Brevet FR2033402A1 — publié le 19701204

i 2033402 La présente invention a pour objet un appareil de contrôle de l'avance à 1'allumage pour moteurs à combustion interne. Cet appareil est un instrument tenu à la main et qui, de préférence, comprend un tachymètre qui lui est directement associé, 5 de sorte que la vitesse du moteur dont on désire vérifier l'avance à l'allumage est simultanément et très commodément connue. 11 importe que, pour les moteurs à combustion interne, on puisse disposer d'un système efficace de contrôle de l'allumage* L'instant d'éclatement des étincelles aux bougies placées 10 dans les chambres de combustion est, en particulier, un facteur critique du bon fonctionnement du moteur, et les appareils indiquant cet instant sont largement utilisés. Ils sont communément appelés "contrôleurs d'allumage" et leur utilisation est en général basée sur 1*emploi d'un procédé stroboscopique. 15 Dans ces appareils un bouton de commande, lorsqu'il est mis sur une première position, met l'appareil en circuit avec l'un des fils d'allumage du moteur, ce qui a pour effet l'émission de signaux correspondant aux instants d'allumage de la bougie du premier cylindre, et qui fournissent ainsi une lec-20 ture tachymétrique, une lumière stroboscopique illuminant simultanément des repères de distribution portés par le moteur et, indiquant ainsi la base des temps de cette distribution. Lorsque ce bouton de commande est conduit hors de sa première position, l'instrument et la source de lumière strobosco-25 pique sont mis en circuit avec un dispositif à retard réglable. Le temps de retard ainsi introduit dépend de la position angulaire donnée au bouton, par rapport à sa première position, et la lecture faite alors sur une deuxième échelle de l'appareil correspond à l'avance à l'allumage de la bougie du premier cy-30 lindre du moteur, exprimée en degrés d'angle. Cette avance est lue sur ladite échelle après que le repère de distribution a été amené, par une manoeuvre appropriée du bouton de commande qui fixe la valeur du temps de retard introduit à une position correspondant au point mort haut de la distribution. 35 Les lectures ainsi effectuées sont fonction» dans une large mesure, de la vitesse du moteur. L'utilisateur de 1'appareil doit donc, connaître cette vitesse pour pouvoir déterminer la signification de ses lectures de l'avance à 1* allumage. En général, un tachymètre est utilisé en conjonction avec le con 70 05524 2 2C33402 trôleur d'avance à l'allumage, de façon que l'angle de cette avance puisse être comparé à la vitesse du moteur. L'objet essentiel de la présente invention est la réalisation d*un instrument perfectionné de contrôle de l'avance à 5 l'allumage des moteurs à combustion interne. Un objet plus particulier de l'invention est la réalisation d'un instrument de contrôle de l'avance à l'allumage, agencé pour pouvoir être tenu à la main, comprenant des circuits qui constituent un dispositif simplifié de mesure de l'a-10 vance à l'allumage, fonctionnant sans interruption du circuit d'allumage du moteur, comportant des dispositifs qui empêchent les bruits produits par les étincelles d'allumage de gêner l'exécution des mesures, et comprenant aussi un tachymètre incorporé, ce qui simplifie-largement l'ensemble des opérations 15 de contrôle effectuées. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre, description faite à titre purement explicatif et nullement limitatif, et avec référence aux dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 est une représentation schématique de l'instrument conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en bout de cet instrument montrant les échelles de lecture de la vitesse et de l'avance à 1* allumage du moteur; 25 - la figure 3 est une vue de face du bouton de commande de l'instrument; - la figure 4 est une vue dçferofil de ce bouton; - la figure 5 est une vue de détail montrant le dispositif interrupteur du bouton de commande de l'instrument; 30 - la figure 6 'est un schéma des circuits électriques de l'instrument; et - la figure 7 est la représentation schématique d'une échelle portée par le moteur. L'instrument conforme à l'invention comprend un boîtier 35 ayant la forme d'un pistolet, et pouvant être tenu à la main. Une source de lumière stroboscopique est logée dans l'une des extrémités de ce boîtier, de façon que les éclairs lumineux qu'elle émet puissent être dirigés sur une échelle portée par le moteur dont on désire contrôler 1'avance à 1'allumage. Un 70 03524 3 2033402 appareil de mesures, logé transversalement dans 1*autre extrémité du boîtier, comporte une première et -une deuxième échelle sur lesquelles sont respectivement lues la vitesse et l'avance à l'allumage du moteur. 5 Le boîtier de l'instrument porte un bouton de commande qui, lorsqu'il est conduit à une certaine position, actionne un interrupteur lequel envoie alors dans cet instrument des signaux d'allumage en provenance du moteur, ce qui permet d'employer ledit instrument pour .mesurer la vitesse du moteur. Lorsque le 10 bouton de commande est déplacé hors de cette position, un deuxième circuit est établi dans l'instrument. Ce deuxième eireuit, dont les caractéristiques varient en fonction de la position donnée à la main au bouton de commande, fournit sur une des échelles de l'instrument une lecture directe de l'avance à l'al-15 lumage du moteur. L'appareil représenté schématiquement sur la figure 1 comprend donc l'instrument précité, désigné par 10 et qui comporte le bouton de commande 12 et une source de lumière stroboscopique logée dans son extrémité 14« L'extrémité opposée 16 de cet in-20 strument renferme un appareil de mesures 15 muni d'une première échelle 18 de lecture de la vitesse du moteur, et d'une deuxième échelle 20 de lecture de l'avance à l'allumage du moteur, exprimée en degrés d'angle. L'appareil comporte aussi divers éléments électriques et 25 électroniques, y compris un capteur inductif ou magnétique 22 par lequel l'instrument peut être couplé avec le fil d'allumage du premier cylindre du moteur. Ce capteur permet d'introduire dans un circuit de commande 24 les signaux provoqués par l'éclatement des étincelles à la bougie de ce cylindre. Un amplifica-50 teur 25 et un convertisseur 26 de déclenchement d'un tube à flash électronique 28 sont montés entre le circuit 24 et ce tube, le convertisseur 26 constituant la source d'alimentation en haute tension du tube à flash électronique. Un conducteur 29, porteur d'une fiche permettant de la brancher sur la batterie 31 du 35 véhicule, constitue la source d'énergie électrique de l'instrument . Le bouton' de commande 12 actionne un interrupteur 32 et un relais 34, comme représenté schématiquement dans le cadre en 36 en traits interrompus. Ce bouton de commande est muni d'un, cur 70 03524 4 2033402 seur 38 qui glisse sur une résistance 40 lorsque le bouton tourne. Lorsque le bouton 12 est amené à l'une des extrémités de sa course, l'interrupteur 32 est fermé et met sous tension le relais 34-» Ainsi qu'il sera expliqué plus loin, l'instru-5 ment fonctionne en tachymètre lorsque l'interrupteur 32 est ouvert, et en contrôleur de l'avance à l'allumage du moteur lorsque cet interrupteur est fermé. Les figures 2 à 5 représentent plus en détail certains éléments de l'instrument. De préférence, l'appareil de mesures 10 15 est placé transversalement, comme on le voit sur la figure 2, et il comporte un fréquencemètre qui fait déplacer une aiguille indicatrice 42 le long des deux échelles 18 et 20. Cette disposition est particulièrement appropriée à la construction d'un instrument du type décrit, du fait que les indications de 15 l'aiguille 42 sont faciles à lire quelle que soit l'échelle utilisée. L'emploi d'un appareil de mesures à échelles linéaires horizontales est d'autre part particulièrement désirable, du fait que son faible encombrement permet de le loger facilement dans le boîtier d'un instrument ayant la forme de celui 20 montré dans la figure 1. Le bouton de commande 12 et ses éléments associés sont représentés en détail star les figures 3» 4 et 5» Ce bouton est monté sur tin support 44 portant deux bras de contact pivotants 46 et 48. Si le support 44 est fait en une matière 25 conductrice de l'électricité, une bague isolante, ou un élément similaire, doit être interposée entre le support et chacun de ses bras pivotants. Les bras 46 et 48, et des bornes 50, 52 et 54, sont portés par un plateau isolant 49« L'ensemble du dispositif est 30 relié au circuit de commande par l'intermédiaire d'un conducteur qui connecte le bras 46 au relais 34. Un autre conducteur d'entrée 56, visible sur la figure 1, est connecté au bras 48, et l'interrupteur 32 est logé entre les bras 46 et 48. Cet interrupteur est constitué par un bras 58 pivotant en 60 sur le 35 bras 48, et comportant une encoche 62 dans laquelle se loge l'extrémité 64 du bras 46 lorsque 1* interrupteur est fermé. Le bouton 12 est percé d'un trou central dans lequel passe un axe 66. Cet axe est solidaire d'une came 68 dont le lobe 70 05524 5 2033402 70 agit sur -on téton 72 porté par le bras 58 de l'interrupteur# Un ressort 74- maintient normalement ce bras à sa position correspondant à la fermeture de l'interrupteur, position qui est représentée sur la figure 3« Lorsque le bouton 12 a été conduit 5 par rotation à sa position montrée sur la figure 5» le lobe 70 de la came 68 repousse le téton 58 vers l'extérieur et, par suite, ouvre l'interrupteur. Lorsque l'interrupteur 32 est fermé, le bouton 12 peut tourner librement, et son curseur 38 solidaire de l'axe 66 peut 10 par suite glisser le long de la résistance 40. Le curseur 38 et la résistance 40 sont logés dans le plateau isolant 49. Les bornes 50 et 54 sont respectivement reliées à chacune des extrémités de cette résistance, et la borne 52 est reliée au curseur. 15 Dans le circuit schématisé sur la figure 6, l'interrupteur 32 est représenté fermé et, par suite, le relais 34 est sous tension. Ce relais 34 contrôle des interrupteurs 76, 78 et 94. L'interrupteur 78 est associé à l'appareil de mesures 15j et l'interrupteur 76 est associé à deux condensateurs 80 et 82. 20 L'interrupteur 94 est associé au circuit 100 de la source de lumière stroboscopique qui comprend le tube à flash électronique. Lorsque le circuit de commande de l'appareil est en fonction, le capteur magnétique 22 envoie des impulsions croissantes 25 en provenance du fil d'allumage de la bougie du premier cylindre sur la base d'un transistor 84» Ce dernier envoie alors -une impulsion de phase inverse, par l'intermédiaire d'un autre transistor 86 normalement conducteur, sur la base d'un transistor conducteur 88 appartenant à un multivibrateur monostable 30 constitué par ce transistor et par un autre transistor 90. Cette impulsion décroissante est envoyée par l'intermédiaire d'un condensateur 89 sur la base du transistor 88 et la polarise; le changement d'état du transistor 88 provoque l'envoi, par le collecteur de ce transistor et par l'intermédiaire d'une ré-35 sistance 85» d'une impulsion croissante sur la base du transistor 90 dudit multivibrateur monostable, lequel devient ainsi conducteur. Simultariément, l'impulsion.croissante en provenance du collecteur du transistor 88 est appliquée par l'intermédiaire d'une diode 87 sur le transistor 86, ce qui a pour effet de ren— 70 05524 6 2033402 dre celui-ci non. conducteur, et d'empêcher les bruits en provenance du moteur et les signaux parasites de perturber le fonctionnement de l'instrument pendant que le transistor 90 (conducteur) et le transistor 88 (non conducteur) du multivibrateur 5 monostable sont à leur état instable» Le bouton de commande étant à sa première position de contrôle de l'allumage le transistor 90, qui est conducteur, établit un circuit de décharge du condensateur 80, passant par l'interrupteur 76. Après que ce condensateur 80 s'est déchargé, 10 il commence à se charger par l'intermédiaire de la résistance 83 et, après écoulement d'un temps égal à la constante de temps de l'ensemble constitué par la résistance 83 et le condensateur 80, le multivibrateur monostable revient à son état stable (transistor 88 conducteur, transistor 90 non conducteur) et est prêt 15 à recevoir l'impulsion suivante en provenance du premier cylindre du moteur. Le signal émis par le collecteur du transistor 90, et qui est envoyé sur l'appareil de mesures 15 de l'instrument, permet une lecture de la vitesse du moteur en tours par minute, sur l'échelle 18. 20 Le transistor 81 agit en inverseur des impulsions et, d'autre part, empêche le circuit de mesures de recevoir les impulsions envoyées par le multivibrateur monostable sur la porte de déclenchement du tube à flash électronique. Ce transistor 81 inverse les impulsions décroissantes qu'il reçoit du collecteur 25 du transistor 90, et envoie des impulsions croissantes à l'appareil de mesures 15® Le passage du front des impulsions décroissantes en provenance du collecteur du transistor 90 actionne, par l'intermédiaire d'un conducteur 101, le circuit du tube à flash électronique, lequel est de construction classique et 30 émet des éclairs lumineux synchronisés permettant d'effectuer le réglage initial de l'allumage du moteur. Lorsque le bouton de commande 12 est mis à sa deuxième position de contrôle de l'avance à l'allumage, le transistor 90, qui est alors conducteur, établit tin circuit de décharge du 35 condensateur 82. Après que ce coudferuseteur s'est complètement déchargé, il commence à se charger à nouveau par 18 intermédiaire du potentiomètre constitué par la résistance 40 et, après écoulement d'un temps égal à la constante de temps de 1*ensemble formé par ce condensateur 82 et la partie de la résistance 40 70 05524 7 2033402 délimitée par le curseur 38, le multivibrateur monostable revient à son état stable. le signal envoyé par le collecteur du transistor 90 sur l'appareil de mesures 15 de l'instrument permet une lecture en 5 degrés d'angle sur l'échelle 20. L'instrument de mesuré» 15 indique en fait la largeur de l'impulsion fournie par le dispositif à retard constitué par le condensateur 82 et la partie de la résistance 40 délimitée par le curseur 38. Le bord arrière de l'impulsion croissante émise par le collecteur du trân-10 sistor 88 actionne, par le conducteur 101, la source de lumière stroboscopique, après écoulement du temps de retard de l'ensemble formé par le condensateur 82 et la partie de la résistance 40 délimitée par le curseur 38, ce qui permet à l'instrument de déterminer l'avance ou le retard réel à l'allumage du moteur 15 en cours de réglage. Lorsqu'il désire contrôler l'avance à l'allumage d'un moteur, l'utilisateur de l'instrument 10 le pointe vers le volant du moteur, ou vers tout autre organe en rotation porteur de repères, en vue d'immobiliser en position l'image qu'il perçoit 20 d'une échelle tournante 110, et d'illuminer un repère fixe 112 (figure 7)« Si ce repère fixe 112 ne se trouve pas en face du zéro de l'échelle 110 qui correspond au point mort haut du piston, l'opérateur agit sur le bouton de commande 12 jusqu'à ce que les éclairs lumineux soient en phase avec le passage du 25 zéro de l'échelle 110 face au repère 112. Une lecture sur l'échelle 20 indique alors à l'opérateur d'avance à l'allumage du moteur, dans les conditions du contrôle. Si l'opérateur désire connaître la vitesse du moteur, il agit sur le bouton 12 de façon à ouvrir l'interrupteur 32. Il 30 s'ensuit que le relais 34 se trouve alors sous tension, et que les interrupteurs 76, 78 et 94 reviennent à leur position normale de fermeture. Lorsque l'interrupteur 94 est fermé, tin conducteur 114 devient le conducteur normal d'entrée de l'appareil. Mais lorsqu'un signal provoqué par l'éclatement d'une étincelle 35 à la bougie rend conducteur le transistor 90, la tension sur le conducteur 114 tombe brusquement, et un signal de déclenchement décroissant est envoyé au tube à flash électronique. La tension sur le conducteur 114 redevient égale à la tension d'alimentation générale lorsque, après que le condensateur 80 s'est com 70 05524 8 2033402 plètement déchargé, le transistor 88 redevient conducteur. Selon un mode de fonctionnement type de l'appareillage, la tension d'alimentation peut, par exemple, être réglée à 10 V environ avec une chute de tension d'environ 2 V suivant que les 5 transistors 88 et 90 sont ou non à l'état conducteur. Les variations types de cette tension sont représentées sur le graphique 111 associé à la figure 6. Il est évident que ces valeurs de la tension d'alimentation peuvent varier, puisque les éléments de l'appareillage utilisé peuvent être choisis et étalonnés en 10 fonction de cette tension de façon que le résultat désiré soit obtenu. On remarquera que l'instrument décrit présente des avantages très appréciables, du point de vue de sa facilité d'em-ploi. L'utilisateur peut diriger les éclairs lumineux sur le 15 volant, ou sur tout autre organe tournant du moteur, et lire simultanément la vitesse de ce moteur en tours par minute, en suivant la même ligne de visée. Pendant cette phase des opérations, l'utilisateur peut aussi déterminer approximativement l'angle de 1*avance à l'allumage, par vision directe. Lorsque 20 l'opérateur agit ensuite sur le bouton de commande de façon à mettre le relais JA sous tension, la phase des éclairs lumineux est modifiée graduellement, ce qui lui permet d'amener le zéro de l'échelle mobile portée par le moteur face au repère fixe 112. Les modifications apportées à ce moment aux caractéristi-25 ques électriques du circuit de commande, par la rotation qui a été imprimée au bouton, ont pour résultat l'indication sur l'échelle 20 de l'avance à l'allumage, exprimée en degrés d'angle. Il est évident que, dans ces conditions, l'utilisateur de l'instrument peut effectuer les lectures nécessaires très rapi-30 dement et de façon très précise. La description ci-dessus se rapporte à la mesure de l'avance à l'allumage d'un moteur à combustion interne, mais on comprend aisément que 1'instrument conforme à l'invention peut aussi mesurer le retard a l'allumage d'un moteur. 35 Dans ce cas, le principe des opérations reste le même et, pour cette raison, l'expression "avance à l'allumage" doit s'entendre dans le présent exposé comme s'appliquant aussi au cas où cette avance est négative, et est en fait un retard à l'allumage. 70 05524 9 2033402 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprito 70 05524 10 2033402 REVENDICATIONS lo- Contrôleur d'avance à l'allumage, pour moteurs à combustion interne, pouvant être tenu à la main et comportant un corps et une poignée, une source de lumière stroboscopique logée dans l'une des extrémités de ce corps, un instrument de me-* 5 sures logé dans-l'autre extrémité dudit corps, et muni d'une échelle de mesure de l'avance à l'allumage, et un conducteur partant de l'appareil et permettant de le coupler avec un fil d'allumage d'un moteur, ce contrôleur d'avance à l'allumage étant caractérisé par le fait qu'il comporte un élément de com-10 mande à position variable, des dispositifs reliant cet élément de commande à un circuit de mise en phase, et des dispositifs reliant ledit circuit à ladite source de lumière stroboscopique ce par quoi les variations de la position dudit élément de commande provoquent des variations correspondantes de la phase d'é-15 mission des éclairs lumineux de ladite sotirce de lumière stroboscopique, et des dispositifs reliant ledit circuit de aise en phase et ledit appareil de mesures, de façon que les variations de position de l'élément de commande se traduisent par des variations correspondantes des lectures de l'avance à l'allumage, 20 faites sur ladite échelleo 2.- Contrôleur d'avance à l'allumage selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de mise en phase comprend un dispositif à retard et une résistance variable dont la valeur du moment est déterminée par la position de l'élément 25 de commande et qui est connectée audit dispositif à retard, les signaux en provenance du fil d'allumage du moteur déterminant l'instant de départ d'un temps de retard et les variations de la valeur de ladite' résistance, provoquées par les mouvements de l'élément de commande, ayant pour effet de modifier la du-30 rée de ce temps de retard; un signal étant envoyé sur le déclencheur de ladite source de lumière stroboscopique à la fin de chacun de ces temps de retard. 3.- Contrôleur d'avance à l'allumage selon la Revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une deuxième 35 échelle portée par l'appareil et permettant des lectures tachy— métriques, et des interrupteurs associés à l'élément de commande par l'intermédiaire desquels les signaux en provenance du 70 05524 il 2033402 fil d'allumage du moteur sont envoyés dans un fréquencemètre qui permet sur ladite deuxième échelle des lectures de la vitesse du moteur. 4-o- Contrôleur d'avance à l'allumage selon la Revendica— 5 tion 3, caractérisé par le fait que les signaux en provenance du fil d'allumage du moteur provoquent l'émission pratiquement instantanée de signaux de déclenchement des éclairs lumineux. 5.- Contrôleur d'avance à l'allumage selon la Revendication 3j caractérisé par le fait qu'il comprend un instrument 10 de mesures à échelles reetilignes et horizontales, et une fenêtre rectangulaire horizontale prévue à l'extrémité correspondante du corps de l'appareil, et permettant de voir simultanément les deux échelles qu'il comporte. 6.- Contrôleur d'avance à l'allumage selon la Revendica-15 tion 1, dans lequel l'élément de commande est constitué par un bouton tournant actionné par le doigt, et disposé à l'intersection du corps et de la poignée de l'appareil.