Brevet FR2453277A1 — publié le 19801031

La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne à injection, comprimant de l'air, qui est équipé d'un élément d'étranglement disposé dans le tube d'aspiration et actionné par la pédale d'accélération. Par la publication de la demande de brevet allemand avant examen No. 25 39 469, il est par exemple connu de disposer dans le tube d'aspiration d'un moteur à combustion interne à injection comprimant de 11 air, un papillon à 11 aide duquel selon sa position et la dépression qu'il produit dans le tube d'aspiration, la quantité injectée par une pompe d'injection et par conséquent la vitesse de rotation du moteur peuvent autre réglées par l'intermédiaire d'un régulateur pneumatique. Les moteurs à combustion interne à injection comprimant de l'air du type précité mais également ceux dans lesquels la vitesse de rotation et la quantité injectée sont réglées directement par un changement de position de la pompe d'injection sous l'action de la pédale d'accélération, présentent toutefois notamment au ralenti un fonctionnement dur et bruyant. Le niveau de bruit élevé qui correspond à cet état de fonctionnement et les vibrations qui sont en général perçues de manière désagréable proviennent, dans ce type de moteur à combustion interne, de la variation relativement grande du régime de rotation du moteur qui est provoquée par l'important travail de compression à l'intérieur de ce dernier. La zone de variation de la vitesse de rotation comprend le régime de rotation dans lequel le régime de consigne varie soit d'une manière croissante soit d'une manière décroissante. La présente invention a donc pour but de créer un moteur à combustion interne comprimant de l'air du type précité qui se caractérise par un fonctionnement silencieux au ralenti. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par le fait que l'élément d'étranglement au ralenti, c'est-à-dire dans la position de repos de la pédale d'accélération, diminue la section transversale d'aspiration dans le tube d'aspiration lorsque le moteur a atteint sa température de fonctionnement, d'une valeur telle que l'admission est réduite pratiquement jusqu'à la limite d'arrêt. Par les mesures proposées par la présente invention, pour lesquelles la section transversale d'aspiration en position de ralenti est réduite de manière relativement importante, il est possible de diminuer la pression finale de compression et par conséquent le travail de compression à l'intérieur du moteur de manière à ce que la température de compression nécessaire à l'auto-allumage soit atteinte et sans que l'on en arrive à la limite d'arrêt. On a pu constater de manière surprenante que la zone des variations de régime de rotation du moteur peut être réduite de manière sensible, et meme de plus de la moitié si bien que l'on parvient à obtenir un fonctionnement silencieux et agréable du moteur au ralenti. La dépression produite dans le tube d'aspiration par un réglage correspondant du papillon, comme ceci est décrit dans-la publication de la demande de brevet allemand avant examen No. 25 39 469, sert à actionner le régulateur pneumatique de la pompe d'injection pour moduler la quantité de carburant. Cette dépression relativement faible qui atteint au maximum une valeur de 0,055 bar n'est cependant pas suffisante pour avoir une influence sur l'amenée d'air pour la charge du moteur, lorsque ce dernier est au ralenti et a atteint sa température de fonctionnement, puisque avec une telle dépression, la quantité d'air aspirée est encore trop importante.Pour obtenir par contre l'effet recherché suivant la présente invention, on diminue la section d'aspiration à l'aide de l'élément d'étranglement de telle manière que la dépression régnant dans le tube d'aspiration lorsque la température de fonctionnement du moteur est atteinte, s'élève au ralenti à 0,1-0,5 bar. Dans le cas d'un moteur à combustion interne à injection comprimant de l'air, qui est équpé d'une pompe d'injection commandée par la pédale d'accélération, la pédale d'accélération peut être reliée à l'élément d'étranglement de telle façon que ledit élément d'étranglement soit ouvert en onction de la demande d'air du moteur, pour le régime de fonctionnement situé au-delà du ralenti.Dans un moteur à combustion interne à injection comprimant de l'air et équipé d'une pompe d'injection commandée par la pédale d'accélération, il est encore possible de relier la pédale d'accélération à l'élément d'étranglement de telle manière que ledit élément d'étranglement, dans le domaine de fonctionnement dépassant le ralenti s'ouvre de manière disproportionnée par rapport à la demande d'air du moteur et qu'à partir d'une-certaine course de commande définie de la pédale d'accélération, il atteigne sa position d'ouverture complète. Dans ce mode de réalisation, ltélément d'étranglement, mis à part au ralenti, n'a aucune influence sur le réglage de l'apport d'air au moteur à combustion interne. Pour transmettre le mouvement de la pédale d'accélération à l'élément d'étranglement précité, la pédale d'accélération peut hêtre reliée audit élément par l'intermédiaire d'un système de commande mécanique. La pédale peut également setre reliée à l'élément d'étranglement par l'intermédiaire d'un dispositif de commande électrique. Un avantage supplémentaire de la disposition prévue par la présente invention réside dans le fait que l'on n'est plus obligé d'utiliser une pompe à air spéciale, comme ceci est le cas pour commander les amplificateurs de freinage et d'autres systèmes en créant une dépression, étant donné que dans ce cas la dépression nécessaire peut être prélevée au tube d'apiration. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant différents modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 montre un moteur à combustion interne à injection comprimant de l'air dans lequel on a monté un élément d'étranglement disposé dans le tube d'aspiration, cette vue étant une représentation schématique - la figure 2 montre une partie d'un dispositif de commande prévu entre la pédale d'accélération et l'élément d'étranglement, représenté à la figure 1 dans la partie encadrée par des lignes en traits mixtes, cette figure illustrant un second mode de réalisation de l'invention - la figure 3 est un diagramme faisant apparaître la position de la pédale d'accélération par rapport à la section modifiée du tube d'aspiration sous l'action de l'élément d'étranglement ; et - la figure 4 est un diagramme montrant le rapport de la dépression du tube d'aspiration aux variations du régime de rotation du moteur. Dans la représentation schématique delta figure 1, on a désigné en I un moteur à combustion interne à injection comprimant de l'air qui comprend pour l'amenée d'air, un tube d'aspiration 2 avec un papillon 3 et dans lequel pour l'amenée de carburant, on a prévu une pompe d'injection 4 et par exemple quatre injecteurs 5. Le papillon 3 est actionné par la pédale d'accélération 6 qui est reliée au papillon 3 par l'intermédiaire d'une tringlerie 7, d'un levier de réglage 8 rapporté sur la pompe d'injection 4,d'une tige de poussée 9 partant du levier de réglage 8, d'un levier de transmission 10 et d'une tringlerie 11.La tige de poussée 9 qui vient s'appliquer par translation dans le levier de transmission 10, agit par l'intermédiaire d'un ressort de compression 12 sur le levier de transmission 10. La force du ressort de compression 12 est calculée de manière à ce que ce dernier ne soit comprimé que-lorsque le papillon 3 est totalement ouvert et vienten butée. Au cours du fonctionnement du moteur à combustion interne au ralenti, le papillon 3 et la pédale d'accélération 6 se trouvent dans la position de repos montrée. La section d'aspiration du tube d-'aspiration 2 est réduite, lorsque le moteur à combustion interne 1 a atteint sa température de fonctionnement, dans cette position, à l'aide du papillon 3 sur une distance telle que la dépression dans le tube d'aspiration 2 en aval du papillon 3 s'élève à 0,1-0,5 bar et dans l'exemple de réalisation représenté, à avantageusement 0,35 bar. Pour cette valeur de dépression, le travail de compression à l'intérieur du moteur 1 est diminué pratiquement jusqutà la limite d'arrtt sans que pour autant la température de compression nécessaire à l'auto-allumage ne soit pas atteinte.Il en résulte une diminution de la zone de variation de régime si bien qu'à cet état de fonctionnement les vibrations et les oscillations du moteur 1 sont facilement absorbées par les paliers de ce moteur et que l'-on obtient un fonctionnement silencieux dudit moteur. Etant donné qu'un moteur à combustion interne à injection comprimant de l'air fonctionne en général avec un excèdent d'air ou avec une quantité d'air non modulée, la pédale d'accélération 6 est reliée au papillon 3 par exemple de manière à ce que le bras de levier 10a du levier de transmission 10 dans lequella tige de poussée 9 vient en prise, soit sensiblement plus court que le bras de levier 10b relié à la tringlerie 11. Cela signEie que le papillon 3, dès que l'on actionne la pédale d'accélération 6, s'ouvre plus rapidement en quittant sa position de repos qutil ne faut de temps au levier de réglage 8 servant à-régler la quantité injectée-, pour parvenir dans sa position d'extrémité.Dès que le papillon 3 est totalement ouvert, on peut continuer à actionner la pédale 6 et le levier de réglage 8,puisqu'à partir de cette position, le ressort de compression 12 peut être comprimé. Dans le détail montré à la figure 2d'un dispositif de commande disposé entre le papillon 3 et la pédale d'accélération 6, le levier de transmission 10, en variante de ce qui est représenté à la figure 1, est remplacé par un disque à came 13 monté rotatif autour d'un point de rotation fixe 16 et présentant une fente 17 formant coulisse. La tige de poussée 9' est articulée, dans cet exemple de réalisation, au disque à came 13 alors que la tringlerie 11' coopère avec la fente 17 formant coulisse en étant montée mobile en translation dans un guidage 14 et reliée par l'intermédiaire d'une articulation 15 au papillon 3.La fente formant coulisse 17 comprend une première portion 17a par laquelle le papillon 3, meme lorsque le disque à came 9 a effectué un très court mouvement de rotation pour quitter sa position de repos, s'ouvre largement, et une seconde portion 17b grace à laquelle le papillon 3 s'ouvre progressivement pour atteindre la-position d'ouverture totale lorsque le disque à came 9 continue à tourner. En référence au diagramme de la figure 3, on remarque la position du papillon en fonction de la position de la pédale d'accélération 6 tel que cela est obtenu avec le mode de réalisation de la figure 2. Ainsi, en abscisses G indique la course de la pédale d'accélération 6 et en ordonnées, D indique l'angle de positionnement du papillon 3, alors que la courbe Q schématise la section d'aspiration du tube d'aspiraton 2 dégagé par le papillon 3. Ainsi, au fur et à mesure que l'on accélère, on provoque une ouverture rapide du papillon si bien que le moteur à combustion interne reçoit dans son régime de fonctionnement supérieur au ralenti, immédiatement une quantité d'air donnée et non régulée. La courbe Q tend à staplatir dans la suite de son tracé et atteint en position maximale d'accélération, son sommet. Dans le diagramme illustré à la figure 4, on a représenté la variation du régime de rotation du moteur en fonction de l'importance de la dépression régnant dans le tube d'aspiration. L'abscisse P indique la dépression régnant dans le tube d'aspiration et l'ordonnée indique en U/min la variation de regime de rotation, les indications chiffrées portées en ordonnées indiquant leswa-iurs tours autour desquelbsle régime de ralenti qui est par exemple de 600 tours par minutejvarie au total soit de manière croissante soit de manière décroissante. La ligne S représente la courbe de l'influence de l'étrangle- ment pour le régime de raienti indiqué, de 600 tours par minute.Lorsqu'il règne dans le tube d'aspiration une dépression de 0,05 bar, la variation du régime de rotation est de 75 tours/minute. Si la dépression dans le tube d'aspiration est ramenée par contre à la valeur prévue suivant la présente invention, c'est-à-dire à une valeur avantageuse de par exemple 0,35 bar, la variation du régime de rotation n'est que de 35 tours par minute. Lorsque la dépression dans le tube d'aspiration continue à diminuer, la ligne S' représentée en tirets reprend une allure ascendante étant donné que dans de telles conditions de dépression, la pression de compression nécessaire à 11 allumage et la température de compression du moteur ne peuvent pas être atteintes et que le moteur cale. De nombreuses variantes sont possibles dans le cadre de la présente invention. Ainsi, la zone entourée par un trait mixte à la figure 1 peut ventre formée d'un dispositif électrique dans lequel la tige de poussée 9 déclenchera un contact électrique disposé dans le circuit d'un électro-aimant qui coopère avec le papillon 3. Avec un tel arrangement ou en utilisant un autre disque à came ou un autre mode de transmission entre la pédale d'accélération et le papillon, la caractéristique d'ouverture représentée à la figure 3 adopte bien entendu une allure respectivement différente en raison de l'ouverture rapide du papillon. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne- à injection comprimant de l'air, comprenant un élément d'étranglement disposé dans le tube d'aspiration et commandé par la pédale d'accélération, caractérisé en ce que ledit élément d'étranglement au ralenti, c'est-à-dire dans la position de repos de la pédale d'accéfration, diminue la section d'aspiration dans le tube d'aspiration précité lorsque le moteur a atteint sa température de fonctionnement, pour l'amener à une valeur telle que l'admission est réduite pratiquement jusqu'à la limite d'arrêt ou de calage du moteur. 2. Moteur selon lazevendication 1, caractérisé en ce que la dépression dans le tube d'aspiration s'élève, lorsque la température de fonctionnement est atteinte par le moteur, au ralenti, à 0,1-0,5 bar. 3. Moteur selon la revendication 1, comprenant une pompe d'injection qui est réglée par la pédale d'accélération, caractérisé en ce que la pédale d'accélération est reliée à l'élément d'étranglement précité de telle manière que ledit élément soit ouvert, dans la zone de fonctionnement située au-delà du ralenti, en fonction de la demande d'air du moteur. 4. Moteur selon la revendication 1, comprenant une pompe d'injection qui est réglée par la pédale d'accélération, caractérisé en ce que la pédale d'accélération est reliée à l'élément d'étranglement précité de telle manière que ledit élément soit ouvert dans la zone de fonctionnement située au-delà du ralenti, de manière disproportionnée par rapport à la demande d'air du moteur et à ce qu'il soit totalement ouvert à partir d'une course de commande déterminée de la pédale d'accélération précitée. 5. Moteur selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que la pédale d'accélération est reliée à l'élément d'étranglement par l'intermédiaire d'un système de commande mécanique. 6. Moteur selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que la pédale d'accélération est reliée à l'élément d'étranglement par l'intermédiaire d'un système de commande électrique.