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Perfectionnements'aux dispositifs de commande de moteurs.
La présente invention concerne des moteurs à combustion interne du type Diesel et elle pour but de fournir un méca- nisme perfeotionné pour la commande à distance de ces moteurs, mécanisme par lequel du combustible supplémentaire et de l'air sont fournis pendant le démarrage et le retour aux moyens normaux d'alimentation est effectué lorsque le moteur entre dans les conditions de marche normale.
Suivant la présente invention, le mécanisme de commande @ pour moteurs à combustion interne comprend un dispositif ac- tionné à la main, capable d'être immobilisé temporairement dans la position d'arrêt et la position de marche, et établi' de façon que lorsqu'il est dans une position intermédiaire de démarrage, il actionne des dispositifs rotatifs pour faire fonctionner des soupapes qui permettent le passage d'air comprimé pour le fonctionnement des moyens d'admission du combustible et. fournissent de l'air aux cylindres du moteur pour le démarrage.
Suivant une forme de l'invention, le mécanisme de com- mande pour un moteur à combustion intèrne comprend un dis-
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positif actionne à la main, capable d'occuper trois positions et d'actionner des soupapes disposées de telle façon que pour une position de démarrage elles fournissent de l'air comprimé pour le démarrage dans les cylindres au moteur et pour faire fonctionner un dispositif de combustible extrême, lorsqu'elles sont dans la position de marche elles utilisent la pression de la fourniture principale d'huile pour couper le dispositif de combustible extrême et lorsqu'elles sont dans les deux positions de marche et d'arrêt, elles ouvrent vers l'atmosphère les moyens actionnés par l'air comprimé.
On se reportera maintenant aux dessins annexés dans les- quels :
La fig. l est une représentation schématique des moyens de commande du moteur dans la position d'arrêt
La fig. 2 montre les moyens de commande dans la position de démarrage
La fig. 3 montre les moyens de commande dans la position de marche.
Le mécanisme de commande du moteur représenté aux fig. l, 2 et 3, renferme une manivelle à main 1. montée à l'extré- mité alun arbre , qui porte des organes excentriques 3 et et une roue à rochet 5 en prise avec un cliquet 6. en vue d'as- surer la rotation de l'arbre 2. dans une direction seulement.
A l'extrémité interne de la poignée de la manivelle 1 se trou- ve une cheville ou une bille pressée par un ressort, destinée à s'engager dans l'une ou l'autre des deux douilles '7 prévues dans une plaque fixe 8 pour permettre que la manivelle soit temporairement immobilisée dans ces positions, qui correspon- dent relativement aux conditions de marche et d'arrêt du moteur. Entre ces deux positions la manivelle peut être ame- née dans une position de démarrage indiquée en 9.
L'organe excentrique, est êtabli de telle manière que lorsqu'il est amené dans la position de démarrage, il action-
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ne deux organes 10 et 11 de soupape en piston, mobiles dans un boîtier de soupape 12 et 13 respectivement. L'organe de soupape 10 fonctionne comme soupape d'air de démarrage et son boîtier 12 a une liaison 14 et 15 pour fournir respectivement de l'air à basse pression et à haute pression.
Lorsque l'or- gane de soupape est déplacé à partir de là position représen- tée comme on le décrira ci-après, un collet 16 procure à l'in- térieur du boîtier 12 un passage annulaire par lequel la con- nexion 15 de fourniture à haute pression peut communiquer avec un conduit de sortie 17 par lequel de l'air comprimé est fourni au boitier d'un distributeur d'air 18 dont la pièce rotative 19 est actionnée par l'arbre à came 20 du moteur.
Par le fonctionnement du distributeur rotatif 19, des charges d'air comprimé sont envoyées successivement par les conduits 21 et les soupapes, de non-retour 22 dans les culasses des cylindres 23 du moteur. Le boîtier de soupape 12 est pourvu d'un évent 24 qui,dans la position d'arrêt, met le conduit 17 en communication avec l'atmosphère.
La seconde soupape 11 actionnée par l'excentrique 3 est une soupape de combustible extrême et son boîtier 13 com- porte une liaison 25 vers le boîtier de soupape 12, liaiso, par laquelle de l'air à basse pression est envoyé qu boîtier 13 quelle que soit la position de l'organe de soupape 10.
Dans la position d'arrêt représentée, la liaison 25 est cou- ' ' pée d'un conduit de sortie 26 mais lorsque l'organe de sou- pape est déplacé axialement par le fonctionnement de l'exoen-' trique 3, un collet 27 permet à l'air de s'écouler par le conduit 26 vers le boîtier 28 d'une soupape d'obturation.
Le boîtier de -soupape 13 comporte également un évent qui, dans la position d'arrêt, met le conduit 26 en communication avec l'atmosphère.
Dans la position d'arrêt, les deux organes de soupape 10 et 11 sont maintenus dans une position représentée à la
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fig. 1 par de l'air venant de la source à basse pression qui peut entrer dans les chambres 30 et 51 des boîtiers de soupa- pe dans toutes les conditions.
Le boîtier 28 de la soupape d'obturation est en communi- cation par 32 avec le tuyau principal d'amenée d'huile 33 pour permettre à l'arrivée d'huile d'actionner un organe de soupape en piston comprenant des parties terminales 34 et 35 séparées par un collet 36 et mobiles sous la pression de l'hui- le contre l'action d'un ressort 37. Lorsque la manivelle de commande 1 est dans la position de démarrage 9, l'organe de soupape 34-35 occupe la position représentée à la fig. 2 dans laquelle l'air sous pression venant du conduit 26 peut con- tourner le collet 36 de l'organe de soupape, passer par une lumière 38 et entrer dans le cylindre 39 dans laquelle est monté un piston 40 (appelé dans la suite le piston de fonc- tionnement de combustible extrême).
Ce piston est mobile con- tre l'action d'un ressort 41 et possède une tige de piston 42 dont l'extrémité supérieure s'avance à travers une plaque qui ferme l'extrémité supérieure du cylindre 39 et porte également un arrêt de combustible maximum 44 dont le mouve- ment est limité par un ressort 45 disposé entre la face in- férieure de la plaque 43 et le boîtier 28. La plaque 43 supporte également un palier 46 pour le pivot 47 d'un levier à trois branches 48-49-50. Les branches 48 et 49 portent des boutons 51 et 52 destiné à venir en prise respectivement avec l'extrémité de la tige de piston 43 et l'arrêt de combustible 44.
La troisième branche 50 du levier est reliée par une tige 53 à une crémaillère de commande d'une pompe à injection de combustible ou d'une série de pompes de ce genre. Le boî- tier 28 de soupape comporte un évent 54 vers l'atmosphère.
Le tuyau principal d'amenée d'huile 33 est relié à un boîtier de soupape d'arrêt 55 contenant, un organe de soupape en piston 56 actionnépar un excentrique 4. contre l'action
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d'un ressort µ±. Dans la position normale de marche du mo- teur, l'arrivée d'huile principale peut s'écouler librement à travers le boîtier de soupape d'arrêt 55 autour d'un col- let 60 de l'organe de soupape et par un tuyau 58 vers le ré- gulateur du moteur qui a de préférence la forme décrite dans un autre brevet des mêmes inventeurs, déposé ce jour et cor- respondant à la demande anglaise n 19927.
Lorsque l'excen- trique 4 est amené par rotation partielle vers la position d'arrêt, l'organe de soupape 56 est déplacé pour couper la communication entre les tuyaux 26 et 58 et place le tuyau 26 en communication avec une liaison de vidange 59 vers le bac à huile. Le régulateur est disposé de telle manière qu'il n'est pas suffisamment fort pour comprimer l'huile et tout mouvement en excès est absorbé par un constituant élastique quiest interposé dans le tringlage entre le régulateur et la ou les pompes à injection de combustible.
Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus se fait comme suit :
Pour faire démarrer le moteur,la manivelle 1 est amenée de la position d'arrêt vers la position de démarrage par ro- tation dans le sens des aiguilles d'une montre, la rotation partielle ainsi obtenue de l'arbre 2. faisant tourner les excentriques 5. et 4 pour actionner les trois soupapes à pis- ton 10, 11 et 56 (voir fig. 2). L'organe de soupape 10 est émané dans une position dans laquelle les conduits 15 et
17 sont placés en communication et de l'air à haute pression se rend au distributeur 18 et de là par des charges succes- sives vers-les cylindres du moteur.
Pendant le fonctionne- ment de la soupape de démarrage, l'excentrique 4, qui est calé sous un angle différent de celui de l'excentrique 3 se meut également mais pas suffisamment pour couper la commu- nication entre le tuyau d'huile 33 et le régulateur. Le fonctionnement de l'excentrique 3 amène également l'organe
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de soupape 11 dans.une position dans laquelle de l'air à basse pression peut s'écouler par la liaison 25, le boîtier de soupape13 et le conduit 26 vers la chambre 28 de la sou- pape d'obturation.
Au commencement des opérations, l'air comprimé peut passer autour du collet de l'organe de sou- pape pour entrer dans le cylindre 39 et faire fonctionner le piston 40. Ceci a pour effet de faire basculer le levier à trois branches en sens inverse du sens des aiguilles d'une montre pour amener la crémaillère centrale de la pompe injection de combustible vers la position de combustible ex- trême pour le démarrage du moteur, ce mouvement étant limité par la résistance du ressort 45 lorsque le contact s'est éta- bli entre le bouton 44 du bras 48 et l'organe d'arrêt 44.
Lorsque la pression d'huile augmente avec le commencement du fonctionnement du moteur, elle oblige l'organe de soupape en piston 34-33 à se déplacer vers la gauche jusqu'à ce que la pièce coupe la communication entre le conduit 26 et la lu- mière (voir fig. 3). Le ressort 41 peut alors ramener le piston 40 dans la position inactive, l'air venant du cy- lindre 39 étant évacué par la lumière 3, autour du collet 36 de la soupape et par l'évent vers l'atmosphère.
Après que le moteur a démarré, la manivelle 1 est rame- née de nouveau par rotation partielle dans la position de marche dans laquelle elle est immobilisée. Ce mouvement l'ait varier la position de 1'excentrique 5 (voir la fig. 3) pour permettre à la pression d'air des chambres 30 et 31 de déplacer les deux organes de soupape 10 et 11 suffisamment pour couper les tuyaux 17 et 26 de leurs sources d'arrivée d'air comprimé et de les mettre en communication avec leurs évents atmosphériques respectifs 24 set 29. En même temps que s'effectuent ces opérations, l'excentrique 1 se meut vers une position dans laquelle le ressort 57 peut déplacer l'or- gane de soupape 56 pour établir la communication entre le
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tuyau 33, et le régulateur du moteur.
Lorsqu'elle est dans la position de marche, la soupape de distributeur amène son arrivée d'air par la lumière at- mosphérique 24, le boîtier de soupape 12 et le conduit 17.
Différentes modifications peuvent être apportées aux dis- positifs décrits ci-dessus sans qu'on s'écarte de l'invention.
Par.exemple, au lieu d'utiliser la pression d'huile pour ac= tionner la soupape d'obturation en vue d'isoler le piston actionnant le combustible extrême de l'arrivée d'air comprimé, un dispositif de régulateur centrifuge peut être employé dans ; ce but. L'emploi du système d'huile peut également entrai- t , ner l'emploi d'un dispositif pour tenir compte des variations dans la viscosité de l'huile-lorsque le système d'huile s'é- ohauffe.
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Improvements to engine control devices.
The present invention relates to internal combustion engines of the Diesel type and its object is to provide an improved mechanism for the remote control of these engines, a mechanism by which additional fuel and air are supplied during start-up and operation. Return to normal means of power is effected when the engine enters normal running conditions.
In accordance with the present invention, the control mechanism for internal combustion engines comprises a hand operated device capable of being temporarily immobilized in the off position and the on position, and so established that when 'it is in an intermediate starting position, it actuates rotary devices to operate valves which allow the passage of compressed air for the operation of the fuel intake means and. supply air to the engine cylinders for starting.
According to one form of the invention, the control mechanism for an internal combustion engine comprises a disc.
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positive actuates by hand, capable of occupying three positions and actuating valves arranged in such a way that for a starting position they supply compressed air for starting in the cylinders to the engine and for operating a control device. extreme fuel, when in the on position they use pressure from the main oil supply to shut off the extreme fuel device and when in both on and off positions, they open towards the end. 'atmosphere means actuated by compressed air.
Reference will now be made to the accompanying drawings in which:
Fig. l is a schematic representation of the engine control means in the stop position
Fig. 2 shows the control means in the start position
Fig. 3 shows the control means in the on position.
The motor control mechanism shown in fig. 1, 2 and 3, contains a hand crank 1.mounted at the end of the alum shaft, which carries eccentric members 3 and and a ratchet wheel 5 engaged with a pawl 6. in order to ensure shaft rotation 2. in one direction only.
At the internal end of the handle of the crank 1 there is a pin or a ball pressed by a spring, intended to engage in one or the other of the two sockets' 7 provided in a fixed plate 8 to allow the crank to be temporarily immobilized in these positions, which correspond relatively to the conditions of running and stopping the engine. Between these two positions, the crank can be brought into a starting position indicated at 9.
The eccentric member is established in such a way that when it is brought into the starting position, it actuates
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ne two piston valve members 10 and 11, movable in a valve housing 12 and 13 respectively. The valve member 10 functions as a starting air valve and its housing 12 has a connection 14 and 15 to supply low pressure and high pressure air respectively.
When the valve member is moved from the position shown as will be described hereinafter, a collar 16 provides within the housing 12 an annular passage through which the connection 15 of the valve member. high pressure supply can communicate with an outlet duct 17 through which compressed air is supplied to the housing of an air distributor 18 whose rotating part 19 is actuated by the camshaft 20 of the motor.
By the operation of the rotary distributor 19, charges of compressed air are sent successively through the conduits 21 and the non-return valves 22 into the cylinder heads of the cylinders 23 of the engine. The valve housing 12 is provided with a vent 24 which, in the off position, places the conduit 17 in communication with the atmosphere.
The second valve 11 actuated by the eccentric 3 is an extreme fuel valve and its housing 13 has a connection 25 to the valve housing 12, liaiso, through which low pressure air is supplied to the housing 13 which whatever the position of the valve member 10.
In the stop position shown, the link 25 is cut off from an outlet duct 26 but when the valve member is displaced axially by the operation of the exentric 3, a collar 27 allows air to flow through conduit 26 to housing 28 of a shut-off valve.
The valve housing 13 also includes a vent which, in the off position, places the conduit 26 in communication with the atmosphere.
In the stop position, the two valve members 10 and 11 are held in a position shown in
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fig. 1 by air from the low pressure source which can enter chambers 30 and 51 of the valve housings under all conditions.
The shutter valve housing 28 is in communication via 32 with the main oil supply pipe 33 to allow the oil supply to actuate a piston valve member comprising end portions 34. and 35 separated by a collar 36 and movable under the pressure of the oil against the action of a spring 37. When the control crank 1 is in the starting position 9, the valve member 34-35 occupies the position shown in FIG. 2 in which the pressurized air coming from the duct 26 can turn the collar 36 of the valve member, pass through a port 38 and enter the cylinder 39 in which is mounted a piston 40 (hereinafter referred to as the extreme fuel operating piston).
This piston is movable against the action of a spring 41 and has a piston rod 42 the upper end of which projects through a plate which closes the upper end of the cylinder 39 and also carries a fuel stopper. maximum 44, the movement of which is limited by a spring 45 disposed between the lower face of the plate 43 and the housing 28. The plate 43 also supports a bearing 46 for the pivot 47 of a three-branch lever 48- 49-50. The branches 48 and 49 carry buttons 51 and 52 intended to engage respectively with the end of the piston rod 43 and the fuel stop 44.
The third branch 50 of the lever is connected by a rod 53 to a control rack of a fuel injection pump or of a series of pumps of this kind. The valve housing 28 has a vent 54 to atmosphere.
The main oil supply pipe 33 is connected to a stop valve housing 55 containing a piston valve member 56 actuated by an eccentric 4. against the action.
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of a spring µ ±. In the normal running position of the engine, the main oil supply can flow freely through the shut-off valve housing 55 around a collar 60 of the valve member and through a pipe 58 to the regulator of the engine which preferably has the form described in another patent of the same inventors, filed today and corresponding to the English application n 19927.
When the eccentric 4 is partially rotated to the off position, the valve member 56 is moved to cut off communication between pipes 26 and 58 and places pipe 26 in communication with a drain connection 59. to the oil pan. The regulator is arranged such that it is not strong enough to compress the oil and any excess movement is absorbed by an elastic component which is interposed in the linkage between the regulator and the fuel injection pump (s).
The operation of the device described above is as follows:
To start the engine, the crank 1 is brought from the stop position to the start position by rotating clockwise, the partial rotation thus obtained of the shaft 2. eccentrics 5. and 4 to actuate the three piston valves 10, 11 and 56 (see fig. 2). The valve member 10 is emanated into a position in which the conduits 15 and
17 are placed in communication and high pressure air flows to distributor 18 and thence successively to the cylinders of the engine.
During the operation of the start valve, the eccentric 4, which is wedged at a different angle from that of the eccentric 3, also moves but not enough to cut off the communication between the oil pipe 33 and the regulator. The operation of the eccentric 3 also brings the organ
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valve 11 in a position in which low pressure air can flow through link 25, valve housing 13 and conduit 26 to chamber 28 of the shutter valve.
At the start of operations, compressed air can pass around the collar of the valve member to enter cylinder 39 and operate piston 40. This has the effect of tilting the three-branch lever in the opposite direction. clockwise to bring the central rack of the fuel injection pump to the extreme fuel position for starting the engine, this movement being limited by the resistance of spring 45 when the contact has been made. - bli between the button 44 of the arm 48 and the stop member 44.
As the oil pressure increases with the commencement of engine operation, it causes the piston valve member 34-33 to move to the left until the part cuts off communication between the conduit 26 and the lu. - mière (see fig. 3). The spring 41 can then return the piston 40 to the inactive position, the air coming from the cylinder 39 being discharged through the port 3, around the collar 36 of the valve and through the vent to the atmosphere.
After the engine has started, the crank 1 is returned by partial rotation again to the running position in which it is immobilized. This movement has varied the position of the eccentric 5 (see Fig. 3) to allow the air pressure from chambers 30 and 31 to move the two valve members 10 and 11 sufficiently to cut the pipes 17 and. 26 from their sources of compressed air supply and put them in communication with their respective atmospheric vents 24 set 29. At the same time as these operations are carried out, the eccentric 1 moves to a position in which the spring 57 can move the valve member 56 to establish communication between the
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pipe 33, and the engine regulator.
When in the on position, the distributor valve directs its air supply through atmospheric lumen 24, valve housing 12 and conduit 17.
Various modifications can be made to the devices described above without departing from the invention.
For example, instead of using oil pressure to actuate the shut-off valve to isolate the piston operating the end fuel from the compressed air supply, a centrifugal governor device can be used. employed in; this goal. The use of the oil system may also entail the use of a device to account for variations in the viscosity of the oil as the oil system heats up.