Brevet FR2475137A1 — publié le 19810807

1?4475137 La présente invention est relative à des carburateurs pour moteurs à combustion interne, et plus particulièrement à des dispositifs permettant d'augmenter la richesse et le débit du mélange qui alimente les moteurs de véhicules automobiles. Dans les carburateurs de type connu, un papillon des gaz commande le débit du mélange qui est envoyé au moteur. Pour enrichir le mélange lorsque le moteur est mis en route et tourne à froid, une soupape d'étranglement disposée à l'amont de la partie étranglée, ou buse, est sollicitée dans sa position fermée par une force qui diminue progressi- vement à mesure que la température du moteur augmente, partant d'une valeur relativement élevée pour parvenir à une valeur négligeable qui permet à la soupape d'étranglement d'être complètement ouverte lorsque l'équilibre thermique est atteint. Il faut également que le débit augmente de façon appropriée à mesure que la richesse du mélange augmente. Dans ce but, il est connu d'accroître, pendant la phase de mise en température, la petite ouverture du papillon des gaz et ce papillon des gaz est progressivement ramené à sa position d'ouverture minimale à mesure que la température du moteur augmente. On connaît des moyens et des systèmes fonctionnant de manière à associer la valeur de la petite ouverture du papillon des gaz à l'intensité de la poussée de fermeture appliquée à la soupape d'étranglement. On sait également comment utiliser des éléments sensi- bles à la température qui sont soumis à l'action de chauffage d'un fluide représentant la température du moteur, ceux-ci contenant une matière plastique à faible point de fusion dont la dilatation permet de positionner aussi bien le mécanisme de la soupape d'étranglement que le mécanisme qui détermine la petite ouverture du papillon des gaz. Ces éléments sensibles à la température peuvent rendre les dispositifs de démarrage ou starters complètement automa- tiques, c'est-à-dire susceptibles d'être amenés automatiquement à fonctionner quand le moteur se refroidit, et d'être désacti- vés quand le moteur s'échauffe. Selon des dispositions connues, l'élément sensible à la température agit sur un levier monté pivotant sur la broche 2 2475137 du papillon des gaz. Lorsque la température varie, l'élément sensible à la température fait varier la position du levier qui, de son côté fait varier l'intensité de la poussée de fermeture appliquée à la soupape d'étranglement et la position de la petite ouverture du papillon des gaz. Une disposition de ce type présente des inconvénients particuliers, tels que celui de ne pas être à même de garantir de façon fiable la validité du rapport entre l'intensité de la poussée de fermeture appliquée à la soupape d'étranglement et la petite ouverture du papillon des gaz, du fait de la plage des tolérances dimensionnelles des organes constituant le dispositif, ces tolérances étant inévitables en fabrica- tion industrielle. En outre, en faisant en sorte que ce soit le levier monté pivotant sur la broche du papillon des gaz qui soit chargé de positionner la petite ouverture du papillon, le dispositif est alors particulièrement sensible au danger constitué par les vibrations produites par le moteur. En ce qui concerne les techniques de carburation actuelles, il faut faire une différence entre la température correspondant à l'ouverture complète de la soupape d'étran- glement et la température à laquelle une petite ouverture du papillon des gaz doit continuer à être maintenue à une valeur plus élevée que sa valeur minimale. Ceci est prévu, d'une part, pour réduire une pollution excessive et, d'autre part, pour éviter au moteur le risque de s'arrêter. Les dispositifs connus proposés dans ce but font appel à des configurations compliquées des organes, dont la défi- nition, la construction, l'assemblage et le réglage sont particulièrement difficiles à réaliser et coûteux. C'est un but de l'invention de fournir un dispositif de starter pour carburateur qui soit de construction simple, ne puisse subir de dégâts du fait des vibrations produites par le moteur, et pour lequel les tolérances dimensionnelles ne donnent pas lieu à des incidents ou difficultés de fonc- tionnement. L'invention consiste en un dispositif de starter automa- tique du type mentionné ci-dessus, comprenant une soupape d'étranglement montée excentriquement dans le tube du corps du carburateur à l'amont de la partie étranglée, des pre- mières forces élastiques agissant sur ladite soupape d'étran- glement en tendant à la fermer et leur intensité diminuant à mesure que la température du moteur augmente, et des secondes et troisièmes forces tendant à l'ouvrir quand le moteur tourne et agissant, respectivement, de façon aéro- dynamique directement sur la surface de la soupape d'étran- glement excentrique et pneumatiquement en vertu du fait qu'elles sont engendrées par un organe sensible à l'aspira- tion régnant dans le collecteur d'entrée à l'aval du papillon des gaz, lesdites troisièmes forces agissant par l'intermé- diaire d'une tige de traction sur un levier solidaire de la broche de la soupape d'étranglement, l'ensemble étant caractérisé par un levier tournant autour de son propre pivot et sur lequel agissent une quatrième et une cinquième force élastique, chacune d'entre elles le sollicitant en rotation dans des directions opposées, la quatrième force élastique déterminant cependant un couple qui est inférieur à celui déterminé par la cinquième force élastique, et la cinquième force élastique étant capable d'agir jusqu'à une limite définie par l'élément mobile d'un organe sensible à la température qui s'échauffe à mesure que la température du moteur augmente, et étant en outre caractérisé par le fait que ledit levier porte le point d'application des premières forces élastiques qui tendent à fermer la soupape d'étranglement, ce qui les amène à varier en intensité à mesure que la température du moteur varie, et par le fait que ledit levier présente un premier contour de came au moyen duquel il agit sur le levier qui fait varier la position de la petite ouverture du papillon des gaz, et un second contour de came au moyen duquel il agit sur le levier solidaire de la broche de la soupape d'étranglement de manière à ouvrir cette dernière complètement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description ci-après en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue du dispositif selon l'inven- tion dans une position permettant au moteur de démarrer et de tourner à l'état froid; - la figure 2 est une vue du dispositif selon l'inven- tion dans une seconde position permettant au moteur de tourner ?4 75r 137 ?47513? I à l'état chaud. Un carburateur pour moteurs à combustion interne comprend, entre autres, un tube 1 formant corps, de forme connue, qui communique par son extrémité supérieure 11 avec le filtre à air et qui est relié à sa base 14 avec le collecteur d'entrée, non représenté, disposé à l'aval du papillon des gaz 13. Le tube 11 du corps comprend une partie étranglée 12 sous forme d'un venturi dans lequel débouche le circuit-d'alimentation principal classique qui n'est pas représenté. Le circuit d'alimentation de ralenti et de montée en vitesse, qui n'est pas représenté du fait qu'il est de type classique, débouche également à la partie inférieure 14 du corps tubulaire 1. L'alimentation en carburant par le circuit d'alimenta- tion principal dépend de l'aspiration qui a lieu dans la zone étranglée 12. Quand l'ouverture du papillon des gaz 13 est faible, l'aspiration qui a lieu dans la zone étranglée 12 n'est pas suffisante pour attirer le carburant du circuit d'alimentation principal. Le but du dispositif selon l'in- vention est d'obtenir une aspiration dans la zone étranglée 12 qui soit suffisamment élevée, même quand le papillon des gaz 13 est dans sa position de petite ouverture, pour per- mettre au carburant d'être envoyé dans le circuit principal. Ainsi, le mélange est enrichi en fonction des besoins par les conditions de température du moteur. A l'entrée 11 du tube 1 est prévue une soupape d'étran- glement 2 qui tourne autour d'une broche excentrique 21 d'une position totalement fermée (figure 1) à une position totale- ment ouverte (figure 2). La fermeture de la soupape d'étran- glement 2 a pour conséquence une augmentation de l'aspiration dans la zone étranglée 12, et de ce fait l'enrichissement du mélange. L'ouverture de la soupape d'étranglement 2 a pour conséquence le retour à une aspiration "normale" dans la zone d'étranglement 12, et, de ce fait, la restauration de la force ou richesse normale du mélange fourni par le carburateur. La position de la soupape d'étranglement 2 dépend de la position d'un levier 8. Si celui-ci est dans la position représentée sur la figure 1, une tige 81, sur laquelle porte l'extrémité inférieure-d'un ressort 5, se trouve à sa distance maximale d'une tige 73 portée par un levier 7, et sur laquelle porte la seconde extrémité du ressort 5. Ainsi, le ressort 5 9?475137 ferme la soupape d'étranglement 2 dont la broche est reliée rigidement au levier 7. Si le levier 8 est dans la position représentée sur la figure 2, une came 86 disposée à l'extrémité supérieure du levier 8 sollicite vers le haut la tige 73, réalisée sous forme de galet, qui est disposé sur le levier 7 de maniè- re à ouvrir complètement la soupape d'étranglement 2. La position du levier 8 dépend de la température du moteur auquel est sensible un élément 3 disposé dans la cavité 35 par laquelle circule le liquide de refroidissement du moteur qui pénètre par l'entrée 33 et sort par la sortie 34. Le logement 32 contient l'élément 3, qui est un organe thermostatique de type connu dans lequel une substance sem- blable à de la cire subit un fort changement de volume quand elle passe de façon réversible d'un état physique à un autre, et en particulier de l'état solide à l'état liquide, entre deux valeurs de la température auxquelles il est soumis qui dépendent du fait que le moteur est froid ou chaud. La substance contenue dans l'ampoule 30 n'est que thermiquement déformable, raison pour laquelle elle est capable d'exercer une force beaucoup plus importante que celle du ressort 10, limitant de ce fait sa course au moyen d'une pointe 31 qui est insérée dans un poussoir 23 contre lequel porte l'extré- mité de droite du ressort 10. Le ressort 10 est disposé entre un ressort 24 et le poussoir 23, et il peut être précontraint en réglant la vis de réglage 25. La force élastique du ressort 10 est transmise au levier 8 du fait que le poussoir 23 repose sur la surface de droite d'un appendice 83 du levier 8, s'étendant perpendi- culairement au plan des dessins. Pour permettre à la pointe 31 de l'élément sensible à la température 3 d'agir sur le poussoir 23, amenant ainsi le ressort 10 à s'étirer, l'appendice 83 est pourvu d'un alésage par lequel passe la pointe 31 de l'élément 3. La pointe 31 est insérée dans un second alésage prévu dans le poussoir 23 pour assurer une meilleure rigidité entre les deux éléments. Ceci permet un mouvement conjugué des trois éléments 31, 83 et 23 qui ne dépend que de la tempéra- ture à laquelle est soumis l'élément 3. Le levier 8 tourne autour d'un pivot 82. Il tourne pro- ?4 7 137 gressivement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre du fait de la sollicitation exercée par le ressort 85 quand la pointe 31 se déplace en direction de la gauche à la suite de l'échauffement du détecteur de température 3. Il tourne progressivement dans le sens des aiguilles d'une montre quand la pointe 31 se déplace vers la droite sous l'action du ressort 10, lorsque le détecteur 3 se refroidit. Dans le premier cas, la force due au détecteur 3 surmonte la force du ressort 10. Dans le second cas, le mouvement de la pointe 31 vers la droite permet au ressort 10 d'agir sur le levier 8. Le ressort 85 détermine un couple dans le sens inverse des aiguilles d'une montre qui est beaucoup moins intense que le couple dans le sens des aiguilles d'une montre qui est déterminé par le ressort 10, et, en dehors du fait qu'il détermine la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 8 da au mouvement de la pointe 31 vers la gauche, il maintient également le poussoir 23 contre l'appendice 83 du levier 8 sans aucune séparation due aux vibrations du moteur. Le dispositif qui permet à la soupape d'étranglement 2 de fonctionner comprend le levier 7 qui est relié rigidement à la broche 21. Le levier 6 qui est claveté de façon folle sur ladite broche 21, et le levier 9 qui est relié rigidement à cette dernière. Le levier 6 comprend un oeillet 61 dans lequel s'engage l'extrémité de droite d'une tige de traction 41 qui fait saillie d'un dispositif pneumatique 4, et un appendice 62, perpendiculaire au plan du dessin, qui -supporte une vis 63 dont la pointe agit sur un appendice 91 du levier 9 perpendiculaire au plan du dessin. La position de la tige de traction 41 corrige la position angulaire de la soupape d'étranglement 2 déterminée par la tension du ressort 5 et, de ce fait, la position de la tige 81. A cet égard, si la tige de traction 41 est complètement déplacée vers la droite comme le montre la figure 1, le levier 6 est soumis à son mou- vement maximal dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La pointe 63 est dans une position rétractée vers la gauche de manière que l'appendice 91, qui vient en contact avec la pointe 63, puisse permettre un mouvement maximal dans le sens inverse des aiguilles d'une montre du levier 9, lequel constitue l'élément de limitation de la rotation dans le 7 -' 4 - ' 2 77 sens inverse des aiguilles d'une montre pour les organes reliés à la broche 21. En conséquence, quand la tige de traction 31 se déplace vers la gauche, le levier 6 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, et la pointe 63 qui agit sur l'appendice 91 du levier 9 fait tourner ce dernier dans le même sens à l'en- contre de l'action du couple déterminé par le ressort 5, et de manière à ouvrir dans une certaine mesure la soupape d'étranglement. Quand on règle le carburateur, la pointe de 1o la vis 63 est disposée de manière à permettre la fermeture de la soupape d'étranglement 2 quand le levier 8 est complè- tement tourné dans le sens des aiguilles d'une montre, et pour permettre une action immédiate du dispositif pneumatique lorsque le moteur est démarré, en éliminant tout mou possible entre les leviers 6 et 9. Ainsi que cela est connu dans lart, le mouvement de la tige de traction 41 en direction de la gauche dépend égale- ment, dans la présente invention, de l'aspiration régnant dans le collecteur d'entrée. Quand l'aspiration est faible, la tige de traction 41 est déplacée complètement vers la droite. Quand elle est élevée, la tige de traction 41 est déplacée complètement vers la gauche. Ces positions de la tige de traction 41 correspondent respectivement aux positions 2 et 2a de la soupape d'étranglement 2. A sa partie inférieure, le levier 8 comprend un contour de came 84 qui coopère avec un galet 26 porté par un levier 27 qui est claveté de façon folle sur la broche 15 du papillon des gaz 13, de façon à positionner ce levier 27. Les mouvements relatifs sont les suivants: Quand le levier 8 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, le levier 27 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, Au contraire, quand le levier 8 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, le levier 27 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sous l'action d'un ressort 28 disposé entre les tiges 26 et 92. Le levier 27 tourne de la position de la figure 1 à celle de la figure 2, et vice versa. S'il tourne dans le sens des aiguilles d'une montre (de la position de la figure 1 à la position de la figure 2), la pointe d'une vis 40 agissant contre un appendice 42 qui fait partie d'un levier 43 relié rigidement à la broche 15 du ?4 75137 papillon des gaz 13, permet au levier principal 43 d'effec- tuer une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre sous l'action d'un ressort de rappel qui n'est pas repré- senté. Cette rotation provoque la fermeture progressive du papillon des gaz 13 et se poursuit jusqu'à ce qu'un autre appendice 45 du levier 43 vienne en contact avec la pointe de la vis de ralenti 46, de forme classique. La pointe de la vis 40 permet de régler la petite ouverture du papillon des gaz 13 quand le levier 8 est dans sa position angulaire maximale dans le sens des aiguilles d'une montre et, en conséquence, quand le levier 27 est dans sa position angu- laire maximale dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La partie supérieure du levier 8 comprend une seconde came 86 qui, lorsque la rotation du levier dans le sens inverse des aiguilles d'une montre atteint une certaine valeur, vient en contact avec le galet 73 qui fait partie du levier 7, de manière à faire tourner ce dernier dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que la soupape d'étranglement 2 soit totalement ouverte. Le fonctionnement du dispositif de starter selon l'in- vention est le suivant: Référence étant faite à la figure 1, on peut voir que la pointe 31 est rétractée vers la droite de sorte que le ressort 10 maintient le levier 8 dans sa position maximale dans le sens des aiguilles d'une montre. La soupape d'étran- glement est totalement fermée et le papillon des gaz 13 est dans sa position de petite ouverture déterminée par le Contact entre la pointe de la vis 40 et l'appendice 42, c'est-à-dire dans la position de "ralenti rapide". Lorsqu'on fait tourner le moteur au moyen du moteur de démarrage, la soupape d'étranglement 2 est soumise à des mouvements alternés d'ouverture et de fermeture, ainsi que cela est connu de l'homme de l'art. L'aspiration dans le venturi 12 est forte et il en résulte que le circuit d'ali- mentation principal fournit du carburant, maintenant ainsi un mélange riche. Dès que le moteur est démarré, l'aspiration dans le tube 14 augmente considérablement. L'organe d'aspiration 4, relié au tube 14, tire la tige de traction 41 vers la gauche, ce qui fait tourner le levier 6 dans le sens des aiguilles 9?4'S1 7 d'une montre. La pointe de la vis 63 agit contre l'appendice 91 pour faire tourner le levier 9 et amène la soupape d'étran- glement 2 à s'ouvrir jusqu'à la position 2a de la figure 1. Ceci détermine un appauvrissement du mélange, dont le débit est défini par la petite ouverture du papillon des gaz 13, qui reste inchangée et qui assure un ralenti correct pour les exigences thermiques du moteur. Si on suppose, pour des raisons de simplicité, que le conducteur n'actionne pas l'accélérateur relié au levier principal 27 par le connecteur 44, le dispositif selon l'in- vention ajuste alors la position des soupapes 2 et 13 aux variations de l'état de température du moteur qui s'échauffe progressivement, de manière à alimenter le moteur avec un mélange de force et de débit corrects pour les états succes- sifs de température du moteur, jusqu'à ce que le ralenti normal soit rétabli. A mesure que la température du moteur augmente, il y a un mouvement progressif correspondant vers la gauche de la pointe 31, et ce mouvement provoque la rotation progressive dans le sens inverse des aiguilles d'une montre du levier 8, dont la conséquence est que les tiges 81 et 73 supports du ressort 5 se rapprochent l'une de l'autre. La tension du ressort 5 se réduit, ce qui assure l'ouverture progressive de la soupape d'étranglement 2. La came 84 se déplace simultanément vers le bas pour permettre la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 27 sous l'action du ressort 28, le levier principal 43 suivant cette rotation pour fermer progressivement le papillon des gaz 13. La configuration du levier 8 est choisie de manière que l'action de la came 86 sur le galet 73 du levier 7 permette à la soupape d'étranglement 2 de s'ouvrir avant que la came 84 ramène le levier 27 à une position dans laquelle il n'agit pas sur le levier principal 43. Ceci permet à la soupape d'étranglement 2 d'être complètement ouverte avant le retour au ralenti normal, dû. à l'ouverture minimale du papillon des gaz 13 réglé par la vis 46 de manière connue. Quand le moteur se refroidit, le fluide se trouvant dans l'ampoule 30 se contracte progressivement, ramenant la pointe 31 vers la droite. Le ressort 10 fait tourner progressi- 4 47137 vement le levier 8. Ceci provoque une action progressive du dispositif selon l'invention, avec la séquence d'opéra- tions suivantes: au commencement, la petite ouverture du papillon des gaz 13 est augmentée, puis la came 86 est dégagée du galet 73, et finalement la petite ouverture du papillon des gaz 13 est progressivement augmentée, avec une diminution progressive et simultanée de la fermeture de la soupape d'étranglement 2, due à l'augmentation de tension du ressort 5, jusqu'à ce que la configuration de la figure 1 soit retrouvée. il ? 4 3 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif de starter pour carburateur comprenant une soupape d'étranglement montée excentriquement dans le tube du corps du carburateur à l'amont de la partie étranglée, des premières forces élastiques sollicitant ladite soupape d'étranglement dans le sens de la fermeture, leur intensité diminuant à mesure que la température du moteur augmente, et des secondes et troisièmes forces tendant à l'ouvrir quand le moteur tourne, ces forces agissant, respectivement, de façon aérodynamique directement sur la surface de la sou- pape d'étranglement excentrique et pneumatiquement en vertu du fait qu'elles sont engendrées par un organe sensible à l'aspiration régnant dans le collecteur d'entrée à l'aval du papillon des gaz, lesdites troisièmes forces agissant par l'intermédiaire d'une tige de traction sur un levier solidaire de la broche de la soupape d'étranglement, carac- térisé par un levier (8) tournant autour de son propre pivot et sur lequel agissent une quatrième et une cinquième force élastique, chacune d'entre elles le sollicitant en rotation dans des directions opposées, la quatrième force élastique déterminant cependant un couple qui est inférieur à celui déterminé par la cinquième force élastique, et la cinquième force élastique étant capable d'agir jusqu'à une limite définie par l'élément mobile d'un organe sensible à la température qui s'échauffe à mesure que la température du moteur augmente, et caractérisé en outre par le fait que ledit levier porte le point d'application des premières forces élastiques (5) qui tendent à fermer la soupape d'étranglement (2) et par le fait que ledit levier comprend un premier contour de came (84) au moyen duquel il agit sur le levier (27) qui modifie la position de ladite petite ouverture du papillon des gaz (13) et un second contour de came (86) au moyen duquel il agit sur le levier (71) solidaire de la broche (21) de la soupape d'étran- glement (21) de manière à ouvrir cette dernière complètement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme du levier (8) est choisie de manière que l'action de la came (86) sur la tige (73) du levier (7) per- mette à la soupape d'étranglement (2) d'être ouverte avant que la came (84) agisse sur le levier (27) pour ramener le papillon des gaz (13) à son ouverture minimale. 1? 4 75'-7 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (5) est porté par une tige (81) disposée sur le levier (8), et par la tige (73) disposée sur le levier (7) relié rigidement à la broche de la soupape d'étrangle- ment (2). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque le moteur tourne, la soupape d'étranglement (2) est sollicitée dans sa position ouverte sous l'action d'un organe pneumatique (4) relié à un levier (6) claveté de façon folle sur la broche (21) de la soupape (2), et qui agit au moyen de la pointe d'une vis (63) sur un appendice (91) d'un levier (9) relié rigidement à la broche (21). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contour de came (84) agit sur un levier (27) claveté sur la broche du papillon des gaz (13) et qui agit au moyen d'une vis (40) sur le levier principal (43) du carburateur. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier (8) est conformé de manière que l'action de la came (86) sur la tige (73) du levier (7) permette à la soupape d'étranglement (2) d'être ouverte avant que le levier (84) ramène le levier (27) à la position dans laquelle il n'agit pas sur le levier (43).