FR1464945A - Moteur à combustion interne pour tondeuse à gazon - Google Patents

Moteur à combustion interne pour tondeuse à gazon Download PDF

Info

Publication number
FR1464945A
FR1464945A FR41547A FR41547A FR1464945A FR 1464945 A FR1464945 A FR 1464945A FR 41547 A FR41547 A FR 41547A FR 41547 A FR41547 A FR 41547A FR 1464945 A FR1464945 A FR 1464945A
Authority
FR
France
Prior art keywords
passage
engine
determined
length
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
FR41547A
Other languages
English (en)
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.)
Tecumseh Products Co
Original Assignee
Tecumseh Products Co
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 Tecumseh Products Co filed Critical Tecumseh Products Co
Application granted granted Critical
Publication of FR1464945A publication Critical patent/FR1464945A/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D34/00Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/01Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
    • A01D34/412Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters
    • A01D34/63Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis
    • A01D34/67Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis hand-guided by a walking operator
    • A01D34/68Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis hand-guided by a walking operator with motor driven cutters or wheels
    • A01D34/6806Driving mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/02Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/007Other engines having vertical crankshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/26Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/28Cylinder heads having cooling means for air cooling
    • F02F1/30Finned cylinder heads
    • F02F1/305Finned cylinder heads the cylinder heads being of side valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1015Air intakes; Induction systems characterised by the engine type
    • F02M35/1017Small engines, e.g. for handheld tools, or model engines; Single cylinder engines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D2101/00Lawn-mowers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/22Side valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/02Controlling by changing the air or fuel supply
    • F02D2700/0217Controlling by changing the air or fuel supply for mixture compressing engines using liquid fuel
    • F02D2700/0225Control of air or mixture supply
    • F02D2700/0228Engines without compressor
    • F02D2700/023Engines without compressor by means of one throttle device
    • F02D2700/0233Engines without compressor by means of one throttle device depending on several parameters

Description

Moteur à combustion interne pour tondeuse à gazon.
La présente invention concerne un moteur à combustion interne pour tondeuses à gazon à lame rotative entraînée par ce moteur et, plus particulièrement, à un tuyau d'admission pour moteur qui se comporte comme un carburateur et fonctionne aussi comme régulateur de vitesse en étranglant l'écoulement du combustible dans le tuyau quand le moteur tend à dépasser une vitesse maximum déterminée pour une charge déterminée appliquée à la lame.
Les tondeuses à gazon peuvent être pourvues d'un moteur à combustion interne monocylindrique de petite puissance pour entraîner en rotation une lame coupante. Dans une tondeuse du type à moulinet, la lame coupante peut avoir la forme d'un moulinet qui tourne autour d'un axe horizontal. Dans une tondeuse du type rotatif, une ou plusieurs lames plates tournent autour d'un axe vertical. Avec l'un et l'autre de ces deux types de tondeuses on doit utiliser un régulateur pour régler la vitesse maximum du moteur. Avec une tondeuse rotative, la vitesse maximum réglée peut se présenter pour un couple résistant offert par la lame pendant une rotation sans obstruction. Avec une tondeuse à moulinet, la vitesse maximum réglée peut se présenter en l'état d'absence de charge quand la lame est désaccouplée du moteur au moyen d'un embrayage classique.Dans un régulateur mécanique classique, une soupape d'étranglement est disposée dans le carburateur et réglée selon la vitesse du moteur. Dans un type de régulateur mécanique, on utilise une soupape d'air asservie à la pression d'air des aubes d'un ventilateur disposées sur le volant du moteur pour régler la soupape d'étranglement au moyen d'une transmission mécanique appropriée. On a aussi utilisé des régulateurs asservis à la vitesse du moteur. Toutefois, la soupape et les régulateurs centrifuges augmentent sensiblement le prix du moteur et par suite le prix de la tondeuse sur laquelle on utilise un moteur muni d'un régulateur.
La présente invention se propose principalement de fournir une tondeuse à gazon à lame rotative entraînée par un moteur à combustion interne monocylindrique qui n'exige pas de régulateurs mécaniques du type dont il vient d'être question cidessus.
L'invention se propose aussi de fournir :
Un régulateur de vitesse pour moteur à combustion interne, mono ou polycylindrique, qui est de construction simple sans parties mobiles, qui peut être fabriqué économiquement et qui peut être utilisé avec les moteurs actuellement disponibles sans modifications de ces derniers; Un carburateur du type à aspiration muni d'un dispositif simple et perfectionné pour doser le combustible.
Dans les dessins annexés : La figure 1 est une vue en perspective d'une tondeuse à gazon propulsée à la main et munie d'une lame rotative entraînée par un moteur à combustion interne monocyclindrique dont la vitesse maximum est réglée conformément à l'invention selon la vitesse et la charge de la lame ; La figure 2 est une coupe horizontale du moteur, en principe par la ligne 2-2 de la figure 1, pour montrer la coopération des parties du moteur et de la lame et aussi des détails d'un tuyau d'admission qui fonctionne comme carburateur et qui étrangle l'écoulement de combustible à une vitesse déterminée et à une charge déterminée de la lame, conformément à l'invention; La figure 3 est une coupe verticale par la ligne 3-3 de la figure 2, pour montrer plus complètement le moteur et la lame rotative;La figure 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la figure 2, pour montrer plus complètement le tuyau d'admission et une entrée de combustible dans ce tuyau construite conformément à une autre caractéristique de l'invention ; La figure 5 est une coupe par la ligne 5-5 de la figure 2, pour montrer une combinaison de soupape d'étranglement particulièrement propre à être utilisée avec le tuyau d'admission de la présente invention; La figure 6 est une vue partielle observée dans le sens de la flèche 6 de la figure 2, pour montrer l'extérieur du tuyau et les commandes de la soupape; La figure 7 est une coupe partielle par la ligne 7-7 de la figure 5, pour montrer plus complètement la soupape rotative en position d'ouverture complète;Les figures 8 et 9 sont des coupes correspondant à la figure 7 avec la soupape en position de fermeture complète et en position neutre, respectivement; La figure 10 est une coupe horizontale par la ligne 10-10 de la figure 7 pour montrer une chambre de détente ménagée dans l'entrée de combustible; Et la figure 11 est un graphique montrant la relation entre le rendement volumétrique et la cylindrée pour un moteur réglé à une vitesse maximum déterminée pour une charge résistante également déterminée, conformément à l'invention.
La figure 1 montre une tondeuse rotative à gazon 12 munie d'un châssis-caisson 14 classique sur lequel sont montés quatre roues 18 et un manche 20, à la manière classique, pour propulser manuellement l'ensemble de la tondeuse. Sur le dessus du châssis 14 est monté un moteur à combustion interne 22, monocylindrique à quatre temps, de petite puissance. Une lame rotative 24 est fixée sur un prolongement inférieur 26 d'un vilebrequin 28 tourillonné dans le carter 30 du moteur à combustion interne 22 (fig. 3). Sur le moteur 22 est aussi monté un carburateur 34 qui a la forme d'un tuyau à brides 35 présentant un passage d'aspiration allongé 36 (fig. 2).Conformément à une caractéristique de l'invention, le passage 36 est dimensionné de façon à étrangler l'écoulement du combustible du carburateur 34 au moteur 22, à un débit juste suffisant pour maintenir une vitesse maximum déterminée du vilebrequin 28 pour un couple résistant déterminé appliqué sur la lame 24. Bien qu'on décrive présentement le tuyau 35 et le passage 36 pour régler la vitesse maximum d'un moteur monocylindrique en étranglant l'écoulement de combustible, l'invention peut aussi être appliquée pour régler la vitesse de moteurs polycylindriques en déterminant comme il convient les dimensions du passage d'aspiration.
Plus particulièrement, le carter 30 est établi avec une bride inférieure 38 boulonnée sur la face supérieure du châssis-caisson 14 de façon que le prolongement 26 s'étende de haut en bas à travers une ouverture 40 (fig.3) ménagée dans le châssis 14. La lame 24 est fixée par serrage entre un rebord latéral 41 sur le prolongement 26 et une rondelle 42 maintenue par un écrou 43 (fig. 3) vissé sur l'extré mité du prolongement 26. On peut recourir à un clavetage classique (non montré) pour assurer que la lame 24 soit bien fixée sur le prolongement 26.
Le vilebrequin 28 comprend aussi un maneton 44 (fig. 2) sur lequel est montée une bielle 46 qui relie le maneton au piston 48 monté dans un cylindre 50 du bloc 52 du moteur 22. Une culasse 54 est montée sur le bloc 52 pour fermer l'extrémité ouverte du cylindre 50 et déterminer une chambre de combustion 56 entre cette culasse et le piston 48. Le bloc 52 présente aussi un conduit d'aspiration 58 (fig. 2) qui communique avec la chambre 56 par une lumière 60 ouverte et fermée par une soupape d'aspiration 62, à la manière classique. Le conduit 58 débouche dans une face de montage plane 64 à l'extérieur du bloc 52.
Une extrémité du tuyau 35 présente une bride oblique 70 qui est boulonnée sur la face 64 du bloc 52 avec interposition d'un joint 72. Une extrémité du passage 36 débouche dans la bride 70 pour former une lumière de sortie 74 qui communique avec le conduit 58 quand la bride 70 est boulonnée sur le bloc 52. Un filtre à air 78 est boulonné sur une bride oblique, à l'autre extrémité du tuyau 35. L'autre extrémité du passage 36 débouche dans la bride 80 pour présenter une lumière d'entrée 82 qui communique avec le filtre pour admettre de l'air dans le passage 36. Le tuyau 35 est établi avec une série de nervures longitudinales 83 qui s'étendent entre les deux brides 70 et 80 de ce tuyau pour le renforcer.
Ce dernier est de préférence en aluminium coulé, mais on peut aussi utiliser d'autres matières et d'autres techniques de fabrication. Quand le tuyau 35 est fabriqué par moulage, les matrices à noyaux (non représentées) utilisées pour former le passage doivent présenter une légère dépouille qui donne au passage une forme légèrement effilée en partant de chacune des lumières 74 et 82 jusqu'à un point de raccordement 84 auquel les matrices butent l'une contre l'autre pendant l'opération de la coulée.
Entre les brides 70 et 80, le tuyau 35 présente une bride latérale horizontale 90 sur laquelle un réservoir à combustible 92 est monté au moyen de vis 94 vissées dans une plaque 96 (fig. 5) fixée sur la face interne de la paroi supérieure du réservoir 92, par exemple par soudage. Le combustible s'écoule du réservoir 92 dans le passage 36 à travers un filtre 98, un tuyau 100, une chambre 102, un évidement 104 et un trou 106 (fig. 5, 7 et 10).
La chambre 102 comprend une partie peu profonde 108 directement au-dessous de l'évidement 104 et une partie plus profonde et plus large 110 sur le côté de l'évidement 104 (fig. 4 et 10) pour recevoir l'extrémité supérieure du tuyau 100. Ce dernier est forcé à la presse dans une plaque plate 114 serrée entre la paroi supérieure du réservoir 92 et la bride 90 du tuyau 35 au moyen des vis 94 précitées. Le tuyau 100 se prolonge vers le haut, au-dessus de la plaque 114 et de la partie 110 de la chambre 102, l'extrémité du tuyau 100 étant sensiblement de niveau avec la surface supérieure de la partie 108, comme montré à la figure 7.
Le tuyau 35 présente, directement au-dessus du trou 106, un renflement 120 (fig. 5) dans lequel est ménagée une cavité cylindrique 122 à une section transversale circulaire et à axe perpendiculaire au passage 36. Le trou 106 débouche dans cette cavité 122 pour introduire du combustible dans le passage 36. Dans cette cavité 122 est montée une soupape à clé tournante 124 dont l'axe est contenu dans un plan vertical passant par le trou 106. La clé 124 comprend, d'une manière générale, une palette excentrée 125, qui s'étend transversalement au passage 36 et une base cylindrique 126 exactement ajustée mais pouvant tourner dans la cavité 122 et disposée latéralement et extérieurement par rapport au passage 36. La base 126 présente une gorge circonférentielle 128 et un rebord 130 engagé dans un évidement 132 du corps ou renflement 120.A partir du rebord 130 s'étend extérieurement un bossage 134 sur lequel est claveté un levier 136 qui est, par exemple, accouplé à ce bossage oar un emmanchement carré. Le levier 136 est retenu sur le bossage 134 par une rondelle 138, elle-même maintenue en place par une vis 140 vissée dans le bossage 134. Un joint torique est disposé dans la gorge 128, en contact avec la surface latérale de la cavité 122, pour en assurer l'étanchéité.
Comme montré aux figures 4, 5 et 7, la palette 125 présente une surface périphérique dont la courbure épouse celle de la cavité 122, la palette 125 s'ajustant exactement dans cette cavité mais de manière à pouvoir tourner. La surface 146 est coupée par une surface plane 148 qui la soustend comme une corde en déterminant un bord antérieur 150 et un bord postérieur 152. L'épaisseur dans le sens radial de la palette 125 est telle que la surface 148 est tangente à la partie supérieure du passage 36 quand la palette 125 est dans sa position haute montrée aux figures 5 et 7. Le passage 36 communique avec la cavité 122 par deux lumières 154 et 156. La palette 125 s'étend parallèlement à l'axe de la cavité 122, au-delà du passage 36, de sorte que les lumières 154, 156 peuvent être à volonté obturées en partie par la surface 146 quand on tourne la clé 124.
La figure 7 montre la clé 124 avec la palette 125 dans sa position d'ouverture totale correspondant à la pleine ouverture d'admission pour le moteur. La figure 8 montre la palette 125 après qu'elle a tourné dans le sens des aiguilles d'une montre pour passer de la position de la figure 7 à une position de fermeture totale, en fermant sensiblement la lumière 154 en amont du trou ou gicleur 106. La figure 9 montre la palette 125 après qu'elle a tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre de sa position montrée à la figure 7 à une position de marche à vide avec la lumière 156 presque fermée en aval du trou 106.Comme le montrent les lignes en traits mixtes de la figure 9, la palette 125 peut être tournée de façon à fermer complètement la lumière 154, en amont du trou 106, ou de façon à fermer complètement la lumière 156, en aval du trou 106, pour arrêter le moteur. La palette 125 peut aussi être tournée pour obtenir toute réduction voulue des lumières 154 et 156 et les étranglements correspondants du débit de combustible. Une butée élastique, en forma de ressort 158 (fig. 6) dont une extrémité est fixée dans la bride 90, s'engage dans des encoches 160, 162, 164, 166 pratiquées dans la périphérie du levier 136 pour immobiliser ce dernier dans des positions correspondant à l'arrêt, à la marche à vide, à la pleine ouverture des lumières et à l'étranglement, respectivement.Le levier 136 peut être tourné, pour déterminer la position de la palette 125 au moyen de toute timonerie de commande appropriée, désignée d'une manière générale par 168.
Conformément à une caractéristique de l'invention, le passage 36 est de forme générale cylindrique et, sauf en ce qui concerne la présence de la chambre 122, il présente une section transversale circulaire sensiblement constante sur toute sa longueur de la lumière 82 et la lumière 74. Comparé aux passages dans les carburateurs classiques du type à aspiration, le passage 36 a un petit diamètre et une grande longueur de façon à régler la grands vitesse du moteur 22 à une valeur déterminée pour un couple résistant déterminé appliqué au vilebrequin 28 par la lame 24.En général, on obtient ce résultat en déterminant le rapport longueur diamètre du passage 36 de façon qu'il établisse en fait un orifice d'étranglement qui limite le débit du mélange aircombustible du passage 36 dans le conduit 58 à une valeur juste suffisante pour maintenir la vitesse maximum prédéterminée, pour un couple résistant à la sortie déterminée, quand la palette est en position d'ouverture totale.
La résistance à l'écoulement du mélange gazeux dans le passage 36 dépend de la perte de charge due à la friction sur la paroi du passage 36. On peut exprimer cette condition par la relation :

dans laquelle :
hf = perte de charge par friction; f = coefficient de friction du tuyau; m = rayon hydraulique = surface/périmètre; g = accélération de la pesanteur; L = longueur de tuyau; V = vitesse d'écoulement.
Pour -des tuyaux à section transversale circulaire, 4m égale le diamètre d, de sorte que hf est défini par la relation :

De ces relations, il ressort que les pertes par friction dans le passage 36 augmentent comme le carré de la vitesse du gaz qui s'écoule dans ce passage. De plus, en augmentant les facteurs et + on augmente la perte totale par friction dans le passage 36. En conséquence, la longueur du passage 36 doit être sensiblement supérieure à quatre fois son rayon hydraulique, quelle que soit la forme de sa section transversale.Avec le passage 36 du moteur dimensionné de telle sorte que la charge air-combustible, à la vitesse maximum désirée et à la charge résistante désirée, soit juste suffisante pour maintenir cette vitesse, quand la charge résistante augmente la vitesse décroît et la réduction du débit dans le passage 36 décroît à une valeur proportionnelle au carré de la vitesse d'écoulement, ce qui permet à une quantité de mélange air-combustible de s'écouler dans le passage 36 pour répondre à la demande de la charge résistance accrue, à vitesse plus basse.
Étant donné qu'on a décrit le tuyau 35 comme étant coulé et le passage 36 comme présentant une conicité légère due à l'opération de moulage, le plus petit diamètre du passage à la jonction 84 produit un léger effet de Venturi. Alors que cet effet de Venturi modifie la valeur du débit maximum, il est simplement le résultat des techniques classiques de moulage en matrice et il n'est pas nécessaire de préparer le passage 36 à assurer la fonction de régulation conformément à la présente invention. Comme montré par les figures 2 et 4, le Venturi formé à la jonction 84 est situé sensiblement en aval du trou 106.
Quand on démarre le moteur 22, on déplace le levier 136 pour l'amener dans la position dans laquelle le ressort 158 est engagé dans l'encoche 166, de sorte que la palette 125 ferme presque la lumière 154, comme montré à la figure 8. Le moteur est mis en marche de toute manière classique et, après qu'il a démarré, on peut ouvrir l'aspiration en grand, ou mettre le moteur en marche à vide en déplaçant le levier 136 de façon que le ressort 158 s'engage dans la gorge 164 ou dans la gorge 162, et la palette 125 se trouve respectivement disposée comme représenté à la figure 7 ou à la figure 8.Dans la course d'aspiration du piston 48, la pression s'abaisse dans le passage 36 est aspire de l'air à travers le filtre 78 et la lumière 82 au-dessus du trou ou gicleur 106, ce qui a pour effet d'aspirer du combustible du réservoir 92 par le tuyau 100, dans la chambre 102 et par le gicleur 106 dans la cavité 122 et le passage 36, ce combustible se mélangeant à l'air qui sort de la lumière 82. Quand la clé 124 est ouverte en grand, la palette 125 étant dans sa position haute correspondante, comme représenté à la figure 7, le moteur 22 tourne à la vitesse maximum réglée pour la charge résistante offerte seulement par la lame 24.Quand la charge appliquée au moteur 22 augmente, comme par exemple quand la lame 24 coupe le gazon, la vitesse du moteur diminue, ce qui a pour effet de diminuer la vitesse d'écoulement du mélange air-combustible dans le passage 36, de sorte que le débit du carburateur 34 est suffisant pour fournir le couple requis à petite vitesse et grande charge résistante.
Avec les régulateurs mécaniques classiques, la position d'une soupape d'étranglement est réglée pour maintenir une vitesse maximum. En faisant varier cette position de la soupape d'étranglement, on modifie en fait la réduction de l'écoulement dans le passage d'aspiration en modifiant le diamètre de ce dernier et, de ce fait, la valeur du rapport longueur/diamètre du passage. Au contraire, avec l'invention décrite ci-dessus, le diamètre et, par suite, le rapport longueur/diamètre du passage 36, reste constant et la restriction de l'écoulement varie sensiblement en fonction de la vitesse de la charge combustible dans le passage. Avec l'invention, la vitesse du moteur s'abaisse pour répondre à une charge résistante accrue.Mais, sur une tondeuse à gazon, la vitesse n'est pas réduite dans une mesure suffisante pour diminuer sensiblement l'effet de coupe sur le gazon et elle ne donne lieu ainsi à aucun inconvénient.
La construction du tuyau d'aspiration du mélange combustible, y compris le filtre 98, le tuyau 100, la chambre 102, l'évidement 104 et le gicleur 106, supprime la nécessité d'une soupape de retenue dans le tuyau 100 et constitue aussi un réservoir à combustible pour assurer la présence d'une réserve de combustible disponible prête à être aspirée par le gicleur 106. Quand la soupape d'aspiration 62 du moteur 22 se ferme, il se produit un rebondissement du mélange combustible vers la lumière 82 dû à la force vive du mélange en mouvement, ce qui a pour effet d'augmenter momentanément la pression dans le passage 36. Toutefois, la pression accrue ne produit pas une inversion appréciable de l'écoulement de combustible dans le tuyau 100, parce qu'une grande chute de pression entre le trou 106 et le tuyau 100 est absorbée dans la cavité 104 et la chambre 102.En d'autres termes, la chambre 102, la cavité 104 et le trou-106 amortissent l'élévation de pression dans le passage 36, en éliminant ainsi la nécessité d'une soupape de retenue dans le tuyau 100. De plus, comme l'extrémité supérieure du tuyau 100 s'étend au-dessus de la plaque 114 dans la partie profonde 110 de la chambre 102, un réservoir est formé dans cette chambre, de sorte qu'à la course d'aspiration suivante .du piston 48, du combustible est immédia- tement disponible dans la partie peu profonde 108 et prêt à être aspiré par le trou 106 dans la cavité 122 et le passage 36.
L'effet de régulation du passage 36 peut aussi être exprimé en fonction du rendement volumétrique du moteur, c'est-à-dire en fonction du rapport du volume du mélange air-gaz aspiré dans la chambre de combustion 56 lors de la course d'aspiration du piston 48, au déplacement du piston indiqué en D à la figure 2. Pour un moteur donné, qui doit être réglé à une vitesse déterminée pour une charge résistante déterminée, le rendement volumétrique peut être déterminé pour maintenir la vitesse déterminée pour la charge résistante déterminée, et les dimensions du passage 36 peuvent alors être choisies de façon à obtenir le rendement volumétrique désiré.
A titre d'exemple, mais sans que l'invention s'y limite, on a appliqué cette dernière à une tondeuse rotative à gazon qui était réglée à une vitesse de 3 800 tr/mn pour un couple résistant de 0,07 kg/m appliqué à la lame tournant à vide. Le moteur était un moteur de trois CV monocylindrique du commerce vendu par Tecumseh Products Company . La cylindrée était de 127 cm . Sans régulateur, ce moteur a un rendement volumétrique de 70 % à 3 800 tr/mn. On a obtenu la régulation à cette vitesse de 3 800 tr/mn, pour un couple résistant de 0,07 kg/m en dimensionnant le passage 36 pour obtenir un rendement volumétrique de 30 % dû à la restriction de l'écoulement dans le passage 36, à 3.800 tr/mn.
A titre d'autre exemple, pour le moteur 3 CV défini ci-dessus, dans lequel la vitesse maximum était réglée à 3.800 tr/mn pour un couple résistant de 0,07 kg/m, le passage 36 avait une longueur de 168 mm du centre de la lumière d'entrée 82 au centre de la lumière de sortie 74, le trou ou gicleur 106 était situé à 120 mm de la lumière de sortie 74, le plus petit diamètre du passage 36, à la jonction 84, était de 7 mm; la jonction 84 était située à 70 mm de la lumière de sortie 74, le diamètre du passage 36, au centre de la lumière de sortie 74, était de 10,30 mm, et le diamètre de ce même passage 36, au centre de la lumière d'entrée 82, était de 11,88 mm Le diamètre du trou 106 était de 0,45 mm.Avec le moteur précédent à régler à 3 800 tr/mn pour un couple résistant de 0,07 kg/m, on a trouvé qu'un rapport longueur/diamètre de 19 procurait une rgéulation effective sans gêner la marche du moteur à petite vitesse.
En général, pour des cylindrées de 98 à 164 cm , le rapport longueur/diamètre doit être de l'ordre de 15/1 à 25/1. Le plus grand rapport dans cette gamme doit être utilisé pour des moteurs de plus grande cylindrée dans la gamme de 98 à 164 cm . Bien que de très longs tuyaux soient avantageux pour obtenir le rendement optimum à petite vitesse, on obtient des résultats suffisants avec une longueur maximum pratique de l'ordre de 152 à 203 mm.
Pour un moteur donné, le rendement volumétrique, à une vitesse et pour un couple résistant donnés, peut être déterminé expérimentalement. On a déterminé expérimentalement les relations cidessous entre le rendement volumétrique et la cylindrée, pour des moteurs monocylindriques à quatre temps à 3 800 tr/mn, pour des couples résistants de 0,07 kg/m.

dans laquelle :
VEd = le rapport volumétrique désiré; K = une constante déterminée expérimentalement et comprise entre 0,5 et 0,7 et D = la cylindrée.
Cette valeur de K, entre 0,5 à 0,7 fournit une marge pour les variations de réglage des soupapes.
La figure 11 montre les résultats expérimentaux obtenus par des courbes tracées en portant en ordonnées les rendements volumétriques et en abscisses les cylindrées, pour des moteurs monocylindriques à quatre temps, à 3 800 tr/mn, pour un couple résistant de 0,07 kg/m. On a aussi trouvé que, à la même charge appliquée à la lame, pour assurer la régulation à des vitesses de rotation plus grandes ou plus petites, on pouvait ajouter ou retrancher un rendement volumétrique égal à 2 % x

un rendement volumétrique corrigé. On peut aussi déterminer la correction correspondante pour de variations de la charge appliquée à la lame de coupe de la tondeuse.
Comme mentionné précédemment, on utilise aussi des régulateurs mécaniques sur les tendeuses à gazon du type à moulinet. La vitesse maximum d'un moteur sur une tondeuse à moulinet peut aussi être réglée conformément à la présente invention.
Par exemple, avec le moteur 3 CV précédemment défini, les dimensions du passage dans le tuyau d'aspiration qui correspond au passage 36 devraient être choisies de façon à limiter la vitesse maximum à 3 800 tr/mn, pour une valeur nulle du couple résistant. Cet état de couple résistant nul se présente quand la lame est débrayée par rapport au moteur. Bien que, en réglant la vitesse maximum pour un couple résistant nul, on diminue le couple disponible quand le moulinet est en prise, un couple élevé n'est pas critique dans les tondeuses à moulinet puisque le moulinet est entraîné par le moteur par l'intermédiaire d'un train d'engrenage approprié.

Claims (12)

RÉSUMÉ Perfectionnements au réglage des moteurs à combustion interne montés sur les tondeuses à gazon du type à lame tournante, caractérisés par les points ci-après, séparément ou en combinaisons :
1. Des moyens pour régler la vitesse du moteur à une valeur maximum déterminée pour un couple résistant également déterminé appliqué à la lame tournante de la tondeuse comprennent un tuyau d'aspiration pour le moteur dont le passage pour le mélange combustible aspiré par le moteur présente un rapport longueur/rayon hydraulique qui est en relation avec la charge combustible pour le moteur à ladite vitesse maximum et pour ledit couple résistant déterminé, pour produire une restriction prédéterminée du débit de mélange combustible admis au moteur par ledit passage propre à maintenir cette vitesse maximum déterminée pour ce couple résistant déterminé.
2. Le passage dans le tuyau d'aspiration présente un rapport longueur/rayon hydraulique qui est constant pour toutes les vitesses et toutes les charges résistantes appliquées au moteur;
3. La cylindrée du moteur est comprise entre
98 et 164 cm et le rapport entre la longueur du passage d'aspiration et quatre fois son rayon hydraulique est compris entre 15/1 et 25/1;
4. La longueur du passage d'aspiration est de l'ordre de 152 à 203 mm;
5. La vitesse maximum déterminée pour le moteur est de 4 000 tr/mn;
6. Une soupape d'étranglement est disposée dans le passage d'aspiration et celui-ci produit une restriction du débit du mélange combustible admis au moteur quand cette soupape est ouverte en grand pour limiter la vitesse du moteur à la vitesse maximum déterminée pour le couple résistant déterminé, de façon que lorsque ce couple augmente et que cette vitesse diminue, la restriction du passage d'admission est réduite;
7. La section transversale du passage d'aspiration est circulaire et le rapport de la longueur de ce passage à son diamètre est de l'ordre de 19;
8. L'entrée du combustible dans le passage d'aspiration a lieu en un point intermédiaire de sa longueur plus éloigné de l'extrémité du passage qui est raccordée au moteur;
9. Le passage d'aspiration va en s'effilant de chacune de ses extrémités jusqu'à un point de jonction espacé de l'entrée de combustible et plus rapproché de l'entrée de l'air dans le passage;
10. La section transversale du passage d'aspiration est circulaire et constante sur la majeure partie de sa longueur;
11. L'orifice d'introduction du combustible dans le passage d'aspiration est disposé dans une chambre de détente dans laquelle pénètre un tuyau d'amenée du combustible en principe aligné verticalement avec la sortie de ladite chambre et décalé horizontalement par rapport à cette sortie;
12. Le passage d'aspiration présente un rapport longueur/rayon hydraulique constant pour toutes les vitesses et toutes les charges résistantes appliquées au moteur.
FR41547A 1964-12-21 1965-12-09 Moteur à combustion interne pour tondeuse à gazon Expired FR1464945A (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US420018A US3323504A (en) 1964-12-21 1964-12-21 Internal combustion engine speed governor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR1464945A true FR1464945A (fr) 1967-01-06

Family

ID=23664730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR41547A Expired FR1464945A (fr) 1964-12-21 1965-12-09 Moteur à combustion interne pour tondeuse à gazon

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3323504A (fr)
BE (1) BE673490A (fr)
FR (1) FR1464945A (fr)
GB (1) GB1130559A (fr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1576551B1 (de) * 1967-09-09 1971-11-18 Fichtel & Sachs Ag Einhebelbedienung fuer Vergaser von Brennkraftmaschinen
US4023550A (en) * 1974-08-27 1977-05-17 Briggs & Stratton Corporation Engine with overspeed prevention
JPS5970838A (ja) * 1982-10-15 1984-04-21 Honda Motor Co Ltd バ−チカル型汎用内燃機関

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2213447A (en) * 1939-05-02 1940-09-03 Eula B Mitchell Maximum speed control for internal combustion engines
US2836159A (en) * 1956-03-26 1958-05-27 Motor Wheel Corp Governor for lawn mower engines

Also Published As

Publication number Publication date
BE673490A (fr) 1966-06-09
US3323504A (en) 1967-06-06
GB1130559A (en) 1968-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2631657A1 (fr) Pompe d'alimentation a membrane pour un moteur a combustion interne d'une tronconneuse a chaine, equipe d'un carburateur a membrane
FR2833304A1 (fr) Moteur a deux temps avec alimentation primaire de balayage et carburateur a simple flux
FR2587061A1 (fr) Systeme d'admission pour moteur
FR1464945A (fr) Moteur à combustion interne pour tondeuse à gazon
EP1188912B1 (fr) Dispositif d'admission d'air dans un cylindre de moteur à combustion
FR2584453A3 (fr) Dispositif de controle de l'ecoulement des gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne a deux temps
FR2459876A1 (fr) Systeme d'admission pour un moteur a explosion, et moteur a explosion comportant un tel systeme
FR2759421A1 (fr) Moteur a combustion interne a deux temps
EP1247957A1 (fr) Dispositif d'admission d'air dans un cylindre de moteur à combustion
FR2904056A1 (fr) Moteur thermique avec circuit de recirculation mixte
FR2626621A1 (fr) Dispositif de recyclage de carburant residuel pour moteur a combustion interne
FR2487003A1 (fr) Moteur a combustion interne a piston rotatif ayant plusieurs lumieres d'admission
FR2822499A1 (fr) Agencement de carburateur
EP1018596B1 (fr) Procédé de modulation de puissance d'un moteur à combustion interne à 2 temps par un résonateur relié au carterpompe
FR2743111A1 (fr) Dispositif d'admission pour moteur a combustion interne
FR2632017A1 (fr) Etrangleur pour carburateur dans un moteur a combustion interne
FR2652388A1 (fr) Carburateur avec un systeme de ralenti independant.
FR2654154A1 (fr) Robinet a papillon pour dispositif d'alimentation en carburant de moteur a combustion interne.
CH412471A (fr) Moteur à combustion interne alimenté par un compresseur entraîne par une turbine à gaz d'échappement centripète
BE419571A (fr)
BE481592A (fr)
BE677138A (fr)
CH322759A (fr) Moteur à combustion interne
BE402055A (fr)
BE396333A (fr)