Brevet FR2248417A1 — publié le 19750516

La présente invention, dle à la collaboration de M. Jacques SIGWALD, se rapporte aux dispositifs d'alimentation à carburateur et concerne plus précisément les moyens qui permettent d'actionner une butée mobile de fermeture du papillon des gaz d'un carburateur en vue, notamment, de réduire la teneur en produits polluants des gaz d'échappement du moteur auquel le carburateur est associé. On sait que, toutes choses égales par ailleurs, le pourcentage de produits polluants contenus dans les gaz d'échappement d'un moteur à carburateur est maximal lorsque la dépression atteinte dans la tubulure d'admission est importante c'est-à-dire, principalement, lorsque le moteur agit en récepteur ou en frein. On sait également qu'il est possible de diminuer les quantités de polluants rejetés dans l'atmosphère en réduisant le taux de dépression dans la tubulure d'admission par l'emploi d'une butée mobile limitant la fermeture du papillon des gaz. Il est alors courant d'utiliser, pour actionner cette butée mobile, une membrane soumise à la dépression qui règne dans la tubulure d'admission, en aval du papillon des gaz. Le brevet français 1510 O7(;, au nom des Demanderesses, décrit un exemple d'une telle réalisation. Si les dispositifs connus atteignent bien le but pour lequel ils ont été conçus, à savoir la diminution des quantités de polluants rejetés dans l'atmosphère, ils présentent, en contre partie, l'inconvénient d'avoir des répercussions sur l'agrément et la sécurité de conduite. C'est ainsi que ces dispositifs peuvent entrafner la perte de l'effet de frein moteur, ou tout au moins sa diminution notable, lorsque, la butée mobile étant actionnée, le papillon des gaz reste en position de ralenti accéléré.De même, lorsqu'on dégage une vitesse pour passer à la vitesse supérieure, il peut se faire que la mise en position active de la butée mobile provoque I'entrafnement du moteur à un régime supérieur à celui qui correspondrait à la vitesse du véhicule après enclenchement du rapport supérieur, ce qui entraxe un-à-coup. L'invention a pour but de réduire les inconvénients précités et de fournir une solution qui soit satisfaisante tant au plan de la diminution de la pollution qu'à celui de l'agrément et de la sécurité de conduite. Elle s' applique à un dispositif d'alimentation à carbu rateur, comportant une butée mobile limitant la fermeture du papillon des gaz, un vérin d'actionnement de ladite butée, dont une chambre de travail est reliée à la tubulure d'admission, en aval dudit papillon, et une électrovanne à trois voies disposée entre la chambre de travail et la tubulure d'admission, l'état de 1' électro -vanne étant déterminé par la valeur d'un paramètre de fonctionnement du moteur. Elle est caractérisée en ce que le vérin étant agencé pour mettre la butée en position active sous l'effet de la dépression qui règne dans la tubulure d'admission, l'électro-vanne assure la communication entre la chambre de travail et la tubulure d'admission au-delà d'une ouverture déterminée du papillon, au moins un moyen d'étranglement étant interposé entre la chambre de travail et l'électrovanne. Le moyen d'étranglement peut être de tout type connu et constitué par exemple par un gicleur ou une pastille poreuse assurant un freinage du débit d'air dans le conduit dans lequel elle est disposée. Toutefois, suivant un mode de réalisation-avantageux, les moyens d'étranglement sont adaptés pour assurer un ralentissement iffé- rent pour chacun des deux sens de circulation du débit de gaz dans le conduit sur lequel ils sont placés. Ce résultat peut être obtenu en prévoyant en série sur le conduit deux capsules comportant chacune en parallèle un clapet unidirectionnel et un étranglement, les deux clapets étant placés en sens inverses tandis que les étranglements ont des pouvoirs ralentisseurs différents. On peut ainsi obtenir des caractéristiques différentes selon les conditions d'utilisation du dispositif. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous-,- à propos d'un exemple de réalisation représenté au dessin annexé sur lequel : - la Fig. 1 représente schématiquement un mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - les Fig. 2 et 3 montrent ce même dispositif dans deux autres états de son fonctionnement. Dans cet exemple, un moteur à explosions, non représenté, est alimenté par une tubulure d'admission 1 comportant un venturi 2 et un papillon des gaz 3. Ce dernier est monté sur un axe 4 solidaire d'un levier 5 entraîné, ainsi qu'il est connu, par une tringlerie 6 reliée à la pédale d'accélérateur. Le levier 5 comporte une patte 7 dans laquelle est vissée une vis réglable 8. Un autre levier 9, monté fou sur l'axe 4, est pourvu d'une patte 10 disposée entre la vis 8 et une butée fixe 11. Cette patte 10 forme une butée mobile destinée à limiter, dans certaines conditions, la fermeture du papillon 3. Le moyen d'actionnement de cette butée mobile est constitué par un vérin 12 comprenant un boftier 13 divisé en deux chambres 14 et 15 par une membrane souple 16. La membrane 16 est reliée au levier 9 par une tige 17 comportant une collerette 18 qui sert appui à un ressort 19 appuyé par son autre extrémité sur le boftier 13. Cette collerette 18 sert également de limiteur de course pour la tige 17 lorsqu'elle vient en appui sur une butée 20 portée par le boiter 13. La chambre 15 du vérin 12 est constamment en communication avec l'atmosphère, tandis que la chambre 14, qui est étanche, constitue la chambre de travail.Cette dernière est reliée par une conduite 21 à une électro-vanne 22 comportant une bobine 23, un obturateur mobile 24, un ressort 25, une deuxième voie 26 débouchant à l'atmosphère et une troisième voie 27 reliée par une conduite 28 à la tubulure d'admission 1 en aval du papillon 3. La bibine 23 est branchée en série avec un interrupteur 29 et une source de courant électrique 38. L'interrupteur 29 est disposé de façon à être fermé par le levier 5 pour les positions du papillon 3 voisines de la fermeture. Sur la conduite 21 sont disposéesdeux capsules 31, 32 destinées à contrôler le débit de gaz - dans la capsule 31 est disposée, entre llentrée et la -sortie, une cloison 33 comportant un orifice 34aobturable par un clapet constitué par exemple par une membrane souple 35, et un orifice 34b obturé par une pastille 36 en métal fritté. La membrane souple 35 n'étant reliée que localement à la cloison 33 laisse passer librement les gaz dans le sens du vérin 14 vers l'électro-vanne 22, mais interdit le passage des gaz dans le sens opposé. La pastille 36 en métal fritté constitue un moyen d'étranglement permettant de ne laisser passer les gaz que très- lentement dans le sens électrovanne 22 vérin 14; c'est-à-dire lorsque la membrane 35 obture-l'orifice 34a. - de la même façon dans la capsule 32 est disposée une cloison 37 comportant un orifice 38a obturable par une membrane souple 39 et un orifice 38b obturé par une pastille 40 en métal -fritté. La membrane 39 laisse passer librement les gaz dans le sens de l'électro-vanne 22 vers le vérin 14, mais interdit le passage des gaz dans le sens opposé. La pastille 40 en métal fritté constitue un moyen d'étranglement permettant de ne laisser passer les gaz que très lentement dans le sens vérin 14 - électro -va une 22, lorsque la membrane 39 obture l'orifice 38a. Dans le mode de réalisation préféré, représenté au dessin, les pastilles 36 et 40 sont choisies de façon à présenter des caractéristiques de ralentissement ou d'étranglement différentes en vue d'obtenir des vitesses de déplacement différentes de la butée mobile. Il est clair cependant que dans un mode de réalisation moins élaboré l'ensemble des deux capsules 31, 32 peut être remplacé par un seul étranglement (constitué par exemple par une pastille analogue à l'une des pastilles 36, 40) placé sur le conduit 21. Le fonctionnement de l'ensemble qui viens d'être décrit est le suivant On a représenté sur les figures, trois positions caractéristiques du papillon 3 - Fig. 1 : position de ralenti normal pour laquelle la vis 8 est en appui sur la patte 10 elle-m8me en appui sur la butée fixe 11. - -Fig. 2: : position de ralenti accéléré pour laquelle la vis 8 est en appui sur la patte 10 qui se trouve en position extrême, la collerette 18 étant en appui sur la butée 20. - Fig. 3 : position au voisinage de laquelle l'interrupteur 29 est actionné, respectivement, dans le sens de la fermeture ou de l'ouverture, selon que le papillon 3 se déplace lui-même dans le sens de la fermeture ou de ltou- verture. On voit donc que, entre la position du papillon représentià la Fig. 1 et une position proche de celle représentée à la Fig. 3, l'électrovanne 22 est alimentée et que la chambre 14 est mise à l'atmosphère. Par contre, pour les ouvertures du papillon au-delà de la position de la Fig. -3 l'électrovanne 22 n'est plus alimentée de sorte que la chambre 14 est soumise à la dépression qui règne dans la tubulure d'admission. Dans les conditions d'utilisation les plus courantes, c'est-à-dire, pour un régime- de marche correspondant à une charge stabilisée inférieure à une valeur déterminée, la dépression dans la tubulure d'admission est suffisante pour placer la butée mobile 10 en position active. A partir de ce moment, la fermeture du papillon entraxe la fermeture de l'interrupteur 29 avant que la vis 8 vienne en appui sur la butée mobile 10. La fermeture de l'interrupteur 29, en alimentant l'électro-vanne 22, provoque la mise à l'atmosphère de la conduite 21, mais la pénétration de l'air vers la chambre 14 du vérin 12 ne peut se faire que très lentement à un taux déterminé à travers la pastille 36. Par conséquent, la butée 10 reste un certain temps en position active et né revient que lentement en position inactive. -On obtient bien une limitation de la fermeture du papillon entraPnant une réduction des émissions de gaz polluants. Par contre dans une descente prolongée, on retrouve progressivement l'effet de frein moteur, ce qui permet de soulager les freins. Pour une utilisation du véhicule à grande vitesse et grande ouverture de papillon, la dépression dans la tubulure d'admission est insuffisante pour placer la butée mobile 10 en position active Dans ce cas, lorsqu'on relâche brusquement l'accélérateur, l'augmentation de la dépression qui se produit dans la tubulure d'admission n'a pas le temps de se transmettre dans la chambre 14, du fait de la présence de la pastille 40.avant que l'électrovanne 22 ne soit alimentée. Par conséquent, le papillon revient à sa position de ralenti normal et l'on bénéficie immédiatement de l'effet de frein moteur, ce qui, outre l'intérêt sur le plan de l'agrément de conduite, constitue un facteur de sécurité appréciable. De même, pour de courtes périodes d'accélération, par exemple au cours de la montée des vitesses, la présence de la pastille 40, en freinant l'établissement de la dépression dans la chambre 14, empêche la butée 10 de se mettre en position active, ce qui ramène le moteur à son régime de ralenti normal pendant le temps du passage des vitesses. En conclusion, le dispositif selon l'invention répond bien au problème posé en réalisant un bon compromis entre la nécessité de réduire la pollution atmosphèrique et la recherche de l'agrément et de la sécurité de conduite. Par ailleurs, l'utilisation de moyens d'étranglement à caractéristiques différentes pour les deux sens de transfert du fluide de travail du vérin 12 permet d'obtenir une précision satisfaisante dans la détermination des caractéristiques de temporisation du dispositif. A ce propos, il est clair que d'autres agencements peuvent être utilisés pour obtenir ce résultat : en particulier on peut diviser le conduit 21 en deux branches en parallèles et disposer dans chaque branche un dapet et un étranglement en série, les deux clapets étant montés en sens inverses et les étranglements ayant des caractéristiques de ralentissement différentes. REVENDICAT IONS 1 - Dispositif d'alimentation à carburateur comprenant un papillon des gaz solidaire d'un levier d'actionnement, une butée fixe et une butée mobile coopérant avec le levier, un vérin d'actionnement de la butée mobile, dont la chambre de travail est reliée par l'intermédiaire d'une électrovanne à la tubulure d'adnnssion en aval du papillon des gaz, caractérisé en ce qu'au moins un moyen d'étranglement (36, 40) est prévu entre la chambre de travail (14J et l'électro-vanne (22), et un interrupteur (29) de commande de cette élec trovanne est agencé pour être actionné en fonction de la position du papillon des gaz (3) de telle sorte que la mise en dépression de la chambre de travail (14) et la venue en position active de la butée mobile (10) interviennent au-delà d'rr-- position d'ouverture déterminée du papillon des gaz. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce què les moyens d'étranglement (36, 40) sont adaptés pour assurer un ralentissement différent pour chacun des deux sens de circulation du débit de gaz dans le cw- duit (21) sur lequel ils sont placés. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on prévoit en série sur le conduit (21) deux capsules (31, 32) comportant chacune en parallèle un clapet unidirectionnel et un étranglement,- les deux clapets (35, 39) étant placés en sens inverses tandis que les étranglements (36, 40) ont des pouvoirs ralentisseurs différents. 4 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce~que- le~ conduit (21) est divisé en deux branches en parallèle, comportant chacune en së- rie un clapet et un étranglement, les deux clapets étant montés en sens inverse et les étranglements pré sentant des caractéristiques de ralentissement différente.s, 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 i~4, cara-ctérisé en ce que les étranglements sont constitués par des pastilles poreuses (3-6, 40). 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le vérin (12) agit sur la butée mobile (10) par l'intermédiaire d'une tige (17) portant une collerette (18) qui, d'une part, sert d'appui pour un ressort de rappel (19) interposé entre cette collerette (18) et une partie fixe du vérin, et d'autre part, coopère avec une butée fixe (20) pour déterminer la position de fin de course de la butée mobile (10). 7 - Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur (29) est actionnéparun levier (5) solidaire du papillon des gaz (3).