Brevet FR2265985A1 — publié le 19751024

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Philippe RAUER, se rapporte aux moteurs à combustion interne et, en particulier, à un dispositif permettant d'améliorer les démarrages à chaud et de réduire la masse de polluant émis par le moteur. La législation antipollution et là recherche d'un meilleur fonctionnement du moteur conduisent à des systèmes d'admission de plus en plus réchauffés : réchauffage de l'air d'admission par filtre thermostatique, réchauffage maximum de la tubulure d'admission, réchauffage du pied de carburateur. La conséquance principale de cette orientation est la vaporisation de l'essence entraînant le phénomène de percolation du carburateur quand on arrête le moteur à chaud. Celle-ci se manifeste par une montée en pression de la vapeur d'essence dans la cuve de carburateur avec, pour ecrollaire, l'injection de carburant liquide sous la poussée de cette vapeur dans la tubulure d'admission, carburant dont les fractions légères se vaporisent pendant la période d'arrêt et dont les fractions lourdes restent dans la tu@@lure. Lors de la période de redémarrage du moteur, la première phase est une phase de balayage de l'admission où l'essence vaporisée et liquide donnent un mélinge à richesse excessive difficilement inflammable. Le temps de démarrage est, de ce fait, généralement long et conduit à une masse de produits imbrûlés élevée à l'échappement, incompatible avec les normes antipollution. Four pullier ce problème de pollution au démarrage, il existe certains remèdes : - un trou dans le collecteur d'admission évacue l'essence liquide à l'extérieur pendant la phase d'arrêt par un ajutage cal@bré qui fonctionne perdant la marche de meteur comme une entrée d'air per@@nente non filtrée. Cette technique d'évacuation n'empèche pas une vaporisation d'essence ex@érieure par ce trou et, de ce fait,est interdite par la législation américaine antipollution ; - un thermo@tat à bil@me commandant une entrée d'air additionnel pour accélérer le balayage au démarrage.Cette technique est diffieile à maftriser, le bilame devant fermer immédia@e- ment l'arrivée d'air après que l'ex@ès d'essence soit balayé pour éviter que le mélange alimentant le moteur, de trop riche, ne devienne trop pauvre - - un balayage accéléré de la tubulure en ouvrant le papillon à fond, technique employée normalement par les conducteurs. En résumé, une forte quantité d'imbrûlés est de toute façon envoyée à l'atmosphère quelle que soit la solution adoptée. L'invention se rapporte à une solution meilleure de dispositif antipollution pour ltélimination du trop-plein d'essence de percolation d'un carburateur de moteur à combustion interne qui est essentiellement caractérisée en ce qu'un orifice de vidange de ce trop-plein est aménagé en un point bas de la tubulure d'admission situé sous le carburateur et est en communication avec un circuit de retour au carburateur. Ainsi, la majeure partie ou la totalité du trop-plein d'essence de percolation pouvant être éliminée du circuit d'alimentation lors du démarrage, le mélange air-essence dans la tubulure dtadmission se trouve à une richesse de meilleure inflammabilité et le moteur démarre mieux et plus rapidement. On évite bien entendu par ce moyen d'envoyer à I1 atmosphère une quantité trop importante dtimbrûlés. Ladite communication peut être établie par l'intermédiaire de moyens divers et avec des circuits divers ainsi qu'on le verra. Deux formes de réalisation d'un dispositif antipollution selon l'invention sont ci-après décrites à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure i est une vue en coupe d'un tel dispositif associe à un circuit de recyclage des gaz de carter du moteur - la figure 2 est une vue en coupe d'un autre dispositif - la figure 3 est une vue de détail en coupe axiale d'un clapet faisant partie du dispositif de la figure 2. On a représenté à la figure 1 un moteur équipé d'un dispositif selon l'invention et comprenant un carter moteur 1, une culasse 2, un cache-culbuteur 3, une tubulure d'admission 4 à chambre d'eau, un carburateur 5, une manche à air S de filtrage de ltair admis dans le carburateur, et un circuit de recyclage des gaz de carter comprenant un conduit 7 reliant l'espace inférieur du carter 1 à la manche à air S et comportant a sa partie inférieure un séparateur d'huile 8. Sous le carburateur 5, il est prévu dans la tubulure d'admission 4 un creux de réception 9 du trop-plein d'essence éventuel, au fond duquel est ménagé un orifice de vidange 10 qui est raccordé, par l'intermédiaire d'un tube 11 emmanché dans 1'ori- fice et d'un conduit 12, à la partie supérieure d'un pot de purge 13. Ce dernier est également pourvu a sa partie supérieure de deux embouts de raccordement du conduit de ré aspiration 7 divisé en deux branches. Dans cet exemple, le tube Il est pourvu d'un organe d'étranglement 14, pouvant etre constitué à l'aìde d'un gicleur. Ainsi, à l'arrêt du moteur, en cas de percolation, l'es- sence liquide refoulée hors du carburateur dans le creux-de réception 9 de la tubulure s'écoule par gravité à travers l'orifice 10, le passage 11 et ltorgane d'étranglement 14 dans le pot de purge 13. La capacité de ce dernier avant débordement est prévue pour recevoir une fraction notable du volume de la cuve du carbu rateur, par exemple les trois quarts de celle-ci, de façon à pouvoir assurer correctement la fonction de recueil qui lui est impartie. Dans ces conditions, le redémarrage du moteur sera plus aisé et plus rapide, tout excès d'essence dans la tubulure étant évité. Et dès le démarrage du moteur, le volume d'essence présent dans le pot de purge 13 est soumis à la dépression de la réaspiration, de sorte que l'essence se vaporise et est progressivement réintroduite dans le circuit d'alimentation, au travers de la branche du conduit 7 raccordée à la manche à air 6, et au travers du conduit 12 et tube 11 à argane d'étranglement 14 raccordé à la tubulure d'admission. Suivant une autre forme de réalisation représentée à la figure 2, la tubulure d'admission 15 également prévue avec un creux de réception 16 du-trop-plein d'essence éventuel, au fond duquel est ménagé un orifice de vidange 17, comporte un passage de vidange correspondant dans lequel est emmanché un clapet 18 représenté en détail à la figure 3. Ce clapet comprend une bille 19 de densité telle qu'elle flotte dans de l'essence et qui stap- puise normalement par gravité sur un siège 20 dans le sens d'écoulement éventuel de l'essence au travers du clapet. Comme on le voit à a figure 3, le siège 20 est ici formé dans une pièce 21 pourvue d'un embout de sortie 22 et vissée dans un corps de clapet 23 emmanché dans le passage de vidange précité.Ce clapet 18 forme également clapet de non-retour et comporte à cet effet une rondelle obturatrice 24 montée libre entre l'orifice d-'entrée 25 du corps de clapet et une pièce en étoile 26 interposée entre ce dernier et la pièce 21 vissée sur lui. La forme en étoile de la pièce 26 laisse ainsi normalement communiquer l'orifice 25 avec le siège 20 de la bille 19. L'embout de sortie 22 du clapet peut notamment être ici raccordé au circuit d'essence par un conduit 27, comme indiqué par la flèche E, soit directement au réservoir d'essence non représenté, soit à un dispositif d'alimentation de la pompe à essence usuelle non représentée. Dans ces conditions, pendant le fonctionnement du moteur, la rondelle obturatrice 24 ferme l'orifice 25 du clapet 18 contre lequel elle est appliquée par la dépression régnant dans la tubulure d'admission 15. A l'arrêt du moteur, la rondelle 24 découvre par gravité le passage 25, et en cas de percolation, le trop-plein d'essence liquide refoulée du carburateur parvient dans le clapet et soulève la bille 19 comme un flotteur pour s'écouler vers le réservoir ou dispositif auquel est reliée la sortie du clapet. Après écoulement de cette essence, la bille 19 se replace sur son siège et isolé la tubulure du circuit d'essence. On comprendra que l'organe d'étranglement 14 de la figure 1 ou le clapet 18 de la figure 2 ont pour rôle commun de ne pas entraver un écoulement lent de l'essence par gravité mais de réduire (dans le cas de l'organe 14) ou de supprimer (par la rondelle le obturatrice 24 dans le cas du clapet 18) toute aspiration para- site lorsque, en marche normale, la tubulure d'admission est en dépression. Bien qu'or ait ici séparé dans l'exe:nple des figures 2 et 3 la fonction de non-retour du clapet (assurée par la rondelle 24) de celle d'isolement (assurée par la bille 19), on peut aussi prévoir de faire assurer ces deux fonctions par la bille, de êe que toute autre variante pourra être prévue sans pour autant sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif antipollution pour ltélimination du trop-plein d'essence de percolation d'un carburatPur de moteur à combustion interne caractérisé en ce qu'un orifice de vidange de ce trop-plein est aménagé en un point bas de la tubulure d'admis sion situé sous le carburateur et est en communication avec un circuit de retour au carburateur. 2. Dispositif antipollution selon la revendication 1, caractérisé en ce-que ladite communication comporte des moyens d'étranglement 3. Dispositif antipollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite communication comporte un clapet de non retour. 4. Dispositif antipollution selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite communication comporte un clapet à bille flottante dans de l'essence et s'appuyant par gravité sur un siège dans le sens d'écoulement de essence. 5. Dispositif antipollution selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite communication est établie avec un pot de purge qui est raccordé à sa partie supérieure avec un circuit de recyclage des gaz de carter du moteur reliant ledit carter au filtre à air du carburateur. 6. Dispositif antipollution selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite communication est établie avec un conduit-évacuant l'essence au réservoir d'essence. 7. Dispositif antipollution selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite communication est établie avec un conduit d'alimentation de la pompe à essence.