Brevet FR2460389A1 — publié le 19810123

La préssento invention concerne l'aménagement du circuit constitué par l'aspiration, la combustion et ltéohappement sur les véhicules munis de moteurs å essence. La circulation de l'air humide, dans les culasses des moteurs automobi- les arrêtés, mouille les électrodes des bougies d'allumage. Ln effet oonsi- devrons le schéma du circuit aspiration-échappement figure I.On rencontre dans l'ordre, le filtre à air où pénètre l'air atmosphérique (I), le oarbu- rateur avec son diffuseur et son papillon (2), puis la culasse avec les soupapes et les bougies (3), ensuite le tuyau d'échappement (4) et le pot d'expansion (5) enfin l'extrémité du tuyau d'échappement (6). Â l'arrêt dn moteur sur les huit soupapes, certaines seront légèrement ou totalement ouvertes soit sur la position de l'admission, soit sur celle de I'éohappe- ment ou dans les positions intermédiaires. On aura ainsi une circulation aisée et permanente d'air entre le filtre à air et le tuyau d'échappement et inversement entre le tuyau d'échappement et le filtre à air.Lorsque cet air humide sera saturé, il pourra, Si les conditions atmosphéQiques sont favorables, subir une condensation ( présence de noyaux de condensation ou rosée nocturne ou matinale ) avec dépbtde gouttelettes dans tout le circuit y compris la culasse et les électrodes des bougies. La mise en route du moteur sera alors rendue difficile ou impossible. Ces mauvaises conditions de démarrage se produisent très fréquemment l'hiver sur un très grand nombre de voitures qui ne sont pas abritées. L'atmosphère d'hiver est gdnéralement,sous nos climats, très chargée en humidité qui est de l'eau en suspension dans l'air sous forme de vapeur ou de gouttelettes microscopiques mouillant et pénétrant partout.Ce fait est confirmé par le rejet excessif de vapeur d'eau sous forme de fumée blanche à l'échappement des voitures le matin. La présente invention a pour but d'apporter un moyen pour supprimer cette difficulté. L'invention telle qu'elle est caractérisée dans les reven- dications résout le problème du mouillage des bougies d'allumage en permet tant de fermer le passage de l'air atmosphérique en saison humide dans le circuit composé par l'échappement, la combustion et l'aspiration de ces moteurs, pendant les longs arrêts nocturnes ou diurnes. Les avantages obtenus grâce à cette invention sont: l'amélioration de la mise en marche des moteurs, l'augmentation de la durée d'usage des batteries électriques et la réduction sensible de la corrosion atmosphérique des tuyauteries et des pots d'échappement. Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement de fanon non exhaustive quelques modes d'exe- outrions que 1 ton peut diviser en deux groupes. L'un manuel ou semi-automati que, fort simple, est constitué soit par un bouchon, un oouverclo, un papil lon, un piston etc... qui est mis en place au moment favorable, puis retire, manuellement ou automatiquement par la pression des gaz, dès la mise en marche du moteur. L'autre automatique, comporte un mécanisme situé à l'inté- rieur d'une enceinte tubulaire de longueur réduite, métallique ou plastique ou autre matière.La pièce essentielle de ce mécanisme est soit un clapet plan, soit un tiroir coulissant chargé d'ouvrir l'orifice d'échappement sous l'action de la pression des gaz, puis de fermer oet orifice dès l'arrêt d. cette pression. La figure 2 représente un obturateur qui est constitué par un bouchon circulaire fabriqué en une seule pièce ou en plusieurs disques (7) en bois dur, en plastique, en métal léger, en élastomère, en liège ou en d'autres matières rigides ou semi-rigides glissées sur une tige filetée (IO), serrés entre deux flasques (9) et d'un anneau de manipulation (II). Le bouchon est de forme cylindrique adapté à la dimension intérieure du tuyau d'échappement. La présence éventuelle de disques d'élastomere souples (8) favorise, par le serrage des écrous, un certain rattrapage du jeu et améliore 1 'ajustement glissant dans le tube. Le matériau du bouchon devra être insensible au mouillage et ne pas avoir de déformation à la suite d'absorption de liquide ou de gaz. La figure 3 représente un autre type d'obturateur bouohon. I1 est constitué par une virole qui a le même diamètre intérieur du tuyau d'échappement (I2), le centre du disque est percé et reçoit un olip (I3) qui permet après usage de fixer le bouchon au tuyau d'échappement. La figure 4 représente un obturateur qui est caractérisé par un fonctionnement semi-automatique. I1 est constitué d'un tube (I5), fermé en une extrémité et emmanché, à l'autre extrémité, sur le tuyau d'échappement (14). L'action qui ouvre l'échappement est obtenue automatiquement par la poussée des gaz sur le piston (I8) lorsque celui-ci occupe la zone (I6). Cette action des gaz pousse le piston et ouvre en même temps le passage des gaz par les lumières (I7). Le maintien du piston dans sa position est assuré par le disque sn acier (I9) qui se bloque sur l'aimant permanent (20). L'action manuelle intervint pour réaliser la fermeture de l'échappement lorsque le moteur de la voiture est arrêté pour un temps très long. Cette fermeture eet réalisée par la poussée du piston (I8) en agissant soit à la sain, soit à l'aide du pied sur la tige (21). La figure 5 représente un obturateur à papillon dont le papillon (22) s'ouvre après une rotation de 90 obtenue manuellement par un léger soulè- vement et la rotation de la pièce (23) qui au repos engraine sur un cran (24) Le coulisseau (25), le ressort (26) et son écrou (27) permettent l'arrêt mécanique sur la position choisie. L'axe de section carre (28) peut ooulisser de bas en haut et permet ainsi le déclanchement du mouvement rotatif du papillon. La mise en place de ce type d'obturateur tubulaire est pratiqué en emboîtant le côté (29), qui comporte des entailles (30), dans le tuyau (3I) de l'échappement.On procède ensuite au serrage du collier (32) par une vie, La figure 6 représente un obturateur à membrane qui est composé d'un cadre à glissière (33) dans lequel est introduit un autre cadre en matière métallique ou plastique (34) sur lequel est plaqué un film qui peut être en aluminium d'une très faible épaisseur (35) de manière à ce que, lorsque ce film est soumis à la pression des gaz d'échappement lors de la irise en marche du moteur, il se déchire. La figure 7 représente un obturateur à clapet plan à charnière qui est à levée autooatique. Cette levée est réalisée par la pression des gaz brayés sortant par l'extrémité du tuyau d'échappement dès le prerier allumage des bougies. La grandeur de l'angle de levée varie avec l'accélération de rotation du moteur. Le volume et la pression des gaz brûlés agissent sur le clapet (36) qui amorce un mouvement circulaire en ouvrant totalement 1' éva- cuation et en venant se plaquer par attraction aimantée sur la surfaoe horizontale (37). Cette surface est constituée par une plaquette d'élastomère à particules métalliques aimantées. La vue de côté montre l'aspect du clapet en acier douz (36).La partie principale de l'obturateur est un tube (38) do faible épaisseur qui est entaillé du oôt prévu (39) pour son emmanchement et son serrage sur le tuyau d'échappement. La figure 8 définit une variante d'obturateur 9 levée automatique du type à clapet plan qui a }'avantage de se fixer indifféremment soit à l'ex- trématé du circuit soit on toute partie du circuit situé en aval ou en sont do la culasse. Son oycle de fonctionnement commence dès la mise en marche du moteur. La pression des gaz brdlés agira sur le clapet (40) et lui fera prendre la position horizontale (41) d'ouverture du circuit d'échappement. Le clapet est monté sur un axe de rotation (42) qui se prolonge à l'ostéri- eur du tube de l'obturateur par un coude fileté (43) sur lequel peut se déplacer un peson approprié (44), qui permet la mise en équilibre des posi tisons que doit prendre le clapet. La fermeture du clapet (40) qui doit s'opposer à l'entrée de l'air atmosphérique, s'effectuera dès l'arrêt du moteur par la cessation de la pression des gaz. La mise en place de l'obturateur se réalise par embottement glissant dans le tuyau d'échappement et par le serrage d'un oollier. Lorsque l'obturateur est fixé sur le circuit (4) figure I par exemple, un deuxième dispositif d'emboitement et de serrage peut-*tre prévu à l'opposé du premier (45). La figure 9 représente la conoeption et le fonctionnement d'un obturateur automatique à soupape. Dans un tube à seotion circulaire (46) en matière appropriée se déplace longitudinalement, sons l'effet de la pression des gaz brûlés, une soupape (47) munie de trois ailettes directrices à I20 l'une de l'autre (48). La partie circulaire centrale de la soupape coulisse sur la tige ronde (49) pour réaliser, soit l'ouverture de la soupape aveo l'aide du ressort de compression (50), soit la fermeture de cette soupape. Le pontet (î) est le point d'attache de la tige de ooulissement (49). La fixation de l'obturateur au tuyau d'échappement se réalise par glissement de la partie entaillée (52) et par mise en place d'un collier. La figure IO représente un type d'obturateur automatique à piston coulissant. Le montage de l'obturateur s'effectue par emboîtement (53), à l'ex trinité du tuyau d'échappement des gaz, d'un tube (54) fermé à une extrémité (55) comportant un piston ou un tiroir (56) qui à l'arrêt des gaz obture une sens de trous (57) disposés autour du tube (54). Des le fonctionnement du moteur, les gaz brunes sous pression parcourent le tuyau d'échappement, pénétrent dans l'obturateur et agissent sur la face (58) du piston (56). Le mouvement découvre la serie de trous (57) de sortie des gaz. La permanence de la pression des gaz maintient le piston dans cette position favorable, sais dès que la pression cesse le piston revient à son point de départ sous la pression du ressort de rappel (59), le moteur sera alors à l'arrê. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé sur tous les véhicules de tourisme, de transport et d'industries diverses ayant des moteurs à essence notamment pendant les périodes d'hiver. REVENDICBTIOHS I. Aménagement du circuit constitué par l'aspiration, la combustion et l'échappement sur les véhicules munis de moteurs à essence, caractérisé en ce que le passage dey'air atmosphérique en saison humide est obturé pendant les arrêts nocturnes ou diurnes par un ou plusieurs dispositifs ou organes de fermeture ou d'isolation, en ce que ces organes de fermeture peuvent Btre disposés, soit de préférence à l'extrémité basse du circuit c'est à dire à la sortie du tuyau d'échappement (6) figure I, soit à l'autre extrémité du circuit qui est l'entrée d'air (I), soit en toutes autres parties de ce circuit compris entre ces deux extrémités, et en ce que oes organes de fermeture peuvent etre disposés A la fois aus deux extrémités du circuit (I) et t6) ou à la fois en toutes autres parties du circuit situées en amont et en aval de la culasse du moteur. 2. Aménagement du circuit selon la revendication I, caractérisé en ce que organe de fermeture placé en amont de la culasse doit entre ouvert au démarrage du moteur par une commande appropriée, en ce que l'organe de fermeture placé en aval de la culasse doit s'ouvrir à la irise en route du moteur, soit par une action manuelle, soit automPtique- ment par la poussée des gaz d'échappement. 3. Aménagement du circuit selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que cet organe de fermeture est un obturateur manuel du type bouchon ou torche, figure 2, constitué d'un cylindre entier, figure 3, ou formé par des disques superposés rigides ou semi-rigides (7) figure 2 et souples aux deux extrémités (8), serrés entre deux flasques rigides (9) sur une tige (IO) et munis d'un anneau de manipulation (II) ou d'un clip (13), figure 3, permettant de fixer le bouchon au tuyau d'échappement après usage, bouchon que l'on enfonce dans l'extrémité de la tubulure du circuit (I2) pour en assurer l'isolation. 4. Aménagement du circuit selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que cet organe de fermeture est un obturateur semi-automatique, figure 4, constitué par un piston (I8) qui isole les lumières (I7) par son déplacement vers l'avant, dans la poussée manuelle d'une tige (21) et qui libère ces lumières (I7) par la pression des gaz en se bloquant par l'action magnétique d'un disque métallique (I9) et d'un aimant (20). 5. Aménagement du circuit selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que cet organe de fermeture est un obturateur manuel du type à papillon rotatif, figure 5, constitué d'un tube et d'un papillon (22) dont les rotations de 900 s'obtiennent par un léger soulèvement et par la rotation de la pièce (23) qui au repos engrène sur un cran (24) et dont la mise en place est assurée par emboîtement (29) et serrage par un collier (32) sur le tuyau d'échappement (31). 6. Aménagement du circuit selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que cet organe de fermeture est un obturateur manuel à membrane, figure 6, composé d'un cadre à glissière (33) dans lequel est introduit un autre cadre (34) sur lequel est plaqué un film de très faible épaisseur pouvant etre en aluminium (35) et qui soumis à la pression des gaz d'éohappement, à la mise en route du moteur sera détruit. 7. Â > énagement du circuit selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que cet organe de fermeture est un obturateur à levée automatique du type à clapet plan à charnière, figure 7, dont l'ouverture plus ou moins grande du clapet (36) dépend de l'accélération de la rotation du moteur, qui peut etre complètement ouvert par placage sur la surface horizontale aimantée (37) et dont le tube (38) stemmnuche et se serre sur la tubulure d'échappement. 8. Aménagement du circuit selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que cet organe de fermeture est une autre variante d'obturateur à levée automatique du type à clapet plan, figure 8, qui peut se fi xer soit à l'extrémité du circuit soit sur le circuit lui-meme, dont la pression des gaz agira sur le clapet (40) monté sur l'axe de rotation (42) qui se prolonge à l'extérieur du tube de 11 obturateur par un coude fileté sur lequel peut se déplacer un peson approprié (44). 9. sménagement du circuit selon les revendications I et 2, caractérisé en oe que cet organe de fermeture est un obturateur automatique du type à soupape, figure 9, qui est disposé sur un tube (46) qui s'emmanche sur le tuyau d'échappement et présente une soupape (47) munie d'ailettes directrices (48) qui coulisse sur une tige (49) fixée sur un pontet (51) pour réaliser soit l'ouverture soit la fermeture de la soupape avec l'aide d'un ressort de compression (50). IO. Aménagement du circuit selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que cet organe de fermeture est un obturateur automatique du type à piston coulissant, figure IOS dont le piston ou tiroir (56) se déplace dans le tube (54) fermé d'un coté (55) ou arrivent les gaz brAléss qui en poussant le piston, retenu par le ressort de rappel (59), découvrent une serie de trous judicieusement répartis (57) par lesquels ils s'échappent.