Brevet FR2367922A1 — publié le 19780512

L'invention est relative aux carburateurs pour moteurs h combustion interne qui comportent, d'aval en amont dans leur conduit d'admission, un organe d'étranalement principal actionné par le conducteur et un venturi à l'intérieur duquel est disposé un système de jaillissement principal d'un mélange primaire d'air et de combustible, carburateurs munis d'un dispositif de correction de la richesse du mélange primaire fourni au moteur. Un carburateur classique fournit au moteur qu'il alimente un mélange air-combustible dont la richesse est sensiblement constante pour des variations de débit importantes, a condition que la dépression qui regne dans le conduit d'admission soit continue, c'est-à-dire ne comporte pas de composantes alternatives appreciables lors du fonctionnement à pleine charge. Lorsqu'un tel carburateur est monté sur un moteur tournant h vitesse élevée,qui le soumet a' un rédime pulsatoire complexe, la richesse du mélange air-combustible fourni au moteur est plus grande aux vitesses basses et moyennes qu'aux vitesses levées.L'écart de richesse est, d'une façon générale, d'autant plus important que le moteur est prévu pour tourner à des vitesses plus élevées et que le conduit d'admission et les tubulures ont une sectIon plus grande par rapport à la cylindrée du moteur. Dans ces conditions, si la richesse du mélange air-combustible a été réglée nour qu'elle soit normale aux allures élevées du moteur, la richesse est trop élevée aux vitesses basses et moyennes ce qui se traduit par une consomma- tion trop importante de combustible. Si au contraire, la richesse a été réglée pour etre correcte à bas régime, le mélange est trop pauvre aux vitesses elevées, d'où une perte de puissance du moteur. Pour remédier à cette difficulté, on a propos des carburateurs munis d'un dispositif de correction. En particulier, on a proposé un dispositif de correction comportant un circuit alimenté en combustible par la cuve à niveau constant du carburateur et débouchant dans le conduit d'admission en amont du col d'un venturi, à une hauteur au-dessus du niveau constant prédéterminée pour que le débit de ce circuit supplémentaire ne s'amorce que lorsque la dépression provoquée par le débit d'air aui circule dans le conduit d'admission est suffisante pour faire monter le combustible de ladite hauteur prédéterminéee L'expérience a montré qu'il est difficile d'obtenir un seuil d'amorçage précis ; en conséquence, un tel dispositif n'a pas un fonctionnement absolument sûr. On cannait par ailleurs des carburateurs comportant un dispositif de départ à froid qui enrichit le mélange air-combustible fourni au moteur jusqu'à réchauffement de celuici, dispositif comprenant un volet placé dans le conduit d'admission du carburateur, en amont du système de jaillissement principal de mélange primaire, de façon à augmenter la dépression exercée sur ledit système de jaillissement et, par consequent, la quantité de mélange primaire admis dans le conduit d'admission. Un tel volet est mis en oeuvre uniquement pendant la phase de départ et d'échauffement, au cours de laquelle la richesse élevée nécessaire au bon fonctionnement du moteur provoque une émission de qaz d'échappement polluants. Le volet est ensuite proqressivement ouvert par un organe thermostatique sensible à la température du moteur et il est complètement ouvert et n'enrichit plus le mélange air-combustible lorsque le moteur a atteint sa température de fonctionnement normal. Un tel dispositif n'a donc aucune action correctrice sur le moteur chaud. La présente invention vise à fournir un carbura ter du genre ci-dessus défini, muni d'un dispositif de correction permettant de maintenir la richesse à une valeur satisfaisante quel que sot le régime du moteur à chaud. Dans ce but, l'invention propose notamment un carburateur comprenant un volet erichisseur disposé dans le conduit d'admission en amont du débouché du système de jaillissement principal, relié à l'équipage mobile d'un élément pneumatique dont la chambre de travail est soumise à une dépression réglée par des moyens sensibles a une caractéristique des gaz d'échappement du moteur, telle que la composition de ces gaz d'échappement. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les moyens de réglage de la dépression comportent une électrovanne a' deux positions, interposée sur un canal reliant la chambre de travail de l'élément pneumatique à un point du conduit dtadmission situé en aval de l'organe d'étranglement principal et un circuit de commande de l'électrovanne muni d'une sonde plongée dans les qaz d'échappement du moteur, le circuit envoyant à l'électrovanne des signaux périodiques à fréquence élevée dont le rapport cyclique est fonction du signal reçu de la sonde. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de carburateurs qui en constituent des modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'ac compaqnent, dans lesquels - la figure 1 montre schématiquement un carburateur inversé muni d'un volet qui est maintenu en position fermé lorsqu'aucune dépression ne règne dans la chambre de travail de l'élément pneumatique, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ayant été rep-résentés-; - la figure 2, similaire à la figure 1, montre une variante de réalisation dans laquelle le volet est maintenu ouvert en l'absence de dépression dans la chambre de travail de l'élément pneumatique ;; - la figure 3, similaire aux figures 1 et 2, montre une autre variante, dans laquelle, lors du fonctionnement, une électrovanne met la chambre de travail alternativement en communication avec l'entrée d'air du carburateur et avec la dépression réqnant en aval de l'organe d'étranglement principal. Dans tous les modes de réalisation illustrés, le carburateur comprend un conduit d'admission 1 ménagé dans un bottier en plusieurs pièces assemblées. Dans le conduit d'admission 1 sont disposés, d'aval en amont, un organe d'étranglement principal 2, constitué par un papillon calé sur un axe 3 et actionné par le conducteur, un venturi 5 dans lequel débouche un système de jaillissement principal de mélange primaire air-combustible 6 et une entrée d'air 4 protégée par un filtre non représenté. Dans le mode de réalisation illustré en figure 1, il est prévu un dispositif de correction de richesse qui comprend, en amont du débouché du système de jaillissement principal 6, un volet enrichisseur 10 calé sur un axe rotatif 11 solidaire d'un levier 12. Sur le levier 12 est articulée l'extrémité libre 13a d'une tige 13 dont l'autre extrémité est attelée à l'équipage mobile d'un élément pneumatique 14. Cet équipage mobile comprend uoemembrane 15 enserrée entre deux coupelles 16 et 17 et sépare, dans le bottier dè ltélément pneumatique, deux chambres 18 et 19. La chambre 18 est reliée en permanence à la pression atmosphérique par un orifice 20. La chambre de travail 19 est reliée, d'une part, au conduit d'admission en amont du volet enrichisseur 10 (c'est-a-dire à une pression pratiquement égale à la pression atmosphérique) par un canal 21 muni d'un orifice calibré 22 et, d'autre part, à la partie du conduit d'admission 1 située en aval de l'organe d'étranglement principal 2 par un canal 23 muni d'un orifice calibré 24 et dont l'ouverture ou la fermeture sont commandées par une électrovanne 26. Des moyens élastiques de rappel, constitués dans le mode de réalisation illustré par un ressort 19a placé dans la chambre de travail 19, agissent sur l'équi- page mobile dans un sens qui tend à ramener le volet 10 en position de fermeture.Des moyens de butée (non représentés), éventuellement ajustables, peuvent être prévus pour limiter le déplacement du volet 10 dans le sens de la fermeture sous l'action -du ressort 19a et/ou dans le sens de l'ouverture sous l'action de la dépression dans la chambre de travail 19. L'électrovanne 26 comporte un bobinaqe fixe et un pointeau mobile 25 qui ferme le canal 23. Le bobinage est relié à un circuit électrique de commande 27 qui reçoit un signal électrique d'entrée d'une sonde 28 en contact avec les gaz d'échappement du moteur circulant dans la tubulure d'échappement 29. Cette sonde peut notamment fournir un signal qui dépend de la composition des gaz d'échappement. Le circuit 27 peut notamment comporter un comparateur et un amplificateur et avoir une constitution générale similaire à celle du circuit de commande décrit dans la demande de brevet français n" 73 16218, déposée le 4 mai 1973 et publiée sous le n" 2 228 158.Un tel circuit 27 fournit à l'électrovanne 26 des signaux électriaues périodiques à fréquence appropriée (généralement comprise entre 10 Hz et 50 Hz),signaux rectangulaires dont le rapport cyclique varie en fonction des signaux reçus de la sonde 28 ainsi éventuellement que de signaux fournis par une ou plusieurs sondes supplémentaires tenant compte d'autres paramètres de fonctionnement du moteur, par exemple de sa vitesse de rotation. Le fonctionnement du dispositif est le suivant, lorsque le moteur a atteint sa température normale de fonc tionnement, et qu'en conséquence l'action du circuit auxiliaire de départ et de marche à froid a cessé de se faire sentir. Si l'on suppose tout d'abord que le mélange fourni au moteur est trop pauvre, ltexcès d'air se traduira par une composition des gaz d-'échappement anormale, qui sera détectée par la sonde 28. Celle-ci enverra un signal correspondant au circuit 27 qui réduira ou même annulera totalement la durée des impulsions d'excitation de l'électrovanne 26. Celle-ci ne s'ouvrira que pendant des intervalles de temps très brefs ou même restera fermée. L'air provenant du canal 21 fera alors régner la pression atmosphérique dans la chambre de travail 19. Les chambres 18 et 19 étant à la même pression, le ressort 19a refoulera la tige 13 et fermera le volet enrichis seur 10. Cette fermeture augmentera la dépression qui s'exerce sur le débouché du système de jaillissement principal 6 et donc produira un enrichissement maximum du mélange air-combustible fourni au moteur. Si la richesse est plus proche de l'optimum mals encore insuffisante, l'électrovanne 26 laissera passer un certain dépit d'air en provenance de la chambre 19 vers le conduit d'admission par le canal 23. I1 s'établira alors dans la chambre 19 une dépression qui comprimera le ressort 19a, entrainant ainsi une certaine ouverture du volet et donc un moindre enrichissement du mélange fourni au moteur L'équipage mobile de l'élément pneumatique et le volet 10 pourront avoir par exemple la position illustrez en figure 1 La dépression régnant dans la chambre 19 sera, pour un rapport cyclique donné des signaux d'excitation de l'êlectrovanne 26, fonction de la dépression régnant en aval de l'organe d'étranglement principal 2, des sections de passage offertes par les orifices calibrés 22 et 24. On choisira un orifice calibré 22 suffisamment petit pour que, lorsque l'élec- trovanne 26 est ouverte presque en permanence, une dépression importante s'établisse dans la chambre 19 et provoque une ouverture complète du volet 10 et la suppression de tout effet d'enrichissement lorsque la composition des gaz d'échappement est normale ou révèle une richesse excessive. Dans le mode de réalisation de la figure 2 (où les organes correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par le même numéro de référence) le volet enrichisseur 10 et l'élément pneumatique 14 sont associés de façon que le volet 10 soit dans sa position d'ouverture maximum lorsque l'électrovanne 26 ferme constamment le canal 23 et donc n'autorise pas l'établissement d'une dépression dans la chambre 19. Le fonctionnement du dispositif reste le même que celui qui vient d'être décrit, sinon que le circuit 27 doit évidemment être prévu pour augmenter le rapport cyclique des signaux électriques envoyés à l'électrovanne 26 lorsque la richesse devient excessive. Enfin, dans le mode de réalisation illustré en figure 3, où l'élément pneumatique 14 et le volet 10 sont montés comme sur la figure 2, l'électrovanne 26a est à trois voies. Lorsque l'électrovanne 26a est excitée, elle relie le canal 30, débouchant dans la chambre 19, au canal 23 muni de l'orifice calibré 24. Lorsqu'au contraire cette électrovanne est au repos, elle sépara le canal 30 du canal 23, m as le met n communication avec le canal 21 muni d'un orifice calibré 22 et débouchant dans l'entrée d'air du carburateur. Dans tous les cas, un conduit 40, éventuellement muni d'un calibreur (non représenté), peut être ajouté à la partie du canal 23 située entre le pointeau 25 et le conduit d'admission. On peut ainsi augmenter la plage de dépression transmise à 1 chambre 19 lors des très fortes charqes du moteur. En effet, dans ce cas) la dépression au col du venturi 5,où débouche le conduit 40, est plus importante que la dépression prélevée en aval de l'organe d'étranglement principal 2. REVENDI CÂ TI ONS 1 - Carburateur pour moteur à combustion interne qui comporte, d'aval en amont dans son conduit d'admission, un organe d'étranglement principal actionné par le conducteur et un venturi à I'inrté- rieur duquel est disposé un système de jaillissement principal d'un mélange primaire d'air et de combustible, carburateur muni d'un dispositif de correction de la richesse du mélange primaire fourni au moteur, caractérisé en ce que le dispositif de correction comprend un volet enrichisseur disposé dans le conduit dtadmission en amont du débouché du système de jaillissement principal, relié à l'équipage mobile d'un élément pneumatique dont la chambre de travail est soumise à une dépression réglée par des moyens sensibles à une caractéristique des gaz d'échappement du moteur, telle que la composition de ces gaz d'échappement. 2 - Carburateur suivant la revendication i, caractérisé en ce que les moyens de reglage de la dépression comportent une électro- vanne à deux positions, interposée sur un canal reliant la chambre de travail de l'élément pneumatique à un point du conduit d'admission situé en aval de l'organe d'étranglement principal et un circuit de commande de l'électrovanne muni d'une sonde plongée dans les gaz d'échappement du moteur, le circuit de commande envoyant à l'électrovanne des signaux périodiques à fréquence élevée dont le rapport cyclique est fonction du signal reçu de la sonde. 3 - Carburateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ltélectrovanne est à trois voies et permet de mettre en communication la chambre de travail de l'élément pneumatique soit avec un point du conduit d'admission, soit avec la pression atmosphérique, selon qu'elle est ou non excitée. 4 - Carburateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par des orifices calibrés interposés entre l'électrovanne et le point du conduit d'admission, et évent;uel- lement entre l'électrovanne et la pression atmosphérique. 5 - Carburateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre de travail est reliée en permanence à la pression atmosphérique par l'intermédiaire d'un orifice calibré. 6 - Carburateur suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisd en ce-que l'électrovanne est prévue pour relier la chambre de travail au col du venturi en même temps qu'au point situé en aval de l'organe d'étranglement principal.