Brevet FR2116197A1 — publié le 19720713

L'invention est relative aux dispositifs de ralentissement de véhicules comprenant un ralentisseur hydraulique et plus particulièrement à ceux, de ces dispositifs, qui équipent les véhicules de tourisme, la mise en oeuvre du ralentisseur étant assurée en envoyant dans celui-ci au moins une partie du débit d'eau qui sert normalement à refroidir le moteur, et de préférence la totalité de ce débit à l'aide d'un robinet à trois voies et deux po sitions, ainsi qu'il a été décrit dans le brevet France de ia demanderesse nO 1 595 589 déposé le 17 septembre 19680 Telle s'applique de préférence encore à ceux, des dispositifs de ralentissement dugre enqWestionF comportant application des enseignements des demandes de brevets de la demanderesse nO 69 07189 déposée le 13 mars 1969, no 69 16401 déposée le 20 mai 1969 et nO 70 13661 déposée le 15 avril 1970. Elle a pour but, surtout, de rendre ces dispositifs de ralentissement tels qu'ils répondent mieux que jusqu'à ce jour aux diverses exigences de la pratique, notamment en ce qui concerne la rapidité des mises en et hors service. Les dispositifs de ralentissement du genre en question conformes à l'invention comportent, d'une façon connue en soi dans le domaine des poids lourds, une chambre à eau disposée en un point bas du circuit de 1' eau et communiquant avec un point, de ce circuit, disposé à proximité du ralentisseur, et de oyes pour réduire automatiquement le volume intérieur de cette chambre lors des mises en service du ralentisseur et pour au contraire l'augmenMer lors des mises hors service du ralentisseur. Ils sont caractérisés en ce que l'actionnement automatique desdits moyens lors des mises en service du ralentisseur est assuré à l'aide d'une dépression extérieure telle que notamment celle qui règne dans la pipe d'admission des gaz au moteur, en aval du papillon des gaz, lorsque celui-ci est fermé et que la vitesse du véhicule est suffisante. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - la chambre à eau est limitée partiellement par une première membrane étanche élastique liée par une tige rigide à une deuxième membrane étanche élastique limitant partiellement une chambre à air montée de façon à communiquer aux instants désirés avec la source de dépression extérieure, les faces, de ces deux membranes, extérieures aux chambres qu'elles limitent, étant orien tées dans le mEme sens et étant toutes deux soumises à la pression atmosphérique t - dans un dispositif de ralentissement conforme à l'alinéa précédent, la tige traverse successivement un passage étanche fixe percé dans la paroi rigide de la chambre à air, punis ladite chambre à air elle-mOme, - dans le cas préféré où la mise en service du zalentis- seur est commandée par une vanne actionnée par dépression, la chambre à air est reliée à la source de dépression de la iOi fa çon que cette vanne, notamment à travers l'enceinte, de ladite vanne, qui communique avec ladite source de dépression. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qi:i s 'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annevd d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, est le schéma hydraulique d'un dispositif de ralentissement établi conformément à l'invention. la figure 2 montre shcématiquement un mode de commande de ce dispositif faisant intervenir la dépression qui règne dans la pipe d'admission du moteur du véhicule. Et la figure 3 montre en coupe axiale l'un des éléments, du dispositif en question, établi conformément à l'invention Dans le mode de réalisation envisagé, le véhicule est une voiture de tourisme dont le moteur 1 (fig. 1) est refroidi par de l'eau traversant en circuit fermé ce moteur, un radiateur 2, une pompe d'entraînement 3 et des canalisations 4 reliant ces organes entre eux. Un ralentisseur hydraulique 5 est prévu, dont le rotor, de diamètre relativement petit (de préférence inférieur à 20 cm) est monté de façon à pouvoir Autre entravé à grande vitesse (de préférence à une vitesse supérieure à 3.000 t/mn) par ce moteur. la mise en service de ce ralentisseur est assurée en envoyant dans ce dernier selon la flèche 6 à travers une conduite de dérivation 7 au moins une partie du débit d'eau qui sert norsalement à refroidir le moteur, et de préférence la totalité de ce débit à l'aide d'un robinet à trois voies 8, ainsi qu'il a été décrit dans le brevet Tance nO 1 595 589 mentionné ci-dessus. Comme dans ce brevet, on fait déboucher la conduite de sortie 9 du ralentisseur en un point 10 du circuit fermé 4 de refroidissement normal du moteur de façon à interdire tout retour d'eau de ce point au ralentisseur : ce raccordementoet mdme de préférence exécuté de façon telle çe, en régime normal de refroidissement du moteur (ralentisseur hors service) le courant d'eau de refroidissement passant au point 10 aspire par un effet de trompe vers le circuit fermé 4 l'eau de la conduite 9o Il est prévu de préférence en outre sur la conduite de sortie 9 du ralentisseur 5 un étranglement autoajustable 11 dont l'ouverture varie automatiquement dans le même sens aue la pression de l'eau qui le traverse, ainsi 'il a été décrit dans les demandes de brevets Prance nO 69 16401 et 70 15661 mentionnées ci-dessus. Dans un tel dispositif connu, lorsque le ralentisseur 5 n'est pas en service, celui-ci et les conduites amont 7 et aval 9 qui le desservent sont vidangés, notamment par l'action de pompage du ralentisseur si celui-ci est constitué à la manière d'une pompe centrifuge et par l'effet de trompe du raccord 10 : c'est en effet grtce à cette vidange que le ralentisseur n' exerce plus sur l'arbre moteur qu'un couple négligeable en dehors de ses périodes de travail, alors que son rotor est constamment entratné par cet arbre. Or la vanne 8 et le ralentisseur 5 peuvent étre relativement éloignés l'un de l'autre de sorte que, lors des mises en service du ralentisseur, il est nécessaire de emplir d'abord un relativement grand volume de la conduite 7 ainsi que le volume de la chambre d'alimentation du ralentisseur (volumes t'mortss avant que commence le remplissage efficace du ralentisseur, o'està-dire celui qui se traduit par un couple décélérateur effectif. Le temps de réponse ou de mise en service du ralentisseur à partir de l'instant d'actionnement du robinet à trois voies dépend bien entendu du temps de remplissage de ces volumes morts. Or pour les applications envisagées aux véhicules de tourisme roulant à grande vitesse, la brièveté de ce temps de réponse est un facteur déterminant : on rappelle qu'un véhicule lancé à 150 km/h parcourt plus de 40 m en une seconde, Pour diminuer ce temps de réponse, on cherche d'abord à réduire au maximum les volumes morts. Nais comme il existe une limite à cette réduction, on remédie à la nécessité de remplir rapidement les volumes morts résiduels aux débuts des mises en service du ralentisseur, conformément à l'invention, en injectant dans ces volumes morts à chacun de ces instants un volume d'eau mis automatiquement en réserve à cet effet. Il convient préalablement de rappeler en ce point de la description que le principe d'une telle injection d'eau mise en réserve a déjà été prévu dans le domaine des véhicules poids lourds, cette injection faisant intervenir des volumes d'eau relativement élevés et nécessitant la mise en oeuvre de l'air comprimé disponible sur ces véhicules. L'agent moteur de ladite injection est ici non pas l'air comprimé, mais la dépression disponible en c ertains points du véhicule de tourisme considéré lorsqu'il est lancé à grande vitesse, notamment la dépression qui règne en certains points du circuit des gaz circulant dans ce véhicule, et en oarticulier celle qui règne dans la pipe d'admission 12 (fige 2) de l'air au moteur de ce véhicule en aval du papillon des gaz, lorsque la vitesse du véhicule est suffisante t cette dernière dépression atteint couramment des valeurs de l'ordre de 0,5 à 0,7 bars. Il est à noter que ce choix particulier d'agent moteur de l'injection (dépression au lieu d'air comprimé) différencie fondamentalement le présent dispositif de ralentissement pour voiture de tourisme rapide de ceux connus pour les poids loures du fait s - que d'une part la dépression disponible sur les poids lourds est insuffisante pour etre exploitée utilement dans le sens envisagé en raison des faibles vitesses de ces véhicules et des grands volumes d'eau à mettre en oeuvre sur c eux-ci, - et que d'autre part l'air comprimé n'est pas disponible sur les voitures de tourisme. Pour mettre momentanément en réserve le volume d'eau à injecter, on prévoit une chambre à eau 14 disposée en un point bas du circuit de l'eau. La paroi supérieure rigide 15 (frigo 3) de cette chambres en forme d'assiette creuse renversée, présente un collet de raccord 16 communiquant avec un point, de la conduite 7, disposé entre le robinet 8 et le ralentisseur 5, c'est-8-dire en amont de ce dernier, ou mdme directement à l'entrée du ralentisseur, La face inférieure de cette chambre est délimitée par une membrane étanche élastique 17 dont Jadéformation vers le bas est limitée par une paroi inférieure rigide perforée 18 en forme d'assiette creuse. Le pourtour annulaire de cette membrane 17 est serré de façon étanche à l'aide de systèmes boulons 19-écrous 20 entre 19 bord annulaire de la paroi 18 et le bord annulaire 21 de la paroi 150 La paroi 18 est prolongée inférieurement par une chambre à air 22. La face inférieure de cette chambre à air est délimitée par une membrane étanche élastique 23 protégée inférieurement par une paroi rigide perforée 24 en forme d'assiette creuse. Le bord annulaire de cette paroi inférieure 24 est serti sur le bord annulaire de la paroi supérieur rigide 25, en forme d'assiette creuse renversée, de ladite chambre à air, avec Interpo- sition étanche du bord annulaire de la membrane 23 nervuré en 26. Les centres des deux membranes 17 et 23 sont reliés entre eux par une tige rigide 27 avec plaquettes de répartition 28, 29 traversant à coulissement d ux un passage 70 évidé dans les parois 18 et 25, passage étanché par un joint 31e Un ressort hélicoïdal de compression 32, coopérant avec un épaulement 33 du passage 30 et avec une rondelle de butée 34 montée sur la tige 27, tend constamment à colliciter cetteftige vers le bas ainsi donc que les membranes reliées à cette tige : il agit donc dans le même sens que le poids de l'eau lors du remplissage de la chambre 14. C'est dans la chambre 22 que débouche un conduit 35 relié à la source de dépression. Les dimensions des chambres 14 et 22 sont déterminées de façon telle que la variation du volume intérieur de la chambre à eau 14 entre la position extrême basse de la tige et des membrane (position de repos illustrée en traits pleins sur la fig.3) et leur position extrtme haute (position de travail illustrée en traits mixtes) corresponde au volume mort à remplir. Ce volume mort est relativement petit, par exemple de l'ordre de 15 à 30 cl. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant. Au repos, c'est-à-dire lorsque le ralentisseur est hors service, aucune dépression ne règne dans la chambre à air 22, les membranes 17 et 23 sont en leurs positions basses illustrées en traits pleins sur la figure 3, la portion, du circuit d'eau, comprenant le ralentisseur et ses conduits de desserte 7 et 9 est vide d'eau, à l'exception du volume recueilli au point bas du cir cuit dans la chambre à eau 14 t ce volume est ei effet aspiré dans cette chambre dès le début de la vidange de la portion de circuit enqiestion sous l'influence combinée de la gravité ( la chambre 14 étant située au point le plus bas du circuit) et de la détente élastique du ressort 32. Les effets de pompage dus au ralentisseur et au raccord en trompe 10 sont insuffisants pour faire remonter et évacuer ce volume d'eau. Ceci posé, si, le véhicule étant lancé à grande vitesse, le conducteur de ce véhicule lache l'accélérateur - et si en outre, dans les cas préférés, il a actionné un organe de déverrouillage autorisant la mise en service du ralentisseur - cette mise en service est commandée et en même temps la dépression est appliquée dans la chambre à air 22 et sollicite vers le haut la membrane 23, donc la tige 27 et la membrane 17 (position illustrée en traits mixtes), ce qui chasse l'eau mise en réserve vers le volume mort à remplir s cette injection auxiliaire d'eau réduit d'autant la durée de m- plissage dunlentisseur, ctestzà-dire son temps de réponse, lequel peut être ainsi réduit à une très petite fraction de seconde. Inversement, lorsque la dépression cesse d'être appliquée dans la chambre 22, les membranes retombent vers le bas et la chambre à eau 14 se remplit à nouveau d'eau de réserve à la façon d'un "poumon" . Il est à noter que ce remplissage de la chambre à eau contribue å accélérer la vidange du ralentisseur, de sorte que le temps de réponse correspondant à la mise hors service de ce dernier est aussi fortement réduit. Dans un mode de réalisation préféré, la mise en service du ralentisseur est elle-même commandée par la dépression qui règne dans la pipe d'admission du moteur juste en aval du papillon des gaz, lorsque celui-ci est fermé et que la vitesse du véhicule est suffisante, ainsi qi' il a été décrit dans la demande de brevet nO 69 07189 mentionnée ci-dessusi Dans ce cas il est avantageux de relier la chambre à air 22 à la source de dépression de la mdme façon que la chambre de travail de la vanne 8, et notamment; à travers cette chambre, comme illustré sur la figure 2 : on est str ainsi que les commandes respectives de la mise en service du ralentisseur par actionnement de la vanne 8 et de l'injection auxiliaire d'eau sont simultanées et l'on évite que l'injection auxiliaire soit effectuée sans mise en service du ralentisseur, ce qui déchargerait la chambre à eau sans possibilité de recharge avant la mise en service subséquente du ralentisseur. Dans le mode de réalisation enqlestion hématisé sur la figure 2, la communication entre la source de dépression (pipe 12) et la vanne 8 n'est rendue possible que si une électrovanne intermédiaire 36 est ouverte, ce qui suppose la fermeture du circuit électrique d'alimentation 37 de cette électrovanne. Cette fermeture suppose ici la fermeture simultanée de plusieurs interrupteurs en service dont 1'un 38 peut être à la disposition du conducteur du véhicule (et actionnable par une manette quelconque ou par une pédale telle que la pédale de frein normale) et dont un autre 39 peut être commandé par la pédale de débrayage de façon telle bye le dispositif de ralentissement soit automatiquement neutralisé lors des changements de vitesse. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus sp4ciale- ment envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes notamment t - celles où la source de dépression disponible sur le véhicule de tourisme roulant à très grande vitesse serait constituée par un simple table de Pitot orienté vers l'arriee del véhicule et noyé finns le vent relatif t - celles où la chambre à eau serait raccordée au circuit de desserte du ralentisseur en aval de celui-ci et non en amont, dans le cas où celui-ci ne serait pas conçu à la manière d'une pompe centrifuge, ou mEme en partie en amont et en partie en aval. REVENDICATIONS 1. Dispositif de ralentissement de véhicule de tourisme comprenant un ralentisseur hydraulique dont la mise en service est assurée par envoi dans ce dernier d'au moins une partie du débit d'eau qui sert normalement à refroidir le moteur, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une façon connue en soi dans le domaine des poids lourds, une chambre à eau disposée en un point bas du circuit de l'eau et communiquant avec un point, de ce circuit, disposé à proximité du ralentisseur, et des moyens pour réduire automatiquement le volume intérieur de cette chambre lors des mises en service du ralentisseur et pour au antraire l'augmenter lors des mises hors service du ralentisseur et en ce que l'actionnement automatique desdits moyens lors des mises en service duralentisseur est assuré à l'aide d'une dépression extérieure. 20 Dispositif de ralentissement selon la revendicaton 1, caractérisé en ce que la chambre à eau est limitée partiellement par une première membrAne étanche élastique liée par une tige rigide à une deuxième membrane étanche élastique limitant partiel- lement une cambre à air montée de façon à communiquer aux instants désirés avec la source de dépression extérieure, les faces, de ces deux membrane, extérieurei aux chambres qu'elles limitent, étant orientées dans le m8me sens et étant toutes deux soumises à la pression atmosphérique0 3. Disposi-t;;iê de ralentissement selon la revendication 2, caractérisé en ce qutil comprend un ressort sollicitant en permanence la tige dans le sens axial correspondant à une augmerftion du volume intérieur de la chambre à eau. 4. Dispositif de ralentissement selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la tige traverse successivement un passage étanche fixe percé dans la paroi rigide de la chambre à air, puis ladite chambre à air elle-mtme-e 50 Dispositif de ralentissement selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la dépression qui constitue l'agent moteur de la déformation de la chambre à eau est celle qui règne dans la pipe d'admission des gaz au moteur, en aval du papillon des gaz, lorsque celui-ci est fermé et que la vitesse du véhicule est suffisante. 6. Dispositif de ralentissemenj; selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la dépression qui constitue 1' agent moteur de la déformation de la chambre à eau est celle qui règne dans un tube de Pitot orienté vers l'arrière du véhicule et noyé dans le vent relatif quand le véhicule roule à grande vitesses 7. Dispositif de ralentissement selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, pour lequel la mise en service du ralentisseur est commandée par une vanne actionnée par dépression, caractérisé en ce que la chambre à air est alliée à la source de dépression de la même façon que cette vanne. 8o Dispositif de ralentissement selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cambre à air est reliée à la source de dépression à travers l'enceinte, de ladite vanne, qui communique avec ladite source. 90 Dispositi, de ralentissement selon l'une quelconque des précédentes revendications9 caractérisé en ce que le ralentiq- seur est mis en oeuvre par envoi de la totalité du débit de l'eau de refroidissement du moteur dans ce ralentisseur à l'aide d'un robinet à trois voies et deux positions. 10. Dispositif de ralentissement selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le ralentisseur est établi à la façon d'une pompe centrifuge et en ce que la chambre à eau communique avec un point, du circuit d'eau, situé juste en amont du ralentisseur.