliée à au moins un réservoir d'air comprimé (38 ou (39).8 - Diesel engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the pipe (37) is connected to at least one compressed air tank (38 or (39). 9 - Moteur Disel suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'un détecteur de pression (40) mesure la pression dans le réservoir d'air comprimé (38) ou (39) , et coopère avec un détecteur de décélération (41) pour commander un déclencheur (42).9 - Disel motor according to any one of the preceding claims, characterized in that a pressure detector (40) measures the pressure in the compressed air tank (38) or (39), and cooperates with a death detector leration (41) for controlling a trigger (42). 10 - Moteur Diesel suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que les canalisations (19) , (20) (56) sont reliées en permanence à une source (16) de liquide sous pression , alors que des vannes (24) et (43) actionnées par le déclencheur (42) peuvent les relier à un réservoir de retour (25) - fonctionnement en moteur du cylindre (1) ) , ou au contraire les isoler de ce réservoir de retour ( fonctionnement en compresseur du cylindre (1) ).10 - Diesel engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the pipes (19), (20) (56) are permanently connected to a source (16) of pressurized liquid, while valves (24 ) and (43) actuated by the trigger (42) can connect them to a return tank (25) - engine operation of the cylinder (1)), or on the contrary isolate them from this return tank (operation of the cylinder compressor (1)).
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