Brevet FR2329861A1 — publié le 19770527

L'invention est relative aux dispositifs de carburation pour moteurs à combustion interne, du genre de ceux qui comportent dans leur conduit d'admission, en amont d'un organe d'étranglement principal actionné par le conducteur, un organe d'étranglement auxiliaire qui s'ouvre automatiquement et progressivement à mesure qu'augmente le débit d'air traversant ledit conduit et qui commande un organe doseur régulant le débit de combustible aspiré vers le conduit d'admission. On connait des dispositifs de carburation de ce genre dans lesquels le combustible est amené au conduit d'admission par un canal débouchant en un endroit de ce conduit où règne sensiblement la même dépression que dans la chambre limitée dans le conduit d'admission par les deux organes d'étranglement. L'organe d'étranglement auxiliaire de ces dispositifs connus peut prendre diverses formes, telles que volet tournant excentré, volet tournant équilibré et commandé par une capsule de pression, et boisseau transversal. En général, le combustible est aspiré dans le conduit d'admission par un orifice de décharge qui s'ouvre entre les deux organes d'étranglement. Un dispositif perfectionné, décrit dans le brevet français 1 329 682 de la société demanderesse, comporte des moyens permettant d'introduire le combustible à autres endroits du conduit d'admission et, en particulier, en aval de l'organe d'étranglement principal. Un tel dispositif présente de nombreux avantages mais il a l'inconvénient de nécessiter une ouverture de relativement forte section débitant en permanence de l'air dans le conduit d'admission en aval de l'organe d'étranglement principal. Du fait de sa section importante, cette ouverture a un effet défavorable sur le ralenti. De plus, pour que l'orifice de décharge du combustible ait une section de passage suffisante pour fournir le débit nécessaire au fonctionnement du moteur à pleine charge, il faut qu'il soit surabondant pour le débit au ralenti. I1 s'ensuit une irrégularité d'écoulement au ralenti. Pour les raisons ci-dessus, le fonctionnement à très faible charge et aux faibles régimes ntest pas entièrement-satisfaisant, La présente invention vise à fournir un dispositif de carburation répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il remédie aux inconvénients précédents. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de carburation du genre ci-dessus défini, dans lequel un régulateur de pression de combustible est placé entre l'orga- ne doseur de combustible et l'orifice de décharge qui débouche dans le conduit d'admission en aval de l'organe d'étranglement principal, régulateur qui maintient la pression du combustible à une valeur sensiblement égale à celle de la pression régnant dans le conduit d'admission entre lesdits organes d'étranglement. I1 peut évidemment être prévu un seul organe doseur et un seul régulateur de pression pour l'ensemble des cylindres d'un moteur ; mais il est également possible de prévoir un organe doseur et/ou un régulateur de pression pour chacun des groupes de cylindres du moteur, ou pour chaque cylindre, cette dernière disposition pouvant généralement être considérée comme la plus satisfaisante car elle permet de disposer d'un orifice de décharge par cylindre et de mieux répartir le combustible dans les cylindres. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif de carburation qui en constitue un mode de réalisation particulier, et de variantes, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 montre très schématiquement les éléments principaux du dispositif de carburation, destiné à un moteur à quatre cylindres, en élévation avec partiesarrachée - la figure 2, correspondant à une fraction du schéma de la figure 1, montre une variante de réalisation, - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2, - la figure 4, similaire à la figure 1, montre une autre variante. Sur la figure 1, où seuls les éléments du dispositif nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés, on voit le conduit d'admission 1 qui se divise en deux branches la et lb qui alimentent les quatre cylindres du moteur par des conduits figurés par de simples cercles. Le conduit 1 contient, disposés d'amont en aval dans le sens de l'écoulement de l'air, un organe d'étranglement auxiliaire 2, constitué par un volet équilibré monté sur un axe rotatif 3, et un organe d'étranglement principal 10. L'axe 3 est relié par un levier 4 et une tringle 5 à un diaphragme 6 qui constitue la paroi mobile d'un compartiment 7 relié au conduit d'admission 1 par un passage 8 qui débouche entre les organes d'étranglement auxiliaire et principal 2 et 10. Un ressort 9 placé entre le fond du compartiment 7 et le diaphragme 6 exerce une force tendant à refermer l'organe d'étranglement auxiliaire 2. L'organe d'étranglement principal est-constitué par un papillon 10 monté sur un axe 11 et relié à une tringlerie 12, ellemême actionnée par le conducteur ou tout autre organe le rempla çant (régulateur de vitesse, servocommande, etc.). Dans un tel dispositif, l'angle d'ouverture de l'organe d'étranglement auxiliaire 2 est représentatif du débit d'air circulant dans le conduit d'admission 1, une dépression sensiblement constante ou augmentant légèrement avec le débit tendant à s'établir dans la portion du conduit d'admission 1 située entre les organes d'étranglement auxiliaire 2 et principal 10. L'organe d'étranglement auxiliaire 2 peut évidemment prendre d'autres formes que celle représentée sur la Fig. 1 : il peut s'agir d'un volet excentré, associé ou non à une capsule pneumatique, que le courant d'air parcourant le conduit 1 tend à ouvrir contre l'action d'un ressort qui tendà le femer.Il peut égalemmt être constitué par un boisseau déplaçable transversalement au conduit 1. De tels dispositifs étant bien connus, il n'est pas nécessaire de les décrire ici. L'organe d'étranglement auxiliaire 2 commande un organe doseur qui règle le débit de combustible admis dans le moteur. Cet organe comprend, dans le mode de réalisation illustré en figure 1, un jeu de quatre aiguilles 15 de profil convenable, fixées à un support 16 déplaçable dans le sens longitudinal des aiquilles par une tige 17. Cette tige 17 est elle-même reliée par une tige 14 et un levier 13 à l'axe 3 de l'organe d'étranglement auxiliaire 2, de sorte que tout mouvement d'ouverture de l'organe d'étranglement auxiliaire 2 entraîne les aiguilles 15 dans un sens qui tend à augmenter la section annulaire de passage qui subsiste entre les aiguilles 15 et la paroi d'orifices correspondants 18 prévus dans une plaque fixe. Chacun des orifices fixes 18 fait communiquer une cuve 20,dans laquelle le combustible est maintenu à un niveau constant N par un système à flotteur et pointeau d'arrivée d'essence 21, avec un canal 19. Dans le mode de réalisation illustré, il est prévu un canal 19 d'alimentation par cylindre du moteur, cette disposition n'étant pas limitative. Chaque canal 19 aboutit à un régulateur de pression R qui comprend un boitier formé de deux coquilles entre lesquelles est pincée la périphérie d'un diaphragme mobile 31. Ce diaphragme sépare, dans le boitier du régulateur, deux capacités 22 et 32. La capacité 22 communique avec le canal 19 et elle est munie d'un orifice de décharge 23 débouchant dans la branche du conduit d'admission alimentant l'un des cylindres. L'orifice de décharge 23 constitue le siège d'une soupape 24 solidaire du diaphragme 31. La capacité 32 communique par un canal 25 avec la partie du conduit d'admission 1 située entre les organes d'étranglement auxiliaire 2 et principal 10.Un ressort 26 est avantageusement placé derrière le diaphragme 31 pour fermer la soupape 24 lors de l'arrêt du moteur et, dans le mode de réalisation illustré, pour contrebalancer le poids de l'équipage mobile. Dans la variante de réalisation illustrée en fiqures 2 et 3 (où,pour plus de simplicité, les organes correspondant à ceux de la figure 1 portent le même numéro de référence), l'organe doseur ne comporte plus d'aiguilles déplaçables axialement dans des orifices, mais un boisseau tournant 27 dont l'intérieur communique avec la cuve à niveau constant 20. Dans la paroi latérale de ce boisseau sont pratiquées des fentes circonférentielles 28 de développement angulaire déterminé. Chaque fente 28 fait communiquer l'intérieur du boisseau avec une capacité 33 ménagée dans une pièce 29 appliquée sur la paroi du boisseau par un ressort 30. Chaque capacité 33, qui communique avec l'intérieur du boisseau- par une portion de la fente 28 de longueur variable suivant la position angulaire du boisseau27, est reliée à une branche d'alimentation d'un cylindre du moteur par un canal 19. L'organe d'étranglement auxiliaire 2 commande la position angulaire du boisseau 27 par l'intermédiaire d'une tringlerie comportant un levier 13 fixé à l'axe de l'organe 2, une tige 14 et un levier 34 fixé à l'axe du boisseau. Cet organe doseur est du genre décrit et revendiqué dans la demande de brevet français n 74 42350 du 20 décembre 1974 de la société demanderesse. Quel que soit le mode de réalisation adopté, on a le fonctionnement suivant. Lorsqu'on ouvre l'orqane d'étranglement principal 10, le débit d'air admis au moteur augmente et l'organe d'étranglement auxiliaire 2 s'ouvre et prend une position sui est caractéristique du débit d'air. L'ouverture de cet organe d'étranglement auxiliaire lève les aiguilles 15 (figure 1) ou fait tourner le boisseau 27 (fiqures 2 et 3). La section de passage offerte au combustible aspiré depuis la cuve 20 par la dépression qui règne dans les branches d'alimentation des cylindres correspond à l'intervalle annulaire laissé libre dans les orifices 18 par les aiguilles 15 ou à la portion des fentes 28 qui débouche dans la pièce 29. La dépression qui règne dans les branches la et lb du conduit d'admission, due aux pertes de charge créées par les organes d'étranglement 2 et 10, s'exerce sur les orifices de décharge 23 et tend à faire jaillir le combustible. Si la soupape 24 est soulevée de son siège, cette dépression tend à se transmettre dans la masse du combustible occupant la capacité 22 (figure 1), à réduire la pression qui s'exerce sur le diaphragme 31,à refermer la soupape 24 et à interrompre la décharge de combustible. L'autre face du diaphragme 31 étant soumise à la pression communiquée sar le canal 25, la pression dans le canal 19 et dans la capacité 22 prend la valeur de la pression dans le canal 25, c'est-à-dire dans la portion du conduit d'admission 1 située entre les organes d'étranglement 2 et 10.La soupape 24 règle la section de passage de l'orifice de décharge de façon à maintenir dans le combustible aui se trouve en aval de l'orifice 18 une pression gale à celle qui règne dans ladite portion du conduit d'admission 1. Ceci suppose que le ressort 26 n'intervient pas, c'est-àdire équilibre exactement le poids des parties mobiles du régulateur. En fait, il y a intérêt à le rendre légèrement plus énergique pour fermer la soupape 24 lors de l'arrêt du moteur. On pourrait craindre en effet que de légères inclinaisons du moteur n'ouvrent une de ces soupapes par la pression. qui stexer- cerait alors sur le diaphragme 31. Le combustible se répandrait alors dans le conduit d'admission. Il faut non seulement que les sections soient proportionnelles, mais aussi que les deux fluides traversent les sections de calibrage sous la même différence de pression Or, la cuve à niveau constant (qui représente l'amont du système de calibrage d'essence) est à la même pression que l'entrée d'air du système de carburation, ctest-à-dire que l'amont de l'organe d'étrangle > ment auxiliaire 2. A l'aval du volet 2 règne la pression qui est prélevée par le canal 25 : c'est à la valeur de cette pression que l'on règle la pression du combustible dans les canaux 19. On respecte donc les conditions d'une richesse constante, quelles que soient les conditions de marche, tout en gardant des sections d'orifice de décharge toujours compatibles avec une bonne pulvérisation et en évitant des entrées d'air susceptibles de nuire à la bonne qualité du ralenti. Le doseur peut encore avoir la constitution illustrée en figure 4, où les composants déjà montrés én figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence. Ce doseur est du type déjà décrit dans le brevet français n" 6 903 791 de la société demanderesse, et ses certificats d'addition. Le doseur comporte une came 43 actionnée par l'axe 3 de l'organe d'étranglement 2 et qui coopère avec un galet 44 monté sur un levier 35. Ce levier en tournant fait varier la résistance d'un potentiomètre 36.Le potentiomètre 36 agit, par l'intermédiaire d'un drcuit élactroniquA37 comprenant par exemple un oscillateur qui envoie des signaux de fréquence déterminée mais de durée L variable, à des électro-aimants 38 qui agissent chacun sur une aiguille 39 constituant une soupape fermant le passage d'un orifice calibré 40 qui met en communication la cuve à niveau constant 20 avec la capacité 22 du régulateur de pression R associé à un cylindre. Chaque signal,envoyant une impulsion donnée à l'électro-aimant 38, provoque une ouverture de la soupape 39 permettant au combustible de s'écouler par l'orifice 40. Le temps total d'ouverture de cet orifice par unité de temps dépendra donc du nombre de siqnaux par unité de temps et de leur longueur L. En définitive, le débit de liquide par unité de temps dépend de la position du potentiomètre qui fait varier la longueur L suivant une loi déterminée par la came 43. Ce dispositif a l'avantage de supprimer la liaison mécanique, nécessaire entre l'axe 3 de l'organe 2 et le système de dosage de combustible dans le cas des figures 1 et 2-3. Ceci permet entre autres de placer les électro-aimants 38 et leur soupape 39 tout près des régulateurs de pression et ceci sans inconvénient. il a également l'avantage que les soupapes 39 obturent les orifices 40 chaque fois que l'on arrête le fonctionnement du moteur, ce qui évite les fuites éventuelles. Enfin, il est facile d'introduire une correction dans le circuit électronique 37 puisque tout facteur de correction peut agir soit sur la fréauence, soit sur la longueur des créneaux, affectant ainsi le débit de combustible. On peut donc ainsi faire entrer en compte une correction tenant compte par exemple des conditions atmosphériques (telles que température ou pression barométrique) des conditions de fonctionnement de marche du moteur, de la composition des gaz d'échappement, etc. Il suffit pour cela de disposer d'une sonde ou d'un capteur 41 de type connu, tels qu'il en existe de nombreux exemplaires. REVENDICATIONS 1. Dispositif de carburation pour moteur à combustion interne, qui comporte dans son conduit d'admission, en amont d'un organe d'étranglement principal actionné par le conducteur, un organe d'étranglement auxiliaire qui s'ouvre automatiquement et progressivement à mesure qu'augmente le débit d'air traversant ledit conduit et qui commande un organe doseur régulant le débit de combustible aspiré vers le conduit d'admission, en aval de l'organe d'étranglement principal, par un orifice de décharge, caractérisé par un régulateur de pression de combustible placé entre l'organe doseur de combustible et l'orifice de décharge dans le conduit d'admission, régulateur qui maintient la pression du combustible à une valeur sensiblement égale à celle de la pression régnant dans le conduit d'admission entre lesdits organes d'étranglement. 2. Dispositif de carburation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur de pression comporte une soupape dont l'ouverture est commandée par un diaphragme dont une face limite une capacité communiquant avec l'aval de l'organe doseur de combustible et dont l'autre face est soumise à la pression qui règne entre lesdits organes d'étranglement. 3. Dispositif de carburation suivant la revendication 1 ou 2, caractérise en ce quWil comporte un organe de dosage et un réqulateur de pression pour chacun des cylindres du moteur ou chacun de plusieurs qroupes de cylindres du moteur. 4. Dispositif suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'organe doseur est à commande par électroaimant et placé à proximité immédiate du régulateur de pression correspondant.