Brevet FR2333967A1 — publié le 19770701

La présente invention concerne les carburateurs pour moteurs à combustion interne et, plus particulièrement, les dispositifs de départ et de marche à froid à commande automatique pour de tels carburateurs. On connait déjà des dispositifs de départ à commande automatique comportant un élément sensible à la température formé par une bilame enroulée en spirale, soumise à 1'action de la te.pérature d'éléments à chauffage électrique et attelée au volet de départ du carburateur. Pour qu'un tel système donne satisfaction, il faut que sa loi d'ouverture en fonction du temps corresponde à : une ouverture rapide et partielle du volet dès les premiers instants qui suivent le départ du moteur, de façon à diminuer rapidement la richesse, qui est nécessairement très élevée pour le départ à froid ; puis une ouverture beaucoup moins rapide au cours d'une deuxième phase, qui permet de conserver la richesse du mélange nécessaire pour un fonctionnement satisfaisant du moteur tant que celui-ci n'a pas atteint sa température normale ; et enfin une ouverture complémentaire rapide, jusqu 'à I 'oùverture maximum, pour supprimer l'enrichissement une fois atteinte la température normale. Ce résultat pourrait être atteint en utilisant plusieurs résistances de chauffage de l'élément sensible à la température commandées par des mécanismes de commutation automatique, coa- teux et susceptibles d'usure. L'invention vise à fournir un dispositif de départ et de marche à froid à commande automatique répondant mieux que les dispositifs antérieurs aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il écarte ces inconvénients,au moins dans une large mesure. Dans ce but, l'invention propose un dispositif à commande automatique comprenant un élément sensible à la température,par exemple une bilame en spirale, attelé à un volet de départ, soumis à l'action de deux résistances, caractérisé en ce que les résistances sont constituées par des résistances à coefficient de température positif et ayant des températures de basculement différentes, montées électriquement en série en permanence, et en ce que le dispositif comprend un interrupteur de mise encourt-circuit de la résistance ayant la température de basculement la plus basse, interrupteur fermé automatiquement à une température prédéterminée du moteur. Les deux résistances à coefficient de température positif peuvent avoir des valeurs avant basculement du même ordre, bien que cette condition ne soit pas indispensable. Elles peuvent être portées par une même plaque radiative en matériau bon conducteur de la chaleur, placée face à la bilame. Quant à l'interrupteur, il peut être placé contre le carter du moteur de manière à être porté à la même température. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif qui en constitue un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère au dessin qui l'accompagne, dans lequel - la figure 1 montre, en élévation avec partie en coupe, une fraction d'un carburateur muni du dispositif de départ - la figure 2 est un schéma montrant les variations de l'angle d'ouverture a du volet d'air en fonction du temps T - la figure 3 montre les variations de la valeur R des résistances en fonction de la température t. Le carburateur (figure 1) peut avoir toute constitution appropriée telle qu'il comporte une tubulure d'aspiration 1. Dans cette tubulure d'aspiration débouchent, en amont d'un organe d'étranglement principal calé sur un axe 3 entrainé par la pédale d'accélérateur du moteur, les orifices normaux d'alimentation du carburateur (non représentés). Le dispositif de départ comporte un volet 2 porté par un axe rotatif d'entraînement 4. Ce volet est généralement monté de façon excentrée pour que le débit d'air qui parcourt le conduit d'admission dans le sens de la flèche f tende à l'ouvrir. Le système de commande automatique comporte un élément sensible à la température qui est, dans le mode de réalisation illustré, une bilame 5 enroulée en spirale. L'extrémité interne de cette bilame est ancrée à un axe fixe 6 et son extrémité externe entraine dans le sens convenable l'axe 4 par l'intermédiaire d'un doigt 7 en matériau élec- triquement isolant et d'une manivelle 8. La bilame 5 est placée dans un compartiment délimité par un boitier 9 et par une plaque radiative en métal 10.Dans le mode de réalisation illustré, la plaque radiative est isolée du boitier 9, qui est à la masse, par une rondelle isolante 11. On voit que la bilame est placée à proximité d'une des faces de la plaque 10 et reçoit de la chaleur rayonnée par cette dernière lorsqu'elle est portée à température élevée, ainsi d'ailleurs que la chaleur transmise par conduction à travers l'axe 6 solidaire de la plaque 10. La face de la plaque radiative 10 opposée à celle en regard de la bilame 5 porte des moyens de chauffage, constitués par deux résistances 13 et 14 à coefficient de température positif, protégées par un couvercle isolant 12. On sait que les résistances à coefficient de température positif ou PTC ont une résistance interne dont la variation en fonction de la température est du genre illustré par les courbes en traits pleins et en traits mixtes sur la figure 3. A partir d'une température dite de basculement, la résistance R augmente brutalement. On choisit la résistance 13 pour qu 'elle ait une température de basculement t1 nettement supérieure à la température de basculement t2 de la résistance 14, ces deux températures étant supérieures aux températures atmosphériques ambiantes que 1 'on rencontre dans les conditions d'emploi du moteur.On sait réaliser de telles résistances, notaient sous forme de pastilles en matériau céramique contenant du titanate de baryum. La face de la résistance 14 opposée à celle qui est fixée, par exemple par soudage à froid, sur la plaque radiative 10, est mise à la masse par un conducteur 15. La face de la résistance 13 opposée à celle qui est fixée à la plaque 10 est de son côté reliée par l'intermédiaire d'un fil isolé 16 et d'un interrupteur 17 (ouvert au repos et fermé dès la mise en marche du moteur), à une source d'alimentation en courant électrique 18 qui peut être la batterie d'accumulateurs du véhicule équipé du moteur. Enfin, la plaque 10, isolée du boîtier 9 mis à la masse, est reliée électriquement par un conducteur 19 à un interrupteur sensible à la température du moteur qui, lorsque cette température dépasse une valeur déterminée (environ 70"C par exemple) se ferme et relie la plaque 10 à la masse. Le contact peut notamment être porté par la paroi du carter du moteur de façon à être soumis à sa température. Le fonctionnement du dispositif ressort de la description qui précède et ne sera donc que sonairement évoqué. Lors de la mise en route du moteur froid, à une température inférieure à celle à laquelle se ferme le contact 20, le courant électrique circule successivement dans la résistance 13, la plaque 10 et la résistance 14. Si, pour simplifier, on suppose que les deux résistances ont sensiblement la même valeur r, la puis sance dissipée est environ Y (V étant la tension d'alimenta 2r tion). La température de la plaque 10 et celle de la bilame 5 augmentent rapidement. La bilame se déroule en entraînant le volet 2, dont l'angle d'ouverture augmente. Lorsque la plaque 10 atteint la température t2 de basculement de la résistance 14, la valeur de cette résistance augmen- te brusquement et la chaleur dissipée diminue également dans un rapport important. Naturellement, si la température de la plaque 10 tend alors à descendre au-dessous de la valeur t2 , un courant passe de nouveau : on réalise ainsi une régulation en température. Le moteur fonctionne ainsi avec le volet 2 partiellement ouvert et s'échauffe peu à peu. Lorsque la température de commande du contact 20 est atteinte, ce contact se ferme à l'instant T1 (figure 2) en court-circuitant ainsi la résistance 14. La résistance 13 se trouve reliée à la masse et dissipe une puissance de l'ordre de vr . Sa température et celle de la plaque radiative 10 augmentent de nouveau et la bilame 5 se déforme et augmente de nouveau l'ouverture du volet 2. La valeur de la résistance 13 augmente fortement lorsque la température t1 est atteinte (fig. 3) : à partir de ce moment il y a une autorégulation de la température de la plaque 10 et donc de la bilame 5 . Cette température régulée est choisie de telle sorte que l'ouverture complète du volet 2 soit assurée. Si, au contraire, le moteur équipé du carburateur est mis en route alors qu'il est chaud, le contact 20 est alors fermé, de sorte que la plaque 10 est immédiatement chauffée à pleine puissance Yr , jusqu'à la température t1 , c'est-à-dire jusqu'à r pleine ouverture du volet. On voit que le système est très simple, peu encombrant et permet de réaliser simplement une ouverture du volet en fonction de la température qui assure à la fois un bon démarrage, une bonne marche à froid tout en évitant un enrichissement excessif du mélange fourni au moteur. L'invention est évidemment susceptible de nombreuses variantes, en particulier en ce qui concerne la constitution de l'élément sensible à la température entrainant le volet et la constitution de ce dernier. Il va sans dire que la portée du présent brevet s'étend à de telles variantes ainsi qu'à toutes autres restant dans le cadre des équivalences. REVENDICATIONS 1. Dispositif de départ et de marche à froid à commande automatique pour carburateur de moteur à combustion interne, comprenant un élément sensible à la température, attelé à un volet de départ du carburateur et soumis à l'action de la température d'éléments résistants à chauffage électrique, caractérisé en ce que lesdits éléments résistants sont constitués par deux résistances à coefficient de température positif ayant des températures de basculement différentes, montées électriquement en série en permanence, et en ce que le dispositif comprend un interrupteur de mise en court-circuit de la résistance ayant la température de basculement la plus basse, interrupteur muni de moyens qui le ferment automatiquement à une température prédé- terminée. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux résistances ont des valeurs du même ordre avant basculement. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les résistances sont portées par une même plaque radiative en matériau bon conducteur de la chaleur, placée parallèlement à l'élément sensible à la température, constitué par une bilame enroulée en spirale. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'interrupteur de mise en courtcircuit est constitué par un contact thermosensible porté par le carter du moteur et soumis à la température de ce dernier.