Brevet FR2293583A1 — publié le 19760702

La présente invention concerne des systèmes mangeurs automatiques d'essence et d'huile pour alimenter un moteur à explosion du type nécessitant un tel mélange comme carburant. Elle a trait plus particulièrement à un dispositif de commande adapté à un sys- tème du type groupe électrogène,dans lequel le moteur à explosion est destiné à entrainer un générateur électrique de courant continu (dynamo) ou alternatif (alternateur). Des moteurs à explosion nécessitant l'emploi d'un carburant constitué par un mélange d'essence et d'huile (environ 5 pour cent) sont des moteurs soit à deux temps, soit à piston rotatif du type dit de Wankel, dont le premier est, malgré son rendement inférieur à celui du moteur à quatre temps, fréquemment utilisé, à cause ue sa simplicité, pour des puissances relativement faibles (motocycle, cyclomoteur, groupes de pompage ou électrogènes légères, etc.) Le mélange d'essence- et d'huile. est souvent réalisé avant le remplissage du réservoir de carburant ou, parfois, à l'intérieur de celui-ci avec certains inconvénients tels que dosage relativement précis de huile ainsi que sa manipulation. Dans un système amélioré, une pompe entraînée par l'arbre du moteur lui-même dose l'huile en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci et, par conséquent, à peu près et dans certaines limites en fonction de sa consommation d'essence. Dans le cas d'un groupe électrogène, où un moteur de ce type entraîne un générateur de courant alternatif ou continu, la vitesse de rotation du-moteur à explosion est régulée de façon à rester constante quelle que soit la charge ramenée à l'arbre moteur. La consommation de carburant (essence) varie alors en fonction de cette charge. Il n'est donc plus possible d'utiliser une pompe mécaniquement couplée à l'arbre du moteur, car il fournirait une quantité d'huile constante pour une consommation d'essence variable. Dans une telle application on utilise alors de préférence, une pompe entraînée par un moteur électrique à vitesse variable pour effectuer le dosage d'huile enfonction de la consommation essence. La commande de la vitesse de-ce moteur électrique en fonction de cette consommation peut s'effectuer de manière satisfaisante à l'aide d'un circuit de commande électronique élaborant, pour un alternateur par exemple, une tension d'alimentation du moteur qui est une fonction simultanée des amplitudes de la tension et du courant fournis par cet alternateur et, pour une dynamo par exemple, une tension fonction et de la tension et du courant conti rus fournis par ce dernier. la présente invention a pour objet un système mélangeur comportant un dispositif de commande de la vitesse d'un moteur électrique à vitesse variable en fonction d'une tension de commande et entrat- nant une pompe volumétrique, dans le cadre d'un groupe électrogène comprenant un moteur alimenté par un mélange d'essence et d'huile et une génératrice entraînée par ce moteur, sans circuit électronique spécifique pour élaborer la tension de commande du moteur de l'électropompe. Suivant l'invention, un système mélangeur automatique d'essence et d'huile pour alimenter un moteur à explosion du type utilisant un tel mélange comme carburant et lubrifiant, dans un groupe électrogène du type comportant une génératrice électrique entraînée à vitesse constante par ledit moteur à explosion, ledit système est principalement caractérisé par le fait que, ladite génératrice étant du type fournissant une tension régulée par l'intermédiaire de la tension appliquée aux bornes de son inducteur d'excitation au moyen d'un circuit de régulation alimenté par cette tension régulée, il comporte une pompe doseuse d'huile entraidée par un moteur électrique à courant continu et à vitesse variable et insérée entre un réservoir d'huile et l'une des tubulures d'admission du carburateur alimentant ledit moteur à explosion en un mélange de carburant.et comburant et par le fait que l'induit dudit moteur électrique est alimenté par les bornes dudit inducteur d'excitation par l'intermédiaire d'une résistance variable branchée en série avec ledit induit, en vue d'alimenter le moteur à explosion par une quantité huile approximativement proportionnelle à celle de essence consommée. l'invention sera mieux comprise et d'autres de ses caractéristiques et avantages apparattront à l'aide de la description ciaprès, donnée à titre d'exemple, et des dessins annexés s'y rapportant, dans lesquels - la figure 1 illustre schématiquement un premier mode de réalisation du système conforme à l'invention particulièrement adaptée à une relativement forte consommation d'essence ; et - la figure 2 illustre schématiquement un second mode de réalisation de ce système destiné particulièrement à des moteurs à faibles puissance et consommation. Sur la figure 1, on a représenté en 1 le moteur deux temps dont l'arbre est couplé à celui d'un générateur de courant continu ou dynamo 2 à excitation shunt et à tension de sortie régulée à l'aide d'un circuit de régulation 3 inséré en série avec l'inductueur d'excitation 4 afin de commander le courant dans celui-ci, Le circuit de régulation 3 est alimenté par la tension fournie par l'induit à travers le collecteur de la génératrice afin de faire varier le courant d'excitation de l'inducteur 4 en une fonction inverse de cette tension. le cylindre du moteur 1 est alimenté en mélange air-carburant à travers une tubulure d'admission 5 par un carburateur 6 alimenté, d'une part, par une tubulure d'alimentation en essence 7, celle-ci étant transférée d'un réservoir (non représenté) à l'aide d'une pompe à essence classique 8 (à membrane, par exemple) entrainée par l'arbre du moteur t et d'autre part, par une tubulure d'admission d'air 9. La tubulure d'aspiration tl d'une pompe volumétrique à débit continu 12 est reliée à un réservoir d'huile lubrifiante (non représenté). ta tubulure dé -refoulement 13 de cette pompe 12 débouche par un gicleur 14 dans la tubulure d'admission d'air 9 du carburateur 6, afin de mélanger l'huile pulvérisée à l'air aspiré par le cylindre à travers ce carburateur -6. La pompe à débit continu 12, constituée de préférence par une pompe à engrenages classique ou bien par une pompe à cames ou à palettes, est entratuée à l'aide d'un petit moteur électrique 15, de préférence du type à aimant (permanent) pour lequel la vitesse de rotation et donc le débit de la pompe est une fonction quasilinéaire de la tension d'alimentation de son induit. Suivant l'invention, le moteur à aimant 15 est alimenté par la tension d'excitation aux bornes de l'inducteur 4 à travers une résistance variable (rhéostat) 16,'car le courant d'excitation suit une courbe semblable à celle de la consommation d'essence du moteur 1. La résistance 16 en série avec l'induit du moteur à aimant 15 est destinée à doser la quantité d'huile injectée par le gicleur 14 dans la tubulure d'admission d'air 9 du carburateur 6 lorsque la génératrice fonctionne à vide. il est à noter qu'il est également possible d'utiliser ce système avec groupe électrogène comportant un alternateur mono ou triphasé, à excitation régulée pour fournir des tensions stabilisées quelque soit la charge (le courant consommé), la tension d'excitation étant fournie par une dynamo auxiliaire couplée à l'arbre du même moteur 1 ou par autoexcitation. Un tel système de dosage d'huile nécessite un dispositif de sécurité signalant une interruption ou une réduction de la fourniture d'huile au moteur 1 en cas de panne du: générateur (induit 2 ou inducteur 4) ou du moteur à aimant 15. Un tel dispositif de sécurité est de préférence constitué par un manostat 17 inséré en aval de la pompe 12 et dont le piston ou la-membrane est couplé i un contact électrique (non représenté) qui se referme lorsque la pression d'huile descend au-dessous d'un certain seuil déterminé à l'aide d'un ressort calibré, par exemple. la fermeture de ce contact entrain larupture de l'alimentation de la ou des bougies d'allumage en impulsions électriques et/ou la mise à la masse de leur électrode centrale. Il est également à remarquer que le moteur à-aimant permanent 15 peut être remplacé par d'autres moteurs à vitesse variable quasi-linéairement en fonction de leur tension d'alimentation. Pour le fonctionnement correct d'un tel système, ilestnéces saire que le débit d'huile et, par conséquent, sa pression en amont du gicleur 14 dépasse un seuil prédéterminé. il est donc indispensable, avec un ensemble comprenant une pompe à débit continu 12 et un gicleur 14, que la consommation d'essence soit supérieure à environ vingt fois la consommation minimale d'huile correspondant à ce seuil. La figure 2 représente un système suivant l'invention permettant d'éviter cette limitation et, par conséquent, destiné à être utilisé, plus particulièrement, avec des moteurs à faible consommation de carburant (et de faibles puissances). Sur la figure 2, le moteur à aimant 15 entraine, avec ou sans réducteur, une came excentrique 18 agissant sur le poussoir d'une petite pompe à piston 120, à simple ou à double effet1 inséré dans la tubulure d'amenée 11 de l'huile en aval du réservoir. Une telle pompe 120 assure unfaible débit intermittant à chaque tout de la came 18, le retour du piston étant assuré par des moyens élastiques tels qutun ressort. On peut utiliser, par exemple, une pompe du type "MICRO-G" de la société BIJUR PRODUCTS Incorporated qui peut être entraînée, par exemple, avec des vitesses comprises entre 50 et 2500 tours par minute de la came 18.Chacun des tours de la came 18 correspondant à un coup de la pompe, son débit pour 50 coups avec une course de 3,5 millimètres équivaut à 2cm3 environ. la tubulure de refoulement 13 de la pompe 120 débouche ici dans un réservoir intermédiaire dit "de mélange" 19, dans lequel elle pénètre à peu près à la mi-hauteur. C'est en effet dans ce réservoir de mélange 19, inséré dans la tubulure d t alimentation en essence 7 en amont de la pompe à essence 8, que s'effectue le mélange entre l'essence et l'huile injecté dans ce réservoir de façon intermittente au moyen du dispositif comprenant la pompe à piston 120, la came de commande 18 de la pompe et le moteur à vitesse variable 15 qui est commandé ici de façon analogue à celle de la figure 1, ctest-à-dire alimenté en parallèle sur l'inducteur d'excitation 4 de la génératrice 2. le système, objet de l'invention, est utilisable avec des groupes électrogènes utilisant un moteur à explosion nécessitant un carburant constitué par un mélange d'essence et d'huile à proportions constantes et comportant un générateur continu ou alternatif à tension régulée à l'aide du courant d'excitation. REVENDiCÂTiONS 1. Système mélangeur automatique d'essence et d'huile pour alimenter un moteur à explosion du type utilisant un tel mélange comme carburant et lubrifiant, dans un groupe électrogène du type comportant une génératrice électrique entraînée à vitesse constante par ledit moteur à explosion, ledit système étant caractérisé par le fait que, ladite génératrice (2) étant du type fournissant une tension régulée par l'intermédiaire de la tension appliquée aux bornes de son inducteur d'excitation (4) au moyen d'un circuit de régulation (3) alimenté par cette tension régulée, il comporte - une pompe doseuse d 1huile (12) entraînée par un moteur électrique à courant continu et à vitesse variable (15) et insérée entre un réservoir d'huile et l'une des tubulures d'admission (7, 9) du carburateur (6) alimentant ledit moteur à explosion (t) en un mélange de carburant et comburant et par le fait que l'induit dudit moteur électrique (15) est alimenté par les bornes dudit inducteur (4) d'excitation par l'intermédiaire d lune résistance variable (16) branchée en série avec ledit induit, en vue d'alimenter le moteur à explosion par une quantité d 2huile approximativement proportionnelle à celle de l'essence consommée. 2. Système mélangeur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moteur électrique (15) est un moteur à aimant comportant, en tant que source de champ magnétique, des aimants permanents. 3. Système mélangeur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite pompe doseuse (12) est du type à mouvement rotatif et à débit continu, telle qu'unie pompe à engrenages, dont l'arbre est directement couplé à celui du moteur électrique (15) et par le fait que la tubulure de refoulement (13) de la pompe (12) est terminée par un gicleur (14) débouchant dans la tubulure d' admis- sion d'air (9) du carburateur (6). 4. Système mélangeur suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un dispositif de sécurité constitué par un manostat (17) entrntnant la fermeture d'un contact lorsque la pression d'huile diminue en deçà d'un seuil prédéterminé, ledit contact interrompant le circuit d'allumage et/ou effectuant la mise d'électrode centrale de la ou des bougies d1allumage à la masse. 5. Système mélangeur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite pompe doseuse (120) est du type à mouvement alternatif rectiligne, telle qu'une pompe à piston, dont la tige est déplacée à l'aide d'une came de commande excentrique (18) et maintenue en contact avec la came (18) par des moyens élastiques et par le fait que la tubulure de refoulement (i 3) de la pompe (120) débouche dans un réservoir intermédiaire dit de mélange (19) inséré dans la tubulure d'alimentation en essence (7) du carburateur (6), en amont de la pompe à essence (8).