Brevet FR2292871A1 — publié le 19760625

L'invention concerne les carburateurs de moteur à combustion interne et, plus particulièrement, les dispositifs de départ utiiisés dans de tels carburateurs. On connait des carburateurs munis de dispositifs de départ et qui comportent successivement, dans un conduit d'admission, d'aval en amont, un organe d'étranglement principal actionné par l'utilisateur et muni de moyens auxiliaires sensibles à la température du moteur pour régler, en fonction de ladite température, l'ouverture minimale dudit organe d'étranglement principal, un système de jaillissement principal de combustible et un volet excentré sollicité à la fermeture par un organe thermostatique quand la température du moteur est inférieure à une température limite, et à l'ouverture par le courant d'air qui le contourne et par un élément pneumatique soumis à la pression qui règne dans le conduit d'admission en aval de l'organe d'étranglement principal.On pourra par exemple se reporter au brevet français n" 1 302 536, demandé le 17 juillet 1961 par la Société demanderesse, qui décrit un carburateur du type ci-dessus défini dans lequel les moyens auxiliaires sont constitués par une came, dite de "ralenti accélérés, commandée par un organe qui s'chauffe en même temps que le moteur. Dans les dispositifs de départ de ce genre, la dépression importante qui règne dans le conduit d'admission au niveau du système de jaillissement principal lorsque le volet est fermé par l'organe thermostatique, permet d'obtenir un mélange air-combustible de richesse élevée pendant le fonctionnement sur démarreur. Il est nécessaire de diminuer rapidement cette richesse dès que le moteur est lancé pour éviter l'engorgement et le calage du moteur. Pour cela, on ouvre partiellement le volet par action de la dépression qui règne en aval de l'organe d'étranglement principal sur l'élément pneumatique actionnant le volet de départ. Les dispositifs de départ de ce genre donnent gn- ralement satisfaction. Toutefois, ils presentent un inconvé- nient en cas de démarrage du moteur à froid : la pression dans le conduit d'admission en aval de l'organe d'étranglement principal est élevée, et elle est suffisante pour agir sur l'élément pneumatique qui assure une ouverture minimum du volet de départ contre l'effort de fermeture de I'elment thermosta tique. Si maintenant, on ouvre légèrement l'organe d'étranglement principal, au-delà de la position minimale imposée par la température de démarrage, le débit d'air augmente, sans être cependant suffisant pour ouvrir davantage le volet de départ excentré, dont la position est toujours fixée par l'élément pneumatique.Il en résulte une augmentation importante de la dépression au niveau de l'orifice du système de jaillissement et donc une auqmentation de richesse du mélange air-combustible fourni au moteur. Pour la plupart des moteurs, cette augmentation de richesse est excessive et elle se traduit par une consommation accrue et surtout par une émission importante de gaz polluants (CO et hydrocarbures imbrûlés). Mais pour d'autres moteurs, elle est au contraire insuffisante et se traduit par un fonctionnement défectueux du moteur et par ltémission de gaz polluants. On connait des dispositifs, tels que celui décrit dans le brevet américain n 3 159 692, qui permettent de diminuer le couple de fermeture du volet de depart dès que l'ouverture de l'organe d'étranqlement principal dépasse une certaine limite. Mais ces dispositifs sont sensibles aux frottements mécaniques et ne permettent pas d'obtenir une position précise du volet de depart dans toutes les conditions de fonctionnement. L'invention vise à fournir un carburateur muni d'un dispositif de départ répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il remédie à l'inconvénient ci-dessus tout en ne mettant en oeuvre que des moyens simples. Dans ce but, l'invention propose notamment un carburateur du genre ci-dessus defini qui comporte un organe mobile dont les déplacements modifient la section de passage du combustible vers le système de jaillissement principal et aui est relié mécaniquement a un second élément pneumatique soumis, tant que le moteur n'a pas atteint une température limite déterminée, à la pression qui règne en un point du conduit d'admission qui passe d'amont en aval de l'organe d'étranglement principal lorsque ledit organe d'étranglement principal est ouvert au-delà d'une valeur limite. Le second élément pneumatique peut être relié au conduit d'admission par un conduit muni de moyens qui le ferment à la température limite déterminée. Quant à la valeur limite d'ouverture de l'organe d'étranglement principal, elle sera en général choisie pour se placer très légèrement au-delà de la valeur maximum que peut prendre l'ouverture minimale, correspondant à la température de départ la plus basse pour laquelle est prévu le moteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de carburateurs inversés qui en constituent des modes d'application donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1 est une vue, en élévation et en coupe partielle suivant un plan vertical, d'un carburateur suivant un premier mode de réalisation, muni d'un dispositif destiné à limiter l'enrichissement lors de l'ouverture de l'organe d'étranglement principal, les divers organes constitutifs étant représentés dans la position qu'ils occupent immédiatement après démarrage du moteur froid,;; - la figure 2, similaire à une fraction de la figure 1, représente les organes du carburateur dans la position qu'ils occupent après démarrage du moteur froid et alors que l'organe d'étranglement principal est ouvert au-delà de la valeur limite entrainant la diminution de la section de passage du combustible alimentant le système de jaillissement principal - la figure 3, similaire à la figure 1, représente les différents organes dans la position qu'ils occupent moteur chaud et alors que l'organe d'étranglement principal présente la même ouverture que sur la figure 2 - la figure 4 représente une variante d'exécution des moyens, sensibles .a la température du moteur, de commande de la liaison entre le second élément pneumatique et le conduit d'admission ; ; - la figure 5 montre une fraction d'un carburateur inversé de même constitution générale que celui représenté sur la figure 1 mais qui est muni d'un dispositif d'enrichissement accru en cas d'ouverture da l'organe d'étranglement principal, les différents organes étant représentés dans la position qu'ils occupent immédiatement après démarrage du moteur froid - la figure 6, similaire à la figure 5, représente les mêmes organes dans la position qu'ils occupent après démarrage du moteur froid et alors que l'organe d'étranglement principal est ouvert au-delà de la valeur limite entrainant l'augmentation de la section de passage du combustible alimentant le système de jaillissement principal. Dans les deux modes de réalisation illustrés, l'un en figures 1 à 3, l'autre en figures 5 et 6 (où les organes identiques sont désignés par le même numéro de référence pour plus de simplicité), le carburateur comprend, dans le conduit d'admission 1, d'aval en amont - un organe d'étranglement principal 2, constitué par un papillon, actionné par l'utilisateur et monté sur un axe 3, organe associé à des moyens qui règlent son ouverture minimale en fonction de la température du moteur ; ces moyens ne sont pas représentés sur les figures étant donné qu'ils n'intéressent pas directement l'invention - un venturi 4 dans lequel débouche un système de jaillissement principal de combustible émulsionné 5, alimenté par une cuve 6 à niveau constant N conhssnt un flotteur 7 qui commande l'arrivée du combustible dans la cuve - enfin, dans l'entrée d'air 8 du conduit d'admission 1, un volet de départ 9. Le système de jaillissement de combustible 5 comprend un puits Il alimenté en combustible à partir de la cuve à niveau constant par l'intermédiaire d'un gicleur 12. Un tube 13 plonge dans le puits 11 pour y prélever du combustible et mélange ce combustible avec de l'air provenant de l'entrée d'air 8 du conduit d'admission 1 par l'intermédiaire d'un orifice calibré 14. Enfin un canal 15 prélève du mélange air-combustible dans le tube 13 et le conduit jusqu'à l'orifice de giclage 15a situé à l'intérieur d'un venturi secondaire 16. Le volet de dpart 9 est solidaire d'un levier 10 muni d'un doigt 10a coopérant avec l'extrOmit libre 20a d'un organe thermostatique, tel qu'une spirale bimétallique 20, montrée partiellement sur les figures 1 et 3. Cette spirale est re- glée pour que l'extrémité libre 20a se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque la spirale se réchauffe.La spirale bimétallique 20 est contenue dans un bottier (non représenté) fi xé sur le corps du carburateur et son extrémité interne est fixez sur un bossage du bottier; la spirale 20 peut Entre porte à une temp'rature représentative de celle du moteur par des moyens de chauffage classiques pouvant entre constitues par une circulation d'air qui est passé à proximité de la tubulure d'échappement du moteur, ou par une circulation d'eau de refroidissement du moteur, ou encore par des moyens lectriques. Le levier 10 solidaire du volet de départ 9 présente d'autre part une liaison unidirection nelle avec une tige 21.Dans ce but, le levier 10 présente un plat tOb d'appui de l'extrémité 22, recourbée à angle droit, de la tige 21, extrémité maintenue à distance constante de l'axe 23 du volet de départ 9 par un levier 24 monté fou sur l'axe 23. Lut autre extrémité de la tige 21 est attelée à la membrane 25 d'une capsule 26. Cette membrane 25 est enserrée entre deux coupelles 27 et 28 et divise la capsule 26 en deux compartiments 29 et 30. Le compartiment 29 est soumis à la pression régnant dans l'entrée d'air 8 du conduit d'admission et le compartiment 30 est relié à la partie du conduit d'admission 1 située en aval du papillon 2 par une liaison 31. Zn outre, la capsule 26 possède un ressort 32 s'opposant à l'effort da à la différence des pressions exercées sur la mem- brane 25 et une vis 33 servant de butée à la tige 21 et permettant de régler l'ouverture partielle du volet de départ 9 provoquée par la dépression régnant dans le conduit 1 en aval du papillon 2. Cela étant, conformément à l'invention, le gicleur 12 du système de jaillissement de combustible 5 est aliment en com- bustible depuis la cuve par 1' intermédiaire de moyens offrant une section de passage variable au combustible Les moyens illustrés aux figures 1 à 3 comprennent, montés en parallèle, un gicleur 40 dont la section de passage est inférieure à celle du gicleur 12 et un orifice calibré 41 fermé ou ouvert suivant qu'un clapet 42 ou 42a, portant un joint torique 43 ou 43a, est ou n'est pas en ap- pui sur un siège fixe 44 ou 44a.Ce clapet 42 ou 42a est attelé, par une tige 45, à la membrane 46 d'un élément pneumatique constitué par une capsule 47. Cette membrane 46 est enserrée entre deux coupelles 48 et 49 et divise la capsule 47 en deux compartiments 50 et 51. Le compartiment 50 est soumis à la pression régnant dans la cuve 6, c'est-à-dire à une pression voisine de la pression at mosphérique; le compartiment 51 est relié au conduit d'admission 1 par l'intermédiaire d'un canal 52 débouchant dans ledit conduit par un orifice 53 qui passe d'amont en aval du papillon 2 lorsqu' on ouvre le papillon 2 au-delà d'une valeur limite supérieure à l'ouverture minimale imposée par les conditions de température am- biante au moment du démarrage du moteur.En outre, la capsule 47 possède un ressort 54 qui s'oppose à l'effort d la différence des pressions exercées sur la membrane 46. Le canal 52 est muni d'un organe d'obturation constitué, dans les modes de réalisation des figures 1a3 et 5-6, par une vanne-pointeau 55 et son siège 56. La vanne-pointeau 55 est fixée à l'extrémité libre 57a d'un organe thermostatique tel qu'une spirale bimétallique 57,- spirale réglée pour que l'extrémité libre 57a se ddplace dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque la spirale se réchauffe et provoque la fermeture de l'organe d'obturation, lorsque la température atteint ou dépasse une valeur limite, 400C par exemple. La spirale 57 est portée à une température représentative de celle du moteur : pour cela elle peut entre soumise à l'action de moyens de chauffage classiques, tels qu'une circulation d'eau de refroidissement du moteur dans un conduit 58 , ou être placée en un endroit du moteur dont la température est représentative de l'état thermique du moteur. L'organe d'obturation contrôlant l'ouverture ou la ferme- ture du canal 52 en fonction de la température du moteur peut Entre également du type représenté sur la figure 4 : dans cette varian- te, l'organe d'obturation est constitué par une bilame 60 sensible à la température et dont la courbure change de sens à une tempEra- ture limite.Cette bilame 60, placée dans un logement 61,sdpare les parties 52a et 52b du canal 52 lorsqu'elle est soumise à une température supérieure à une température-limite (400C par exemple); la bilame présente alors la forme illustrée en traits pleins et s'appuie d'une part sur une rondelle 62 au fond du logement 619 d'autre part sur un joint d'étanchéit4 63. On a représenté en tirets sur la figure 4 la configuration prise par la bilame 60 lorsque la température est inférieure à la température-limite. Comme la spirale 57 la bilame 60 est soumise à une tea pérature représentative de celle du moteur, comme par exemple une circulation d'eau de refroidissement du moteur dans un conduit 58. En suite de quoi, on a le fonctionnement suivant Dans tous les cas, immédiatement après démarrage du mo teur froid, la dépression régnant dans le conduit 1 en aval du pa- pillon 2, dépression transmise dans le compartiment 30 de la capsule 26 par la liaison 31, ouvre partiellement le volet de départ. La membrane 25 entrain la tige 21 jusqu'à ce qu'elle vienne en butée contre la vis 33 et l'extrémité 22 de la tige 21 en contact avec le plat lOb du levier 10, fait tourner le levier 10 et, par conséquent, ouvre partiellement le volet 9. La richesse du mélange air-combustible fourni au moteur est alors déterminée par la section de passage du combustible de la cuve 6 vers le puits 11 alimentant le système de jaillissement principal 5. L'orifice 53 étant en amont du papillon 2 et la vanne pointeau 55 étant ouverte (puisque le moteur est froid), la dépression communiquée au compar- tirent 51 par le canal 52 est faible et insufisante pour vaincre 1' effort du ressort 54. Dans le cas du mode de réalisation illustré en figures là 3, le clapet 42 reste en conséquence ouvert (figure 1) la section de passage du gicleur 12 étant inférieure à la section de passage représentée par l'ensemble du gicleur-40 et de la partie de Orifice 41 laisse libre par la tige 45, c'est le gicleur 12 qui détermine la richesse du mélange air-combustible fourni au moteur. Si maintenant (figure 2) on ouvre légèrement le papillon 2 au delà de la valeur limite, elle-même supérieure à l'ouverture minimale imposée par la température de démarrage , l'orifice 53 passe en aval dudit papillon 2 et se trouve ainsi soumis à la dé- pression importante régnant dans cette partie du conduit d'admissien 1 r cette dépression, communiquée au compartiment 51 de la capsule 47 par le canal 52, ouvert puisque le moteur est encore froid, déplace la membrane 46 et par conséquent le clapet 42, fermant ainsi l'orifice 41s c'est alors la section de passage du gicleur 40 inférieure à la section de passage du gicleur 12, qui ditermi- ne la quantité de combustible délivrée par le système de jaillissement 5 : on diminue ainsi la, richesse du mélange air-combustible fourni au moteur froid, pour les faibles ouvertures de l'organe d'étranglement principal. Lorsque le moteur se réchauffe (figure 3), la spirale bimétallique 57 atteint la température-limite (400C par exemple) à partir de laquelle son extrémité libre (57a) applique la vanne- pointeau 55 sur son siège 56, assurant ainsi la fermeture du canal 52. Si l'on ouvre alors lOgErerent le papillon 2 de façon i faire passer l'orifice 53 en aval dudit papillon 2, la dépressjar importante qui se manifeste au niveau dudit orifice 53 ne sera pas communiquée au compartiment 51 de la capsule 47 par le canal 52. Le clapet 42 reste donc ouvert et on a alors le débit maximum de combustible autorisé par la section de passage du gicleur 12M Le fonctionnement du dispositif d'enrichissement du m6- lange air-combustible montré en figures 5-6 est analogue à celui du dispositif d'appauvrissement des figures 1à3: après démarrage du moteur froid, lorsque le papillon 2 est en position d'ouverture minimale, la dépression est trop faible pour actionner la capsule 47 et le clapet 42a ferme l'orifice 41 : c'est le gicleur 40, de section de passage plus faible que celle du gicleur 12, qui diter- mine la quantité de combustible débitée par le système de jaillissement 5 (figure 5). Si on entrouvre le papillon 2 et qu'on l'amène dans la mye position que sur la figure 2 la forte dépression communiquée à la chambre 51 par le canal 52 ouvre le clapet 42a : c1 est alors le gicleur 12, de section de passage plus faible que la section de passage déterminée par l'ensemble du gicleur 40 et de l'orifi- ce 41,. qui détermine la quantité de combustible débitée à travers le système de jaillissement 5 et l'on a par conséquent un enrichissement (figure 6). Une fois que le moteur s1 est réchauffé suffisamment pour fermer la vanne-pointeau 55 (ou la bilame 60 si on utilise la variante de la figure 4), la capsule 47 n'est pas actionnée, quelle que soit la position du papillon 2, et le clapet 42a reste fermé: c'est à nouveau le gicleur 40 qui détermine le débit de combustible à travers le système de jaillissement principal 5. L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. En particulier, le gicleur 40 peut Autre spprimé, l'organe mobile d'obturation étant alors prévu pour laisser subsister une section de passage réduite au lieu d'assurer une obturation complète. REVENDICATIONS 1. Carburateur de moteur à combustion interne muni d'un dispositif de départ et qui comporte successivement, dans un conduit d'admission, d'aval en amont, un organe d'étranglement principal actionné par l'utilisateur et muni de moyens auxiliaires s'échauffant en même temps que le moteur pour régler, en fonc-tion de la température du moteur, l'ouverture minimale de l'organe d'étranglement principal, un système de jaillissement principal de combustible et un volet excentré sollicité à la fermeture par un organe thermostatique quand la température du moteur est inférieure à une température do inée, et à l'ouverture par le courant d'air qui le contourne et par un premier élément pneumatique soumis à la pression qui règne dans le conduit d'admission en aval de l'organe d'étranglement principal, caractérisé en ce qu'il comprend un organe mobile dont les déplacements modifient la section de passage du combustible vers le système de jaillissement principal et qui est relié mécaniquement à un second élément pneumatique soumis, tant que le moteur n'a pas atteE uneMexp- rature limite déterminée, à la pression qui règne en un point du conduit d'admission qui passe d'amont en aval de l'organe d'étranglement principal lorsque ledit organe d'étranglement principal est ouvert au-delà d'une valeur limite déterminée. 2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second élément pneumatique est relié audit point du conduit d'admission par l'intermédiaire d'un conduit muni de moyens qui ferment ledit conduit à la température limite déterminée. 3. Carburateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite valeur limite déterminée est légèrement supérieure à la valeur maximum prise par l'ouverture minimale de l'organe d'étranglement principal et correspondant à la température de départ la plùs basse pour laquelle est prévu le moteur. 4. Carburateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second élément pneumatique est attelé à un clapet , constituant ledit organe mobile, par une tige pour déplacer ledit clapet entre une position d'appui sur un siège, pour laquelle il réduit la section de passage du combustible, et une position écartée du siège. 5. Carburateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit clapet est monté par rapport à son siège de façon. à en être écarté lorsque ledit élément pneumatique est au repos. 6. Carburateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit d'amenée du combustible vers le système de jaillissement principal comporte un premier gicleur et, entre celui-ci et une cuve d'alimentation, un second gicleur de section de passage inférieure à celle du premier gicleur et, en parallèle avec le second gicleur, un orifice obturable par l'organe mobile. 7. Carburateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la section de passage totale offerte par l'orifice et le second gicleur est supérieure à la section de passage du premier gicleur.