Brevet FR2485636A1 — publié le 19811231

?485636 eRrfeoti.onnQmeut__ppo-6 aux carburateurs auxiliaires de démarrage pour moteurs à combustion interne La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux carburateurs auxiliaires de démarrage pour mo- teurs à combustion interne et, plus particuliërement, à ceux agencés pour délivrer au moteur un carburant auîiliai- re à partir d'un réservoir contenant ledit carburant sous forme liquide avec un gaz expulseur sous pression chimique- ment inerte vis-à-vis dudit carburant liquide (notamment un aérosol), le réservoir possédant un orifice mni d'une souppe de retenue normalement maintenie en position de fermeture. On eonna t déjà dom oarburateurs auiliaires de ce genre qui donnent entiîbe satisfaotion pour lo dmarrage de moteurs dans des teap&atures basses jusq.0à =20 à -2500o Toutefois, lorsqu' la température est encore plmus bas- se (par exempîe vers -30 ou -550)D de tels carburateurs, commandés à l'aide deume bobine électromagnétique limentée par une batterie, ne remplissaient plus leur r1le essen- tiellement pareo que la puissance disponible ax borde de la batterie était alors trop faible (environ un tiere se- lemen% da la puissance à %empérature normale) pou une ex- citatiLon convenable de la bobine lectromagnétiqueo En outre, toujours dans une 'ambiaece température très basse et lorsque le réservoir de carburant est pres- que vide, la pression du carburant lors de l1injection est trop faible et la carburation e.ffectue malv compro- mettant le démarrage rapide du moteuro L'invention a donc essentiellement pour but de faire en sorte que les carburateurs auxiliaires du genre cie dessus donnent mieux satisfaction que dans le passé lore de fonctionnement sous des températures très basses (de l'or- dre par exemple de -30 à -350C) alors que la puissance dis- ponible aux bornes de la batterie est considérablement di- minu e. L'invention a notamment pour but de perfectionner les earburateurs auxiliaires du genre ci-dessus pour faire en sorte que la puissance électrique nécessaire au fonctionnement du carburateur auxiliaire soit la plus fai- ble possible et reste en tout cas dans les limites de la puissance disponible aux bornes de la batterie lorsque la température est très basse. L'invention a également pour but de faire en sorte que la pression du carburant lors de la phase d'injection reste sensiblement la m4me quel que soit le taux de rem. plissage du réservoir. A ces fins, le carburateur auxiliaire de l'invention se caractérise en ce qu'il oomprend, en combinaiso 3 - un organe actionneur apte à occuper au moins deint porsle tions fonctionnelles, savoir une première positioe (posi- tionde repos) dans laquelle il ne coopère pas z7sc la susdite soupape de retenue du réservoir-et une so4omAe position dans laquelle il agit sur ladite soupape de L tenue pour ouvrir l!orifice du réservoir, - une bobine électromagnétique pour commander le déplace- ment de l'organe actionneur de sa première à sa seconde position fonctionnelle, - des premiers moyens de rappel pour rappeler l'organe ae- tionneur de sa seconde à sa première position lorsque la bobine électromagnétique nast plus alimentée, - un orifice d'entrée du carburant agencé pour coopérer avec l'orifice du réservoir, - une chambre reliée à l'orifice d'entrée, - un piston mobile à l'intérieur de la chambre pour délimi- ter dans celle-ci un volume variable, - des seconds moyens de rappel agissant sur le piston pour que le volume variable de la chambre soit minimum lorsque le carburateur n'est pas en fonctionnement, - un orifice de sortie susceptible de communiquer avec la chambre, - et des moyens obturateurs agencés pour obturer l'orifice de sortie lorsque l'organe actionneur occupe sa seconde position susmentionnée. Grace à cet agencement, l'excitation de la bobine provoque le déplacement de leorga-aie actionneUr qui ouvre la soupape de retenue du réservoir " dans le même temps,-les moyens obturateurs viennent obturer l'orifice de sortie du carburateur. Le carburant est alors entra né par le gaz sous pression du réservoir dans la chambre. oh, sous l'ac- tion de la force exercée par le gaz sur le piston, force qui est initialement au moins supérieure à l'effort antago- niste des seconds moyens de rappel. le. piston recule, aug- mentant le volume utile de ladite chambre. A l'aide de moyens appropriés dont -n exemple sera donné plus loin, la quantité de carburant a!si transvasée peut être prédéter- minée. Au moment o l'excitation de la bobine électrozagnéti- que est coupée, l'orga.e obturateur est rappelé en position initiale sous l'action des premiers moyens de rappel, l'o- rifice de sortie est dégag et, sous l'action des seconds moyens de rappel agissant sur le piston, le carburant est refoulé vers l'orifice de' sortie: Cet agencement permet de remédier simultanément aux deux principaux inconvénients, mentionnés plus haut, des appareils antérieurs. En effet, la consommatieo de puissance électrique pros voquée par l'excitation de la bobine électromagnétique n'a lieu que pour le remplissage de la chambre, le refoulement- de la dose de carburant étant effectué uniquement sous l'action des seconds moyens de rappelo0De ce fait, le pré- lèvement de puissance électrique sur la batterie d'alimen- tation se produit avant la mise en marche du démarreur en- trainant le moteur. Il y a donc un étalement dans le temps de la puissance prélevée sur la batterie, ce qui autorise le démarrage d'un moteur m8me par températures très basses, alors qu'environ le tiers seulement de la puissance nomina- le de la batterie est disponible. Un tel mode de fonctionnement, particulièrement avan- tageux, devient impératif lorsque la commande de mise en marche du moteur est agencée de manière telle que tous les auxiliaires électriques (par exemple phares d'un véhicule) sont coupés lorsque le démarreur est excité. Par ailleurs, du fait que le refoulement de la dose de carburant résulte de l'action des seconds moyens de rap- pel, la pression d'injection du carburant reste sensible- ment la m8me à chaque fonctionnement et demeure indépendan- te du taux de remplissage du réservoir. Grâce à ces dispositions, on est donc assuré d'un dé- marrage rapide du moteur dans des conditions de températu- res particulièrement défavorables et on évite que la phase de démarrage, en se prolongeant, provoque une décharge com- plète de la batterie. D'une façon avantageuse, on prévoit que l'organe ac- tionneur est une tige constituant le noyau de la bobine électromagnétique ou solidaire dudit noyau et, dexpréféren- ce, on prévoit que l'orifice d'entrée du combustible, la tige et la chambre sont coaxiaux, que la bobine électroma- gnétique est disposée entre l'orifice d'entrée et la cham- bre, et que la tige présente une cavité longitudinale qui s'ouvre, à une de ses extrémités, en regard de l'orifice d'entrée et, à son autre extrémité, dans la chambre. Ce mode de réalisation présente cet avantage que l'ap- pareil est relativement compact et sans partie fortement saillante, ce qui facilite son installation par exemple dans les véhicules automobiles o la place disponible est souvent mesurée. Dans un mode de réalisation préféré, on prévoit une butée réglable pour limiter la course du piston. Il est ainsi possible de réaliser un appareil unique utilisable pour des moteurs de puissances différentes, la quantité prédéterminée de carburant auxiliaire injecté au démar- rage étant ajustée en fonction de la puissance du moteur par un réglage approprié de la butée. De façon avantageuse, tous les joints d'étanchéité as- sociés à des pièces mobiles entraînées par la bobine élec- tromagnétique sont des joints à lèvres, ce grâce à quoi on réduit à un minimum les frottements s'opposant au déplace- ment de la tige, et donc la puissance prélevée sur la bat- terie. Un autre aspect de l'invention porte également sur un nJect -urX dÂ carburant qui s'utilise de préférence, mais non exclusivement, en association avec un carburateur auxi- liaire conforme à l'invention. Cet injecteur se caractérise en ce que son extrémitê libre presente au moins unpan coupé et en ce qu'un-orifice d'inJection débouche dans ce pan ooupé, l'inclinaison du pan coupé par rapport à l'axe de l'injecteur étant telle que, en fonctionnement, la génératrice du cOne de pulvéri- sation du carburant, la plus proche de la paroi du col- - lecteur portan l'injeotewu, soit parallèle à ladite paroio I1 en résulte que, pour éviter que du carburant pul- véris dans le collecteur vienne au contact de le paroi froide du collecteur et s'y condense, il n'est plus néces saire d'avoir reoours. des injecteurs d'autant plus longs que le moteur est impozxant ô on peut utiliser des inJee- teurs courts, ce qui simplifie et la fabrication et la te- nue des stocks puisqu'un seul type dinjeeteur peut équiper des moteurs de n'importe quelle puissanceO En outree un tel injecteur est particulièremet avan- tageux lorsqu'il est alimenté par un carburateur auxiliaire conforme à l'invention car, n raison de la pression din- jection approximativemeit constante résultant de l'action des seconds moyens de rappl, on est assuré que le cÈne de pulvérisation aura une génératrice parallèle au collecteur à chaque fonctionpement. Dans un mode de réalisation préféré, on prévoit que leinjecteur comporte en outre des ailettes dêfleotrices pour oréer une pulvérisation tourbillonnaire du carburant auxiliaire et améliorer le mélange avec lVair et le carbu- rant ordinaire. L'invention sera mieu comprise à la lecture de la description qui suit dans laquelle on se réfère aux dessins annexés sur lesquels la figure i représente, en coupe, un carburateur auxi- liaire agencé conformément à l'invention, les figures 2 et 3 représentent deux modes deréalisation d'injecteurs conformes à l'invention, et la figure 4 représente, à plus grande échelle, un détail 248563e des injecteurs des figures 2 et 3. Comme représenté à la figure 1, le carburateur auxi- liaire 1 de l'invention comprend un carter 2 abritant, dans sa partie centrale, une bobine électromagnétique 3 reliée (de façon non représentée) à des bornes 4 de raccordement à un circuit électrique d'alimentation relié à une source électrique continue, généralement une batterie d'accumula- teurs (non représentée). Le noyau mobile 5 de la bobine est traversé par une tige creuse 6 qui est solidaire du noyau et qui d6passe de part et d'autre de celui-ci. La partie inférieure de la tige 6 est engagée dans Sun logement 7 pratiqué dans le carter, lequel logemeL een te un orifice inférieur constituant l'orifice d'ent5. 8-du carburateur et un orifice latéral constituant l'orifice 1- sortie 9 du earburateur. l'orifice de sortie 9 est muni de moyens obturateurs qui comprennent, d'une part, une gorge annulaire 10 creusée dans la tige 6 vers l'extrémité inférieure de celle-ci et, d'autre part, un Joint annulaire à lèvres 11 entourant la tige et disposé entre l'orifice de sortie 9 et l'orifice d'entrée 8. Les formes et les dimensions respectives du joint 11 et de la gorge 0 sont telles que, dans la posi- tion haute ou position d'injection ou de repos représentée à la figure 1 (qui sera explicitde ultérieurement), le joint 11 ne soit pas en appui contre les flancs de la gor- ge 10, l'orifice de sortie 9 étant alors en communication avec le logement 7. Par contre, lorsque la tige est complè- tement descendue (position de dosage), le joint 11 est en appui contre la tige 6 et isole de façon étanche l'orifice de sortie 9-du logement 7o L'orifice d'entrée 8 débouche dans une cavité 12 agen- cée pour recevoir la tête d'un réservoir 13 amovible (re- présenté en trait spectral). La solidarisation du réservoir au carburateur peut être effectuée de toute manière connue. Le réservoir 13 contient un carburant approprié sous forme liquide avec un gaz expulseur sous pression chimique- ment inerte vis-à-vis du carburant liquide. De façon avanta- geuse, il s'agit d'un mélange aérosol. p Le réservoir 13 'woapote ozrifice àa sa partie supé- rieure, lequel est muni d'une soupape' de retenue 14 (dont seule la partie extérieure-du doigt d'actionnement est vi- sible sur la figure t). Par ailleurs, on notera qu'un ressort 15, coaxial à la tige 6, est interposé entre l'extrémité inférieure du noyau et la partie du carter délimitant le logement 7o A sa partie supérieures, la tige 6 est engagée dans une pièce en forme de clochs 16 faisant saillie à l'intérieur d'une chambre 17 étanohe et délimitée par les parties hau-' tes du carter 2. La pièce en forme de cloche 16 présente des.ouvertures- 18 faisant communiquer la tige 6 avec la chambre 170 Dans la chambre 17 est disposé mi piston 19 repoussé, sous l'action d'un resoort 209 dans une position c le vo- lume utile de la chambra 17 est minimum, Dans la paroi de fond 21 du carter est disposée une butée 22 qui limite le 2éplacement du piston à wue'valeur prédéterminée. La butée 22 est rendue réglable de toute ma- nière appropriée: dans le mode de réalisation représenté, la butée est réglable par bonds; à cette fin, elle est réalisée sous forme deun axe muni de gorges annulaires 23 dans l'une desquelles est engagée une pièce de blocage 240 Des joints d'XtanchLitê sont prévus aux extrémités de la tige 6 et entre le piston et la paroi de la chambre -. pour diminuer les frottements et minimiser la puissance électrique à prélever sur la batterie pour le fonctionne- ment du carburateur, les joints sont des 'joints à lèvres, comme représent é. Le fonctionnement du carburateur auxiliaire de la fi- gure 1 est le suivant. Au repos, les pièces occupent les positions représen- tées à la figure 1. Lorsqu'on ferme le circuit électrique d'alimentation de la bobine électromagnétique 3, le noyau 5 entraine la tige 6 vers sa-position extrême inférieure (position de do- sage), en comprimant le ressort 15. La tige 6 appuie sur le doigt d'actionnement de-la soupape de retenue 14 du réservoir 13 et du mélange sous pression passe dans le lo- gement 7, traverse la tige 6 qui est creuse et parvient, via les ouvertures 18, dans la chambre 17. Sous l'effort de à la pression du mélange et supérieur à la force du ressort 20, le piston remonte dans la chambre jusqu'à venir en appui contre la butée 22. La durée de remplissage de la chambre 17 est variable et dépend, d'une part, de la position de la butte 22 et, d'autre part, de la pression du mélange; à titre d'exem- ple, cette durée est typiquement de l'ordre de 2 à 5 secon- des. L'utilisateur met alors en marche le démarreur du mo- teur en même temps qu'il ouvre le circuit électrique d'ex- citation de la bobine 3. Le noyau 5 est ramené à sa posi- tion initiale sous l'action du ressort 15 et la tige 6 re- prend sa position représentée à la figure 1. La soupape de retenue 14, qui n'est plus sollicitée par la tige 10, re- vient en position de fermeture et isole le réservoir 13. L'orifice de sortie 9 étant à nouveau en communication avec le logement 7, le mélange contenu dans la chambre 17, - maintenu sous pression sous l'action du ressort 20, est refoulé vers l'orifice de sortie 9, via les ouvertures 18, la tige creuse 6 et le logement 7, et amené à un injecteur par une tubulure raccordée à l'orifice 9 (non représentée). La figure 2 représente un injecteur 25 agencé de toute façon appropriée pour sa fixation sur la paroi 26 d'un col- lecteur. Conformément à l'invention, l'injecteur 25 est mu- ni, à son extrémité libre (extrémité inférieure sur la fi- gure 2), d'un-pan coupé 27 dans lequel débouche l'orifice d'injection et formant avec l'axe 28 de l'injecteur un an- gle c tel que, pour un diamètre donné de l'orifice d'in- jection et pour une pression d'injection donnée, le c8ne de pulvérisation 29 du-carburant auxiliaire possède une géné- ratrice 30 - celle qui est la plus proche de la paroi du collecteur (génératrice supérieure sur la figure 2) - qui soit parallèle au collecteur, de manière à éviter que du carburant soit pulvérisé sur la paroi 26 et s'y condense. La figure 3 représente un autre type d'injecteur muni de deux pans inclinés 27a et 27b disposes symétriquement par rapport à l'axe de symétrie 28. Les génératrices 3Oa et b des c8nes de pulvérisation 29a et 29b respectivement sont parallèles au collecteur et donc approximativement alignées. Du fait de la disposition conforme à l'invention, la saillie de l'injecteur dans le collecteur, c'est-à-dire la distance d entre la paroi du collecteur et l'orifice d'in- jection, devient pratiquement indifférenteo Ilest alors possible de n'utiliser qu'un seul et même type d'injecteur pour des moteurs de puissances différentes. En outre, la distance susmentionnée d peut être rendue relativement fai= ble de manière que cet injecteur auxiliaire, en saillie dans le collecteur, ne provoque qu'une perturbation moindre de l'écoulement du mélange en fonctionnement normalo On notera que le fonctionnement correct de l'injecteur de l'invention repose essentiellement sur la reproduotibi- lité des conditions do fonctionnement, c'est-àdire essen- tiellement de la preseion d'injection0 I1 en résulte qu'un tel inJecteur se révélera particulièrement avantageux en combinaison avec des carburateurs délivrant un carburant sous une pression approximativement constante commes c'est le cas pour le oarburateur auxiliaire de l'inventiono Enfin, on prévoit deéquiper l'inJecteur de l'invention avec un système déflecteur constitué9.comme représenté à la figure 4, par une pastille 319 destinée à être accolde con- tre la face intérieure du pan coupé 27 des figures 2 et 3s et portant, sur sa face 32 tournée vers l'extérieur de l'injecteur, des parois 33 enroulées en spirale s'étendant entre un orifice central 34 et le bord périphérique 35 de la pastille Ces moyens déflecteurs permettent de créer, dans le carburant injecté dans le collecteur, un mouvement tour- billonnaire favorisant son mélange avec l'airo Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs dé- jà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés: elle en embrasse au contraire, toutes les varianteso REVENDICATIONS 1 - Carburateur auxiliaire de démarrage pour moteurs à combustion internes agencé pour délivrer au moteur un car- burant auxiliaire à partir d'un réservoir contenant ledit carburant sous forme liquide avec un gaz expulseur sous pression chimiquement inerte vis-à-vis dudit carburant li- quide (notamment un aérosol), le réservoir possédant un orifice muni d'une soupape de retenue normalement maintenue en position de fermeture, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: - un organe actionneur apte à occuper au moins deux posie tions fonctionnelles savoir une première position (position de repos) dans laquelle il ne coopère pas avec la susdite soupape de retenue du réservoir e ume seconde position dans laquelle il agit sur ladite soLpape de retenue pour ouvrir l'orifice du réservoir, - une bobine électromagnétique pour commander le déplace- ment de l'organe actionneur de sa première à sa seconde position fonctionnelle, - des premiers moyens de rappel pour rappeler l'organe actionneur de sa seconde à sa première position lorsque la bobine electromagnétique n'est plus alimen- tée, un orifice d'entrée du carburant agencé pour coopérer avec l'orifice du réservoir, - une chambre reliée à l'orifice d'entrée, -un piston mobile à l'intérieur de la chambre pour délimi- ter dans celle-ci un volume variable, - des seconds moyens de rappel agissant sur le piston pour que le volume variable de la'chambre soit minimum lorsque le carburateur n'est pas en fonctionnement, - un orifice de sortie susceptible de communiquer avec la chambre, - et des moyens obturateurs agencés pour obturer l'.orifice de sortie lorsque l'organe actionneur occupe sa seconde position susmentionnée. 2 - Carburateur auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe actionneur est une tige constituant le noyau de la bobine électromagnétiq"e ou so- lidaire dudit noyau. 3 - Carburateur auxiliaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée du carburant, la tige et la chambre sont coaxiaux, en ce que la bobine- élec- tromagnétique est disposée entre l'orifice d'entrée-et la chambre, et en ce que la tige présente une cavité longitu- dinale qui s'ouvre, à une de ses extrémitéos en regard de l'orifice d'entrée et, à son atre extrémité, dans la chambrseo 4 - Carburateur auxiliaire selon l une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé sn ce qu'il est prévu une butée réglable pour lîmiter la course du pistono- - Carburateur avxiliaire selon l'une quelconque des revendications 2 à 49 caractérisé on ce que les moyens ob- turateurs de l'orifico de sortie comprennent un joint d'é- tanchéité coopérant aveo la tige et une gorge annulaire creusée dans la tige, ladite gorge ayant un diamètire inf- - rieur au diamètre intérieur du joint détanchéité, et en ce que l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie du car- burant débouchent dans le logement de la tige- de part et d'autre desdits moyens obturateurso 6 - Carburateur auxiliaire selon l'Une quelconque-des - revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le réservoir de carburant est amovibleo. 7 - Carburateur auxiliaire selon l'une quelconque-des revendications 1 à 6, caractérisé un oe que tous les joints d'étanchéité associés à des pièces mobiles entrainées par la bobine électromagnétique sont des joints à lèvreso 8 - Injecteur de combustible pour carburateur de mo- teur à combustion interme, notamment pour carburateur au- xiliaire, selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé sen ce que l'extrémité libre de linjec= teur présente au moins un pan coupé et en ce qu'.un orifice d'injection débouche dans ce pan coupé,'l'inclinaison du pan coupé par rapport à l'axe de l'injecteur étant telle que, en fonctionnement, la génératrice du e8ne de pulvérisation du carburant, la plus proche de la paroi du collecteur portant l'injecteur, soit parallèle à ladite paroi. 9 - Injecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des ailettes déflectrices pour créer une pulvérisation tourbillonnaire du carburant.