<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux dispositifs de réglage de moteurs à com - bustion interne ou à explosion de machines volantes.
La présente invention se rapporte aux moteurs à combustion interne, en particulier aux moteurs à explosion, de machines volantes, et concerne les organes de commande, qui doivent être réglés selon les variations de pression atmosphérique sous laquelle le moteur fonctionne.
Il est courant dans les moteurs à explosion destinés à fonctionner aux hautes altitudes, tels ceux de machines volan - tes, de compenser la diminution en poids de charge du cylindre due à la raréfaction de l'atmosphère en produisant une plus forte compression du mélange explosif que ne le permet la li - mite de sécurité au sol, limite qui supprime le risque de dé - tonations avec leurs résultats qui peuvent être désastreux pour le moteur.
Ce risque, comme on le sait, peut être contrôlé et éliminé en manoeuvrant convenablement le papillon d'admission, mais il reste toujours la possibilité que le pilote, par quelqu'erreur
<Desc/Clms Page number 2>
de jugement, laisse l'admission trop ouverte.
Différents dispositifs ont été proposés pour éliminer ce risque. Il été proposé de superposer à la commande manuelle du papillon d'étranglement, une commande automatique commandée par un dispositif sensible aux pressions pour limiter l'ouver - ture maximum pouvant être permise au pilote, ou pouvant être permise au pilote suivant la pression atmosphérique, ou plutôt la pression dans la tubulure d'aspiration variant selon l'ou - verture du papillon et selon la pression atmosphérique.
On a aussi proposé d'éliminer ce risque par une commande automatique limitant l'avance maximum pouvant être admise à l'allumage, cette commande automatique étant opérée par un dispositif sensible aux pressions, soumis à la pression at - mo sphérique.
On a également proposé de contrôler automatiquement le mélange de gaz par un dispositif sensible aux pressions, soumis à la pression atmosphérique de façon à ajuster la proportion de carburant liquide à la densité de l'air aspiré dans les cylindres, et il est habituel qu'un dispositif de réglage à la main soit superposé à une commande automatique pour permettre au pilote d'effectuer un réglage de la richesse du mélange, par exemple suivant les conditions de température et au départ.
La présente invention est destinée à toute commande de ce type où l'organe qui doit être réglé est commandé à la fois par une commande à la main et par une commande automatique, et vise à une nouvelle méthode perfectionnée de relier les commandes à la main et automatique.
La demanderesse a déjà proposé dans son brevet belge n 378 554, de relier les commandes à la main et automatique par un levier flottant. Ce dispositif, tout en étant très commode et automatique, a ce désavantage que le fonctionnement des deux commandes sur le dit levier varie suivant les déplacements an - gulaires du dit levier.
La présente invention a pour but d'assurer que le fonction-
<Desc/Clms Page number 3>
nement et l'effet des deux commandes automatique et manuelle soit la même dans toute l'échelle de leurs mouvements et chacune indépendamment de la position de l'autre.
Suivant la présente invention la liaison entre la commande automatique et la commande manuelle a lieu par un différentiel comportant deux roues solaires et une cage pivotant autour de l'axe des roues solaires, cette cage portant des pignons plané - taires en prise avec les roues solaires, une de celles-ci étant reliée par commande à l'organe à régler de façon à régler celui- ci suivant qu'elle est pivotée, et l'autre roue solaire et la cage étant reliées par commandes de manière à être manoeuvrées par la commande à la main du pilote et par la commande automa - tique, respectivement ou vice-versa.
Le différentiel peut être d'une des deux formes communes, c'est-à-dire qu'il peut y avoir deux roues solaires sous forme de pignons coniques et une cage contenant des pignons planétai - res coniques, ou les roues solaires peuvent être des roues cy - lindriques et la cage peut contenir des roues planétaires en paires, une roue de chaque paire étant en prise avec une des roues solaires et chaque paire étant en prise avec l'autre.
Un exemple de la présente invention employant le premier type de différentiel est représenté schématiquement titre non limitatif au dessin annexé dans lequel : Fig.l est une vue en élévation, partiellement en coupe de l'appareil de contrôle, et
Fig.2 est une coupe verticale, partiellement vue en élé - vation simple du différentiel vu à angle droit par rapport à la vue de la fige1 et à plus grande échelle. a est la chambre de mélange du carburateur, a1 est l'ad - mission au turbo-compresseur, a2 la chambre en volute, a3 (en traits pointillés) le rotor, a4 le papillon d'étranglement ou de l'admission.
b désigne une chambre métallique extensible dans laquelle a été fait un vide total ou partiel, du type employé dans les
<Desc/Clms Page number 4>
baromètres anéroïdes, renfermée dansune enveloppe bl et relié; par une tige b2 à une valve tiroir b3 c est venu de fonderie afin de former, de la, manière représentée, la face inférieure de l'enveloppe b1. le cylindre c1 dans lequel se déplace le ti- roir et un autr- cylindre c2 danslequel oscille le piston d:
d1 est un couvercle fermant l'extrémité du cylindre mentionné en dernier lieu. e est un tuyau reliant la sortie du turbo - compresseur à l'intérieur du cylindre c1 La valve{tiroir b3 possède deux fraisures annulaires f et f1 un corps creux ouvert à son extrémité inférieure f2 et communiquant à son extrémité supérieure avec la fraisure f par une rangée de perforations f3, g et g1 sont des conduits faisantcommuniquer l'intérieur du cylindre c1 avec l'intérieur du cylindre c2 des daux côtés du piston. h est un manchon formant prolongement du piston d de façon à former tige de guidage pour ce piston, ce manchon comportant également intérieurement une tige hl réunie au piston de manière à permettre unG légère oscillation de cette tige.
i est un levier articulé par une extrémité à la tige hl, il est un autre levier articulé à une tige i2 commandée par Ici comman- de de l'admission du pilote. i3 est un autre levier articulé à la tige i4 qui à son tour articulée au levier i5 qui commande le papillon d'admission.
En se référant maintenant à la fig.2, 1 est un arbre por - tint un pignon conique solaire j1 solidaire de lui. j2 est un manchon autour de l'arbre 1 et portant un pignon conique solaire j3 solidaire du dit manchon. k et k1 sont les deux parties d'une enveloppe, liées ensemble par trois écrous aux boulons k2 Trois creux cylindriques k3 sont formés dans la circonférence de l'organe constitué par les deux moitiés de l'enveloppe (un seul de ces creux est représenté). ).
k4 est une pièce entourant l'arbre 1 et ayant troiss tourillons k5 , l'extrémité de chacun desquels s'ajuste dans un des creux k3 sur ces tourillons k5 sont montés des pignons coniques planétaires k6 On voit ainsi que les pièces k, k1 et k4 forment ensemble une cage pour les
<Desc/Clms Page number 5>
roues planétaires, lesquelles roues planétaires sont en prise permanente avec chacune des roues solaires. La pièce kl est montée rotative sur le manchon ±. par l'intermédiaire d'une bague-coussinet k8 le¯ est un anneau plat intercalé entre les deux pièces et k1 et dont le levier i1 forme partie intégrale.
Les extrémités des leviers i et i3 sont formées en colliers avec des bosses fendues 1 et I1 qui sont réunies par des boulons I2 et I3 et qui fixent les dits leviers res - pectivement au manchon j2 et à l'arbre 1..
L'appareil fonctionne comme suit .
.Le pilote manoeuvre le papillon d'étranglement par la tige i2 en faisant tourner le levier i1 entraînant la cage planétai- re ; étant donné que le pignon j3 peut être considéré comme fixe, les roues planétaires k6 tourneront en faisant tourner le pignon j1.
l'arbre j, et manoeuvrant les pièces i1 i4 et i5 pignon j4 l'arbre j, manoeuvrant les pièces Par une augmentation de pression à l'orifice de sortie du turbo- compresseur, pression qui produira une augmentation proportion - nelle des pressions dans les cylindres, la chambre ± se con - tractera en soulevant la valve-tiroir b3, la pression à cet orifice de sortie se communiquera en conséquence de la chambre b1 par la fraisure f, les perforations f3, l'intérieur f2 de la valve, et le conduit g1, à la face inférieure du piston d.
En même temps la dépression à l'entrée du turbo-compresseur se communique par le conduit e1 la fraisure fl et le conduit g, à, la face supérieure du piston, ce qui oblige le piston à monter jusqu'à occuper la position représentée au dessin, et en même temps à soulever le levier il ce qui fait tourner le pignon j3, et les roues planétaires k6 (en supposant l'enveloppe et la. cage fixes ) ; la roue solaire j1 a tendance de ce fait à fermer le papillon d'admission. Ceci réduit immédiatement la pression dans les conduits de l'admission et par conséquent dans les cylindres du moteur.
Si cette pression tombait sous le maximum permis, la chambre dilatable se dilate, la valve-tiroir b3 tombe, et la pression à la sortie du turbo-compresseur se
<Desc/Clms Page number 6>
communique par conséquent par la fraisure f au conduit g tandis que la dépression à l'entrée du turbo-compresseur se communique par le tuyau el , la fraisure f1 et le conduit g1 à la partie inférieure du cylindre, dont le piston tombe par conséquent en produisant l'effet contraire sur le levier i et le pignon j3 les roues planétaires k6 le pignon , le levier i3 et le papillon d'étranglement.
On voit qu'ainsi le papillon d'admission est continuelle - ment réglé par les commandes manuelle et automatique agissant par le dispositif différentiel, et que l'effet de chaque dépla - cement de la commande automatique ou manuelle agit sur le pa - pillon d'admission indépendamment de la position de l'autre.
Il doit être bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à l'action précise de commande automatique représen- tée. Par exemple, au lieu de la différence de pression entre la sortie et l'entrée du turbo-compresseur, on peut employer toute autre forme de pression de liquide ou de fluide disponi - ble pour faire fonctionner le dispositif à relais. De plus dans le cas d'un tel dispositif pour régler l'ava.nce à l'allumage, ou le débit de carburant, la dispositif sensible aux pressions serait ou pourrait être exposé à la pression atmosphérique, et le dispositif à relais serait de préférence tel que le piston suive exactement chaque- déplacement de la valve, par exemple dans le brevet belge 375 306 et la brevet anglais s 349 209 du même inventeur .
Il est égalementévident qu'au lieu de relier la commande de l'admission à la cage et la commande automatique à l'une des roues solaires, on pourrait relier la commande au - tomatique à la cage et la commande manuelle à une des roues solaires. De plus, l'un ou l'autre: des pignons représentés pour- rait être relié au papillon d'admission.
Avec la. disposition particulière illustrée, le dispositif sensible aux pressions étant soumis à la, pression à la sortie du turbo-compresseur, il peut être désirable de combiner les dispositifs de protection contre le retour de flamme, et contre
<Desc/Clms Page number 7>
le vide excessif pendant la marche au ralenti, décrits dans le brevet anglais s 346 503 au nom de J. Ellor.
Au lieu du différentiel à engrenages coniques représenté on peut employer un différentiel du type à engrenages droits, c'est-à-dire qui comprend deux pignons cylindriques,des roues solaires et une cage portant deux ou plusieurs paires de pi - gnons planétaires, les pignons de chaque paire étant en prise l'un avec l'autre et respectivement en prise avec les roues solaires.
REVENDICATIONS.
1. Dans un moteur à combustion interne, ou explosion, pour machines volantes, et dans le but d'actionner une des com- mandes de ce moteur, placée sous le contrôle du pilote, et de la régler suivant les conditions dE: pression ambiantes par un dis - positif automatique superposé à la commande du pilote et action- né par un dispositif sensible aux pressions, un différentiel comprenant deux roues solaires et une cage tournant sur l'axe.
des roues solaires et portant des pignons planétaires en prise' avec les roues solaires, une des rous solaires étant opérative- ment reliée à l'organe à commander de façon à régler le dit or - gane par son pivotement, l'autre reur solaire étant reliée opé - rativement de façon à tourner sous l'action d'une des deux com - mandes constituées par la commande manuelle du pilote et par le dispositif sensible aux pressions. et la cage étant opérati - vement reliée dans le même but à l'autre, dos dites 3.eux commandes.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements to devices for adjusting internal combustion or explosion engines of flying machines.
The present invention relates to internal combustion engines, in particular to internal combustion engines, of flying machines, and relates to control members, which must be adjusted according to the variations in atmospheric pressure under which the engine operates.
It is common in internal combustion engines intended for operation at high altitudes, such as those of flying machines, to compensate for the decrease in cylinder charge weight due to the rarefaction of the atmosphere by producing greater compression of the explosive mixture. than permitted by the safety limit on the ground, a limit which eliminates the risk of detonations with their results which can be disastrous for the engine.
This risk, as we know, can be controlled and eliminated by maneuvering the intake throttle properly, but there is always the possibility that the pilot, by some error
<Desc / Clms Page number 2>
judgment, leave admission too open.
Various devices have been proposed to eliminate this risk. It has been proposed to superimpose on the manual control of the throttle valve, an automatic control commanded by a pressure sensitive device to limit the maximum opening that can be allowed to the pilot, or that can be allowed to the pilot according to atmospheric pressure, or rather the pressure in the suction pipe varying according to the opening of the butterfly and according to the atmospheric pressure.
It has also been proposed to eliminate this risk by an automatic control limiting the maximum advance that can be allowed on ignition, this automatic control being operated by a device sensitive to pressures, subjected to the atmospheric pressure.
It has also been proposed to automatically control the gas mixture by a device sensitive to pressures, subjected to atmospheric pressure so as to adjust the proportion of liquid fuel to the density of the air drawn into the cylinders, and it is usual that a manual adjustment device is superimposed on an automatic control to allow the pilot to adjust the richness of the mixture, for example according to the temperature conditions and at the start.
The present invention is intended for any such control where the member to be adjusted is controlled by both a hand control and an automatic control, and aims at a new and improved method of linking the controls by hand. and automatic.
The Applicant has already proposed in its Belgian Patent No. 378 554, to connect the manual and automatic controls by a floating lever. This device, while being very convenient and automatic, has the disadvantage that the operation of the two controls on said lever varies according to the angular movements of said lever.
The object of the present invention is to ensure that the function
<Desc / Clms Page number 3>
The effect of both automatic and manual controls is the same throughout the scale of their movements and each independently of the position of the other.
According to the present invention, the connection between the automatic control and the manual control takes place by a differential comprising two sun wheels and a cage pivoting around the axis of the sun wheels, this cage carrying planetary gears in engagement with the sun wheels. , one of these being connected by control to the member to be adjusted so as to adjust the latter according to whether it is pivoted, and the other sun wheel and the cage being connected by controls so as to be operated by the controlled by the pilot's hand and by the automatic control, respectively or vice versa.
The differential can be one of two common shapes, i.e. there can be two sun gears in the form of bevel gears and a cage containing bevel planetary gears, or the sun gears can be. cylindrical wheels and the cage may contain planetary wheels in pairs, one wheel of each pair being engaged with one of the sun wheels and each pair being engaged with the other.
An example of the present invention employing the first type of differential is shown schematically without limitation in the appended drawing in which: Fig.l is an elevational view, partially in section of the control device, and
Fig.2 is a vertical section, partially seen in single elevation of the differential seen at right angles to the view of fige1 and on a larger scale. a is the carburettor's mixing chamber, a1 is the inlet to the turbo-compressor, a2 the volute chamber, a3 (in dotted lines) the rotor, a4 the throttle or intake throttle.
b designates an expandable metal chamber in which a total or partial vacuum has been created, of the type used in
<Desc / Clms Page number 4>
aneroid barometers, enclosed in a bl envelope and bound; by a rod b2 to a slide valve b3 c has come from the foundry in order to form, in the manner shown, the underside of the casing b1. the cylinder c1 in which the drawer moves and another cylinder c2 in which the piston d oscillates:
d1 is a cover closing the end of the last mentioned cylinder. e is a pipe connecting the outlet of the turbo-compressor inside the cylinder c1 The valve {spool b3 has two annular countersinks f and f1 a hollow body open at its lower end f2 and communicating at its upper end with the countersink f by a row of perforations f3, g and g1 are conduits communicating the interior of cylinder c1 with the interior of cylinder c2 on the sides of the piston. h is a sleeve forming an extension of the piston d so as to form a guide rod for this piston, this sleeve also internally comprising a rod hl joined to the piston so as to allow a slight oscillation of this rod.
i is a lever articulated at one end to the rod h1, it is another lever articulated to a rod i2 controlled by the pilot's admission control. i3 is another lever articulated to the i4 rod which in turn articulated to the i5 lever which controls the intake throttle.
Referring now to Fig. 2, 1 is a shaft supported by a sun bevel gear j1 integral with it. j2 is a sleeve around the shaft 1 and carrying a solar bevel gear j3 integral with said sleeve. k and k1 are the two parts of an envelope, linked together by three nuts to the bolts k2 Three cylindrical hollows k3 are formed in the circumference of the member formed by the two halves of the casing (only one of these hollows is shown ). ).
k4 is a part surrounding the shaft 1 and having three journals k5, the end of each of which fits into one of the hollows k3 on these journals k5 are mounted planetary bevel gears k6 It can be seen that the parts k, k1 and k4 together form a cage for the
<Desc / Clms Page number 5>
planetary wheels, which planetary wheels are in permanent engagement with each of the sun wheels. The part kl is rotatably mounted on the sleeve ±. by means of a bushing ring k8 lē is a flat ring interposed between the two parts and k1 and of which the lever i1 forms an integral part.
The ends of the levers i and i3 are formed in collars with split bosses 1 and I1 which are joined by bolts I2 and I3 and which fix the said levers to the sleeve j2 and to the shaft 1 respectively.
The device operates as follows.
. The pilot operates the throttle butterfly via the rod i2 by rotating the lever i1 driving the planet cage; since pinion j3 can be considered fixed, planetary gears k6 will rotate by rotating pinion j1.
shaft j, and operating parts i1 i4 and i5 pinion j4 shaft j, operating parts By an increase in pressure at the outlet of the turbo-compressor, pressure which will produce a proportional increase in the pressures in the cylinders, the chamber ± will contract by lifting the slide valve b3, the pressure at this outlet port will be communicated accordingly from the chamber b1 by the countersink f, the perforations f3, the interior f2 of the valve, and the duct g1, on the underside of the piston d.
At the same time the depression at the inlet of the turbo-compressor is communicated by the duct e1 the countersink fl and the duct g, to, the upper face of the piston, which forces the piston to rise until it occupies the position shown in drawing, and at the same time raising the lever it which turns the pinion j3, and the planetary wheels k6 (assuming the casing and the cage fixed); the sun wheel j1 therefore tends to close the intake throttle. This immediately reduces the pressure in the intake ducts and therefore in the engine cylinders.
If this pressure falls below the maximum allowed, the expandable chamber expands, the slide valve b3 falls, and the pressure at the outlet of the turbo-compressor is
<Desc / Clms Page number 6>
therefore communicates through the countersink f to the duct g while the vacuum at the inlet of the turbo-compressor is communicated through the pipe el, the countersink f1 and the duct g1 to the lower part of the cylinder, the piston of which consequently falls in producing the opposite effect on the lever i and the pinion j3 the planetary wheels k6 the pinion, the lever i3 and the throttle valve.
It can be seen that the intake throttle is thus continuously adjusted by the manual and automatic controls acting by the differential device, and that the effect of each movement of the automatic or manual control acts on the throttle. 'admission regardless of the position of the other.
It should be understood that the present invention is not limited to the precise automatic control action shown. For example, instead of the pressure difference between the outlet and inlet of the turbo-compressor, any other form of liquid or fluid pressure available to operate the relay device can be employed. In addition, in the case of such a device for adjusting the ignition advance, or the fuel flow, the pressure-sensitive device would or could be exposed to atmospheric pressure, and the relay device would be preferably such that the piston exactly follows each movement of the valve, for example in Belgian patent 375,306 and UK patent 349,209 by the same inventor.
It is also obvious that instead of connecting the intake control to the cage and the automatic control to one of the sun wheels, we could connect the automatic control to the cage and the manual control to one of the sun wheels. . In addition, one or the other: of the gears shown could be connected to the intake throttle.
With the. particular arrangement illustrated, the pressure-sensitive device being subjected to the pressure at the outlet of the turbo-compressor, it may be desirable to combine the protection devices against backfire, and against
<Desc / Clms Page number 7>
excessive vacuum during idling, described in British Patent No. 346,503 to J. Ellor.
Instead of the bevel gear differential shown, a spur gear type differential can be used, that is to say one which comprises two cylindrical pinions, sun wheels and a cage carrying two or more pairs of planetary pins, the pinions of each pair being engaged with each other and respectively engaged with the sun wheels.
CLAIMS.
1. In an internal combustion engine, or explosion, for flying machines, and in order to actuate one of the controls of this engine, placed under the control of the pilot, and to adjust it according to the conditions of ambient pressure by an automatic device superimposed on the pilot's command and actuated by a pressure sensitive device, a differential comprising two sun wheels and a cage rotating on the axis.
sun wheels and carrying planetary gears in engagement with the sun wheels, one of the sun wheels being operatively connected to the member to be controlled so as to adjust said member by its pivoting, the other sun ror being operatively connected so as to rotate under the action of one of the two controls constituted by the pilot's manual control and by the pressure sensitive device. and the cage being operatively connected for the same purpose to the other, back say three controls.