Brevet FR2405368A1 — publié le 19790504

L'invention a pour objet un carburateur. Les carburateurs qui équipent les moteurs de véhicules automobiles sont d'une constitution relativement compliquée. Ils alimentent les moteurs d'une manière non pleinement satisfaisante, eu égard notamment à la consommation en carburant et aussi à la caupo- sition des gaz d'échappement. Aussi bien dans le régime de fonctionnement au ralenti que dans le régime de fonctionnement normal, les carburateurs connus ne permettent pas d'assurer au mélange parvenant au moteur la compo- sition optimale. Cet inconvénient est particulièrement marqué au passage d'un régime de fonctionnement à un autre régime de fonctionnement. I1 en résulte une consommation de carburant élevée, une pollution de l'atmosphère et également une usure prématurée du moteur, notamment par l'essence dite de pleurage qui accède aux cylindres et altère la lubrification. Le carburateur selon l'invention est dépourvu de ces incon vénients. I1 est d'une constitution simple, assure au moteur un meilleur fonctionnement avec une consommation réduite de carburant et diminue considérablement la pollution atmosphérique due au fonctionnement du moteur. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe - la figure 2 est une vue schdmatique partielle à plus grande échelle - la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif entrant dans la composition du carburateur selon l'invention, pour une variante ; - la figure 4 est une vue en plan d'un organe faisant partie dudit dispositif. On se réfère d'abord à la figure 1. Dans un compartiment 11, limité par une paroi cylindrique 12 et un fond 13, débouche, à la partie inférieure de ladite paroi 12, par un orifice 14, un conduit 15 relié au refoulement de la pompe à carburant. Le fond 13 est traversé par un forage horizontal 16 dont l'extrémité externe est obturée par un bouchon 17 et dont l'autre extrémité 18 débouche dans un intervalle annulaire 19 ménagé entre une paroi cylindrique externe 21 et une paroi cylindrique interne 22 d'une cuve 23 à fond horizontal 24. Une grille ou tamis 25 affleurant la tranche circulaire supérieure 26 de la paroi cylindrique interne 22 couvre par sa partie externe 27 le compartiment annulaire 19 de la cuve 23 et par sa partie centrale 28 le compartiment interne 29 de ladite cuve. Une tubulure verticale 31, de large diamètre, traversant le fond 24 débouche dans le compartiment central 29 et son autre extrémité est reliée au ctté admission de la pompe à carburant. Le forage 16 est en relation avec l'intérieur du compartiment ll par une lumière 32 ; la section opératoire de celle-ci est contrôlée par un bouchon à passage 33 dont le corps tubulaire 34 met en relation l'intérieur du compartiment 11 avec le forage 16 par l'intermédiaire de lumières calibrées 35 traversant ledit corps. Le bouchon 33 présente une tette 36 pour faciliter son montage et son démontage. Le compartiment Il et les compartiments 19 et 29 sont surmontés par un bloc de couvercle 41 reposant sur la partie supérieure de la paroi cylindrique 12 limitant le compartiment ll avec interposition d'un joint d'étanchéité 42. La partie 43 du bloc de couvercle 41 surplombant le compar- timent 11 présente un forage 44 ménageant un siège 45 pour une soupape 46 dont la tige 47 est entourée par un ressort 48 prenant appui d'une part sur la soupape 46 et d'autre part sur la face inférieure 49 d'un bouchon 51 dont un forage borgne 52 assure le guidage de la tige 47. Le forage 44 débouche dans un canal 53 ménagé à l'intérieur d* couvercle 41 et qui comprend une branche horizontale 54 se raccordant au forage 44 et une branche verticale 55 débouchant sur la face inférieure 56 du couvercle 41 à l'aplomb du compartiment 29. Pendant le fonctionnement du moteur, cette disposition assure la conservation d'un niveau constant pour le carburant contenu dans le compartiment annulaire 19. Le carburant parvenant du compartiment 11 par l'orifice 15 parvient, à un débit contrôlé par le clapet 36, choisi en fonction des caractéristiques du moteur que doit équiper le carburateur, dans le compartiment annulaire 19 à partir duquel il déborde, en franchissant le barrage que constitue la paroi cylindrique 22, dans la chambre 29. En cas de surpression du carburant parvenant dans le compartiment Il, due au régime pulsatoire de la pompe, la soupape 46 est soulevée et le carburant en excès parvient par le conduit 53 dans le compartiment 29 d'évacuation par la tubulure 31 vers le côté admission de la pompe en meme temps que le carburant qui a franchi la tranche de débordement 26. La cuve 23 est ainsi une cuve à niveau constant sans flotteur, la constance du niveau étant obtenue malgré les régimes de refoulement de la pompe très différents les uns des autres en fonction de la vitesse du moteur. Le carburant, ainsi maintenu à niveau constant dans le compartiment 19, parvient, par l'intermédiaire d'un gicleur unique 61 monté dans un trou 62 du fond 24,dans un forage 63 pratiqué dans ledit fond et obturé à une extrémité par un bouchage 64 qui est traversé par la tubulure 31. Du forage 63 est issu un forage vertical 66 pratiqué dans le corps 67 du carburateur et qui est prévu pour le dispositif 68 d'alimentation du moteur au régime de ralenti. Ce dispositif peut être un gicleur de ralenti du type habituel ou bien un dispositif camne décrit dans la Demande de Brevet français NO 75 27676 du 5 Septembre 1975 et dans la Demande de brever français NO 75 30627 du 7 Octobre 1975. Le forage 63 se prolonge par un forage 71 prévu pour le passage du carburant destiné au fonctionnement du moteur en dehors du régime de ralenti et qui parvient à la base d'un compartiment 72. Celui-ci est limité par une surface tronconique 73 d'un embout tubulaire 74 qui reçoit la base 75 d'un manchon 76 dont une portée tronconique 77 ménage un épaulement 78 reposant sur la tranche supérieure 79 de l'embout 74. Le manchon 75 est disposé coaxialement à la tubulure d'admission d'air au moteur 81 et présente des débouchés radiaux 82 à hauteur de la section étroite 83 du venturi 84. A l'intérieur du manchon 76, et ayant le méme axe 85 que ledit manchon, est disposée une chemise 86 fermée par un fond 87 à la partie inférieure disposée dans le compartiment 72, le corps de la chemise étant percé de perforations 88 régulièrement étagées sur sa hauteur. Dans une variante, la chemise 86 est ouverte à son extrémité inférieure. Au-dessus de la perforation la plus haute des perforations 88, la chemise 86 contient un bouchon 89 traversé par de fines lumières longitudinales 91, ledit bouchon étant au-dessous du débouché des ajutages 82. Dans la chemise 86 est logée, au-dessus desdits ajutages, un second bouchon 92, traversé par- de fines lu mièvres longitudinales 93 qui mettent en communication le compartiment 94 compris entre les deux dits bouchons avec l'air provenant du filtre à air habituel après traversée du canal conique 94' d'un chapeau 95. La partie inférieure 101 du corps du carburateur, abouchée à la tubulure d'admission 102 au moteur, comprend, au voisinage du débouche 103 du corps 101 dans la tubulure 102, une bague 104 fixée par sa surface latérale externe 105 à la surface latérale interne 106 du corps 101. La bague 104 a une surface latérale interne présentant une partie cylindrique 107 depuis la face inférieure 108 de la bague et une partie tronconique 109 allant jusqu' la face supérieure 111 de ladite bague. La potée tronconique 109 sert de siège à une portée tronconique conjuguée 112 d'un dispositif de vanne 113 qui comporte, en dessous de la partie tronconique 112, un corps cylindrique plein 114 dont le diamètre est propre à permettre le mouvement à coulissement, parallèlement à l'axe 85, dudit corps dans l'orifice cylindrique limité par la surface 107. A la surface externe 115 dudit corps sont pratiquées des rainures, régulièrement réparties au point de vue angulaire autour de l'axe 85. Chaque rainure est de forme générale diédrique avec une première face 116 (figure 2) se raccordant à une seconde face 117 suivant une ligne 118 de sorte que les sections d'une rainure par des plans perpendiculaires à l'axe 85 sont triangulaires, l'aire desdites sections étant régulièrement décroissante depuis la face frontale d'extrémité 119 du corps de vanne jusqu'd l'extrémité opposée 121 dudit corps de raccordement avec la portée tronconique 112.Les lignes 122 et 123, limitant avec la ligne 118 les faces 116 et 117 du dièdre, se rapprochent progressivement l'une de l'autre depuis les lignes d'intersection 124 et 125 desdites faces 116 et 117 avec la face frontale 119 jusqu'à une extrémité commune 126 dans la section 121 d'extrémité opposée du corps 115. En outre, la ligne moyenne d'une rainure 115 n'est pas parallèle à l'axe 85 mais est au contraire une ligne incurvée dont l'extrémité 127, dans le plan de la face frontale 119, est décalée angulairement par rapport à la génératrice rectiligne de la surface cylindrique externe du corps 114 passant par l'extrémité opposée 126. La portée tronconique 112 de la vanne 113 se poursuit vers le haut par une cage cylindrique 141 dont la surface externe 142 est distante de la surface interne 143 du corps 101. Sur la surface externe 142 est pratiquée une denture cylindrique de cremail- 1ère 144 dont les dents ont des lignes moyennes perpendiculaires à l'axe 85. On prévoit avantageusement deux dentures 144 et 145, diamétralement opposées, ou bien lesdites dentures sont constituées par des stries circonférentielles de la surface externe 142. Avec les dentures de crémaillère 144 et 145 coopèrent des roues dentées 146 et 147 et celles-ci peuvent être entratnées par des roues dentées comme montré en 148, lesquelles sont reliées à la pédale d'accélération.La roue dentée 148 est logée dans un appendice 149 du corps 101 fermé par un couvercle 151 et partiellement dans un passage 152 prévu dans la paroi du corps 101. Le fond 153 de la cage 141 est avantageusement lesté comme schématisé par la protubérance sphéroidale 154. Le fonctionnement est le suivant La condition montrée sur la figure 1 est celle de fonctionnement du carburateur pour le régime de ralenti du moteur. Pour ce régime, le moteur est alimenté exclusivement à partir du mélange qui lui est fourni par un conduit 170 issu du dispositif 68 et dont le débouché 171 est à l'aval de l'anneau 104. Pour cette condition, la vanne 113 interrompt complètement lê communication entre la chambre 155 à l'amont de la vanne 113 et la tubulure d'admission 102 au moteur, et cela par coopération de la partie tronconique 112 avec le siège 109. Des que le conducteur appuie sur la pédale d'accélération, la transmission, comprenant les pignons ou roues dentées 148, 146 et 147, déplace vers le haut la vanne 113. Dès que la portée tronconique 112 de ladite vanne est éloignée du siège 109, une communication est établie entre la chambre 155 et la tubulure d'admission 102. L'effet de l'aspiration du moteur se fait sentir à l'amont de la vanne 113 et un mélange d'air et de carburant est aspiré par les ajutages 82 à travers les perforations 88' comprises entre les bouchons 89 et 92, le mélange étant propre à une combustion complète par l'intervention du dispositif de mélange qui comprend lesdits bouchons. Le mélange carburé passe à l'aval de l'anneau 104 par les intervalles triédriques que ménagent les échancrures diédriques 115 et la surface cylindrique 107 de la bague 104.Dès soulèvement de la vanne 113, ces intervalles de passage sont suffisants pour assurer une bonne alimentation du moteur sans avoir à faire appel à des trous de progression comme requis dans les carburateurs classiques dans lesquels le réglage de l'admission du mélange carburé est obtenu par un papillon. Au fur et à mesure du soulèvement de la vanne 113, donc de l'enfoncement de la pédale d'accélération, les intervalles de passage du mélange d'air et de carburant ménagés entre la bague 104 et le corps de vanne 114 augmentent. Le moteur développe de plus en plus de puissance. La disposition hélicoidale de chacun des intervalles triédriques donne aux filets gazeux un mouvement giratoire favorable à la bonne alimentation des cylindres. Pour la position d'enfoncement maximal de la pédale d'accélération, c'est la partie du corps 114 adjacente à la face frontale 119 qui est en regard de la surface cylindrique 107 et l'intervalle de passage est maximal, les extrémités 161 et 162 d'une échancrure diédrique pouvant etre confondues avec les extrémités correspondantes des échancrures diédriques adjacentes comme représenté sur la figure 2. Le rel chement de la pédale d'accélération a un effet inverse, c'est-à-dire que la vanne prend un mouvement de descente parallèlement à l'axe 85 restreignant les intervalles de passage du mélange carburé. Au mouvement de rétrogradation vers le bas de la vanne 113 contribue le poids de ladite vanne. Ce poids, en tous les cas, supprime les effets des jeux qui peuvent s'introduire dans la transmission entre la pédale d'accélération et la vanne. On se réfère maintenant aux figures 3 et 4 qui montrent un dispositif de mélange d'air et de carburant dont le rôle est analogue à celui du dispositif 68 de la forme de réalisation montrée sur la figure 1. Dans cette variante, une chemise 201 percée de perforations 202 régulièrement étagées suivant des génératrices et avantageusement placées en quinconce, est enfoncéeà force par sa partie supérieure 203 dans le corps 204 d'un bouchon tubulaire 205 dont un épaulement 206, fileté, sert à la fixation à la partie supérieure 207 d'un manchon 208 analogue au manchon 76 de la forme de réalisation précédemment décrite. Dans la cheminée axiale 209 du bouchon tubulaire 205 est logée la tige 211 d'un dispositif de soupape 212 dont la tette 213 présente une portée tronconique 214 propre à coopérer avec une portée tronconique conjuguée 215 formant la tranche inférieure du bouchon 205. L'extrémité supérieure de la tige 211 est constituée par une partie de plus faible diamètre 216, filetée, qui sert à la fixation d'un disque 217 présentant une ouverture centrale taraudée 218 pour cette fixation et percée près de son bord suivant des trous 219 régulièrement répartis au point de vue angulaire et au nombre de six dans l'exemple représenté. Le disque 217 est monté à coulissement le long de la surface latérale inter ne 221 d'un élargissement 222 formant l'extrémité du bouchon tubu laire 205 et qui est filetée sur sa surface externe 223 pour servir au montage, par une partie taraudée 224, d'un chapeau 225. La pa roi supérieure 226 de celui-ci présente un large orifice central 227.Un fin ressort à boudin 228 est interposé entre la face in terne 229 du disque et le fond 231 du compartiment 232 limité par l'élargissement 222 et dans lequel est logé ledit ressort. Le fonctionnement est le suivant Lorsque, par appui sur l'accélérateur, la vanne 113 est ouverte, l'air mis en circulation dans le carburateur à partir du filtre à air pénètre par le large orifice 227 et vient exercer son action sur le disque 217. Celui-ci se déplace vers le bas contre l'action du ressort 228 et, en outre, traverse ledit disque par les trous 219. I1 est mis en giration par sa rencontre avec les spires du ressort 228 dans le compartiment 232 et, après traversée de 1'in- tervalle annulaire compris entre la tige 211 et la cheminée 209, sollicite vers le bas la soupape 213 qui décolle de son siège 215. L'air parvient dans la chambre intérieure à la chemise 201 en étant animé d'un mouvement giratoire et il vient heurter le carburant dont le niveau libre a été schématisé en 233 à l'intérieur de ladite chemise. I1 provoque la pulvérisation du carburant et le mélange, sous forme nébulisée, sort de la chemise 201 par les trous 202 et parvient dans les ajutages 82 disposés au col du venturi. Avec ce dispositif, l'action de l'air mis en mouvement et qui provoque la pulvérisation du carburant est une fonction directement croissante de l'ouverture de la vanne 113. Lorsque la dépression dans le carburateur augmente, la pression dynamique de l'air s'exerçant sur le disque 217 augmente et la soupape 213 s'éloigne du siège 215. Ce dispositif permet donc une pulvérisation dont la qualité est proportionnelle au débit d'air de pulvérisation passant dans le tube émulseur. La pulvérisation est ainsi d'autant meilleure que l'accélé- ration est plus grande. REVENDICATIONS 1. Carburateur pour moteur à explosion à carburant liquide, notamment de véhicule automobile, comprenant, logé dans un corps raccordé à la tubulure d'admission du moteur, un moyen de réglage du débit du mélange aspiré par le moteur comme fourni à la section étroite d'un venturi à partir d'air atmosphérique et de carburant fourni par une cuve à niveau constant, caractérisé en ce que le moyen de réglage de débit commandé à partir de la pédale d'accélération comprend une multiplicité d'intervalles de passage de section variable en fonction de la position de ladite pédale et dirigés de manière à conférer aux filets gazeux un mouvement giratoire. 2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les intervalles de passage des gaz sont ménagés par des échancrures réparties à la surface d'un corps de vanne mobile le long de l'axe d'arrivée des gaz et coopérant avec un anneau périphérique fixe. 3. Carburateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de vanne présente des échancrures diédriques de section transversale décroissante depuis la face frontale du corps jusqu' une valeur nulle à l'extrémité opposée du corps. 4. Carburateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps de vanne se prolonge par une portée tronconique coopérant avec un siège conjugué de l'anneau lorsque la vanne est dans sa position où l'intervalle de passage des échancrures est nul. 5. Carburateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps de vanne à portée tronconique se prolonge par une jupe d'actionnement. 6. Carburateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la jupe présente une denture propre à coopérer avec des pignons reliés à la pédale d'accélération. 7. Carburateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'on applique le poids de la vanne pour supprimer 1 'effet des jeux dans la transmission de commande à partir de la pédale. 8. Carburateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve à niveau constant comprend une chambre alimentée surabondamment à partir de la pompe à carburant et débordant vers un retour au côté d'entrée de la pompe. 9. Carburateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre dans laquelle parvient le carburant refoulé par la pompe est une chambre annulaire entourant une chambre centrale au fond de laquelle débouche une tubulure de retour à la pompe. 10. Carburateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre à débordement est reliée à la pompe par l'intermé- diaire d'un compartiment dont un orifice de sortie s'ouvre lorsque la pression à l'intérieur du compartiment dépasse une valeur prédéterminée. 11. Carburateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'orifice de sortie est en relation avec un forage débouchant au-dessus de la chambre centrale. 12. Carburateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le compartiment est en relation avec la chambre à débordement par l'intermédiaire d'un organe calibré amovible. 13. Dispositif de mélange d'air et de carburant pour la fourniture d'un mélange carburé à la section étrojte d'un venturi de carburateur, notamment d'un carburateur selon l'une des revendications ci-dessus, comprenant un tube dans lequel parvient le carburant liquide à un niveau constant et perforé pour la sortie du mélange vers la section étroite, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour projeter l'air sur le carburant contenu dans le tube avec une intensité qui dépend de la circulation dans le carburateur de l'air aspiré par le moteur. 14. Dispositif de mélange selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'air pour réaliser le mélange par pulvérisation du carburant liquide du tube est issu d'un forage dont le débouché est contrôlé par une soupape soumise à l'action de l'air en circulation. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la soupape est portée par un disque ou piston dont une face est soumise à l'action de l'air en circulation. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le disque est d'autre part soumis à l'action d'un ressort. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le ressort est un ressort à boudin logé dans le compartiment traversé par l'air destiné au mélange, la rencontre des spires par l'air mettant ce dernier en giration. 18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'air traverse le disque par des trous ménagés vers la périphérie de celui-ci. 19. Carburateur, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une des revendications 13 à 18 ci-dessus.