Brevet FR2029783A1 — publié le 19701023

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif de réglage de 11avaree à l'allumage pour un moteur à combustion interne ou à explosion d'un •véhicule automobile et plus particulièrement un dispositif de 5 réglage d'avance commandé par dépression et destiné à réduire les émissions d'hydrocarbures dans les gaz d'échappement, spécialement pendant les périodes de ralentissement ou de décélération du véhicule motorisé, ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de sa mise en oeuvre et 10 les systèmes, ensembles, appareils, mécanismes, véhicules, équipements et installations pourvus de tels dispositifs. Les hydrocarbures, contenus dans les ga^jd'échappement des moteurs, sont connus comme étant largement responsables des problèmes de pollution d'air. Afin de résoudre ces problèmes, 15 un certain nombre de tentatives a été fait, comprenant des efforts pour améliorer la qualité de la combustion dans la chambre de combustion.à toutes les vitesses de véhicule et dans toutes les conditions de charge du moteur. Les quantités d'imbrûlés ou d'hydrocarbures^ contenues dans les gaz d'échap-20 pement du moteuij varient notablement selon les modes ou ' allures de marche du véhicule. Des expériences exécutées jusqu'à présent ont révélé que la teneur en hydrocarbures atteint une valeur de pointe pendant le ralentissement ou la décélération. Quand donc le moteur du véhicule ralentit, le 25 vide ou la dépression dans le collecteur d'admission ou la tubulure d'aspiration augmente brusquement dans une mesure telle que le mélange d'air'et de combustible ou de carburant ne peut plus être comprimé suffisamment. La vitesse de combustion ou de flamme est par conséquent réduite en provoquant 30 une combustion incomplète ou des ratés d'allumage, en laissant le mélange partiellement non brûlé. Pour pallier une telle vitesse réduite de combustion ou de flamme, il est par conséquent avantageux d'avoir une avance à l'allumage pour permettre au mélange de demeurer dans la chambre de combustion pendant 35 une période de temps prolongée qui soit optimale pour la combustion complète. Afin d'atteindre ce but, il a été proposé deux types de 70 03168 2 2029783 mécanismes d'avance à 1 'allumage commandés par dépression/Dans l'un de ceux-ci est prévu un dispositif supplémentaire de commande du distributeur pour réglage de l'allumage' par dépression, qui fonctionne de façon à réaliser l'avance à l'allumage 5 seulement pendant le ralentissement en réponse à la dépression accrue dans le collecteur d'admission, l'autre type de mécanisme est agencé de façon que le dispositif classique de commande du distributeur, pour le réglage par dépression de l'avance à l'allumage^, soit commandé par la dépression appliquée 10 sur sa membrane, le niveau de cette dépression est commuté depuis la pression atmosphérique sur la dépression du collecteur d'admission et réciproquement avec utilisation d'une valve appropriée réagissant à la variation de pression. Les mécanismes de la technique antérieure sont soumis cependant à des inconvénients. 15 Eh premier lieu, le premier mécanisme doit nécessairement devenir compliqué en construction parce qu'il implique l'utilisation -de deux dispositifs de commande de réglage d'avance à l'allumage par dépression, réglant, indépendamment l'un de l'autre, l'angle d'avance du distributeur selon les différentes 2ÇJ... conditions de fonctionnement. Dans le second mécanisme d'autre part, il est parfois difficile d'atteindre un angle d'avance optimal pour la marche de ralentissement telle qu'exigée du moteur à un moment précis. Ceci est dû au fait que l'angle d'avance est réglé par une action de régulation dite "à deux valeurs" 25 qui ne réussit souvent pas à atteindre une valeur intermédiaire optimale pour le fonctionnement particulier. C'est par conséquent un but principal de la présente invention de créer un système perfectionné de réglage de l'avance à l'allumage par dépression pour réduire la teneur en 30 hydrocarbures des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, émis spécialement pendant la période de ralentissement ou de décélération d'un véhicule motorisé. Un autre but principal de l'invention est de créer un système de réglage d'avance par dépression comportant un 35 nouvel ensemble de commande d'avance composé d'une valve^détectrice actionnée par dépression et d'une valve à pointeau ou à aiguille modulant l'écoulement, qui coopèrent l'une avec l'autre. L'ensemble communique à la fois avec le collecteur d'admission BAtJ ORIGINAL 70 03168 3 2029783 et avec le dispositif de commande du distributeur pour le réglage d'avance par dépression et règle continuellement le niveau de la dépression à "introduire dans le dispositif de" commande en réponse aux niveaux de la dépression régnant dans le collec-5 te.ur d'admission. Le système conforme à l'invention est, comme on se rendra compte par la description suivante, caractérisé en'ce que l'angle d'avance d'un distributeur classique à point de contact est réglé continuellement à une valeur optimale appropriée pour tO réaliser la combusiion complète. Pour atteindre ce but, il est prévu, dans le système, un ensemble de commande d'avance comportant une valve détecirice actionnée par dépression et une valve à aiguille ou à pointeau modulant l'écoulement, solidaires, ou faisant partie intégrante l'une de l'autre et coopérant 15 l'une avec l'autre. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, en se reportant aux dessins schématiques annexésydonnés 20 uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe partiellement agrandie d'un système de commande d'avance à dépression mettant en oeuvre l'invention; et 25 - la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 mais représente une variante ou modification du système de réglage d'avance par dépression conforme à l'invention. Sur la figure 1, le système selon l'invention, qui est généralement désigné par le chiffre de référence 10, comprend 30 -un système de -commande ou de réglage d'avance à l'allumage 11, qui fonctionne en association avec un collecteur d'admission classique 12, un carburateur 13, un distributeur d'allumage 14 et un dispositif de commande 15 du distributeur pour réglage d'avance par dépression. L'ensemble de commande d'avance 11 35 fonctionne en coopération avec un dispositif à membrane 16 de commande du papillon d'étranglement. Les éléments 12 à 15 . sont bien connus dans la technique et la description de ceux-ci 70 03168 4 2029783 en tant que tels est omise ici. le carburateur 13 est représenté à titre d'exemple comme étant du type classique double ou à double gicleurs ou à double corps comportant des côtés respectivement primaire et secondaire, ledit carburateur n'étant pas 5 limité à ce type. le système de commande 11 comporte -une valve ou soupape détectrice 17 actionnée par dépression et comportant un organe obturateur ou opercule 18 et un élément formant membrane 19 fixement relié à l'organe obturateur 18 ainsi que deux 10 chambrés différentes 21 et 22. l'organe obturateur 18 s'étend à travers une chambre à dépression 21 en direction d'une chambre à pression variable 22. la chambre à dépression 21 communique avec le collecteur d'admission 12 par l'intermédiaire d'une conduite 23 et la ciambre à pression variable 22 communique 15 avec la chambre du dispositif à membrane 16 de commande du papillon d'étranglement par l'intermédiaire d'une conduite 24. l'organe obturateur 18 est déplaçable, de façon à se rapprocher et à s'éloigner de la chambre 22^, par l'élément formant membrane 19 qui est repoussé vers la position la plus éloignée de la 20 chambre 22 par un ressort de rappel 25 pour forcer l'organe obturateur 18 à être préssé normalement contre la butée 26 agissant comme siège de soupape, comme cela est représenté. Entre la valve détectrice 17 actionnée par dépression et lajtf-alve modulatrice à pointeau ou à aiguille 27 est prévu un 25 second élément formant membrane 28 qui est repoussé, de façon à s'écarter de la chambre à pression variable 22. par un ressort de rappel 29. Cet élément formant membrane 28 commande le mouvement d'un organe obturateur 31 modulant l'écoulement, le dispositif 27 formant valve modulatrice comporte une chambre ■ 30 atmosphérique 32 ouverte ou mise à l'échappement à l'atmosphère à travers un orifice d'évent 33; de sorte qu'elle est ainsi maintenue à une pression atmosphérique constante. Les chambres respectivement à pression variable 22 et atmosphérique 32 communiquent l'une avec l'autre au moyen d'un passage 24. Si on 35 le désire, une vis de réglage 35 peut être montée dans le passage 34 pour régler l'ouverture de celui-ci. Le dispositif 15 de commande du distributeur pour le réglage d'avance par dépression est construit par exemple de 70 03168 5 2029783 manière àfercer l'ensemble de la plaque de rupteur (non représenté) du distributeur 14 à tourner de façon à permettre des réglages continus intermédiaires de l'angle d'avance. Le dispositif de commande 15 formant servo-moteur ou analogue 5 communique avec le carburateur 13 par une conduite 36 qui s'ouvre ou débouchej à travers un orifice 37 de réglage d'avance à 1'allumage par dépression, dans le carburateur 13, légèrement en amont du papillon d'étranglement 38. Cette conduite 36 traverse une portion d'introduction 39 de la valve modulatrice 10 à pointeau 27- L'orifice 37, qui est représenté comme s'ouvrant ou débouchant dans le carburateur, peut communiquer avec le collecteur d'admission 12 selon la position angulaire de rotation du papillon d'étranglement 38. La position du papillon d'étranglement est déterminée non seulement par la pédale 15 d'accélérateur (non représentée) comme cela est usuel mais, dans ce mode particulier de réalisation de l'invention, par le dispositif à membrane 16 de commande du papillon d'étranglement au moyen d'un bras rotatif rigidement relié a l'axe du papillon d'étrangHanent. Ce dispositif à membrane 16, quand 20 il est actionné par la dépression aspirée de la chambre à pression variable 22 à travers la conduite 24, agit de façon à faire tourner le papillon d'étranglement 38 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre en amenant ainsi l'orifice 37 à communiquer avec le collecteur d'admission 12. 25 Quand alors le véhicule motorisé est entraîné ou conduit à une vitesse normale de régime permanent ou de croisière, le papillon d'étranglement "38 est ouvert entièrement ou partiellement, de sorte que la dépression dans le collecteur d'admission 12-est maintenus à des bas niveaux, .ne nécessitant 30 aucun réglage d'avance à l'allumage par dépression. Dans ce cas, la dépression dans la chambre à vide 21 est maintenue en dessous d'un niveau prédéterminé qui a été fixé au moyen de la compression du ressort de rappel 25. Ensuite, l'organe obturateur de valve 18 est appliqué contre son siège par 35 l'action du ressort 25, en ne permettant ainsi aucune communication réciproque entre les deux chambres 18 et 19- Il s'ensuit par conséquent que le dispositif ou Servo-motor 15 est maintenu 70 03168 6 2029783 intérieurement à la pression existant dans le côté secondaire du carburateur 13. ■ r. Quand le véhicule motorisé commence à ralentir, c*est-à-dire dans la phase initiale de la décélération, la dépression dans le collecteur d'admission augmente brusquement pour un tel 5 état de décélération. Ceci amène la dépression dans, la chambre à vide 21 , à dépasser la valeur prédéterminée, de sorte que 1'élément formant membrane 19 est actionné en raison de la différence entre les pressions agissant sur les deux faces de celui-ci et 1',organe obturateur 18 est retiré ou reculé contre 10 l'action du ressort de rappel 25. Ceci amène la chambre à pression variable 22 à communiquer avec la chambre de dépression 21, de sorte que de l'air est aspiré de la chambre 22 dans la chambre à dépression 21. A cet instant, la pression dans le dispositif à membrane 16 de commande du 15 papillon d'étranglement devient négative pour faire tourner le papillon d'étranglement 38 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre en le faisant passer devant et au-delà de l'orifice 37 de réglage de l'avance à l'allumage par dépression. Il en résulte que l'orifice 37 communique avec le 20 collecteur d'admission 12 et la pression dans le dispositif de commande 15 devient finalement négative à travers le conduit 36. De cette manière, le dispositif de commande 15 fonctionne de façon à produire par dépression une avance à 1'allumage dans le distributeur 14. 25 II peut arriver que le réglage de l'allumage produise une avance excessive quand la dépression dans le dispositif de commande 15 est trop élevée pour réaliser une avance correcte. Conformément à la présente invention, une telle difficulté est supprimée par le fonctionnement de- la valve modulatrice à 30 pointeau 27, d'une manière qui sera décrite dans la suite. Quand la pression dans la chambre 22 devient négative, l'organe obturateur 31 est rétracté ou reculé contre l'action du ressort de rappel 29 en raison de la différence entre les pressions agissant sur les deux faces de l'élément 28 formant 35 membrane, en créant un passage pour l'air. Ce passage est continuellement contrôlé par la valve modulatrice 27 dont l'organe obturateur est conformé en biseau pour agir comme une 70 03168 7 2029783 valve à pointeau ou à aiguille. Ensuite, une quantité réglée ou dosée d'air est admise dans la portion d'introduction 39 du conduit 36 par l'intermédiaire de 1'évent 33. l'air ainsi aspiré sert à diminuer la dépression dans le dispositif de commande 15■ Dans ce cas, le niveau de la dépression dans la chambre à pression variable 22, lequel niveau est suffisamment élevé pour actionner l'élément 28 formant membrane , peut être déterminé en faisant varier l'ouverture du passage 34 par l'emploi ou manoeuvre de la vis de réglage 35. Comme cela a été décrit en détail,la dépression dans le dispositif de commande 15 peut être réglée à un niveau correct variant entre la pression atmosphérique et la dépressior)â.ans le collecteur d'admission, le niveau de la dépression dans le dispositif de commande est ainsi déterminé pour être optimal pour réaliser l'avance correcte en fonction de la position de la valve modulatrice à pointeau 27. On se rendra compte qu'une caractéristique de la présente invention réside dans le fait que l'angle d'avance du distributeur 14 doit subir une variation dans un domaine optimal pour réaliser la combustion complète du.mélange d'air et de combustible, spécialement pendant la décélération, laquelle caractéristique est évidemment différente du mécanisme classique de commande d'avance par dépression à deux valeurs. la figure 2 représente un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le système 10' est sensiblement semblable à celui décrit en corrélation avec la figure 1, excepté que la pression dans le dispositif de commande 15 est maintenu normalement à la valeur de la pression atmosphérique mais deizient négative avec une quantité ^prédéterminée d'air aspirée à partir de celui-ci. Dans le but de simplifier la description, les mêmes chiffres de référence désignent des parties ou pièces correspondantes sur la figure 2; un fonctionnement et une opération semblables à ceux du premier mode de réalisation peuvent également être réalisés dans ce second mode de réalisation. Ce système modifié 10' est, à la différence du système 10, construit de tel manière que la position du papillon d'étranglement est contrôlé par la pédale d'accélérateur (non représentée) seule. La conduite 23, provenant du collecteur d'admission 12. 70 03168 8 2029783 bifurque ou se divise en deux conduites 23a et 23b conduisant - respectivement aux chambres à dépression 21' et 41 de la valve détectrice 17 actionnée par dépression et. de la valve -. modulatrice à pointeau 27- Une autre différence de la construction de 5 l'ensemble de commande d'avance est que la chambre à-pression vaziable 22' est mise à l'échappement à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un orifice d'évent 42 qui peut être rendu réglable par une vis de réglage 35» si cela est préféré. L'organe obturateur 31 de la valve modulatrice est déplacé par l'élément 10 28 formant mémbrane en raison de la différence entre les pressions s'exerçant dans les deux chambres 22' et 43, dont la chambre atmosphérique 43 est mise à l'échappement à-l'atmosphère par l'intermédiaire d'un orifice d'évent 33. Avec cet agencement de construction, quand la dépression 15 dans la chambre 21' atteint un niveau prédéterminé qui est suffisamment élevé pour surmonter la compression du ressort de rappel 25, l'organe obturateur 18 est écarté de son siège pour rendre la pression dans la chambre 22' négative. Quoique cette chambre 22' soit normalement maintenue à la pression atmosphérique 20 à travers l'orifice d'évent 42, l'air, fourni par l'atmosphère à travers l'orifice d'évent 42, est aspiré à l'intérieur au moyen d'un passage créé entre l'organe obturateur 18 et le siège de soupape 26, avec un débit d'écoulement dépassant celui du courant d'air entrant. En conséquence, la pression dans la 25 chambre 22' devient négative à un niveau élevé. Ceci peut être réalisé en réduisant l'ouverture de l'orifice d'évent 42 ou en étranglant celui-ci par la manipulation de la vis de réglage 35- Ainsi, la valve modulatrice à pointeau 27, qui est normalement 30 maintenue fermée, est ouverte par l'action de la membrane 28 quand la pression dans la chambre 43 excède la pression régnant dans la chambre 22'. Il en résulte que la dépression dans'.le collecteur d'admission 12 est transmise à la portion d'introduction 39 de la conduite 36 à travers la conduite 23 35 et la conduite d'embranchement 23b. Par ailleurs, le papillon d'étranglement 38 est maintenu entièrement fermé pendant la décélération, de sorte que la conduite 36 est maintenue intérieurement à la pression atmosphérique. La valve modulatrice à pointeau 70 03168 9 2029783 . 27 étant ouverte, la dépression dans le collecteur d'admission est délivrée au dispositif 15 de commande du distributeur pour réglage d'avance à 1'allumage par dépression, à travers les conduites 23, 23b et 36 et dans cet ordre de succession. De 5 cette manière, la dépression dans le dispositif de commande 15 peut être continuellement réglée à un niveau désiré pour réaliser un réglage correct dè l'avance à l'allumage. Comme cela ressort de la description précédente, l'angle d'avance du distributeur 15 peut être réglé à une valeur optimale 10 pour réaliser une combustion satisfaisante du mélange d'air et de combustible pendant le fonctionnement en décélération conformément à la présente invention. On se rendra compte qu'on peut faire varier continuellement cette valeur dans un domaine .s'étendant de la pression atmosphérique jusqu'à la dépression dans le collecteur-15 d'admission afin de satisfaire à l'avance requise pour la âéoéléiatim. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux; modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'pxemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens 20 décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de^l'invention. 70 03168 10 2029783 REVENDICATIONS 1 - Système de commande ou de réglage de l'avance'à l'allumage pour un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, du type comprenant un distributeur d'allumage, un carburateur " et un collecteur d'admission ou une tubulure d'aspiration pour 5 le moteur, ledit système étant en particulier destiné à régler l'angle d'avance dudit distributeur pendant la décélération ou le ralentissement du véhicule motorisé à une valeur optimale pour réaliser une combustion satisfaisante du mélange d'air et de combustible, caractérisé en ce 'qu'il comporte un dispositif 1 q de commande par dépression du distributeur pour le réglag'e d'avance, communiquant avec ledit carburateur par un conduit débouchant dans ledit carburateur à travers un orifice situé légèrement en amont du papillon d'étranglement et un ensemble de commande d'avance comportant une valve détectrice actionnée par dépression et une valve modulatrice d'écoulement à pointeau, à aiguille ou analogue, les deux valves coopérant l'une avec l'autre, ladite valve détectrice actionnée par dépression fonctionna en réponse à la dépression régnant dans ledit collecteur d'admission pour commander le mouvement de ladite valve 2Q modulatrice d'écoulement afin de régler le niveau de dépression dans ladite conduite et par suite dans ledit dispositif de commande en fonction de la position de ladite valve modulatrice d'écoulement, de sorte que le niveau de la dépression dans ledit dispositif de commande est continuellement réglé à unë valeur 25 optimale variant de la pression atmosphérique jusqu'à la dépression régnant dans ledit collecteur d'admission. 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve détectrice précitée actionnée par dépression est divisée par un organe obturateur et par un élément formant •50 membrane^ monté sur celui-ci, en dés chambres respectivement à dépression et pression variable communiquant respectivement avec le collecteur d'admission précité et avec un dispositif à membrane de commande du papillon d'étranglement précité, ledit organe obturateur étant déplacé contre une actiàn de ressort par la différence entre les pressions s'exerçant sur les deux faces 70 03168 n 2029783 de ladite membrane quand le niveau de dépression excède un niveau prédéterminé, ladite valve modulatrice d'écoulement étant comMriée avec ladite valve détectrice actionnée par dépression de façon à être solidaire ou faire partie intégrante de celle-ci, 5 par l'intermédiaire de ladite chambre à pression variable et comportant un organe obturateur formant pointeau ou analogue dans une chambre atmosphérique s'ouvrant à l'atmosphère, laquelle chambre est séprarée de ladite chambre à pression variable par un élément formant membrane solidaire dudit organe obturateur 10 formant pointeau et repoussé par une action de ressort vers une position forçant ledit organe obturateur formant pointeau à s'appliquer contre son siège, tandis que ladite chambre communique avec ladite chambre à pression variable au moyen d'un passage, ladite chambre atmosphérique débouchant dans ladite conduite 15 quand ledit organe obturateur famant pointeau est déplacé. 3 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif précité à membrane de commande du papillon d'étranglement précité communique avec la valve détectrice précitée actionnée par dépression pour faire tourner ledit papillon 20 d'étranglement en le faisant passer devant et au-delà de l'orifice précité quand il est actionné par la dépression aspirée dans la chambre précitée à pression variable de la valve détectrice actionnée par dépression depuis le collecteur d'admission précité, de sorte que ledit orifice s'ouvre pendant 25 la décélération pour communiquer avec ledit collecteur d'aspiration et le niveau de dépression du collecteur d'admission s'établit dans ledit dispositif de commande pour amener une quantité prédéterminée d'air à être introduite dans la conduite précitée par l'intermédiaire de la valve modulatrice d'écoulement 30 précitée en fonction de la position de l'organe obturateur formant pointeau précité quand le niveau de la dépression dans le collecteur d'admission excède une valeur prédéterminée. 4 - Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par une vis de réglage montée dans le passage précité pour régler 35 l'ouverture de celui-ci. 5 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve détectrice précitée actionnée par dépression est divisée par un organe obturateur et par un élément formant membrane 70 03168 12 2029783 monté sur celui-ci en des chambres respectivement à dépression et à pression variable dont la chambre à dépression communique avec le collecteur d'admission précité tandis quç ladite ehambre à pression variable s'ouvre à l'atmosphère par 1fintérmédiaire 5 d'un orifice d'évent, ledit organe obturateur étant déplacé contre une action de ressort par la différence entre les pressions s1 exerçant sur les deux faces de ladite ..membrane quand le niveau de la dépression dans ledit collecteur d'amission excède un niveau prédéterminé, tandis que la valve modulatrice d'écoulement 10 précitée est combinée avec ladite valve détectrice actionnée par dépression de façon à être solidaire ou faire partie intégrante de celle-ci par l'intermédiaire de ladite chambre à pression variable et comporte un organe obturateur formant pointeau ou analogue à la fois dans une chambre atmosphérique et dans une 15 chambre à dépression communiquant avec ledit collecteur d'admission, ladite chambre atmosphérique s'ouvrant à l'atmosphère et étant séparée de ladite chambre à pression variable par un élément formant membrane, solidaire dudit organe obturateur .formant pointeau et repoussé par une action de ressort vers une position 20 amenant ledit organe obturateur formant pointeau à s'appliquer contre son siège, ladite chambre communiquant avec la conduite précitée quand ledit organe obturateur formant pointeau est déplacé. 6 - Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que 25 l'orifice précité s'ouvre pendant la décélération pour communiquer avec le carburateur précité et une quantité prédéterminée d'air est aspirée de ladit-e conduite à travers la valve modulatrice d'écoulement précitée en fonction de la position de l'organe obturateur précité formant pointeau quand le niveau de la dépression 30 dans le collecteur d'admission précité excède une valeur prédéterminée. 7 - Système selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par une vis de réglage ou analogue montée dans l'orifice d'évent précité pour régler l'ouverture de celui-ci. 35