Brevet FR2300900A1 — publié le 19760910

L'invention est relative aux carburateurs, pour moteurs à combustion interne, du genre de ceux qui comprennent, pour la marche normale de ces moteurs, un système de jaillissement principal de combustible qui débouche dans le conduit d'admission du carburateur en amont d'un organe d'étranglement principal actionné par le conducteur et, pour la mise en marche et la marche à froid, un dispositif auxiliaire de départ pour augmenter le débit de combustible et d'air admis dans le conduit d'admission du moteur par rapport au débit correspondant à la marche à chaud du moteur, ledit dispositif auxiliaire de départ comprenant, d'une part, un volet excentré situé dans le conduit d'admission en amont du système de jaillissement principal et sollicité à la fermeture par un organe thermostatique quand la température du moteur est inférieure à une température limite, d'autre part, une vanne de distribution propre, tant que le moteur n'a pas atteint sa température normale de fonctionnement, à ouvrir un canal qui reçoit un mélange d'air et de combustible en proportion bien déterminée et qui débouche dans la zone du conduit d'admission du carburateur située en aval de son organe d'étranglement principal. Des moyens sont en outre prévus pour régler, en fonction de la température du moteur, une ouverture minimale dudit organe d'étranglement principal. Ces derniers moyens peuvent consister en une came dite de "ralenti accéléré" comme par exemple celle décrite dans le brevet français n" 1 302 536 demandé le 17 juillet 1961 par la société demanderesse. Dans les carburateurs de ce genre, le volet de départ augmente la dépression au niveau du système de jaillissement principal et permet au carburateur, lorsque le moteur froid tourne sur démarreur immédiatement après démarrage, de fournir le mélange air-combustible riche nécessaire au bon fonctionnement du moteur.' On supprime rapidement l'action du volet de départ en le faisant ouvrir complètement peu de temps après la mise en route du moteur, l'enrichissement du mélange nécessaire à la marche à froid étant alors dû à la seule action de la vanne. Un dispositif auxiliaire de départ de ce genre a été décrit et revendiqué dans la demande de brevet de la demanderesse n" 73 00950 déposée le 11 janvier 1973. Dans la pratique, ces dispositifs auxiliaires de départ donnent généralement satisfaction. Ils présentent toutefois l'inconvénient suivant 2 durant la marche à froid du moteur et tant que le volet de départ n'est pas complètement ouvert, la richesse du mélange air-combustible résulte d'une part de la position du volet de départ qui agit sur la dépression commandant le système de jaillissement principal et, d'autre part, de la quantité de mélange air-combustible délivré par la vanne de distribution. La précision du mélange air-combustible fourni au moteur dépend alors de deux circuits différents cette précision n'est pas toujours suffisante pour permettre une marche à froid sans défauts et sans émissions de gaz polluants excessive. L'invention vise notamment à écarter cet inconvénient. Dans ce but, l'invention propose un carburateur du genre ci-dessus défini dont le dispositif auxiliaire de départ comprend, en plus dudit organe thermostatique, un premier organe pneumatique relié à la partie du conduit d'admission située en aval de l'organe d'étranglement principal et destiné à provoquer une ouverture partielle du volet de départ dès mise en marche du moteur, un deuxième organe pneumatique également relié à la partie du conduit d'admission située en aval de l'organe d'étranglement principal et destiné à provoquer l'ouverture complète du volet de départ une fois écoulé un délai déterminé après mise en marche du moteur, et un troisième élément pneumatique commandé par le déplacement dudit second organe pneumatiaue et destiné à augmenter la richesse du mé lanqe air-combustible fourni par ladite vanne durant la phase d'ouverture du volet de départ. Dans la pratique, le deuxième organe pneumatique sera prévu pour que le volet de départ soit complètement ouvert après quelques secondes de fonctionnement du moteur. Pour cela, il suffit d'interposer un passage étranglé de section convenable sur la liaison entre l'orqane pneumatique et le conduit d'admission. En Darallèle avec ce passage est avantageusement prévu un clapet qui s'ouvre automatiquement lorsque de l'air tend à passerdu conduit d'admission vers l'organoPneumatiaue. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un carburateur inversé qui en constitue un mode d'exécution donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est une vue du carburateur en élévation et en coupe partielle suivant un plan vertical, les différents organes étant représentés dans la position qu'ils occupent avant démarrage du moteur froid ; - la figure 2, similaire à la figure 1, représente les organes dans la position qu'ils occupent durant l'ouverture du volet de départ sous l'action du deuxième organe pneumatique, moteur froid ; - la figure 3, similaire aux figures 1 et 2, montre les organes dans la position qu'ils occupent immédiatement apres ouverture complète du volet de départ, moteur froid. Le carburateur représenté sur les figures 1 à 3 comprend un conduit d'admission 1 dans lequel sont disposés, d'aval en amont dans le sens de l'écoulement de l'air, un organe d'étranglement principal 2 constitué par un papillon, actionné par l'utilisateur et monté sur un axe 3, un système de jaillissement principal de combustible émulsionné d'air 4 débouchant au niveau d'un venturi 5 et, dans l'entrée d'air 6 du conduit d'admission 1, un volet de départ excentré 7 monté sur un axe 8. L'axe 8 du volet de départ 7 est solidaire d'un levier 12 relié par une tringle 15 à un levier 16 solidaire d'un axe 18 et d'une levier 17 muni d'un doigt 17a coopérant avec l'extrémité libre 14a d'un organe thermostatique, tel qu'une spirale bimétallique 14 montrée partiellement sur les figures 1 à 3, spirale réglée pour que l'extrémité libre 14a se déplace dans le sens contraire des aiguilles d'une montre lorsque ladite spirale se réchauffe. Sur l'axe 18 est montée folle une came 19, dite de "ralenti accéléré ; cette came 19 est reliée élastiquement au levier 16 de façon telle qu'un ergot 20 due ladite came -19 plié à angle droit (vers l'avant du plan des figures) tende à venir en butée avec un ergot 21 dudit levier 16, par l'intermédiaire d'un ressort 27 : cette liaison élastique entre le levier 16 et la came de ralenti accéléré 19 autorise l'ouverture du volet 7 sans déplacement de la came de ralenti accéléré 19, ctest-à- dire sans modification de l'ouverture minimale du papillon 2. La came de ralenti accéléré 19 comporte des gradins 19a d'appui d'une vis de butée 26 solidaire d'un levier 22 mobile autour d'un axe fixe 23. Le levier 22 est lui-même relié par une tringle 24 à un levier 25 solidaire du papillon 2, de sorte que la venue en appui de la vis 26 sur l'un des gradins 19a de la came de ralenti accéléré 19 détermine l'ouverture minimale du papillon 2. La spirale bimétallique 14 est contenue dans un bottier 28 fixé sur le corps du carburateur et elle est portée à une température représentative de celle du moteur par des moyens de chauffage classiques (non représentés) pouvant être constitués par une circulation d'air qui est passé à proximité de la tubulure d'échappement du moteur, par une circulation d'eau de refroidissement du moteur, ou par une résistance électrique alimentée dès démarrage du moteur. Le volet de départ 7 est d'autre part solidaire d'un levier 30 muni d'un ergot 31 coopérant avec l'échancrure 32 d'une tige 33 attelée à la membrane 34 d'une capsule 35 constituant le premier organe pneumatique ; cette membrane 34, enserrée entre deux coupelles 36 et 37, divise la capsule 35 en deux compartiments 38 et 39. Le compartiment 39 est soumis à la pression régnant dans l'entrée d'air 6 et le compartiment 38 est relié à un point du conduit d'admission 1 situé en aval du papillon 2, par un conduit 40. Le conduit 40 représenté comporte un élément retardateur 41, constitué par une paroi percée d'un orifice de petite dimension 42, qui freine la transmission à la capsule 35 de la dépression qui règne en aval du papillon 2 (passage d'air de la capsule 35 vers le conduit 1).Un orifice 43 de forte section permet à la pression dans la capsule 35 de remonter rapidement par ouverture d'un clapet souple 44 si de l'air tend à passer du conduit 1 vers la capsule 35 : ainsi, la pression dans la capsule 35 ne pourra pas être inférieure à celle qui règne en aval du papillon 2. I1 sera souvent possible de se dispenser de cet élément retardateur. En outre, la capsule 35 possède un ressort 35a s'opposant à l'effort dû à la différence des pressions exercées sur la membrane 34 et une vis 35b servant de butée à la tige 33, permettant ainsi de régler l'ouverture partielle du volet 7 que provoque la dépression régnant en aval du papillon 2 lorsqu'elle est suffisante pour comprimer le ressort 35a. Une vanne de distribution 11, alimentée en air à partir du conduit d'admission 1 par un orifice 9, relie l'entrée d'air 6 à la partie du conduit 1 située en aval du papillon 2 par un circuit comprenant, d'amont en aval, un canal d'air 45 muni d'un calibreur 46 qui débouche dans une chambre 47, et un canal 48 qui relie la chambre 47 au conduit 1 en aval du papillon 2. La chambre 47 est alimentée en combustible émulsionné d'air par un canal 49 qui communique avec un puits 50 dont la base est reliée par un canal 51 avec un calibreur 52 à une cuve à niveau constant (non représentée) réglant l'arrivée de combustible. Dans le puits 50 plonge un tube 53 quint percé d'orifices 54 situés en dessous du niveau constant de combustible. Ce tube 53, muni d'un calibreur 55, est alimenté en air à partir de l'entrée d'air 6 par l'orifice 10. Le débit dans le canal 48 est commandé par un dispositif thermostatique 56 dont le boitier, monté sur le corps du carburateur, comporte des raccords 57 et 58 permettant d'y faire circuler du fluide de refroidissement du moteur. Le dispositif thermostatique représenté comprend un élément 59 destiné à déplacer une tiqe 60 en fonction des variations de température du fluide de refroidissement du moteur. L'élément 59 se compose par exemple d'une enceinte fermée occupée par une matière qui subit une variation de volume importante en fonction de la température, variation qui provoque le déplacement de la tige 60. L'élément 59 est maintenu entre deux pièces 61 et 62 constituant le bottier du dispositif et vissées l'une sur l'autre, un joint torique 63 assurant l'étanchéité entre la pièce 61 et la partie de l'élément 59 en contact avec le fluide de refroidissement du moteur. Un ressort 64 comprimé entre le fond de la pièce 62 et une vanne-pointeau 65 coulissant à l'intérieur de cette pièce 62, tend à repousser la vanne-pointeau 65 contre la tige 60. Une pièce 66 est montée elle-même coulissante à l'intérieur de la vannepointeau 65 et maintenue appliquée contre l'extrémité de ladite tige 60 par un ressort 67 prenant appui sur la vanne-pointeau 65. La pièce 66 et le ressort 67 constituent un système de sécurité le ressort 67, beaucoup plus raide que le ressort 64, ne commence à s'écraser, sous l'action de la tige 60, que lorsque-la vannepointeau 65 est en butée sur son siège cet autorise ainsi un allongemment complémentaire de la tige 60 ; la vanne-pointeau 65vienten effet sur son siège 68 qui sépare la chambre 47 du canal 48 lorsque le moteur atteint sa température mrmale defonctionement supprimant ainsi le passage d'émulsion air-combustible d'amont en aval du papillon 2 au travers de la vanne de distribution 11. Au lieu-d'être chauffé par circulation du fluide de refroidissement du moteur, l'élément 59 pourrait être chauffé par des moyens électriques,tels qu!une thermistance à coefficient de température positif ou PTC. Le levier 30 solidaire du volet de départ 7 est muni d'un second ergot 70 coopérant avec l'échancrure 71 d'une tige 72 attelée à la membrane 73 d'une capsule 74, constituant le deuxième organe pneumatique. Cette membrane 73 est enserrée entre deux coupelles 75 et 76 et divise la capsule 74 en deux compartiments 77 et 78. Le compartiment 77 est soumis à la pression régnant dans l'entrée d'air 6 et le compartiment 78 est relié au conduit d'admission 1 en aval du papillon 2, par une liaison 40a et 40 comportant un élément retardateur 41a dans lequel un orifice de petite dimension 42a freine la transmission d'une dépression au compartiment 78 alors qu'un orifice 43a de forte section permet une remontée rapide de la pression dans ledit compartiment 78, par ouverture d'un clapet souple 44a.Un ressort 79 s'oppose à l'effort dû à la différence des pressions exercées sur la membrane 73. La course de la tige 72 est supérieure à celle de la tige 33 et suffisamment importante pour ouvrir complètement le volet 7. La tige 72 est prolongée par une tige 80 dont extrémité 81, munie d'un joint torique 82, ouvre ou ferme un passage 83 suivant que la membrane 73 de la capsule 74 est ou n'est pas actionnée par la dépression régnant dans la partie du conduit 1 située en aval du papillon 2 ; ce passage 83 relie le compartiment 78 de la capsule 74 au compartiment 84 d'une capsule 85 constituant un troisième organe pneumatique, dont le boitier est solidaire de celui de la capsule 74, et dont la partie mobile est coaxiale avec la partie mobile de ladite capsule 74. La partie mobile de la capsule 85 comporte une membrane 86, enserrée entre deux coupelles 87 et 88, et séparant le compartiment 84 d'un compartiment 89 soumis à la pression régnant dans l'entrée d'air 6 par l'intermédiaire d'un conduit 90. La membrane 86 est attelée à une tige 91 dont l'extrémité 92, munie d'un joint torique 93, ferme un passage 94 faisant communiquer le compartiment 89 avec la chambre 47 de la vanne de distribution 11, par l'intermédiaire d'un conduit 95 muni d'un calibreur 95alorsque la membrane 86 est déplacée par la dépression transmise dans le compartiment 84 par l'intermédiaire de la liaison 40a, contre l3ffort d'un ressort 96. Le compartimen t 84 communique avec l'extérieur par un petit orifice 84a pour compenser les fuites éventuelles à travers le passage 83 lorsque le joint torique 82 est appliqué sur son siège. Enfin, la longueur de la tige 80 est telle que, lorsque la membrane 73 est amenée en fin de course par la dépression régnant dans le conduit 1 en aval du papillon 2, l'extrémité 81 de la tige 80 repousse la tige 91 pour ouvrir le passage 94. En suite de quoi, on a le fonctionnement suivant Pendant que le moteur froid est entraîné par le démarreur (figure 1), l'alimentation en mélange air-combustible est déterminée d'une-part par le volet de départ 7 maintenu fermé par la spirale bimétallique 14 et qui produit ainsi une forte dépression sur le système de jaillissement principal 4, d'autre part, par la vanne de distribution 11 dont la vanne-pointeau 65 est ouverte. La dépression dans la chambre 47 est fonction des caractéristiques des calibreurs 46, 55 et 95a : en effet, l'orifice 95a est relié à ltentrée d'air 6 par l'intermédiaire du conduit 90, de la chambre 89 de la capsule 85, du passage 94 et du conduit 95. Dès que le moteur démarre, il apparaît dans le conduit 1, en aval du papillon 2, une dépression qui est transmise : - par la liaison 40 et au travers de l'orifice 42 de l'élément retardateur 41 à la chambre 38 de la capsule 35 qui, dans un délai très court (deux à quatre secondes par exemple), ouvre partiellement le volet 7, par l'intermédiaire de la tige 33 et de l'ergot 31 du levier 30, évitant ainsi le calage du moteur par excès de richesse ; - par la liaison 40-40a et au travers de l'orifice 42a de l'élément retardateur 41a, à la chambre 78 de la capsule 74 qui ouvre complètement le volet 7, par l'intermédiaire de la tige 72 et de ergot 70 du levier 30.Les dimensions de l'ori- fice 42a sont choisies, en tenant compte du volume de la chambre 78, pour que la capsule 74 ne prenne le relais de la capsule 35 et n'ouvre complètement le volet 7 qu'une fois que la capsule 35 a cessé d'intervenir. Dans la pratique, une durée d'ouverture complète de 4 à 8 secondes à partir du démarrage conviendra en général, pour une durée d'action de la capsule 35 allant de 2 à 4 secondes. Le volet 7, en s'ouvrant complètement, fait tourner le levier 16 contre l'action de la spirale bimétallique 14. En conséquence, dès que l'on ouvre le papillon 2 et que la vis 26 ne porte plus sur un des gradins 19a de la came de ralenti accéléré 19, la came 19 est entrainée parle ressort 27 vers la position correspondant à l'ouverture minimale de fonctionnement à chaud. Pendant la phase d'ouverture complète du volet 7 sous l'effet de la capsule 74, le déplacement de la membrane 73, de la tige 80 et du joint torique 82 ouvre le passage 83 et par conséquent transmet la dépression régnant en aval du papillon 2 au compartiment 84 de la capsule 85 ; cette dépression actionne la membrane 86 et déplace la tige 91 jusqu'à fermeture du passage 94 par le joint torique 93. L'air cesse d'arriver dans la chambre 47 de la vanne de distribution 11arl'interme' diaire du conduit 95, ce qui augmenteladépressiondanscettechambre 47 et donc la richesse du mélange air-combustible fourni par la vanne de distribution 11, compensant ainsi l'appauvrissement dû à l'ouverture plus importante du volet 7 (figure 2). Dès ouverture totale du volet (figure 3), l'extrémité 81 de la tige 80 repousse la partie mobile de la capsule 85, ouvre à nouveau le passage 94 et autorise l'arrivée d'air dans la chambre 47 de la vanne de distribution Il par l'intermédiaire des conduits 90 et 95 : on obtient ainsi l'appauvrissement nécessaire au bon fonctionnement du moteur. A partir de ce moment, seule la vanne de distribution 11 fournit au moteur encore froid le mélange air-combustible convenable : la richesse du mélange air-combustible fourni au moteur par le système de départ à froid ne dépend plus alors que des dimensions des calibreurs 52, 55, 46 et 95a. Les calibreurs peuvent avoir une section de passage suffisamment bien définie pour que la richesse du mélange soit contrôlée de façon précise. La consommation est ainsi rendue minimum et l'émission de gaz polluants est réduite. Lorsque le moteur se réchauffe, l'élément 59 repousse progressivement la vanne-pointeau 65 vers son siège 68 par l'intermédiaire de la tige 60, et supprime progressivement l'alimentation du moteur par l'intermédiaire de a vanne de distribution Il : la marche du moteur se poursuit alors par l'intermediaire des circuits normaux de fonctionnement à chaud. REVENDICATIONS 1. Carburateur pour moteur à combustion interne, qui comprend un système de jaillissement principal de combustible qui débouche dans le conduit d'admission du carburateur en amont d'un organe d'étranglement principal actionné par le conducteur -et un dispositif auxiliaire de départ pour augmenter le débit de combustible et d'air admis dans le conduit d'admission du moteur par rapport au débit correspondant à la marche à chaud du moteur, ledit dispositif auxiliaire de départ comprenant, d'une part, un volet excentré situé dans le conduit d'admission en amont du système de jaillissement principal et sollicité à la fermeture par un organe thermostatique quand la température du moteur est inférieure à une température limite, d1 autre part, une vanne de distribution propre, tant que le moteur n'a pas atteint sa température normale de fonctionnement, à ouvrir un canal qui reçoit un mélange d'air et de combustible en proportion bien déterminée et qui débouche dans la zone du conduit d'admission du carburateur située en aval de son organe d'étranglement principal, caractérisé en ce que le dispositif auxiliaire de départ comprend un premier organe pneumatique relié à la partie du conduit d'admission située en aval de l'organe d'étranglement principal et destiné à provoquer une ouverture partielle du volet de départ dès que le moteur a été mis en marche, un deuxième organe pneumatique, également relié à la partie du conduit d'admission située en aval de l'organe d'étranglement principal et destiné à provoquer l'ouverture complète du volet de départ une fois écoulé un délai déterminé après mise en marche du moteur, et un troisième élément pneumatique commandé par le déplacement dudit second organe pneumatique et destiné à augmenter la richesse du mélange air-combustible fourni par la vanne de distribution durant la phase d'ouverture du volet de départ. 2. Carburateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le second organe pneumatique est prévu pour que l'ouverture complète du volet de départ soit réalisée au bout de quatre à huit secondes à partir du démarrage du moteur. 3. Carburateur suivant la revendication 1-ou 2, carac- térisé en ce que le second organe pneumatique est relié au conduit d'admission par un conduit comportant un orifice de petite section freinant la transmission des dépressions depuis le conduit d'admission vers l'organe pneumatique. 4. Carburateur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit dudit second organe pneumatique comporte un clapet placé en parallèle avec l'orifice de petite section et disposé pour s'ouvrir en cas d'écoulement d'air du conduit d'admission vers ledit second organe pneumatique. 5. Carburateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second organe pneumatique comporte un élément mobile ou déformable soumis à la pression qui règne dans ledit organe pneumatique, attelé au volet de départ par une liaison unidirectionnelle et portant l'élément mobile d'un clapet, fermé lorsque l'élément mobile ou déformable est en position de repos et qui, en position ouverte, relie le second organe pneumatique au troisième organe pneumatique. 6. Carburateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le troisième organe pneumatique comporte un élément mobile ou déformable séparant une chambre qui communique avec le second organe pneumatique par l'intermédiaire du clapet commandé par le second élément d'une seconde chambre où règne la pression atmosphérique et en ce que ledit élément mobile ou déformable du troisième organe pneumatique porte l'élément mobile d'un clapet ouvert au repos et interposé sur un conduit, muni éventuellement d'un calibreur, d'amenée d'air atmosphérique audit canal, en amont de la vanne de distribution. 7. Carburateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les second et troisième organes pneumatiques sont disposés de façon que l'élément mobile ou déformable du second organe pneumatique repousse le clapet du troisième organe pneumatique en position d'ouverture lorsque ledit élément mobile ou déformable arrive dans la position correspondant à la pleine ouverture du volet de départ.