Brevet FR2511429A1 — publié le 19830218

La présente invention a pour objet un dispositif de régulation de l'alimentation en air d'un moteur notamment duun moteur deux temps à détente prolongée alimenté par carterpompe ou pompe volumétrique à rapport variable ou même à pompe centrifuge qui est plus spécialement destiné à des moteurs d'avion ou d'hélicoptère et qui a pour but de maintenir la puissance quelle que soit l'altftude. Les avantages apportes par les moteurs deux temps à détente prolongée ont déjà été étudiés, notamment dans les brevet 80 14 770 et 80 18 719 au nom du demandeur Ces avantages concernent essentiellement une augmentation du rendement associée à une diminution de la consommation, ainsi queue diminution très nette des bruits de fonctionnement, par rapport à un moteur de type classique. De tels moteurs présentent cependant un inconvénient lorsqu'ils sont utilisés dans les techniques liées à des engins travaillant à différentes altitudes, particulièrement à la aviation, de par la baisse de puissance importante consécutive à la diminution de la pression atmosphérique de l'air en altitude. On a déjà proposé des solutions pour tenter de remédier à ce problème, mais, ces solutions présentent toutes l'inconvénient d'etre coûteuses ou compliquees à mettre en oeuvre et sont en principe destinées aux moteurs 4 temps. La présente invention a donc pour objet de proposer une solution simple permettant de maintenir la puissance constante, quelle que soit l'altitude. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce quD11 comporte un premier volet à axe décalé disposé dans la tubulure d'admission en amont de l'orifice d'admission et susceptible de fermer partiellement cette tubulure en fonction de l'altitude, afin de limiter l'alimentation au sol et pour de faibles altitudes. Donc, ce volet, qui est placé en aval du filtre à air et du carburateur a pour r8le de limiter l'alimentation au sol, tout en s'ouvrant suffisamment en altitude. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un second volet à commande manuelle disposé dans la tubulure d'admission en amont du premier volet susceptible de commander le débit en fonction de la vitesse désirée du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ouverture ou la fermeture du premier volet est commandée par une capsule altimétrique à laquelle il est relié par un tringlerie de commande. Cette capsule altimetrique renferme une membrane élastique ondulée dont une face ést exposée à la pression atmosphérique tandis que l'autre face se trouve dans un compartiment étanche renfermant au moins un ressort solidaire de la membrane élastique et relié à la tringlerie de commande du premier volet pour commander son déplacement, en fonction de la pression atmosphérique ambiante. De manière préférentielle et pour augmenter l'efficacité du ou des ressorts et donc la capacité du dispositif, on fait régner dans le compartiment étanche un vide plus -ou moins poussé. Le ou les ressorts d'-équilibrage de cette capsule altimétrique est ou sont tarés de manière à assurer l'-ouverture totale de la tubulure d'admission pour une pression atmosphérique et donc une altitude prédéterminée, ainsi qu'une ouverture prédéterminée de cette tubulure au niveau du sol. Dans des engins travaillant à différentes altitudes, particulièrement des avions, il sera par exemple intéressant de prévoir une altitude prédéterminée de l'ordre de 3 à 4000 mètres. Bien entendu, le réglage des soupapes de transfert et d'échappement du moteur est effectué en fonction de la puissance qu'on désire obtenir et de l'économie de carburant désirée. De même, la chambre de compression est au prorata du réglage de fermeture des soupapes de transfert et allumage choisis. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte une pompe centrifuge permettant de compenser la diminution de la pression atmosphérique à une altitude supérieure à l'altitude prédéterminée. La présence de cette pompe permet d'utiliser le moteur de façon optimale à une altitude supérieure à l'altitude prédéterminée prévue par le reglage initial du moteur. Cette pompe peut être actionnée à vitesse constante, entratnement électrique, ou au prorata de la vitesse du moteur. On pourrait m8me envisager de commander cette pompe selon une commande à rapport variable commandée par la capsule altimétrique. Le dispositif qui fait l'objet de l'invention peut astre avantageux aussi bien pour les véhicules, les avions, hélicoptères et tous engins qui fonctionnent indifféremment au sol, en haute montage ou en haute altitude, notamment pour l'avia- tion. Le dispositif qui fait l'objet de l'invention sera décrit plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique du dispositif objet de l'invention. - la figure 2 est une vue détaillée d'une variante de la capsule altimétrique. - la figure 3 est un schéma similaire à la figure 1 mais auquel on a adjoint une pompe centrifuge. I1 convient d'insister sur le fait que les figures se rapportent plus précisément au cas d'un moteur à carburateur, mais, ce schéma pourrait également être appliqué au cas d'un moteur à injection de carburant, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. La partie droite des figures 1 et 3 représente en coupe un carter-pompe de moteur deux temps en position d'ouveru ture. Ce dispositif, bien connu de l'homme de l'art, ne sera pas, dans un but de briéveté, décrit plus en détail dans le cadre de cet exposé et sera désigné par la référence générale 1. Selon la figure 1, la tubulure d'admission 2 du carter-pompe 1 comporte un premier volet dont l'axe 30 est décalé disposé en amont de l'orifice d'admission 4 du mélange air-carburant dans le carter-pompe 1. Ce volet 3 est susceptible de fermer partiellement la tubulure d'alimentation 2 afin de limiter, dans certaines conditions, l'alimentation du moteur. Le volet 3 est relié, au moyen d'une tringlerie de liaison 5, à une capsule altimétrique qui sera décrite plus en détail dans la suite de cet exposé, et a pour objet de fermer partiellement le volet 3 pour des altitudes faibles ou nulles, et de l'ouvrir partiellement et proportionnellement pour une altitude prédéterminée. L'utilisation de cette capsule altimétrique 6, qui est sensible à la pression atmosphérique, permet de maintenir constante la puissance déjà adoptée par le moteur, quelle que soit l'altitude et donc la pression atmosphérique, en agissant sur l'alimentation. Le dispositif comporte en outre un second volet 7, à commande manuelle, disposé dans la tubulure d'admission 2 en amont du premier volet 3, mais en aval du filtre à air 8 et du carburateur 9 afin de commander le débit et l'alimentation en fonction de la vitesse désirée. Selon la figure 1, la capsule altimétrique est constituée par une cellule 11 partagée en deux compartiments 12 et 13 au moyen d'une membrane élastique 14 ; l'un des deux compartiments 12 est soumis à la pression atmosphérique ambiante tandis que l'autre compartiment est fermé-et délimite un espace 15 dans lequel règne un vide plus ou moins poussé. Le compartiment 13 dans lequel règne le vide renferme au moins un ressort de rappel réglable 16 s'appuyant sur la membrane et dont la tension est fonction de la pression atmosphérique ambiante. Ce ressort 16 est relié à une tige de commande 17 faisant partie intégrante de la tringlerie 5 et donc susceptible de se déplacer dans un sens ou dans un autre selon la flèche A lorsque la pression atmosphérique et donc l'altitude varient pour agir sur la position d'ouverture ou de fermeture du volet 3. Selon la figure 2, la capsule altimétrique 6 est constituée par un tube fermé 60 dont les parois latérales 61 sont constituées par une membrane élastique ondulée et dans la partie interne 62 duquel règne une dépression. Le tube 60 renferme en sa partie interne 62 un ressort de rappel 63 comprimé de manière à présenter au sol, et pour une pression atmosphérique donnée une longueur prédéterminée 4. Lorsque l'altitude croit, la diminution de la pression atmosphérique entrasse une détente du ressort 63 dont l'extrémité 64 est reliée à la tringlerie de commande 5 du volet 3 Qu à la commande électrique de mise en route de la pompe centrifuge, comme il sera décrit plus en détails dans la suite de cet exposé. Un tel dispositif similaire à ceux utilisés dans les thermostats est d'un encombrement réduit et donc permet daavoir une course plus longue. On pourrait sans pour cela sortir du cadre de l'invention prévoir de relier les ressorts 16 ou 63 non pas à une tringlerie de commande mécanique du volet 3, mais à des organes de commande électriques de ce volet. Selon la figure 3, lorsque l'on désire faire fonctionner le moteur à une altitude supérieure à l'altitude prédéterminée définie par l'ouverture totale du premier volet 3, on adjoint à l'ensemble une pompe centrifuge 10 qui compense la pression atmosphérique au-delà de l'altitude prédéterminée prévue. Cette pompe centrifuge 10 peut entre une pompe simple actionnée à vitesse constante ou au prorata de la vitesse du moteur ; elle peut également aussi être constituée par une pompe à rapport variable commandée électriquement à partir de la capsule altimétrique 6. R E V E N D I C AT I o N S 10) Dispositif de régulation de 11 alimentation en air d'un moteur notamment d'un moteur deux temps à détente prolongée alimenté par carter-pompe (1) ou par pompe volumétrique à rapport variable pour maintenir la puissance en altitude, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un premier volet (3) à axe décalé disposé dans la tubulure d'admission (2), en amont de l'orifice d'admission (4) et susceptible de fermer partiellement cette tubulure en fonction de l'altitude afin de limiter l'alimentation au sol et pour de faibles altitudes. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un second volet à commande manuelle disposé dans la tubulure d'admission en amont du premier volet susceptible de régler les caractéristiques du mélange carburant/ air utilisé ainsi que la vitesse du moteur. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ouverture ou la fermeture du premier volet est commandée par une capsule altimétrique à laquelle il est relié par une tringlerie de commande. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la capsule altimétrique renferme une membrane élastique ondulée dont une face est exposée à la pression atmosphérique tandis que l'autre face se trouve dans un compartiment étanche renfermant au moins un ressort solidaire de la membrane élastique et relié à la tringlerie de commande du premier volet pour commander son déplacement, en fonction de la pression atmosphérique ambiante. 50) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un vide plus ou moins poussé règne dans le compartiment étanche. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérísé en ce que le ou les ressorts d'équilibrage de la capsule altimétrique est ou sont tarés de manière à assurer l'ouverture totale de la tubulure d'admission pour une pression atmosphérique et donc une altitude prédéterminée ainsi qu'une ouverture prédéterminée de cette tubulure au niveau du sol. 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe centrifuge permettant de compenser la diminution de la pression atmosphérique à une altitude supérieure à l'altitude prédéterminée. 80) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pompe centrifuge est une pompe à rapport variable commandée par la capsule altimétrique.