Brevet FR2419403A1 — publié le 19791005

La présente invention concerne les dispositifs de carburation pour moteur à combustion interne, du genre de ceux qui comportent, d'une part, un circuit principal de combustible débouchant dans la partie étranglée d'un venturi placé dans le conduit d'admission et, d'autre part, pour le fonctionnement au ralenti ou à faible charge du moteur, un circuit secondaire d'air et de combustible comprenant au moins un canal d'air disposé en dérivation sur la partie du conduit d'admission du moteur contenant un organe d'étranglement commandé par le conducteur, canal qui amène au moteur la majeure partie au moins de l'air lors du fonctionnement au ralenti, la richesse du mélange fourni au moteur étant ajustée par un systeme de correction de richesse comportant une électrovanne de réglage de débit de combustible commandée par un circuit électronique de régulation sensible à un paramètre de fonctionnement du moteur influencé par la richesse du mélange admis au moteur. Le dispositif de-carburation est ainsi à régulation bouclée. Le paramètre de fonctionnement du moteur est généralement la composition des gaz d'échappement, détectée par un capteur placé sur le conduit d'échappement.-Ce capteur est généralement une sonde à oxygène, telle qu'une sonde lambda qui fournit un signal dont la tension varie brutalement lorsqu'on passe d'une richesse légèrement inférieure à la stoechiométrie à une richesse légèrement supérieure. On peut ainsi constituer un dispositif de carburation qui fournit au moteur un mélange d'air et de combustible sensiblement stoechiométrique. Dans les dispositifs de carburation ci-dessus définis, deux circuits indépendants interviennent pour alimenter le moteur en mélange combustible. Il s'agit du circuit principal et du circuit secondaire. Le circuit principal de combustible débite du combustible dans le conduit d'admission lorsque la dépression dans la partie étranglée du venturi est suffisante, c'est-à-dire des que la charge et la vitesse du moteur dépassent un niveau déterminé ; le circuit secondaire d'air et de combustible débite, au-ralenti et aux faibles charges du moteur, la quantité de mélange nécessaire au bon fonctionnement du moteur. On connaît des dispositifs de carburation du genre ci-dessus défini dans lesquels le circuit principal et le circuit secondaire sont munis chacun d'une électrovanne de réglage de débit, pour tenir compte de l'indépendance des deux circuits et corriger la richesse du mélange fourni au moteur dans toutes les conditions de fonctionnement de celui-ci. Cette solution, qui semble à première vue indispensable pour réaliser une correction satisfaisante à tous les régimes, impose l'emploi d'une électrovanne par circuit. Elle est donc relativement cou- teuse. La présente invention vise à fournir un dispositif de carburation dans lequel des résultats comparables sont atteints en utilisant une disposition très simplifiée. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de carburation du genre ci-dessus défini, caractérisé notamment en ce que le système de correction de richesse comprend un conduit d'enrichissement alimenté en combustible comportant un tronc commun sur lequel est placée l'électrovanne et qui se divise, dans sa partie aval, en une première branche qui débouche dans la partie étranglée du venturi et en une seconde branche qui débouche dans le canal d'air. On a constaté que, de façon surprenante étant donné l'indépendance des deux circuits, une seule et même electrovanne suffisait a obtenir une correction satisfaisante aux divers régimes de fonctionnement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif de carburation qui en constitue un mode particulier de réalisation donne à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère à la figure unique qui l'accompagne et montre les éléments du dispositif concernés par l'invention, sous forme schématique et en coupe verticale passant par l'axe du conduit d'admission. Le dispositif de carburation montré sur la figure comprend, dans un corps en plusieurs pièces assemblées, un conduit d'admission 1 muni à sa partie inférieure d'un organe d'étranglement 2 constitué par un papillon, commandé par le conducteur au moyen d'une tringlerie non représentée. La partie supérieure du conduit 1 constitue une entrée d'air 3 généralement munie d'un filtre à air non representé. Le carburateur doit être muni d'un dispositif de départ, qui n'est pas représenté car il n'a pas de lien direct avec l'invention. Le carburateur comporte un circuit principal de combustible et un circuit secondaire qui seront successivement décrits. Le circuit principal de combustible est alimenté en combustible à partir d'une cuve 4 à niveau constant par un gicleur principal 5. L'air d'émulsion du combustible est fourni par un calibreur 6 qui préleve de l'air dans l'entrée d'air 3. L'àir et le combustible se mélangent dans un puits 8 dans lequel plonge un tube d'émulsion 9 classique, percé de trous 7. Le mélange primaire riche qui se forme dans le tube 9 s'écoule par un canal 10 et débouche au col 11 d'un venturi 12. Le circuit secondaire d'air et de combustible comprend un canal de ralenti 14 et un canal d'air 30. Le canal de ralenti 14 est alimenté en combustible à partir du puits 8 par un conduit 15 muni d'un gicleur calibré 16. Ce canal de ralenti 14 est alimente en air depuis l'entrée d'air 3 par un orifice calibré 17. Il débouche à l'aval dans la partie du conduit d'admission 1 située en aval du papillon 3. Une vis 19, freinée par un ressort 20, permet de régler une section de passage 18 du canal de ralenti 1 4 d'une fa9on classique, le canal de ralenti 14 débouche également dans le conduit d'admission 1 par un ou des orifices de transfert 21 situes de façon à passer d'amont en aval du papillon 2 lorsque ce dernier s'entrouvre à partir de sa position de fermeture, montrée sur la figure. Le canal d'air 30 est relié, en amont, à l'entrée d'air 3 par une ouverture 31 et, en aval, à la partie du conduit d'admission 1 située en aval du papillon 2 par un orifice 32. Une vis de réglage 33, freinee par un ressort 34, permet de régler une section de passage dans le canal d'air 30. Alors que, dans la plupart des carburateurs, l'air nécessaire au fonctionnement au ralenti passe entre la paroi du conduit d'admission et l'organe d'étranglement principal situé dans sa position d'ouverture minimale, réglable au moyen d'une vis de butée , dans le cas présent, la majeure partie de l'air nécessaire au fonctionnement du moteur au ralenti est débitée au travers du canal d'air 30.Une faible quantité d'air peut toutefois passer entre le papillon2 et le conduit 1, l'étanchéité dupapillon en position fermée n'étant pas parfaite. Le débit d'air nécessaire au ralenti est donc réglé à l'aide de la vis 33. Le dispositif comporte un système de correction de richesse du mélange fourni au moteur, sensible à la composition des gaz d'échappement du moteur circulant dans la tubulure d'échappement 40. Pour cela, une sonde à oxygène 41 est placée dans la tubulure 40. Le signal fourni par la sonde 41 est appli qué a l'entrée d'un circuit électronique 42 qui fournit sur sa sortie des impulsions électriques rectangulaires de fréquence fixe ou variable (mais suffisamment élevée pour éviter des irrégularités de fonctionnement), dont le rapport cyclique est déterminé par le signal de la sonde à oxygène 41, représentatif de la composition des gaz d'échappement. Le circuit 42 peut avoir toute constitution appropriée.Il n'est pas necessaire de le décrire ici, le lecteur pouvant se reporter a des brevets antérieurs de la demanderesse, comme par exemple le brevet FR nO 73 16218, publié sous le nO 2 228 158. Les impulsions fournies par le dispositif electronique 42 sont appliquées à une électrovanne 44 dont la tige mobile 45 coopère avec un siège 46 terminant un canal 47 plongeant dans le combustible de la cuve a niveau constant 4. Le canal 47 se prolonge vers l'aval par un conduit 8 et constitue avec lui un tronc commun. Ce tronc commun se divise en deux branches 49 et 50, munies respectivement d'orifices calibrés 51 et 52 et qui débouchent respectivement l'une a la gorge 11 du venturi 12, l'autre au voisinage immédiat de l'ouverture 31 d'entrée du canal d'air 30. La branche 50 est évidemment placée de façon que le combustible qu'elle débite passe directement dans le canal d'air 30. Dans le mode de réalisation illustré, la partie terminale de la branche 50 est sensiblement coaxiale a l'ouverture d'entrée 31 du canal 30 et fait légèrement saillie dans ce canal. En suite de quoi on a le fonctionnement suivant Lorsque le moteur fonctionne au ralenti, le papillon 2 est en position fermée, comme représenté sur la figure, l'air nécessaire au fonctionnement du moteur passe par le canal d'air 30. Une forte dépression règne au voisinage de l'orifice 31 et aspire du combustible a partir de la cuve 4 r par l'intermédiaire de la branche 50,du conduit 48 et du canal 47. Il est toutefois nécessaire que la section de passage du canal de ralenti 14 ait préalablement éte réglée par la vis 19 de-maniere a ne débiter qu'une partie du combustible nécessaire au fonctionnement au ralenti du moteur : dans ces conditions, le circuit électronique 42 ajuste le rapport cyclique d'ouverture de l'électrovanne en fonction de la composition des gaz d'échappement mesurée par la sonde 41, de façon que le circuit d'enrichis- sement apporte le complément de combustible nécessaire pour que le mélange fourni au moteur soit stoechiométrique. On obtient ainsi la pollution minimale des gaz d'échappement. La dépression étant alors négligeable à la gorge 11 du venturi 12, de l'air pourra rentrer par la branche 49 en cette phase de fonctionnement , cet air peut participer à l'émulsion du combustible débité par le circuit d'enrichissement. Au-delà d'une certaine ouverture du papillon 2, le débit d'air au travers du canal d'air 30 devient très faible et la dépression exercée au débouché de la branche 50 devient négligeable par par contre, la dépression exercée au debouché de la branche 49 devient élevée et du combustible est aspiré dans le dispositif enrichisseur par l'intermédiaire de la branche 49, du conduit 48 et du canal 47. De l'air peut même entrer par la branche 50, émulsionnant le combustible d'enrichissement. Les caractéristiques de débit du circuit principal de combustible en fonction de la dépression régnant à la gorge 11 du venturi 12 ayant été déterminées de manière à ne fournir au moteur qu'un mélange légèrement sous-stoechiométrique, le circuit électronique 42 ajuste encore le rapport cyclique d'ouverture de la soupape électromagnétique 44, en fonction de la composition des gaz d'échappement mesurée par la sonde 41, de manière que le circuit d'enrichissement apporte le complément de combustible nécessaire pour atteindre la stoechiométrie du mélange fourni au moteur. On voit ainsi que l'invention permet à tous les régimes de fonctionnement du moteur, aussi bien au ralenti qu'à forte charge, d'obtenir un enrichissement d'ajustement du mélange à la stoechiométrie et cela d'une façon particulièrement simple et progressive. Au lieu de moduler directement une section de passage de combustible par l'électrovanne 44, on pourrait aussi bien moduler, à la place ou de plus, la section de-passage d'une entrée d'air dans le circuit d'enrichissement, de façon à modifier la dépression exercée dans ledit circuit, et, par conséquent, le débit de combustible d'enrichissement. I1 va sans dire que de telles variantes, ainsi plus généralement que toutes autres restant dans le cadre des équivalences, doivent être considérées comme couvertes par le présent brevet. REVENDICATIONS 1. Dispositif de carburation pour moteur a combustion interne, comportant, d'une part, un circuit principal de combustible debouchant dans la partie étranglée d'un venturi place dans le conduit d'admission du dispositif et, d'autre part, pour le fonctionnement au ralenti ou a faible charge du moteur, un circuit secondaire d'air et de combustible comprenant au moins un canal d'air disposé en dérivation sur la partie du conduit d'admission du moteur contenant un organe d'étranglement commandé par le conducteur, canal qui amene au moteur la majeure partie au moins de l'air nécessaire au fonctionnement au ralenti, la richesse du mélange fourni au moteur étant ajustée par un systeme de correction de richesse comportant une électrovanne de réglage de débit de combustible commandée par un circuit électro- nique de régulation sensible a un parametre de fonctionnement du moteur influencé par la richesse du mélange admis au moteur, caractérisé en ce que le système de correction de richesse comprend un conduit d'enrichissement alimenté en combustible comportant un tronc commun sur lequel est placée l'électrovanne et qui se divise, dans sa partie aval, en une première branche qui débouche dans la partie étranglée du venturi et en une seconde branche qui débouche dans le canal d'air. 2. Dispositif de carburation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde branche débouche dans le canal d'air au voisinage de son entrée. 3. Dispositif de carburation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit électronique est d'un type qui envoie a l'électrovanne des impulsions électriques périodiques d'ouverture ou de fermeture dont le rapport cyclique dépend dudit paramètre de fonctionnement du moteur. 4. Dispositif de carburation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement du moteur est la composition des gaz d1 échappement.