Brevet FR2175036A1 — publié le 19731019

La présente invention concerne un carburateur pour moteurs à combustion interne du type qui prévoit la pulvérisation des jets de carburant débités par les gicleurs de ralenti et d'accélération, tel que le carburateur décrit dans le brevet français No. 2 040 046. Dans les carburateurs traditionnels, avec jets pulvérisés de ralenti et de l'accélération, il est prévu, à proximité du gicleur secondaire de ralenti et du gicleur secondaire d'accélération, des organes pulvérisateurs reliés à une source d'air comprimé, la disposition relative desdits gicleurs secondaires et organes pulvérisateurs étant telle qu'elle détermine la pulvérisation du carburant lors du débit de celui-ci par les gicleurs secondaires précités. Ces carburateurs classiques ont pour but d'obtenir, moyennant la pulvérisation du carburant, la suppression de certains inconvénients se produisant fréquemment dans les moteurs à explosion, tels que les à-coups ou ratés, ltencrassement des bougies, la présence de produits imbrûlés à l'échappement. En effet, les inconvénients précités sont éliminés d'une façon sélective, lorsqu'on se réfère à une réalisation très générale des carburateurs susmentionnés. Plus précisément, on obtient assez facilement une marche plus régulière du moteur, tandis qutune réduction de la quantité de produits imbrûlés à l'échappement n'est obtenue que si des agencements bien définis des systèmes de pulvérisation sont adoptés. Ceci est à mettre en relation avec le fait que l'action de pulvérisation peut ne produire que des résultats de nature fluodynamique si la finesse des gouttelettes ntest pas très poussée, et que, par contre, elle peut parvenir à rendre plus prompte la vaporisation du carburant en cas d'une pulvérisation réellement fine. Dans le premier cas, on obtient une plus grande assimilation du mouvement des gouttelettes d'essence au mouvement de l'air dans le collecteur d'aspiration et, de ce fait, une richesse plus uniforme du mélange dans les divers cylindres du moteur0 Ceci également parce que les gouttelettes plus fines ont moins tendance à se déposer sur les parois de la tubulure d'aspiration à l'endroit des coudes. Dans le second cas, de pulvérisation réellement fine, les gouttelettes présentent une plus grande surface disponible pour le contact avec l'air et elles se vaporisent plus complètement lors de la compression, ce qui donne un allumage plus prompt et régulier du mélange comprimé, Le résultat en est une combustion plus complète, donc un rendement plus élevé du cycle thermique et moins de concentration dtimbrtlés à l'échappement e Les deux différents faits cidessus : meilleure uniformité du mélange réparti entre les divers cylindres et, respectivement, allumage plus prompt et régulier du mélange comprimé, trouvent leurs points de correspondance dans deux types divers d'essais sur moteurs d'automobile. La "maniabilité", ctest-à-dire la capacité de reprise d'une voiture chargée, est de règle essayée en mesurant les temps d'accélération sur route en plan, en jouant ou non sur la boite de vitesse. Dans cet essai, on appuie sur l'accélérateur, même à fond, en voulant obtenir, à tout régime, le couple maximal possible du moteur. D'autre part, pour détecter la teneur en imbrûlés "polluants" à ltéchappement, la voiture est posée sur un système de rouleaux reliés à un frein, et le conducteur est tenu à suivre un tachygramme classique normalisé, à bas régimes de vitesse, avec arrêts pendant lesquels le moteur tourne au ralenti, avec accélération modérée, le tout prévu de façon à simuler le roulement en ville de la voiture. Pour ce qui concerne, en particulier, la pulvérisation du jet de la pompe d'accélération, l'exécution soignée de celle-ci peut donner des résultats appréciables dans les essais sur route, mais ce ntest qu'une pulvérisation réellement fine qui peut parvenir à influencer l'allumage du mélange comprimé de façon à réaliserà la fois de bons résultats sur route et une diminution sensible des produits imbrfllés dans le gaz d'échappement. Pour ce qui concerne le ralenti", l'importance d'une pulvérisation fine du carburant est liée au fait que, pendant le roulement en ville, il ya, à tout moment, une dépression sensible en aval du papillon et, de ce fait, le gicleur de ralenti continue à débiter un mélange air-essence, avec un débit moyen qui n'est pas de beaucoup inférieur à celui subsistant à papillon fermé. La présente invention a pour but de fournir un carburateur amélioré, du type précité, qui permette d'obtenir à la fois une bonne maniabilité et une faible concentration d'imbrûlés à l'échappement0 Le carburateur de l'invention est caractérisé en ce que le groupe pulvérisateur du jet d'accélération est placé en amont du diffuseur, avec l'axe de l'orifice d'alimentation d'air comprimé parallèle ou substantiellement parallèle à l'axe du corps carburateur et se situant à même distance de la paroi externe de la pièce de centrage, ou émulsionneur central, et de la paroi interne du diffuseur à son point le plus rétréci. Un mode préféré d'exécution de l'invention est illustré, à titre d'exemple nullement limitatif, sur les figures des dessins annexés. - La figure 1 est'une vue schématique, en coupe longitudinale, illustrant un carburateur selon l'invention avec le papillon en position de ralenti; - La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale et à plus grande échelle illustrant le pulvérisateur du jet d'accélération; - La figure 3 est une coupe longitudinale schématique, à plus grande échelle, illustrant un premier mode d'exécution du pulvérisateur du jet de ralenti; et - La figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale et à plus grande échelle, d'un second mode d'exécution du pulvérisateur du jet de ralenti. En se reportant particulièrement à la figure 1, le carburateur 1 comprend un corps 2, un conduit de carburation 3, un diffuseur ou double Venturi 4, un papillon 5, un groupe pulvérisateur du jet d'accélération désigné dans son ensemble par 6, et un groupe de pulvérisation du jet de ralenti indiqué de façon générale par 7, l'orifice de sortie 8 dudit carburateur étant raccordé au collecteur 9. Le groupe 6 de pulvérisation du jet d'accélération comprend (figure 2) un bloc 10 se fixant sur la paroi 11 du corps de carburateur 2 à l'aide d'une vis spéciale 12 dont la tige 13 se visse dans un filetage 14 ménagé dans la partie terminale du conduit 15 de liaison à la pompe d'accélération (non représentée) Un joint approprié 16 assure ltétanchéité entre la face inférieure du bloc 10 et la paroi 11, tandis qu'un autre joint approprié 17 assure l'étan- chéité entre la tête de la vis 12 et la face supérieure dudit bloc lOo Des goupilles (non représentées), ou autres systèmes équivalents, assurent le maintien du bloc 10 dans sa position désirée par rapport au corps de carburateur 2, pour laquelle position un espace intermédiaire circulaire 18 est établi autour de la portion de la tige 13 qui n'est pas engagée par le filetage 140 Le long de la tige 13 est formé un conduit axial 19 d'où sont dérivés deux ou plusieurs conduits radiaux 20, destinés à permettre la liaison de ce conduit axial 19 avec l'espace intermédiaire 18. Le bloc 10 comporte une partie faisant latéralement saillie 21, sur l'extrémité de laquelle est ménagé un trou 22 dont l'axe "x" se situe, lorsque le groupe 6 est monté sur le carburateur 1 (figure 1), à la même distance, entre la paroi externe de la pièce de centrage 4' et la zone de paroi interne du diffuseur 4 où le rétrécissement de celui-ci est le plus marqué. Un raccord 23 prévu à la partie supérieure de la portion en saillie 21 et en alignement avec le trou 22, permet de relier le groupe pulvérisateur 6, par l'entremise d'un tuyau flexible, à une source (non représentée) d'air comprimé0 Un conduit 24 formé dans le bloc 10 débouche, d'une part, dans l'espace intermédiaire 18, d'autre part, au ras de la face inférieure de la portion en saillie 21, avec l'axe 'y' de ce conduit 24 coupant à un angle de 900 ou très voisin de 90 l'axe 'x' du trou 22. I1 est à noter que le diamètre du trou 22 est environ deux fois plus grand que le diamètre du conduit 24, et que la distance séparant l'axe 'x' de la sortie du conduit 24 est substantiellement égale au diamètre du trou 22. Avec une telle disposition des éléments, l'essence débitée par la pompe dtaccélération passe à travers le conduit axial 19 du groupe pulvérisateur 6, à travers l'espace intermédiaire 18, puis s'échappe hors du conduit 24. L'air comprimé alimenté par orifice 22 se heurte au jet de carburant provenant du conduit 24 pour pulvériser celui-ci en un jet de brouillard N (figure 1) dirigé suivant l'axe 'x', c'est-à-dire parallèlement à l'axe du corps de carburateur 2, de façon à empêcher, dans toute la mesure du possible, le jet pulvérisé N d'être amené au contact des parois du carburateur, et ce afin d'éviter que les fines gouttelettes obtenues par pulvérisation ne se rassemblent en formant des gouttelettes plus grandes, lesquelles, évidemment, amoindriraient l'avantage dérivant de la pulvérisation fine. La pulvérisation fine désirée du jet de carburant est réalisée grâce à la disposition à angle de 90Q ou très voisin de 900 de l'axe tx' du trou 22 et de l'axe 'y' du conduit 24, au fait que la sortie dudit conduit 24 se trouve au ras de la face inférieure de la portion en saillie 21 où se situe la sortie de l'air comprimé s'échappant par l'orifice 22, et aux diamètres particuliers choisis pour ledit orifice 22 et le conduit 240 La distance voulue séparant l'axe 'x' de la sortie du conduit 24 sert à éviter que le courant continu d'air puisse provoquer, à pompe d'accélération arrêtée, un appel du carburant subsistant dans le conduit 24, appel qui provoquerait, en effet, un écoulement lent de ce carburant hors du conduit 24 sans qu'une pulvérisation soit obtenue. La figure 3 montre schématiquement et à plus grande échelle, en vue en coupe longitudinale, un premier mode d'exécution du groupe 7 de pulvérisation du jet de ralenti, appliqué sur le carburateur de figure 1. Ce groupe pulvérisateur 7 est monté sur le corps de carburateur 2 immédiatement en aval du papillon 5 et il se compose d'un premier élément - indiqué de façon générale par 25 - qui est constitué par deux pièces cylindriques 26 et 27 mises en regard et séparées par un diaphragme 28 que traverse un trou 29, la pièce 26 définissant une chambre 30 qui s'étend légèrement vers l'intérieur de orifice de sortie 8 du corps de carburateur 2, tandis que la pièce 27 délimite une chambre 31 et un logement recevant à ajustement serré la partie terminale 32 d'un second élément, indiqué dans son ensemble par 330 Deux ou plusieurs passages 34 s'étendant radialement à partir de la chambre 31 sont destinés à mettre en communication cette chambre avec un espace intermédiaire annulaire 35 qui communique avec le conduit 36 d'alimentation de carburant au groupe 7. Le second élément 33, qui est monté coaxialement au premier élément 25, est vissé par l'extérieur sur le corps de carburateur 2 jusqu'à provoquer le chevauchement en butée des épaulements 27' et 33', respectivement des éléments 27 et 33. Le second élément 33 porte un conduit axial se composant d'une première portion 37, qui agit comme étranglement et dont le diamètre est égal ou légèrement inférieur au diamètre du trou 29 du diaphragme 28, et est avantageusement faiblement plus important que la section des trous radiaux individuels 34, et d'une seconde portion 38 de diamètre plus grand que la première portion 37, et qui est en liaison, à travers des trous ou passages radiaux 39, avec une rainure 40 ménagée sur la partie 33" du second élément 33, qui est extérieur au corps de carburation 2. Sur cette partie 33", est appliqué, d'une façon étanche, un manchon 41 percé en 42, sur lequel est fixée une pièce 43 permettant, au moyen d'un tuyau, de raccorder le groupe 7 à la source (non représentée) d'air comprimé. Un couvercle 44 ferme ltextré- mité ouverte du second élément 33 et bloque le manchon 41 en condition d'appui étanche, réalisé par interposition d'un joint 41', contre la paroi extérieure du corps de carburateur 2. En cours de fonctionnement, l'air comprimé passant par le manchon 43, le trou 42, la rainure 40, les trous 39 parvient dans la seconde portion 38 du conduit axial du second élément 33, passe un premier étranglement, déterminé par la portion 38 se raccordant à la portion 37, pénètre dans la chambre 31, puis passe le second étranglement 29 d'où il pénètre dans la chambre 30 pour se rendre, en s'échappant de celle-ci, directement dans l'orifice de sortie 8 en aval du papillon 5. L'étranglement 29 agit de telle sorte que, dans la chambre 31, il subsiste une pression absolue faiblement plus élevée que la pression absolue subsistant dans l'orifice 8 en aval du papillon So Le mélange carburant provenant du conduit 36 parvient dans la chambre annulaire 35 puis passe par les trous radiaux 34 dans la chambre 31. Dans le second étranglement 29, il se produit un mélange intime de l'air comprimé traversant à grande vitesse la chambre 31 avec le mélange carburant qui est rappelé à travers les trous radiaux 34. Dans la chambre 30 se produit une expansion tranquille, non dérangée par le courant du mélange présent dans l'orifice de sortie 8. Cette expansion provoque la rupture de l'émulsion en gouttelettes très fines et ces gouttelettes sont entraînées par le courant principal vers le collecteur 9, puis dans les cylindres du moteur. La séquence matérialisée par ,le premier étranglement 37, la chambre 31 munie des trous 34 de passage du mélange, le second étranglement 29, et la chambre d'expansion 30, définit le dispositif pulvérisateur de ralenti qui montre d'être bien adapté pour assurer une pulvérisation fine du mélange carburant. Le groupe pulvérisateur réalisé selon les principes qu'on vient d'énoncer, rend très difficile la formation d'un mélange trop riche au ralenti. En effet, le mélange provenant de la chambre annulaire 35 pénètre dans la chambre 31 du fait que la vitesse de l'air s'échappant de l'étranglement 37 crée un léger remous dans la partie périphérique de ladite chambre 31. Il s'agit là d'un effet plut8t faible, de telle façon que la quantité de mélange qui passe par les trous radiaux 34 en résulte toujours limitée. En outre, les variations de pression dans l'orifice de sortie 8 donnent lieu, grâce à la présence du second étranglement 29, à des variations plus contrôlées de la pression absolue régnant dans la chambre 31. La quantité de mélange admis dans le groupe pulvérisateur 7 est par conséquent inférieure à celle du'talenti" normal et elle se ressent moins de l'influence exercée par la dépression régnant en aval du papillon0 La réduction à régime de "ralenti" du mélange est compatible avec un fonctionnement régulier au ralenti du moteur, en raison du fait que ce mélange est pulvérisé et que son rendement est par suite meilleur vis-à-vis d'un carburant normal, La figure 4 montre schématiquement à plus grande échelle, en vue en coupe longitudinale, un second mode d'exécution exemplétif du groupe pulvérisateur du ralenti, Ce groupe pulvérisateur, indiqué dans- son ensemble par 45, se monte sur le corps de carburateur 2 immédiatement en aval du papillon 5.Il est constitué par un élément désigné de façon générale par 46, qui se visse par sa portion 47 dans un trou traversant 48 ménagé sur le corps carburateur 2, Ce trou 48 a une partie terminale 49 dans laquelle se loge à ajustement légèrement serré la partie terminale de l'élément 46 e Dans la portion 48t du trou 48 qui est comprise entre la partie 49 et la partie filetée 47, débouche le conduit 50 d'alimentation de carburant au groupe 45o L'élément 46 comporte un conduit axial intérieur 50' qui est pourvu, d'une part, en regard de la portion 48' du trou 48, de deux ou plusieurs conduits radiaux 51 destinés à mettre ledit conduit 50' en communication avec le conduit d'alimentation 50, d'autre part, dans la partie 46' extérieure au corps carburateur 2, de trous radiaux 52 de liaison dudit conduit axial 50' avec une rainure 53 ménagée extérieurement à ladite partie 46'. Sur ladite partie lut6' est appliqué d'une façon étanche un manchon 54, percé en 55, sur lequel est fixé un raccord 56 qui permet, moyennant un tuyau, de relier le groupe 45 à la source (non représentée) d'air comprimé, Un couvercle 57 ferme l'extrémité ouverte du conduit axial 50' et bloque le manchon 54 en position d'appui étanche contre la paroi externe du corps de carburateur 2. Sur la partie terminale, côté orifice de sortie 8, en aval des conduits radiaux 51, est prévu un évasement 58 qui a la même fonction que la chambre 30 du groupe pulvérisateur 7 illustré à la figure 3e Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention0 R E V E N D I C A T I 0 N S 10) Carburateur pour moteurs à combustion interne, du type qui prévoit la pulvérisation des jets de carburant débité par les gicleurs de ralenti et d'accélération, caractérisé en ce que le groupe pulvérisateur (6) du jet d'accélération est placé en amont du diffuseur (4), avec l'axe (x) de l'orifice (22) d'alimentation d1air comprimé parallèle ou substantiellement parallèle à l'axe du corps carburateur (2) et se situant à méme distance de la paroi externe de la pièce de centrage, ou émulsionneur central (4'), et de la paroi interne du diffuseur (4) à son point le plus rétrécie 20) Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (x) de l'orifice (22) d'alimentation d'air comprimé est substantiellement orthogonal à l'axe (y) du conduit (24) d'alimentation du mélange carburant, ledit conduit (24) étant disposé au ras de la face d'où débouche l'orifice (22) d'alimentation d'air comprimé. 30) Carburateur selon l'une des revendications 1-2, caractérisé en ce que le diamètre de l'orifice (22) d'alimentation d'air comprimé est plus grand, d'une manière avantageuse deux fois plus grand que le diamètre du conduit (24) d'alimentation du mélange carburant. 40) Carburateur selon l'une des revendications 1-3, caractérisé en ce que la distance séparant l'axe (x) de l'orifice (22) d'alimentation d'air comprimé du débouché du conduit (24) d'alimentation de mélange carburant est avantageusement égale au diamètre de l'orifice d'alimentation (22)o 50) Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un groupe pulvérisateur (7, 45) pour le jet de ralenti, comprenant un premier conduit d'alimentation d'air comprimé et un second conduit d'alimentation de mélange carburant, ce second conduit débouchant suivant une direction substantiellement orthogonale dans le premier conduit précité. 60) Carburateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier conduit d'air comprimé débouche dans l'orifice de sortie (8) du corps carburateur (2) juste en aval du papillon (5), la partie terminale du premier conduit délimitant une chambre (30) ou un évasement (58) d'expansion qui s'étend légèrement à l'intérieur de l'orifice de sortie (8) du corps carburateur (2) 70) Carburateur selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le premier conduit du mélange carburant (36, 50) débouche dans le second conduit d'air comprimé (31, 50') juste en amont de la chambre (30) ou évasement (58) d'expansion0 80) Carburateur selon l'une des revendications 5-7, caractérisé en ce que le conduit d'air comprimé comporte deux étranglements (37 et 29) successifs, une chambre (31) étant interposée entre les étranglements précités, cette chambre (31) étant en communication, via des trous radiaux (34), avec le conduit (36) d'alimentation du mélange carburant 90) Carburateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier étranglement (37) a une section transversale égale ou légèrement inférieure à la section transversale du second étranglement (29).