Brevet FR2005690A1 — publié le 19691212

i 2005690 Il est connu que certains types de régulateurs dont sont munies les pompes d'injection d'essence qui équipent les moteurs à explosion présentent comme organe essentiel une came sur la surface de laquelle agit un palpeur. Cette came se 5 trouve déplacée automatiquement par rapport à ce palpeur suivant deux directions différentes, respectivement lorsque varie le régime de rotation du moteur et lorsque varie l'angle du papillon ou la position de l'organe de réglage de l'air aspiré par le moteur. L'extrémité du palpeur se déplace par conséquent dans 10 ne direction perpendiculaire aux deux précédentes et en fonction des cotes ou "hauteurs" correspondantes de la surface sur laquelle il s'appuie. A ce palpeur se trouve rattaché par une liaison cinématique le dispositif de la pompe qui fait varier la quanti-15 té d'essence injectée, par exemple la barre à crémaillère sur les pompes à piston. Les cotes de la surface étant telles que la quantité d'essence injectée soit celle qui convient pour chaque couple de valeurs des deux paramètres considérés (régime de rotation du moteur et position du papillon), on obtient de 20 cette façon une régulation de base. Des dispositifs auxiliaires permettent des variations (corrections) de cette régulation, par exemple une variation de la quantité d'air aspiré lorsqu'est exigée une richesse du mélange plus élevée avec un moteur froid et non encore en régime thermique. 25 La présente invention a pour objet un dispositif auxiliaire qui est destiné à équiper les régulateur du type considéré et qui permet de régler automatiquement le régime de vitesse au ralenti sans charge avec un moteur à explosion non encore en régime thermique. En effet, aveô un moteur "froid", 30 pour assurer le fonctionnement régulier du ralenti sans charge sans qu'il se produise d'arrêt soudain du moteur, il n'est pas suffisant d'augmenter la quantité d'essence injectée pour pallier à l'utilisation incomplète de cette essence (qui a de la peine à se vaporiser et à brûler), mais il est encore nécessaire 35 d'augmenter la quantité d'air ; cette augmentation de la quantité d'air, accompagnée d'une augmentation correspondante de la quantité d'essence injectée, permet au moteur de fournir la plus grande puissance exigée pour tourner sans charge avec un moteur et de l'huile froids. 40 En général, dans les régulateurs que l'on utilise oopyr 69 10012 2 2005690 actuellement, on répond à ces exigences en faisant passer, le moteur étant froid, la quantité d'air supplémentaire considérée à travers une soupape (réglée automatiquement ou à la main) court-circuitant le papillon de réglage dont la position d'ouverture 5 minimale (pour le fonctionnement au ralenti) demeure inchangée. Etant donné qu'à l'intérieur du régulateur un dispositif ther-mostatique doit servir à la correction du réglage de base pour obtenir l'enrichissement nécessaire sur le moteur non encore en régime thermique, la soupape considérée d'augmentation de la 10 quantité d'air au ralenti avec un moteur non encore en régime se trouve également disposée à 1'intérieur du régulateur et également commandée par le même dispositif thermostatique. Evidemment, une petite tuyauterie prévue à cet effet relie la sortie de la soupape à la tuyauterie principale 15 d'aspiration du moteur en aval de la soupape. Cette solution, qui est en général adoptée, semble peu convenable pour l«s motifs suivants : tout d'abord elle ne permet pas d'obtenir une proportion parfaite de la quantité d'essence injectée par rapport à l'air aspiré par le moteur; en 20 effet, le dispositif à came qui préside au réglage de base du mélange ne peut pas tenir compte du débit d'air qui passe à travers la soupape au ralenti avec un moteur froid; le dispositif de correction prévu pour l'enrichissement du mélange envisagé pour des marches avec une puissance supérieure au ralenti sur un 25 moteur encore froid ne peut pas non plus en tenir compte. Elle empêche en outre' d'obtenir du moteur des puissances spécifiques -élevées qui exigent des recouvrements considérables dans l'ouverture des soupapes d'aspiration et d'échappement. En effet, avec de telles dispositions> la régularité au ralenti et pour 30 de fortes réductions de l'air ne peut s'obtenir qu'en alimentant séparément les différents cylindres; la soupape pour l'air supplémentaire avec un moteur froid alimente évidemment simultanément tous les cylindres et l'on ne peut évidemment prévoir à l'intérieur du~régulateur autant de soupapes qu'il y a de cy-35 lindres, ces soupapes devant être toutes commandées par le dispositif thermostatique et reliées chacune au moyen d'une tuyauterie convenable aux cylindres correspondants. C'est pourquoi, dans le régulateur objet de la présente invention, la quantité supplémentaire d'air s'obtient 40 au contraire non pas au moyen de 1 ouverture de la soupape en COPY 69 10012 3 2005690 question, mais en faisant varier de façon convenable, sur le moteur froid, la position prévue pour le papillon (ou les papillons) en vue du fonctionnement au ralenti du moteur chaud, l'ouverture minimale du ou des papillons étant d'autant plus 5 élevée que la température du moteur est plus basse, c'est-à-dire que celui-ci se trouve plus éloigné de la température de régime. A cet effet, l'invention a pour objet, dans un ensemble de régulation pour poppe d'injection d'essence équipant un moteur à explosion, un dispositif de contrôle du nombre de 10 tours au ralenti du moteur non encore en régime thermique ; dans cet ensemble, la régulation de base prévue pour le moteur en régime thermique est obtenue au moyen d'une came sur la surface de laquelle agit un palpeur et qui est déplacée automatiquement suivant deux directions différentes respectivement lorsque varie 15 le régime de rotation du moteur à explosion et lorsque varie l'angle du papillon ou d'une façon générale la position de l'organe de réglage de l'air aspiré par le moteur, ce papillon ou cet organe de réglage étant rattaché par une liaison cinématique à la came; l'extrémité de l'élément palpeur se déplace dans une 20 direction orthogonale aux deux précédentes en fonction des cotes correspondantes de la came et à cet élément palpeur se trouve rattaché par une liaison cinématique le dispositif de la pompe à injection qui fait varier la quantité d'essence injectée; sur cette liaison cinématique agit l'élément de commande mobile 25 d'un dispositif thermostatique qui est soumis à la température de régime du moteur, de façon à apporter au réglage de base la correction correspondant à l'enrichissement du mélange pour le moteur non encore en régime thermique; cet élément de commande mobile du dispositif thermostatique est également rattaché par 30 une liaison cinématique à un élément qui, lorsque le moteur n'est pas encore en régime thermique, sert de butée de fin de course pour le déplacement de la came qui est fonction de l'angle du papillon ou de la position de l'organe de réglage de l'air; par l'intermédiaire de la liaison cinématique considé-35 rée entre la came et le papillon ou l'organe de réglage, cette butée de fin de course détermine le fin de course pour la fermeture maximale du papillon ou de l'organe de réglage sur le moteur non encore en régime thermique. Cette nouvelle solution proposée peut être réali-40 sée en utilisant le même dispositif thermostatique prévu pour la COPY 69 10012 4 2005690 correction correspondant à la richesse du mélange avec un moteur froid, dispositif qui est situé à l'intérieur du régulateur : l'invention prévoit en effet que lorsque la température varie, le dispositif thermostatique déplace automatiquement la butée 5 de fin de course de la came dans son mouvement en fonction de l'angle d'ouverture du ou des papillons. Par la liaison cinématique entre la came et le ou les papillons, on obtient ainsi une modification automatique du degré d'ouverture minimal du ou des papillons en fonction de la température du moteur non encore en 10 régime. Cette solution remédie aux différentes difficultés mentionnées plus haut à propos de la solution classique. En effet, en ce qui concerne la première difficulté, il apparaît évident que, avec la solution proposée, soit 15 le dispositif de réglage de base, soit le dispositif correcteur prévu pour l'enrichissement du mélange avec un moteur encore froid, peuvent tenir compte de l'air supplémentaire, celui-ci étant obtenu par une plus grande ouverture du ou des papillons; la régularité de fonctionnement du moteur et le réglage non seu-20 lement "approximatif", mais parfait' du mélange dans les conditions de ralenti et au voisinage du ralenti avec un moteur non encore en régime sont, ainsi qu'il est connu, essentiels pour la réduction des dégagements d'oxyde de carbone et d'hydrocarbures imbrûlés en ville, si bien que ces conditions se trouvent particu-25 lièrement contrôlées dans les observations prescrites par les normes en vigueur à ce sujet. En ce qui concerne la seconde difficulté citée, la solution proposée permet d'alimenter séparément les différents cylindres en air aussi bien au ralenti que pour les faibles puis-30 sances, étant donné que l'air supplémentaire se trouve dosé en passant à travers le papillon de chaque cylindre, si bien que l'on peut atteindre les puissances spécifiques maximales tout en conservant une régularité optimale au ralenti et aux basses puissances. 35 La description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, a uniquement.pour but de bien faire comprendre comment 1'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente en perspective et schémati-40 quement un mode de réalisation des organes composant un régulateur r *r COPY 69 10012 5 2005690 conforme à l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'un tel régulateur. La figure 3 représente une vue de côté partielle- 5 ment en coupe. Comme le montre la figure 1, la came 1 présente la forme d'un tambour qui se déplace dans le sens de son axe en fonction du nombre de tours du moteur, cette came étant soumise suivant son axe à une force provenant d'un dispositif centrifuge 10 et à une autre force s'opposant à la précédente et fournie par un ou plusieurs ressorts; pour des raisons de simplicité, ce dispositif centrifuge et ces ressorts ne sont pas représentés sur la figure. 15 fonction du nombre de tours du moteur, la came à tambour 1 peut également tourner autour de son axe en fonction des rotations du papillon 8 ou d'une façon plus générale en fonction des dé- -placements de l'organe d'étranglement de l'air d'alimentation du moteur; en effet, un axe cylindrique 3 solidaire d'un bras 4 20 qui tourne autour d'un axe coïncidant avec l'axe de la came tambour s'engage dans une rainure 2 prévue à cet effet et solidaire de la came. Les rotations du bras 4 sont commandées par celles d'un bras 5 qui en est solidaire et qui est disposé à l'extérieur du corps de régulateur qui contient la came et les au-25 très organes de régulation, ce bras .5 étant rattaché par une liaison cinématique constituée par une bielle 6 à un bras 7 Qui est solidaire du papillon d'étranglement 8. De cette façon, ainsi qu'il a été dit plus haut, la came à tambour tourne autour de son axe en réponse aux rotations de ce papillon d'étranglement au-30 tour de son propre axe. de la surface extérieure du tambour, surface qui. est convenablement façonnée en forme de came, cet élément palpeur tournant autour d'un axe/ Ion la position de la came à tambour et donc 35 selon ses cotes, l'axe 10 entraînant en rotation un bras 11 ainsi solidaire du palpeur. bras 12 étant entraîné par le bras 11 par l'intermédiaire d'un doigt 13 interposé entre deux surfaces convenablement façonnées 40 du bras 11 et du bras 12. Par l'intermédiaire d'une bielle 14 et Outre cette possibilité de déplacement axial en Un élément palpeur 9 se trouve maintenu au contact Un bras 12 peut tourner autour du même axe 10, ce mJPF 69 10012 6 2005690 d'un levier 14', ce bras 12 commande le dispositif de la pompe qui fait varier la quantité d'essence injectée par exemple la barre crémaillère K d'une pompe à piston, ce dispositif de la pompe étant en soi connu. muni d'un pivot 16 solidaire d'un levier 1J présentant un pivot fixe fet des déplacements d'un élément de commande 19 d'un thermostatyêO. qui est fixé sur le carter du régulateur par une bride 21. Par 10 l'intermédiaire d'un embout 23 qui coulisse dans un logement cylindrique prévu à cet effet et solidaire du carter du régulateur, un ressort 22 maintient l'extrémité du levier 17 au contact de l'extrémité de la commande 19. Les déplacements de celle-ci se produisent en fonction de la température du moteur sous l'effet 15 des variations de volume d'un fluide qui est contenu dans une capacité 24 et qui est soumis à la température du moteur, dans le cas présent température du liquide de refroidissement du moteur. Les variations de volume du fluide contenu dans la capacité 24 se trouvent transmises au thermostat 20 par l'intermédiaire de 20 la tubulure 25. Par conséquent, en fonction de la température du moteur, le pivot 16 adopte diverses positions et il en est donc de même du doigt 13 par rapport aux deux surfaces du bras 11 et du bras 12 entre lesquelles ce doigt est interposé, les diverses positions de ce doigt 13 entraînant ainsi une variation de l'an-25 gle que fait le bras 12 avec le bras 11, ceci étant dû au déplacement du point de contact du doigt 13 sur les surfaces des bras 11 et 12. Pour une même position du palpeur 9* la variation de l'angle que fait le bras 12 par rapport au bras 11 entraîne une variation de la quantité d'essence injectée, cette variation 30 correspondant à la demande du moteur qui exige un mélange d'autant plus riche que le moteur est plus froid. Par l'intermédiaire des rotations du levier 17, le thermostat 20 permet simultanément d'augmenter la quantité d'air aspiré au ralenti lorsque le moteur est froid, puisque le papillon 8 qui est rattaché par une 35 liaison cinématique au bras 4 peut effectuer sa course de fermeture vers le ralenti, mais seulement tant qu'une extrémité du bras 4 prévue à cet effet ne va pas toucher une surface associée du levier 17, ce dernier prenant différentes positions, comme il a été dit plus haut, suivant la position de la commande 19 et par y 5 Le doigt 13 est solidaire d'un bras 15 qui est 18; ce levier 17 peut tourner autour de ce pivot fixe 18 sous l'ef- 0CPt 69 10012 7 2005690 conséquent suivant la température du moteur. Outre le papillon 8 représenté sur les dessins, d'autres papillons, solidaires de l'axe de ce papillon 8 ou rat tachés par une liaison cinématique à la bielle 6 ou au bras 5» peuvent naturellement présenter un réglage, par le dispositif décrit ci-dessus, de leur position correspondant au fonctionnement du moteur au ralenti avec une température de ce moteur différente de la température en régime. COPf 69 10012 8 2005690 - REVENDICATIONS - 1.- Dans un ensemble de régulation pour pompe d'injection d'essence équipant un moteur à explosion, un dispositif de contrôle du nombre de tours au ralenti du moteur non encore 5 en régime thermique, la régulation de base prévue dans cet ensemble pour le moteur en régime thermique étant obtenue au moyen d'une came sur la surface de laquelle agit un palpeur et qui est déplacée automatiquement suivant deux directions différentes respectivement lorsque varie le régime de rotation du moteur à ex-10 plosion et lorsque varie l'angle du papillon ou d'une façon générale la position de l'organe de réglage de l'air aspiré par le moteur, ce papillon ou cet organe de réglage étant rattaché par une liaison cinématique à la came, l'extrémité de l'élément palpeur se déplaçant dans une direction orthogonale aux deux précé-15 dentes en fonction des cotes correspondantes de la came et à cet élément palpeur se trouvant rattaché par une liaison cinématique le dispositif de la pompe à injection qui fait varier la quantité d'essence injectée, l'élément de commande mobile d'un dispositif thermostatique qui est soumis à la température de régime du mo-20 teur agissant sur cette liaison cinématique, de façon à apporter au réglage de base la correction correspondant à l'enrichissement du mélange pour le moteur non encore en régime thermique, cet élément de commande mobile du dispositif thermostatique étant également rattaché par une liaison cinématique à un élément qui, 25 lorsque le moteur n'est pas encore en régime thermique, sert de butée de fin de course pour le déplacement de la came qui est fonction de l'angle du papillon ou de la position de l'organe de réglage de l'air, cette butée de fin de course déterminant, par l'intermédiaire de la liaison cinématique considérée entre la came et 30 le papillon ou l'organe de réglage, la fin de course pour la fermeture maximale du papillon ou de l'organe de réglage sur le moteur non encore en régime thermique. 2.- Ensemble de régulation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de réglage est constitué par 35 plusieurs papillons, ou d'une façon plus générale par plusieurs éléments obturateurs mobiles par rapport aux tuyauteries d'aspiration du moteur, chacune des tuyauteries d'aspiration correspondant aux différents cylindres étant munie d'un papillon ou d'un élément obturateur correspondant, tous les papillons ou les élé-40 ments obturateurs étant reliés par une liaison cinématique entre ^ * * copy 69 10012 9 2005690 eux et avec la came, si bien qu'à chaque position de la came correspond un étranglement déterminé des tuyauteries obtenu par ces papillons ou ces éléments obturateurs, 1'étranglement maximal des tuyauteries d'aspiration des différents cylindres étant déterminé par les diverses positions d'une butée de fin de course dans le sens de l'étranglement maximal, cette butée étant placée en correspondance de la came et commandée par l'élément de commande d'un thermostat qui est soumis à la température du moteur , l'étranglement variant ainsi avec la température du moteur non encore en régime thermique et le thermostat permettant également 2a correction correspondant à l'enrichissement du mélange requis par ce moteur non encore en régime thermique. » »-*» COPY