Brevet FR2333971A1 — publié le 19770701

On sait que l'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne, s'effectue généralement, soit par l'intermédiaire d'une pompe d'infection, soit par l'intermédiaire d'un carburateur dans lequel on forme un mélange d'air et de carburant finement divisé, ledit mélange étant ensuite envoyé dans les chambres de combustion du moteur.- la présente invention a trait aux dispositifs d'alimentation du deuxième type ci-dessus mentionné, c'est-à-dire aux dispositifs qui comportent au moins un carburateur. On sait également que les canalisations d'alimentation des carburateurs de type classique sont, en général, traversées par des quantités de carburant liquide égales à celles que lton envoie dans les chambres de combustion du moteur associé.Cependant, dans la demande de brevet français numéro 73-30093, on a proposé un nouveau type de carburateur dans lequel la quantité de carburant liquide qui traverse la canalisation d'alimentation est très supérieure à la quantité de carburant qui est consommée pour l'alimentation du moteur, la différence de débit étant recyclée dans le réservoir de carburant. La présente- invention a trait plus speceifiquement aux dispositifs d'alimentation qui comportent au moins un carburateur du type décrit dans la demande de brevet français 73-30093. Les carburateurs du type décrit dans la demande de brevet français 73-3OO9, comportent une canalisation d'admission qui débouche dans le flux d'air comburant et une canalisation d'évacuation qui recueille partiellement le débit de la canalisation d'admission, la différence de débit étant entrainée par l'air comburant et constituant le mélange carburant/comburant que l'on introduit dans les chambres de combustion.Dans une disposition particulière décrite dans la demande de brevet précitée, l'extré- mité de la canalisation d'admission se trouve en vis-à-vis de l'extrémité de la canalisation d'évacuation, de façon à former ---------------------- une zone dans laquelle la veine fluide de carburant se trouve directement au contact de l'air comburant et peut donc être partiellement entrainée par ledit air. Un tel carburateur est alimenté par une pompe disposée en aval de la canalisation d'admission et sa canalisation d'évacuation est reliée au réservoir de carburant pour assurer le recyclage du débit excédentaire non envoyé dans les chambres de combustion. On peut penser à effectuer ce recyclage par gravité mais une telle solution impose normalement des contraintes difficiles à sup porter quant à la disposition relative du carburateur et du réser voir par par ailleurs, on risque d'avoir à supporter des inconvé- nients de fonctionnement lors d'une décélération ou d'une accélération brutale du véhicule.On envisage donc de disposer sur le circuit de recyclage, qui relie la canalisation d'évacuation du carburateur au réservoir de carburant, une pompe de circulation, qui peut être par exemple du même type que la pompe associée à la canalisation d'admission. I1 en résulte que ce type de carburateur que l'on désignera ci-après sous le vocable générique de "carburateur à veine fluide", doit, dans l'état de la technique, tre utilisé en association avec une pompe d'alimentation et une pompe d'évacuation, ce qui constitue un inconvénient en ce qui concerne le prix de revient du dispositif d'alimentation pris dans son ensemble. La présente invention a pour but de décrire un dispositif d'alimentation utilisant un carburateur à veine fluide du type de celui décrit dans la demande de brevet français 73-30093, ce dispositif évitant l'inconvénient précité et ne comportant qu'une pompe associée à la canalisation d'alimentation du carburateur, la suppression de la pompe d'évacuation étant effectuée sans que l'on ait à constater un désamorçage du circuit lors des accélérations brutales ou un refoulement de carburant dans le carburateur lors des décélérations brutales.L'invention permet donc de réaliser un dispositif d'alimentation particulièrement intéressant sur le plan du prix de revient, puisque l'intérêt économique du carburateur à veine fluide ne se trouve plus diminué par la nécessité d'associer deux pompes à ce type de carburateur, alors qu'un carburateur de type classique est utilisé avec une seule pompe d'alimentation. La présente invention a donc pour objet le produit industriel nouveau que constitue un dispositif d'alimentation en mélange carburant/comburant, utilisable pour l'alimentation d'un moteur à combustion interne, ce dispositif comportant au moins un carburateur à veine fluide dont la canalisation d'admission est alimentée par ~~~~~~~ une pompe reliée au réservoir de carburant et dont la canalisation d'évacuation est reliée à un circuit de recyclage, caractérisé par le fait que le circuit de recyclage comporte une chambre intermédiaire alimentée par la canalisation d'évacuation et munie d'un organe d'obturation de sa sortie, ladite chambre interméaiaire débouchant sur un conduit de retour relié à la canalisation d'alimentation en amont de la pompe et en aval du réservoir, ledit conduit de retour correspondant en fonctionnement à une perte de charge inférieure à celle qui existe sur la canalisation d'alimentation entre le réservoir et le point de fonction du conduit de retour avec ladite canalisation d'alimentation. Dans un mode préféré de réalisation, la liaison entre la canalisation d'évacuation du carburateur et la chambre inter médiaire est effectuée de façon à assurer un écoulement par gra- vité du carburant dans la chambre intermédiaire ; le volume de la chambre intermédiaire est suffisant pour assurer en totalité l'alimentation en carburant de la pompe, à son débit maximum, pendant un temps compris entre une et cinq secondes, et de préférence entre deux et trois secondes ; l'organe d'obturation de la chambre intermédiaire est un flotteur, qui peut venir obturer la liaison entre la chambre et le conduit de retour ; le flotteur, qui constitue l'organe d'obturation, est associé à un guide de déplacement ; le guide de déplacement est un cylindre perforé à génératrices verticales disposé à l'intérieur de la chambre intermédiaire, le flotteur, qui constitue l'organe d'obturation étant mis en place à l'intérieur de ce cylindre perforé et ayant une section légèrement inférieure à la section intérieure dudit cylindre perforé, la partie inférieure du flotteur étant de forme conique et coopérant avec une zone de liaison conique disposée à la base du cylindre perforé, ladite zone de liaison reliant la chambre intermédiaire et le conduit de retour ; le conduit de retour a une faible longueur par rapport à la longueur du tronçon de canalisation d'alimentation existant entre son point de jonction avec ladite canalisation d'alimentation et le réservoir ; la canalisation d'évacuation du carburateur débouche dans une chambre de récupération, qui constitue un déversoir par trop-plein dont la sortie est reliée à l'entrée de la chambre intermédiaire, le niveau de la partie basse de la canalisation d'évacuation dans la chambre de récupération étant supérieur à celui de la sortie de ladite chambre. On constate que le dispositif d'alimentation selon l'invention, permet d'éviter l'utilisation d'une pompe de recyclage disposée sur le circuit de recyclage. En effet, le carburant, qui est débité par la canalisation d'évacuation du carburateur, -est envoyé dans la chambre intermédiaire qui, préférentiellement, alimente la canalisation d'alimentation et la pompe que comporte cette canalisation. Bien entendu, le débit de carburant aspiré par la pompe et envoyé dans la canalisation d'admission du carburateur est supérieur au débit de recyclage, qui traverse la chambre intermédiaire, de sorte qu'en régime permanent, le réservoir fournit, par la canalisation d'alimentation qui existe entre ledit réservoir et le point de jonction du conduit de retour, un débit complémentaire égal à celui qui a été entrainé par le flux d'air comburant dans le carburateur.Cependant, en cas d'augmentation brutale du débit demandé par le moteur, la chambre intermédiaire fournit, pendant une période transitoire de quelques secondes, l'augmentation de débit, ce qui permet à la veine liquide qui provient du réservoir d'avoir le temps de s'accélérer dans la canalisation d'alimentation sans qu'il y ait rupture de ladite veine et risque de désamorçage de la pompe. On voit donc que la présence de la chambre intermédiaire permet d'améliorer le fonctionnement du dispositif d'alimentation lors d'une forte variation du débit de carburant.Dans un tel cas de fonctionnement, lorsque la chambre intermédiaire s'est vidée, le flotteur vient obturer sa sortie et, à compter de ce moment, la totalité du d6- bit de carburant qui traverse la pompe est fournie par la veine liquide de la canalisation d'alimentation provenant du réservoir de carburant, ladite-veine ayant eu le temps de s'accélérer suffisamment pendant la période transitoire. La canalisation d'évacuation du carburateur récupère alors le débit de carburant non entraîné par l'air comburant qui traverse le carburateur et ce débit revient dans la chambre intermédiaire, ce qui permet un retour progressir aux conditions de régime permanent avec une remontée du flotteur qui ne joue plus alors son rôle d'organe d'obturation. L'utilisation d'une chambre intermédiaire permet également d'éviter tout risque de désamorçage du circuit de recyclage en cas d'accélération brutale car si le carburant compris entre la canalisation d'évacuation et la chambre intermédiaire, est brutalement éjecté dans ladite chambre, la période suivante, pendant laquelle le débit de recyclage dans la chambre intermédiaire est pratiquement arrêté, ne donne lieu à aucune modification du débit traversant le conduit de retour puisque le volume de carburant contenu dans la chambre intermédiaire Joue le rôle de tampon et continue à s écouler normalement en direction de la pompe d'alimentation.Par ailleurs, le fait d'utiliser en combinaison une chambre intermédiaire et une chambre de récupération à déver eoir permet d'éviter également de la mebme façon, tout inconvénient lors des accélérations brutales en sens inverse qui, ainsi, ne peuvent plus entrainer de refoulement de carburant dans la canalisation d'évacuation du carburateur. La présente invention a également pour objet le produit industriel nouveau que constitue un véhicule automobile dont l'alimentation en carburant est assurée par au moins un carburateur à veine fluide, caractérisé par le fait que son dispositif d'alimentation en carburant est du type ci-dessus défini. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure unique représente schématiquement un dispositif d'alimentation selon l'invention. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 dans son ensemble, un carburateur à veine fluide utilisé dans le dispositif d'alimentation selon l'invention, ce carburateur étant du type de ceux qui sont décrits --------- dans la demande de brevet français 73-30093. Le carburateur 1 comporte une canalisation d'admission 2, qui est alimentée par une canalisation d'alimentation désignée par 3 dans son ensemble, une pompe 4 étant disposée entre les tronçons 3a et 3b de cette canalisation 3. En amont de la pompe 4, la canalisation d'alimentation est reliée à un réservoir de carburant 5 et sur cette partie de la canalisation d'alimentation 3 débouche > au point de jonction 6, un conduit de retour 7 alimenté par la sortie d'une chambre in termédiaire désignée par 8 dans son ensemble.Le conduit de retour 7 communique, au point de jonction 6, avec la canalisation d'alimentation 3 qui se trouve ainsi séparée en trois tron çons : le premier 3a disposé en aval de la pompe 4, le second 3b disposé entre la pompe 4 et le point de jonction 6 et le troisième 3c disposé entre le point de jonction 6 et le réservoir 5. La chambre intermédiaire 8 est alimentée, grâce à une canalisation 9, par une chambre de récupération 10 qui constitue un élément du carburateur 1 et qui reçoit le débit de la canalisation d'évacuation 11 du carburateur 1. Le carburateur 1 comporte un canal cylindrique 12 dans lequel se déplace le flux d'air comburant destiné à former le mélange de combustion, cet air entrant dans le canal 12 selon la flèche F1 et en sortant selon la flèche F2 ; à l'intérieur du canal 12, est disposé le papillon des gaz 13 qui est manoeuvré par la pédale d'accélérateur, qui commande le fonctionnement du carburateur. La canalisation d'admission 2 comporte un orifice 2a dans sa zone d'extrémité, ledit orifice étant constitué par la suppression d'une partie de la paroi latérale de la canalisation 2.L'extrémité de la canalisation 2 est engagée dans l'extrémité de la canalisation d'évacuation 11.- Un réglage non représenté permet éventuellement de modifier à volonté la longueur sur laquelle la veine fluide de carburant amenée par la canalisation d'admission 2 va se trouver en contact direct avec le flux d'air amené par le canal 12. La canalisation 11 débouche dans la chambre de récupération 10, dont l'axe est vertical. La chambre de récupération 10 comporte à sa partie supérieure un orifice 14 qui débouche dans le canal 12 du carburateur, et elle communique, également dans sa partie supérieure, avec la partie haute de la chambre intermédiaire 8 au moyen d'un tube souple 15. On réalise ainsi une mise à l'air libre de la chambre intermédiaire 8 et de la chambre de récupération 10.A la partie inférieure de la chambre 10 débouche la canalisation 9, l'écoulement se faisant ainsi selon un déversoir, de la chambre 10 dans la canalisation 9 ; la partie basse de la chambre 10 comporte, au voisinage du canal 12, une cuvette 16 dont le fond correspond par le conduit 16a et le gicleur 16b avec le canal 12, le gicleur 16b étant disposé à un niveau légèrement inférieur à celui de l'axe de pivotement 13a du papillon des gaz 13. La chambre intermédiaire 8 est une chambre cylindrique ayant un volume intérieur d'environ 30 cm 3 pour un dispositif d'alimentation susceptible de débiter 10 cm3/seconde de carburant pour une vitesse de moteur égale à la vitesse maximum et pour une accélération à pleine charge et pleine ouverture du papillon des gaz 13. A l'intérieur de la chambre 8, on a disposé un cylindre perforé 17 ayant le même axe vertical que la chambre 8, ledit cylindre étant ouvert à sa partie supérieure et communiquant avec la chambre 8 par une pluralité de trous 17a. A l'intérieur du cylindre 17, on a disposé un flotteur 18 de forme cylindrique, la base 18À du flotteur ayant une forme conique.Le diamètre du flotteur 18 est légèrement inférieur au diamètre intérieur du cylindre 17, de façon que le flotteur 18 soit guidé dans son déplacement vertical par les parois du cylindre 17 sans pourtant être aucunement gêné dans sa translation verticale. La base du cylindre 17 est reliée à la base de la chambre intermédiaire 8 au droit d'une zone de liaison 19 ayant une forme conique correspondant à la forme conique 18a de la base du flotteur. La zone de liaison 19 qui constitue la sortie de la chambre intermédiaire 8, débouche sur le conduit de retour 7 qui est constitué d'une tuyauterie de faible longueur et de diamètre au moins égal à celui de la canalisation d'alimentation 3c. En régime permanent, la pompe 4 alimente en carburant la canalisation d'admission 2 dont le débit est partiellement en trainé par le flux d'air qui traverse le canal 12 et partiellement recyclé par la canalisation d'évacuation 11. L'entraînement de carburant par le flux d'air s'effectue dans la zone de l'orifice 2a, où le carburant est en contact direct avec le flux d'air. Le débit recyclé tombe par les lumières lla dans la chambre de récupération 10 et est évacué par déversement dans la canalisation 9 pour former l'alimentation de la chambre intermédiaire 8.Cette chambre intermédiaire alimente le conduit de retour 7 et, par conséquent, par l'intermédiaire du tronçon 3b de la canalisation d'alimentation, la pompe 4 ; le débit complémentaire nécessaire, c'est-à-dire le débit correspondant à celui qui a été entrainé par le flux d'air dans le carburateur 1, provient du réservoir 5 par l'intermédiaire du tronçon 3ci de la canalisation d'alimentation. Lorsque le conducteur du véhicule demande une accélération brutale à son véhicule, l'augmentation du débit de carburant envoyé selon F2 entraine une diminution du débit de retour dans la canalisation 9 donc une diminution du niveau dans la chambre intermédiaire 8 pendant une période transitoire de deux à trois secondes : le débit provenant de la chambre 8 est progressivement annulé lorsque le flotteur 18 vient dans la zone conique de liaison 19. Il en résulte que l'accélération de la veine liquide qui traverse le tronçon 3c s 'effectue progressivement, ce qui évite tout désamorçage de la pompe 4.A la fin de la période transitoire, le flotteur 18 obture complétement la sortie de la chambre intermédiai re 8 comme il est indiqué sur le dessin dans la position représentée en pointillés, le niveau de carburant pour cette position du flotteur ayant été également représenté en pointillés. On remarque que si l'on ferme le papillon des gaz à grande vitesse, tout le débit circulant dans la canalisation 3b provient de la chambre 8. S'il se produit une accélération brutale du véhicule dans le sens de la flèche G1, le carburant a tendance à venir remplir la chambre intermédiaire 8 de sorte que, dans les instants suivantes, l'alimentation envoyée par la canalisation 9 est pratiquement annulée ; il n'en résulte cependant aucune variation en ce qui concerne l'alimentation de la pompe 4 car la chambre intermédiaire 8 constitue un tampon et assure la constance du débit du conduit de retour 7.Si, au contraire, il se produit une'accélé- ration brutale dans le sens de la flèche G2, on ne constate aucun refoulement important dans la canalisation d'évacuation 11 en raison du fait que l'on a interposé une chambre de récupération 10 à déversoir sur le circuit de recyclage et qu'en outre, la chambre intermédiaire, où est stockée la plus grande partie du carburant formant tampon, ne peut pratiquement pas refouler dans la canalisation 9. On voit donc que, dans tous les cas de fonctionnement, le dispositif qui vient d d'être décrit permet d'éviter, non seule- ment le désamorçage de la pompe d'alimentation, mais éncore le refoulement dans le carburateur. Ce fonctionnement particulièrement sflr est obtenu sans qu'il soit nécessaire d'utiliser une pompe sur le circuit de recyclage, ce qui améliore grandement l'intérêt économique des carburateurs à veine fluide I1 est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu a toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A TI 1 - Dispositif d'alimentation en mélange carburant/comburant, utilisable pour l'alimentation d'un moteur a combustion interne, ce dispositif comportant au moins un carburateur à veine fluide dont la canalisation d'admission est alimentée par une pompe reliée au réservoir de carburant et dont la canalisation d'évacuation est reliée à un circuit de recyclage, caractérisé par le fait que le circuit de recyclage comporte une chambre intermédiaire alimentée par la canalisation d'évacuation et munie d'un organe d'obturation de sa sortie, ladite chambre intermédiaire débouchant sur un conduit de retour relié à la canalisation d'alimentation en-amont de la pompe et en aval du réservoir,ledit conduit de retour correspondant en fonctionnement à une perte de charge inférieure à celle qui existe sur la canalisation d'alimentation entre le réservoir et le point de jonction du conduit de retour avec ladite canalisation d'alimentation. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la liaison entre la canalisation d'évacuation du carburateur et la chambre intermédiaire est effectuée de façon à assurer un écroulement par gravité du carburant dans la chambre. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le volume de la chambre intermédiaire est suffisant pour assurer en totalité l'alimentation en carburant de la pompe, à son débit maximum, pendant un temps compris entre 1 et 5 secondes et, de préférence, entre 2 et 3 secondes. 4 - Dispositif selon 1'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'organe d'obturation de la chambre intermédiaire est un flotteur, qui peut venir obturer la liaison entre la chambre et le conduit de retour. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le flotteur, qui constitue l'organe d'obturation, est associé à un guide de déplacement. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le guide de déplacement du flotteur est un cylindre perforé à génératrices verticales disposé à l'intérieur de la chambre intermédiaire, le flotteur, qui constitue l'organe d'obturation, étant mis en place à l'intérieur de ce cylindre perforé et ayant une section légèrement inférieure à la section intérieure dudit cylindre perforé, la partie inférieure du flotteur étant de forme conique et coopérant avec une zone de liaison conique disposée à la base du cylindre perforé, ladite zone de liaison reliant la chambre intermédiaire et le conduit de retour. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le conduit de retour a une faible longueur par rapport à la longueur du tronçon de canalisation d'alimentation existant entre son point de Jonction avec ladite canalisation d'alimentation et le réservoir. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la canalisation d'évacuation du carburateur débouche dans une chambre de récupération, qui constitue un déversoir par trop-plein dont la sortie est reliée à l'entrée de la chambre intermédiaire, le niveau, dans la chambre de récuopération, de la partie basse de la canalisation d'évacuation étant supérieur à celui de la sortie de ladite chambre. 9 - Véhicule automobile, dont l'alimentation en carburant est assurée par au moins un carburateur à veine fluide, caractérisé par le fait que son dispositif d'alimentation en carburant est un dispositif selon l'une des revendications 1 à 8.