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Perfectionnements aux dispositifs de commande de moteurs.
La présente demande se rapporte a des moteurs à combustion interne du type Diesel et a pour but d'apporter des perfection- nements au mécanisme de commande qui forme l'objet du brevet principal n 474. 299 pour obtenir un fonctionnement plus précis lorsque le mécanisme de commande est placé dans les positions "démarrage" et "marche".
Suivant la présente demande un moteur à combustion interne du type cité renferme un mécanisme de commande comprenant un dis positif actionné à la main destiné a contrôler l'arrivée d'air comprimé aux cylindres du moteur pour le démarrage et est ca- ractérisé en ce que le dispositif actionné a la main est muni de moyens permettant de l'immobiliser temporairement dans les positions "arrêt" et "marche" et est construit de façon telle que lorsqu'il est déplacé dans une position intermédiaire de "démarrage" et pendant son mouvement vers l'une ou l'autre des positions restantes, il actionne des dispositifs rota- tifs qui font fonctionner des soupapes qui ouvrent ou ferment le passage d'air comprimé pour la commande de moyens d'admis- sion de combustible et pour le démarrage du moteur.
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On se reportera maintenant aux dessins annexés dans lesquel-
La fig. 1 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. 1, 2 et 3, renferme une manivelle à main 1 montée à l'extrémité d'un arbre 2 qui porte des organes excentriques 3 et 4 et une roue à rochet 5 en prise avec -un cliquet 6 en vue d'assurer la rotation de l'arbre 2 dans une directiop seulement. A l'extré- mité interne de la poignée de la manivelle 1 se trouve une che- ville ou une bille prèssée par un ressort, destinée à s'engager dans l'une ou l'autre des deux douilles 7 prévues dans une pla- que fixe 8 pour permettre que la manivelle soit temporairement immobilisée dans ces positions, qui correspondent relativement aux conditions de marche et d'arrêt du moteur. Entre ces deux positions, la manivelle peut être amenée dans une position de démarrage indiquée en 9.
L'organe excentrique 3 est établi de telle manière que lorsqu'il est amené dans la position de démarrage, il actionne deux organes 10 et 11 de soupape en piston sous forme de tiroirs cylindriques, mobiles dans un boîtier de tiroir 12 et 13 respec- tivement. L'organe de soupape 10 fonctionne comme soupape d'ai de démarrage et son boîtier 12 a une liaison 14 et 15 pour four nir respectivement de l'air à basse pression et à haute pressio' Lorsque l'organe de soupape est déplacé à partir de la position représentée comme on le décrira ci-après,
le collet 16 procure à l'intérieur du boîtier 12 un passage annulaire par lequel la connexion 15 de fourniture à haute pression peut communiquer avec un conduit de sortie 17 par lequel de l'air comprimé est fourni au boîtier d'un distributeur d'air 18 dont la pièce
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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 spupapes 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 à combustible extrême (ou maximum) et son boîtier 13 comporte une liaison 25 vers le boîtier de soupape 12, liai- son par laquelle de l'air à basse pression est envoyé au boî- tier 13 quelle que soit, la position de l'organe de tiroir ou soupape IC 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'excen- 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 29 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 fig. 1 par de l'air venant de la source à basse pression qui peut entrer dans les chambres 30 et 31 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, à cause de l'action du ressort 37 et de l'absence de pression
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dans le tuyau d'amenée d'huile 33.
L'air sous pression peut alors arriver du conduit 26, peut contourner 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 fonctionnement de combustible extrê- me). Ce piston est mobile contre l'action d'un ressort 41 et possède une tige de piston 42 dont l'extrémité supérieure s'a- vance à travers une plaque 43 qui ferme l'extrémité supérieure du cylindre 39 et porte également un arrêt de combustible maxi- mum 44 dont le mouvement est limité par un ressort 45 disposé entre la face inférieure 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 destinés a veir en prise respec- tivement avec l'extrémité de la tige de piston 42 et l'arrêt de combustible 44. La troisième branche 50 du levier est re- liée par une tige 53 à une crémaillère de commande d'une pompe a injection de combustible ou d'une série de pompes de ce genre Le boîtier 28 de soupape comporte un évent 54 vers l'atmosphère
Le tuyau principal d'amenée d'huile 33 est relié a un boîtier de soupape d'arrêt 55 contenant un organe de soupape en piston 56 actionné par un excentrique 4 contre l'action d'un ressort 57.
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 belge n 474. 298 des mêmes auteurs. Lorsque l'excentrique 4 est amené par rotation partielle vers la posi- tion d'arrêt, l'organe de soupape 56 est déplacé pour couper 1 communication entre les tuyaux 33 et 58 et place le tuyau 58 en communication avec une liaison de vidange 59 vers le bac à huile.
Le régulateur est disposé de telle manière qu'il
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n'est pas suffisamment fort pour comprimer l'huile et tout mouvement en excès est absorbé par un constituant élastique qui est 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 da.ns le sens des aiguilles d'une montre, la rotation partielle ainsi obtenue de l'arbre 2 faisant tourner les excentriques 3 et 4 pour actionner les trois soupapes à pis- ton 10, 11 et 56 (voir fig. 2). L'organe de soupape 10 est amené 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 régula teur. Le fonctionnement de l'excentrique 3 amène également l'organe de soupape 11 dans une position dans laquelle de l'air à basse pression peut s'écouler par la liaison 25, le boîtier de soupape 13 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 36 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 de commande de la pompe à 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 51 du bras 48 et l'organe d'arrêt 44.
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Lorsque la pression d'huile augmente avec le commencement du fonctionnement du moteur, elle oblige l'organe de soupape en piston 34-35 à se déplacer vers la gauche jusqu'à ce que la pièce 35 coupe la communication entre le conduit 26 et la lu- mière 38 (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 38, autour du collet 36 de la soupape et par l'évent 54 vers l'atmosphère.
Après que le moteur a démarré, la manivelle 1 est ramenée de nouveau par rotation partielle dans la position de marche dans laquelle elle est immobilisée. Ce mouvement fait varier la position de l'excentrique 3 (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 et 29. En même temps que s'effectuent ces opéra- tions, l'excentrique 4 se meut vers une position dans laquelle le ressort 57 peut déplacer l'organe de soupape 56 pour éta- blir la communication entre le 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 atmos- phérique 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 la demande.
Par exemple, au lieu d'utiliser la pression d'huile pour ac- tionner l'organe de tiroir 34-36 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 entraî- ner l'emploi d'un dispositif pour tenir compte des variations dans la viscosité de l'huile lorsque le système d'huile s'échauffe .
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Improvements to motor control devices.
The present application relates to internal combustion engines of the Diesel type and aims to bring improvements to the control mechanism which forms the subject of main patent No. 474. 299 in order to obtain more precise operation when the mechanism switch is placed in the "start" and "run" positions.
According to the present application, an internal combustion engine of the type cited contains a control mechanism comprising a device operated by hand for controlling the supply of compressed air to the cylinders of the engine for starting and is characterized in that the hand operated device is provided with means for temporarily immobilizing it in the "off" and "on" positions and is constructed in such a way that when moved to an intermediate "start" position and during its movement to one or the other of the remaining positions, it actuates rotary devices which operate valves which open or close the compressed air passage for the control of the fuel inlet means and for starting. of the motor.
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Reference will now be made to the accompanying drawings in which
Fig. 1 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 a shaft 2 which carries eccentric members 3 and 4 and a ratchet wheel 5 engaged with a pawl 6 in order to ensure rotation of tree 2 in a directiop only. At the internal end of the handle of the crank 1 there is a pin or a ball neared by a spring, intended to engage in one or the other of the two bushings 7 provided in a plate. fixed 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 3 is established in such a way that when it is brought into the starting position, it actuates two piston valve members 10 and 11 in the form of cylindrical spools, movable in a spool housing 12 and 13 respectively. tively. The valve member 10 functions as a starter valve and its housing 12 has a connection 14 and 15 for supplying low pressure and high pressure air respectively. When the valve member is moved from it. of the position represented as will be described below,
the collar 16 provides inside the housing 12 an annular passage through which the high pressure supply connection 15 can communicate with an outlet duct 17 through which compressed air is supplied to the housing of an air distributor 18 including the room
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rotary 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 (or maximum) fuel valve and its housing 13 has a connection 25 to the valve housing 12, through which low pressure air is sent to the valve. housing 13 whatever the position of the spool member or valve IC In the stop position shown, the connection 25 is cut off from an outlet duct 26 but when the valve member is displaced axially by the operation of the eccentric 3, a collar 27 allows the air to flow through the duct 26 towards the housing 28 of a shut-off valve.
The valve housing 13 also includes a vent 29 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 FIG. 1 by air from the low pressure source which can enter chambers 30 and 31 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, because of the action of the spring 37 and the absence of pressure
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in the oil supply pipe 33.
The pressurized air can then arrive from the duct 26, can bypass 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 called the pressure piston. extreme fuel operation). 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 43 which closes the upper end of the cylinder 39 and also carries a stopper. maximum fuel 44, the movement of which is limited by a spring 45 disposed between the underside 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 42 and the fuel stopper 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 such pumps The valve housing 28 has a vent 54 to the atmosphere
The main oil supply pipe 33 is connected to a shut-off valve housing 55 containing a piston valve member 56 actuated by an eccentric 4 against the action of a spring 57.
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 engine regulator which preferably has the form described in another Belgian patent no. 474. 298 by the same authors. When the eccentric 4 is partially rotated to the off position, the valve member 56 is moved to cut off communication between pipes 33 and 58 and places pipe 58 in communication with a drain link 59. to the oil pan.
The regulator is arranged in such a way that it
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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 in a clockwise direction, the partial rotation thus obtained of the shaft 2 causing the shaft 2 to turn. eccentrics 3 and 4 to operate the three piston valves 10, 11 and 56 (see fig. 2). The valve member 10 is brought into a position in which the conduits 15 and 17 are placed in communication and high pressure air flows to the distributor 18 and from there by successive charges to the cylinders of the engine.
During the operation of the start valve, the eccentric 4, which is set 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 valve member 11 into a position in which low pressure air can flow through the link 25, the valve housing 13 and the duct 26 to the chamber 28 of the valve. the shut-off valve. At the start of operations, the compressed air can pass around the collar 36 of the valve member to enter the cylinder 39 and operate the piston 40.
This has the effect of tilting the three-arm lever counterclockwise to bring the fuel injection pump control rack to the extreme fuel position for starting the engine, this movement being limited by the resistance of the spring 45 when contact is established between the button 51 of the arm 48 and the stop member 44.
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As the oil pressure increases with the commencement of engine operation, it causes the piston valve member 34-35 to move to the left until part 35 cuts off communication between the conduit 26 and the valve. light 38 (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 opening 38, around the collar 36 of the valve and through the vent 54 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 varies the position of the eccentric 3 (see fig. 3) to allow the air pressure of the chambers 30 and 31 to move the two valve members 10 and 11 sufficiently to cut the pipes 17 and 26 of their sources of compressed air supply and put them in communication with their respective atmospheric vents 24 and 29. At the same time as these operations are carried out, the eccentric 4 moves to a position in which the spring 57 can move the valve member 56 to establish communication between the pipe 33 and the engine governor.
When in the on position, the distributor valve directs its air supply through atmospheric light 24, valve housing 12 and conduit 17.
Various modifications can be made to the devices described above without departing from the request.
For example, instead of using oil pressure to actuate spool member 34-36 to isolate the end fuel actuating piston from the compressed air supply, a centrifugal governor device can be used for this purpose. 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.