Brevet FR2003447A1 — publié le 19691107

-1- 2003447 L'invention concerne un dispositif de commande des unités auxiliaires des moteurs à combustion interne à pistons rotatifs à contact de glissement. Avec les moteurs à combustion interne alternatifs les 5 unités auxiliaires, par exemple une pompe d'injection de carburant ou un dispositif de réglage du moment d'allumage, et d'autres unités reliées au moteur, par exemple une boîte de vitesses automatique, sont commandées par des dispositifs qui tiennent compte de plusieurs grandeurs d'influence. Celles-ci sont géné-10 ralement le nombre de tours et la charge du moteur, la dépression dans le tuyau d'aspiration ainsi que la température d'air et la pression d'air. Si l'on veut tenir compte de plusieurs grandeurs on a besoin des dispositifs compliqués et coûteux pour commander les unités auxiliaires. 15 De plus, on a déjà proposé pour les moteurs à combustion interne alternatifs d'actionner la pompe d'injection du carburant par la pression de compression dans le cylindre du moteur. Grâce à ce dispositif on fixe le moment d'injection en fonction d'une position déterminée du piston; toutefois, le dispositif ne 20 permet pas de modifier la quantité de carburant injectée en fonction de l'état de fonctionnement du moteur et de l'état d'air. L'invention a pour but de réaliser pour les moteurs à combustion interne à pistons rotatifs un dispositif d'un fonctionnement sûr et peu coûteux commandant les unités auxiliaires 25 reliées au moteur en fonction d'une seule grandeur d'influence tenant compte de tous les états de fonctionnement du moteur et de l'état d'air. Le problème est résolu suivant l'invention en reliant, par un conduit se trouvant dans le carter du moteur à combustion interne, la chambre de compression, en un endroit 50 balayé par le coin de piston qui suit la chambre de compression, juste avant le moment d'allumage à un organe de commande réagissant aux variations de pression, par exemple à un organe élastique, un capteur de pression à quartz, un capteur de pression à extensomètre ou un capteur de pression à induction, dont les 35 impulsions de commande, déclenchées au bout du conduit par les variations de pression, sont utilisées pour commander les unités auxiliaires. La transmission des impulsions de commande à partir de l'organe de commande à l'unité à commander peut se faire mécaniquement, électriquement, hydrauliquement ou pneumatiquement. 40 Grâce au dispositif suivant l'invention on prélève la M 06539 -2~ 200344',' pression dans la chambre de compression pendant la course de compression. Cette pression est proportionnelle à la quantité d'air aspirée par le moteur, on fait donc une mesure de la quantité d'air. La quantité d'air aspirée varie suivant les divers 5 états de fonctionnement du moteur et suivant l'état de l'air aspiré, de sortè qu'en ne mesurant qu'une grandeur, à savoir la pression ou la quantité d'air on tient compte de toutes les grandeurs à considérer pour la commande des unités auxiliaires® En principe, la mesure de pression peut se faire en 10 d'autres endroits de la trochoïde que celui indiqué ci-dessus. La solution proposée est, toutefois, la plus avantageuse, car il ne se produit dans ce cas aucune influence perturbatrice à cause de la combustion et les pointes de pression ne sont pas aussi élevées que, par exemple, lors d'un prélèvement de la pression dans 15 la chambre de combustion. Il est avantageux de monter dans le conduit entre la chambre de compression et l'organe de commande un étranglement ou de donner au conduit une section si faible qu'il agit comme étranglement. On obtient ainsi que les variations de pression à 20 haute fréquence pendant un temps de compression n'arrivent au bout du conduit que sous forme affaiblie et produisent ici une pression moyenne qui monte ou baisse, toutefois, suivant les variations de l'état de fonctionnement du moteur ou de l'état d'air se produisant à des intervalles de temps plus grands. 25 Un mode de réalisation de l'organe de commande fonction nant d'une façon purement mécanique et de fabrication bon marché comprend un organe élastique délimitant au moins en partie une cavité prévue au bout du conduit de liaison entre la chambre de compression et l'organe de commande. Un mode de réalisation 30 particulièrement avantageux de l'organe élastique est constitué par un piston chargé de ressort coulissant dans un cylindre et dont la variation de position est utilisée par voie mécanique pour commander l'unité auxiliaire considérée, par exemple une pompe d'injection de carburant. Dans ce cas le piston agit à 35 l'aide d'une tige dont il est solidaire sur un levier pivotant en forme de came qui est au contact de la tige de réglage de la pompe d'injection de carburant et la .tige se déplace en glissant sur la came lors de la rotation du levier pivotant autour de son axe. En choisissant convenablement la forme de la came on peut 40 obtenir le rapport carburant-air le plus favorable pour toutes M 06539 -5" 2003447 * les conditions de fonctionnement. La commande de la pompe d'injection de carburant à l'aide de la mesure de pression dans la chambre de compression peut être réalisée non seulement pour les moteurs à un disque, mais aussi 5 pour les modes de réalisation à plusieurs disques. Dans ce cas, de chaque chambre de compression part un conduit comportant à son extrémité une cavité à parois élastiques, les cavités étant placées l'une derrière l'autre de façon qu'une variation de volume de chaque cavité entraîne une variation de position d'un piston 10 chargé de ressort, de sorte que la tige de réglage de la pompe d'injection de carburant.se déplace. Avec ce dispositif le piston n'est influencé que d'une façon atténuée par les variations de pression, se produisant dans chaque chambre de compression pendant un temps de compression, même si les conduits n'ont pas été 15 prévus comme étranglements ou si on n'y a pas monté d'étranglements, car à cause de la disposition décalée des disques les variations de volume à haute fréquence de diverses cavités se compensent largement entre elles. Il est, toutefois, avantageux de prévoir un étranglement entre la chambre de compression et 20 la cavité pour éliminer davantage les forces, agissant sur le piston, engendrées par les variations de pression pendant le temps de compression. La transmission des variations de position du piston à la tige de réglage de la pompe d'injection se fait suivant un 25 mode de réalisation avantageux de l'invention à l'aide d'une tige solidaire du piston et d'un levier coudé solidaire d'un arbre. Une rotation de l'arbre est transformée par un autre levier coudé en un déplacement longitudinal de la tige de réglage de la pompe d'injection, une cheville sortant de la tige 30 de réglage pénétrant dans une rainure du deuxième levier coudé. Comme à l'état froid, à cause de la moins bonne combustion et de la condensation partielle du carburant sur les parois froides de la chambre de combustion, le moteur à combustion interne a une consommation de carburant plus grande qu'à l'état 35 chaud, il est avantageux de faire dépendre la quantité du carburant injecté aussi de la température du moteur. A cet effet, un organe de commande exerce à l'aide d'un levier coudé sur la butée du ressort chargeant le piston une force en fonction de la température d'eau de refroidissement, mesurée à l'aide d'un pal-40 peur de température. Le ressort se trouve ainsi avec une basse 69 06S39 2003447 température d'eau de refroidissement sous une tension initiale moindre qu'avec une température de fonctionnement normale de sorte que dans toute la zone de fonctionnement du moteur on injecte une plus grande quantité de carburant. 5 Grâce à la disposition que l'on vient de décrire, d'un arbre entre le piston et la tige de réglage de la pompe d'injection il est faci—le de tenir compte de deux cas particuliers du fonctionnement du moteur, à savoir le démarrage et le fonctionnement avec poussée. A cet effet, l'arbre' est solidaire d'un le-10 vier à deux bras actionné par~deux poussoirs, chacun d'eux pouvant être amené par un aimant, l'aimant de démarrage et L*aimant de poussée, dans deux positions terminales. Lors du démarrage, l'un des poussoirs pousse, après la mise en action de l'aimant de démarrage, un bras du levier et le fait tourner avec l'arbre 15 jusqu'à ce que la tige de réglage se trouve en position de pleine charge c'est-à-dire jusqu'à ce que soit injectée la quantité maximale possible de carburant. Lors du fonctionnement avec poussée, par exemple lors de la descente de montage c'est l'aimant de poussée qui réagit, le deuxième poussoir pousse l'autre 20 bras du levier et fait ainsi tourner l'arbre en sens contraire de celui lors du démarrage. La tige de réglage est amenée ainsi en position de débit nul. Le levier est conçu de façon que lors de la mise en action d'un aimant le levier s'applique avec un. bras contre le poussoir de l'autre aimant ce qui permet de réa-25 liser une limitation de la course du poussoir. Le dessin représente le dispositif suivant 1'invention, en deux exemples de réalisation. La figure 1 montre un dispositif de commande d'une pompe d'injection de carburant d'un moteur à combustion interne à 30 pistons rotatifs à un disque; la figure 2 montre la coupe d'un deuxième mode de réalisation du dispositif suivant la figure 1 pour un moteur à trois disques; . la figure 3 montrele dispositif suivant la figure 2 en 35 . vue" lâtéraLel!t "■■ - •••••• " la figure 4- montre le dispositif suivant la figure 2 en une deuxième vue latérale. La figure 1 montre schématiquement une partie de l'enveloppe de carter 1 dans laquelle tourne le piston 2 représenté 40 dans deux positions et cela juste avant le moment d'allumage 2 69 06539 -5- 2003447 et au moment d'allumage 2a. Dans l'enveloppe 1 se trouve un perçage radial 3 de petite section débouchant dans la chambre de compression 4 en un endroit de la voie trochoïde 5 balayé par le coin de piston 6 qui suit la chambre de compression 4 juste 5 avant le moment d'allumage, le perçage 3 débouche vers l'extérieur dans line cavité cylindrique 7 limitée vers l'extérieur par un cylindre 8 solidaire de l'enveloppe 1 et par un piston 9 pouvant se déplacer longitudinalement dans le cylindre 8. Un joint a'étanchéité non représenté entre le cylindre 8 et le 10 piston 9 empêche la fuite de l'air comprimé de la cavité 7 dans l'enceinte 10 de l'autre cSté du piston 9« U-0- ressort de compression hélicoïdal 11 se trouvant dans l'enceinte 10 charge le piston 9» le ressort prenant appui sur la partie 8a du cylindre 8 limitant en partie vers l'extérieur l'enceinte 10. On obtient 15 ainsi que le piston 9 change sa position dans le cylindre 8 suivant les variations de pression dans la cavité 7 Pa*" rapport à la force de ressort. le piston 9 est solidaire d'une tige 12 traversant librement la partie de cylindre 8a et pénétrant dans une rainure 20 13 d'un levier pivotant 14. La rainure 13 est conçue de façon que dans chaque position du levier pivotant 14 seul le fond de la rainure soit au contact de la tige 12, tandis que les limites latérales de la rainure 13 nrarrivent pas au contact de la tige 12. Le levier pivotant 14 peut tourner autour de l'axe 15 25 et est limité sur le côté opposé à la rainure 13 par une face courbe 16. Contre celle-ci s'appuie une cheville 17 solidaire de la tige de réglage 18 de la pompe d'injection de carburant. La cheville 17 porte un capuchon arrondi 19 en matériau résistant à l'usure qui assure un. faible frottement entre la face courbe 16 30 et le capuchon 19.,Le ressort 20 maintient le capuchon 19 en contact permanent avec la face courbe 16. ^ _£uivant__la figure 2 trois conduits 21 de faible section mènent de chacune des chambres de compression non représentées jiulmoteur à trois dis que s ver s " trois" c a v i-tês 22 limitées par 35 des parois élastiques 23. Ces corps creux 22, 23 superposés se trouvent dans un cylindre 24 faisant partie du carter 25 de la pompe d'injection, le cylindre 24 comportant latéralement un trou 26 pour laisser passer les conduits 21. Entre les corps creux 22, 23 se trouvent deux plaques 27 servant d'appuis aux corps creux 40 22, 23 en forme de disque s'appliquant avec leurs surfaces circu 69 06539 -6- 2003447 laires contre les plaques 27. Sur le corps creux supérieur 22, 23 se trouve un piston 28 chargéû'un ressort de compression hélicoïdal 29 s'appuyant contre la plaque 30 servant de butée. Le piston 28 est solidaire 5 d'une tige 31 traversant librement la butée 30 et venant au contact d'un levier coudé 32 solidaire d'un arbre horizontal 33. Celui-ci peut tourner dans un palier 34 autour de son axe,longitudinal et est empêché de se déplacer longitudinalement. L'arbre 33 est solidaire d'un autre levier coudé 35 dont le bras compor-10 te une fente 36. Dans celle-ci pénètre une cheville 37 solidaire de la tige de réglage 38 de la pompe d'injection de carburant. Si la pression monte dans l'une ou plusieurs cavités 22 le piston 28 est poussé vers le haut à 1'encontre de la pression du ressort 29• La tige 31 pousse ainsi le bras du levier coudé 15 32 qui tourne avec l'arbre 33» A l'aide du levier coudé 35 e"t d.e la cheville 37 cette rotation est transformée en un mouvement longitudinal (à droite suivant la figure 3) de la tige de réglage 38de la pompe d'injection. Ce .mouvement entraîne une augmentation de la quantité de carburant injectée correspondant à 20 1'augmentation,de la quantité d'air aspirée dans les chambres de compression qui déclenche l'augmentation de pression dans les cavités 22. La butée 30 du ressort 29 est montée dans le cylindre 24 de façon à pouvoir se déplacer longitudinalement. La contre-25 pression nécessaire pour l'appui du ressort 29 est fournie à l'aide d'un levier coudé 39 à. deux bras par tin organe de commande 40 exerçant sur ce levier une pression en fonction de la température de l'eau de refroidissement du moteur. La température est mesurée par un palpeur de température 41 pénétrant dans cm. 30 canal d'eau de refroidissement 42 à partir de l'organe de commande 40. Le bras 39a du levier coudé 39 exerçant une pression sur la butée 30 comporte une fente à travers laquelle passe librement la tige 31. La butée 30 est ainsi chargée uniformément de sorte que cette butée et le ressort 29 ne peuvent pas coïncer. 35 Si la température de l'eau de refroidissement augmente après le démarrage du moteur avec par ailleurs les mêmes conditions de fonctionnement, la pression.de l'organe de commande 40 exercée sur le levier coudé 39 et, par conséquent, sur la butée 30 augmente aussi. On augmente ainsi la tension initiale du res~ 40 sort 29 et le piston 29 est poussé vers le bas. Cela signifie 69 06539 -7- 2003447 une diminution des quantités de carburant injectées dans, toute la zone de fonctionnement par rapport à la quantité dont on a besoin avec un moteur froid. Dans une partie du carter 25 se trouvent deux aimants, 5 l'aimant de démarrage 43 et l'aimant de poussée 44. Lors du démarrage du moteur l'aimant de démarrage 43 réagit et fait monter un poussoir 45» Celui-ci pousse un bras d'un levier coudé à deux bras 46 solidaire de l'arbre 33. La tige de réglage 38 est ainsi déplacée (à gauche à la figure 4) jusqu'à ce qu'on arrive à la 10 quantité maximale possible du débit de carburant de la pompe d'injection. On facilite ainsi sensiblement le démarrage du moteur. L'aimant de poussée réagit lorsque le moteur fonctionne avec poussée, par exemple, si lors de la descente de montagne 15 les roues motrices transmettent au moteur un couple. Dans ce cas l'aimant de poussée 44 fait monter un poussoir 47 poussant le deuxième bras du levier coudé 46, ce deuxième bras se trouvant de l'autre côté de l'axe de rotation du levier 46 par rapport au premier bras. La tige de réglage 38 est ainsi déplacée (à 20 droite à la figure 4) jusqu'à ce que la pompe d'injection arrive au débit nul. Lors de la mise en action de l'un des deux aimants 43 ou 44 le levier 46 s'applique avec l'un de ses bras contre le poussoir 47 ou 45 dont l'aimant correspondant 44 ou 43 ne réagit 25 pas à ce moment. Une mise en action simultanée des deux aimants 43, 44 est impossible car le démarrage et le fonctionnement avec poussée sont incompatibles. Un déplacement de la tige de réglage 38 sur débit maximal ou débit nul lors du démarrage ou du fonctionnement avec 30 poussée peut se faire indépendamment de l'état de fonctionnement du moteur, car lors de la mise en action de l'aimant de démarrage. 43 le levier coudé 32 se détache de la tige 31 » tandis que lors de la mise en action de l'aimant de poussée 44 le piston 28 comprime- les- &o2?ps~©3?e-u3e^2-2-,- 23*»- ... 69 06539 -8- 2003447 - REVENDICATIONS - - 1 - Dispositif de commande des unités auxiliaires des moteurs à combustion interne à pistons rotatifs à contact de glissement, caractérisé en ce qu'un conduit, se trouvant dans le 5 carter du moteur à combustion interne, relie la chambre de com^ pression, en un endroit balayé par le coin de piston qui suit la chambre de compression, juste avant le moment d'allumage à un organe de commande réagissant aux variations de pression, par exemple à un organe élastique, un capteur de pression à quartss 10 un capteur de pression à extensomètre ou un capteur de pression à induction, dont les impulsions de commande déclenchées au bout du conduit par les variations de pression sont utilisées pour commander les unitéa auxiliaires. 2 - Dispositif suivant 1, caractérisé en ce que dans 1© 15 conduit précité se trouve un étranglement ou que ce conduit s une section si petite qu'il agit comme étranglement. 3 - Dispositif suivant 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de commande est un organe élastique comprenant um. piston chargé d'un ressort et coulissant dans un cylindre. 20 4- - Dispositif suivant 3 pour les moteurs à combustion interne à pistons rotatifs à injection, caractérisé en ce qua le piston précité agit à l'aide d'une tige dont il est solidaire sur un levier pivotant en forme d'une came et que lors de le. rotation de ce levier autour de son axe la tige de réglage d'ua® 25 pompe d'injection de carburant glisse le long de la face coiarbs du levier pivotant ce qui la fait déplacer. 5 - Dispositif suivant 1 ou 2 pour un moteur à combustion interne à pistons rotatifs à plusieurs disques à injectioa, caractérisé en ce que chacun des conduits partant d'une chambr© 30 de compression comporte à son extrémité une cavité à paroi élastique et que ces cavités sont placées l'une derrière l'autre de façon qu'une variation de volume de chaque cavité entraîne changement de position d'un piston chargé d'un ressort ce qui fait déplacer la tige de commande d'une pompe d'injection de 35 carburant. 6 - Dispositif suivant 5» caractérisé en ce qu'un© tige solidaire du piston précité s'appuie contre un levier coudé solidaire d'un arbre et qu'une cheville fixée dans la tige ds réglage pénètre dans une rainure d'un deuxième levier coudé soli- 40 daire de l'arbre. BAD ORIGINAL 69 06539 -9- 2003447 7 - Dispositif suivant 5 ou 6, caractérisé en ce que la butée du ressort précité peut se déplacer et qu'un organe de commande exerce sur cette butée à l'aide d'un levier coudé une pression qui dépend de la température d'eau de refroidissement» 5 cette température étant mesurée dans un canal d'eau de refroidissement par un palpeur de température. 8 - Dispositif suivant 5 à. 7, caractérisé en ce qu'un poussoir actionné par un aimant réagissant au démarrage du moteur s'appuie contre un levier coudé solidaire de l'arbre de 10 façon qu'au démarrage la tige de réglage soit placée pour le débit maximal. 9 - Dispositif suivant 5 à 8, caractérisé en ce qu'un poussoir actionné par un aimant réagissant lors du fonctionnement avec poussée du moteur s'appuie contre un levier coudé soli- 15 daire de l'arbre de façon qu'en fonctionnement avec poussée la tige de réglage soit placée pour le débit nul.