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"Perfectionnements apportés aux moyens de réglage de l'admission dans les moteurs à combustion interne"
La présente invention se rapporte aux moteurs à combustion interne, notamment ceux pour avions, du type muni d'un compresseur centrifuge d'air ou autre et de moyens régulateurs pour l'admission du carburant, moyens dont le fonctionnement est, tout au moins en partie, en corrélation avec la vitesse de rotation du compresseur.
Un phénomène bien connu qui caractérise le fonctionnement d'un compresseur d'air centrifuge consiste dans le fait que lorsque la masse du flux d'air baisse jusqu'à une valeur particulière (que l'on peut désigner par le tenue de point d'à-coup), il peut se produire une chute brusque ou une fluctuation très accentuée de la pression d'alimentation, cet effet étant connu sous les termes de vagues ou à-coups. L'effet en question dépend au moins en partie de la densité de l'air qui traverse le compresseur.
La présente invention a précisément pour but de permettre aux moyens de réglage de l'admission du carburant (moyens dont une des @ fonctions consiste à empêcher que le point d'à-coup ne soit atteint) de compenser d'une manière satisfaisante l'effet des variations de la densité de l'air dues aux variations de la température.
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L'invention vise à établir des moyens régulateurs de l'ad- mission du carburant capables de satisfaire la condition N = c#T, où N est la vitesse de rotation du compresseur, T - la température absolue de l'air pénétrant dans le compresseur, tandis que c est une constante.
L'invention peut être réalisée de plusieurs manières diffé- rentes. Lorsque les moyens régulateurs sont constitués par un mé- canisme centrifuge ou par un mécanisme hydraulique, dont l'action est en relation avec N et qui est contrôlé par un ressort, l'ac- tion du ressort est complétée, selon l'invention, par une force fournie par une lame.de bi-métal, ou tout autre organe expansible ou déformable sous l'effet de variations de température et cela en fonction directe de T, cet organe étant soumis à l'action de l'air dans une position appropriée quelconque.
Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, au lieu d'utiliser directement la température de l'air pour faire varier l'action du mécanisme réagissant à la vitesse, on peut faire usage d'une méthode indi- recte équivalente appropriée, laquelle dépend d'une fonction de NAIT, telle que le rapport entre les pressions de refoulement et d'admission du compresseur P2: P1.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une vue schématique d'élévation latérale en coupe d'une pompe à débit variable pour carburant liquide, établie suivant un mode d'exécution de la présente invention.
Figs. 2-à 4 sont des vues schématiques d'élévation latérale partiellement en coupe, montrant respectivement trois variantes de réalisation de l'objet de l'invention.
La pompe représentée dans la Fig. 1 comporte un corps rotatif monté dans un carter b. Plusieurs alésages, tels que c, sont pratiqués dans le corps a autour de l'axe de celui-ci. Dans chacun de ces alésages est monté à déplacement alternatif un plongeur tel que d. Le corps a est conçu pour être entraîné de toute manière appropriée par le moteur (non représenté) appelé à être alimenté en carburant liquide par la pompe, ce moteur étant alimenté en air par un compresseur centrifuge ou autre (non représenté), commandé par le moteur.
Lors de la rotation du corps a, les plongeurs ± sont déplacés, dans un sens, par le plateau ballant e, à position angulaire réglable et, dans le sens opposé, par des ressorts tels que f, ces derniers étant situés à l'intérieur des alésages c et servant à maintenir une face en bout du corps a en contact avec un siège g prévu dans le carter b. Le siège g est pourvu d'un orifice h qui communique avec un canal d'admission de liquide
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prévu dans le carter b; ce siège comporte en outre un orifice j qui communique avec un canal de refoulement de liquide k, égale- ment prévu dans le carter.
Afin que la pompe qui vient d'être décrite puisse être régie en fonction des variations de la vitesse, le corps a est établi de manière à pouvoir fonctionner également comme pompe centrifuge.
A cette fin, le corps , présente un alésage axial m, dont une extrémité communique avec le canal d'entrée i à travers un orifice n prévu dans le siège g, tandis que l'extrémité opposée de cet alésage communique avec une série de passages radiaux tels que o, pratiqués dans le corps a. Le liquide venant du canal d'entrée i s'écoule à travers l'alésage m, dont il est chassé, par la force centrifuge, à travers les passages radiaux o, vers'l'intérieur du carter b de la pompe, dans l'espace qui entoure le corps a. A une extrémité du carter b de la pompe se trouve un cylindre p, fermé aux deux extrémités. Ce cylindre p contient un piston q sollicité par un ressort r.
Partant d'une face de ce piston, une tige s s'étend de manière à traverser un alésage pratiqué dans le carter b à l'extrémité intérieure du cylindre p, cette tige étant réunie au plateau ballant e. La partie intérieure du cylindre p, c'est- à-dire la partie en regard de la face du piston q pourvue de la tige s, est en communication libre avec le canal de sortie à travers un passage t pratiqué dans le carter , cette même partie du cylindre étant en outre en communication avec l'autre partie, ou partie extérieure dece même cylindre (c'est-à-dire la par- tie qui contient le ressort r), à travers un passage étranglé u.
L'extrémité extérieure du cylindre p est munie d'un petit orifice v, dont l'extrémité extérieure forme un siège pour un organe obtu- rateur w solidaire d'une extrémité d'un levier x, ce dernier étant monté à pivotement, par un point situé entre ses deux extrémités, sur l'extrémité extérieure du cylindre p,, et étant sollicité par un ressort y qui tend à appliquer l'organe obturateur sur son siège. Le levier x est renfermé dans une chambre formée sur ou fixée à l'extrémité adjacente du carter b, cette chambre étant en communication avec le canal d'admission i de la pompe. Le côté extérieur de la chambre est limité par une membrane de commande 2 pourvue en son centre d'une butée 3, appelée à s'appuyer sur l'extrémité du levier. éloignée de l'organe obturateur w.
Sur le côté extérieur de la membrane 2 se trouve une chambre 4, limitée 'en partie par cette membrane, cette dernière chambre étant en communication avec la pompe centrifuge décrite ci-dessus, à travers un canal 5. La membrane 2 est également sollicitée par un ressort 6 disposé entre des pièces de butée 7 et 8 et renfermé dans celles-
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ci, ces pièces de butée étant solidaires respectivement de la mem- brane et de la paroi extérieure de la chambre 4.
En supposant que le plateau ballant e occupe la position d'obliquité maximum, c'est-à-dire la position dans laquelle la pompe fournit son débit maximum, ce plateau restera dans la même position aussi longtemps que la pression dans la chambre 4 (c'est- à-dire la pression agissant sur la membrane de commande 2) demeure au-dessous d'une certaine valeur déterminée d'avance. Dans ce cas, l'organe obturateur w, qui contrôle l'orifice v, est dans la posi- tion de fermeture et les pressions du liquide qui s'exercent sur les deux faces du piston q sont égales entre elles. Toutefois, lors- que la pression agissant sur la membrane 2 dépasse la valeur déter- minée d'avance, cette membrane agira de manière à soulever l'organe obturateur A de son siège.
La pression du liquide dans la partie extérieure du cylindre p baissera à partir de ce moment et le pis- ton q sera déplacé sous l'effet de la pression du fluide dans la partie intérieure du cylindre et contre l'antagonisme du ressort r, déplaçant ainsi le plateau ballant e dans une direction correspon- dant à une réduction du débit de la pompe jusqu'à ce qu'un nouvel état d'équilibre soit atteint.
Par conséquent, et étant donné que la position du plateau ballant 1 dépend de la pression du liquide dans la chambre 4, et que cette pression dépend à son tour de la vitesse de la pompe, cette dernière se trouve contrôlée par la vitesse du moteur qui commande à la fois la pompe et le compresseur d'air mentionnéplus haut. Par conséquent, l'action de la pompe est en relation avec N2.
Lors de la mise en oeuvre d. e la présente invention conformément à la Fig. 1, on adjoint au ressort 6, qui agit sur la membrane de commande 2, une .lame de bi-métal flexible 10, cette dernière étant réunie à la membrane au moyen d'une tige 11 et étant logée dans une chambre 12 en communication avec l'atmosphère, de telle sorte que l'actionnement voulu de la membrane dépend non seulement de l'action normale du fluide dans la chambre 4 et de l'action du ressort 6, mais aussi de la température de l'atmosphère.
Le mode de construction montré dans la Fig. 1 est soumis à l'action directe de la température atmosphérique. Toutefois, et comme déjà indiqué, on peut appliquer n'importe quelle autre fonc- tion de N/#t, par exemple, le rapport entre les pressions à l'en- trée et à la sortie du compresseur, un exemple faisant application de ce rapport étant montré dans la Fig. 2. Dans cet exemple, il est fait usage d'une pompe à liquide à débit variable analogue à celle décrite plus'haut, une partie de cette pompe étant représentée dans la Fig. 2, en faisant usage de.mêmes lettres de référence que celles
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employées dans la Fig. 1, mais avec adjonction de l'exposant 1.
L'orifice V1 dans l'extrémité extérieure du cylindre p est con- trôlé au moyen d'un levier X1, lequel est influencé.par les pres- sions à l'entrée et à la sortie du compresseur 13, ce dernier étant commandé par le moteur et étant destiné à fournir de l'air à celui-ci. Un point du levier X1, situé entre les extrémités de ce dernier, est fixé à une membrane 14 qui sert depoint d'appui à,ce levier, tout en formant une cloison de séparation entre deux chambres 15 et 16. La chambre 15 est pourvue d'un orifice d'admis- sion 17, qui forme un siège pour un organe obutrateur W1 solidaire de l'extrémité adjacente du levier X1, cet orifice étant en commu- nication avec un conduit ou canal 18 allant à l'orifice V1 prévu dans l'extrémité extérieure du cylindre p1.
On peut'également pré- voir une liaison entre la chambre 15 et l'admission de la pompe.
La chambre 16 contient un levier 19 monté à pivotement autour d'un axe passant par un point de ce levier situé entre les extré- mités de celui-ci. La chambre 16 contient en outre un ressort 20 travaillant à la compression et destiné à agir sur une extrémité du levier 19, ainsi qu'un soufflet à vide 21 destiné à agir sur l'autre extrémité de ce levier, dans un sens opposé à celui du ressort 20.
Entre l'extrémité du levier 19 soumise à l'action du ressort et l'extrémité adjacente du premier levier x1 se trouve interposé un organe de butée 22, grâce auquel les deux leviers peuvent agir conjointement, sous l'action du ressort 20, de manière à mouvoir l'organe boturature w1 vers son siège, réduisant ainsi la section de passage du liquide à travers l'orifice v1.A la chambre 16 est fixée une chambre auxiliaire 23, limitée d'un côté par 'une membrane' flexible 24, cette dernière servant de cloison de séparation entre la chambre 16 et la chambre auxiliaire 23.
Cette chambre auxiliaire est appelée à être reliée par un conduit ou canal 25 au raccord de refoulement du compresseur 13, une pièce d'appui 26 étant disposée entre la membrane 24 et le premier levier x1 en une position plus rapprochée du centre de pivotement de ce levier que la pièce de butée 22 mentionnée plus haut, la disposi- tion étant telle que la pression à la sortie du compresseur est transmise, par la membrane et la pièce d'appui y associée: au levier x1, et cela dans un sens quie pour effet de soulever l'or- gane obturateur w1 de son siège, contre l'antagonisme du ressort 20.
La chambre 16 est en communication, par l'intermédiaire d'un conduit ou canal 27, avec le côté admission du compresseur 13, de sorte que le soufflet à vide 21sert à réduire l'effet du ressort 20 sur le premier levier x1 lorsque la pression du côté aspiration du compresseur baisse, et vice-versa.
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La pièce de butée 22 prévue entre les leviers x1 et 19 est réunie, au moyen d'une bielle 28, à n'importe quel dispositif de réglage approprié 29, grâce auquel la pièce de butée peut être approchée ou éloignée par rapport aux centres de pivotement des leviers, de façon a établir n'importe quelle valeur voulue de N/#T.
Aussitôt que le levier X1 se trouve déséquilibré par les variations de la pression au raccord de refoulement ou au raccord d'aspiration du compresseur, le débit de la pompe en carburant subira un rajustement approprié.
Au lieu d'agir sur le levier x1 de la manière représentée dans la Fig. 2, on peut faire en sorte que les pressions respectives du côté aspiration et du coté refoulement du compresseur, agissent sur deux soufflets à vide reliés au dit levier à des distances appropriées de son centre de pivotement; ou encore, ces deux pres- sions peuvent être amenées à agir sur le levier en question par l'intermédiaire de deux membranes ou de deux plongeurs.
De plus, et en considérant que la quantité de carbunant néces- saire est proportionnelle à la pression atmosphérique, à la racine carrée de la température absolue de l'air et à une fonction de N/#T, on peut utiliser les variables, à savoir, la masse du flux de carburant, la pression atmosphérique et la température de l'air, afin de maintenir la valeur constante voulue de N/#T, un exemple d'un mécanisme convenant à cet usage étant représenté dans la Fig. 3. Dans cet exemple, on utilise une pompe à carburant à débit variable, semblable à celle employée dans chacun des exemples décrits jusqu'ici, une partie de cette pompe étant représentée dans la Fig. 3 et comportant les mêmes signes de références que dans la Fig. 1, mais pourvus de l'exposant 2.
Dans ce dernier exemple de construction, on fait usage, pour assurer le contrôle du passage du liquide à travers l'orifice v prévu dans l'extrémité extérieure du cylindre p2 d'un piston 30 mobile dans une chambre cylindrique 31, cette dernière étant formée dans un corps creux 32. Le piston 30 est supporté par une tige 33 qui traverse les deux parois ex- trêmes de la chambre 31 et dont une extrémité peut agir de manière à fermer un orifice d'admission 172 par lequel le liquide venant de l'orifice v2 peut pénétrer dans une partie du corps creux 32 isolée de la chambre 31, le dit orifice v2 et la dite ouverture d'admission étant réunis entre eux par un conduit ou canal 182.
Le piston 30 est sollicité par un ressort 34 qui agit sur l'extré- mité de la tige de piston 33, éloignée de l'ouverture d'admission 172, et qui tend à déplacer cette tige dans un sens correspondant à la fermeture de l'ouverture d'admission. L'action du ressort 34 est renforcée par celle d'une lame de bi-métal 35 ou autre dispo-
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sitif équivalent réagissant à la température atmosphérique et qui est appelé à agir sur la même extrémité de la tige de piston 33 que le dit ressort.
Les extrémités de la chambre 31 sont en communi- cation, par l'intermédiaire de passages 36, avec les côtés opposés d'un orifice à section variable 37, prévu dans le corps 32 et à travers lequel le carburant liquide venant d'un conduit ou canal de décharge 38, qui communique avec le côté refoulement de la pompe, s'écoule vers le moteur. Par conséquent, les deux côtés du piston 30 sont soumis à des pressions de fluide différentes, suivant la section de'passage de l'orifice 37. Cette section de passage peut être modifiée à l'aide d'un pointeau conique 39 qui se déplace dans le sens axial sous l'action d'un ressort 40 et d'un soufflet à vide 41.
Le ressort 40 agit sur le pointeau conique 39 dans un sens qui correspond à la réduction de la section de passage de l'orifice 37, cette action s'exerçant par l'intermédiaire d'un piston 42 faisant corps avec le pointeau ou fixé à celui-ci, ce piston étant monté à coulissement dans une chambre 43 faisant par- tie du corps 32, tandis que le ressort 40 est situé à l'extrémité extérieure de cette chambre. L'extrémité intérieure de la chambre 43 est en communication, par un passage étranglé 44, avec un espace 45, à travers lequel le carburant liquide venant'de l'ouverture d'admission 172 peut s'écouler vers un orifice d'échappement 46 et par lequel le dit corps creux peut être mis en communication avec le raccord d'aspiration de la pompe.
Le pointeau conique 39 est muni de passages radiaux 47 et d'un passage axial 48, par lesquels l'extrémité intérieure de la chambre 43 peut être mise en communi- cation avec l'orifice 37 à section de passage variable, sous le contrôle d'une tige 49 réunie au soufflet à vide 41. Ce dernier est monté dans une chambre auxiliaire 50 solidaire de l'extrémité ex- térieure de la chambre 43, cette chambre auxiliaire étant pourvue d'une ouverture 51 par laquelle le soufflet 41 est soumis à l'action de l'atmosphère.
La tige 49, attachée au soufflet 41, trarse la paroi d'extrémité extérieure de la chambre 43 et pénètre dans un orifice 52 pratiqué dans l'extrémité extérieure du pointeau conique 39, l'extrémité intérieure de cette tige servant à obturer l'extrémité adjacente du passage axial 48 du pointeau lorsque ce dernier vient occuper une position adéquate sous l'action de la pression du fluide sur la face intérieure du piston 42.
Une autre méthode pour utiliser la masse du courant de carbu- rant, la pression atmosphérique et la température de l'air, en vue de maintenir une valeur constante de N/#T est représentéedans la Fig. 4, dans laquelle les organes correspondants à ceux des Figs. précédentes sont désignés par les mêmes signes de référence, mais
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suivis de l'exposant 3. Dans ce dernier exemple, il est fait usage d'une membrane 303 qui sert à diviser une chambre 313, prévue dans le corps 323, en deux compartiments. Cette membrane est réunie en son centre à une tige 333 disposée axialement et qui traverse les parois extrêmes de la chambre 313, une extrémité de cette tige étant appelée à obturer le passage d'admission 173 qui communique avec l'orifice mentionné plus haut.
La membrane 303 est soumise à l'action d'un ressort 343, qui tend à déplacerla tige 333 dans le sens de la ferme ture du passage d'admission 173; cette membrane est en outre soumise à. l'action d'un soufflet à vide 53, exposé à la pression atmosphérique et qui agit sur l'extrémité de la tige oppo- sée au ait orifice d'admission.
Le carburant liquide venant du conduit de refoulement 383de la pompe s'écoule vers le moteur en passant par une'soupape 59 soumise à l'action d'un ressort et qui est influencée par la pression de décharge de la pompe, cette soupape étant conformée de telle façon que la section de passage entre elle-même et son siège 60 varie d'une manière qui est en rela- tion avec la pression du liquide agissant sur cette soupape, cette dernière étant aestinée à agir en sorte que la pression de refoule- ment de la pompe soit une fonction linéaire de la masse du courant de carburant.En un point situé entre la pompe et la soupape 59, le conduit 383 communique avec un passage de dérivation étranglé 54 prévu dans le corps creux 323 et communiquant à son tour avec un espace 55 faisant partie du même corps,
à travers un orifice 373 à section de passage variable, ce passage étranglé et ce dernier espace étant réunis par des conduits 36 à la chambre 313, ces conduits débouchant sur les deux côtés opposés de la membrane 303, tandis que le dit espace est en communication avec une ouverture 56 par laquelle le dit corps peut être mis en communication avec le côté aspiration de la pompe. La section de passage de l'orifice 373 peut être modifiée au moyen d'un pointeau 57 qui est déplacé dans le sens axial par un tube de Bourdon 58 ou autre dispositif sensibleà la pression atmosphérique.
On verra donc que la mem- brane 303 est influencée par la pression atmosphérique, ainsi que par une pression du fluide qui est directement proportionnelle à la masse du courant de carburant liquide venant de la pompe, mais inversement proportionnelle à la racine carrée de la température.
Toutefois, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus, vu qu'elle peut être réalisée de plusieurs autres maniè- res, à condition que le réglage de l'admission du fluide soit tou- jours influencée {directement ou indirectement) 'par N/#T.
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"Improvements made to the means of adjusting the admission in internal combustion engines"
The present invention relates to internal combustion engines, in particular those for airplanes, of the type provided with a centrifugal air compressor or the like and with regulating means for the admission of fuel, means whose operation is, at least in part, in correlation with the speed of rotation of the compressor.
A well-known phenomenon which characterizes the operation of a centrifugal air compressor consists in the fact that when the mass of the air flow decreases to a particular value (which can be denoted by the holding point of sudden), there may be a sudden drop or very pronounced fluctuation in the supply pressure, this effect being known as waves or jerks. The effect in question depends at least in part on the density of the air flowing through the compressor.
The object of the present invention is precisely to enable the means for adjusting the fuel intake (means one of the functions of which is to prevent the jerk point from being reached) to compensate in a satisfactory manner. effect of variations in air density due to variations in temperature.
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The invention aims to establish means for regulating the admission of fuel capable of satisfying the condition N = c # T, where N is the speed of rotation of the compressor, T - the absolute temperature of the air entering the tank. compressor, while it is a constant.
The invention can be carried out in several different ways. When the regulating means are constituted by a centrifugal mechanism or by a hydraulic mechanism, the action of which is related to N and which is controlled by a spring, the action of the spring is completed, according to the invention, by a force supplied by a bi-metal blade, or any other expandable or deformable member under the effect of temperature variations and this as a direct function of T, this member being subjected to the action of air in a any appropriate position.
According to another embodiment of the invention, instead of using the temperature of the air directly to vary the action of the speed-responsive mechanism, use can be made of an appropriate equivalent indirect method, which depends on a function of NAIT, such as the ratio between the discharge and inlet pressures of compressor P2: P1.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a schematic side elevational view in section of a variable flow pump for liquid fuel, constructed in accordance with one embodiment of the present invention.
Figs. 2-4 are schematic side elevation views partially in section, respectively showing three variant embodiments of the object of the invention.
The pump shown in Fig. 1 comprises a rotating body mounted in a housing b. Several bores, such as c, are made in the body a around the axis thereof. In each of these bores is mounted with reciprocating displacement a plunger such as d. The body a is designed to be driven in any suitable manner by the engine (not shown) called upon to be supplied with liquid fuel by the pump, this engine being supplied with air by a centrifugal or other compressor (not shown), controlled by the pump. engine.
During the rotation of the body a, the plungers ± are moved, in one direction, by the swinging plate e, with adjustable angular position and, in the opposite direction, by springs such as f, the latter being located inside bores c and serving to maintain an end face of the body a in contact with a seat g provided in the housing b. The seat g is provided with an orifice h which communicates with a liquid inlet channel
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provided in the housing b; this seat further comprises an orifice j which communicates with a liquid delivery channel k, also provided in the casing.
So that the pump which has just been described can be controlled as a function of the variations in speed, the body a is established so that it can also function as a centrifugal pump.
To this end, the body has an axial bore m, one end of which communicates with the inlet channel i through an orifice n provided in the seat g, while the opposite end of this bore communicates with a series of passages radials such as o, made in the body a. The liquid coming from the inlet channel i flows through the bore m, from which it is driven, by centrifugal force, through the radial passages o, towards the interior of the casing b of the pump, into the space around the body a. At one end of the pump housing b is a cylinder p, closed at both ends. This cylinder p contains a piston q urged by a spring r.
Starting from one face of this piston, a rod s extends so as to pass through a bore made in the housing b at the inner end of the cylinder p, this rod being joined to the swinging plate e. The internal part of the cylinder p, that is to say the part facing the face of the piston q provided with the rod s, is in free communication with the outlet channel through a passage t made in the housing, this same part of the cylinder being furthermore in communication with the other part, or exterior part of this same cylinder (ie the part which contains the spring r), through a constricted passage u.
The outer end of the cylinder p is provided with a small orifice v, the outer end of which forms a seat for a shutter member w secured to one end of a lever x, the latter being mounted to pivot, by a point located between its two ends, on the outer end of the cylinder p ,, and being biased by a spring y which tends to apply the shutter member to its seat. The lever x is enclosed in a chamber formed on or fixed to the adjacent end of the housing b, this chamber being in communication with the inlet channel i of the pump. The outer side of the chamber is limited by a control membrane 2 provided in its center with a stop 3, called to rest on the end of the lever. remote from the obturator member w.
On the outer side of the membrane 2 is a chamber 4, limited in part by this membrane, the latter chamber being in communication with the centrifugal pump described above, through a channel 5. The membrane 2 is also stressed by a spring 6 disposed between stop pieces 7 and 8 and enclosed in them
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ci, these stop pieces being integral with the membrane and the outer wall of chamber 4, respectively.
Assuming that the swinging plate e occupies the maximum obliquity position, i.e. the position in which the pump provides its maximum flow, this plate will remain in the same position as long as the pressure in chamber 4 ( that is to say the pressure acting on the control diaphragm 2) remains below a certain value determined in advance. In this case, the shutter member w, which controls the orifice v, is in the closed position and the liquid pressures exerted on the two faces of the piston q are equal to each other. However, when the pressure acting on the membrane 2 exceeds the predetermined value, this membrane will act so as to lift the shutter member A from its seat.
The pressure of the liquid in the outer part of the cylinder p will drop from this moment and the piston q will be moved under the effect of the pressure of the fluid in the inner part of the cylinder and against the antagonism of the spring r, moving thus the plate dangles in a direction corresponding to a reduction in the flow rate of the pump until a new state of equilibrium is reached.
Consequently, and given that the position of the dangling plate 1 depends on the pressure of the liquid in the chamber 4, and that this pressure in turn depends on the speed of the pump, the latter is controlled by the speed of the motor which controls both the pump and the air compressor mentioned above. Therefore, the action of the pump is related to N2.
During implementation d. e the present invention according to FIG. 1, we add to the spring 6, which acts on the control membrane 2, a flexible bi-metal blade 10, the latter being joined to the membrane by means of a rod 11 and being housed in a chamber 12 in communication with the atmosphere, so that the desired actuation of the membrane depends not only on the normal action of the fluid in the chamber 4 and the action of the spring 6, but also on the temperature of the atmosphere.
The construction mode shown in FIG. 1 is subjected to the direct action of atmospheric temperature. However, and as already indicated, any other function of N / # t can be applied, for example, the ratio between the pressures at the inlet and at the outlet of the compressor, an example applying this relationship being shown in FIG. 2. In this example, use is made of a variable flow liquid pump similar to that described above, part of this pump being shown in FIG. 2, making use of the same reference letters as those
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employed in FIG. 1, but with the addition of exponent 1.
The port V1 in the outer end of the cylinder p is controlled by means of a lever X1, which is influenced by the pressures at the inlet and at the outlet of the compressor 13, the latter being controlled by the engine and being intended to supply air to it. A point of the lever X1, located between the ends of the latter, is fixed to a membrane 14 which serves as a bearing point for this lever, while forming a partition wall between two chambers 15 and 16. The chamber 15 is provided. an intake orifice 17, which forms a seat for a shutter member W1 secured to the adjacent end of the lever X1, this orifice being in communication with a duct or channel 18 going to the orifice V1 provided in the outer end of cylinder p1.
A connection can also be made between the chamber 15 and the inlet of the pump.
The chamber 16 contains a lever 19 mounted to pivot about an axis passing through a point of this lever situated between the ends thereof. The chamber 16 also contains a spring 20 working in compression and intended to act on one end of the lever 19, as well as a vacuum bellows 21 intended to act on the other end of this lever, in a direction opposite to that spring 20.
Between the end of the lever 19 subjected to the action of the spring and the adjacent end of the first lever x1 is interposed a stop member 22, thanks to which the two levers can act jointly, under the action of the spring 20, to so as to move the boturature organ w1 towards its seat, thus reducing the section of passage of the liquid through the orifice v1. To the chamber 16 is fixed an auxiliary chamber 23, limited on one side by a flexible 'membrane' 24 , the latter serving as a partition wall between the chamber 16 and the auxiliary chamber 23.
This auxiliary chamber is called to be connected by a duct or channel 25 to the discharge connection of the compressor 13, a support piece 26 being arranged between the diaphragm 24 and the first lever x1 in a position closer to the pivoting center of this. lever than the stop piece 22 mentioned above, the arrangement being such that the pressure at the outlet of the compressor is transmitted, by the diaphragm and the bearing piece associated with it: to the lever x1, and this in a direction that the effect of lifting the shutter member w1 from its seat, against the antagonism of the spring 20.
The chamber 16 is in communication, via a duct or channel 27, with the inlet side of the compressor 13, so that the vacuum bellows 21 serves to reduce the effect of the spring 20 on the first lever x1 when the pressure on the compressor suction side drops, and vice versa.
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The stop piece 22 provided between the levers x1 and 19 is joined, by means of a connecting rod 28, to any suitable adjusting device 29, by means of which the stop piece can be brought closer or further away from the centers of pivoting of the levers, so as to set any desired value of N / # T.
As soon as the lever X1 becomes unbalanced by the pressure variations at the discharge connection or the compressor suction connection, the fuel pump flow rate will be adjusted appropriately.
Instead of acting on the lever x1 in the manner shown in Fig. 2, it is possible to ensure that the respective pressures on the suction side and on the discharge side of the compressor act on two vacuum bellows connected to said lever at appropriate distances from its pivot center; or again, these two pressures can be made to act on the lever in question via two membranes or two plungers.
Moreover, and considering that the quantity of fuel required is proportional to the atmospheric pressure, to the square root of the absolute temperature of the air and to a function of N / # T, we can use the variables, to namely, the mass of the fuel stream, atmospheric pressure and air temperature, in order to maintain the desired constant value of N / # T, an example of a mechanism suitable for this use being shown in FIG. 3. In this example, a variable flow fuel pump is used, similar to that employed in each of the examples described so far, a part of this pump being shown in FIG. 3 and having the same reference signs as in FIG. 1, but provided with the exponent 2.
In this last example of construction, use is made, in order to ensure the control of the passage of the liquid through the orifice v provided in the outer end of the cylinder p2 of a piston 30 movable in a cylindrical chamber 31, the latter being formed in a hollow body 32. The piston 30 is supported by a rod 33 which passes through the two end walls of the chamber 31 and of which one end can act so as to close an inlet port 172 through which the liquid coming from the 'orifice v2 can penetrate into a part of the hollow body 32 isolated from the chamber 31, said orifice v2 and said inlet opening being joined together by a duct or channel 182.
The piston 30 is biased by a spring 34 which acts on the end of the piston rod 33, remote from the inlet opening 172, and which tends to move this rod in a direction corresponding to the closing of the piston. opening of admission. The action of the spring 34 is reinforced by that of a bi-metal blade 35 or other available
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equivalent agent reacting at atmospheric temperature and which is called upon to act on the same end of the piston rod 33 as the said spring.
The ends of the chamber 31 are in communication, via passages 36, with the opposite sides of a variable-area orifice 37, provided in the body 32 and through which the liquid fuel coming from a duct. or discharge channel 38, which communicates with the discharge side of the pump, flows to the motor. Consequently, the two sides of the piston 30 are subjected to different fluid pressures, depending on the section of passage of the orifice 37. This section of passage can be changed by means of a conical needle 39 which moves. in the axial direction under the action of a spring 40 and a vacuum bellows 41.
The spring 40 acts on the conical needle 39 in a direction which corresponds to the reduction of the passage section of the orifice 37, this action being exerted by means of a piston 42 integral with the needle or fixed to the latter, this piston being mounted to slide in a chamber 43 forming part of the body 32, while the spring 40 is located at the outer end of this chamber. The inner end of chamber 43 is in communication, through a constricted passage 44, with a space 45, through which liquid fuel from the intake opening 172 can flow to an exhaust port 46. and by which said hollow body can be placed in communication with the suction connection of the pump.
The conical needle 39 is provided with radial passages 47 and an axial passage 48, through which the inner end of the chamber 43 can be brought into communication with the orifice 37 of variable passage section, under the control of. 'a rod 49 joined to the vacuum bellows 41. The latter is mounted in an auxiliary chamber 50 integral with the outer end of the chamber 43, this auxiliary chamber being provided with an opening 51 through which the bellows 41 is subjected. to the action of the atmosphere.
The rod 49, attached to the bellows 41, passes through the outer end wall of the chamber 43 and enters an orifice 52 made in the outer end of the conical needle 39, the inner end of this rod serving to seal the end. adjacent to the axial passage 48 of the needle when the latter comes to occupy a suitable position under the action of the pressure of the fluid on the inner face of the piston 42.
Another method of using the mass of the fuel stream, atmospheric pressure and air temperature, in order to maintain a constant value of N / # T is shown in FIG. 4, in which the organs corresponding to those of Figs. previous ones are designated by the same reference signs, but
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followed by the exponent 3. In this last example, use is made of a membrane 303 which serves to divide a chamber 313, provided in the body 323, into two compartments. This membrane is joined at its center to a rod 333 disposed axially and which passes through the end walls of the chamber 313, one end of this rod being called to close the intake passage 173 which communicates with the orifice mentioned above.
The membrane 303 is subjected to the action of a spring 343, which tends to move the rod 333 in the direction of the closure of the intake passage 173; this membrane is further subjected to. the action of a vacuum bellows 53, exposed to atmospheric pressure and which acts on the end of the rod opposite to the inlet orifice.
Liquid fuel from the pump discharge line 383 flows to the engine through a spring-loaded valve 59 which is influenced by the pump discharge pressure, this valve being shaped in such a way that the passage section between itself and its seat 60 varies in a manner which is related to the pressure of the liquid acting on this valve, the latter being intended to act so that the discharge pressure - ment of the pump is a linear function of the mass of the fuel stream. At a point located between the pump and the valve 59, the duct 383 communicates with a throttled bypass passage 54 provided in the hollow body 323 and communicating to its tower with a space 55 being part of the same body,
through an orifice 373 with a variable passage section, this constricted passage and the latter space being joined by ducts 36 to the chamber 313, these ducts opening onto the two opposite sides of the membrane 303, while said space is in communication with an opening 56 through which said body can be placed in communication with the suction side of the pump. The section of passage of the orifice 373 can be modified by means of a needle 57 which is moved in the axial direction by a Bourdon tube 58 or other device sensitive to atmospheric pressure.
It will therefore be seen that the membrane 303 is influenced by atmospheric pressure, as well as by a pressure of the fluid which is directly proportional to the mass of the liquid fuel stream coming from the pump, but inversely proportional to the square root of the temperature. .
However, the invention is not limited to the examples described above, since it can be carried out in several other ways, provided that the adjustment of the fluid inlet is always influenced directly or indirectly. indirectly) 'by N / # T.