Brevet FR2473117A1 — publié le 19810710

La présente invention concerne un carburateur pour moteurs à combustion interne muni d'une cuve à flotteur et comportant une disposition destinée à recevoir la quantité de carburant liquide qui, par suite de l'échauf- fement du carburateur dû notamment au dégagement postérieur de chaleur ou au ralenti à chaud, s'échappe de la cuve à flotteur en même temps que le carburant gazeux sous l'effet de la violente vaporisation qui se produit lorsque du carburant froid rencontre la cuve à flotteur surchauffé e. La cuve à flotteur se trouve fo-ement échauffée lore du ralenti à chaud et, dans une mesure encore plus grande, par le dégagement postérieur de chaleur. On se trouve en présence de conditions de ralenti à chaud ou de dégagement postérieur de chaleur lorsque après qu'un véhicule a roulé Usez longtemps à puissance élevée, on laisse son moteur pendant un certain temps, par exemple une demi-heure, soit tourner au ralenti, soit arrêté.La chaleur 'qui, durant le roulage à puissance élevée, s'est accumulée dans le moteur et l'échappement, parvient alors par convection conduction et rayonnement à diverses parties assemblées au moteur, parmi lesquelles le carburateur et la cuve à flotteur de celui-ci. Si alors se produit une accélération à pleine charge, une grande quantité de carburant froid en provenance du réservoir de carburant parvient dans la cuve à flotteur tres chaude, ce qui provoque dans celle-ci une forte vaporisation.Au cours de cette dernière, la vapeur entrain avec elle du carburant liquide dans le canal d'aspiration d'air en passant par la conduite de mise à l'atmosphère de la cuve à flotteur, et, de oe canal, parvient dans le conduit d'admission. La quantité de carburant qui, de cette manierez parvient dans le moteur en plus du mélange dosé d'air et de carburant, peut être si grande que la combustion est étouffée dans chacun des cylindres et que la marche du moteur s'en trouve considérablement perturbée. Une disposition connue du genre décrit en préambule (voir le Modèle d'Utilité DE 78 38 565) cherche à éviter oe passage indésirable de carburant de la cuve à flotteur dans le conduit d'admission ; dans oe but, la vapeur enri chie de carburant est conduite de la cuve à flotteur dans une chambre collectrice particulière dans laquelle elle se détend et de laquelle le carburant liquide retourne dans la cuve à flotteur. Dans cette disposition connue il faut, afin que même lorsque le véhicule est incliné un retour du carburant dans lz cuve à flotteur soit possible, que la chambre oollectrice soit disposée au-dessus de la cuve à flotteur, ce qui dans certains cas est difficilement possible à cause de la place disponible insuffisante.En outre, il faut, pour empêcher qurà l'arrêt du moteur la chambre collectrice ne se vide et puisse faire déborder la cuve à flotteur, installer dans la conduite de retour de carburant une valve commandée par la dépression, ce qui augmente le coft du système. On connatt par la DE-AS 1 009 425 une disposition qui comporte un séparateur à carburant de forme tubulaire qui su étend de la cuve à flotteur jusque dans le canal d'aspiration d'air et comporte plusieurs corps d'impact disposés en travers de l'axe du passage. Cette disposition permet tout au plus de séparer de petites quantités de carburant sortant de la cuve à flotteur, mais non les quantités relativement grandes de carburant telles que celles qui se présentent dans la cuve à flotteur lors du ralenti à chaud ou du dégagement postérieur de chaleur suivi d'un démarrage à pleine charge.La multiplicité des corps d'impact et des déviations qutils imposent a en outre pour effet d'entraver la libre sortie de la vapeur, ce qui a pour corséquence de causer dans la cuve à flotteur une élévaticn de pression qui aocrott de façon indésirable le débit de carburant traversant les gicleurs. Le problème auquel l'invention a apporté une solution était donc de concevoir une disposition du genre décrit en préambule mais dépourvue des inconvénients mentionnés ci dessus. La solution selon l'invention consiste à faire en sorte quB enceinte de mise à l'atmosphère de la cuve à flotteur soit raccordé un canal de sortie dont l'extrémité libre pénotre dans un récipient collecteur communiquant direotement ou indirectement avec le canal d'aspiration dtair. Suivant une autre caractéristique de l'invention l'orifice de sortie à l'extrémité libre du canal de sortie est dirige' latéralement ou vers le base La disposition selon l'invention permet au mélange de phase liquide et de phase vapeur de carburant qui se forme dans la cuve à flotteur lorsque du carburant froid rencontre cette cuve ou du carburant très chaud de s'écouler presque sans entrave, de façon telle que ce mélange se détend après avoir franchi le canal de sortie, la phase liquide s'égout tant vers le bas dans le récipient collecteur tandis que la phase gazeuse restante s'échappe vers le haut dans le canal d'aspiration d'air. On empêche ainsi que de grandes quan titrés de carburant indésirable parviennent, par l'interm6- diaire du canal dlaspiration d'air, dans le conduit d'admis- sinon. Ceci évite un enrichissement excessif du mélange d1air et de carburant et maintient la marche parfaite du moteur. Suivant l'invention le carburant liquide capte dans le rEci- pions passe à retardement dans le canal d'aspiration d1air, sous forme de liquide ou de vapeur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le canal de sortie est en forme de lettre L ou de lettre U. Un canal de cette forme permet au mélange vapeur-liquide un passage presque sans entrave, sans toutefois que l'on renonce à imposer à ce mélange une déviation de trajectoire. L'invention est en outre caractérisé par le fait que le canal de sortie forme une pièce monobloc susceptible autre associée au couvercle du carburateur ou de la cuve à flotteur par fixation serrée et/ou encastrée, Cette pi 4c monobloc peut être fixée au couvercle par exemple à la presse ou au moyen de clips (pinces) ou encore par wfl assemblage du genre batonnettee Suivant une autre caractéristique de l'invention le canal de sortie présente, à son extrémité affectée à la cuve à flotteur, un filetage qui correspond à un taraudage dans la dite cuve ou le couvercle du carburateur. Un canal de sortie ainsi conçu, fabriqué en tant que pièce séparées peut Otv. aisément monté soit d'origines soit sur un carburateur existant. Une autre forme d'exécution conforme à l'invention qui simplifie ltassomblage du carburateur consiste en ce que le canal de sortie est venu de fonderie sur la cuve à flot- teur ou sur le oouvercle du carburateur. Une possibilité simple de recueillir temporairement le carburant liquide provenant du canal de sortie consiste, selon une autre caractéristique de l'invention, à faire en sorte que le récipient collecteur soit constitué soit par la partie du filtre à air qui forme le fond de ce dernier, soit par le couvercle du carburateur ou de la cuve à flotteur. Il peut cependant entre prévu un récipient séparé pour constituer le dit récipient collecteur du carburant liquide. Dans ce cas, le récipient peut entre installé en un endroit quelconque du carburateur, de sorte qu'il peut titre étudié pour titre adapté à tous les types de carburateur envisa geablss. De préférence, le récipient collecteur est disposé géodétiquement au-dessous du niveau de la cuve à flotteur, ce qui fait que si X véhicule incline le carburant liquide recueilli dans le récipient ne peut s'écouler dans la cuve à flotteur. Le volume du récipient collecteur est calculé de telle sorte que ce récipient puisse recueillir au moins la quan tité de liquide qui, par le canal de sartie s'échappe de la cuve à flotteur tant que la température du carburateur n'est pas tombée au-dessous de la température de vaporisation du carburant. L'invention est en outre caractérisée par le fait qu'en tre le récipient collecteur et le canal d'aspiration d'air est disposée une tubulure dtaspiration en forme de béquille, à orifice de sortie calibré et dont le sommet géodétiquement le plus haut est muni d'une buse de mise à l'atmosphère. Dans cette disposition, sous l'effet de la dépression causée par 1 t écoulement d'air dans le conduit d admission, le carburant contenu dans le récipient collecteur se trouve aspiré dans ce canal, mais à un dosage faible qui est fonction du calibrage de l1orifice de sortie de la tubulure.Dans le cas de carburateur6 simples cette aspiration de carburant se pro- duit dans le domaine supérieur de la charge partielle du moteur ainsi que dans celui de sa pleine charge, tandis que dans tNe cas de carburateurs à registre elle a lieu surtout dans le domaine moyen de la charge partielle, Cette vi dange, qui est fonction du débit d'air, présente l'avantage que lorsque le moteur tourne au ralenti ou est à l'arrêt, le carburant oontenu dans le récipient collecteur ne parvient pas dans la conduite d'aspiration ; sinon, le ralenti ou le démarrage à chaud e'en trouverait fortement pertur bé. La présence d'une buse de mise à l'atmosphère au sommet du tronçon de la tubulure d'aspiration recourbé en forme de béquille a pour avantage que lorsque la dépres- ion due à l'écoulement d'air dans le canal d'admission tombe au-dessous d'un minimum seule la quantité de carburant qui se trouve dans la partie de la tubulure d'aspiration 91 étendant dans le canal d'aspiration d air peut parvenir dans le conduit d'admission du oarburateur ; cette quantité peut Outre considérée comme négligeable.Notamment lorsque, selon une autre caractéristique de l'invention, le canal de sortie, le récipient collecteur et la tubulure d'as- piration font partie intégrante du carburateur, cet ensemble peut être aisément adapté aux conditions partie libres de place disponible autour du moteur ainsi qu'au type de carburateur utilisé. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront dans la description d'exemples d'éxécution faite ci-apres en se référant au dessin schématique en coupe annexé à cette description ; sur ce dessin - la figure 1 illustre un ensemble constitué par un carburateur et un filtre à air pour moteurs à combustion interne, avec un canal de sortie conforme à 1 invention on forme de lettre L venu de fonderie sur le couvercle du carburateur - la figure 2 montre un ensemble analogue à celui selon la fig. 1 mais avec un canal de sortie en forme de lettre U venu de fonderie sur le couvercle du carburateur, et - la figure 3 représente un autre ensemble composé ot'=2 carburateur et d'un filtre à air, avec un système selon lin mention dont les parties constitutivee sont intégrées au carburateur. Le carburateur 1 illustré à la fig. 1 est, de la manière connue assemblé à un filtre à air 2 comportant un fond 3 en forme de cuvette. Le canal d'aspiration d'air est désigné par le repère 4, lo conduit d'admission par le repère 5. Ce carburateur comporte une cuve à flotteur 6 fermée par un couvercle 7. Ce dernier comporte un fond 8 ot uno paroi latérale 9 qui s'étend jusque dans le canal d'aspiration dair 4. Sur oe couvercle 7 est venu de fonderie un canal do sortie 10 en forme de lettre L sont le tronçon de paroi 11 sert de surface déflectrice au mélange de carburant liquide et de vapeur sortant de la cuve à flotteur 6. Ce mélange, après avoir franchi l'ouverture 12, rencontre la paroi latérale 9.La phase vapeur s'lève alors dans le ca- nal d'aspiration d'air 4 et parvient dans le conduit d'ad- mission 5. La phase liquide par contre se dépose au fond 8 du couvercle 7, où elle est soumise à une vaporisation dif- férée. Les parties de l'ensemble montré à la fig. 2 qui concordent avec celles de ltensemble selon la fig. 1 portent les marnes repères que sur cette dernière Par rapport à la disposition selon la fig. 1 celle selon la fig. 2 présente un canal de sortie 13 en forme do lettre U. Ce canal s1étend dans le canal d'aspiration d'air 4 par le filtre à air 2 t son orifice de sortie 16 est dirigé vers le fond 3 du filtre à air 2.Dans cette disposition le mélange de carburant liquide et de vapeur qui sort de la cuve à flotteur 6 est dévié deux fois, à chaque fois de 900, par les tronçons de paroi 14 et 15, grâce au fait que l'orifice de sortie 16 est dirigé vers le bas, la séparation des deux phases est encore meilleure que dans la disposition selon la fig. 1. Le fond 3 du filtre à air 2 qui reçoit la phase i- quide a une surface de base plus grande que le fond 8 du cou- verole 7 dans la disposition selon la fig. 1, ce oui fait que la vaporisation est améliorée sans toutefois excéder la valeur désirée. La disposition selon l'invention telle que représentée à la fig. 3 est intégrée à un carburateur 19 muni d'un filtre à air 17. A la cuve à flotteur 20 fait s'i6-e, du côté du cou verclo, uno chambre 22 latéralemont flanquée d'un récipient collecteur 28. Ce dernier est relié au canal d'aspiration d'- air 18 par une ouverture 27.A partir du couvercle 21 de la cuve à flotteur 20 une cloison 26 s'étend verticalement vers le haut, Cette cloison, avec la paroi latérale 23, le tronçon de paroi 24 et le diaphragme 25, forme pour le mélange de vapeur de carburant et de carburant liquide qui sort de la cuve à flotteur 20 un canal de sortie analogue à un puits et dont l'extréluitd est en forme de lettre U. Entre le canal d'aspiration d'air 18 et le réci fient collecteur stétend une tubulure daspiration 30 qui traverse la chambre 22 et dont l'extrémité inférieure est située à proximité du fond 29 du récipient collecteur 28 tandis que son extrémité supérieure recourbée en forme de béquille ost engagée dans le conduit d'admission (non représenté) en amont de la section la plus étroite de ce dernier. A son sommet la tubulure d'aspiration 30 est munie d'une buse d'aération 31. Le mélange de vapeur de carburant et de carburant liquide qui se forme par vaporisation brutale lorsque du carburant froid rencontre la cuve à flotteurchaude parvient tout d'abord dans le puits formé par la paroi latérale 23 et la cloison 26 et est alors, à ltextré- mité supérieure de ce puits dévié de 1800 vers le bas pour le tronçon de paroi 24 et le diaphragme 25 Les lourdes particules liquides continuent de tomber e, par l'intermédiaire du couvercle 21, parviennent dans lo récipient collecteur 28 tandis que la phase vapeur s'échappe vers le haut par l'ouverture 27 et le canal d'aspiration d'air 18, d'où elle est aspirée dans le conduit d'admission sous l'effet du courant d'air. Le carburant liquide recueilli dans le récipient collecteur en est aspiré par l'intennédiaire de la tu- bulure d'aspiratlon d'air 18 tant que regne dans ce dernier une dépression notable, essentiellement dans la plage supérieure de charge partielle avec un carburateur simple et, avec un carburateur à registre, es sentiellement dans la plage moyenne de charge partielle Dans cette disposition un calibrage de la tubulure d'aspiration au moyen d'orifices calibrés 32 et 33 assure que le carburant retiré du récipient collecteur 28 par aspiration ne peut parvenir dans le canal d'aspiration d'air 18 que par petites doses. La buse d'aération 31 installée dans la tubulure d'aspiration 30 a pour effet d'interrompre ltécoulenent du carburant liquide au droit de cette buse lorsque la dépression minimum requise pour aspirer du carburant contenu dans le reoipient collecteur 28 n'est plus assurée. Lorsque ce- la se produit, seul le carburant liquide qui se trouve encore dans la partie de la tubulure d'aspiration 30 située dans le canal d'aspiration 18 peut parvenir dans ce canal, tandis que le carburant liquide contenu dans lsautre partie de la tubulure d'aspiration 30, cest-à-dire la partie de celleci qui est situé en amont de la buse 31, redescend dans le récipient collecteur 28. Au ralenti et lorsque le moteur est arrtté il ne peut y avoir aucun transport de carburant du récipient collecteur 28 au canal d'aspiration d'air 18. REVENDICATIONS 1. Disposition destinée à recevoir la quantité de carburant liquide qui, lorsque le carburateur d'un moteur à combustion interne muni d'une cuve à flotteur subit ur échauffemont db notamment au dégagement postérieur de chaleur ou au ralenti à chaud, s'échappe de la cuve à flotteur en même temps que le carburant gazeux sous l'effet do la violente vaporisation qui se produit lorsque du carburant froid rencontre la cuve à flotteur échauffée, cette disposition étant remarquable en ce qul à l'enceinte do mise à l'atmosphère de la cuve à flotteur (6;20) est rac- cordé un canal de sortie (10;13;22) dont l'extrémité libre pénètre dans un récipient collecteur (3;8;;28) communiquant directement ou indirectement avec le canal d'aspiration d'air (4;18). 2. Disposition selon la revendication 1* remarquable en co que l'orifice de sortie (12;16) à l'extrémité libre du canal de sortie (10;13;22) est dirigé latéralement ou vers le lias. 3. Disposition selon la revendication 1, remarquable en ce que lo canal de sortie (10;13;22) est en forme de lettre t ou de lettre U, 4. Disposition selon la revendication 1, remarquable en ce que le canal de sortie (10;13;22) forme une pièce monobloo qui peut autre fixée au couvercle du carburateur ou de la cuve à flotteur (16;20) par serrage et/ou encastrement 5. Disposition selon la revendication 12 remarquable en ce que lo canal de sortie (10;13;22) présente, à son extrémité affectée à la cuve à flotteur (6;20), un filetage qui cor rospond à un taraudage dans la dite cuve ou le couvercle du carburateur. 6. Disposition selon la revendication 1, remarquable en ce que le canal de sortie (10;13;22) est venu de fonderie 9Ur la cuve à flotteur (6g20) ou sur le couvercle (7;21) du carburateur0 7. Disposition selon la revendication 1, remarquable en ce que le récipient collecteur est constitué par la partie du filtre à air (2) qui forme le fond (3) de ce dernier. 8. Disposition selon la revendication lg remarquable en e que le récipient collecteur est constitué par le couvercle (7;21) du carburateur ou de la cuve à flotteur (6;20). 9. Disposition selon la revendication 12 remarquable en ce que le récipient collecteur (28) ost disposé géodé tiquement au-dessous du niveau de la cuve à flotteur (20). 10. Disposition selon la revendication 1, remarquable en ce qurentre le récipient collecteur (28) et le canal d'as- piration d'air (18) est disposée une tubulure d'aspiration (30) en forme de béquille, à orifice de sortie calibré et dont le sommet géodétiquement le plus heut est muni d'une buso (31) de mise à l'atmosphère. 11. Disposition selon les revendications 1 et 9, remarquable en ce que lo canal de sortie (10;13;22), le réoipient collecteur (3;8;28) et la tubulure d'aspiration (30) snt des parties intégrantes du carburateur (1;19).