Brevet FR2396874A1 — publié le 19790202

La présente invention, due a la collaboration de Monsieur Bernard BERTRAND, concerne les dispositifs permettant de corriger la composition des gaz d'alimentation d'un moteur à combustion interne, par une introduction de gaz auxiliaire dans la tubulure d'admission, en aval du papillon des gaz. On connaît déja de tels dispositifs destinés å corriger l'insuffisance de la précision de fonctionnement des organes de dosage du mélange carburé, en vue notamment, de diminuer le pourcentage de polluants dans les gaz d'échappement. C'est ainsi que certains dispositifs de correction comportent entre la tubulure d'échappement et la tubulure d'admission un conduit muni d'un obturateur réglable permettant de recycler une partie des gaz d'échappement. D'autres dispositifs comportent des moyens d'introduction d'air, dont le débit est contrôlé par un obturateur réglable. L'obturateur réglable peut être commande simplement a partir de la dépression qui règne en aval du papillon des gaz ou bien, dans des solutions plus élaborées, faire partie d'une boucle de régulation et être commandé a partir d'un organe de contrôle de l'état de fonctionnement du moteur. Un tel organe de contrôle peut alors être, par exemple, une sonde d'analyse des gaz d'échappement ou un détecteur de l'irrégularité cyclique de fonctionnement du moteur. Ces solutions connues ne sont pas sans inconvénient. C'est ainsi que, lors des variations rapides de charge et/ou de régime, l'obturateur réglable ne réagit pas assez vite pour maintenir, pendant la phase transitoire, la proportionnalité entre le débit principal et le débit auxiliaire. Pour remédier cet inconvénient, on a déjà proposé de disposer entre l'obturateur réglable et la tubulure d'admission un second moyen d'étranglement asservi a la position du papillon des gaz, pour s' ouvrir et se fermer en même temps que lui. Un tel dispositif permet, théoriquement,de maintenir la proportionnalité entre le débit principal dans le conduit d'admission et le conduit auxiliaire,en particulier pendant les phases transitoires,en cas de variation brusque de charge et/ou de régime. Malheureusement, l'expérience montre que, dans certaines conditions de marche du moteur, l'un des deux organes d'obturation réglables devient totalement inopérant. I1 en est notamment ainsi lorsque le debit de gaz auxiliaire et la section de passage au droit du premier obturateur sont tels que l'écou liement se fait en régime sonique. Dans ce cas le débit est indépendant de la pression aval, donc de la position du deuxième obturateur qui devient sans action. L'invention a pour but de remédier à cet incon vénient. Elle concerne un dispositif correcteur de la composition des gaz d'alimentation d'un moteur à combustion interne, comprenant un conduit d'introduction d'un gaz auxiliaire dans la tubulure d'admission, en aval du papillon des gaz, conduit comportant deux moyens d'obturation réglables, asservis à des paramètres distincts représentatifs du fonctionnement du moteur, caractérisé en ce que les deux moyens d'obturation réglables sont constitués par un ensemble unique comprenant un piston et un cylindre munis d'orifices conjugués , le piston étant déplaçable en translation dans ledit cylindre pour assurer l'un des réglages et en rotation, pour assurer l'autre réglage. Un exemple de réalisation des moyens d'obturation selon l'invention fait l'objet de la description qui suit, en ré- férence aux dessins joints dans lesquels La Fig. 1 représente un ensemble de dispositif correcteur agencé suivant l'invention; - les Fig. 2 et 3 sont des coupes suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1, pour deux positions du dispositif correcteur; - la Fig. 4 est une vue identique a celle de la Fig. 1, l'un des réglages du dispositif correcteur étant assuré a partir d'un paramètre différent. Sur la Fig. 1, le dispositif d'alimentation principal d'un moteur a combustion interne, non représenté, comprend un filtre à air 1, un carburateur 2, un papillon des gaz 3 et une tubulure d'admission 4. Un dispositif complémentaire d'introduction d'air auxiliaire comprend un conduit 5 partant du filtre a air 1, un ensemble de réglage 6 et un conduit 7 aboutissant à un point 8 de la tubulure 4, situé en aval du papillon des gaz 3. L'ensemble de réglage 6 comprend principalement un corps 9 délimitant un cylindre 10 dans lequel se déplace un piston creux 11. Le piston creux 11 comporte, dans sa paroi mince, deux orifices rectangulaires 12, 13 diamétralement opposés. Ces orifices colncident plus ou moins, suivant la position du piston, avec deux orifices rectangulaires 14, 15 diamétralement opposés et débouchant dans le cylindre 10. Ainsi qu'on peut le voir a la Fig. 2, l'orifice 14 relie l'intérieur du cylindre une chambre 16 sur laquelle est branché le conduit 7, tandis que l'orifice 15 relie l';nte- rieur du cylindre à une chambre 17, fermée par un couvercle 18, et, reliée a la chambre 16 par un canal 19. L'intérieur du piston creux 11 est largement ouvert sur une chambre 20 ménagée dans une pièce rendue solidaire du corps 9 et dans laquelle aboutit le conduit 5. Le fond du piston 11 est traversé librement par une tige 21. Le piston est libre de tourner autour de la tige 21, mais il est maintenu axialement entre un jonc d'arrêt 22 et un ressort 23 qui s'appuie sur une coupelle 24. Un ressort de traction 25 est disposé entre une extrémité de la tige 21 et la paroi de la chambre 20, tandis que l'autre extrémité de la tige 21 est fixée sur une membrane 26 qui délimite avec un couvercle 27, une chambre a dépression 28. Cette chambre 28 est reliée a la tubulure d'admission 4 par un conduit 29 comportant un gicleur 30 et traversantune capacité tampon 31 munie d'un clapet anti-retour 32.La partie du conduit 29 située entre la charre 28 et le gicleur 30 est en outre reliée au conduit S par un con- duit 33 sur lequel est interposée une électrovanne :34 et un gicleur 35. Cette électrovanne peut fonctionner b fréquence fixe et temps d'ouverture variable pour constituer 1 'équivalent d'une fuite réglable entre les conduits 33 et 29, la fréquence étant suffisamment élevée pour qu'il n'y ait pas de variation notable, a cette fréquence,de la valeur de la dépression dans la chambre 28. Elle peut être commandée, de façon connue, par l'intermédiaire d'une boucle de régulation, a partir d'un organe contrôlant l'état de fonctionnement du moteur, tel qu'une sonde d'analyse de la composition des gaz d'échappement, ou un détecteur de l'irrégularité cyclique de fonctionnement du moteur. On obtient ainsi, dans la chambre 28, une dépression intermédiaire entre la dépression régnant dans la capacité 31 et la pression atmosphérique, la valeur de cette dépression déterminant la position axiale du piston 11. Ce dernier comporte, par ailleurs, dans sa paroi cylindrique, une fente 36 dans laquelle s'engage un galet 37 monté sur une manivelle 38 tourillonnant dans le corps 9 de l'ensemble de réglage. La manivelle 38 est solidaire d'un levier 39 relié par un cable 40, sous gaine, a un levier 41 associé au papillon des gaz 3. Dans le dispositif qui vient d'être décrit, la section de passage du circuit auxiliaire d'introduction d'air est déterminée par la plus ou moins grande coincidence entre les ouvertures 12 et 14, d'une part 13 et 15, d'autre part. Cette section de passage dépend, d'une part de la dépression régnant dans la chambre 28 et d'autre part, de la position du papillon des gaz. Pour une valeur donnée de la dépression dans la chambre 28, déterminée par la boucle de régulation agissant sur l'électrovanne 34, la section de passage varie en fonction de la position du papillon des gaz 3 : lorsque celui-ci est presque fermé, donc pour un faible débit principal dans la tubulure 4, les ouvertures 12, 14 et 13, 15 ne laissent libre qu'une faible section de passage; lorsque le papillon 3 est grand ouvert, donc pour un débit principal important, le piston 11 tourne pour accroître la section de passage. On réalise alors une bonne proportionnalité entre le débit principal et le débit auxiliaire. On remarquera d'autre part que l'ensemble de réglage 6 présente les avantages suivants - la dépression parvenant par le conduit 7 agit de façon parfaitement symétrique sur le piston Il qui coulisse ainsi sans frottement notable, ce qui donne une bonne précision. - Les orifices 12 et 13 étant ménagés dans la paroi mince du piston 11, il ne peut pas y avoir d'encrassement susceptible de réduire la section de passage. L'exemple représenté sur la Fig. 4 ne diffère du précédent que par les moyen de commande du mouvement de rotation du piston 11. Dans cet exemple, le levier 39 est actionné par une tige 50 liée a une membrane 51 d'une capsule a dépression 52. Cette dernière est reliée par un conduit 53 a une prise de dépression 54 située au col du venturi 55 du carburateur 2. Sur le conduit 53 est placé un dispositif amplificateur de dépression 56, connu en soi. le fonctionnement de ce dispositif est le même que le précédent puisque la dépression mesurée au col du venturi 55 est proportionnelle au débit principal dans la tubulure 4. REVENDICATIONS 1 - Dispositif correcteur de la composition des gaz d'alimentation d'un moteur a combustion interne, comprenant un conduit d'introduction d'un gaz auxiliaire dans la tubulure d'admission, en aval du papillon des gaz, conduit comportant deux moyens d'obturation réglables asservis à des paramètres distincts représentatifs du fonctionnement du moteur, caractérisé en ce que les deux moyens d'obturation réglables sont constitués par un ensemble unique comprenant un piston (11) et un cylindre (10) munis d' orifices (12, 13, 14, 15) conjugués, le piston (11) étant déplaçable en translation dans ledit cylindre (10) pour assurer l'un des réglages et en rotation, pour assurer l'autre réglage. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, carac térisé en ce que lesdits orifices (12, 13) ménagés dans le piston (11) sont des orifices rectangulaires diamètralement opposés et lesdits orifices (14, 15) ménagés dans la paroi cylindrique (10) sont également rectangulaires et diametralent opposés et déboudient l'un (14? dans une chambre (16) reliée a ladite tubulure d'admission (4) en aval du papillon des gaz (3) et l'autre (15), dans une chambre (17) communiquant avec la chambre (16) par un canal (19). 3 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit piston (11) est déplaçable en translation dans ledit cylindre (10) au moyen d'une membrane (26) formant une paroi mobile d'une chambre à dépression (28) reliée a la tubulure d'admission (4), ladite membrane (26) étant reliée audit piston (11) par une tige (21), dont l'extrémité opposée à la membrane (26) est sollicitée par un organe de rappel (25). 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit piston (11) est monté libre de tourner autour de ladite tige (21) mais il est maintenu axialement par rapport à celle-ci, entre un élément d'arrêt (22) et un ressort (23) qui s'appuie par son extrémité opposée audit piston (11) contre une coupelle (24) solidaire de ladite membrane (26). 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu' à l'opposé de ladite membrane (26) le piston (11) s'ouvre sur une chambre (20) placée dans ledit conduit (5, 7) d'introduction de gaz auxiliaire, en amont desdits orifices (12 à 15). 6 - Dispositif suivant la revendication 5, carac térisé en ce que ledit organe de rappel (25) de ladite tige (21) de liaison du piston (11) à la membrane (26) est constitué par un ressort de traction disposé dans ladite chambre (20). 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que ladite chambre à dXpres- sion (28) est reliée a la tubulure d'admission (4) par l'intermédiaire d'un étranglement (30), d'une capacité tampon (31) et d'un clapet anti-retour (32). 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 a 7, caractérisé en ce que ladite chambre à dépression (28) est en outre connecteeau conduit (5) d'introduction de gaz supplémentaire par l'intermédiaire d'une électrovanne (34) et d'un gicleur (35). 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 8, caractérisé en ce que ledit piston (11) est monté déplaçable en rotation dans ledit cylindre (10) au moyen d'un galet (37) engagé dans une fente longitudinale (36) ménagée dans ledit piston et monté sur une manivelle (38) tourillonnant dans le corps de l'ensemble de réglage (6) et solidaire d'un levier (39) et en ce qu'il comprend des moyens (40, 41, 50 a 56) de commande dudit levier en fonction du débit principal dans 'la tubulure (4). 10 - Dispositif suivant la revendication 9, carac térisé en ce que lesdits moyens (40, 41) de commande dudit levier (39) comprennent un câble sous gaine (40) relié a une extrémité audit levier (39) et fixé a son autre extrémité å un levier (41) associé au papillon des gaz (3) dudit carburateur. 11 - Dispositif suivant la revendication 9, carac terse en ce que lesdits moyens (50 å 56) de commande dudit levier (39) comprennent une tige (50) liée a une membrane (51) d'une capsule a dépression (52) reliée par un conduit (53) a une prise de dépression (54) située au col du venturi (55) dudit carburateur (2). 12 - Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que sur le conduit (53) de liaison de la capsule a dépression (52) avec la prise de dépression (54) est placé un dispositif amplificateur de dépression (56).