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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510189A1
Family ID 2938017
Probable Assignee Piaggio And C Spa
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title The invention relates to a centrifugal regulating device for
adjusting the ignition timing in internal combustion...
FR Title REGULATEUR D'AVANCE A L'INJECTION POUR MOTEURS A COMBUSTION
INTERNE, EN PARTICULIER POUR MOTEUR MONO-CYLINDRE
Abstract
_________________________________________________________________
The invention relates to a centrifugal regulating device for adjusting
the ignition timing in internal combustion engines, in particular
single-cylinder engines, centrifugal weights displacing a coupling
connection in order to change the relative angle of the driving and
the driven shaft, in particular with the aid of an irreversible motion
for the torque transmitted from the former to the latter shaft. In
this way, variations in the displacement angle due to cyclic
variations in the torque transmitted are prevented.
L'INVENTION CONCERNE UN REGULATEUR CENTRIFUGE D'AVANCE A L'INJECTION
POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE EN PARTICULIER POUR MOTEUR
MONO-CYLINDRE DANS LEQUEL LES MASSES CENTRIFUGES 4, 4 DEPLACENT UN
MECANISME QUI FAIT VARIER LA POSITION ANGULAIRE RELATIVE ENTRE L'ARBRE
MENANT 2 ET L'ARBRE MENE 6 AVEC UN MOUVEMENT IRREVERSIBLE SOUS
L'ACTION DU COUPLE TRANSMIS ENTRE LES DEUX ARBRES, AFIN D'EVITER LES
VARIATIONS DE L'ANGLE D'AVANCE PROVOQUEES PAR DES VARIATIONS CYCLIQUES
DU COUPLE TRANSMIS.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne, un regulateur centrifuge d'avance a
l'injection pour moteur a combustion interne.
I1 est connu que la regulation de la puissance des moteurs a cycle
Diesel est reali.seeen faisant varier le. debit de combustible de la
pompe prevue a cet effet a travers un organe soumis a la commande du
conducteur et a 1 'action corrective d'un regulateur sensible. a- la
vitesse du moteur.
On sait cependant que les moteurs Diesel sont generalement egalement
pourvus d'une regulation de l'instant de l'injection du combustible
par rapport a la position du piston, en fonction de la vitesse.Cette
regulation peut etre assuree a l'aide d'une commande manuelle ou bien
au- tomatique- e n interposant entre l'arbre a cames d'acactionnement
de la pompe d'injection et la prise de moule. ment du moteur,un joint
regulateur a masses centrifuges qui fait tourner ledit arbre a cames
de la pompe par rapport a l'arbre de prise du mouvement d'un angle.
croissant avec la vitesse de mantiere a augmenter de maniere adequate.
l'amante de l'instant du debout de. l'injection par rapport a
l'instant auquel le piston atteint son point mort ha,ut.
La regulation automatique de l'injection est actuel- lement adoptee
seulement dans les moteurs a plusieurs cylindres et n'est pas utilisee
dans ceux a un seul cylindre ou a peu de cylindres,
La raison de cette limi.ttion d'emploi', outre qu'elle constitue une
economie de construction du moteur, reside dans le fait que le couple
necessaire pour la rota- tion de l'arbre a cames de la pompe est
transmis par l'intermediaire d'un appui, direct ou indirect, des
masses centrifuges, dont le mouvement regule le decalage angulaire
dudit arbre a cames par rapport a. l'arbre de prise du moteur de la
pompe.Par consequent, Si le nombre de cylin- dres et donc celui des
cames correspondantes de la pompe est faible, les variations cycliques
du couple par rap port a sa valeur moyenne peuvent etre elevees
jusqu'S. changer de signe en raison de la poussee du ressort antan
goniste agissant par l'intermediaire d'un galet approprie sur la rampe
descendante de la came jusqu'a provoquer des oscillations du joint et
par consequent des oscillations de l'angle d' a v a n c e qui seraient
nuisibles au bon fonctionnement du moteur.
Un tel inconvenient peut etre evite dans les moteurs a plusieurs
cylindres en dimensionnant les joints regulateurs de maniere que le,
couple d'entrainement de la pompe soit deliyre au moyen d'une fraction
relatIye-- ment faible de la force centrifuge des masses, la portion
restante, preponderante, etant equilibree par la reaction de ressorts
appropries et en introduisant dans le joint un amortisseur approprie a
frottement sec.
Dans les moteurs presentant peu de cylindres, en particulier dans le
cas d'un seul cylindre, la dimension et le poids du regulateur,
quoiqu'on en dise, seraient excessifs tant par rapport aux espaces
disponibles qu'en ce qui concerne l'economie de construction.
Ce qui vient d'etre expose ci-dessus est valable independamment du
type. de cycle, Otto ou Diesel adopte dans le moteur.
L'invention a donc pour but de realiser un joint regulateur
automatique de l'avance a l'injection de com- bustible pour moteursa
combustion interne, en particulier a un seul cylindre,du type a masses
centrifuges, dont la caracteristique essentielle. reside dans le fait
qu'il soit irreversible, c'est-a-dire dans le fait qu'il puisse
fonctionner, grace a la variation de l'angle d'avance, sous l'action
des masses centrifuges, et qui ne puisse fonctionner en sens inverse,
sous l'action des cames de la pompe ou de toute facon -du couple
transmis, et dans le fait qu'il presente en consequence, des
dimensions et un poids nettement inferieurs aux grandeurs
correspondantes des dispositifs actuels de regulation de l'avance
ainsi qu'un faible cout de construction.
Un autre avantage du dispositif de la presente invention reside dans
le fait qu'il presente une faible hysteresis de fonctionnement a la
variation de la vitesse et, qu'il peut par consequent avoir une bonne
sensibilite et un faible temps de reponse aux variations de la
vitesse.
A cet effet, l'invention propose de realiser un regulateur d'avance a
l'injection de combustible dans un moteur a combustion interne, en
particulier mono cylindre qui relie un arbre de prise du mouvement
avec l'arbre d'actionnement de la pompe par intermediai re d'un
mecanisme a geometrie variable sous l'action de masses centrifuges
montees sur l'arbre de prise du mou vement, pour faire varier la
position angulaire rela tive des arbres, caracterisee en ce que ledit
mecanisme presente des resistances de frottement pendant la varia tion
de sa geometrie, propres a rendre irreversibles ces variations sous
l'action du couple transmis entre les arbres.
D'autres caracteristiques de l'invention apparai- tront au cours de la
description qui va suivre.
Aux dessins annexes, donnes uniquement a titre d'exemples la Fig. 1
montre une vue du joint regulateur prise dans le plan normal a l'axe
de rotation la Fig. 2 est une coupe axiale suivant la ligne Il-Il de
la Fig. 1.
Ainsi qu'on peut le voir, le joint regulateur est constitue par un
flasque 1 monte solidairement sur l'arbre de prise de mouvement 2 et
portant des masses centrifuges 4,4' prenant appui sur des tourillons 3
et 3', et par un contre-flasque 5 monte solidairement sur l'arbre a
cames 6 de la pompe 7 et presentant des lumieres 8 et 8' dans
lesquelles sont engages de maniere deplacable des doigts 9, 9' relies,
respectivement auxdites masses centrifuges 4,4'.
Des ressorts de rappel appropries 10,10' fixes respectivement a des
doigts 11,12 et 11',. 12' relient lesdites masses centrifuges au
flasque 1 de maniere a pouvoir equilibrer dans toutes les positions
les cou ples des forces centrifuges des masses 4,4' par rapport aux
tourillons coLrespol-luants 3, 3'. La ligne intermediaire des lumieres
8,8' est inclinee par rapport a la trajectoire des doigts 9,9' des
masses centrifuges 4,4' lorsque celles-ci tournent autour des
tourillons respectifs 3,3.' d'un angle constant, 0t, sensiblement
inferieur a l'angle de frottement,, entre les surfaces des doigts 9,9'
et celles des lumieres 8,8'.En consequence, au mouvement des masses
4,4' correspond un mouvement angulaire du contre-flasque 5 solidaire
de l'arbre a cames 6 autour de l'arbre 2. Ceci peut se produire dans
un sens ou-dans l'autre car la force que peuvent se transmettre
lesdites surfaces pendant le deplacement relatif presentent, en raison
de l'inclinaison des lumieres par rapport au circonference de centre
0, un moment par rapport a l'axe de l'arbre 6 de fixation du flasque
5, qui reste toujours du meme signe lors de la variation du sens de
deplacement car l'angle forme par la normale n a la surface de chaque
lumiere avec la ligne joignant le point de contact des doigts 9,9'
avec l'axe de l'arbre 6 reste toujours sensiblement superieur dans
toute position a l'angle de frottement #..
La force centrifuge des masses est equilibree par la reaction des
tourillons 3,3', par celle des ressorts 10,10' et par celle du flasque
5 i n c 1 i n e d e + f selon le sens de deplacement des doigts 9,9'
dans les lumieres 8,8' par rapport a la normale n aux surfaces.
Le mecanisme presente une certaine hysteresis, dans la mesure od, en
raison du frottement, une variation finie de la force centrifuge est
necessaire car sous l'effet du rappel du ressort, le sens de
deplacement s'inverse.
Ceci est utile pour l'amortissement des oscillations exci tees par les
variations de vitesse.Par ailleurs,la la sen- sibilite du regulateur
n'est pas reduite de facon appreciable car l'hysteresis produite par
la variation d'orientation de la reaction de frottement et par
consequent de son moment par rapport a son axe de rotation est
attenuee par les variations correspondantes d'intensite de la reaction
propre resultant de la decomposition de la force centrifuge dans la
direction correspondante.
Inversement, une variation du couple sur l'arbre a cames ne peut
provoquer le deplacement des masses centrifuges autour du tourillon
d'oscillations correspondant.
La raison en est que les forces tangentielles correspondantes pouvant
etre transmises par les doigts 9, 9' a leur point de contact avec la
surface des lumieres 8,8' peuvent etre decomposees en une force
passant par l'axe de l'arbre 6 et une force passant par l'axe des
tourillons 3,3' dans la mesure ou ils sont situes a l'interieur de
l'angle de frottement 9. Aucun couple n'est donc applique aux masses
4,4' oscillant autour des tourillons 3,3'.
Ces masses sont donc, dans ce cas, utilisees seulement comme bras pour
la transmission du couple entre les arbres 2 et 6 et peuvent de ce
fait presenter des dimensions tres reduites par rapport a celles
utilisees autrement dans des regulateurs analogues pour moteurs a
plusieurs cylindres.
En particulier,on on peut observer que le contact des doigts 9,9' avec
le flasque 5 se produit le long de la superficie interne Si de la
lumiere 8 pendant la periode au cours de laquelle l'arbre a cames 6
est entraine et, inversement le long de la surface externe Se dans la
periode au cours de laquelle ledit arbre devient moteur.
En conclusion,l'angle d'avance a l'injection est fonction de la force
centrifuge seule, c'est-a-dire de la vitesse du moteur et il ne peut
etre modifie par des variations cycliques de couple transmis par le
joint.
Lorsque le couple transmis par le joint est nul, comme dans les
intervalles pendant lesquels aucun galet de la pompe ne se trouve sur
les rampes des cames, le moment de frottement sur le tourillon
d'oscillation des masses centrifuges devient egalement negligeables et
l'angle d'avance se stabilise greater than pratiquement sans aucun re
tard a la valeur determinee seulement par l'equilibre des moments de
la force centrifuge des masses 4,4' et des ressorts antagonistes.
Ceci se produit en particulier dans le cas d'un moteur mono-cylindre
dans lequel le joint regulateur d'avance peut par consequent etre
reduit a de faibles dimensions.
Pour cette raison l'invention, outre qu'elle resoud le probleme
propose de la stabilite de fonctionnement, fournit egalement un
avantage de construction important.
I1 est bien entendu que l'invention peut etre appliquee egalement a
des moteurs a plusieurs cylindres tant qu'a cycle Diesel que Otto avec
des avantages de sensibilite et de prix de revient.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 - Regulateur d'avance a l'injection de combustible dans un moteur a
combustion interne, en particulier un moteur mono-cylindre, qui relie
un arbre de prise du mouvement avec l'arbre d'actionnement de la pompe
par l'intermediaire d'un mecanisme a geometrie variable sous l'action
de masses centrifuges montees sur l'arbre de prise de mouvement, pour
faire varier la position angulaire relative des arbres, caracterise en
ce que ledit mecanisme presente des resistances de frottement lors de
la variation de sa geometrie,propres a rendre ces variations
irreversibles sous l'action du couple transmis entre les arbres.
2 - Regulateur d'avance suivant la revendication 1, caracterise en ce
que ledit mecanisme comprend au moins un bras (4,4') monte oscillant
sur un flasque (5) solidaire de l'arbre (2) de prise du mouvement et
pourvu d'une butee (9,9') deplacable dans un siege
complementaire(8,8')menage dans un element solidaire de l'arbre(6)
d'actionnement de la pompe, l'axe (3,3') d'oscillation du bras (4,4')
etant dispose a l'interieur de l'angle de frottement y par rapport a
la normale a la surface de deplacement de la butee (9,9') dans le
siege(8,8').
3 - Regulateur d'avance suivant la revendication 2, caracterise en ce
que ledit au moins un bras (4,4') est constitue par une masse
centrifuge de regulation et son deplacement sous l'action de la force
centrifuge est produit a l'encontre d'un ressort (10,10').
4 - Regulateur d'avance suivant la revendication 2, caracterise en ce
que ladite butee est constituee par un doigt (9,9') et ledit siege est
constitue par une lumiere (8,8'), la tangente a la ligne intermediaire
de la lumiere (8,8') etant inclinee par rapport a la tangente a la
trajectoire de deplacement du doigt (9,9') d'un angle and alpha
inferieur a l'angle de frottement # entre le doigt et la lumiere.
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