Brevet FR2009280A1 — publié le 19700130

La présente invention concerne un carburateur à tirage des-» cend'ant. Depuis un grand nombre ci.'années, les carburateurs utilisés sur des moteurs à combustion interne d'automobiles fonctionnent 5 à des rapports de mêlai: é,e s-insicleuent voisin- de rapports de mélanges szoioliiomé triques eu à des rapports âs mélange plus riches que ces derniers. On entend ioi par rapport stoécîiiométrique le rapport de carburant et d'air fourni à un espace de combustion dans des proposions telles çj.tt ' elles assurent une combustion, com-10 plète à la fois du carburant 3t de l'air, Au oas où on fournit uns pl'a& grande quanti-:; é de carburant qu'il n'existe d'air pour la -ooabustior-î le mélange est considéré comme riche* Si l'on fournit uns quantité de- carburant plus faible que nécessaires le mélan-ge est considéré comme pauvre, 3ien que la combustion puisse être 15 amorcée dans la chambre de combustion d'un cylindre quelconque d'un moteur à combustion interne lorsque le rapport est pauvres il existe des limites au-delà desquelles la combustion est irré~ gulière ou, où elle ne se produit pas du tout» TJne combustion irrégulière eu une absence totale de combustion doit être évitée parce 20 que celle-ci provoqué une augmentation de gaz nocifs évacués vers 1'atmosphère par l'intermédiaire de 11 installation d'échappement du moteur. Une récente législation a exigé une diminution de !•é-vacuation de ces gag nocifs et toutes les installations d'admission de carburant actuelles sont construites dans ce but. 25 Beaucoup peut être fait et a été fait pour perfectionner la chambre de combustion proprement dite, le collecteur d'admission ainsi que le carburateur. Mais cependant les carburateurs actuels présentent ur. certain nombre d'inconvénients qui ont pour résultat un fonctionnement déf ectuetuc pendant au moins une partie de la 30 gamme de vitesses pour laquelle le carburateur a été construit» les carburateurs actuels utilisent une soupape d'étranglement du type à papillon» S'il passe^.ne plus grande quantité de carburant d'un côté de cette soupape/de l'autre côté3 il peut exister et habituellement il existe un mélange d'un mauvais rendement d'air 35 et de carburant au-dessous de la soupape ou. régulateur à papillon. En outre, la soupape à papillon est normalement placée immédiatement au-dessus de la bride de montage du collecteur d'admissions de sorte qu'il existe un temps et un espace minima disponibles pour corriger tout mélange défavorable d'air et de carburante BADORIGfNAl 69 16991 2 2009280 Dans les carburateurs classiques- l'installation du carburant de ralenti constitue Line zone particulièrement ennuyeuse» Ha- r.-u^llenantj dans une tells inst?llatior., le carburant est fourni *-. travers un orifice allonge prsru dans la paroi du conduit de mé-ia?_gs ainsi qu~ par un cri tic-s de -églage de carburant additionnel elaeë au-dessous de 1!^rirics allonge et également dans la paroi du conduit de mélange.0 Dans un grand nombre le conditions de fonctionnement à Ti.de ou au ralenti modéré et â ' ouverture partielle du pa-pxlloiîj le carburant est ay^eue de es~te partie de l'installation ave2 uns vitesse insurfisente pour 1~ projeter dans le courant d:eir et par suitre ir:e partie du carburant ruisselle simplement gcuvte à goutte sur le octé du cor.dr.lt de mélange0 Na-feur sllement, ee l uj.eeellenieat goutte à goiitte de carburant ne peut pas assurer une Iviî-re vaporisation et/ou une a*o\ni3a-(:i.o.n du carburant. Lorsque le papillon 3'ouvre plue largement 9 l'installation à carburant principale commence à aspirer le carburant et celui-ci se trouve normalement dans la partie centrale du conduit de mélange en un point situé au-dessus de la soupape à papillon. Dans le fonctionnement de la partie du papillons nême si le carburant est aspire dans la partie centrale du conduit? il peut néanmoins en résulter un écoulement d'air inégal autour de la plaque d'étrangle-reent du type papillon, de sorte eue de nc&xe&v. il ne se forme pas de nélangs eempiétement homogène d'air et de carburant au-dessous du ^-svciLl zzio Il ressort de ce qui précède que le carburateur utilisant une installation è carburant ealculéç pour favoriser un meilleur uilange de carburant ot d'air est avantageas<> "Là oarbureteu^ décrit ioi utilise une soupape d'étranglement d'à tr-pe papillon qui est éloignée d'une dienance importante de la ;vi.de de montage „ Pu fait 3 la soupape à papillon est commodément placés au-dessus du r.ivsau du carburant contenu dans la cuvette à oarburant. Deux circuits d'alimentation de carburant sont prévus de ut chacun coopère avec un des bords mobiles de la soupape à papillon, Un premier de ces circuits d!alimentation de carburant présente un ajutage à oarburant qui est en partie boueîié par un bord d>. la plaque du papillonc Le second circuit d'alimentation de carburant utilise un ajutage à carburant placé immédiatement au-«îaasiis âe la surface supérieure du joté bas de la plaque papillon. BAD ORIGINAL 69 16991 3 2009280 De plus, le second circuit d'alimentation de carburant présente un second ajutage qui, au moyen d'une vis de dosage, fournit le réglage exigé pour fixer les conditions de carburant du carburateur dans des conditions de ralenti modéré. En outre, le carbura-5 teur présente une tige de dosage de carburant qui est commandée par la position du papillon et qui, lui même, dose la totalité du carburant fourni aux deux circuits d'alimentation de carburant. Un moyen de dosage de carburant supplémentaire commandé par la position du papillon est prévu dans le premier circuit d'alimen-10 tation de carburant pour qu'il puisse continuer à fournir du carburant dans une plus grande gamme d'ouverture du papillon. Avantageusement, les ajutages à carburant des deux circuits d'alimentation de carburant évacuent ce dernier à l'intérieur du conduit de mélange en des points éloignés de la paroi du conduit. Pour 15 favoriser un mélange égal meilleur de l'air et du carburant, il est prévu un' étranglement à tube de Venturi en un point situé entre la soupape à papillon et le rebord de montage du carburateur. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et 20 donnant à titre explicatif mais nullement limitatif plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation préférée du carburateur suivant l'invention; 25 la figure 2 est une vue détaillée d'un ajutage à carburant; la figure 3 est une vue en plan d'une partie, de la figure 2; la figure 4 est une vue en plan d'un carburateur à deux corps cylindriques et la figure 5 est une vue en coupe partielle montrant le mon-30 tage d'un carburateur à deux corps cylindriques sur un collecteur d'admission. Le carburateur indiqué de façon générale en 10 sur la figure 1. comprend un conduit de mélange 12 qui peut être muni d'une section de Venturi 14 au-dessous du papillon-valve et au-dessus de la 35 bride de montage habituelle 16. La bride 16 est utilisée pour boulonner le carburateur à un collecteur d'admission de la façon habituelle. Le carburateur présente également une cuvette 20 à carburant munie d'un flotteur habituel 21 et d'une soupape à pointeau 2.; destinée à régler l'entrée du carburant dans la cuvette à BAD ORIGINAL 69 16991 4 .ioimso carburant. Le flotteur 21 et la soupape à pointeau 23 assurent le maintien d'un niveau constant de carburant dans la cuvette 20. Un arbre rotatif 28 du papillon-valve est placé dans le conduit de mélange 12 au-dessus du niveau du carburant contenu dans 5 la cuvette 20. Sur l'arbre 28 est monté un régulateur à papillon 30. l'arbre 28 présente également un bras de levier 32 qui est muni d'un oeil 34 en vue de le relier à la pédale habituelle d'une automobile. Une tige de dosage actionnée mécaniquement 36 est suspendue 10 dans la cuvette à carburant. La tige 36 présente sur son extrémité inférieure des sections d'un diamètre différent destinées à doser l'écoulement du carburant à travers un gicleur de dosage 38. La; tige 36 disposée dans le gicleur de dosage 38 règle l'écoulement du carburant dans un passage 39. La tige 36 se déplace en réponse 15 au mouvement du papillon et comme représenté, effectue le mouvement au moyen d'un raccordement à un bras oscillant 40 qui est articulé en 42. Une extrémité du bras 40 est reliée au levier 32 du papillon par l'intermédiaire d'une biellette 44. A mesure que le levier 32 tourne dans le sens dextrorsum, la biellette 44 des-20 cend et le bras oscillant 40 pivote pour soulever la tige de dosage 36. A mesure que la tige 36 se déplace dans le sens ascendant, un plus petit diamètre de la tige est disposé dans le gicleur 38 de façon qu'une quantité de carburant supplémentaire puisse s'écouler dans le passage 39» 25 Sur une de ses extrémités, le passage 39 de carburant se ramifie en deux passages séparés 50 et 52. Le passage 50 se termine par un ajutage ou gicleur 54 placé à l'intérieur du conduit de mélange immédiatement au-dessus de la plaque 30 du papillon. A partir d'une partie horizontale du passage 50 est dirigé vers 30 le bas un autre passage 55 qui se termine par un ajutage ou gicleur 56 s1 étendant également sur une courte distance dans le passage de mélange 12. Une vis de réglage 57 ayant une extrémité effilée 58 coopère avec l'extrémité interne du gicleur 56 pour régler l'écoulement à travers ce dernier. 35 Ls passage 52 réservé au carburant de la ramification va jusqu3au côté opposé du carburateur et est relié à \m passage vertical 60 qui communique lui-même avec un passage horizontal 61 et un réservoir à carburant 62. Le passage 61 présente un orifice d'évacuation d'air 63, un économisear 64 et un second BAD ORIGINAL 69 16991 5 2009280 orifice d'évacuation d'air 65. Un gicleur 66 est prévu dans la paroi du conduit pour faire communiquer le réservoir 62 avec l'intérieur du conduit de mélange. L'un quelconque des orifices d'évacuation d'air 63? 5 peut présenter un moyen de dosage d'air. Comne représenté, le dosage de l'air est réalisé dans l'orifice d'évacuation 65. Une soupape de dosage 70 est reliée à un bras oscillant 71 qui est articulé en 72. Une extrémité opposée du bras 71 est reliée par l'intermédiaire d'une biellette 74 au levier 32 du papillon de 10 telle façon qu'à mesure que le régulateur à papillon s'ouvre, la tête de dosage 70 ferme progressivement l'orifice d'évacuation 65. Comme représenté sur les figures 2 et 3s l'ajutage 66 a une forme rectangulaire et s'ajuste dans une fente 31 du régulateur à 15 papillon 30 lorsque le papillon est dans la position fermée ou de ralenti modéré. L'extrémité interne 33 de la fente 31 coopère avec l'extrémité externe de l'ajutage 66 dans une grande mesure de la même façon que le bord de la plaque du papillon coopère avec l'orifice libre réservé au carburant de carburateurs classiques. 20 Le carburateur qui vient d'être décrit convient pour toutes les conditions de fonctionnement normal du carburateur comprenant la gamme allant du papillon fermé au papillon grand ouvert. Aucun moyen n'a été prévu dans le carburateur représenté pour compenser les conditions provisoires. On voit que des dispositifs tels qu'une 25 pompe accélératrice et un moyen de démarrage à froid et d'enrichissement du réchauffage peuvent être ajoutés pour régler la distribution du carburant en vue de changements momentanés. A ce sujet., il peut être mentionné que le réglage de la tige de dosage peut encore être augmenté en permettant un mouvement supplémentaire 30 de la tige én réponse au vide régnant dans le collecteur du moteur. Ce réglage d'une tige de dosage est indiqué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2.329.748. Ce réglage de la tige de dosage permet l'écoulement de carburant maximum chaque fois que le vide régnant dans le collecteur descend au-dessous d'une valeur 35 préalablement déterminée comme cela pourrait se produire dans un état en partie ouvert du papillon lorsque le moteur est fortement chargé. En supposant que le moteur tourne et est au ralenti, une certaine quantité d'air s'écoule à travers le carburateur qui est BAD ORIGINAL 69 16991 6 20D928Û suffisante pour actionner un moteur dans eet état» La plaque 30 du papillon se ferme sensiblement et une partie de l'air passe par la plaque du papillon. A ce moment-là, l'air pénètre dans la partie supérieure de l'ajutage 66 passe rapidement en regard du 5 "bord 33 de la plaque du papillon en recueillant une partie du carburant et en évacuant un mélange de carburant et d'air au-dessous de la plaque du papillon» Sur le côté opposé du conduit de mélange, l'air pénétrant dans l'ajutage 54 recueille une partie du carburant provenant du passage 50 et se mélange au carburant contenu dans le 10 passage 55 pour être évacué par l1ajutage 56„ Un réglage final des conditions du carburant en excès est effectué par la vis de réglage 57. Dans ces conditions, on constate que le carburant exigé est distribué non seulement par les deux côtés du conduit de mélange, mais dans des points éloignés des parois du conduit, de sorte que l'air 15 passant par la plaque du papillon reciieille le carburant et se mélange intimement à ce dernier pour former un mélange homogène. Le tube de Venturi 14- disposé au-dessous des ajutages augmente encore le mélange de l'air et du carburant. A mesure que le régulateur à papillon s'écarte de la position 20 fermée, l'ajutage 66 s'ouvre plus complètement et dès que la plaque du papillon se trouve au-dessus de l'ajutage, l'ajutage 66 est a-lors exposé au vide du collecteur et un plus grand écoulement de carburant en résulte à partir de cet ajutage. Peu de temps après que la plaque du papillon dégage l'ajutage 66, le carburant com-25 mence à s'écouler à partir de l'ajutage 54. Il en est ainsi parce que l'air passant par l'ajutage 54 crée une pression négative à l'extrémité de l'ajutage et cette pression négative est suffisante pour amorcer l'écoulement du carburante k ce moment-là, le carburant s'écoule de l'ajutage 66, de 13ajutage 54 et de l'ajutage 56, 30 mais comme auparavant, la totalité du carburant s5évacue en des points éloignés de la paroi du conduit de façon qu'il en ré'sulte lin mélange particulièrement efficace de carburant et d'air. A mesure que le papillon s2 ouvre plus largement et que le carburant est distribué par tous les teais ajutages comme décrit, 35 la liaison mécanique de la tige de dosage au levier du papillon retire la tige de dosage 36 du gicleur 38 pour mettre en place un diamètre de l'extrémité de la tige 36 dans le gicleur de telle façon que la quantité correcte de carburant s'écoule dans le passage. 39. Naturellement, dans un papillon grand ouvert, le diamètre BAD ORIGINAL 69 16991 7 2009280 le plus petit de la tige 36 se trouve dans le gicleur, le carburant contenu dans le passage 39 est encore réparti à tous les trois ajutages ,5.4* 56 et 66. Une fois que le papillon 30 a dégagé l'ajutage 66, l'écoule-5 ment du carburant devrait normalement diminuer par cet ajutage. Toutefois, il n'en est pas ainsi, parce que la soupape 70, en réponse au mouvement du papillon, commence à fermer l'orifice d'évacuation libre 65. La fermeture de l'écoulement d'air par l'orifice d'évacuation 65 a l'effet d'enrichir le mélange contenu dans la ca-10 vite 62 ce qui provoque un plus grand écoulement de carburant par l'ajutage 66. En d'autres termes, la soupape 70 et l'orifice d'évacuation 65 constituent une installation de dosage pour le dispositif de distribution de carburant qui distribue le carburant à l'ajutage 66. Il serait possible d'obtenir ce dosage d'autres façons, 15 comme, par exemple' en utilisant un orifice variable dans l'écono-miseur 64, en utilisant une soupape analogue à la soupape 70 dans l'orifice d'évacuation d'air 63. Ou même, une tige de dosage installée dans le passage 60. Le carburateur qui vient d'être décrit présente un grand nom-20 bre d'avantages par rapport aux carburateurs classiques de la technique antérieure. La mise en place des ajutages à carburant à l'écart de la paroi du conduit assure qu'il existe un mélange intime d'air et de carburant à mesure que l'air passe par la plaque du papillon. En outre, dans les gammes d'ouverture partielle du papil-25 Ion, les quantités d'air et de carburant s'écoulant de chaque côté dé la plaque du papillon sont plus sensiblement égales qu'il a été possible jusqu'ici. Ceci est en particulier important lorsqu'on considère les échappements étant donné que la plus grande partie de la conduite dans les grandes zones métropolitaines où le brouillard 30 constitue un problème est limitée à des vitesses inférieures à 80 kilomètres à l'heure. Naturellement, une vitesse de 80 kilomètres à l'heure--fia^^eprésente qu'une gamme d'ouverture partielle du papillon du carburateur. On doit également mentionner que le mélange et par suite la répartition finale aux cylindres individuels sont en-35 core augmentés par la section de tube de Venturi 14 qui est placée bien au-dessous de la plaque du papillon et au-dessous des ajutages. Le carburateur qui vient d'être décrit peut également être fabriqué seus la forme d'un carburateur à deux ou même à quatre corps cylindriques. Une version à-deux corps cylindriques est BAD ORIGINAL 69 16991 8 2009280 représentée en vue en plan sur la figure 4> où des corps cylindriques identiques d'un carburateur à deux corps cylindriques sont montés cote-à-cote. Les références appliquées au carburateur sont les mêmes que les références appliques sur la figure 1, sauf 5 que les références d'un côté du carburateur portent la mention A. La figure 5 montre une partie d'un collecteur d'admission tel qu'il est utilisé couramment avec des moteurs en V à huit cylindres. Un conduit de mélange 12 du carburateur à deux corps cylindriques évacue le mélange d'air et de carburant dans une cham-10 bre de surpression 82 d'où un passage bifurqué 83 amène le mélange aux cylindres respectifs. D'une façon analogue, le conduit de mélange 12A s'évacue dans une chambre de surpression 84 qui amène le mélange aux différents cylindres par l'intermédiaire d'un passage bifurqué 85. Il est courant avec les moteurs en V à huit cy-15 lindres de séparer les chambres de mélange respectives, de façon qu'une rangée de cylindres soit servie par l'un des conduits de mélange et que l'autre rangée de cylindres soit servie par l'autre conduit de mélange. Dans certains cas, les collecteurs d'admission sont disposés de façon que la chambre de surpression d'une 20 partie du collecteur d'admission serve deux cylindres d'un côté du moteur et deux cylindres supplémentaires de l'autre côté du moteur. Toutefois, c'est une question de choix de la part du constructeur de moteur individuel et l'une ou l'autre installation peut être utilisée. 25 II va de soi que l'invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel indicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. 69 16991 9 2009280 BETENDIOATIONS 1. Carburateur à tirage descendant comprenant un alésage qui comporte une chambre de mélange, une source de carburant à niveau constant et une soupape d'étranglement du type papillon, caractérisé par la combinaison suivante s 5 La soupape d'étranglement est mise en place au voisinage du niveau de carburant contenu dans la source de carburant à niveau constant, de façon à laisser une zone de mélange allongée au-dessous de la soupape d'étranglement, la soupape d'étranglement a un côté haut et un côté bas, 10 un premier circuit d'alimentation de carburant est des tiné à fournir le carburant à proximité du côté haut de la soupape d'étranglement et un second circuit d'alimentation de carburant est destiné au carburant au voisinage du côté bas de la soupape d'étranglement. 15 2. Carburateur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comprend une zone étranglée comportant un tube de Venturi placé au-dessous du papillon. 3. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un ajutage destiné au premier circuit d'alimen- 20 tation de carburant, cet ajutage pénétrant d'une courte distance dans la chambre de mélange pour coopérer avec le côté haut du papillon. 4. Carburateur selon la revendication 3» caractérisé par le A haut fait qu'il comprend une fente prevue dans le côte/du papillon, 25 la fente entourant en partie l'ajutage. 5. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un orifice d'évacuation d'air destiné au premier circuit d'alimentation de carburant et qu'il comprend en outre un moyen d'enrichissement du carburant disposé dans l'o- 30 rifice d'évacuation d'air, le moyen d'enrichissement du carburant étant relié au papillon en vue de se déplacer avec ce dernier. 6. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un tube supérieur et -un tube inférieur d'évacuation de carburant destinés au second circuit d'alimentation 35 de carburant, le tube supérieur étant mis en place au-dessus du côté bas du papillon et le tube inférieur étant mie en place au-dessous du papillon et les deux tubes évacuant le carburant à l'écart de la paroi de l'alésage. 69 16991 10 2009280 7. Carburateur selon la. revendication 6S caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de réglage du carburant de ralenti pouvant coopérer avec le tube inférieur. 8. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier et le second circuits d'alimentation de carburant sont constitués par des passages ramifiés provenant d'un réservoir principal d'alimentation de carburant et que le réservoir présente une entrée ayant une tige de dosage commandée par la position du papillon. BAD ORIGINAL