LU81854A1 - Systeme de frein moteur - Google Patents

Description

L-2452

-----------A 4 O g— / GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG

Brevet N° V .! V 3 « du .95 1979...................... Monsieur le Ministre de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes

Titre délivré : ........................................ i» , ,

Service de la Propriété Industrielle

"" " LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention I. Requête ..fke-..J.ac.Qb.s.....Manufac.tur.ing..Coii^aiiÿ:.f......Bloomf.i.e.ld./....CoKité-...cle...................................ai

Hartford/CT 06002,EUA,représentée par Jean Waxweiler.

^ 21-25 Allée Seheffer,Luxembourg 4 „ „ cinq novembre mil neuf cent soixante dix-neuf 25.00^5........ ce ................................................................................................ (3) à................................heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : — <41 .......................................'Système "âë" "frein “moteur.

déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeurs) est (sont) : .......................................................................................................:....................................................................................................................................................................— (5) ......Denni s..,...Rpfeè.r.fc.....C.us.t..e.r..,......2.4.Q.....Ro..Ute.....219...,......Wast....Granby.,.....CT.....0609.Q....................

2. la délégation de pouvoir, datée de .....9.!?..... le ..........i.R....Octobre 1.979 3. la description en langue...................ËÇ.99.S9A.?®.........................de l’invention en deux exemplaires ; 4. ______________2___________ planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le cinq novembre mil neuf cent soixante.....dix-neuf.........................................................................

revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6)................................brevet....................................déposée(s) en (7)....................E.-U.-A,.........................................................................................

le six novembre mil neuf cent soixante dix-huit sous.....l.e.___________________________(8, iio. 958.119 au nom de Dennis Robert Custer.............................................................................................................................................................Oi élit domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg .......................................

/* Jean Waxfoeiler,21-25 Allée Scheffer/Luxembourg (1oi sollicite la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à ................J.........................mois.

Le..........mandataire.............................

II, Procès-verbal de Dépôt

La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en date du : 05.11.1979 -

Pr. le Ministre à 15 OQ heures f £ ; f*:'· '2' V \ de l’Économie Nationakoet^des Classes Moyennes, t/.r ............... [i [f: Y, Φ " f j: y- REVENDICATION DE PRIORITÉ Dépôt do la demande do brevet en e.u.a.

du 6 novembre 1978 Sôws I« numéro 958.119

MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE DE BREVET D'INVENTION AU GRAND-DUCHE DE LUXEMBOURG

pqr* THE JACOBS MANUFACTURING COMPANY

SYSTEME DE FREIN MOTEUR.

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.SYSTEME DE FREIN MOTEUR

L'invention concerne, d'une manière générale, un système de frein moteur du type à détente d'air comprimé. Elle a, plus particulièrement, trait à un système de freinage dans lequel les soupapes d’échappement se trouvent ouvertes 5 à proximité de la partie supérieure du trajet de compression, _ de sorte que l'énergie absorbée par le moteur au cours de la i course de compression ne retourne pas à ce moteur au cours de la course de détente. Plus précisément, l’invention a trait à Un mécanisme de temporisation pour un système de 10 frein moteur du type évoqué.

On sait, depuis de nombreuses années, que les mécanismes de freinage classiques du type à disque ou tambour, montés sur les véhicules commerciaux et agissant sur les roues de ces véhicules, bien que pouvant absorber une grande 15 quantité d'énergie sur un temps court, sont incapables d'absorber des quantités d'énergie plus faibles sur des temps plus longs, comme cela est nécessaire par exemple lorsque le véhicule descend une pente de grande longueur. Dans ce cas, le matériau de friction utilisé pour freiner est surchauffé 2G (ce qui se traduit par une réduction de l’efficacité des freins] et peut même être détruit, entraînant la déformation des parties métalliques. Ce problème a généralement été résolu, soit en utilisant un rapport d'engrenage plus faible, de sorte que le moteur peut agir plus efficacement comme 25 frein en raison de son freinage propre, ou en ayant recours * à un quelconque système auxiliaire de freinage. Un certain nombre de systèmes auxiliaires de freinage, connus sous le nom de ralentisseurs moteur, ont été étudiés pratiquement, et, parmi eux, les ra1 entis s eurs hydrocinétiques, les freins 30 à air comprimé, les freins électriques, les freins moteur.

Dans chacun de ces systèmes, une partie de l’énergie cinétique du véhicule est transformée en chaleur par compression de gaz, par frottement visqueux, ou par résistance électrique, et est ensuite évacuée dans l’atmosphère, soit directement, 35 soit par l’intermédiaire du système d'échappement ou de refroidissement. La caractéristique commune à ces systèmes au- 2 xiliaires de freinage est leur possibilité d'absorber une certaine quantité d'énergie de manière continue, ou, pour le moins, sur une période de temps non définie. Chacun des ra1 entisseurs qui vient d'être évoqué est décrit de façon 5 détaillée dans "Retarders for Commercial Vehicles" publié en 1975 par "Mechanical Engineering Publications Limited”, Londres, Grande-Bretagne.

4 Les ralentisseurs hydrocinétiques et électriques . sont généralement lourds et encombrants, car ils exigent 10 dynamo ou turbine, ce qui n’est pas souhaitable ni du point de vue du coût initial, ni du point de vue du coût de fonctionnement. Les freins à air comprimé sont généralement de structure simple et compacte, mais ils accroissent nécessairement la pression dans le collecteur d’échappement et 15 peuvent provoquer un "flottement" des soupapes d’échappement du moteur, ce qui n'est généralement pas souhaitable.

On sait depuis longtemps qu'en cours de fonctionnement normal d'un moteur à combustion interne, du type Otto ou Diesel par exemple, une partie considérable du travail se 20 fait pendant la course de compression, à l'introduction de l'air ou du mélange air/carburant dans les cylindres. Pendant la course de détente ou course motrice, la puissance de compression est récupérée, de sorte que, si l'on néglige les pertes par frottement, la puissance effective résultant de 25 la compression et de la détente est égale à zéro, et l'énergie effective en sortie est celle résultant de la combustion du mélange air/carburant. Lorsque le papillon de commande est ’ fermé ou lorsque l’arrivée de carburant est interrompue, le moteur fonctionne naturellement comme un frein dans la mesure 30 où s'exerce le frottement inhérent au mécanisme du moteur.

Un grand' nombre de tentatives ont été faites pour accroître la puissance de freinage d’un moteur, en transformant le moteur en compresseur d’air et en déchargeant l’air comprimé par l’intermédiaire du système d’échappement. Le 4 35 brevet US 3.220.392 donne la description d’un procédé simple et pratique permettant d’atteindre cet objectif. Selon ce « brevet, on prévoit des moyens d ’ ac tio nn em en t d’une soupape d’échappement auxiliaire, synchronisés avec le mouvement du 3 vilebrequin du moteur, qui ouvrent la soupape d’échappement presque à la fin de la course de compression sans interférer avec les dispositifs à came actionnant normalement cette soupape d'échappement, que des moyens de commande appropriés 5 pour commander ces moyens d'actionnement de la soupape d'échappement auxiliaire. Bien que les moyens de freinage moteur décrits dans ce brevet soient capables de produire une énergie de ralentissement qui approche l'énergie d'entraînement •v du moteur dans des conditions de fonctionnement normales, les 10 essais effectués à l'aide de ce mécanisme ont démontré que l'énergie de ralentissement peut être affectée de manière significative par la temporisation à l’ouverture de la soupape d'échappement du moteur.

Si la soupape d'échappement est ouverte trop tard, 15 une partie importante de l'énergie de ralentissement peut être perdue en raison de la détente de l'air comprimé au début de la course de détente. Par ailleurs, si la soupape d'échappement est ouverte trop tôt, la compression peut être insuffisante, ce qui se traduit pareillement par une 20 énergie de ralentissement moindre que celle qui peut être obtenu e.

La temporisation à l'ouverture de la soupape d’échappement est affectée dans une mesure importante par. les conditions de température du moteur qui varient aussi bien en 25 fonction des conditions de température ambiante qu’avec les conditions de fonctionnement. On remarquera, par exemple, que la longueur de la soupape d'échappement du moteur aug-* mentera avec la température, réduisant par là les jeux dans le mécanisme de commande de soupape. Il est connu de prévoir 30 des organes ajustables dans le mécanisme de commande de soupape, grâce auxquels le jeu peut être défini (voir, par exemple, le brevet américain précité, figure 2, organe 3013 ; le jeu déterminé par la vis de réglage du bras d.e culbuteur (ou par un organe équivalent] doit alors être assez grand * 35 lorsque le moteur est froid pour qu'il en subsiste au moins une partie lorsque le moteur est chaud. Si le jeu n'est pas correct lorsque le moteur est chaud, la soupape d'échappement peut être maintenue en position d'ouverture partielle. Dans 4 ces conditions, le fonctionnement du moteur peut être influencé défavorablement et les soupapes d'échappement peuvent être grillées. Pour éviter de tels effets, il est courant de prévoir, dans les mécanismes de commande, pour les soupapes 5 d'échappement (et d'admission) d'un moteur a combustion interne, un jeu de l’ordre de 46/100 de mm pour compenser, dans le mécanisme, les variations dimensionnelles résultant - des variations de température. Lorsqu'on utilise le mécanisme » de commande de la soupape d’échappement comme une partie d’un 10 mécanisme de frein moteur, il est très avantageux de réduire le jeu dans le mécanisme de commande de soupape afin de permettre un contrôle précis de la temporisation de soupape· et, par là, afin d’optimiser l’énergie de ralentissement du moteur.

15 Le système de frein moteur conforme à l’invention est donc du type à détente d’air comprimé, comprenant, d’une part, un moteur à combustion interne pourvu d'une soupape d’échappement, et, d’autre part, un organe réglable apte à coopérer avec un premier piston pour placer ce dernier en position 20 d’ouverture de la soupape d’échappement au terme d'un temps choisi et prédéterminé après application d’une pression hydraulique sur ce premier piston. Ce système se caractérise en ce qu'il comporte, d’une part, un second piston monté de manière à effectuer un mouvement de va-et-vient à l'intérieur 25 de l'organe,, qui est creux, entre une position de retrait et une position d’extension, ce second piston étant rappelé dans sa position de retrait, à l'encontre de la force exercée par un ressort, par le premier piston lorsqu'aucune pression hydraulique n’est appliquée à ce dernier, et, d'autre part, une 30 soupape de retenue coopérant fonctionnellement avec le second piston pour le maintenir en position d'extension et interdire le retour du premier piston dans sa position de coopération avec l'organe creux lorsque la pression hydraulique est appliquée à ce premier piston.

35 Dans le système de freinage conforme à l’invention, le jeu entre le premier piston et la queue de soupape est réduit à une valeur qui conduit à des performances maximum chaque fois que le frein moteur est en fonctionnement. En 5 réduisant de telle sorte le jeu, la soupape d’échappement est ouverte plus tôt et le temps d'ouverture de cette soupape coïncide avec plus de précision avec la commande du piston principal de frein moteur, de sorte qu’est rendue maximum 5 l’énergie de ralentissement créée par le moteur.

Un avantage supplémentaire procuré par l’invention est que la charge maximum de la tige de poussée peut être réduite. La charge de la tige de poussée est due à la force . requise pour ouvrir la soupape d'échappement à l'encontre de 10 la pression de l’air comprimé pendant le cycle de compression et à la force requise pour commander l'injecteur de carburant .-Lorsqu'οn réduit effectivement le jeu comme décrit ci-dessus, le temps d'ouverture de la soupape d’échappement est avancé, ce qui accroît l’intervalle de temps entre l'ap-15 parition de la charge due à la commande de freinage et celle de la charge due à la commande d'injecteur, et réduit donc les effets combinés des deux phénomènes. De plus, en avançant le temps d'ouverture de la soupape d’échappement, la pression de pointe dans le cylindre du moteur peut être ré-20 duite, ce qui réduit encore la charge de la tige de poussée.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation donné à titre d'exemple purement illustratif, mais nullement limitatif.

Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur 25 lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d’un système de frein moteur, avec mécanisme d’avance de temporisation * conforme a l’invention, - la figure 2 est une vue en coupe agrandie d’une 30 partie du mécanisme de frein moteur de la figure 1 et montrant les détails du mécanisme de temporisation, - la figure 3 est une vue de dessous selon la ligne 3-3 de la figure 2, et - la figure 4 est un graphique mettant en évidence 35 le développement d’une énergie de ralentissement pour deux moteurs comportant le mécanisme d’avance de temporisation conforme à l'invention et les deux mêmes moteurs sans ce mécanisme.

6 A la figure 1, la référence numérique 10 désigne diverses parties du carter du système de frein moteur, le réservoir d'huile du moteur 12 étant représenté schématiquement. L'huile 14 que contient le réservoir 12 peut être soutirée à 5 travers le conduit 16 par une pompe 18, puis envoyée dans une soupape à solénoïde 20 par l'intermédiaire du conduit 22. La soupape à solénoïde 20 comporte un corps de soupape 24 fixé 4 au carter 10 et pourvu d'un orifice d'entrée 26, d’un orifice de sortie 2Ö et d’un orifice de décharge 30. L’orifice d'en-10 trée 26 et l’orifice de décharge 30 débouchent dans la cavité de soupape 32, aux extrémités supérieure et inférieure de cette cavité respectivement, l'orifice de sortie 28 débouchant dans la partie centrale élargie de la cavité 32. Une queue de soupape 34 est montée de manière à effectuer un mou- . 15 vement de va-et-vient dans le corps de soupape 24 et porte un siège cylindrique 36 destiné à venir en appui contre les épau-lements définis dans la cavité par la partie centrale élargie. Un ressort 38 rappelle normalement la queue de soupape pour éviter la circulation de l'huile de l’orifice d’entrée 26 a 20 l'orifice de sortie 28 de la soupape à solénoïde.

Un solénoïde 40 entoure l'extrémité supérieure de la queue de soupape 34, sa fonction étant d'ouvrir la soupape 20 à l’encontre de la force exercée par le ressort 38 lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. Le circuit électrique 25 dans lequel est inclus le solénoïde comporte en série un contact de pompe à carburant 42, un contact d’embrayage 44, le contact du tableau de bord 46, un fusible 48 et la batterie » 50 du véhicule. Le rôle de chacun des contacts 42, 44 et 46 sera mis en évidence dans l'explication qui sera donnée du 30 fonctionnement du système de frein moteur.

L’orifice de décharge 30 communique avec le réservoir 12 par l’intermédiaire d'un conduit 52, alors que l'orifice de sortie 28 communique avec une soupape de commande 54 par , l'intermédiaire d'un conduit 56. La soupape de commande 54 se 35 compose essentiellement d'un piston effectuant un mouvement . de va-et-vient dans le cylindre de soupape 58 formé dans le carter 10. La soupape de commande comporte un orifice d'entrée 60 qui communique avec un orifice de sortie 62. L'orifice 7 d’entrée BQ de la soupape de commande est normalement fermé par une soupape de retenue à bille 64 rappelée par un ressort de soupape 6B.

Lorsque la soupape à solénoïde 20 est dans la posi-5 tion d'ouverture représentée a la figure 1, l'huile 14 en provenance du réservoir 12 circule dans cette soupape, empruntant le conduit de sortie 56 et parvenant à l’orifice d'entrée 60 de la soupape de commande 54. L'huile soulève , alors la soupape, de commande 54 à l'encontre de la force exer- 10 cée par le ressort 68 de cette soupape de commande, jusqu’à ce que l'orifice de sortie annulaire 62 soit de niveau avec l'orifi.ce de sortie 70 du cylindre de la soupape de commande. Sous la pression de l'huile, la soupape de retenue 64 passe ensuite en position d'ouverture, permettant à l’huile de 15 traverser la soupape de commande 54 et de circuler dans le conduit 72 monté entre l'orifice de sortie 70 de la soupape de commande et l'orifice d'entrée 74 du cylindre asservi 76.

Le. cylindre asservi 76 est formé dans le carter 10 de manière à être aligné avec une soupape d'échappement 78 20 qui est rappelée en position de fermeture par un ressort 80.

Un piston asservi 82 effectue un mouvement de va-et-vient à l'intérieur du cylindre 76. Une extrémité du piston asservi 82 est destinée à venir en contact avec la tête de la soupape d’échappement 84, l'autre extrémité de ce piston 25 venant en contact avec un mécanisme de temporisation ajustable 86 qui est vissé dans le carter 10 en alignement avec le piston 82 et bloqué par un écrou 88. Un ressort de rappel ‘ du piston asservi 77 est placé à l’intérieur de ce piston de sorte que ce dernier est repoussé vers le haut par une extré-30 mité du ressort contre le mécanisme de temporisation 86.

L’extrémité opposée du ressort 77 est supportée par un organe de retenue 79 monté dans le carter. Le cylindre asservi 76 comporte un orifice de sortie 90 qui communique avec l’orifice d'entrée 92 d'un cylindre principal 94 formé dans le 35 carter 10, par l'intermédiaire d'un conduit 96. Un piston principal 98 effectue un mouvement de va-et-vient dans le cylindre principal 94, son extrémité extérieure étant destinée à venir en contact avec la vis de réglage 100 du bras 8 de culbuteur de soupape d'admission 102 ou injecteur de carburant, ce bras étant commandé par la tige de poussée 104.

Le piston principal 9Θ est maintenu dans un alésage du carter par un petit ressort à lame 106.

5 On remarquera qu’il y a normalement un piston asser vi B2 associé à chaque soupape d'échappement, de sorte qu’un moteur à six cylindres aura six pistons asservis et qu'un moteur à quatre cylindres aura quatre pistons asservis. De plus, chaque piston asservi est accouplé à un piston princi-10 pal associé à un bras de culbuteur et une tige de poussée. Bien entendu, le piston principal et le piston asservi correspondant peuvent être associés à différents cylindres de moteur. On trouvera dans le tableau 1 ci-dessous un exemple d’association pour un m.oteur à six cylindres : 15 TABLEAU 1

Emplacement du piston principal.Emplacement du piston asservi Tige de poussée N° 1 Soupape d’échappement N° 3

Tige de poussée N° 5 Soupape d'échappement N° 6

Tige de poussée N° 3 Soupape d’échappement N° 2 20 Tige de poussée N° 6 Soupape d’échappement N° 4

Tige de poussée N° 2 Soupape d’échappement N° 1

Tige de poussée N° 4 Soupape d’échappement N° 5

On notera que, lorsque la soupape à solénoïde 20 est en position d’ouverture, l’huile 14 circule dans cette sou-25 pape, dans la soupape de commande 54, dans les conduits 72 et 96, et dans les cylindres asservi 76 et principal 94. La commande subséquente de la tige de poussée 104 déplacera le piston principal 98 vers le haut, dans le cylindre principal 94, entraînant une augmentation rapide de la pression de 30 l'huile. La pression hydraulique dans le cylindre asservi 76 repoussera le piston asservi 82 vers le bas, de manière à ouvrir la soupape d'échappement 78.

On notera par ailleurs que, si le piston asservi B2 n'est pas en appui contre la tête de la soupape d'échappe-35 ment 84 lorsque le piston principal 98 commence à se déplacer, l'ouverture de la soupape d'échappement sera retardée du temps nécessaire pour rattraper le jeu dans le système.

Il est toutefois nécessaire de rattraper, dans le mécanisme.

9 les variations dimensionnelles, telles que les variations en dimensions de la queue de soupape d'échappement, dues aux variations de température. Dans le dispositif antérieur, le jeu était contrôlé par une vis de réglage située dans la pa-5 sition du mécanisme de temporisation 86 et réglée pour un jeu de, par exemple, 46/100 de mm lorsque le moteur est froid. Conformément à l’invention, on monte un mécanisme de . temporisation 86 qui maintient en fait un jeu nul dans le mécanisme de commande de la soupape d’échappement, de sorte 10 que le mouvement de cette soupape d'échappement commencera aussitôt que commencera le mouvement du piston principal chaque fois que le mécanisme de freinage est en fonction.

En se reportant maintenant aux figures 2 et 3, le mécanisme de temporisation 86 comporte un organe réglable 15 108 dont la surface cylindrique extérieure est filetée et qui est vissé dans le carter 10 en alignement avec le cylindre asservi 76. L’organe 1Q8 peut comporter une fente 110 ou tout autre évidement de forme appropriée pour permettre son réglage ; il est bloqué dans la position souhaitée par un 20 écrou de blocage 88. Bien que le mécanisme de temporisation puisse être placé ailleurs, par exemple entre le piston asservi 82 et la tête 84 de la soupape d’échappement, ou encore dans ce piston 82, il est cependant préférable, pour pouvoir le régler, qu'une de ses extrémités soit située hors du méca-25 nisme de soupape d’échappement.

Trois alésages coaxiaux 112, 114 et 116 sont formés l'un à la suite de l'autre dans l'organe 1G8, sur une partie de la longueur de cet organe, à partir de son extrémité opposée a la fente 110. Le premier alésage 112 est le plus 30 large j il se prolonge sur environ la moitié de la longueur de l'organe 1G8 et est destiné à recevoir un piston de temporisation 118. L’alésage intermédiaire 114 se prolonge sur environ la moitié de la longueur restante de l'organe 108 et contient un ressort de compression 120. Le troisième et 35 plus petit alésage 116 a une faible hauteur et constitue un siège pour le ressort de soupape de retenue 122. On notera qu'il est possible de prévoir, au lieu des trois alésages représentés, un seul alésage ayant le diamètre de l’alésage 10 112 et une longueur égale à celle des trois alésages réunis.

Le piston de temporisation 118 comporte un alésage axial 124 qui le traverse de part en part. A l'extrémité intérieure, ou l’extrémité supérieure du piston, est formé un 5 suralésage 126 afin de constituer un siège 128 pour une soupape de retenue à bille 130. Cette dernière soupape est normalement repoussée contre le siège 128 par le ressort de . compression 122. Un alésage transversal 132 est formé dia-• métralement dans le piston 118. Un alésage transversal 134 10 est également formé dans l’organe 108 et une goupille 136 est emmanchée à force dans cet alésage. L'alésage 132 est substantiellement plus large que la goupille 136, de sorte que le piston 118 peut se déplacer axialement par rapport à l’organe 108 dans une gamme limitée de valeurs de déplace-15 ment. Dans l'exemple illustré, la distance sur laquelle peut se déplacer le piston 118 est de, par exemple, 46/100 à 71/100, entre une première position où ce piston se trouve légèrement à l'intérieur de l'organe 108 et une seconde position où ce piston se trouve légèrement au-delà de l’extrémité 20 de l’organe 108.

On notera que le ressort de compression 120 repousse normalement le piston 118 dans sa position d’extension, tandis que le ressort de compression 122, de plus faible force, repousse la soupape de retenue à boulet en position de ferme-2 5 tu r b .

Il est commode d’utiliser une soupape de retenue à bille 130 et un ressort de compression 122, mais on peut, bien entendu, envisager l'emploi d’autres moyens constituant une soupape de retenue. On peut monter, par exemple, une 30 soupape a charnière, soit sur le piston 118, soit dans un conduit distinct raccordant le cylindre asservi 76 à la zone des alésages 112, 114, 116 au-dessus de ce piston 118, On peut utiliser de même d'autres moyens que la goupille 136 et l’alésage 132 pour limiter le mouvement axial du piston 118 35 à l'intérieur de l'organe ajustable 108 ; ces moyens peuvent se présenter sous la forme d'un diamètre réduit à l’extrémité inférieure du piston 118 et d’une collerette intérieure correspondante formée à l'extrémité inférieure de l’organe ajus- 1 1 table 100.

On décrira maintenant le fonctionnement du mécanisme. L'organe ajustable 108 est d'abord réglé, comme dans le dispositif antérieur, pour définir le jeu souhaité, de par exem-5 pie 46/100 de mm, entre le piston asservi 82 et la tête 84 de la soupape d’échappement, pour assurer que, dans toutes les conditions de fonctionnement, il y ait un jeu suffisant pour „ éviter une ouverture partielle accidentelle ou un soulèvement de la soupape d'échappement 78. Dans ces conditions, le pis-10 ton 118 du mécanisme de temporisation conforme à l'invention ne dépasse pas de l’organe 100 qui est en contact direct avec la-partie supérieure du piston 02.

Lorsqu'on souhaite commander le frein moteur, on com-' mande le fonctionnement de la soupape à solénoïde 20 et de 15 la soupape de commande 54. Par suite, l’huile 14 circule dans les conduits 72 et 96, dans le cylindre asservi 76 et le cylindre principal 94. Lorsque le piston principal 90 commence à se déplacer, il y a accroissement immédiat de pression dans le circuit hydraulique qui est alors complètement 20 rempli d’huile. De ce fait, le mouvement du piston principal 98 entraîne immédiatement le mouvement du piston asservi 82 et, comme dans le dispositif antérieur, après rattrapage du jeu dans le mécanisme, il y a ouverture de la soupape d’échappement associée au piston asservi.

25 Conformément à l’invention, lorsque le piston asser vi 82 s'éloigne de l'organe 108 du mécanisme de temporisation, le piston 118 de ce mécanisme se détend sur une distance prédéterminée définie par la position de la goupille 136, sous l'influence du ressort de compression 120. Ce dé-30 placement crée une différence de pression suffisante pour écarter la soupape de retenue 130 de son siège, de sorte que l'huile est admise dans la zone des alésages 112, 114, 116. Lorsque le piston asservi 82 revient dans sa position initiale sous l'influence du ressort 77, il bute contre le 35 piston 118 du mécanisme de temporisation j mais l’huile qui a pénétré dans ce mécanisme et y est emprisonnée, et qui est pratiquement incompressible, s’oppose à la force transmise au piston 82 par son ressort de rappel 77. Donc, le 12 piston asservi 82 prend une nouvelle position initiale pour tous les cycles de fonctionnement qui suivent, cette position étant définie par la course prédéterminée du piston 118 du mécanisme de temporisation et ne pouvant varier qu’en 5 fonction du mouvement de ce piston dû aux fuites se produisant à son niveau et au jeu d'alésage entre cycles. Les fuites sont compensées au cours de chaque cycle par circulation dans la soupape 130.

Lorsque la soupape à solénoïde 20 et la soupape de 10 commande 54 sont mises hors circuit, le circuit hydraulique est purgé. Le mouvement cyclique du piston asservi 82 s’arrêtant et.ce piston venant en appui sur le piston 118 du mécanisme de temporisation, les fuites au niveau de ce dernier piston, dues au jeu d'alésage, permettent un retrait total 15 du piston considéré et le retour du piston asservi dans sa position d’origine, c’est-à-dire contre l’organe de réglage 108 .

On a illustré à la figure 4 l’effet résultant de l’élimination du jeu dans le mécanisme de commande de soupape.

20 On a représenté en fait des courbes mettant en évidence la relation entre l’énergie absorbée ou de freinage [exprimée en chevaux et portée en ordonnée) et la vitesse du moteur (exprimée en tous/minute et portée en abscisse), pour un moteur six cylindres et un moteur quatre cylindres avec 25 (points des courbes repérés par le symbole o) ou sans (points des courbes repérés par le symbole x) le mécanisme de temporisation conforme à l’invention. La courbe 138 il-* lustre l’énergie de freinage obtenue pour un moteur Diesel à six cylindres avec frein moteur Jacobs (voir par exemple 30 le brevet US 3.220.332) et jeu réglé à 46/100 de mm, dans le dispositif antérieur. La courbe 140 illustre l’énergie de freinage obtenue pour le même moteur, mais avec la vis de réglage de jeu remplacée par le mécanisme de temporisation conforme à l’invention. La courbe 142 illustre l’éner-35 gie de freinage obtenue pour un moteur Diesel quatre cylindres avec frein moteur Jacobs, sans le dispositif conforme ' à l’invention, et la courbe 144 illustre les résultats ob tenus da.ns les mêmes conditions- en remplaçant la vis de ré- 13 glage classique par le mécanisme conforme à l'invention. On observera qu'aux vitesses de fonctionnement normales du moteur, de l'ordre de 2000 tours par minute, on obtient un accroissement substantiel de l’énergie de ralentissement 5 avec le dispositif conforme à l'invention.

Comme représenté schématiquement à la figure 1, le frein moteur conforme à l’invention est commandé par une soupape à solénoïde câblée en série avec trois contacts : un contact 42 de pompe de carburant, un contact d'embrayage 10 44 et un contact de tableau de bord 4B. On notera que le frein ne peut pas être commandé si l’un de ces contacts est en position d'ouverture. Le contact 42 rend le système de freinage inactif si le moteur est alimenté, c'est-à-dire si le papillon est ouvert. Le contact d'embrayage 44 s ’ ou -15 vre lorsque l’embrayage est désengagé pour éviter que le moteur cale. Le contact de tableau de bord 46 est à commande manuelle et permet au conducteur de mettre le système de freinage hors service s’il le souhaite. Le contact 46 peut être du type à positions multiples permettant de mettre hors 20 service une partie du système, de sorte que le conducteur puisse choisir entre une énergie de freinage totale et une énergie de freinage partielle, selon les coriditions de fonctionnement qu'il rencontre.

Outre l'avantage principal du mécanisme de tempori-25 sa tion conforme à l'invention qui est d'accroître fortement l’énergie de freinage du moteur comme cela est mis en évidence à la figure 4, ce mécanisme peut être adapté sur des moteurs pourvus de dispositifs de frein moteur du type évoqué, sans modification de ces moteurs. Un autre avantage de 30 ce mécanisme est qu'il réduit la charge de la tige de poussée lorsqu'il est utilisé sur un moteur pourvu d'injecteurs mécaniques de carburant commandés par tiges de poussée. Cet avant i' tage est dû à l'accroissement de l'intervalle de temps entre l'ouverture de la soupape d'échappement et la commande de 35 l'injecteur de carburant. Pour des moteurs du type ayant donné lieu aux résultats illustrés à la figure 4, la charge de la tige de poussée est réduite d'environ 22 Kg pour une réduction du jeu d'environ 25/1000 de mm.

Claims (4)

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1. Système de frein moteur du type à détente d'air comprimé, comprenant un moteur à combustion interne pourvu d’une soupape d’échappement, et un organe réglable apte à 5. coopérer avec un premier piston pour placer ce dernier en position d'ouverture de la soupape d'échappement au terme d'un temps choisi et prédéterminé après application d'une „ pression hydraulique sur ce premier piston, caractérisé en ce qu’il comporte un second piston susceptible d'effectuer 10 un mouvement de va-et-vient à l’intérieur de l'organe précité qui est creux, entre une position de retrait et une position d'extension, ce second piston étant rappelé en position de retrait, à l'encontre de la force exercée par un ressort, par le premier piston lorsqu’aucune pression hy-15 draulique n’est appliquée à ce dernier, une soupape de retenue étant associée fonctionnellement avec le second piston pour le maintenir en position d'extension et interdire le retour du premier piston dans sa position d'engagement avec l'organe creux lorsque la pression hydraulique est appliquée à ce pre-20 mier piston.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de· blocage sont associés à l’organe creux.

3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la soupape de retenue est constituée par une sou - Z5 pape de retenue à bille, le second piston comportant un alésage axial et un siège de soupape formé, pour la soupape de retenue, à une extrémité de cet alésage, et un ressort rappelant la soupape de retenue contre ce siège de soupape.

4. Système selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce qu'un jeu prédéterminé ' est formé entre le second piston et les parois adjacentes de l'organe creux . r