FR2461104A1 - Dispositif de commande de carburant pour moteur a turbine a gaz - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE COMMANDE DE CARBURANT POUR MOTEUR A TURBINE A GAZ. CE DISPOSITIF COMPORTE UNE CAME TRIDIMENSIONNELLE 25 QUI EST POSITIONNEE AXIALEMENT ET RADIALEMENT EN FONCTION DE VALEURS CAPTEES RESPECTIVES DE PRESSIONS D'ENTREE P1 ET DE SORTIE P4 DU COMPRESSEUR DU MOTEUR. UNE PARTIE 26 DE LA CAME 25 EST PROFILEE SUIVANT UNE FONCTION VOULUE DU RAPPORT P4P1, ET UNE PARTIE 27 EST PROFILEE SUIVANT UNE FONCTION DU DEBIT VOULU DE CARBURANT. UN POUSSOIR 40 ASSOCIE A LA PARTIE DE CAME 26 REPOND A LA SELECTION D'UNE POUSSEE PAR UN ORGANE 51. UN POUSSOIR 41 ASSOCIE A LA PARTIE DE CAME 27 EST RELIE AU POUSSOIR 40 PAR UNE BIELLETTE 42 DE FACON QUE LA POSITION DU POUSSOIR 41 DEPENDE EGALEMENT DE LA POUSSEE SELECTIONNEE ET DU RAPPORT P4P1. UN ORGANE DOSEUR 12 OBEIT AU POSITIONNEMENT DU POUSSOIR 41.

Description

La présente invention concerne les dispositifs de commande de carburant

pour moteurs à turbine à gaz. Pour commander la poussée d'un moteur à turbine à gaz, il est souhaitable que le dispositif de commande de carburant réagisse à la pression d'air existant en deux emplacements du compresseur du moteur, ainsi qu'à la position de fonctionnement d'un organe au moyen duquel la poussée voulue peut être choisie. Un tel dispositif est décrit dans le brevet

britannique n0 1 231 791.

Le brevet cité ci-dessus enseigne que la réponse du

dispositif aux valeurs de pression du compresseur mentionnées ci-

dessus est réalisée par plusieurs soupapes de régulation de pression d'air qui sont sensibles auxdites valeurs de pression, l'air venant du compresseur du moteur passant à travers ces soupapes. L'air délivré

par le compresseur est ordinairement chaud et peut contenir des impu-

retés, si bien qu'il exerce un effet préjudiciable sur les soupapes

de régulation de pression d'air.

L'invention a pour objet de proposer un dispositif de commande de carburant pour moteur à turbine à gaz, dans lequel le débit de carburant est réglé en fonction de valeurs de pression d'air s'exerçant en deux emplacements du compresseur du moteur de façon que

l'emploi de soupapes de régulation de pression d'air soit évité.

Selon l'invention, il est proposé un dispositif de com-

mande de carburant pour moteur à turbine à gaz, ce dispositif compre-

nant un organe doseur variable, un moyen sélecteur servant a fixer

une valeur voulue pour la poussée du moteur, une première came tri-

dimensionnelle dont le déplacement est fonction des valeurs captées pour une première et une deuxième pression d'air dans le compresseur du moteur, cette première came ayant un profil qui dépend de la première

et de la deuxième pression pour plusieurs valeurs captées correepon-

dantes, une deuxième came tridimensionnelle se déplaçant avec la pre-

mière came, cette deuxième came ayant un profil qui dépend de plu-

sieurs débits voulus de carburant pour des valeurs captées corres-

pondantes desdites pressions d'air, un premier et un deuxième pous-

soir de cames qui sont respectivement en contact avec les profils de la première et de la deuxième came, et une timonerie qui répond aux positions de fonctionnement du moyen sélecteur et des premier et

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deuxième poussoirs de cames en faisant varier la position de fonc-

tionnement de l'organe doseur.

Selon un mode de réalisation particulier, le premier

et le deuxième poussoir de cames sont montés pivotants, et la timo-

nerie comprend un premier et un deuxième élément qui sont respecti- vement couplés au premier et au deuxième poussoir de cames de façon à pivoter avec ceux-ci, ainsi qu'un troisième élément monté pivotant,

les montures de pivotement des poussoirs de cames étant respecti-

vement portées en des emplacements distincts du troisième élément.

Selon un mode de réalisation préféré, le profil de la deuxième came est une fonction logarithmique des débits voulus de carburant et l'organe doseur comporte un orifice calibré permettant

de faire varier de façon exponentielle sa surface effective d'écou-

lement. Dans un autre mode de réalisation préféré, il est prévu un moyen qui limite le déplacement de la timonerie dans le sens

d'augmentation et le sens de diminution du débit de carburant.

La description suivante, conçue à titre d'illustration

de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est un schéma de principe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est un schéma d'un ensemble de dosage destiné au dispositif de la figure 2; - la figure 3A montre un détail de l'ensemble de la figure 3; - la figure 4 est un schéma d'un ensemble de pompage destiné au dispositif de la figure 2; - la figure 5 présente un organe de modification de débit associé à l'ensemble de dosagé de la figure 3;

- la figure 6 est un ensemble de soupape d'arrêt du dis-

positif de la figure 2, - la figure 7 est un organe de commande de pression d'asservissement associé à l'ensemble de dosage de la figure 3; et

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- la figure 8 est un organe d'actionnement, répondant à la pression d'asservissement associée à l'organe doseur de la

figure 3, qui est destiné à l'aubage directeur d'entrée du moteur.

Comme on peut le voir sur la figure 1, un moteur 10 est alimenté en carburant par une pompe 11 via un organe doseur 12.

Le doseur 12 comporte un orifice 13 et un élément de commande 14.

L'orifice 13 possède un profil, qui est indiqué dans l'encadré 15, tel qu'il résulte d'un déplacement linéaire donné de l'élément de

commande 14 des variations exponentielles du débit de carburant.

L'élément de commande 14 répond aux variations d'un signal de pres-

sion d'asservissement mesuré dans une chambre 16, ce signal de pres-

sion d'asservissement étant pris entre un élément 17 d'étranglement de courant et une soupape de guidage 18 qui sont placés en série entre la sortie de la pompe Il et une zone 19 de basse pression. Un élément de commande 20 de la soupape de guidage 18 est monté pivotant

sur l'élément de commande 14 et est élastiquement sollicité en direc-

tion d'une position d'ouverture par un ressort 21.

Un élément 25 de came comprend une première et une deuxième partie de cames 26, 27 qui sont reliées de façon à pouvoir

effectuer en même temps un déplacement linéaire et une rotation. Le dé-

placement linéaire de l'élément de came 25 est réalisé par un piston 28 actionné par la pression de carburant que commande une soupape 29. La soupape 29 commande le courant qui va de la sortie de la pompe 11 à la zone 19 de basse pression, via un élément 30 d'étranglement de courant. La soupape 29 est actionnée par un élément 31 à soufflet sous vide, à l'extérieur duquel est appliquée une pression Pl, qui est la pression existant à l'entrée du compresseur du moteur. Un ressort 32 est placé entre le piston 28 et l'élément de commande de la soupape 29 de façon que le déplacement du piston 28 entraîne une

variation de la pression de carburant d'actionnement tendant à s'op-

poser à ce déplacement.

Le mouvement de rotation de l'élément de came 25 est

réalisé par un dispositif 33 à pignon et crémaillère, la partie cré-

maillère de ce dispositif étant déplacée par un piston 34 mû par la pression de carburant prélevé à la sortie de la pompe 11 via un élément 35 d'étranglement de courant et une soupape 36. La soupape 36 est commandée par un soufflet 37 fonctionnant sous vide à l'extérieur

duquel est appliquée une pression P4 prélevée à la sortie du compres-

seur du moteur. L'élément 25 de came est donc positionné dans le sens

axial en fonction de la valeur mesurée de la pression Pl et est posi-

tionné angulairement en fonction de la valeur mesurée de la pression P4.

La partie 26 de came a un profil qui est une fonction logarithmique du produit du rapport P4/Pl et d'une fonction de Pl pour plusieurs valeurs mesurées de Pl et P4. La partie 27 de came a un profil qui est une fonction logarithmique des débits voulu de carburant pour

des valeurs mesurées correspondantes des pressions Pl et P4.

La partie 26 de came est dotée d'un poussoir qui est constitué par un levier 40, tandis que la partie 27 de came est dotée d'un poussoir constitué par un autre levier 41. Les leviers 40 et 41 sont montés pivotants aux extrémités respectives d'un troisième

levier 42, qui est lui-même monté pivotant sur une partie relative-

ment fixe de l'appareil. Le levier 42 est élastiquement sollicité

dans le sens antihoraire par un ressort 43, et le levier 41 est élas-

tiquement sollicité à venir en contact avec la partie 27 de came par un ressort 44. L'extrémité du levier 41 qui est opposée à la partie 27 de came est en contact avec l'élément de commande 20 de la soupape de guidage 18. Une partie saillante 45 du levier 42 peut venir en contact avec une butée de décélération réglable 46, qui limite le déplacement du levier 42 et, par conséquent, celui du levier 41 dans le sens amenant l'élément de commande 20 à fermer la soupape 18, de sorte qu'elle limite le déplacement de l'élément de commande 14 visant à

réduire le débit de carburant appliqué au moteur. Une butée d'accélé-

ration réglable 47 peut également venir en contact avec la partie saillante 45 de façon à limiter le déplacement du levier 42 dans le

sens propre à augmenter le débit de carburant appliqué au moteur 10.

Un organe 50 a pour fonction de permettre de choisir la poussée voulue pour le moteur 10, cette poussée étant proportionnelle au rapport P4/Pl. Le dispositif 50 possède une came 51 de sélection

et un poussoir de came 52 sous forme de levier, ce levier étant élas-

tiquement sollicité à venir en coopération avec la came 51 par un ressort 53. L'extrémité du levier 40 qui est opposée à la partie 26 de came est élastiquement sollicitée à venir en contact avec le

levier 52 par un ressort 54. Le déplacement du levier 52 qui s'effec-

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tue en réponse à l'action du ressort 53 peut se voir opposer une

butée 55 faisant partie d'un élément 56 d'actionnement électromagné-

tique, dont le ressort 57 amène la butée 55 contre une butée 58.

Lorsque l'élément d'actionnement 56 n'est pas excité, le déplacement du levier 52 dans le sens antihoraire est limité par la butée 55, et le levier 52 ne coopère pas avec la came 51 lorsque cette dernière est dans une position centrale. Cette condition correspond à un régime

élevé de ralenti du moteur et amène la sélection d'une poussée pré-

déterminée. L'excitation de l'élément d'actionnement 56 correspond à un état de ralenti du moteur sous faible puissance et permet au

levier 52 de coopérer avec la came dans sa position centrale.

En série avec le doseur 12, il existe une soupape de commande 60 réagissant à la différence de pression existant entre

l'entrée et la sortie du doseur 12, cette soupape 60 étant égale-

ment actionnée par un organe régulateur 61 entraîné par un arbre du

moteur 10. L'ensemble est tel que, par régulation du débit de carbu-

rant appliqué au moteur 10, la soupape 60 maintient, pour une vitesse donnée de l'arbre du moteur, une différence de pression constante de part et d'autre du doseur 12. Lorsque l'élément de commande 14 du doseur 12 approche de l'extrémité supérieure de sa course, il découvre un orifice 62 communiquant avec une canalisation de retour 63 à basse pression via une soupape électromagnétique 64. Lorsque la soupape 64 est ouverte, le fait que l'orifice 62 soit découvert limite les valeurs de pression régnant dans la chambre 16 et, par conséquent, limite le mouvement ascendant de l'élément 14. La soupape 64 peut

ainsi être utilisée pour fixer une valeur minimale du débit de carbu-

rant appliqué au moteur 10. Il est prévu une soupape d'arrêt 65 entre la soupape 60 et le moteur 10, tandis qu'une soupape de retour 66 est disposée de manière à renvoyer le carburant de la sortie de la pompe 11 à son entrée. La soupape de retour 70 obéit à la différence de pression apparaissant entre l'ensemble en série de l'organe doseur 12 et de la soupape 60, de façon à maintenir sensiblement constante

cette différence de pression.

En utilisation, pendant la marche stable du moteur, c'est-à-dire lorsque la poussée du moteur approche de la valeur fixée par la came 51, la position du levier 40 faisant office de poussoir

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de came et, par conséquent, celle du levier 42 sont telles que cela est présenté sur la figure 1, la partie saillante 45 du levier 42 se trouvant entre les butées 46 et 47. Le profil logarithmique correspondant au débit voulu de carburant est capté par le poussoir 41 et commande la position de l'élément 14 dans la soupape de guidage 18. Si l'élément de commande 14 se déplace jusqu'en une position dans laquelle le débit de carburant est inférieur à celui indiqué par la

partie 27 de came, c'est-à-dire si l'élément 14 se déplace trop rapi-

dement vers le haut, comme cela est présenté sur la figure 1, la soupape de guidage 18 s'ouvre afin de réduire le signal de pression d'asservissement relatif à la chambre 16 et à amener l'élément 14 & revenir jusqu'en une position dans laquelle le débit réel de carburant correspond à la valeur voulue. Une correction correspondante est effectuée dans le cas o le débit réel de carburant est supérieur

à la valeur voulue.

Si la valeur voulue pour le rapport P4/Pl indiqué par la came 51 de sélection est supérieure à celle indiquée par la came 26, le levier 40 pivote dans le sens horaire et entraîne un pivotement

dans le sens horaire du levier 42 et, par conséquent, du levier 41.

La soupape de guidage 18 s'ouvre, ce qui permet à l'élément 14 de descendre jusqu'à une nouvelle position d'équilibre$ en augmentant ainsi le débit de carburant et, par conséquent, la poussée du moteur jusqu'à ce que le rapport voulu de pression P4/P1 soit atteint. Une diminution correspondante de débit de carburant est réalisée lorsque le rapport P4/Pl indiqué par la came 51 est inférieur à celui qui est indiqué par les valeurs captées correspondantes qui sont obtenues à

partir de la partie 26 de came.

L'action de la came sélectrice 51 visant à augmenter ou à diminuer la poussée du moteur entratne que le levier 42 se déplace dans le sens horaire ou dans le sens antihoraire, respectivement en

direction des butées 47 et 46, l'amplitude de ce déplacement dépen-

dant de la quantité dont le rapport P4/Pl obtenu à partir de la partie de came 26 diffère de celui correspondant à la nouvelle valeur

choisie pour la poussée du moteur. Dans la plupart des cas d'accélé-

ration ou de décélération du moteur 10, la partie de levier 45 vient

respectivement en contact avec les butées 47, 46.

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La partie de came 26 fournit une fonction logarithmique du rapport P4/Pl, et l'effet du levier 42 est tel que la position de fonctionnement du levier 41 et, par conséquent, la position de fono tionnement de l'élément de commande 20 de la soupape de guidage 18 correspondent à la somme des fonctions logarithmiques fournies par

les parties de cames 26 et 27.

La butée 47 fixe un débit de carburant correspondant à l'accélération maximale pour les valeurs couramment captées de P4 et de Pl. Puisque les butées 46 et 47 sont écartées l'une de l'autre d'une distance fixée à l'avance, le déplacement de la partie 45 de

levier entre ces butées a pour effet de soustraire une valeur cons-

tante à la fonction logarithmique captée par le levier 41 sur la partie de came 27. En dgautres termes, le déplacement de la partie de levier 45 amenant celle-ci en contact avec la butée 46 fait que

le débit de carburant correspondant à une décélération est en pro-

portion prédéterminée avec le débit de carburant d'accélération cor-

respondant relativement aux conditions de fonctionnement courantes

du moteur.

La timonerie n'est donc nécessaire que pour produire une addition algébrique, si bien qu'il n'est pas nécessaire de faire appel à des mécanismes multiplicateurs. De plus, la nécessité d'utiliser une ca me distincte destinée à assurer un programme de commande de

décélération est éliminée.

Le profil exponentiel,indiqué en 15, de l'orifice 13 coopère avec les fonctions logarithmiques fournies par les parties de cames 26 et 27 de façon que la surface d'écoulement effective de

l'orifice 13 varie linéairement avec le débit de carburant voulu.

Il est souhaitable que le gain du dispositif de l'invention,

à savoir sa réponse à des variations relativement petites de la posi-

tion du premier poussoir de came, en marche stable, soit aussi grand que possible et, dans le dispositif décrit ci-dessus, ce gain est obtenu grâce à un bras de levier élevé entre le premier et le deuxième poussoir de cames. L'existence de ce bras de levier élevé introduit la possibilité que le poussoir de came 40 puisse cesser d'être en contact avec la came 25, ce qui amènerait des vibrations dans le moteur 10. L'utilisation d'un ressort plus fort pour surmonter cet

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effet amènerait une usure inacceptable de la came. Le mode de réali-

sation présenté sur les figures 2 à 8 fournit un dispositif permettant

de surmonter ces difficultés.

Alors que la figure 2 présente un schéma de principe du mode de réalisation dans son ensemble, les figures 3 à 8 présentent des parties constitutives du mode de réalisation. Les figures 2 à 8 doivent Etre examinées ensemble, leurs éléments correspondants étant

désignés par des numéros de référence identiques.

Ainsi que l'on peut le voir sur la figure 2, un moteur à turbine à gaz 110 reçoit du carburant par un ensemble de pompage 111 (figure 4) via un ensemble doseur 112 (figure 3), un organe 113 de modification de débit (figure 5) et un ensemble de soupape d'arrêt 114 (figure 6). Comme cela est présenté sur la figure 4, une pompe 115 de l'ensemble 111 délivre, via une canalisation d'alimentation 116, du carburant à l'ensemble doseur 112. Comme cela est présenté sur la figure 3, l'ensemble doseur 112 comprend une soupape de dosage 117

possédant un élément de commande 118 qui réagit à la pression d'asser-

vissement existant dans une chambre 119. L'orifice calibré 117a de la soupape 117 a un profil exponentiel, comme cela est indiqué sur la figure 3A,, de sorte que la variation exponentielle du débit de carburant résulte d'un déplacement linéaire de l'élément de commande 118. La pression régnant dans la chambre 119 est obtenue à partir de la pression régnant dans la canalisation 116 via un filtre 120 (voir figure 4), une canalisation 121, un élément 122 d'étranglement de courant et une soupape 123, la soupape 123 étant commandée d'une

manière qui sera décrite ci-après.

Une came tridimensionnelle 130 possède une première et une deuxième partie de cames 131 et 132 qui sont reliées de façon à effectuer en même temps un déplacement linéaire et une rotation, Le déplacement linéaire de la came 130 est réalisé par l'intermédiaire d'un piston 133 qui répond à une pression d'asservissement mesurée dans une chambre 134, cette pression étant celle existant entre un élément 135 d'étranglement de courant et une soupape 136, lesquels sont en série dans une canalisation 137 entre la canalisation 121 et une canalisation de retour 138 sous basse pression. La soupape 136 est commandée par un soufflet 139 fonctionnant sous vide qui est

extérieurement soumis à la pression Pl existant à l'entrée du compres-

seur du moteur 110. Un ressort de rappel 148 est placé entre la sou-

pape 136 et le piston 133.

La came 130 tourne sous l'effet d'un dispositif 140 a pignon et crémaillère, la crémaillère 141 étant déplacée par un piston 142 répondant à la pression existant dans une chambre 143 entre un élément d'étranglement 144 et une soupape 145, l'élément 144 et la soupape 145 étant placés en série dans une canalisation 146 entra la canalisation 121 et la canalisation de retour 138 sous basse

pression. La soupape 145 est commandée par un soufflet 147 travail-

lant sous vide qui répond à la pression de délivrance P3 du compres-

seur du moteur et est sollicitée par un ressort de rappel 149, égale-

ment en appui sur le piston 142.

La came 130 est donc positionnée-axialement en fonction de la pressinn Pl et est positionnée angulairement en fonction de la pression P3. La partie 131 de la came -130 a un profil qui correspond à une fonction logarithmique du terme f(Pl) x (P3/Pl), c'est-à-dire du produit du rapport P3/Pl et d'une fonction de Pl, pour plusieurs valeurs captées de Pl et P3. La partie de came 132 a un profil qui est une fonction logarithmique des débits voulus de carburant pour des valeurs captées correspondantes de P3 et Pl. Un levier 150 faisant office de poussoir de came pour la partie de came 131 est monté de façon à pouvoir être déplacé sur un pivot 151, ce pivot étant monté

au voisinage d'une extrémité d'une biellette 152 dont l'autre extré-

mité est portée par un pivot 153. L'extrémité de la biellette 152 qui est opposée au pivot 153 est portée par un autre pivot 154 dont la distance au pivot 153 est légèrement supérieure à la distance au pivot 151. Le pivot 154 est porté par un levier 155 qui coopère avec une came marginale 156 pouvant être commandée de façon à fixer une

poussée voulue pour le moteur 110, cette poussée étant propor-

tionnelle au rapport P3/Pl.

L'extrémité du levier 150 qui est opposée à sa région de contact avec la came 130 commande une soupape 160, laquelle est en série avec un élément 161 d'étranglement de courant placé entre les canalisations 121 et 138. Un élément d'actionnement 162 répond à la pression existant dans une chambre 163 disposée entre la soupape 160 et l'élément d'étranglement 161. , l'élément d'actionnement 162portant le pivot 153 de la biellette 152. Sur le pivot 153 est également monté un deuxième levier 164 faisant office de poussoir de came et venant en contact avec la partie 132 de la came 130 tout en coopérant avec l'élément de commandeda la soupape 123. Le déplacement de l'élément d'actionnement 162 est limité par des butées réglables 165 et 166 qui fixent respectivement des limites aux débits de carburant

d'accélération et- de décélération.

En utilisation, lorsque la position prise par la came 130 en réponse aux valeurs captées de Pl et P3 est telle que le poussoir de came 150 mesure la poussée correcte, telle qu'elle est indiquée par la fonction de P3 et Pl, à savoir la poussée correspondant à celle sélectionnée par la came marginale 156, le dispositif est en équilibre et l'élément d'actionnement 162 reste fixe. Cette position d'équilibre de l'élément d'actionnement 162 est fixe. Cette position d'équilibre, du fait du choix des fonctions logarithmiques associées aux parties de cames 131 et132 et du profil exponentiel de l'orifice calibré 117a, est la même pour toutes les valeurs de poussée choisie, dans la mesure o les valeurs captées de P3 et de Pl correspondent

de façon correcte à la poussée choisie. Dans ces conditions, le pous-

soir de came 163 est positionné en fonction du débit voulu de carbu-

rant correspondant à la poussée choisie et actionne la soupape 123 de manière à positionner l'élément de commande 118 de la soupape de dosage 117. L'élément de commande de la soupape 123 est lui-même porté par l'élément de commande 118 et assure donc une liaison de réaction, si bien que l'élément de commande 118 prend une position

d'équilibre qui correspond au débit approprié de carburant.

Si la came 156 se déplace dans un sens propre à augmenter la poussée du moteur, le poussoir de came se déplace dans le sens

antihoraire, relativement à la figure 3, en augmentant le débit pas-

sant dans la soupape 160 et en permettant à l'élément d'actionnement 162 et, par conséquent, au pivot 153 de se déplacer vers le bas pour venir

en appui sur la butée 165. Ce déplacement du pivot 153 résulte du dé-

placement du poussoir de came 164 dans le sens antihoraire et a pour effet d'ouvrir la soupape 123 et de déplacer la soupape de dosage de façon à augmenter le débit de carburant. Le mouvement de descente du pivot 153 amène un déplacement du pivot 151 dans le sens antihoraire sur le pivot 154, ce qui a pûiir effet de pousser le levier 150 dans

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le sens horaire de façon à fermer la soupape 160. La biellette 152

assure donc une réaction entre la position de l'élément d'actionne-

ment 162 et la soupape 160 et amène le déplacement du pivot 153 à être proportionnel à celui de la soupape 160. Puisque le déplacement de l'élément d'actionnement 162 correspond à une intégrale, sur le temps, du débit empruntant la soupape 160, l'ensemble peut assurer

un gain élevé et une réponse rapide au déplacement de la came 150.

Le poussoir de came 150 est élastiquement sollicité & venir en contact avec la partie de came 131 par un ressort 165 relativement léger,

servant également à pousser la soupape 160 en position de fermeture.

La force du ressort 165 est la seule force appliquée par le poussoir

de came 150 sur la came 130, cette force étant donc fortement réduite.

On comprendra que le déplacement de la came 156 dans un sens propre a réduire la poussée du moteur résulte du mouvement montant de l'élément d'actionnement 162 l'amenant en appui contre la butée 166, ce qui pousse la soupape 123 en position de fermeture

et réduit le débit passant dans la soupape 117. En cas d'accéléra-

tion ou de décélération, le débit de carburant varie jusqu'à ce que les poussées réelle et voulue se correspondent de nouveau. Puisque la position du pivot 153 correspond à la fonction logarithmique fournie par la partie de came 131, la position du levier de soupape 123

correspond à la somme de cette fonction logarithmique et de la fonc-

tion logarithmique fournie par la partie de came 132. Ainsi, pendant

l'accélération ou la décélération, les fonctions logarithmiques pré-

déterminées qui sont représentées par la venue en contact de lVélé-

ment d'actionnement 162 et des butées respectives 165 et 166 s'ajoutent à la fonction logarithmique de débit de carburant relative à la partie de came 132. L'effet obtenu est donc une multiplication du débit de

carburant correspondant à la marche stable par les facteurs respec-

tifs d'accélération ou de décélération.

Une canalisation de sortie 170 de la soupape 117 commu-

nique avec l'entrée de l'organe 113 de modification de débit, comme

cela est représenté sur la figure 5. L'organe 113 comporte une sou-

pape de retour 171 qui fonctionne de façon à raccorder la canalisa-

tion 170 d'alimentation en carburant à une canalisation de retour 172

qui communique, via l'ensemble 111, avec l'entrée de la pompe 115.

La soupape de retour 171 possède un élément de commande 173 qui ré-

pond à la pression régnant dans une chambre 174, cette pression étant celle qui existe entre un élément d'étranglement 175 et une soupape 176

et étant appliquée par l'intermédiaire d'une soupape à solénoïde 177.

La soupape 177 est élastiquement sollicitée de façon à être ouverte dans son état non excité et, par conséquent, à permettre au courant d'entrer dans la chambre 174 et d'en sortir. L'élément d'étranglement et la soupape 176 sont en série dans une canalisation.178 placée

entre la canalisation 121 et la canalisation de retour 172. La sou-

pape 176 possède un élément de commande 179 qui peut tourner dans l'un ou l'autre sens à partir d'une position centrale (qui est celle représentée sur la figure))sous l'action d'un moteur 180exerçant un couple. Leséléments de commande 173 et 179 des soupapes respectives 171 et 176 sont couplés par un ressort 181 de façon qu'il-existe une relation de réaction négative. Le moteur 180 répond à des signaux portés par des lignes de connexion électriques-182 en provenance d'un circuit de commande 183 (voir figure 2). Le circuit 183 répond à l'apparition d'un niveau de hauteur inacceptable pour la vitesse N du moteur ou la température T du moteur en émettant des signaux de

commande visant à faire déplacer par le moteur 180 l'élément de com-

mande 179 dans le sens horaire, afin que l'élément de commande 173

renvoie du carburant de la canalisation d'alimentation 170 à la cana-

lisation de retour 172. Le circuit de commande 183 répond également à l'apparition de cette valeur de la vitesse N et de la température T du moteur en amenant le moteur 180 à déplacer l'élément de commande 179 dans le sens antihoraire, de façon à déplacer l'élément de commande 173 vers le haut. Ce déplacement de l'élément de commande 173 vers le haut n'a pas pour effet de renvoyer du carburant, mais pousse un levier 184

contre un ressort 185 afin de permettre la descente d'une tige 186.

Celle-ci porte un pivot 187 associé au levier 155 (voir figure 3).

La réponse du dispositif à la poussée sélectionnée par la came 156 peut donc être tempérée en fonction de valeurs de la vitesse N et de

la température T du moteur que reçoit le circuit de commande 183.

La canalisation 170 d'alimentation en carburant commu-

nique avec l'ensemble 114 de soupape d'arrêt (figure 6). L'ensemble 114 possède un élément de fermeture 190 placé entre la canalisation 170

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d'alimentation en carburant et une canalisation 191 de délivrance de carburant. L'élément 190 est élastiquement sollicité en direction d'une position de fermeture par un ressort 192 qui exerce son effet de façon que l'élément 190 puisse être déplacé vers sa position d'ouverture par l'apparition d'une pression appropriée de carburant dans la canalisation 170. L'élément 190 fait donc fonction de soupape d'élévation de pression assurant que la pression de carburant est appropriée au fonctionnement des divers organes d'asservissement,

avant même que la délivrance du carburant au moteur ait lieu. L'élé-

ment de fermeture 190 est en contact avec un piston 193 obéissant à la pression existant entre un élément d'étranglement 194 et un robinet 195 à deux positions. Le robinet 195 est représenté dans une position correspondant à la marche normale du moteur, le piston 193 étant, dans une telle position, soumis à la basse pression existant dans une canalisation 196. Dans l'autre position du robinet 195, le

piston 193 est soumis à la pression élevée existant dans une canali-

sation 197 communiquant avec la canalisation 121 (voir figure 4), auquel cas le piston 193 et l'élément de fermeture 190 sont poussés vers le bas de façon à interrompre la communication directe entre

les canalisations 170 et 191.

Dans la position représentée du robinet 195, la canali-

sation 170 peut communiquer avec la canalisation 191 par l'intermê-

diaire d'un passage 200, d'orifices du robinet 195, d'un passage 201 et d'un élément d'étranglement 202, afin de permettre l'amorçage du moteur lorsque l'élément de fermeture 190 est dans sa position de fermeture. Le passage 201 communique via un élément d'étranglement 203

et une canalisation 204 avec le dispositif d'allumage du moteur.

L'élément d'étranglement 203 ne permet toutefois pas un débit suf-

fisant de carburant pour faire démarrer le moteur, et une soupape à solénoïde normalement fermée est placée en parallèle avec l'élément

d'étranglement 203 et peut être excitée pendant le démarrage du moteur.

La canalisation 191 de délivrance de carburant communique avec une tubulure supérieure du moteur 110 par l'intermédiaire d'une canalisation 206, ainsi qu'avec une tubulure inférieure du moteur 110 par l'intermédiaire d'une soupape distributrice pondérée 207 et d'une

canalisation 208.

Dans la position illustrée du robinet 195, un passage 210 partant de la chambre 171 de l'organe 113 de modification.de débit (voir figure 5) est fermé. Dans l'autre position du robinet 195, qui correspond à la fermeture du moteur, le passage 210 communique avec la canalisation 196 de basse pression, et la soupape de retour 171

s'ouvre afin de renvoyer le carburant à l'entrée de la pompe 115.

Enfin, dans la position de fermeture du robinet 195, la canalisa-

tion 191 de délivrance de carburant communique avec un passage d'évacuation 211 à basse pression. Un organe indicateur électrique 212

fournit une indication lorsque l'élément 190 se trouve dans sa posi-

tion de fermeture, c'est-à-dire lorsque le courant principal de car-

burant destiné au moteur 110 est interrompu.

La came 130 (voir figure 3) possède une autre partie 214 qui est en contact avec un autre poussoir de came 215, lequel est également indiqué comme faisant partie d'un organe 216 de commande de pression d'asservissement (voir figure 7). L'organe 216 comporte une soupape de commande à tiroir 217 qui est axialement mobile afin

d'appliquer une pression élevée à l'une de deux canalisations de com-

mande 218 et 219 en appliquant une basse pression à l'autre de ces canalisations. La haute pression provient d'une canalisation 220 communiquant avec la canalisation 121 (voir figure 4), et la basse

pression provient d'une canalisation 221 communiquant avec la canali-

sation de retour 138 à basse pression (voir figure 3). La soupape 217 est positionnée par une pression d'asservissement, qui est la pression régnant dans une chambre 222, cette pression étant également obtenue à partir de la canalisation 220 et étant commandée par une soupape 223 dont l'élément de commande 224 est monté pivotant sur le tiroir de la soupape 217. L'élément de commande 224 est monté pivotant sur une extrémité d'un levier 225, dont l'axe est formé par le poussoir de came 215 et qui est élastiquement sollicité dans le sens antihoraire,

afin de venir en contact avec un levier coudé 226, par un ressort 227.

Les canalisations 218 et 219 communiquent avec un ensemble

à piston et cylindre à double effet constituant un organe d'actionne-

ment 230 (voir figure 8) pour l'aubage directeur d'entrée du compres-

seur du moteur 110. La position du piston 231 de cet ensemble est rapportée au levier coudé 226 par l'intermédiaire d'un câble 228

monté sous gaine. Si l'on suppose que le piston 231 et, par consé-

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quent, le levier coudé 226 sont initialement fixes, on voit que le déplacement du poussoir de came 215 vers le haut déplace le levier 225 dans le sens antihoraire en ouvrant la soupape 223 et en amenant le tiroir de la soupape 217 à se déplacer vers le haut sous l'effet de la pression existant dans la canalisation 220, ce qui applique donc une pression élevée à la canalisation 219. Le déplacement résultant du piston 231 vers la gauche déplace le levier coudé 226 dans le sens antihoraire, ce qui ramène le levier 225 et la soupape 217 à

une position d'équilibre représentée sur la figure 8.

L'ensemble de pompage 111 (figure 4) comporte une sou-

pape de retour 240 placée entre la sortie et l'entrée de la pompe 115.

La soupape 240 est maintenue fermée par la pression régnant dans

une canalisation 241 qui communique avec la canalisation 170 d'ali-

mentation en carburant et comporte un élément 242 d'étranglement

variable de courant. La soupape 240 est poussée en position d'ouver-

ture par la pression existant dans la canalisation 116 de carburant.

* La soupape 240 est donc positionnée en fonction de la différence des pressions existant de part et d'autre de la soupape de dosage 270 et elle répond également à un organe régulateur 243 qui est entratné à la vitesse N du moteur 110. L'ensemble est conçu de façon que, pour toute vitesse donnée, la soupape 240 maintienne sensiblement constante la différence des pressions existant de part et d'autre de la soupape 117. Cette différence de pression est autorisée à augmenter lorsque

la vitesse du moteur s'accrott.

La technique antérieure enseigne comment commander la poussée d'un moteur à turbine à gaz en réglant le débit de carburant

sur la base de fonctions des pressions existant en certains emplace-

ments du Compresseur du moteur. Comme cela est décrit dans le brevet britannique n' 1 469 926, ces fonctions peuvent être relativement

complexes et elles ont jusqu'ici été obtenues par le passage de cou-

rants d'air provenant du compresseur à travers une série d'orifices régulateurs. Le dispositif selon l'invention obtient les fonctions de commande voulues sans qu'il soit nécessaire de faire passer les gaz chauds du compresseur à travers le dispositif de commande, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de construire différentes parties du dispositif en des matériaux pouvant supporter des gaz chauds et les impuretés contenues dans c!s gaz. il n'est pas non plus nécessaire

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de prévoir des organes de refroidissement, comme cela était précddem-

ment le cas avec les dispositifs de commande de poussée de la technique

antérieure. On réalise donc une économie de poids considérable.

L'emploi de cames tridimensionnelles s'est donc révélé être un moyen particulièrement efficace de produire les fonctions de commande mentionnées ci-dessus relativement à deux pressions régnant

dans le compresseur.

Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer,

à partir du dispositif dont la description vient d'Stre donnée à titre

simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes

et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims (10)

1. R E V E N D I C A T I 0 N S

   l. Dispositif de commande de carburant pour moteur a turbine à gaz, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de dosage variable, un moyen sélecteur permettant de fixer une poussée voulue pour le moteur, une première came tridimensionnelle qui peut être déplacée

   en fonction de valeurs captées d'une première et d'une deuxième pres-

   sion d'air régnant dans le compresseur du moteur, la première came ayant un profil qui est fonction de la première et de la deuxième pression pour plusieurs valeurs captées correspondantes, une deuxième came tridimensionnelle qui peut être déplacée en même temps que la première came, la deuxième cama ayant un profil qui est une fonction de plusieurs débits de carburant voulus pour des valeurs captées correspondantes desdites pressions d'air, un premier et un deuxième poussoir de cames qui sont respectivement en contact avec le profil de la première came et celui de la deuxième came, et une timonerie qui répond aux positions de fonctionnement du moyen sélecteur et

   des premier et deuxième poussoirs de cames en faisant varier la posi-

   tion de fonctionnement de l'organe de dosage,
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la timonerie comporte un moyen qui assure que la position de fonctionnement du deuxième poussoir de came corresponde à la somme des fonctions définies par les profils de la première et de la deuxième came.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première et la deuxième fonction des cames sont des fonctions logarithmiques.
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce

   que l'organe de dosage variable comporte un orifice à profil exponen-

   tiel fournissant un moyen qui coopère avec lesdites fonctions loga-

   rithmiques afin de rendre la surface affective d'écoulement dudit organe linéairement variable avec un débit voulu de carburant qui

   est indiqué par la deuxième came.
5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à

   4, caractérisé en ce que le premier et le deuxième poussoir de cames sont des leviers montés pivotants, la timonerie comportant un levier qui relie les axes de pivotement du premier et du deuxième poussoir de cames, et en ce que ledit vmo)yen sélecteur peut être actionné pour

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   déplacer l'axe de pivotement du premier poussoir de came de façon que ledit premier levier soit positionné en fonction de la poussée

   voulue et de ladite fonction des première et deuxième pressions.
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une soupape commandée par le premier poussoir de came

   afin de régler une pression d'asservissement, et un élément d'action-

   nement qui est mobile en réponse aux variations de ladite pression d'asservissement, l'axe de pivotement du deuxième poussoir de came

   pouvant être déplacé par ledit élément d'actionnement.
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à

   6, caractérisé en ce qu'il comporte une soupape de guidage commandée par le deuxième poussoir de came de façon à faire varier un signal de pression d'asservissement, l'organe de dosage variable obéissant

   à ce signal de pression d'asservissement.
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à

   , caractérisé en ce qu'il comporte un moyen qui répond à l'appari- tion d'un niveau prédéterminé d'un paramètre de fonctionnement du

   moteur en renvoyant du carburant qui provient d'une canalisation d'ali-

   mentation en carburant dans laquelle l'organe de dosage variable est

   placé.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'équilibrage qui répond à l'apparition d'une

   certaine valeur d'un paramètre de fonctionnement du moteur en dépla-

   çant l'axe de pivotement du premier poussoir de came.
10. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de commande qui peut être déplacé en réponse au paramètre de fonctionnement du moteur, cet élément de

    commande formant une soupape de retour entre la canalisation d'ali-

    mentation en carburant et une canalisation de retour à basse pres-

    sion, l'élément de commande étant également fonctionnellement connecté au premier poussoir de came de façon à faire varier la position de

    son axe de pivotement.