Brevet FR2257791A1 — publié le 19750808

La présente invention concerne un carburateur à vide constant pour moteur à combustion interne du type à tube lisse et à soupape à air. I1 est bien connu des hommes de l1 art que, dans les carburateurs conventionnels à soupape à air, il est prévu un tube Venturi pour obtenir un rapport de mélange sensiblement constant sur la plus grande partie de l'étendue de sa gamme de fonctionnement, tandis que les variations du taux d'admission sont réalisées aux moyens de dispositifs accessoires propres à faire en sorte que l'on soit sûr d'obtenir une bonne carburation, ctest-à-dire une compensation équilibrée entre la dépression et la vitesse de l'air. Les carburateurs connus à soupape à air comportent, usuellement, quatre systèmes opérationnels combinés, à savoir le système principal d'admission de combustible, le système pilote à soupape de commande pour les faibles vitesses, ctes- à-dire le système de ralentit la pompe d'accélération et le système de commande d'étranglement, c'est-à-dire istème La présente invention a essentiellement pour but d'éliminer tous les dispositifs accessoires susmentionnés du carburateur afin de simplifier la construction de ce dernier, de réduire son coût de fabrication et d'améliorer ses performances tout en permettant une économie substantielle de combustible et une augmentation de la durée de vie du carbura tour. A cet effet, la présente invention fournit un carburateur pour moteur à combustion interne, comportant un tube venturi variable qui peut changer en fonction de la dépression qui se crée pendant le fonctionnement normal du moteur, afin de considérer exactement et d'appliquer les paramètres de l'équation de Bernouilli par lesquels il en résulte que la somme des pressions dynamiques et statiques d'un gaz c-rculant à l'intérieur du tube est constante, Ceci étant présent à l'esprit, il est clair que, lorsque la pression dynamique augmente en fonction de la vitesse croissante de l'air entrant dans la chambre de carburation, une plus grande quantité de combustible sera aspirée à partir du tube d'alimentation en combustible et atomisée dans le mélange combustible. En effet, plus la pression statique est faible, plus i'aspiration de combustible est importante, Ainsi, la présente invention fournit un carburateur perfectionné qui vise à stabiliser l'atomisation idéale du combustible en compensant toutes les variations de températures et en maintenant un rendement volumétrique élevé et le rapport air-combustible correct à n'importe quelle charge, et ce au moyen d'une chambre de carburation de conception nouvelle et au moyen d'un plongeur qui est actionné par une membrane sollicitée par un ressort afin de régler le débit du venturi et qui commande automatiquement la soupape principale d t alimentation en combustible, ledit plongeur étant sensible à la dépression. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d'un exemple de réalisation de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels Les figures la et lb sont des vues schématiques du carburateur perfectionné conforme à la présente invention, montrant le plongeur dans ses deux positions extrêmes de fonc tionnement, dans lesquelles le venturi est respectivement complètement obturé et complètement dégagé. Les figures 2a et 2b montrent, de manière schématique, le carburateur selon l'invention en fonctionnement, respectivement lorsque le moteur tourne au ralenti et à froid. La figure 3 montre le meme carburateur, lorsque le moteur tourne à pleine vitesse. En se référant tout d'abord aux figures la et lb, on peut voir que le carburateur perfectionné selon l'invention comporte un corps I sur lequel sont fixées la plaque 2 et la contre-plaque 3 du venturi formant entre elles une gorge annulaire 29 et deux conduits annulaires concentriques 8 et 9 à section en O, le conduit circulaire extérieur 8 étant directement alimenté en combustible, à travers un conduit rectiligne 7; le combustible est aspiré dans la cllam- bre de carburation 18 pour y autre atomisé ou vaporisé par lo courant d'air filtré il, après astre passé à travers le conduit 9 de préchauffage pourvu d'un élément thermique. il est prévu un plongeur 34 qui peut coulisser axialement à travers le venturi 33 et la chambre de carbura tion 18. Ce plongeur 34 est pourvu d'une t8te en forme de deux troncs de cone accolés par leur grande base, dont le plus grand diamètre extérieur 34' est légèrement plus petit que le diamètre intérieur du venturi 33. A son extrémité opposée à la tettes le plongeur 34 comporte une bride circu laire 10 permettant sa fixation à une membrane flexible 20 au moyen d'un écrou 16. Par ailleurs, le plongeur est guidé dans son mouvement axial au moyen d'un élément cylindrique 13 pourvu d'une bride circulaire 13' formant butée d'arrêt pour le plongeur.L'élément cylindrique 13 comporte en outre un trou axial 22 et un trou d'évent 22' à proximité de son extrémité fermée, ce trou d'évent 22' débouchant der rière la membrane flexible 20 dans une chambre à dépression 19. L'élément cylindrique de guidage 13 est ancré dans un élément métallique rigide 14 à ctDn trapézoidale qui forme support pour la membrane flexible 20. Cette membrane est fixée au support 14 à sa périphérie, au moyen dtun anneau de retenue 21, de manière à former entre elle et ce support la chambre à dépression 19. Le coulissement du plongeur 34 est limité par la profondeur d'une cavité 32 qui est forée danse la tête de ce -plongeur et dont le fond peut entrer en contact avec la bu tée d'arrdt 13' de 1 t élément cylindrique de guidage 13 lorsque le plongeur 34 arrive dans la position limite inférieure de sa course vers le bas0 Afin de maintenir le plongeur dans sa position limi te inférieure (figure la), il est prévu un ressort hélicoïdal 12 qui sollicite le plongeur vers le bas et, en conséquence, maintient la chambre à dépression 19 à son plus grand volume et remplie d'air atmosphérique. Dans la chambre de carburation 18 est monté le papillon usuel 17. Le plongeur 74 est relié fonctionnellement à l'organe mobile 5 de la soupape principale d'alimentation en combustible au moyen d'une barre de liaison 4, afin d'ouvrir automatiquement cetta soupape pour laisser le combustible venant de la cuve à volume constant 15 passer à travers le conduit 7 dans le conduit annulaire 8 à section en O. Pour autant que le système de soupape soit concerné par la présente invention il est prévu une soupape principale d'alimentation en combustible 5, réglant le volume de combustible envoyé au venturi 33 une vis 24 de réglage du ralenti, comportant un trou passant 25 pour l'admission d'un courant d'air pré-atomisé avec du combustible, et une soupape d'étran- glement 26 pour le starter, les soupapes 5 et 26 étant constituées par des éléments du type à aiguille. La soupape d'étranglement 26 est pourvue dtun bras de levée ou de manoeuvre 27, fixé par un écrou 28, afin de permettre son réglage manuel au moyen d'un bouton ou d'une tirette prévu sur le talleau de bord du véhicule, à la f013 pour permettre le démarrage du moteur et pour permettre le fonctionnement de ce dernier lorsqu'il tourne-par temps froid. Le débit principl d'aår entrant dans le carburateur est désigné par les flèches 11 dans les figures la et lb. Le débit de combustible en provenance de la cuve à volume constant 15 suit un trajet qui est défini par l'orifice d'entrée 23, les conduits inférieur et supérieur 30 et 31 avec bifurcation qui relient respectivement les soupapes 5 et 26 et les soupapes 5 24 et 26. A la lumière de la description qui précède, il sera maintenant facile de comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages procurés par la présente invention. La première caractéristique de l'invention réside dans la conception en double tronc de cône de la chambre de carburation 18 et dans lt emplacement du venturi ou buse 33 du carburateur, qui se trouve au niveau de la section de plus petit diamètre, le système d'injection ou d'atomisation étant constitué par la gorge annulaire 29 et par les conduits annulaires concentriques 8 et 9 à section en O qui sont connectés entre eux, Le fonctionnementanventuri dépend de la position du plongeur 34 qui, au départ, se trouve dans sa position de repos, ctest-à-dire abaissé dans une mesure telle que le fond de la gorge 32 est en contact avec l'organe d'arrêt 13' sous l'action du ressort hélicoïdal 120 Dans ces conditions, la pression de l'air à ltintérieur de la chambre 18 est plus faible que la force totale résultant de la pression à l'intérieur de la chambre à dépression 19 additionnée de la force du ressort 12. Une autre caractéristique de la présente invention réside dans le remplacement des moyens usuels d'étranglement par l'élément de soupape 26 en forme d'aiguille, pouvant Entre actionné manuellement, afin d'enrichir le mélange combustible en fonction des conditions atmosphériques et des dépressions atmosphériques. Après en avoir décrit la construction, on décrira maintenant le fonctionnement du carburateur selon la présente invention. Dans les figures la, 2a et 2b, le carburateur est représenté en état de fonctionnement lorsque le moteur tourne au ralenti ou lorsqu'il est démarré par temps froids le papillon 17 fermant presque totalement la sortie de la chambre de carburation, c'est-à-dire lorsque le conducteur du véhicule n'appuie pas sur la pédale d'accélérateur Dans ces conditions, la chambre 19 remplie d'air plus l'action d'expansion du ressort hélicoïdal 12 repousse le plongeur 34 vers le bas le long de l'élément cylindrique de guidage 13 de telle façon qu'il obstrue substantiellement le venturi 33 afin de réduire ainsi au minimum le débit et la vitesse du courant d1 air 1 1 pénétrant dans la chambre de carburation 18 et, par conséquent, de façon a provoquer l'atomisation d'une plus petite quantité de combustible en provenance de la gorge annulaire 29o Lorsque le véhicule se déplace plus rapidement et que le papillon est complètement ouvert (figures lb et 3), la vitesse du courant d'air 11 est augmentée par l'aspiration qui se crée à l'intérieur des cylindres du moteur, aspirant ainsi l'air contenu dans la chambre 19, à partir de 1textrémi- té ouverte de l'élément cylindrique de guidage 13 qui est en communication avec la chambre 1 9 à travers le conduit 22 et le trou d'évent 221o Il se cree donc dans cette chambre 19 une dépression qui applique à la membrane 20 une force suffisante pour rapppler le plongeur 34 vers le haut, à 1'encontre de la force exercée par le ressort 12, si bien que le plongeur 34 dégage le venturi 33 et augmente le volume du courant d'air 11 entrant, En conséquence, il se produit une atomisation plus importante du combustible, car celui-ci est maintenant envoyé aux conduits concentriques 8 et 9 à section en O en plus grande quantité du fait que la soupape 5 du circuit principal d'alimentation en combustible est automatiquement soulevée par la barre de liaison 4. Bien entendu, le mouvement de coulissement du plongeur 34 est proportionnel à la dépression crée dans la chambre 19, laquelle, à son tour, dépend de la vitesse de l'air qui s'écoule à travers la chambre de carburation, si bien que l'on obtient un système bien équilibré et que l'on est certain que seul le volume désiré et nécessaire de combustible sera atomisé en réponse à une pression donnée sur la pédale d'accélérateur. Une autre caractéristique de la présente invention réside dans les deux conduits concnntriques 8 et 9 du système 7, 29 d'injection de combustible, grace auxquelles on obtient trois résultats avantageux, à savoir une distribution centripète du combustible à partir du conduit d'entrée 7 un préchauffage du combustible dans le conduit annulaire 9 pourvu d'un élément thermique, et une atomisation uniforme du combustible sur toute l'étendue de la gorge 29 du venturi. il est bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus, an référence aux dessins annexés, a été donné à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVEKDICiTIONS 1Q Un carburateur à vide constant pour moteur à combustion interne du type à tube lisse et à soupape à air, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de carburation 18 conformée en double tronc de cbne formant un venturi ou buse 33 au niveau de sa section de plus petit diamètre, en ce que le système d'injection ou d'atomisation de combustible dans la chambre de carburation est constitué par deux conduits anmu- laires concentriques 8 et 9 interconnectés et à section en O et par une gorge ouverte annulaire 29, en ce qu'il comporte en outre un plongeur formant soupape 34 actionné par une membrane flexible en réponse à une augmentation de la vitesse du courant d'air 11 lors d'une accélération du moteur, afin de dégager de manière proportionnelle le venturi pour permettre li aspiration d'un plus grand volume d'air daws la chambre de carburation 18, et en ce qutil comporte des moyens pour lever automatiquement un élément de soupape 5 en forme d'aiguille du circuit principal dtalimentation en com bustible, et une soupape auxiliaire 26 pour le fonctionnement par temps froid. 20 Carburateur à vide constant selon la revendi cation t, caractérisé en ce que le conduit interieur 9 à section en O du système d'injection de combustible est pourvu dtun moyen thermique propre à chauffer le combustible avant -qu'il soit atomisé au niveau de la gorge annulaire de sortie 29. Carburateur à vide constant selon la revendi cation 1, caractérisé en ce que le plongeur 34 de réglage du courant d'air Comporte une tête en forme de double tronc de cane avec une cavité axiale cylindrique 32, et un trou central au moyen duquel il glisse le long d'un organe cylindrique de guidage 13 qui est percé axialement d'un conduit 22, avec un trou cl'évent 22' à proximité de son extrémité fermée, lequel trou d'évent débouche dans une chambre à dépression 19 définie par une structure 14 fixe et rigide à section trapézoVdale et par une membrane flexible 20 sollicitée par un ressort, ladite membrane étant fixée à ladite structure fixe et audit plongeur de telle sorte qu'elle soit sensible à la pression qui se crée a' l'intérieur de ladite chambre à dépression 19, de façon à être forcée à se placer vers le haut pour dégager le venturi 33 par suite de l'aspira- tion engendrée au niveau de l'extrémité ouverte de 7'organe de guidage 13 par la vitesse croissante du courant d'air 11 lorsque le papillon 17 est ouvert. 40 Carburateur à vide constant selon 1'ensemble des revendications 1 et 3 caractérisé en ce que les moyens prévus pour soulever automatiquement l'élément de soupape 5 en forme d'aiguille sont constitués par une barre rigide 4 reliant le plongeur 34 à cet élément de soupape 5 de l'ali- mentation principale en combustible 50 Carburateur à vide constant selon la revendie cation 1, caractérisé en ce que ladite soupape auxiliaire pour le fonctionnement par temps froid est constituée par un élément de soupape 26 en forme d'aiguille qui peut astre actionné manuellement au moyen d'un bras de manoeuvre 27 commandé a partir du tableau de bord du véhicule.