FR2470248A1 - Pulley system driving alternator and water pump - includes electromagnetic clutch changing driving speed at higher engine speed reducing range of speeds for auxiliary equipment - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention due à la collaboration de Messieurs Jacques
MERCIER et Jean RAMEAU concerne un dispositif destine à I'entraî- nement des appareils auxiliaires faisant partie de l'equipement des vehicules automobiles.The present invention due to the collaboration of Messieurs Jacques
MERCIER and Jean RAMEAU concern a device intended for driving auxiliary devices forming part of the equipment of motor vehicles.
Cet entraînement se fait generalement à partir du moteur au moyen de poulies et de courroies à section trapezoidale, la prise de mouvement entant réalisée soit à partir de l'arbre moteur, soit à partir d'un organe de distribution tel que l'arbre à cames.This drive is generally done from the engine by means of pulleys and belts with trapezoidal section, the power take-off being carried out either from the drive shaft, or from a distribution member such as the drive shaft. cams.
Les vitesses de rotation des moteurs actuels varient d'environ 800 tours par minute (vitesse du ralenti) à un maximum de l'ordre de 6000 tours par minute, soit un rapport de.7,5 entre ces deux vitesses extrêmes.The rotational speeds of current engines vary from approximately 800 revolutions per minute (idle speed) to a maximum of the order of 6000 revolutions per minute, i.e. a ratio of 7.5 between these two extreme speeds.
Les différentes appareils auxiliaires entraine-s directement par l'arbre moteur subissent cette même variation, ce qui n est souhaitable ni pour la puissance absorbée, ni pour le rendement.The various auxiliary devices driven directly by the motor shaft undergo this same variation, which is desirable neither for the power absorbed nor for the efficiency.
Dans la disposition la plus fréquente les appareils auxiliaires sont regroupes de côte oppose au volant comme la commande des organes de distribution.In the most frequent arrangement, the auxiliary devices are grouped sideways opposite the steering wheel as the control of the distribution members.
L'invention a pour but de réaliser un entrainement des appareils auxiliaires soit par le vilebrequin, soit~par l'arbre à cames suivant la vitesse du moteur.The invention aims to achieve a drive of the auxiliary devices either by the crankshaft or ~ by the camshaft according to the speed of the engine.
La gamme de variation peut ainsi être divisée par deux, dans le cas du moteur quatre temps, soit un rapport de 3,75 seulement.The variation range can thus be halved, in the case of the four-stroke engine, a ratio of only 3.75.
Pour obtenir ce résultat, il est necessaire, selon l'invention d'associer à des dispositifs connus et déjà proposés ou utilisés, tels que roue libre, embrayage ou débrayage centrifuge, ou encore embrayage e-lectromagne-tique, une liaison en rotation entre ces dis dispose-s positifs convenablement, soit sur ltextrémite du vilebrequin, soit sur ltextremite de l'arbre à came. To obtain this result, it is necessary, according to the invention to associate with known and already proposed or used devices, such as freewheel, centrifugal clutch or clutch, or even electromagnetic clutch, a rotation connection between these dis have positive s suitably, either on the end of the crankshaft, or on the end of the camshaft.
De toute façon l'agencement réalisé, permettra de façon connue, d'associer le rapport de démultiplication le plus faible aux faibles vitesses de rotation moteur, et le rapport de démultiplication le plus e-leve- aux grandes vitesses de rotation.In any case, the arrangement produced will make it possible, in a known manner, to associate the lowest gear ratio with low engine speeds, and the highest gear ratio with high speeds.
Le passage d'un rapport à l'autre pourra s'effectuer par tout dispositif connu permettant d'actionner un dispositif d'embrayageembrayage. The change from one report to the other can be carried out by any known device enabling a clutch-clutch device to be actuated.
Ce dispositif pourra être intégré et son fonctionnement simplement lie à la vitesse de rotation moteur, par exemple par l'action de la force centrifuge sur des elements mobiles.This device could be integrated and its operation simply linked to the engine rotation speed, for example by the action of centrifugal force on moving elements.
Ce dispositif pourra être à commande extérieure et dans ce cas il sera tenu compte non seulement de la vitesse, mais aussi du fonctionnement des appareils auxiliaires afin de limiter la puissance absorbée au strict necessaire. Cette dernière disposition sera par exemple associée à un embrayage électro magnétique commande par relai extérieur asservi.This device may be externally controlled and in this case account will be taken not only of the speed, but also of the operation of the auxiliary devices in order to limit the power absorbed to the bare necessities. This latter arrangement will for example be associated with an electromagnetic clutch controlled by a controlled external relay.
A cet effet le dispositif suivant l'invention, assurant l'entrai- nement des appareils auxiliaires equipant les moteurs de véhicules automobiles au moyen de courroies, de préférence à section trape-- zoidale, se caractérise en ce qu'il comprend un dispositif de liaison en rotation avec un système d'accouplement interne places à ltextremite de l'arbre moteur et un dispositif de liaison en rotation avec un système d'accouplement interne places à ltextremite de l'arbre à cames, les deux dispositifs étant lies en rotation par une courroie commune, l'entrainement des appareils auxiliaires se faisant soit par l'arbre moteur soit par l'arbre à cames, suivant la vitesse du moteur.To this end, the device according to the invention, ensuring the driving of the auxiliary devices equipping the motors of motor vehicles by means of belts, preferably with trapezoidal-zoidal section, is characterized in that it comprises a device for rotational connection with an internal coupling system located at the end of the motor shaft and a rotary connection device with an internal coupling system located at the end of the camshaft, the two devices being linked in rotation by a common belt, the auxiliary devices being driven either by the engine shaft or by the camshaft, depending on the speed of the engine.
Suivant un mode de realisation prefére de l'invention, le système d'accouplement interne place à ltextrémité de l'arbre moteur est un débrayage centrifuge solidaire du vilebrequin ; et le système d'accouplement interne placé à l'extrémité de l'arbre à cames est une roue libre solidaire de la poulie.According to a preferred embodiment of the invention, the internal coupling system located at the end of the motor shaft is a centrifugal clutch integral with the crankshaft; and the internal coupling system placed at the end of the camshaft is a freewheel secured to the pulley.
Suivant un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le système d'accouplement interne place à I'extrémité de l'arbre moteur est un embrayage électromagnétique ; et le système d'accouplement interne place à I'extrémité de l'arbre à cames est également un embrayage electromagnetique ; chacun de ces embrayages électroma gnetiques pouvant etre commande par un relai exterieur asservi.According to another preferred embodiment of the invention, the internal coupling system placed at the end of the motor shaft is an electromagnetic clutch; and the internal coupling system placed at the end of the camshaft is also an electromagnetic clutch; each of these electromagnetic clutches can be controlled by a controlled external relay.
Le dispositif selon l'invention présente ainsi l'avantage de limiter la puissance absorbee par l'entrainement des appareils auxiliaires.The device according to the invention thus has the advantage of limiting the power absorbed by the drive of the auxiliary devices.
D'autres avantages et particularites de l'invention ressortiront de la description qui suit, d'un mode de realisation donné à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue côté distribution d'un moteur automobile comportant plusieurs appareils auxiliaires entrainés par courroie.Other advantages and particularities of the invention will emerge from the description which follows, of an embodiment given by way of example, with reference to the appended drawings in which - FIG. 1 represents a view on the timing side of an engine automobile comprising several auxiliary devices driven by belt.
- la figure 2 représente en coupe le montage des poulies sur l'arbre moteur et sur l'arbre à cames suivant Il - II de la figure 1.- Figure 2 shows in section the mounting of the pulleys on the motor shaft and on the camshaft along II - II of Figure 1.
- la figure 3 est un graphique représentant ltévolution des rapports de vitesse.- Figure 3 is a graph showing the evolution of gear ratios.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le moteur 1 comporte un abre moteur 2 et un arbre à cames 3 liés en rotation par un élément de distribution tel que chaine ou courroie crantée assurant un rapport de vitesse entre l'abri à came et l'arbre moteur égal à 0,5 dans le cas d'un moteur thermique à quatre temps.According to the embodiment shown in FIG. 1, the engine 1 comprises a motor shelter 2 and a camshaft 3 linked in rotation by a distribution element such as a chain or toothed belt ensuring a speed ratio between the cam shelter and the motor shaft equal to 0.5 in the case of a four-stroke thermal engine.
Selon l'invention l'arbre moteur 2 porte une poulie 4 a au-moins deux gorges pouvant être liée en rotation, audit arbre moteur, ou tourner librement, par l'action d'un dispositif d'embrayage.According to the invention the drive shaft 2 carries a pulley 4 has at least two grooves which can be linked in rotation to said drive shaft, or rotate freely, by the action of a clutch device.
L'arbre à cames 3 porte une poulie 5 a au moins deux gorges pouvant être liée ou non en rotation au dit arbre à cames par l'action d'une roue libre.The camshaft 3 carries a pulley 5 has at least two grooves which can be linked or not in rotation to said camshaft by the action of a free wheel.
Les poulies 4 et 5 sont liées en rotation par une courroie 6 dont la tension est assurée par une poulie 7 qui peut etre soit une poulie. tendeuse soit la poulie d'un appareil auxiliaire.The pulleys 4 and 5 are linked in rotation by a belt 6, the tension of which is ensured by a pulley 7 which can be either a pulley. tensioner is the pulley of an auxiliary device.
La deuxième gorge de la poulie 4 peut etre utilisée par la courroie d'entraînement 8 d'un appareil auxiliaire 9 mobile pour assurer la tension de la dite courroie 8. De la meme façon la deuxième gorge de la poulie 5 peut être utilisée par la courroie d'entralnement par exemple de la pompe à eau 11 fixe et d'un appareil auxiliaire 12 mobile pour assurer la tension de ladite courroie 10.The second groove of the pulley 4 can be used by the drive belt 8 of an auxiliary device 9 mobile to ensure the tension of said belt 8. In the same way the second groove of the pulley 5 can be used by the entrainment belt, for example of the fixed water pump 11 and of a mobile auxiliary device 12 for ensuring the tension of said belt 10.
Selon le mode de réalisation de la Fig. 2 la poulie 4 à deux gorges tourne librement sur un prolongement de l'arbre moteur 2 par l'intermédiaire d'un coussinet 13 . Un dispositif de liaison en rotation 14 dont le fonctionnement est lie au regimbe de rotation de l'arbre moteur est solidaire du flasque 15 fixe à l'ex- tremité de l'arbre moteur - Le dit dispositif de liaison assure l'entrainement en rotation de la poulie 4 par son moyeu 16.According to the embodiment of FIG. 2 the pulley 4 with two grooves turns freely on an extension of the motor shaft 2 by means of a bearing 13. A rotary connection device 14, the operation of which is linked to the rotation shaft of the motor shaft, is integral with the fixed flange 15 at the end of the motor shaft. Said connection device ensures the rotation drive. pulley 4 by its hub 16.
En ce qui concerne le mode de realisation de la poulie 5 sur l'arbre à cames, ladite poulie 5 a deux gorges et tourne librement sur un prolongement de l'arbre à cames 3, par l'intermediaire d'un roulement 17 - Un dispositif de liaison en rotation 18, dont le fonctionnement est lie aux vitesses de rotation relatives de la poulie 5 et du moyeu 19 fixe à ltextremite de l'arbre à cames 3, est solidaire de la poulie 5.As regards the embodiment of the pulley 5 on the camshaft, said pulley 5 has two grooves and turns freely on an extension of the camshaft 3, by means of a bearing 17 - A rotational connection device 18, the operation of which is linked to the relative rotational speeds of the pulley 5 and of the hub 19 fixed at the end of the camshaft 3, is integral with the pulley 5.
Le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant
Dans la gamme des basses vitesses de l'arbre moteur le dispositif de liaison en rotation 14 solidarise l'arbre moteur 2 et la poulie 4, laquelle entraine par la courroie 6 la poulie 5.The operation of such a device is as follows
In the range of low speeds of the motor shaft, the rotational connection device 14 secures the motor shaft 2 and the pulley 4, which drives the pulley 5 by the belt 6.
Les appareils auxiliaires sont entrains depuis les poulies 4 et 5 respectivement par les courroies 8 et 10 à des rapports de vitesse fonction des diamètres respectifs de leurs differentes poulies d'entrainement et des diamètres des gorges des poulies 4 et 5 recevant la courroie 6.The auxiliary devices are driven from the pulleys 4 and 5 respectively by the belts 8 and 10 to gear ratios depending on the respective diameters of their different drive pulleys and the diameters of the grooves of the pulleys 4 and 5 receiving the belt 6.
Lorsque la vitesse de l'arbre moteur atteint une vitesse pre-de-termi- ne-e, par exemple 2000 tours par minute le dispositif de liaison en rotation 14 désolidarise l'arbre moteur 2 et la poulie 4.When the speed of the motor shaft reaches a pre-determined speed, for example 2000 revolutions per minute, the rotational connection device 14 separates the motor shaft 2 and the pulley 4.
I1 en résulte que la vitesse de rotation de la poulie 4 diminue et par conséquent la vitesse de rotation de la poulie 5 diminue e-gale- ment. As a result, the speed of rotation of the pulley 4 decreases and consequently the speed of rotation of the pulley 5 also decreases.
Lorsque la vitesse ae la poulie 5 devient égale à la vitesse de rotation de l'arbre à cames 3 le dispositif de liaison 18 solidarise la poulie 5 et le moyeu l9. Lfentrainement des appareils auxiliaires est alors assure par l'arbre à cames 3.When the speed ae of the pulley 5 becomes equal to the speed of rotation of the camshaft 3 the connecting device 18 secures the pulley 5 and the hub 19. The auxiliary devices are then driven by the camshaft 3.
Le graphique de la Fig. 3, indique la variation de la vitesse d'entrainement Va d'un des accessoires en fonction de la vitesse moteur Vin. Ce graphique illustre bien les possibilites du dispositif selon l'invention.The graph in Fig. 3, indicates the variation of the drive speed Va of one of the accessories as a function of the engine speed Vin. This graph clearly illustrates the possibilities of the device according to the invention.
En effet, pour chaque accessoire, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir deux gammes de vitesses d'entrainement Va, selon que ltentrainement des accessoires se fait par l'arbre moteur ou par l'arbre à came. Ces deux gammes de vitesses dépendant aussi des diamètres des gorges 21 de la poulie 4 et 23 de la poulie 5 qui sont relies par la courroie 6.Indeed, for each accessory, the device according to the invention makes it possible to obtain two ranges of drive speeds Va, depending on whether the accessories are driven by the motor shaft or by the camshaft. These two speed ranges also depend on the diameters of the grooves 21 of the pulley 4 and 23 of the pulley 5 which are connected by the belt 6.
Si l'on désigne respectivement par Dv et Dc les diamètres des gorges 21 et 23 des poulies 4 et 5, le quotient Dv = R1 définit le
Dc rapport de vitesses de rotation de la poulie 5 sur l'arbre à cames et de la poulie 4 sur l'arbre moteur ainsi que les rapports de vitesses des accessoires qui sont lies en rotation à chacune de ces poulies.If the diameters of the grooves 21 and 23 of the pulleys 4 and 5 are designated respectively by Dv and Dc, the quotient Dv = R1 defines the
Dc rotation speed ratio of the pulley 5 on the camshaft and of the pulley 4 on the engine shaft as well as the speed ratios of the accessories which are linked in rotation to each of these pulleys.
Comme d'autre part l'arbre à cames et le vilebrequin (arbre moteur) tournent à des vitesses liées par le rapport constant vitesse vilebrequin par rapport à vitesse arbre à cames égale 2, il en re-sulte que les deux rapports possibles de vitesse d'entrainement Va en fonction de la vitesse moteur Vm sont liés par la relation
rapport maximum = 2 R 1
rapport minimum
Sur la figure 3, le rapport maximum est représenté par la droite A et le rapport minimum est représente par la droite D.As on the other hand the camshaft and the crankshaft (engine shaft) rotate at speeds linked by the constant ratio crankshaft speed with respect to camshaft speed equal 2, it follows that the two possible speed ratios of drive Va as a function of the motor speed Vm are linked by the relation
maximum ratio = 2 R 1
minimum ratio
In FIG. 3, the maximum ratio is represented by the line A and the minimum ratio is represented by the line D.
Le rapport maximum correspond par exemple à l'utilisation en dessous de 2000 tours par minute du moteur. Le rapport minimum correspond à l'utilisation aux vitesses moteur superieures à 2000 tours par minute.The maximum ratio corresponds for example to the use below 2000 revolutions per minute of the engine. The minimum ratio corresponds to use at engine speeds greater than 2000 rpm.
Le passage du rapport maximum au rapport minimum ne se fait pas de la même façon que le passage du rapport minimum au rapport maximum, comme cela sera vu ci-après.The transition from the maximum gear to the minimum gear is not done in the same way as the shift from the minimum gear to the maximum gear, as will be seen below.
tors du fonctionnement du moteur au ralenti le rapport maximum est utilise, c'est la droite A du graphique de la figure 3 et plus pré cisément le segment OB ; c'est à dire que c est l'arbre moteur qui entraine les accessoires.tors engine operation at idle the maximum ratio is used, it is the line A of the graph of Figure 3 and more precisely the segment OB; that is, it is the drive shaft that drives the accessories.
Lorsque la vitesse du moteur s accroît et atteint par exemple 2000 tours par minute au point B, l'entrainement par l'arbre moteur cesse, la vitesse du ou des accessoires entrainés chute jusqu a ce que le rapport des vitesses recoupe la ligne D du graphique par exemple au point C lequel point correspond à une vitesse moteur un peu supérieure à 2000 tours minute.When the speed of the motor increases and reaches for example 2000 revolutions per minute at point B, the drive by the motor shaft ceases, the speed of the driven accessory (s) drops until the speed ratio crosses line D of the graph for example at point C which point corresponds to an engine speed slightly above 2000 rpm.
Au delà du point C le rapport des vitesses, obtenu par l'entrainement par l'arbre à cames, suit la ligne D.Beyond point C the gear ratio, obtained by the camshaft drive, follows line D.
Lorsque la vitesse moteur décrit, alors que le rapport des vitesses se situe sur la ligne D du graphique, la vitesse de l'arbre moteur correspondant au couplage du dispositif de liaison en rotation de la poulie 4 est atteinte au point E. A ce moment la vitesse d'entrainement du ou des accessoires augmente rapidement pour atteindre le point F sur la ligne A correspondant au rapport d'entrainement maximum, lequel rapport maximum sera conservé pour les vitesses moteurs infe-- rieures jusqu'au ralenti.When the engine speed described, while the gear ratio is located on line D of the graph, the speed of the engine shaft corresponding to the coupling of the pulley 4 rotation connection device is reached at point E. At this time the drive speed of the accessory (s) increases rapidly to reach point F on line A corresponding to the maximum drive ratio, which maximum ratio will be maintained for lower engine speeds until idle.
I1 est important de choisir la vitesse de coupure de la liaison en rotation 14, de telle sorte qu'elle corresponde à une vitesse d'utilisation peu fréquente afin d'eviter de trop nombreux passages d'un rapport à l'autre. It is important to choose the cut-off speed of the rotating link 14, so that it corresponds to an infrequent speed of use in order to avoid too many passages from one report to another.
I1 est bien entendu possible d'utiliser différents types de dispositifs de liaison en rotation à commande interne ou externe sans sortir du cadre de l'invention. I1 is of course possible to use different types of rotation connection devices with internal or external control without departing from the scope of the invention.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7928535A FR2470248A1 (en) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | Pulley system driving alternator and water pump - includes electromagnetic clutch changing driving speed at higher engine speed reducing range of speeds for auxiliary equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7928535A FR2470248A1 (en) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | Pulley system driving alternator and water pump - includes electromagnetic clutch changing driving speed at higher engine speed reducing range of speeds for auxiliary equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2470248A1 true FR2470248A1 (en) | 1981-05-29 |
| FR2470248B1 FR2470248B1 (en) | 1982-05-28 |
Family
ID=9231872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7928535A Granted FR2470248A1 (en) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | Pulley system driving alternator and water pump - includes electromagnetic clutch changing driving speed at higher engine speed reducing range of speeds for auxiliary equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2470248A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1979
- 1979-11-20 FR FR7928535A patent/FR2470248A1/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2470248B1 (en) | 1982-05-28 |
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