Brevet FR2276468A1 — publié le 19760123

L'invention est relative aux dispositifs d'aliien- tation en coibustible, pour Moteurs à combustion interne, du genre de ceux qui comportent, d'une part, dans leur conduit d1adnis- sion, en amont dtun organe d'étranglement principal actionné par le conducteur, un organe d'étranglement auxiliaire qui s'ouvre autoratiquexent et progressiveraent à mesure qu'augmente le débit d'air dans ledit conduit, d'autre part, une source de coXbusti- ble sous pression dont le circuit de refoulenent, qui débouche dans la partie du conduit d'adoission située en aval de l'organe d' étranglenent principal, est cozmandd par au moins une soupape actionnée par un électro-ainant et, d'autre part, enfin, un sys terne de dosage qui, sensible à la position de l'organe d'étranglement auxiliaire et jauni d'un organe fournissant des signaux répétitifs, est propre à envoyer dans ledit électro-aimant au soins un signal d'excitation par période de répétition des signaux, pendant une fraction de ladite période, fraction qui est réglée par ledit système. On connatt déjà de tels dispositifs dans lesquels I 'organe fournissant des signaux répétitifs est constitué par un organe entrain dans un mouvement de rotation continu, avanta geusenent - nais non nécessairement - par le acteur lui-nene. La période de répétition est alors la période de rotation de 1' or- gane. Le réglage de la fraction de la période de rotation (ou de la fraction de tour) de l'organe détermine, dans un intervalle de temps donné, la durée globale d'ouverture de la soupape et, par conséquent, le débit de coibustible injecté dans le circuit d'adMission pendant ledit intervalle de tenps. L'invention est relative plus particulièrement à ceux des dispositifs du genre en question dont la source de corps bustible sous pression est constituée par une ponte à coebusti- ble sur le conduit de refoulement de laquelle agit un régulateur de pression qui comprend un clapet de décharge tendant à s 'ou- vrir sous l'action de la pression de refoulement de la poste et à se ferrer sous L'action de la dépression régnant dans le tron çon du conduit d'admission compris entre les deux organes d'é- tranglement, dépression qui est transnise par un canal de liaison sur une membrane à laquelle est attelé le clapet.Le rigula- teur de pression naintient ainsi une-pression de coibustible qui est fonction du débit d'air aspiré par le acteur. On connait déjà des régulateurs de pression fonctionnant suivant ce principe. Dans le régulateur decrit dans le brevet français nO 1 546 748, du 11 Octobre 1967, de la demande- resse, le clapet de décharge est attelé à deux membranes dont l'une est directement soumise, sur l'une de ses faces, à la pression de combustible régnant dans le conduit de refoulement de la pompe à combustible : la membrane directement en contact avec du combustible sous forte pression doit être constitue en caoutchouc épais et le régulateur de pression manque de fidélité à cause de l'effort de déformation de cette membrane. De plus, 1' emploi de caoutchouc pour délimiter un compartiment ott règne une pression de combustible élevée crée des risques de fuite importants. Dans le dispositif suivant le brevet français n 2 151 627 du 7 septembre 1971, de la demanderesse, le clapet de décharge est attelé à une membrane dont l'une des faces est soumise à la pression régnant dans le tronçon du conduit d'admission compris entre les deux organes d'étranglement taudis que 1' autre face est reliée à l'atmosphère par l'intermédiaire du passage d'aération du réservoir de combustible. Ce dernier type de régulateur de pression présente notamment les inconvénients suivants - la pression régnant dans le réservoir de combustible peut varier, notamment en fonction de la température : en particulier, par temps chaud, la pression dans le réservoir augmente dans des proportions non négligeables et agit sur la membrane de telle sorte que le clapet de décharge tend à se fermer, sugffentant ainsi la pression du combustible dans le conduit de refoolement de la pompe - la dépression régnant dans le tronçon du conduit d'admission compris entre les deux organes d'étranglement est sensible à la perte de charge créée par le filtre à air : un encrassement du filtre à air tendra à augmenter ladite dépression et à fermer davantage le clapet de décharge du régulateur, augmentant encore la pression du combustible dans le conduit de resXle ent de la pompe et, donc, la richesse du mélange air-combustSbie fourni au moteur. La présente invention vise à fournir na régulateur de pression ne présentant pas les inconvénients ci~dessus mentionnés. Dans ce but, le régulateur de pression suivant 1' invention comprend, en plus de ladite membrane attelée au clapet de décharge de combustible et séparant deux chambres dont l'une est soumise àla Mpression régnant dans le tronçon du conduit d'admission compris entre les deux organes d'étranglement et l'autre à la pression régnant dans l'entrée d'air du conduit d'admission, deux membranes auxiliaires attelées audit clapet de décharge de part et d'autre de la membrane principale, soumises sur l'une de leurs faces à la pression du combustible régnant dans la canalisation de retour en aval du clapet de décharge et isolant lesdites chambres du circuit de combustible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif d'alimentation en combustible qui en constitue un mode de mise en oeuvre, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère à la figure unique qui l'accompagne et montre le schéma d'ensemble du dispositif et, plus particulièrement, une coupe verticale du régulateur de pression de combustible. Le dispositif d'alimentation en combustible peut avoir toute constitution appropriée telle qu'il comporte - d'une part, dans son conduit d'admission i, en amont d'un organe d'étranglement principal, constitué par un papillon 2 actionné par le conducteur à l'aide d'une tringlerie (non montrée), un organe d'étranglement auxiliaire 3 qui s'ouvre automatiquement et progressivement à mesure qu'augmente le débit d'air dans le conduit 1, - d'autre part, des moyens pour injecter sous pression du combustible liquide dans la partie du conduit 1 située en aval du papillon 2, - d'autre part, enfin, un système de dosage sensible à la position de l'organe d'étranglement auxiliaire 3 et propre à régler le débit du combustible injecté. Dans le dispositif représenté, l'organe d'étranglement auxiliaire 3 est constitué par un volet calé sur un axe 4. Ce volet est actionné par un dispositif pneumatique comprenant une membrane 5 séparant l'une de l'autre deux chambres 6 et 7. La chambre 6 est reliée par un canal 8 à une chambre 9 constituée par le tronçon du conduit 1 qui est compris entre le papillon 2 et l'organe d'étranglement auxiliaire 3. L'axe 4 est solidaire d'un levier 10 muni, à son extrémité libre, d'un ergot Il qui coopère avec l'extrémité d'une tige 12, laquelle est liée à la membrane 5. Un ressort 13 tend constamment à fermer le volet 3 contre l'action de la dépression transmise dans la chambre 6. La chambre 7 est mise à la pression régnant dans la partie du conduit d'admission 1 située en amont du volet 3 par l'intermédiaire d'un canal 14. La position angulaire prise à chaque instant à 1' intérieur du conduit 1 par le volet 3 correspond au débit d'air qui circule dans ce conduit. Plus le débit d'air est grand, plus le volet 3 s'ouvre, une dépression augmentant légèrement avec le débit d'air s'établissant dans la chambre 9 comprise entre les deux organes d'étranglement 2 et 3. Le dispositif d'alimentation comporte également un système de dosage 20, que l'on supposera électronique, qui re çoit - d'une part, des impulsions de déclenchement, appliquées en 21 et provenant d'un dispositif 22 influencé par la rotation d'un organe tournant 23,entratné avantageusement par le moteur, - et, d'autre part, une information constituée par un potentiel électrique variable appliqué en 24 et fonction de la position du volet 3, le volet commandant par exemple, par came 50 et galet 51, le curseur d'une résistance variable 25 connectée à une source de tension constante 26. Ce système de dosage est d'un type propre à fournir un signal rectangulaire d'injection sur une sortie 27, signal qui est ensuite amplifié par un amplificateur 28 et envoyé dans l'électro-aimant 17 de la soupape d'injection 16, cette dernière étant alimentée par une source de combustible sous pression dont il sera plus explicitement parlé ci-après. Le système de dosage ne sera pas décrit en détail car il peut être d'un type connu, par exemple du type décrit dans le Certificat d'addition nO 71 26772 au brevet français nO 69 13514 de la demerderesse. La source de combustible comprend un réservoir 34 alimentant une pompe 38 ayant son conduit d'aspiration 39 relié au bas du réservoir 34 et son conduit de refoulement 40 relié à la soupape 16; une canalisation de retour au réservoir 34 depuis la soupape est constituée des conduits 41 et 41a entre lesquels est disposé un régulateur de pression 33. Le dispositif tel qu'il a été décrit jusqu'à présent est de constitution générale connue. Le régulateur de pres sion représenté à titre d'exemple de mise en oeuvre de l'invention comporte une membrane principale 45 dont la partie centrale est enserrée entre deux coupelles 77 et 78 et qui sépare deux chambres 46 et 47 dont les parois fixes sont constituées respectivement par les parois internes de deux flasques 65 et 68 maintenus appliqués l'un contre l'autre par des vis telles que 69 et 70. Ces flasques emprisonnent la partie périphérique de la membrane principale 45.Les chambres 46 et 47 sont reliées respectivement au tronçon 9 du conduit d'admission 1 situé entre les organes d'étranglement 2 et 3, par l'intermédiaire d'un ajutage 31 et du canal 8, et à la partie du conduit d'admission 1 située en amont de l'organe d'étranglement 3 et en aval d'un filtre à air 15 (représenté schématiquement en tirets sur la figure) par l'intermédiaire d'un ajutage 30 et d'un canal 19 débouchant dans le conduit 1 par un orifice 18. La membrane principale 45 est attelée, par l'intermédiaire d'une tige 73, à un clapet de décharge 42 coopérant avec un siège 43 constitué par la partie terminale d'une chambre 52 à l'intérieur d'un embout 61 raccordé au conduit 41 de refoulement de la pompe. Cet embout 61 est vissé sur le corps 60 du régulateur muni d'un joint d'étanchéité 62. Une première membrane auxiliaire 48 sépare la chambre 46 et le combustible circulant dans le corps 60. La partie centrale de la membrane 46 est enserrée entre deux coupelles 74 et 75 attelées au clapet de décharge 42. Le flasque 65 et le corps 60 sont serrés l'un contre l'autre par des vis 66 et emprisonnent la partie périphérique de la membrane auxiliaire 48. Le corps 60 comprend une chambre 53 située immédiatement en aval du clapet de décharge 42, séparée de la chambre 46 par la première membrane auxiliaire 48 et qui communique avec un conduit 54 relié au conduit 41a de retour au réservoir de combustible 34 par l'intermédiaire d'un embout 63 vissé sur le corps 60. Un joint 64 assure l'étanchéité. Une seconde membrane 49 est enserrée dans sa partie centrale entre deux coupelles 80 et 81 attelées au clapet 42. Cette membrane 49 est soumise à la pression de combustible qui règne dans une chambre 56 délimitée par un couvercle 71 fixé sur le flasque 68 par des vis telles que la vis 72, en emprisonnant la périphérie de la membrane auxiliaire 49. Cette chambre 56 communique avec la chambre 53 par l'intermédiaire d'un canal 55 qui traverse successivement le couvercle 71, le flasque 68, le flasque 65, puis le corps 60, avant de déboucher dans le conduit 54. L'étanchéité entre ces différents éléments est réalisée : par la membrane auxiliaire 49, convenablement percée au droit du canal, entre le couvercle 71 et le flasque 68 ; par la membrane principale 45, convenablement percée, entre les flasques 68 et 65 ; et par un joint 67 entre le flasque 65 et le corps 60.On voit que cette seconde membrane 49 soumet le clapet de décharge 42 b un effort opposé à l'effort exercé sur ledit clapet 42 par la pression de combustible régnant dans la canalisation de retour au réservoir 34, transmis par la membrane auxiliaire 48. Les membranes 45, 48 et 49 sont attelées au clapet de décharge 42 par rivetage de la partie terminale 82 de la tige 73, solidaire du clapet 42, après empilage sur la tige 73, dans cet ordre : de la coupelle 74, de la membrane 48, de la coupelle 75, d'une entretoise tubulaire 76, de la coupelle 77, de la membrane 45, de la coupelle 78, d'une entretoise tubulaire 79, de la coupelle 80, de la membrane 49 et de la coupelle 81. Le cercle suivant lequel la membrane 49 est pincée par le couvercle 71 est de plus petit diamètre que le cercle correspondant de la membrane 48, de façon que les surfaces actives de ces deux membranes soient équivalentes et que les forces exercées par la pression de retour du combustible sur ces deux membranes soient équilibrées, au moins approximativement. Le problème que l'on rencontre dans le brevet 1 546 748 n'existe plus car les membranes auxiliaires d'une part sont de petit diamètre et, d'autre part, ne sont soumises qu'à la pression de retour de combustible et non pas à la pression de refoulement de la pompe. En conséquence, le risque de rupture ou de fuite importante disparait, même en utilisant des membranes en caoutchouc. En suite de quoi on obtient un dispositif dont le fonctionnement est le suivant : Lorsque le moteur tourne - d'une part le débit d'air passant dans le conduit 1 crée une différence de pression entre l'amont et l'aval du volet 3. Cette différence de pression s'exerce sur la membrane 5 qui ouvre le volet 3, par suite, la résistance variable 25 a une valeur représentative du débit d'air, et il en est de même du signal d'injection envoyé dans l'électro-aimant 17 de la soupape d'injection 16. - d'autre part, la membrane principale 45 est soumise à la différence des pressions régnant en amont et en aval de l'organe d'étranglement auxiliaire, par l'intermédiaire des canaux 19 et 8, et tend à fermer le clapet 42 en l'appliquant sur son siège 43 ; cette différence de pression, caractéristique du débit d'air dans le conduit 1, règle la pression du combustible dans la canalisation 40 et coopère avec le système de dosage pour que la quantité de combustible débitée par la soupape d'injection varie en fonction du débit d'air envoyé dans le moteur de façon telle que la richesse du mélange air-combustible soit sensiblement constante. La pression dans la canalisation de retour 41a exerce sur la membrane auxiliaire 48 un effort d'ouverture du clapet 42. Cet effort d'ouverture est compensé par un effort de fermeture exercé sur la membrane auxiliaire 49 et transmis au clapet 42. Ces efforts sont équilibrés pour autant que les sections efficaces des membranes 48 et 49 sont égales. En effet, ces deux membranes 48 et 49 sont soumises à la même pression au moyen du canal 55. Autrement dit, la pression dans la canalisation de retour 41a est sans effet sur l'effort de fermeture du clapet qui ne dépend que de la différence de pression s'exerçant sur la membrane principale 45, cette différence de pression ne dépendant elle- même que du débit d'air passant dans le conduit 1. En effet, la perte de charge créée par le filtre à air 15 ne modifie pas la perte de charge entre l'amont et l'aval du papillon auxiliaire. Autrement dit, un encrassement éventuel du filtre est sans action sur la pression de combustible fixée par le régulateur et, par suite, la richesse du mélange air-combustible fourni au moteur est maintenue sensiblement constante. De plus, on voit que,la membrane 45 n'étant pas en contact avec le combustible, le risque de fuite de combustible qui existait dans des régulateurs antérieurs disparait : en conséquence, il n'est plus indispensable d'accoler le régulateur au réservoir pour que celui-ci collecte les fuites ; le régulateur peut donc être placé à l'endroit le plus approprié, par exemple à proximité de la soupape (ou des soupapes) 16. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en combustible, pour moteurs à combustion interne, comportant, d'une part, dans le conduit d'admission du moteur, en amont d'un organe d'étranglement principal actionné par le conducteur, un organe d'étranglement auxiliaire qui s'ouvre automatiquement et progressivement à mesure qu'augmente le débit d'air dans ledit conduit d'admission, d'autre part, une source de combustible sous pression dont le circuit de refoulement, qui débouche dans la partie du conduit d'admission située en aval de l'organe d'étranglement principal, est commandé par au moins une soupape actionnée par un électroaimant et, d'autre part, enfin, un système de dosage qui, sensible à la position de l'organe d'étranglement auxiliaire et muni d'un organe fournissant des signaux répétitifs, est propre à envoyer dans ledit électro-aimant au moins un signal d'excitation par période de répétition des signaux, pendant une fraction de ladite période qui est réglée par ledit système, la source de combustible sous pression étant constituée par une pompe à combustible sur le circuit de refoulement de laquelle agit un régulateur de pression qui comprend un clapet de décharge tendant à s'ouvrir sous l'action de la pression de refoulement de la pompe et à se fermer sous l'action de la dépression régnant dans le tronçon du conduit d'admission compris entre les organes d'étranglement, dépression qui s'exerce sur une membrane principale à laquelle est attelé le cl.apet, caractérisé en ce que le clapet est attelé non seulement à ladite membrane principale qui sépare deux chambres dont l'une est soumise à ladite dépression et dont l'autre est soumise à la pression régnant dans l'entrée d'air du conduit d'admission, mais aussi à deux membranes auxiliaires placées de part et d'autre de la membrane principale, soumises chacune sur l'une de leurs faces à la pression du combustible régnant dans la canalisation de retour en aval du clapet de décharge et séparant lesdites chambres du circuit de combustible. 2. Dispositif suivant la revendication l, caractérisé en ce que les deux membranes auxiliaires offrent à la pression du combustible régnant dans la canalisation de retour des surfaces d'action telles que les efforts exercés par ladite pression sur les membranes auxiliaires soient sensiblement équilibrés.