Brevet FR2228159A1 — publié le 19741129

La présente invention, dûe à la collaboration de M. François GASTINNE, concerne les dispositifs d'alimentation à carburateur, pour moteurs à combustion interne. De façon plus précise, l'invention est relative aux dispositifs de commande pour carburateurs à au moins deux corps munis chacun d'un papillon et comportant des moyens pour que l'ouverture de ces papillons s'effectue successivement. Un tel carburateur est appelé habituellement carburateur compound. Dans un tel agencement, la pédale d'accélerateur actionne normalement, par l'intermédiaire d'une tringlerie ou d'une commande par câble, le papillon du premier corps de carburateur comportant une buse de relativement faible dimension, tandis que l'ouverture du papillon du deuxième corps muni d'une buse plus grande n'intervient qu'ultérieurement.De cette façon, on parvient à obtenir des puissances à hauts régimes qui sont pratiquement égales à celles que l'on obtientavec des carburateurs à double corps àouverture simultanée, tout en obtenant une diminution de la consommation lors d'une utilisation en ville ou à faible vitesse, ainsi qu'une diminution de la teneur en substances nocives des gaz d'échappement. I1 est à noter toutefois, que ces avantages ne sont obtenus, notamment en agglomération, que si l'utilisateur n'actionne la pédale d'accélérateur que dans une plage correspondant à la mise en action du seul premier corps, et que ces avantages sont considérablement atténués et même supprimés si le conducteur maintient le plus fréquemment le régime de son moteur à des valeurs élevées. I1 en résulte alors un bruit et une consommation de carburant exagérés liés à une augmentation de la quantité des produits nocifs contenus dans les gaz d'échappement. On connais par ailleurs des dispositifs susceptibles de limiter à une certaine valeur le régime dtun moteur e n vue notamment de protéger le moteur lui-même. Malheureusement ces dispositifs sont généralement complexes, car ils nécessitent l'emploi d'un capteur de vitesse, de porte que leur adaptation en vue de limiter à une valeur suffisamment faible le régime du moteur pour une utilisation urbaine serait coûteuse et ne pourrait être envisagée dans des véhicules de série. Dans ces conditions, le but de l'invention est de réaliser un dispositif d'alimentation à carburateur du type compound, c'est-à-dire à deux corps à ouverture successive, qui permette deux modes d'utilisation différents, selon que l'on se trouve en agglomération ou sur route. L'invention a donc pour objet un dispositif de commande pour carburateur de type compound comprenant un premier corps muni d'un papillon actionné à partir d'une commande d'accélérateur ou commande des gaz, et un deuxième corps muni d'un papillon dont l'ouverture a lieu après l'ouverture du papillon du premier corps, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement du papillon du deuxième corps comprennent des moyens de neutralisation pour empêcher l'ouverture de ce papillon dans des conditions d'utilisation déterminées. Suivant un premier mode de réalisation, le dispositif d'actionnement du papillon du deuxième corps est du type à dépression, la source de dépression étant constituée au moins par le premier corps, et il est prévu un obturateur commandé par l'utilisateur et placé sur le conduit reliant la source de dépression au dispositif d'actionnement à dépression pour couper la communication entre la source de dépression et le dispositif d'actionne- ment, dans lesdites conditions d'utilisation. Suivant un deuxième mode de réalisation, il est prévu une liaison à course morte entre ltorgane d'actionnement du papillon du perlier corps et l'organe d'actionnement du papillon du deuxième corps, des moyens de découplage commandes par l'utilisateur étant prévus dans le dispositif de liaison entre ces deux organes d'actionnement pour interrompre la liaison entre ces deux organes, dans lesdites conditions d'utilisation prédéterminées. L'invention a également pour objet un dispositif d'alimentation pour moteur à combustion interne, du type à carburateur compound comportant deux corps à ouvertures successives, ce dispositif comportant par ailleurs des moyens grâce auxquels la commande du deuxième corps peut être interrompue dans des conditions d'utilisation déterminées. L'invention va être décrite plus en détail en se référant au dessin annexé,donné uniquement à titre d'exemple, et sur lequel - la Fig. 1 est un schéma d'un dispositif de commande suivant l'invention, appliqué au cas d'un carburateur compound à commande pneumatique du deuxième corps - la Fig. 2 est un schéma d'un dispositif selon l'invention appliqué à un carburateur compound à commande mécanique. Dans l'exemple de réalisation de la Fig. 1, le carburateur comprend deux étages constitués par un premier corps 1 et un deuxième corps 2. Le premier corps 1 comporte notamment un venturi 3, une buse 4 de pulvérisation de carburant et un papill on 5 relié, par une commande mécanique 6, à la pédale d'accélérateur, non représentée. De la même façon, le deuxième corps 2 comporte notamment un venturi 7, une buse 8 de pulvérisation de carburant et un papillon 9 relié par une tringle 10 à un relais ou une capsule pneumatique 11. Ce relais pneumatique est constitué principalement par un corps 12, divisé par une membrane souple 13 en deux chambres 14, 15. La membrane 13 est reliée à la tringle 10 et repoussée par un ressort 16 dans le sens qui tend à fermer le papillon 9. La chambre 14 est reliée par un conduit 17et un conduit 18 se divisant en deux branches 18a, 18b, aux cols des venturis 3 et 7 des deux corps constituant une double source de dépression, tandis que la chambre 15 est soumise à la pression atmosphérique. Chacune des branches 18a et 18b comporte, ainsi qu'il est connu, un orifice calibré 18c, 18d. Suivant l'invention, une électro-vanne 19 est interposée entre les conduits 17 et 18. Cette électro-vanne comprend un corps 20 dans lequel coulisse un tiroir 21, une bobine 22 et un ressort 23. Le tiroir 21 comporte une gorge 24 dans laquelle débouche un conduit transversal 25, lui-même en communication avec un conduit longihidinal 26, qui débouche dans le corps 20 en face du conduit 17. L'électro-vanne 19 comporte en outre un orifice 27 de mise à l'air libre, décalé par rapport au point oùle conduit 18 débouche dans le corps 20. La bobine 22 peut être alimentée en courant électrique par une source 28, à travers un interrupteur manuel 29 qui alimente en outre un voyant de contrôle 30 qui peut être extérieur au véhicule. Le fonctionnement de l'ensemble que l'on vient de décrire est le suivant Tant que l'interrupteur 29 est ouvert, le ressort 23 repousse le tiroir 21 de-l'électro-vanne 19 dans la position de la Fig. 1. Le conduit 18 communique alors avec le conduit 17 par la gorge 24 et les conduits 25 et 26 du tiroir 21. Dans ces conditions, la dépression engendrée au col du venturi 3 par le débit d'air qui le traverse, est transmise à la chambre 14 du relais 11. Par conséquent, dès que la valeur de la dépression est suffisante pour vaincre l'action du ressort ló, la membrane 13 entraîne la tringle 10 qui provoque l'ouverture du papillon 9. Lorsque le papillon 9 s ouvre, il se produit une chute de la dépression au col du venturi 3, compensée par une apparition d'une dépression au col du venturi 7.C'est le foncti omaement habituel, bien connu, d'un carburateur compound. En utilisation urbaine, pour limiter la puissance développée par le moteur, il suffit de fermer l'interrupteur 29 La bobine 22 entraîne alors le tiroir 21 vers le bas en regardant la Fig. 1, al'encontre du ressort 23. La gorge 24, qui était précédemment face au conduit 18, se place face à l'orifice 27 de mise à l'air libre. Par conséquent le conduit 18 se trouve obturé et la chambre 14 du relais 11 est mise à l'air libre par le conduit 17, les conduits 26, 25 et la gorge 24 du tiroir 21. Comme aucune dépression ne peut plus apparalt re dans la chambre 14 du relais 11, le papillon 9 reste fermé, quelque soit le débit d'air qui traverse le venturi 3 du premier corps 1. On a donc bien obtenu, par un moyen très simple, une limitation efficace de la puissance du moteur. Le voyant 30 qui s'allume par la fermeture de l'interrupteur 29, est destiné à permettre un contrôle facile, de l'extérieur du véhicule, de la mise en servi ce du dispositif limiteur de puissance, - par exemple dans le cas où des dispositions légales ou réglementaires interviendraient dans ce sens. Dans l'exemple de la Fig. 2, on retrouve un premier corps 31 avec un venturi 32, une buse 33, un papillon 34 et un deuxième corps 35 avec un venturi 36, une buse 37 de plus grande dimension, et un papillon 38. Le papillon 34 du premier corps est relié par une commande mécanique convenable désignée par la référence 39 à la pédale d'accélérateur, non représentée, et par une tringle 40 à un dispositif à course morte 41. Ce dernier est constitué, dans l'exemple choisi, par un cylindre 42 et une tige 43 liée à la tringle 40. La tige 43 traverse le fond 44 du cylindre et comporte, à l'intérieur de celui-ci, un épaulement 45 qui vient en butée sur le fond 44 du cylindre après une course déterminée. L'autre extrémité du cylindre 42 est reliée à un dispositif de découplage 46 comprenant un corps 47, une bobine 48, une tige centrale 49 munie d'un épaulement 50 et un ressort Si qui tend à maintenir ltépaulement 50 éloigné de la bobine 48. Cette dernière peut être alimentée en courant électrique par une source 52, à travers un interrupteur 53 qui commande simultanément l'alimentation d'un voyant de contrôle 54. Le corps 47 du dispositif de découplage 46 est relié par une tringle 55 au papillon 38 muni d'un ressort 56 de rappel en position de fermeture. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est le suivant Pour la conduite sur route, l'interrupteur 53 est ouvert et la bobine 48 n'est pas alimentée. L'action du ressort 51 étant prépondérante par rapport à l'action du ressort 56, tout se passe comme si le dispositif de découplage 46 n'existait pas et que le cylindre 42 était relié directement à la tringle 55. On a alors le fonctionnement habituel du carburateur compound équipé d'un relais mécanique, pour lequel l'ouverture du papillon 38 du deuxième corps n'intervient qu'à partir d'une certaine ouverture du papillon 34 du premier corps, lorsque la course morte du dispositif 41 a été rattrapée. Si l'on ferme l'interrupteur 53, l'alimentation de la bobine 48 provoque un déplacement vers la gauche,en regardant la Fig. 2, de la tige 49, à l'encontre du ressort 51. Cette tige 49 étant reliée au cylindre 42 du dispositif 41, le fond 44 de ce cylindre s'éloigne de l'épaulement 45 de la tige 43. Si cet éloignement est suffisant pour empêcher l'épaulement 45 de venir en butée sur le fond 44 du cylindre, quel que soit le degré d'ouverture du papillon 34 et donc le degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur, le papillon 38 du deuxième corps ne peut jamais s'ouvrir et l'on obtient bien le meme résultat que dans l'exemple de la Fig. 1, à savoir une limitation de la puissance développée par le moteur, à des valeurs convenables suffisantes pour une utilisation urbaine. Dans tous les modes de réalisation qui peuvent être envisagés 1 'essentiel est d'obtenir cette limitation et les avantages importants qui en découlent, pratiquement indépendamment de la façon dont l'utilisateur conduit son véhicule et agit sur la commande des gaz. R EVENDI CATI ONS 1 - Dispositif de commande pour carburateur de type compound, comprenant un premier corps muni d'un papillon actionné à partir d'une commande d'accélérateur ou commande des gaz, et un deuxième corps muni d'un papillon dont l'ouverture est retardée par rapport à celle du papillon du premier corps, ce dispositif de commande étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens adaptés pour empêcher l'ouverture du papillon (9, 38) du deuxième corps (2 35) dans des conditions déterminées d'utilisation. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, comprenant un organe d'actionnement du papillon du premier corps, un organe d'actionnement du papillon du deuxième corps et un mécanisme de liaison entre ces deux organes d'actionnement, caractérisé en ce que lesdits moyens sont incorporés au mécanisme de liaison. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, dans lequel le mécanisme de liaison comprend une capsule à dépression reliée à une source de dépression constituée au moins par le premier corps du carburateur, car t éri se en ce qu'un obturateur (21) est placé sur le conduit (17, 18) reliant la capsule (11) à la source de dépression, cet obturateur, commandé par l'utilisateur, interrompant dans lesdites conditions d'utilisation déterminées la communication entre la source de dépression et la capsule et empêchant ainsi l'actionnement du papillon (9)du deuxième corps. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit obturateur (21) est celui d'une électro-vanne (19) dont le circuit d'alimentation comporte un interrupteur (30) actionné par l'utilisateur, ledit obturateur pouvant occuper deux positions, une première position dans laquelle il met en communication une chambre (14) de la capsule (11) à dépression et la source de dépression, et une deuxième position dans laquelle il met ladite chambre (14) en communication avec l'atmosphère. 5 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme de liaison comprend des moyens (41) de liaison à course morte, et il est prévu des moyens de découplage (46) commandés par l'utilisateur, pour augmenter la course morte jusqu'à une valeur telle que l'organe d'actionnement (55) du papillon (38) du deuxième corps (35) n'est pas déplacé lors de la course de l'organe d'actionnement (39) du papillon (34) du premier corps (31). 6 - Dispositif suivant la revendication S, caractérisé en ce que les moyens à course morte (41) comprennent un premier sous-ensemble (40, 43, 45) relié à l'organe d'actionnement (39) du papillon (34) du premier corps (31) et un organe (42) solidaire de l'armature mobile (49, 50) d'un électroaimant, le corps (47)et la bobine (48) de cet électro-aimant étant solidaires de l'organe d'actionnement (55) du papillon (38) du deuxième corps (35), rappelé vers sa position de fermeture par un premier organe élastique (56), un deuxième organe élastique (51), de force supérieure à celle du premier étant interposé entre l'armature mobile (50) et le corps (47) de l'électro-aimant et tendant à maintenir cette armature mobile (50) éloignée de la bobine (48). 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le corps de l'électro-aimant a la forme d'un cylindre (47) fermé à ses deux extrémités par deux fonds, l'un de ces fonds portant la bobine (48) et comportant un orifice central pour le passage d'une tige (49) solidaire de l'organe adjacent (42) des moyens à course morte et d'un épaulement (50) sur lequel prend appui le deuxième organe élastique (51), le corps (47) étant rendu solidaire par son fond opposé, de l'organe d'actionnement du papillon du deuxième corps. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation de l'électro-aimant (48) comporte un interrupteur (53) commandé par l'utilisateur. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 et 8, caractérisé en ce qu'un voyant de contrôle (30, 54) est montré en parallèle avec la bobine (22, 48) de 1'électro-vanne (19) ou de l'électro-aimant (46). 10 - Dispositif d'alimentation pour moteur à combustion interne, du type comprenant au moins un carburateur compound, à deux corps à commandes successives, caractérisé en ce que le dispositif de commande du ou de chaque carburateur est tel que défini dans l'une quelconque des revendications l à 9.