Brevet FR2487430A1 — publié le 19820129

-1 - 248743U La présente invention concerne un carburateur à pression constante muni, en amont du papillon d'étran- glement dans le canal d'aspiration, d'un organe de mesure du débit d'airqui, par l'intermédiaire d'une tringlerie actionnes en fonction du débit d'air, un pointeau de dosage du carburant qui commande la fente annulaire d'un gicleur qui est alimenté par une cuve a flotteur et dont la sortie débouche dans un conduit de bypass d'air. Un carburateur de ce genre est décrit dans la de- mande de brevet d'invention DE-OS 2 648 257. Dans ce car- burateur une surface de dosage de carburant est, en fonc- tion du débit d'air mesuré, commandée au droit d'une combinaison constituée par une aiguille et une buse. Le carburant sort en aval du papillon d'étranglement, dans la zone du tuyau d'aspiration dans laquelle règne une dépression. Afin que la pression différentielle au droit de la surface de dosage du carburant soit égale à la pres- sion différentielle au droit de l'organe de mesure du débit d'air, l'action de la dépression du tuyau d'-aspira- tion qui pourrait conduire à des pressions différentiel- les de dosage variables est empêchée, à la sortie de car- burant commandée, au moyan d'une boite à dépression. La pression différentielle de dosage est ainsi maintenue pratiquement constante. Lorsque, dans ce carburateur, le rapport air-carburant du mélange doit être modifié An fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, seule une intervention mécanique peut être opérée à l'aiguille de dosage pour en modifier la position en conséquence. La boite à membrane sollicitée d'un côté par la pression atmosphérique et, de l'autre côié de la membrane, par la dépression du tuyau d'aspiration et la force d'un ressort, commande la surface de la section de la sortie de carbu- rant dans le tuyau d'aspiration tout à fait indépendam- ment de la pression différentielle, par l'intermédiaire de l'organe de mesure du débit d'air. Cette surface de sortie est rendue variable par une aiguille profilée dont -2 - la course est commandée par la membrane, pour engendrer dans l'enceinte d'aspiratinn qui se trouve dans le conduit de bypass d'air une pression constante à tous les points de fonctionnement du moteur. La grandeur de la surface de sortie s' établit indépendamment de la pression différentielle a droit de l'origane de mesure du débit d'air. En régime de pleine charge le conduit de bypass n'est parcouru que -ar uiv débit d'air négli- geable car il n'y a pas de presnr différentielle entre le lieu de l'amenée d'air en amaont du papillon et l'esn- droit de la sortie en aval de cea dernier, ce qui fait qu'au dit endroit le carburaint ne se trouve pas pulvé- risé mais sort goutte à gouttes, de sorte que les gaz d'échappement sont mauvais, car entre autres choses, la répartition du carburant aux différents cylindres peut être très variable. A partir de là, l'inverntion a pour but de créer un carburateur permettant de produire un mélange d'air et de carburant dont la composition puisse être réglée de manière simple e onction de paramètres de fonctionnement du moteur et avec lequel, en outre, le earburantmené se trouve bien pulvérisé sur l'ensemble du domaine de fonctionnement. Pour atteindre ce but, l'invention prévoit que dans tun carburateur du genre décrit on préanbule5 la sortie de carburant soit disposée dans le champ d'une pression différentielle constante mais variable n fonction de paramètres de fonctionnement du moteur. Cette disposition a pour avantage qu'en faisant varier la pressirm diffS-- rentielle qui détermine le dosage de la quantité de car- burant on fait varier de manière simple la composition du mélange. Dans une forme d'exécution de l'invention le conduit de bypass d'air va du canal d'aspiration en amont de l'organe de mesure du débit d'air jusqu'à une zone située en aval du papillon, l'entrée de ce conduit étant munie d'un étranglement fixe tandis que sa sortie comporte Un étranglement dont la sectinn est réglable. 248743( -3 - Grâce à cette disposition il est possible de régler la pression différentielle de dosage qui détermine la quantité de carburant dans le domaine de p = po - Ps, p0 étant, en règle générale, pratiquement égal à la pression atmosphérique, et ps étant la pression dans le canal d'aspiration. Dans une forme d'exécution il est prévu que l'étran- glement réglable soit réglé au moyen d'un clapet actionnÉ par une valve à pression différentielle et fixé à une membrane soumise d'une part à la pression qui règne dans le canal d'aspiration entre l'organe de mesure du débit d'air et le papillon, d'autre part à la pression dans le conduit de bypass d'air, cette membrane étant attaquée en outre par une force variable en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, au moyen d'un organe positionneur. Dans une forme d'exécution de réalisation avantageus cet organe positionneur détermine, au moyen d'un plateau à membrane disposé avec possibilité de coulissement sur clapet actionné par la valve à pression différentielle, la force qu'exerce un ressort sur la membrane de cette valve. Dans une autre forme d'exécution il est prévu de faire varier directement au moyen d'un organe position- neur la force variable qui attaque la membrane de la valve à pression différentielle. De façon connue en soi, cet organe positionneur peut être un électro-aimant com- mandé, oueacore un ressort bimétallique exposé à la température du moteur. Un exemple d'exécution de l'invention est décrit en détail d-après, et en se référant au dessin schéma- tique annexé: sur ce dernier - la figure 1 est une vue en coupe d'un carburateur selon linvention et - la figure 2 est une autre vue, partiellement en coupe et en élévation, de ce même carburateur. L'air aspiré dans le canal d'aspiration 1 par le mo -5 - sollicitée d'un côté par la pression pi régnant dans le canal d'aspiration 1 entre le volet 3 et le papillon 2, de l'autre côté par la pression P2 établie dans le conduit de bypass d'air 25. Si la pression P2 était plus fore que la pression Pl elle provoquerait l'ouver- ture de l'étranglement 17, ce qui la ferait baissero Lorsque la pression P2 devient inférieure '. la pression Pl, leétranglement réglable 17 se ferme. Par l'inter- médiaire de l'étrangement 18 à léntrée du conduit de bpass d'air 25, de l'air arrive à nouveau aussitet et la pression P2 augmenteo On voit done que cette dernière aura toujours tendance à osciller autour du niveau de la pression pl. Sur le clapet 26 peut coulisser un plateau à mem- brane 27, et entre ce dernier et la membrane 16 se trouve un ressort 14. La force exercée par ce ressort peut, en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, être modifiée par le fait qu'un élément positionneur 21 attaque le plateau à membrane 27 par l'intermédiaire d'un levier 22 solidaire d'un axe 23 sur lequel est fixé un autre levier 24. Grace à cette possibilité de réSr la force du ressort 14 la pression P2, et par conséquent la pression différentielle de dosage pc-p2, se trouvent réglées Le'éléement poeitionmeur 21. peut êtIe constitué par exemple par un dispositif à corps dilatable commandé par la temperature du moteur. Le levier 22 peut en outre être attaqué par des para- mètres de fonctionnement du moteur sous une force ap- propriée, pour la marche à chaud, la phase de démarrage, par exemple une régulation lambda connue, un correcteur d'altitude; un ou plusieurs de ces paramètres de fonc- tionnement du moteur peuvent alors attaquer simultanément le levier 22, par l'intermédiaire d'organes position- neurs appropriés. On peut d'ailleurs très bien concevoir de faire Narier la force du ressort 14 par l'intermé- diaire d'un moteur pas à pas recevant ses impulsinns d'un système à microprocesseur commandé par les paramètres 248743C -4 - teur à combustion interne (non représenté au dessin) dans la direction indiquée par la flèche A est dosée. par le papillon d'étranglement 2. En amont de ce dernier est disposé un volet 3 servant d'organe de mesure du débit d'air. Ce volet est, par l'intermédiaire d'un levier 4 et d'une tige 5, relié à un servo-moteur 6. La pression P0 séparée de la pression pl par une membrane 7 est, de façon connue, en équilibre avec la force du ressort 8 du servo-moteur 5, de sorte que la position du volet 3 représente une mesure du débit d'air traversant le canal 1. Par l'intermédiaire d'un levier 9 le volet 3 actionne uneaiguille de dosage 10 qui, avecY"ontour Il et une buse 12, forme une surface de dosage 19. La dif- férence de pression pD = po - P2 est engendrée au mo- yen d'une valve à pression différentielle 13. Lorsque le ressort de compression 14 de cette valve n'est pas sous précontrainte, il s'établit un équilibre oscillant P2 = pl, ce qui veut dire que la pression différentielle de dosage est, de façon connue, toujours égale à la pression différentielle au droit de l'organe ib mesure du débit d'air, à savoir p0 - Pl' même lorsque un frottement ou d'autres perturbations viendraient a empecher le mouvement de cet organe. Le rapport du mé- 2.5 lange entre l'air et le carburant reste donc constant. Le carburant sortant de la cuve à flotteur 20 par l'intermédiaire de la surface de dosage 19 parvient dans un conduit de bypassd'air 25. Celui-ci relie, par l'in- termédiaire d'un étranglement 18 disposé à son entrée, l'amont de l'organe de mesure (volet 3) à l'aval du papillon 2; à sa sortie ce conduit 25 comporte un âtran- glement réglable 17. Le carburant dosé est mélangé à l'air dans le conduit de bypass 25 et forme avec lui une émul- sion qui subit une nouvelle préparation au droit de l'étranglement réglable 17 au moyen de la pression dif- férentielle P2 - pst L'étranglement réglable 17 est ré- glé au moyen d'un clapet 26 actionné par la valve à pres- sion différentielle 13. Cele-ci comporte la membrane 7 2487430- - 6 - de fonctionnement du moteur cités plus haut. Il est en outre tout à fait possible de construire l'étranglement réglable 17 de façon telle qu'il s'ouvre vers l'extérieur si l'on soubiaite qus le jet de mélange préalable soit en forme de large éventail, afin d'avoir éventuellement moins de mouillage de paroi. Dans cette disposition il faudrait que le ressort 14 et en cons:e- quence les pressions P1 et P2 soient inverses par raue port à la membrane 16. Un enrichissement du mélange lors du démarrage peut etre assuré soit- en faisant en sorte i qu'a.u démarrage le ressort 14 exerce une précontrainte un peu plus longe temps que pour un mélange normal, soit en faisant agir en amont de la surface de dosage 19 mais en aval de l'étranglement d'entrée 18, dans le conduit de bypaso d'air, un tiroir commandé magctiquement, ce qui fait que les conditions de dépression se trouvent modifles dans une mesure correspondante et qu'un supplement de carburant se trouve prélevé. Un enrichissement du mélange en phase d'accél4ration peut avoir lieu.soit, comme cela est habituel dans le cas de carburateurs à pression constante, par l'inter- médiaire de l'amortissement de l'orgune de mesure du débit d'air et de l'augnentation de la pression diffé- rentielle Po - Pl lié à cet amortissement, et ainsi par l'intermédiaire d'une variation de po - Pt, soit par l'intermédiaire d'éléments positionneurs et de signaux appropriés, comme pour l'enrichissement au démarrage décrit ci-dessus, auquel cas on pourrait alors, à des températures relativement basses, produire aussi un enrichissement renforcé en phase d'accélération. Lorsque, coîmie dans l'exemple d'exécution illustré au dessin, l'axe 23 est mis en rotation en fonction de la température du moteurs il peut être avan.tageux, pour commander la vitesse du moteur en régime de ralen- ti, de constituer une extrémité de cet axe, de façon connue, en tant que tiroir d'air d'appoint qui commande 248743, - 7 - la section d'un conduit de bypass d'air connu contour- nant le papillon d'étranglement. Dans une autre forme d'exécution du carburateur le ressort 14 peut être supprimé et remplacé par un générateur de force (non représenté au dessin) , par exemple un aimant, attaquant la membrane 16 avec une force qui, comme dans la forme d'exécution décrite plus haut à titre d'exemple, peut être modifiée en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur. Un avantage de l'invention est que dans un carbu- rateur conçu selon son enseignement la pression diffé- rentielle de dosage est réglable indépendamment du débit d'air oude la position du papillon d'étranglement' IL suffit de faire varier me seule force pour provoquer un enrichissement ou un appauvrissement du mélange, exprimé en pourcentage. L'appauvrissement peut être judicieux pour la correction d'altitude; il peut être opéré en faisant en sorte que même en régime normal du moteur la force du ressort 14 agisse un peu sur la membrane 16, ce qui fait que par la correction d'altitude une diminution de cete force peut être produite, ce qui entraîne une réduction de la pression différentielle et, par suite, un appauvrissement du mélange. Un autre avanta-e est que l'enrichissement exprimé en pourcentage diminue en régime de pleine charge; en d'autres termes, l'enrichissement est dégressif. 240743% _-8 _ REVENDICATIONS 1. Carburateur à pression constante muni, en amont du papillon d'étranglement dans le canal d'aspi- ration, d'un organe de mesure du débit d'air qui, par l'intermédiaire d'une tringlerie actionne, en fonction du débit d'air, un pointeau de dosage du carburant qui commande la fente annulaire d'un gicleur qui est alimenté par une cuve a flotteur et dont la sortie débouche dans un conduit de bypass d'air, ce carburateur étant remar- quable en ce que la sortie de carburant (17) est disposée dans le champ d'une pression différentielle constante mais variable en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur. 2. Carburateur selon la revendication 1,:remarquable en ce que le conduit de bypass d'air (25) va du canal d'aspiration (1) en amont de l'organe de mesure du dé- bit d'air (3) jusqu'à une zone située en aval du papil- lon (2). l'sentrée de ce conduit étant munie d'un étran- glement fxe (18) tandis que sa sortie comporte un étran- glement (17) dont la section est réglable. 3. Carburateur selon la revendication 2, remarquable en ce que l'étranglement réglable (17) est réglé au moyen d'umn clapet (26) actionné par une valve à pression différentielle (13) et fixé à une membrane (16) soumise d'une part à la pression qui règne dans le canal d'aspi- ration (1) entre l'organe de mesure du débit d'air (3) et le papillon (2), d'autre part à la pression dans le conduit de bypass d'air (25), cette membrane étant attaquée en outre par une force variable en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, au moyen d'un organe positionneur (21). 4. Carburateur selon la revendication 3, remarquable en ce que l'organe positionneur (21) détermine, au moyen d'un plateau à membrane (27) disposé avec possibilité de coulissement sur le clapet (26) actionné par la valve à pression différentielIe (13), la force qu'un res- sort (14) exerce sur la membrane (16) de cdte valve. 248743C - 9 - 5. Carburateur selon la revendication 3, remar- quable en ce que la force variable qui attaque la membrane (16) de la valve à pression différentielle (13) agit directement sur cette membrane au moyen d'un organe positionneur.