FR2536791A1

FR2536791A1 - Procede et dispositif pour regler le nombre de tours d'un moteur diesel dans une pelle excavatrice hydraulique

Info

Publication number: FR2536791A1
Application number: FR8318864A
Authority: FR
Inventors: Klaus Schroder
Original assignee: Liebherr Hydraulikbagger GmbH
Current assignee: Liebherr Hydraulikbagger GmbH
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1983-11-25
Publication date: 1984-06-01
Also published as: FR2536791B1; DE3243923A1; DE3243923C2

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR REGLER LE NOMBRE DE TOURS D'UN MOTEUR DIESEL OU, AVANT REPRISE DU FONCTIONNEMENT EN CHARGE, LE LEVIER DE MANOEUVRE DU REGULATEUR DU NOMBRE DE TOURS DE LA POMPE A INJECTION EST MIS A LA POSITION PREDETERMINEE DE CHARGE ET A LA FIN OU A L'INTERRUPTION DU FONCTIONNEMENT EN CHARGE, IL EST RAMENE A SA POSITION A VIDE. SELON L'INVENTION, LE NOMBRE DE TOURS DU MOTEUR DIESEL EST MESURE ET LE LEVIER DE MANOEUVRE 5 EST MIS A SA POSITION A VIDE LORSQUE, APRES SUPPRESSION DE LA CHARGE PRINCIPALE, UN NOMBRE DE TOURS PREDETERMINE SUPERIEUR, D'UN CERTAIN POURCENTAGE, ENTRE LE NOMBRE DE TOURS EN CHARGE ET LE NOMBRE DE TOURS A VIDE A ETE MESURE ET A L'ABAISSEMENT DU NOMBRE DE TOURS INFERIEUR A VIDE D'UN POURCENTAGE PREDETERMINE LORS DE LA REPRISE DU FONCTIONNEMENT EN CHARGE, LE LEVIER 5 EST RAMENE A LA POSITION PREDETERMINEE DE CHARGE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX PELLES EXCAVATRICES HYDRAULIQUES.

Description

La présente invention concerne un procédé pour régler le nombre de tours d'un moteur Diesel dans une pelle excavatrice hydraulique ou analogue, dans lequel avant réception de la charge utile, le levier de manoeuvre du régulateur du nombre de tours de la pompe dtinjection est mis à la position prédéterminée de charge et après la fin ou à l'interruption de la charge. utile, il est remis à sa position de fonctionnement à vide.

Dans un procédé de ce type qui est connu de la demande de brevet en Allemagne NO 25 02 221, le levier de manoeuvre du régulateur du nombre de tours est déplacé entre ses positions de charge et à vide, par une unité fluide hydraulique sous pression piston-cylindrique, qui est reliée, par des conduites pourvues de clapets de non retour, au circuit de commande du système hydraulique de façon qu'à la mise en action du levier de manoeuvre pour les outils, le piston soit sorti et le levier de manoeuvre soit pivoté à sa position de charge, et le piston est sollicités par un ressort de compression, dans la direction de la position à vide de façon qu'au point mort du levier de manoeuvre, où la conduite alimentant, en fluide sous pression, l'unité fluide sous pression-piston-cylindre S est sans pression, le piston ramène le levier de manoeuvre à sa position à vide avec dérivation du liquide hydraulique se trouvant dans le cylindre par une soupape d'étranglement
Dans un autre procédé connu du journal "Baumaschi- nen", Mo 10, 1982, page 13, un capteur de pression est disposé dans le circuit hydraulique alimentant le cylindre de l'outil en huile sous pression, lequel actionne le commutateur d'un système asservi, qui alimente , par une soupape magnétique, un cylindre pneumatique avec piston chargé par ressort > en air sous pression de façon qu'à 1 t alimentation en air sous pression, le piston fasse pivoter le levier de manoeuvre du régulateur du nombre de tours contre la force du ressort à sa position à vide et à sa position en charge lors de la mise à l'atmosphère du cylindre
Les procédés connus pour le réglage du nombre de tours présentent non seulement l'inconvénient que des soupapes ou clapets ou bien capteurs de pressiondoivent titre prévus dans le circuit hydraulique, mais de plus ils ne considèrent pas qu'au moteur Diesel à commander, d'autres utilisateurs sont habituellement également raccordés, qui ne sont pas concernés par une régulation du nombre de tours uniquement sur la pression dans le circuit hydraulique
La présente invention a par conséquent pour tAche de proposer un procédé de la sorte ci-dessus, permettant , de façon simple, un réglage du nombre de tours du moteur Diesel selon sa charge en tout moment
Selon l'inventions cette tache est résolue dans le cas d'un-procédé de la sorte ci-dessus, par le fait que l'on mesure le déplacement de la tige de réglage après suppression de la charge principale et que le levier de manoeuvre est mis à sa position à vide iorsque la t.'ede réglage a atteint, sur le chemin de sa position de régulation correspondant au plus -fort nombre de tours à vide, une position de changement qui se trouve au-dessus de la position à vide de la tige de réglage dans le cas du levier de manoeuvre se trouvant à sa position à vide, et que lors du passage de la tige de réglage par la position de changement à la suite de la diminution du nombre de tours lors de la reprise de la charge utile, le levier de réglage est de nouveau ramené à la position prédéterminée de charge
Dans la proposition selon l'invention, on utilise le lait que pour une position donnée du. levier de manoeuvre à chaque état de charge du moteur, correspond une position déterminée de la tige de réglage que l'on peut trouver sur les diagrammes actuels du parcours de la tige de réglage en fonction du nombre de tours du moteur (voir article Eosch) "Technische Un,terrichtung, Dîesel-Einspritzausrdstung (2), Drehzahlregler ftlr für B eneinspritzpumpen't, édition 1, 30.9.195).Si dans le cas d'une charge' partielle ou d'une pleine charge du moteur , la charge est diminuée, on obtient une-augmenta- tion du nombre de tours qui est proportionnelle à la diminution de la charge qui peut conduire à un emballement et ainsi à une perturbation du moteur lorsqutil nty a'pas de régulation sur le régulateur du nombre de tours, c'est-à-dire une diminution du débit de transport par le régulateur lors du dépassement d'un nombre prédéterminé de tours.Cette régulation se produit au moyen de l'organe de réglage de la. masselotte 'qui, en raison de 1-' augmentation du nombre de tours répond. et déplace la tige de réglage de façon qu'au moteur ne soit amené que la quantité ou débit de transport correspondant au nombre de tours à vide. Si le moteur est de nouveau chargé, le nombre de tours retourne au nombre de tours en charge et de façon correspondante, la tige de réglage prend sa position correspondant à-la charge. Pour chaque position du levier de manoeuvre, la position de la tige de réglage correspond à chaque état de charge du moteur. Dans le.

cas des engins traditionnels, le nombre supérieur de tours à vide se trouve à peu près à 6 à 10% au-delà du nombre supérieur de tours à pleine charge. Selon l'invention, l'on utilise la position de la tige de réglage pour déplacer le levier -de manoeuvre vers sa position-à vide, lorsque le nombre de tours augmente en partant du nombre de tours en charge , à la décharge du moteur.Au contraire, dans le cas d'une diminution du nombre de tours en partant du nombre de tours inféri-eur à vide, la tige de réglage est déplacée dans la direction de sa position à pleine charge, donc lorsqu'est dépassée la position- de la tige de réglage -correspondant -à: un peu plus de.la position inférieure à vide, le levier de manoeuvre passe de nouveau à la position de charge prédéterminée.Habituellement, la position de charge prédéterminée correspond à la position de pleine charge du levier de manoeuvre, et pour le nombre de tours supérieur à vide, que l'on obtient par la régulation finale à la suppression de la charge lors d'un fonctionnement à pleine charge, il s'établit une consommation de combustible à peu près quadruple de celle au nombre inférieur de tours à vide. La régulation selon l'invention .

du nombre de tours conduit par conséquent , en fonctionnement à vide, à une économie considérable de combustible, en particulier lorsque l'on considère qu'habituellement, il y a entre chaque phase de travail de grands intervalles, où l'on ne demande aucun rendement au moteur.

Comme, selon l'invention, les points de changement du levier de manoeuvre de la position de charge à la position à vide et l'inverse, sont obtenus à partir du nombre de tours du moteur qui dépend de ia charge, qui conditionne une position déterminée de la tige de réglage, la puissance nécessaire de l'utilisateur auxiliaire relié au moteur, comme par exemple des compresseurs, des ventilateurs hydrauliques pour le refroidissement de l'huile hydraulique et autres, est prise en considération.

Selon une autre proposition, l'objectif ci-dessus est atteint selon l'invention par le fait que le nombre de tours-du moteur Diesel est mesuré et le levier de manoeuvre est mis à la position à-vide lorsqu'après suppression de la charge principale, un nombre augmenté d'un pourcentage prédéterminé, entre le nombre de tours en charge et le nombre-de tours à vide a été mesuré, et que lors d'un abaissement du nombre de tours d'un pourcentage prédéterminé lors de la reprise du fonctionnement en charge du levier de manoeuvre, il passe de nouveau à la position de charge prédéterminée. La comparais-on du nombre de tours de consigne et réel pour la production du signal de changement du levier de manoeuvre peut ainsi titre effectuée par comparaison de tensions analogiques qui sont obtenues par un potentiomètre se déplaçant avec le levier de. manoeuvre et une génératrice tachymétrique.qui est entrainée par le moteur ou l'arbre à cames de la pompe à injection.

Le changement du levier de manoeuvre de la position de charge à la position à vide se produit avantageusement avec un certain retard pour qu'auprès une courte pause de charge, le nombre de tours du moteur ne soit pas réduit9ce qui peut donner l'impression d'un fonctionnement irrégulier. Le retard peut être, d'une façon connue, d'environ~5 secondes.

La position de changement de la tige de réglage pour le changement du levier de manoeuvre du fonctionnement en charge au fonctionnement à vide peut se trouver plus près de la position d'arrêt de la tige de réglage que la position de changement lors du changement du levier de manoeuvre du fonctionnement à vide à la charge. Par cette caractéristique de changement, qui peut être réalisée par l'hystérésis des éléments de changement ou de commutation, la commande peut mieux etre adaptée au fait que le moteur, après suppression de la charge principale , doit toujours satisfaire les besoins en énergie.d'utilisateurs auxiliaires.

Pour obtenir les positions de changement, un indicateur de parcours peut être relié à la tige de réglage. Cet indicateur de parcours transforme utilement la distance parcourue-en tensions analogiques qui peuvent simplement être traitées dans des circuits -d'évaluation.

Par exemple, on peut utiliser-un indicateur de parcours de réglage avec appareil d'évaluation pour des pompes en série comme cela est décrit dans le bulletin d'information de Bosch (K 5/VTP 290781 De).

Pour le changement du levier de manoeuvre entre ses positions à vide et en charge réglables,ont peut avantageusement prevoir une unité à fluide sous pression pis ton-cylindre à commande pneumåtique qui est reliée d'une part à la tige de réglage et d'autre.part au régulateur. Le changement peut également être effectué au moyen de servo-moteurs ou analogues.

L'invention.sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels.::
- la figure I montre le diagramme du parcours de la tige de réglage, sur l'axe des ordonnées en fonction du nombre de tours du moteur, sur l'axe des abscisses, pour un moteur Diesel, la quantité au démarrage étant indiquée en a et le réglage- final en b 9
- la figure 2 montre le diagramme du parcours de la tige de réglage en fonction de la tension, sur 1axe des abscisses, pour 1'indicateur de parcours;
- la figure 3 est une représentation schématique de l'installation réglant le nombre de tours dgun moteur
Diesel à la position à vide du levier de manoeuvre; et
- la figure 4 montre les installations de réglage selon la figure 3 à la position de charge du levier de manoeuvre.

Le diagramme I du parcours de la tige de réglage en fonction du nombre de tours du moteur provient, à la base, de la figure 40, page 22, de l'article "Technische
Unterrichtung" indiqué de Boche Sur l'exemple de la figure 1, on suppose que le levier de manoeuvre peut être déplacé entre la position à vide et la position à pleine charge. A la position à vide, la tige de réglage de la pompe à injection se trouve à la position L, à laquelle le moteur tourne au plus faible nombre de tpurs, après l'échauffement. A la pleine charge, la tige de réglage se trouve à la position El et le moteur tourne au nombre de tours de la pleine charge n vO.Si le moteur est déchargé par le levier de manoeuvre pivoté à la position de la pleine charge, le régulateur effectue un réglage, final le long de la ligne droite El-Fl et le moteur tourne au nombre supérieur de tours à vide n 10 à la position de la tige de réglage F1. Si le moteur est de nouveau chargé, la tige de réglage est déplacée, le long de la ligne E1-F1 en direction de la pleine charge et le nombre de tours diminue due façon correspondante.

Si le moteur tournant au nombre inférieur de tours à vide est chargé quand le levier de manoeuvre se trouva à la- position à.vide, le nombre de tours diminue jusqu'à ce que le moteur cale et la tige de réglage se déplace le long de la courbe LM , qui est beaucoup plus.

plate que la ligne droite pour le réglage final.

Pour pouvoir-déterminer le moment du changement du levier de manoeuvre de la position. à la pleine charge à la position à vide et l'inverse, on fait intervenir la ligne droite de changement 30 qui coupe la ligne droite de réglage final E1-F1 quelque peu en son milieu et la courbe LM au-dessus du point L, qui donne. la position de la tige de réglage pour le nombre inférieur de tours à vide. Si la tige de réglage atteint, au réglage final, la position correspondant au point S1- un signal- de changement ou de'commutation est produit, par lequel le levier de manoeuvre est change de sa position de pleine charge à sa position vide. A l'étant déchargé, moteur fonctionne alors au nombre inférieur de tours à vide L.

Si le moteur est de nouveau chargé, la tige de réglage est déplacée le long de la courbe LN dans la direction de la pleine charge et atteint, avec un nombre de tours qui diminue au point S2, la position de changement, où un signal est produit qui ramène le levier de manoeuvre à la position de pleine charge ou bien à une autre position choisie de charge.

Pour la détermination du parcours de la tige de réglage ou respectivement de chaque position de la tige de réglage, la tige de réglage est pourvue d'un indicateur inductif de parcours de la sorte décrite dans le manuel d'informations de Bosch ci-dessus indiqué.

La figure 2 montre un diagramme où le parcours de la tige de réglage est représenté en fonction de la tension à lappareil-d'évaluation.-Les tensions sont indiquées en abscisses. Comme onpeut le voir sur la figure 2, la -courbe du parcours de la tige de réglage en fonction de la tension a une zone linéaire entre les tensions de 0,5 V à 4,5 V,. La position de.la tige de réglage sur la ligne droite de changement 30 correspond quelque peu à une tension de sortie de 1 V, qui est traitée dans un circuit d'évaluation en tant que signal de changement.

En partant du diagramme de la figure '1, -on expliquera maintenant l'installation de réglage du nombre de tours selon les figures 3 et 4
Le moteur Diesel 31 est pourvu d'une pompe d'injection en série 32 Le réglage de la pompe d'inåection en série 32 se produit parle régulateur du nombre de tours 33. Le régulateur du nombre de tours 33 est pourvu d'un levier habituel de manoeuvre 5. Le levier-de manoeuvre 5 peut autre déplacé de la position d'arrêt, par la position à vide jusqu'à la position à pleine charge.Pour la présélection de la position de charge souhaitée dù levier de manoeuvre 5, une butée.4 est prévue, qui peut être déplace au moyen d'un cale de
Bowden. Le cible de Bowden 2 est pourvu d'un levier de manoeuvre 1 par lequel on peut choisir toute position de charge de la butée 4 Pour. assurer la position -établie de la butée - 4, une installation de freinage 3 chargée par ressort, dont la force du ressort est réglable, serre le cble 'de Bowden 2.

Le levier de manoeuvre 5 est sollicité par un ressort.de traction 6 dans'la direction de sa position de charge.- Le ressort 6 tente de maintenir le levier de manoeuvre 5 en appui contre la butée 4 qui se trouve à une position qui correspond à la position de- charge prédéterminée, habituellement la-- position de pleine charge.

Au levier de manoeuvre 5 est dé plus articulée la tige de piston du cylindre pneumatique 7, qui de son côté est articulée au.régulateur du nombre de tours ou au moteur.

A la tige de réglage de la pompe d'injection 32 est relié l'indicateur de parcours de réglage 13 , avec l'appareil d'évaluation 15 à la façon décrite dans le bulletin d'information de Bosch. La tension à la sortie du circuit d'évaluation 15 est appliquée à une bascule de Schmitt 16, dont la tension de commande dsentrée correspond à la position de changement de la tige de réglage et est par exemple de 9 volt. La bascule de
Schmitt 16 applique des tensions de changement ou de commutation à la vanne magnétique 9, 18-, 19.Si le circuit d'évaluation reçoit:, de lEindicateur. de parcours, le signal de changement lors du passage-de la tige de réglage par la position de changement dans le cas du reglage final ou respectivement du réglage,- la vannemagnétique 9, 18, 19 est mise en circuit de façon que le cylindre 7 soit alimenté en air sous pression par, la source d'air sous pression Il et la soupape d'étranglement réglable 10 pour déplacer le levier de manoeuvre 5 à la position à vide que l'on peut voir sur la figure 3.

Si le circuit d'évaluation 14, 15, 16 indique un signal de changement qui est produit en raison du passage de la tige de réglage encartant du nombre de tours inférieur à vide par la position de changement, la vanne magnétique est changée à la position visible sur la figure 42 dans laquelle le cylindre pneumatique 7 se trouve relié à l'atmosphère A la suite de cela, le ressort de traction 6 tire le levierde manoeuvre 5 contre la butée 4, où il se trouve à la position de charge préaéterminee,
Pour actionner le réglage décrit du nombre de tours, le commutateur 12 doit être actionné, de façon que le relais 17 puisse alimenterle circuit en courant provenant de la source de tension 20.

Si le moteur doit être rapidement fortement chargé alors que le levier de manoeuvre se trouve à la position à vide, des installations habituelles de commande ou de réglage sont prévues pour empêcher que le moteur ne cale. Par exemple, les utilisateurs principaux de la charge,-c'est-à-dire les pompes de travail, 'sont diminués jusqu'à ce que le moteur ait dépassé son moment maximum de la courbe du nombre de tours
De plusg une installation-non représentée. est prévue pour mettre le levier de manoeuvre à sa position d'arrêt.

Claims

R E V E N D I.C A T I 0 N 5

1.- Procédé pour régler le nombre de tours

d'un moteur Diesel dans une pelle excavatrice hydraulique

ou analogue, où avant ou lors de la reprise du fonctionnement en charge, le levier de manoeuvre du régulateur

du nombre de tours de la pompe à injection est mis à l'a position prédéterminée de charge et à la fin ou à

l'interruption du fonctionnement en charge, il est ramené --à sa position à vide, caractérisé en ce que le déplacement

de la tige de réglage est mesuré après suppression de la

charge principale et le levier de manoeuvre est mis à la position de fonctionnement à vide lorsque la tige de réglage a atteint une position de changement, sur le parcours de sa position de réglage correspondant àu nombre supérieur de tours à vide, qui se trouve au-dessus

de la position à vide de la tige de réglage dans le cas où le levier--de manoeuvre se trouve à sa position à vide, et en ce que lors du passage de la tige de réglage par la position de changement à la suite de-l'abaissement du nombre de tours lors de la reprise du fonctionnement en charge , le levier de manoeuvre est ramené à sa position de charge prédéterminée.

2.- Procédé pour- régler le nombre de tours d'un moteur Diesel dans une pelle excavatrice hydraulique ou

analogue où avant la reprise du fonctionnement en charge le levier de manoeuvre du régulateur du nombre de tours

de la-pompe àinjection est mis 'à laposition prédéterminée

de charge et à la fin ou à l'interruption-du fonctionnement

en charge il est ramené à sa position à vide, caractérisé

en ce que le nombre de tours du moteur Diesel est mesuré

et le levier de manoeuvre -est mis à la position à vide

lorsqu'après suppression de la charge principale un

nombre de tours a été mesuré qui est plus élevé, d'un

pourcentage prédéterminé, entre le nombre de toursen

charge et le nombre de tours à vide, et en ce qu'à l'abaissement du nombre de tours inférieur à vide d'un pourcentage prédéterminé lors de la reprise du fonctionnement en charge , le levier de manoeuvre est ramené à sa position prédéterminée de charge.

3.- Procédé selon lune quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le changement du levier de manoeuvre de la position de charge à la position à vide se produit avec un certain retard.

4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la-position de changement de la tige de réglage pour le changement du levier de manoeuvre d'un fonctionnement en charge à un fonctionnement à vide se trouve plus près de la position d'arrêt de la tige de réglage que la position de changement lors du passage du levier de manoeuvre de la position à vide à la charge.

5.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3 ou 4, caractérisé en ce que pour obtenir les positions de changement, un indicateur de parcours (13) est relié à la tige de réglage.

6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lsindicateur de parcours se compose dtune bague court-circuitée stationnaire et d'une bague court-circuitée mobile avec la tige de réglage, qui entourent les branches d'un noyau de fer stationnaire en forme de U , portant chacune une bobine de mesure et une bobine. de référence.

7.- Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le levier de- manoeuvre (5) est mobile entre sa position à vide et ses positions réglables en charge par une unité à fluide sous pression-cYlindre-piston (7) avantageusement pneumatique, qui est articulée d'une part à la tige de réglage et d'autre part au régulateur ou au moteur.

8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le levier de manoeuvre (5) est sollicité par un ressort (6) contre la force de l'unité (7) fluide sous-pression-piston- cylindre à sa position de charge.

9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que pour l'ajustement de la position de charge, une butée (4) est prévue qui est réglable par un câble de Bowden -(2).