Brevet FR2323886A1 — publié le 19770408

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour améliorer la consommation de carburant et réduire la pollution des véhicules . Les techniques pour économiser de l'essence, par une conduite appropriée, sont connues ; on lira par exemple l'article "Nine ays to qet better fuel millage" (D.L. Berry, S.A.E. 1974, West Coast Meeting, Auqust 12-15), qui peuvent se résumer ainsi - utiliser des vitesses modérées (vitesse de régime optimum d 50 65 Km/h) - conduire a un rythme doux et régulier (si le trafic le permet) - accéllérer lentement ; passer (ou laisser passer) les vitesses supérieures - anticiper les arrêts, minimiser le freinage - le "ralenti" prolonge pour l'échauffement du moteur est inutile - éviter le ralenti a l'arrêt, stopper le moteur - vérifier cue le frein a main est complètement éliminé - minimiser les charaes électriques et en particulier le conditionnement d'air - souper les vovaqes courts, programmer le trajet a l'avance (éviter le trafic dense) - avoir des réglages en état parfait (avance allumaae, ralenti, starter, bouqies, fil d'allumare, température du moteur, courroies, filtres, mélange, pression pneus, etc. - éviter fenêtres ouvertes et chartes extérieures (sur le toit par exemple - utiliser le moteur au maximum proche de sa puissance nominale, où son rendement est maximum, etc. Citons quelcues chiffres - L'aucmentation de la pression des pneus de 1 a 2,3 Ka/cm2, a 72 Km/h de vitesse, peut diminuer la consommation spéci figue de 9,5% ; des pneus radiaux permettent de canner encore - L'allumage électronique (avec avance optimisée, et travaillant en mélanae nauvre) sur un système a injection d'essence, permet une économie de l'ordre de 10 a 20% de l'essence - nes ouais a étincelle lonaue (par exemple, 1,5 mm, avec bobine appropriée et fil d'allumage à faible résistance) économisent quelques pour cent, en particulier quand les mélanqes ne sont pas optimaux - Le conditionnement d'air peut faire Perdre 3 a 4 Rm/h aux vitesses normales - mais en milieu tropical, dans un trafic intense, jusqu'a 25 % de toute l'essence peut passer dans cet accessoire - La consommation du ralenti, qui est de l'ordre de 2 1 par heure, sur une voiture européenne moyenne, peut atteindre 4 1 à l'heure sur un grand moteur V-8 En dehors de ces suggestions que le conducteur peut utiliser lui-même, directement, pour réduire la consommation de son véhicule, il est évident qu'un nombre d'appareils accessoires du type "aide à la conduite1, peuvent être imaginés Si nous laissons de côté ici "l'injection et l'allumaae électroniques", mentionnons quelques idées développées récemment dans ce sens - Economv and Antipollution Device- développé par une société analaise (Automotive Enaeneerins, Aout74n.11), injecte de l'air dans le manifold d'entrée, quand I'accélérateur est au repos, la voiture descendant en pente, en frein moteur . Le mélange très pauvre réalise, est-il dit, une économie et a une action antipollution Un appareil similaire a été réalisé aux U.S.A.(Automotive Engeneering, Oct. 74 p. 75), et insiste sur l'effet bénéfique de "purae" de tout le système moteur - Le dernier aspect "économiseurtl mentionné - la consommation du ralenti - a motivé une Société suisse (Electronics, Dec 73 p 16) pour développer son "Startomatic", qui arrête le moteur complètement aux arrêts en ville et autres temps de fonctionnement normal "au ralenti" - et le fait redémarrer automatiquement avec la simple action sur l'accélérateur .Outre l'économie d'essence (de l'ordre de 10 à 20 pour la conduite en ville), une réduction notable de la pollution semble obtenue, essentiellement due à l'arrêt complet d'émissions, normalement mauvaises (au ralenti) - Nous ne mentionnons pas ici un nombre de propositions annoncées réqulièrement par la presse (tels que par exemple les "spark-qaps" additionnels dans le circuit d'allumage, bougies spéciales, additifs au carburant, etc.), dont la valeur n'est pas prouvée La présente invention a été suggérée également par la consommation du ralenti, mais contrairement au "Startomatic", se propose d'agir (toujours pendant les périodes d'accéleration nulle) quand la voiture est en mouvement - c'est a dire en décélération sur le frein moteur De cette façon, on évite l'inconvénient principal de l'arrêt et des multiples redémarrages nécessaires du moteur : en effet à la fin d'un ralentissement sur moteur (essence de ralenti fermée), il suffit d'ouvrir l'arrivée d'essence du ralenti pour automatiquement remettre le moteur en marche En somme, les périodes d'économie, qui correspondent à l'arrêt de la voiture pour le Startomatic, sont maintenant representées par les périodes de marche en frein moteur La présente invention n'a pas son utilité en ville seulement, mais en ville et en campagne Autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple en reqard du dessin annexé qui représente un schéma de montaqe d'un dispositif selon l'invention Le dispositif comprend une électrovanne ou solénoïde 1 qui par exemple remplace la vis classique de réglage de l'essence du ralenti . Considérons par exemple qu'elle soit ouverte, et laisse passer dans la tubulure 2 l'alimentation normale du ralenti auand elle n'est pas excitée .Ce montagne est préférable: en cas de panne électrique de ce circuit, coupure accidentelle par exemple, le ralenti fonctionne normalement, il v a simplement suppression des avantages dus a l'invention . En variante on peut avoir une électrovanne laissant passer le carburant de ralenti quand elle est excitée . Les différents organes sont alors montés différemment, suivant un schéma en parallèle . Le circuit de l'électrovanne comprend la batterie 3, le contact d'allumaqe 4, un contact 6 sous la pédale d'accélérateur, fermé pour accélération nulle, un contact manuel 7 et un contact 8 commandé par un tachymètre 9 Quand tous les contacts 4, 6, 7 et 8 sont fermés, l'electro- vanne est excitée et coupe le passage de l'essence dans le ralenti Si un des contacts est ouvert, le ralenti fonctionne normalement Le tachymètre 9 surveille la vitesse du moteur et est organisé pour couper le contact 8 quand la vitesse de rotation du moteur descend en dessous d'un seuil No , réglable ou non par le conducteur et qui peut être par exemple de l'ordre de 600 t/mn .Ce tachymètre peut etre avantaqeusement un dispositif du genre de celui décrit dans la demande de brevet français no 74 17240 du 17 mai 1974 au nom de vbnsieur Ferdv Mayer rUne lampe témoin 10, hranchée en parallèle avec l'electro- vanne permet d'indiquer la fermeture du ralenti . L'interrupteur 7 Permet en l'ouvrant de supprimer la fonction de l'invention et de réaliser ainsi deux intensités de frein moteur (réglable éventuellement en agissant sur le seuil No) .L'intensité de freinaqe est évidemment la plus forte sans l'essence du ralenti elle peut etre augmentée encore en branchant en 11 d'autres charqes ayant tendance a ralentir le moteur (telles que par exemple le maximum de charges sur la dynamo ou l'alternateur un chauffaae ou climatiseur etc. . En période de fonctionnement en frein moteur, la vitesse de rotation du moteur est supérieure à No, le contact 8 est fermé, le conducteur a bien entendu fermé le contact d'allumage 4 et désire utiliser le dispositif selon l'invention : il a fermé le contact manuel 7 . Il n'accélère pas, le contact 6 est fermé L'électrovanne 1 est excitée, la tubulure 2 de ralenti est donc fermée, le moteur ne consomme rien Si le régime du moteur descend en dessous de No, le contact 8 s'ouvre, le ralenti est alors alimenté . Si l'on accélère, le contact 6 s'ouvre, le ralenti est aussi alimenté . Donc, quand le moteur a tendance a tourner en dessous de No, ou quand l'accéléra teur est actionné, c'est à dire pendant la marche normale du véhicule, le ralenti est normal .On peut éventuellement ajouter sous la pédale d'embravaqe un contact analoque à celui de l'accélérateur, pour couper l'alimentation de l'électrovanne dès que l'on débraye : ainsi, le moteur étant débrayé, sans accélération sa vitesse décroit, mais il ne s'arrêtepas, car le ralenti est assuré, avant meme dans ce cas, que sa vitesse soit descendue à No I1 est évident aussi, que dans le cas d'un moteur à injection, les mêmes principes sont applicables, en agissant par exemple sur la pompe à essence, directement sur son alimentation électrique, à la place de l'action sur l'électrovanne L'effet de freinage moteur étant maximum avec le ralenti éliminé, on peut maintenir cet effet en cas de freinaqe d'urqence, même en-dessus de la vitesse minimum de 600 tours / min. indiquée I1 suffit pour cela de mettre un contact de travail, branché sur la pédale de frein, en parallèle avec le contact de travail du tachymètre 9 A titre de variante, on peut par exemple remplacer le contact sous la pédale d'accélérateur par un contact à dépression sur la tubulure d'admission ; on peut remplacer le contact sur le frein par un contact agissant sur la pression du liquide dans le circuit de freinage, etc. Les contacts sur les pédales sont ajustés évidemment pour remplir correctement les fonctions décrites . En particulier, le contact sous le débrayage devra agir légèrement avant le débrayage, mettant à profit la course morte de la fonction de débrayage A titre d'indication, des mesures effectuées sur voiture moyenne, ont montré des économies d'essence de l'ordre de 2 litres par 100 Km en ville Pour la commodité, la réalisation de ltElectrovanne peut être effectuée pour remplacer la vis pointeau du réqlaae du ralenti,-ou encore elle peut être classique, pour être branchée en série avec le circuit du ralenti - et un qrand nombre de réalisations sont possibles Son fonctionnement'par tout ou rien peut être entre les limites de débit du ralenti normal (réglable facilement) et l'arrêt total du passage de l'essence Son fonctionnement par tout ou rien sera de préférence entre une limite de débit du ralenti très fort (équivalent par exemple à 1200 tours / min.) et zéro . Dans ce cas, l'ensemble de l'installation correspond à un système asservi régulateur en effet, considérons le véhicule à l'arrêt . A la mise en marche, tant que N min., un fort débit d'essence arrive dans le moteur et tend à augmenter son régime (en tendant vers 1200 tours/min.) .Mais des que le régime atteint 600 tours/min., l'électrovanne se ferme, le régime tombe, la vanne s'ouvre à nouveau, etc., et le régime dans tous les cas se stabilise à 600 tours/min., avec une position moyenne de la vanne variable - suivant les besoins du moteur pour rester au ralenti de 600 tours / min,, besoin qui peut être indiqué directement par l'intensité de la lampe 10 Ce principe d'asservissement est très intéressant, car il réalise en effet, par le 3eu de la régulation du ralenti minimum, le principe d'un asservissement du mélange = richesse optimum pouvant remplacer le starter classique (avec des débits appropriés et dispositions pour régler la richesse initiale, etc., effectués dans ce but, par le constructeur, cette fois-cij . (Mentionnons que le besoin d'id! d'une telle approche a été cité dans la référence citée ci-dessus (Electronics Dec 73) . Par des moyens classiques, le dispositif peut être complété par une action de commande manuelle ou automatique du débit d'air, c'est à dire de la richesse du mélange Par ailleurs, mentionnons que le fonctionnement par tout ou rien, qui devient une modulation de tvpe PWM ou PFM en asservi sement, peut parfaitement être remplacé par une valve ou un pointeau proportionnel I1 est évident que le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être associés à un ou plusieurs des dispositifs cités au début de ce brevet Non seulement le dispositif selon l'invention permet une économie non négligeable de carburant, mais il procure d'autres avantages importants - suppression de la pollution pendant les mêmes périodes, dues à l'arrêt complet d'émissions, normalement mauvaises au ralenti - amélioration du freinage par le moteur, avec possibilité de la fonction ralentisseur de descente et de frein de secours purge du moteur par air frais pendant ces mêmes périodes - régulation automatique du ralenti, qui peut éventuellement etre réglé plus bas - fonction de starter automatique nouvelle, basée sur une réqulation simple du mélange aspects d'économie de carburant et antipollution correspondant aux deux derniers ; - indications du bon fonctionnement de démarrage et de l'état du starter REVENDICATIONS 1.- Procédé pour améliorer la consommation de carburant et réduire la pollution des véhicules, caractérisé en ce que l'on coupe l'alimentation en carburant du ralenti quand la commande d'accélération est au zéro et la vitesse de rotation du moteur supérieure à celle du ralenti, c'est à dire pour le fonctionnement en frein moteur 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une électrovanne commandant l'ouverture et la fermeture de la canalisation d'alimentation de ralenti, un circuit de commande-de cette électrovanne, des moyens pour agir sur ce circuit en fonction de la vitesse de rotation du moteur, et en fonction de la position de l'accélérateur, l'électrovanne étant fermée pour l'accélérateur à zéro et la vitesse du moteur supérieure à un seuil déterminé 3.- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un interrupteur manuel pour mettre le dispositif hors d'état de fonctionner 4.- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'électrovanne est placée en série avec le gicleur de ralenti 5.- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'électrovanne remplace le gicleur de ralenti 6.- Dispositif selon une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que l'électrovanne est montée pour être fermée (couper l'alimentation du ralenti) quand elle est excitée, et que les différents moyens agissent sur des interrupteurs montés en série dans le circuit d'alimentation électrique de l'électrovanne 7.- Dispositif selon une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que l'électrovanne est montée pour être fermée quand elle n'est pas excitée, et que les différents moyens agissent sur des interrupteurs montés en parallèles dans le circuit d'alimentation électrique de l'électrovanne 8.- Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'électrovanne est réglée pour fournir un débit supérieur à celui qui est nécessaire pour le ralenti. 9.- Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'électrovanne est montée pour fonctionner en régulateur de ralenti asservi sur une vitesse de rotation déterminée . 10.- Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour régler le débit d'air en fonction du débit de carburant 11.- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un tachymètre sensible à la vitesse du moteur, et commandant un interrupteur lorsque cette vitesse franchit un seuil déterminé 12.- Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que le seuil est réglable