FR2537652A1 - Regulating protection device for internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE PROTECTION PAR REGULATION POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
L'invention se rapporte au domaine du refroidissement d'un groupe moto-propulseur et vise en particulier un dispositif de protection par régulation pour un groupe moto-propulseur qui réduit la puissance de son moteur en réponse à des valeurs anormales de température apparaissant dans le circuit de refroidissement d'un tel groupe moto-propulseur.REGULATED PROTECTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
The invention relates to the field of cooling a powertrain and aims in particular a protection device by regulation for a powertrain which reduces the power of its engine in response to abnormal temperature values appearing in the cooling circuit of such a powertrain.
I1 est connu d'utiliser, par exemple dans le brevet FR 74.03054, des systèmes de protection qui stoppent des moteurs à combustion interne en réponse à dessaleurs anormales de pression ou de température existant dans les systèmes de lubrification ou de refroidissement de tels moteurs. Ces dispositifs d'arrêt du moteur coupent systématiquement l'alimentation en carburant chaque fois que la pression d'huile ou de fluide de refroidissement tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée ou bien chaque fois que la température du fluide de refroidissement dépasse une valeur déterminée. I1 is known to use, for example in patent FR 74.03054, protection systems which stop internal combustion engines in response to abnormal pressure or temperature desalterers existing in the lubrication or cooling systems of such engines. These engine shutdown devices systematically shut off the fuel supply each time the oil or coolant pressure drops below a predetermined value or whenever the coolant temperature exceeds a value determined.
Le circuit de refroidissement d'un groupe moto-propulseur, tel qu'il est généralement installé sur les véhicules, doit être suffisamment efficace lorsque sont réunies les conditions les plus sévères telles qu'une température ambiante de l'air maximale et une utilisation prolongée à puissance maximale. On est amené à surdimensionner fortement le système de refroidissement en agissant sur la capacité d'échange thermique du radiateur, la puissance du ventilateur et le débit du fluide de refroidissement. Or, un tel circuit ne sera utile que pour une part infime du temps d'utilisation d'une minorité de véhicules. The cooling circuit of a powerplant, as it is generally installed on vehicles, must be sufficiently efficient when the most severe conditions are met, such as maximum ambient air temperature and prolonged use. at maximum power. It is necessary to greatly oversize the cooling system by acting on the heat exchange capacity of the radiator, the power of the fan and the flow rate of the cooling fluid. However, such a circuit will only be useful for a tiny part of the time of use of a minority of vehicles.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités qui sont la coupure systèmatique du moteur et le surdimensionnement du système de refroidissement. The present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks which are the systematic shutdown of the engine and the oversizing of the cooling system.
A cet effet, elle propose de réduire la puissance du moteur pendant les périodes d'utilisation exceptionnelles où est atteinte la température critique du fluide de refroidissement d-e façon à ne pas dépasser la capacité d'évacuation du système de refroidissement. To this end, it proposes to reduce the power of the engine during periods of exceptional use when the critical temperature of the cooling fluid is reached so as not to exceed the discharge capacity of the cooling system.
L'objet de l'invention est donc un dispositif de protection par régulation pour un groupe moto-propulseur utilisé notamment à puissance maximale et à une température ambiante élevée, du type consistant à commander le flux de carburant en réponse aux conditions de température existant dans un système de refroidissement du moteur comportant un radiateur, un ventilateur et des conduites. The object of the invention is therefore a protection device by regulation for a powertrain used in particular at maximum power and at a high ambient temperature, of the type consisting in controlling the flow of fuel in response to the temperature conditions existing in an engine cooling system comprising a radiator, a fan and pipes.
Suivant une particularité de l'invention, ce dispositif de protection par régulation comprend des moyens sensibles à la température du fluide du circuit de refroidissement, constitués par une cellule thermostatique disposée sur la sortie d'eau du moteur, et des moyens pour limiter le débit de combustible, formés par une butée mobile de crémaillère d'une pompe d'injection, dont la position est liée directement.au débit maximal du combustible à son règlage nominal et par une liaison entre cette cellule et cette butée, constituée de telle sorte que la position de la butée varie en fonction de l'état de la cellule. According to a feature of the invention, this protection device by regulation comprises means sensitive to the temperature of the fluid in the cooling circuit, constituted by a thermostatic cell disposed on the engine water outlet, and means for limiting the flow rate. of fuel, formed by a movable rack stopper of an injection pump, the position of which is directly linked to the maximum fuel flow rate at its nominal setting and by a connection between this cell and this stopper, constituted so that the position of the stop varies according to the state of the cell.
Suivant une autre particularité de l'invention, la liaison entre la cellule thermostatique et la butée mobile de crémaillère est constituée par un calculateur qui enregistre l'état de cette cellule, représentatif de cette température et pilote la position de cette butée. According to another characteristic of the invention, the connection between the thermostatic cell and the movable rack stopper is constituted by a computer which records the state of this cell, representative of this temperature and controls the position of this stopper.
Suivant une autre particularité de l'invention, les moyens pour limiter le débit de combustible comprennent une électrovanne pilotée par un contacteur thermostatique, un vérin pneumatique actionné par de l'air comprimé et une butée de crémaillère d'une pompe d'injection susceptible d'être repoussée par ce vérin de sa position de débit nominal à une position de détarage maximal. According to another particular feature of the invention, the means for limiting the fuel flow rate comprise a solenoid valve controlled by a thermostatic contactor, a pneumatic cylinder actuated by compressed air and a rack stopper of an injection pump capable of '' be pushed by this cylinder from its nominal flow position to a maximum derating position.
Ces particularités caractérisent un dispositif de protection par régulation d'un groupe moto-propulseur qui permet d'éviter de manière simple et efficace le surdimensionnement du système de refroidissement pour une faible durée d'utilisation d'un véhicule au cours de laquelle la capacité d'évacuation de la chaleur de ce système risque d'être dépassée, d'une part, et de ne pas recourir obligatoirement à l'arrêt du moteur, d'autre part. These features characterize a protection device by regulating a powertrain which makes it possible to easily and effectively avoid oversizing the cooling system for a short period of use of a vehicle during which the capacity d heat removal from this system may be exceeded, on the one hand, and not necessarily have to stop the engine, on the other hand.
L'invention est décrite de façon plus détaillée ci-après à l'aide de deux modes de réalisation non limitatifs7.en se référant au dessin annexé dans lequel - la figure l représente schématiquement une implantation de ces
deux modes de réalisation, un dispositif de détarage progressif
et un dispositif de détarage Z'tout ou rien", sur un moteur à
combustion interne muni de son système de refroidissement, - la figure 2 représente une vue partielle plus détaillée de la
figure l montrant le montage de ces deux dispositifs de détarage
sur un moteur à combustion interne, et - la figure 3 représente un schéma de principe d'un dispositif de
détarage "tout ou rien".The invention is described in more detail below with the aid of two nonlimiting embodiments. With reference to the appended drawing in which - FIG. 1 schematically represents an installation of these
two embodiments, a progressive derating device
and a Z'tout ou rien de-rating device ", on a
internal combustion with its cooling system, - Figure 2 shows a more detailed partial view of the
figure l showing the mounting of these two derating devices
on an internal combustion engine, and - Figure 3 shows a block diagram of a device for
"all or nothing".
Sur la figure i, un moteur à combustion interne 2 est équipé de façon conventionnelle d'une pompe d'injection L et d'un système de refroidissement par eau essentiellement constitué par un radiateur 6, un ventilateur non représenté et des conduites 8 Conformément à l'invention, la protection par régulation du moteur 2 est assurée au moyen, soit d'un dispositif de détarage progressif iO, soit d'un dispositif de détarage t'tout ou rien" 12. In FIG. 1, an internal combustion engine 2 is conventionally equipped with an injection pump L and with a water cooling system essentially constituted by a radiator 6, a fan not shown and pipes 8 According to the invention, the protection by regulation of the motor 2 is ensured by means either of a progressive derating device iO, or of an all or nothing derating device "12.
Le premier dispositif 10 comporte une cellule thermostatique 13 disposée sur une sortie d'eau 14 du moteur 2, une butée mobile 16 de crémaillère de la pompe d'injection 4 et une timonerie i8 reliant cette cellule et cette butée. La butée mobile 16 est constituée par exemple par un levier de stop. The first device 10 comprises a thermostatic cell 13 disposed on a water outlet 14 of the engine 2, a movable stop 16 of the rack of the injection pump 4 and a wheelhouse i8 connecting this cell and this stop. The movable stop 16 is constituted for example by a stop lever.
La figure 2 montre les emplacements à une sortie d'eau de refroidissement 14 du moteur, du dispositif de détarage progressif 10 à cellule thermostatique 13 et du dispositif de détarage "tout ou rien" 12 à élément thermostatique,non représenté, qui-commande une arrivée d'air 20 d'une électrovanne, non représentée. FIG. 2 shows the locations at an outlet for cooling water 14 of the engine, of the progressive derating device 10 with thermostatic cell 13 and of the "all or nothing" derating device 12 with thermostatic element, not shown, which controls a air inlet 20 of a solenoid valve, not shown.
Pour ces deux dispositifs, le levier de stop 16 sert de butée mobile de crémaillère de la pompe d'injection 4. For these two devices, the stop lever 16 serves as a movable rack stop of the injection pump 4.
Le deuxième dispositif de détarage "tout ou rien" illustré à la figure 3 de façon schématique, comprend essentiellement un contacteur thermostatique 22 placé sur une sortie d'eau 24 d'un moteur à combustion interne 26, une électrovanne 28 disposée en amont d'un vérin pneumatique 30, sur une canalisation 32 d'air comprimé.Ce vérin pneumatique peut ainsi agir sur la crémaillère d'une pompe dlinjection 34 lorsque le système de refroidissement constitué par un' radiateur 36, un ventilateur 38 et des conduites non représentées, n'est plus en mesure d'assurer une évacuation convenable des calories accumulées dans le groupe moto-propulseur
Le fonctionnement de ces dispositifs de détarage progressif et "tout ou rien" est le suivant
Pour le premier mode de réalisation préféré de l'invention, et en fonctionnement normal du groupe moto-propulseur, le refroidissement de ce dernier est assuré par le radiateur 6 et le ventilateur associé dont la mise en marche est déclenchée par la température de l'eau de refroidissement.The second "all or nothing" derating device illustrated in FIG. 3 schematically, essentially comprises a thermostatic contactor 22 placed on a water outlet 24 of an internal combustion engine 26, a solenoid valve 28 disposed upstream of a pneumatic cylinder 30, on a compressed air pipe 32. This pneumatic cylinder can thus act on the rack of an injection pump 34 when the cooling system constituted by a radiator 36, a fan 38 and pipes not shown, is no longer able to ensure proper evacuation of the calories accumulated in the powertrain
The operation of these progressive and "all or nothing" descaling devices is as follows
For the first preferred embodiment of the invention, and in normal operation of the powertrain, the latter is cooled by the radiator 6 and the associated fan, the start of which is triggered by the temperature of the cooling water.
Pour une période d'utilisation exceptionnelle pendant laquelle la capacité d'évacuation du système de refroidissement risque d'être dépassée (utilisation prolongée à puissance maximale et température ambiante de l'air maximale), la cellule thermostatique 13 actionne, à partir d'un certain seuil de température déterminé, le levier de stop 16 par l'intermédiaire de la timonerie 18. For an exceptional period of use during which the evacuation capacity of the cooling system may be exceeded (prolonged use at maximum power and maximum ambient air temperature), the thermostatic cell 13 operates, from a certain temperature threshold determined, the stop lever 16 via the wheelhouse 18.
A partir de ce seuil, la position du levier de stop correspond à l'état de la cellule. Ainsi, quand la température du liquide de refroidissement dépasse ce seuil, le débit maximal du combustible qui était à sa valeur nominale en deçà de ce seuil, est réduit au fur et à mesure de l'augmentation de température. Cette réduction est limitée, soit par le déplacement maximal de l'élément mobile de la cellule thermostatique 13, auquel cas la réduction de débit peut aller jusqu'au stop, soit par le déplacement maximal de la butée de crémaillère 16, auquel cas la température du liquide de refroidissement peut continuer de s'élever quand le détarage maximal prévu est atteint. From this threshold, the position of the stop lever corresponds to the state of the cell. Thus, when the temperature of the coolant exceeds this threshold, the maximum flow rate of the fuel which was at its nominal value below this threshold, is reduced as the temperature increases. This reduction is limited either by the maximum displacement of the movable element of the thermostatic cell 13, in which case the reduction in flow can go as far as the stop, or by the maximum displacement of the rack stop 16, in which case the temperature coolant may continue to rise when the maximum expected derating is reached.
La puissance du moteur 2 peut ainsi être ajustée à tout instant et de façon progressive, à une valeur déterminée pour être compatible avec la capacité d'évacuation de chaleur du système de refroidissement. The power of the motor 2 can thus be adjusted at any time and gradually, to a determined value to be compatible with the heat removal capacity of the cooling system.
Une sécurité non représentée, est prévue pour que le détarage du moteur 6 ne puisse intervenir que si le ventilateur fonctionne déjà, de manière à exploiter au mieux les possibilités du système de refroidissement. A safety device, not shown, is provided so that the derating of the motor 6 can only take place if the fan is already operating, so as to make the best use of the possibilities of the cooling system.
Suivant une première variante de l'invention, ltétat de la cellule thermostatique, qui est représentatif de la température du liquide de refroidissement, est transmis à un calculateur qui va traiter cette information ainsi que d'autres informations telles que la position de la pédale d'accélération, et commander la position de la crémaillère en conséquence. According to a first variant of the invention, the state of the thermostatic cell, which is representative of the temperature of the coolant, is transmitted to a computer which will process this information as well as other information such as the position of the pedal d acceleration, and control the position of the rack accordingly.
Suivant une deuxième variante de l'invention constituant le deuxième mode de réalisation schématisé à la figure 3, la réduction de débit de combustible est réalisée par le passage sans transition à une valeur réduite du débit maximal correspondant à la température critique de sortie d'eau du moteur 26. According to a second variant of the invention constituting the second embodiment shown diagrammatically in FIG. 3, the reduction in fuel flow rate is achieved by the transition without transition to a reduced value of the maximum flow rate corresponding to the critical water outlet temperature motor 26.
A partir d'un seuil de température déterminé, le contacteur thermostatique 22 actionne le vérin pneumatique 30 par l'intermédiaire de l'électrovanne 28. Ce vérin 30 déplace alors sans transition la butée de crémaillère de la pompe d'injection 34 de sa position de débit nominal à une position de détarage maximal. From a determined temperature threshold, the thermostatic contactor 22 actuates the pneumatic cylinder 30 by means of the solenoid valve 28. This cylinder 30 then moves without transition the rack stop of the injection pump 34 from its position nominal flow rate at a maximum derating position.
Claims (2)
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|---|---|---|---|
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ID=9280018
Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1982-12-13 FR FR8220835A patent/FR2537652B1/en not_active Expired
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| FR2537652B1 (en) | 1987-02-13 |
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