FR2557633A1 - STARTING DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, PARTICULARLY FOR A FREE PISTON ENGINE - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

DISPOSITIF DE DEMARRAGE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE, EN PARTICULIER POUR MOTEUR A PISTON LIBRE, COMPORTANT UN RESERVOIR D'AIR SOUS PRESSION 11 SUSCEPTIBLE D'ETRE MIS EN COMMUNICATION AVEC UNE CHAMBRE, EN PARTICULIER LA CHAMBRE-MATELAS 10, DU MOTEUR DONT L'EQUIPAGE MOBILE 2 A ETE PREALABLEMENT AMENE DANS UNE POSITION CONVENABLE. IL COMPORTE DEUX SOUPAPES 17-21 COMMANDEES SEQUENTIELLEMENT ET DISPOSEES SUR LE CONDUIT DE COMMUNICATION 14 ENTRE LE RESERVOIR D'AIR DE DEMARRAGE 11 ET LA CHAMBRE CHOISIE 10 DU MOTEUR, LA PREMIERE DE CES SOUPAPES, DITE SOUPAPE D'OUVERTURE 17, OCCUPANT A L'ARRET SA POSITION FERMEE, SOUS L'ACTION D'UN PREMIER RESSORT 25, CEPENDANT QUE LA SECONDE SOUPAPE, DITE SOUPAPE DE FERMETURE 21, OCCUPE A L'ARRET SA POSITION OUVERTE, SOUS L'ACTION D'UN DEUXIEME RESSORT 26.STARTING DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR FOR A FREE PISTON ENGINE, INCLUDING A PRESSURIZED AIR TANK 11 LIKELY TO BE PUT INTO COMMUNICATION WITH A CHAMBER, IN PARTICULAR MATTRESS CHAMBER 10, OF THE ENGINE INCLUDING THE MOBILE CREW 2 HAS BEEN PREVIOUSLY TAKEN INTO A SUITABLE POSITION. IT INCLUDES TWO SEQUENTIALLY CONTROLLED 17-21 VALVES AND ARRANGED ON THE COMMUNICATION DUCT 14 BETWEEN THE STARTING AIR TANK 11 AND THE CHOSEN CHAMBER 10 OF THE ENGINE, THE FIRST OF THESE VALVES, CALLED OPENING VALVE 17, OCCUPYING A L '' SHUTDOWN ITS CLOSED POSITION, UNDER THE ACTION OF A FIRST SPRING 25, WHILE THE SECOND VALVE, CALLED CLOSING VALVE 21, IS HOLDING ITS OPEN POSITION, UNDER THE ACTION OF A SECOND SPRING 26.

Description

Dispositif de démarrage pour moteur à combustion interneenStarting device for internal combustion engine

particulier pour moteur à piston libre.  especially for free piston engine.

On sait que le démarrage des moteurs à combustion interne est une opération délicate chaque fois qu'il est difficile ou même impossible d'entraîner l'équipage mobile par des moyens mécaniques. Dans le cas des moteurs, en général de grande puissance, dont les pistons sont attelés à un arbre de sortie et surtout dans le cas des moteurs à piston libre, on opère une insufflation d'air sous pression dans une zone appropriée du moteur pour "lancer" l'équipage mobile jusqu'à l'obtention de la première combustion du  It is known that starting internal combustion engines is a delicate operation whenever it is difficult or even impossible to drive the moving element by mechanical means. In the case of engines, generally of high power, the pistons of which are coupled to an output shaft and especially in the case of free piston engines, air is blown under pressure into an appropriate area of the engine to " launch "the moving crew until the first combustion of the

mélange combustible.combustible mixture.

A cet effet on prévoit un réservoir d'air comprimé, dit réservoir de démarrage, qui peut être mis en communication avec plusieurs chambres de combustion des moteurs possédant un arbre de sortie, l'un au moins des équipages mobiles se trouvant généralement dans une position convenable, voisine du point mort "HAUT". Dans le cas des moteurs à piston libre, le réservoir de démarrage est au  For this purpose, a compressed air tank, called a start-up tank, is provided, which can be placed in communication with several combustion chambers of the engines having an output shaft, at least one of the mobile assemblies generally being in a position. suitable, close to neutral "UP". In the case of free piston engines, the starter tank is at

contraire,et de préférence, mis en communication avec la chambre-  otherwise, and preferably put in communication with the room-

matelas, l'équipage mobile ayant été préalablement amené dans une  mattress, the mobile equipment having been previously brought into a

position convenable, voisine du point mort "BAS".  suitable position, near neutral "LOW".

De toute façon on rencontre souvent des difficultés pour assurer une ouverture et une fermeture suffisamment rapides de la soupape permettant l'insufflation d'air. Il est souvent nécessaire  In any case, there are often difficulties in ensuring sufficiently rapid opening and closing of the valve allowing air to be blown in. It is often necessary

d'avoir recours à des pressions d'air élevées ou, dans le cas notam-  to use high air pressures or, in particular,

ment des moteurs à piston libre, à des réservoirs de démarrage dont les grandes dimensions risquent de perturber le fonctionnement de  free piston engines, starting tanks whose large dimensions may disturb the operation of

la chambre-matelas, au moins pendant la phase de démarrage.  the bedroom-mattress, at least during the start-up phase.

L'invention a donc pour objet un dispositif de démarrage pour moteur à combustion interne, et notamment pour moteur à piston libre, remédiant aux inconvénients qui viennent d'être évoqués et  The subject of the invention is therefore a starting device for an internal combustion engine, and in particular for a free piston engine, overcoming the drawbacks which have just been mentioned and

assurant en outre une grande sécurité du démarrage du moteur.  further ensuring great safety in starting the engine.

Selon une caractéristique importante de l'invention, le  According to an important characteristic of the invention, the

dispositif de démarrage comporte deux soupapes commandées-séquentiel-  starting device has two sequential-controlled valves

lement et disposées sur le conduit de communication entre le réservoir de démarrage et la chambre choisie du moteur (chambre de combustion  and arranged on the communication conduit between the starting tank and the chosen engine chamber (combustion chamber

ou chambre-matelas, notamment dans le cas d'un moteur à piston libre).  or mattress chamber, especially in the case of a free piston engine).

La première soupape, dite soupaped'ouverture, occupe,à l'arrêt du moteur, sa position fermée dans laquelle elle est maintenue par un premier ressort. La deuxième soupape, dite soupape de fermeture, occupe,au contraire, sa position ouverte à l'arrêt du moteur et y est maintenue par un second ressort. Grâce à cette disposition, la commande des soupapes peut être effectuée très rapidement et à des instants déterminés de  The first valve, called the opening valve, occupies, when the engine is stopped, its closed position in which it is held by a first spring. The second valve, called the shut-off valve, occupies, on the contrary, its open position when the engine is stopped and is held there by a second spring. Thanks to this arrangement, the control of the valves can be carried out very quickly and at determined instants of

façon précise. Ainsi qu'on le sait, une durée précise de la communi-  precisely. As we know, a specific duration of the communication

cation entre la chambre choisie du moteur et le réservoir de démar-  cation between the chosen engine chamber and the starter tank

rage est une nécessité pour obtenir un démarrage immédiat du moteur.  rage is a necessity to get an immediate engine start.

Cependant, comme on le verra plus loin, cette disposition n'exige pas une pression d'air élevée et surtout ne conduit pas à des volumes morts importants qui seraient particulièrement gênants dans le cas  However, as will be seen below, this arrangement does not require a high air pressure and above all does not lead to large dead volumes which would be particularly troublesome in the case

d'un moteur à piston libre.a free piston engine.

L'invention sera mieux comprise et ses caractéristiques secondaires ainsi que ses avantages apparaîtront au cours de la  The invention will be better understood and its secondary characteristics as well as its advantages will become apparent during the

descriptionqui va suivre, d'un mode de réalisation avantageux  description which follows, of an advantageous embodiment

applicable plus particulièrement à un moteur à piston libre.  more particularly applicable to a free piston engine.

A cet effet on se référera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à piston libre équipé d'un dispositif de démarrage selon l'invention, le moteur étant à l'arrêt; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 au début du démarrage du moteur; - la figure 3 est une vue analogue aux précédentes à la fin du démarrage; la figure 4 est une vue schématique d'une variante de  To this end, reference is made to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic view of a free piston engine equipped with a starting device according to the invention, the engine being stopped; - Figure 2 is a view similar to Figure 1 at the start of the engine start; - Figure 3 is a view similar to the preceding at the end of startup; Figure 4 is a schematic view of a variant of

réalisation de l'un des organes du dispositif de démarrage.  realization of one of the organs of the starting device.

Si l'on se reporte tout d'abord à la figure 1, on voit un motocompresseur à piston libre et à action directe désigné par la référence générale 1 et comportant un équipage mobile 2. Le piston moteur 3 évolue dans la chambre de combustion 4 tandis que le  If we refer first of all to FIG. 1, we see a direct-acting free-piston motor-compressor designated by the general reference 1 and comprising a movable assembly 2. The driving piston 3 evolves in the combustion chamber 4 while the

piston 5 du compresseur évolue dans la chambre 6. Un piston inter-  piston 5 of the compressor moves in chamber 6. A piston inter-

médiaire 7 évolue, d'une part, dans la chambre 8 et constitue ainsi une pompe de balayage communiquant avec la chambre de balayage 9,  on the one hand, evolves in the chamber 8 and thus constitutes a scanning pump communicating with the scanning chamber 9,

d'autre part, dans la chambre-matelas 10.  on the other hand, in the mattress chamber 10.

A l'arrêt, et comme représenté au dessin, l'équipage mobile 2 se trouve dans une position intermédiaire entre le point  When stationary, and as shown in the drawing, the moving assembly 2 is in an intermediate position between the point

mort '"AUT" situé à gauche de la figure et le point mort "BAS".  dead '"AUT" located to the left of the figure and dead center "LOW".

Le dispositif de démarrage comporte essentiellement un réservoir de démarrage 11 susceptible d'être rempli d'air comprimé par un compresseur indépendant que l'on décrira plus loin, et un ensemble, désigné par la référence générale 12, de deux soupapes  The starting device essentially comprises a starting tank 11 capable of being filled with compressed air by an independent compressor which will be described later, and an assembly, designated by the general reference 12, of two valves

disposées entre le réservoir 11 et la chambre-matelas 10.  arranged between the reservoir 11 and the mattress chamber 10.

Au moins une paroi 13 est disposée transversalement au conduit reliant le réservoir 11 et la chambre-matelas 10. Elle présente un orifice 14 qui peut être obturé par la tête de l'une ou l'autre soupape de l'ensemble 12 et les bords de cet orifice 14, de part et d'autre de.la paroi 13,sont conformés en siège de  At least one wall 13 is disposed transversely to the conduit connecting the reservoir 11 and the mattress chamber 10. It has an orifice 14 which can be closed by the head of one or the other valve of the assembly 12 and the edges of this orifice 14, on either side de.la wall 13, are shaped seat

soupape 15 et 16.valve 15 and 16.

Bien entendu on pourrait prévoir deux parois 13, chacune d'elles possédant son orifice 14 susceptible d'être obturé  Of course, two walls 13 could be provided, each of them having its orifice 14 capable of being closed.

par l'une ou l'autre soupape.by either valve.

Une première soupape, dite soupape d'ouverturecomporte  A first valve, known as an opening valve

une tête 17 montée sur une tige 18 traversant l'orifice 14. L'extré-  a head 17 mounted on a rod 18 passing through the orifice 14. The end

mité de la tige 18 est liée à un piston 19 évoluant dans une chambre 20  mity of the rod 18 is linked to a piston 19 evolving in a chamber 20

et constituant ainsi un vérin de commande.  and thus constituting a control cylinder.

Une deuxième soupape, dite soupape de fermeture, comporte une tête 21 montée sur une tige 22 dont l'extrémité est épanouie en  A second valve, called a shut-off valve, has a head 21 mounted on a rod 22 the end of which is opened out in

forme de coupelle 23.cup shape 23.

De préférence et comme représenté au dessin, les deux  Preferably and as shown in the drawing, the two

soupapes sont coaxiales, la tige 18 de la soupape d'ouverture coulis-  valves are coaxial, the rod 18 of the opening valve slides

sant dans latige creuse 22 de la soupape de fermeture, la tige 22  sant in the hollow rod 22 of the closing valve, the rod 22

gtant elle-même guidée dans un épaulement 24 du carter du dispositif.  g itt itself guided in a shoulder 24 of the casing of the device.

Un premier ressort 25 prend appui sur les faces en regard du piston 19 et de la coupelle 23,cependant qu'un deuxième ressort 26, dont.la raideurest notablement supérieure à celle du ressort 25, prend appui sur la coupelle 23, du côté opposé au ressort 25 et sur l'épaulement 24. Ainsi, lorsque le moteur est arrêté, la soupape de fermeture 21 est maintenue en position ouverte par son ressort 26, cependant que la soupape d'ouverture 17 est en appui sur son siège 15 sous l'action du ressort 25. Les dimensions des tiges 18  A first spring 25 bears on the opposite faces of the piston 19 and of the cup 23, while a second spring 26, the stiffness of which is notably greater than that of the spring 25, bears on the cup 23, on the opposite side to the spring 25 and on the shoulder 24. Thus, when the engine is stopped, the closing valve 21 is held in the open position by its spring 26, while the opening valve 17 is supported on its seat 15 under the action of the spring 25. The dimensions of the rods 18

Z557633Z557633

- 4 et 22 des soupapes sont telles qu'une certaine distance L1 existe au repos entre le piston 19 et la coupelle 23. D'autre part sur l'une ou l'autre des faces en regard du piston 19 et de la coupelle 23 est montée une rondelle d'amortissement 27 dont l'utilité apparattra plus loin. La chambre 20 du vérin de commande est susceptible d'être  - 4 and 22 of the valves are such that a certain distance L1 exists at rest between the piston 19 and the cup 23. On the other hand on one or the other of the opposite faces of the piston 19 and of the cup 23 is mounted a damping washer 27 whose utility will appear later. The chamber 20 of the control cylinder may be

mise en communication avec un réservoir de commande 28 par l'inter-  communication with a control tank 28 via the

médiaire d'un orifice calibré 29. Ce dernier est normalement fermé  medial of a calibrated orifice 29. The latter is normally closed

par un obturateur 30 maintenu sur son siège 31 par un ressort 32.  by a shutter 30 held on its seat 31 by a spring 32.

L'obturateur 30 est cependant conformé de telle façon qu'il consti-  The shutter 30 is however shaped in such a way that it constitutes

tue un piston susceptible de repousser le ressort 32 sous l'action de la pression de l'air dans le réservoir de commande 28. A cet effet l'obturateur 30 présente par exemple un épaulement 33 mais il est évident que toute autre disposition équivalente pourrait être  kills a piston capable of pushing the spring 32 under the action of air pressure in the control tank 28. For this purpose the shutter 30 has for example a shoulder 33 but it is obvious that any other equivalent arrangement could be

prévue. De préférence l'obturateur 30 comporte un orifice 34 suscep-  planned. Preferably the shutter 30 has an orifice 34 suscep-

tible d'être fermé par un pointeau fixe 35 lorsque l'obturateur quitte son siège 31. Le pointeau 35 constitue également une butée  tible of being closed by a fixed needle 35 when the shutter leaves its seat 31. The needle 35 also constitutes a stop

limitant le mouvement d'ouverture de.l'obturateur 30.  limiting the opening movement of the shutter 30.

Le remplissage des réservoirs de démarrage 11 et de commande 28 est assuré par un compresseur d'air indépendant 36 entra1né par exemple par un moteur électrique 37. Le conduit de refoulement 38 du compresseur 36 communique directement, par la canalisation 39, avec le réservoir 11 et, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 40, disposé entre les canalisations 41 et 42, avec  The start-up 11 and control 28 tanks are filled by an independent air compressor 36 driven for example by an electric motor 37. The discharge pipe 38 of the compressor 36 communicates directly, via the pipe 39, with the tank 11 and, by means of a non-return valve 40, arranged between the pipes 41 and 42, with

le réservoir 28. De préférence ce dernier sera également en communi-  the reservoir 28. Preferably the latter will also be in communication

cation, par l'intermédiaire des canalisations 43 et 44 et des clapets anti-retour 45 et 46, respectivement avec la chambre-matelas 10 et  cation, via pipes 43 and 44 and non-return valves 45 and 46, respectively with the mattress chamber 10 and

avec le conduit d'évacuation 47 du compresseur 5-6.  with the discharge duct 47 of the compressor 5-6.

Le conduit d'aspiration 48 du compresseur indépendant 365  The suction duct 48 of the independent compressor 365

est relié à la chambre centrale 49 d'un distributeur à tiroir 50.  is connected to the central chamber 49 of a drawer distributor 50.

Ce dernier est soumis à l'action d'un ressort 51 qui le maintient normalement en butée vers la gauche de la figure dans une position  The latter is subjected to the action of a spring 51 which normally maintains it in abutment to the left of the figure in a position

fixe telle que la chambre centrale 49 communique avec la chambre-  fixed such that the central chamber 49 communicates with the chamber

matelas 10 par la canalisation 52. Le tiroir 50 comporte cependant un prolongement 53 (ou est attelé à un organe équivalent) pénétrant  mattress 10 through the pipe 52. The drawer 50 however has an extension 53 (or is coupled to an equivalent member) penetrating

dans la chambre-matelas 10 et susceptible d'être actionné par l'équi-  in the mattress chamber 10 and capable of being actuated by the equi-

2557633 '2557633 '

page mobile 2, dans des conditions que l'on indiquera plus loin pour déplacer le tiroir 50 vers la droite de la figure. Dans ce  mobile page 2, under conditions which will be indicated below to move the drawer 50 to the right of the figure. In this

dernier cas la chambre centrale 49 vient en communication avec l'atmos-  last case the central chamber 49 comes into communication with the atmos-

phère par la canalisation 54. L'extrémité gauche du tiroir 50 consti-  sphere through the pipe 54. The left end of the drawer 50 constitutes

tue enfin un vérin alimenté par la canalisation 55 en communication  finally kills an actuator supplied by line 55 in communication

avec le réservoir de commande 28 par l'intermédiaire de la canalisa-  with the control tank 28 via the pipeline

tion 42. Celle-ci est d'autre part reliée aux organes de commande  tion 42. This is also connected to the control members

(non représentés) du moteur 1.(not shown) of motor 1.

On indiquera enfin que le circuit électrique du moteur 37  Finally, it will be indicated that the electrical circuit of the motor 37

comporte avantageusement, outre un interrupteur général 56, un inter-  advantageously comprises, in addition to a general switch 56, an inter-

rupteur manostatique 57 commandé, dans le sens de l'ouverture du  manostatic switch 57 controlled, in the direction of opening of the

circuit, par la pression dans la chambre de balayage 9 du moteur 1.  circuit, by the pressure in the scanning chamber 9 of the motor 1.

Le fonctionnement du dispositif de démarrage qui vient  The functioning of the starting device which comes

d'être décrit est alors le suivant.  to be described is then the following.

Le moteur 1 et les divers organes de son dispositif de démarrage se trouvant dans les positions représentées sur la figure 1,  The engine 1 and the various components of its starting device being in the positions shown in FIG. 1,

on ferme l'interrupteur général 56 pour faire fonctionner le compres-  the main switch 56 is closed to operate the compressor

seur 37. Le conduit d'aspiration 48 étant relié à la chambre-matelaslO, celle-ci se vide de l'air qu'elle contenait et l'équipage mobile 2 se déplace vers la droite de la figure 1 jusqu'à atteindre la position représentée sur la figure 2. Le tiroir 50 est repoussé vers la droite et le conduit d'aspiration 48 est alors mis en communication avec  seur 37. The suction duct 48 being connected to the mattress-chamber 10, the latter empties of the air which it contained and the movable assembly 2 moves to the right of FIG. 1 until reaching the position shown in Figure 2. The slide 50 is pushed to the right and the suction duct 48 is then placed in communication with

l'atmosphère par la chambre 49 et la canalisation 54.  the atmosphere through the chamber 49 and the pipeline 54.

Dans le même temps l'air aspiré dans la chambre-matelas 10 puis à l'atmosphère 28 est refoulé par le compresseur 36, d'une part vers le réservoir de démarrage 11, d'autre part vers le réservoir de commande 28. La pression d'air aagmente dans chacun de ces deux  At the same time, the air sucked into the mattress chamber 10 and then to the atmosphere 28 is discharged by the compressor 36, on the one hand towards the starting tank 11, on the other hand towards the control tank 28. The increased air pressure in each of these two

réservoirs. On notera ici que d'éventuelles fuites d'air entre l'obtu-  tanks. It should be noted here that any air leaks between the obturator

ratéur 30 et son siège 31 seront évacuées vers l'atmosphère par  miss 30 and its seat 31 will be evacuated to the atmosphere by

l'orifice 34 sans qu'il en résulte un déplacement gênant de l'obtura-  the orifice 34 without resulting in an annoying displacement of the shutter-

teur 30 contre l'action de son ressort 32. De même l'orifice 34 assure  tor 30 against the action of its spring 32. Similarly the orifice 34 ensures

la décharge complète du vérin de commande 19-20 et évite tout dépla-  the complete discharge of the control cylinder 19-20 and prevents any displacement

cement de la soupape d'ouverture 17.  opening valve cement 17.

Lorsque la pression d'air a atteint une valeur suffisante et prédéterminée dans le réservoir de commande 28, les efforts sur l'épaulement 33 de l'obturateur provoquent son déplacement rapide vers la gauche jusqu'à la butée 35 fermant alors l'orifice 34. L'air sous pression peut atteindre la chambre 20 par l'intermédiaire de  When the air pressure has reached a sufficient and predetermined value in the control tank 28, the forces on the shoulder 33 of the shutter cause it to move rapidly to the left until the stop 35 then closing the orifice 34 The pressurized air can reach the chamber 20 via

l'orifice calibré 29.the calibrated orifice 29.

La pression s'élève alors rapidement dans la chambre 20 et le vérin de commande 19 provoque l'ouverture brusque de la soupape17 contre l'action du ressort 25. L'ouverture de la soupape 17 est d'autant plus rapide que, dès le soulèvement de la tète,les pressions sur les deux faces de celleci s'équilibrent. La course du vérin 19 se poursuit sur la distance L1 jusqu'à ce qu'il vienne en appui sur  The pressure then rises rapidly in the chamber 20 and the control cylinder 19 causes the valve17 to open suddenly against the action of the spring 25. The valve 17 is opened all the more quickly as soon as the head lift, the pressures on both sides of the head are balanced. The stroke of the cylinder 19 continues over the distance L1 until it comes to bear on

la rondelle d'amortissement 27 de la coupelle 23.  the damping washer 27 of the cup 23.

Presque instantanément, en raison des faibles volumes morts, la pression de la chambre-matelas 10 atteint celle du réservoir de démarrage 11. L'équipage mobile 2 est "lancé" vers la gauche de  Almost instantaneously, due to the low dead volumes, the pressure of the mattress chamber 10 reaches that of the starting tank 11. The mobile assembly 2 is "launched" to the left of

la figure et le piston moteur 3 comprime le mélange combustible-  the figure and the driving piston 3 compresses the fuel mixture

comburant immédiatement introduit dans la chambre de combustion 4.  oxidizer immediately introduced into the combustion chamber 4.

On notera ici que le déplacement vers la gauche de l'équipage mobile 2 ne modifie pas la position du tiroir 50 visible sur la figure 2. En effet la pression d'air dans le réservoir de commande 28 est amenée par la canalisation 55 à l'extrémité gauche  It will be noted here that the movement to the left of the movable assembly 2 does not modify the position of the slide 50 visible in FIG. 2. Indeed, the air pressure in the control tank 28 is brought by the line 55 to the left end

du tiroir 50 qu'elle maintient dans sa position initiale.  of the drawer 50 which it maintains in its initial position.

Pendant le déplacement vers la gauche de l'équipage mobile 2, la pression dans la chambre 20,dont le volume est alors important (figure 2), s'élève avec une certaine lenteur due à la présence de l'orifice calibré 29. Ainsi la communication entre le réservoir 11 et la chambre-matelas peutelle être maintenue pendant un temps juste suffisant pour permettre le "lancement" convenable  During the movement to the left of the moving element 2, the pressure in the chamber 20, the volume of which is then large (FIG. 2), rises with a certain slowness due to the presence of the calibrated orifice 29. Thus the communication between the reservoir 11 and the mattress chamber can be maintained for a time just sufficient to allow proper "launching"

de l'équipage mobile 2.of the moving part 2.

Dès que la pression dans la chambre 20 est suffisante, le vérin 19, en appui sur la coupelle 23, provoque le déplacement vers la droite,.suivant une course L2 de la soupape 21 qui vient  As soon as the pressure in the chamber 20 is sufficient, the jack 19, pressing on the cup 23, causes the displacement to the right, .supplying a stroke L2 of the valve 21 which comes

s'appliquer brusquement sur son siège 16 et fermerl'orifice 14.  abruptly apply on its seat 16 and close the orifice 14.

La pression est maintenue dans la chambre 20 et les différents organes restent dans les positions représentées sur la figure 3, puisque le compresseur 37 continue à remplir le réservoir de comr  The pressure is maintained in the chamber 20 and the various members remain in the positions shown in FIG. 3, since the compressor 37 continues to fill the reservoir with comr

mande 28.request 28.

Lorsque le moteur 1 a démarré, son régime s'accélère et la pression augmente dans la chambre de balayage 9. Le manostat 57 commande alors l'ouverture de l'interrupteur qui lui est attelé et le moteur électrique 37 s'arrête. Cependant la pression d'air dans le réservoir de commande 28 est maintenue grâce aux canalisations 43  When the engine 1 has started, its speed increases and the pressure increases in the sweeping chamber 9. The pressure switch 57 then controls the opening of the switch which is coupled to it and the electric motor 37 stops. However, the air pressure in the control tank 28 is maintained thanks to the pipes 43

et 44 qui sont alors reliées à la canalisation 42.  and 44 which are then connected to line 42.

Si l'on se reporte maintenant à la figure 4, on voit une variante de réalisation de l'obturateur de commande 30. Il peut être intéressant en effet de modifier la compression initiale du  If we now refer to FIG. 4, we see an alternative embodiment of the control shutter 30. It may indeed be advantageous to modify the initial compression of the

ressort 32, en particulier en fonction de la température ambiante.  spring 32, in particular as a function of the ambient temperature.

A cet effet il est prévu, pour le ressort 32,une butée mobile 58 liée au carter par un manchon déformable étanche 59, rempli d'un fluide thermostatique. La déformation du manchon 59 s'oppose à un ressort 60 dont la compression est réglable au moyen d'une vis 61. Ainsi la position initiale de la butée 58 et, par conséquent, la compression du ressort 32 peuvent-elles être déterminées en fonction de la température, et permettre une variation correspondante de la pression dans le réservoir 28, c'est-à-dire, finalement, du temps de communication entre le réservoir de démarrage 11 et la  For this purpose there is provided, for the spring 32, a movable stop 58 connected to the housing by a deformable waterproof sleeve 59, filled with a thermostatic fluid. The deformation of the sleeve 59 is opposed to a spring 60, the compression of which is adjustable by means of a screw 61. Thus the initial position of the stop 58 and, consequently, the compression of the spring 32 can be determined as a function of the temperature, and allow a corresponding variation of the pressure in the reservoir 28, that is to say, finally, of the communication time between the starting reservoir 11 and the

chambre-matelas 10. Cette disposition sera particulièrement intéres-  bedroom-mattress 10. This arrangement will be particularly interesting

sante si le moteur 1 doit pouvoir démarrer malgré des variations  health if engine 1 must be able to start despite variations

importantes de la température ambiante.  important ambient temperature.

REV S N D I C A T I 0 N SREV S N D I C A T I 0 N S

1. Dispositif de démarrage pour moteur à combustion interne, en particulier, pour moteur à piston libre, comportant un réservoir d'air sous pression 11 susceptible d'être mis en communication avec une chambre, en particulier la chambre-matelas 10, du moteur dont l'équipage mobile 2 a été préalablement amené dans une position convenable, caractérisé en ce qu'il comporte deux soupapes 17-21  1. Starting device for an internal combustion engine, in particular for a free piston engine, comprising a pressurized air tank 11 capable of being placed in communication with a chamber, in particular the mattress chamber 10, of the engine whose moving part 2 has previously been brought into a suitable position, characterized in that it comprises two valves 17-21

commandées séquentiellement et disposées sur le conduit de commu-  sequentially controlled and arranged on the communication conduit

nication 14 entre le réservoir d'air de démarrage 11 et la chambre choisie 10 du moteur, la première de ces soupapes, dite soupape d'ouverture 17, occupant à l'arrêt sa position fermée, sous l'action d'un premier ressort 25 cependant que la seconde soupape, dite soupape de fermeture 21, occupe à l'arrêt sa position ouverte,sous  nication 14 between the starting air reservoir 11 and the chosen chamber 10 of the engine, the first of these valves, called the opening valve 17, occupying its closed position when stationary, under the action of a first spring 25 however that the second valve, called shut-off valve 21, occupies its stationary open position, under

l'action d'un deuxième ressort 26.the action of a second spring 26.

2. Dispositif de démarrage selon la revendication 1, carac-  2. Starting device according to claim 1, charac-

térisé en ce que les soupapes d'ouverture et de fermeture sont coaxiales, les tiges 18-22 desdites soupapes étant montées coulissantes l'une par rapport à l'autre, cependant que les tètes 17-21 de ces  characterized in that the opening and closing valves are coaxial, the rods 18-22 of the said valves being mounted to slide relative to each other, while the heads 17-21 of these

soupapes évoluent de part et d'autre d'un orifice 14 de communica-  valves evolve on either side of an orifice 14 of communication

tion ménagé dans une paroi 13 séparant la chambre choisie 10 du  tion formed in a wall 13 separating the chosen chamber 10 from the

moteur et le réservoir de démarrage 11 et que les sièges 15-16 des-  engine and the starter tank 11 and that the seats 15-16 des-

dites soupapes sont ménagés de part et d'autre de ladite paroi 13.  said valves are provided on either side of said wall 13.

3. Dispositif de démarrage selon la revendication 2 carac-  3. Starting device according to claim 2 charac-

térisé en ce que le piston d'un vérin pneumatique de commande 19 est attelé à la tige 18 de la soupape d'ouverture 17 et est susceptible de prendre appui, après une première course, dite course d'ouverture  terized in that the piston of a pneumatic control cylinder 19 is coupled to the rod 18 of the opening valve 17 and is capable of bearing, after a first stroke, called the opening stroke

(L1), sur la tige 22 de la soupape de fermeture 21.  (L1), on the rod 22 of the shut-off valve 21.

4. Dispositif de démarrage selon la revendication 3 carac-  4. Starting device according to claim 3 charac-

térisé en ce que la chambre 20 du vérin de commande est alimentée par l'air comprimé contenu dans un réservoir-28, dit réservoir de commande, par l'intermédiaire d'un orifice calibré 29 qui, à l'arrêt du moteur, est fermé par un obturateur 30 soumis à l'action d'un  terized in that the chamber 20 of the control cylinder is supplied by the compressed air contained in a reservoir-28, called the control reservoir, by means of a calibrated orifice 29 which, when the engine is stopped, is closed by a shutter 30 subjected to the action of a

ressort 32.spring 32.

5. Dispositif de démarrage selon la revendication 4 carac-  5. Starting device according to claim 4 charac-

térisé en ce que l'obturateur 30 est constitué par un piston soumis  terized in that the shutter 30 is constituted by a subject piston

à la pression régnant dans le réservoir de commande 28 et est sus-  at the pressure prevailing in the control tank 28 and is sus-

ceptible de se déplacer contre l'action de son ressort 32 de main-  capable of moving against the action of its hand spring 32

tien en position fermée.hold in the closed position.

6. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des re-  6. Starting device according to any one of the re-

vendications 4 et 5 caractérisé en ce que la tension du ressort 32 de maintien de l'obturateur dans sa position fermée est réglable,  vendications 4 and 5 characterized in that the tension of the spring 32 for holding the shutter in its closed position is adjustable,

par exemple au moyen d'un organe thermostatique (58-59-60).  for example by means of a thermostatic member (58-59-60).

7. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des re-  7. Starting device according to any one of the re-

vendications précédentes caractérisé en ce que le réservoir de démarrage 11 et le réservoir de commande 28 sont reliés au conduit de refoulement 38 à un compresseur d'air indépendant 36, entraîné,  previous vendications characterized in that the start-up tank 11 and the control tank 28 are connected to the discharge pipe 38 to an independent air compressor 36, driven,

de préférence, par un moteur électrique 37.  preferably by an electric motor 37.

8. Dispositif de démarrage selon la revendication 7 carac-  8. Starting device according to claim 7 charac-

térisé en ce que le conduit d'aspiration 38 du compresseur indé-  terized in that the suction duct 38 of the independent compressor

pendant 36 est équipé d'un tiroir 50 coulissant, soumis à l'action  for 36 is equipped with a sliding drawer 50, subject to action

d'un ressort5l, et permettant la communication sélective dudit con-  5l, and allowing the selective communication of said

duit 38, soit avec la chambre-matelas du moteur sous l'action dudit  duit 38, either with the engine's mattress chamber under the action of said

conduit 51, soit avec l'atmosphère.  conduit 51, either with the atmosphere.

9. Dispositif de démarrage selon la revendication 8 caracté-  9. Starting device according to claim 8 charac-

risé en ce que le tiroir 50 est attelé à un organe de commande 53 pénétrant dans le carter du moteur > piston librel et susceptible  laughed in that the slide 50 is coupled to a control member 53 penetrating into the engine casing> loose piston and susceptible

d'être actionné contre l'action du ressort 51 du tiroir, par l'équi-  to be actuated against the action of the spring 51 of the drawer, by the equi-

page mobile 2 du moteur 1 lorsque ce dernier se trouve dans sa  mobile page 2 of engine 1 when the latter is in its

position de démarrage.start position.

10. Dispositif de démarrage selon la revendication 7 carac-  10. Starting device according to claim 7 charac-

térisé en ce que le circuit électrique de commande du compresseur indépendant 36 comporte un interrupteur manostatique 57 actionné, dans le sens de l'ouverture dudit circuit, par la pression régnant  terized in that the electric control circuit of the independent compressor 36 includes a manostatic switch 57 actuated, in the direction of opening of said circuit, by the prevailing pressure

dans la chambre de balayage 9 du moteur à piston libre 1.  in the scanning chamber 9 of the free piston engine 1.

FR8400082A 1984-01-04 1984-01-04 STARTING DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, PARTICULARLY FOR A FREE PISTON ENGINE Expired FR2557633B1 (en)

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