Brevet FR2497284A1 — publié le 19820702

La présente invention se rapporte aux moteurs à com- bustion interne et concerne, en particulier, des dispositifs d'alimentation en carburant pour moteurs à deux temps. Un fonctionnement au ralenti avec à-coups peut se produire dans des moteurs à deux temps en raison de l'accu- mulation du mélange carburant-huile liquide dans le carter. Le problème est aggravé par les types de moteurs modernes qui utilisent des blocs à clapets extérieurs assurant l'ad- mission de grands volumes de flux d'air pour permettre l'ob- tention de la performance désirée. Une première approche de ce problème comprend des dispositifs destinés à chasser le carburant condensé du carter, tels que ceux qui sont décrits dans les brevets U.S. no 3 929 111 de TURNER et al, no 3 859 967 de TURNER et al, no 3 730 149 de BROWN et n0 3 269 374 de CONOVER. Une autre approche consiste à prévoir des dispo- sitifs de refroidissement du moteur qui utilisent de l'eau de refroidissement pour chauffer le carter aux vitesses de ralenti, tels que ceux qui sont décrits dans les brevets U.S. n0 4 082 068 de HALE, no 3 939 807 de EICHINGER et no 3 918 418 de HORN. Une autre approche encore consiste à utiliser des dispositifs d'alimentation en carburant de ra- lenti modifiés, tels que ceux qui sont décrits dans les bre- vets U.S. ho 3 361 120 de SCHNEIDER et n0 3 453 994 de NUTTEN et al. Le brevet U.S. no 2 388 331 de KINCANNON représente un dispositif d'alimentation en carburant pour un moteur hors- bord de type plus ancien, ledit dispositif comportant une sou- pape rotative pour l'admission du mélange air-carburant dans le carter. Ce dispositif d'alimentation en carburant comprend un passage de mélange de ralenti séparé destiné à assurer l'admission d'un mélange aircarburant chauffé, à travers un orifice (ou lumière) contrôlé par le piston, dans le carter. La présente invention a pour objet un dispositif d'a- limentation en carburant pour moteur à deux temps à compres- sion dans le carter. Ce moteur comporte un piston à mouvement alternatif monté dans un cylindre avec un carter fermé à l'une des extrémités de ce dernier. Un orifice d'échappement est prévu pour chasser les gaz de combustion du cylindre. Le dispositif d'alimentation en carburant comprend un passage d'admission principal pour introduire un mélange air- carburant dans le carter, une soupape principale pour fermer le passage d'admission principal aux vitesses de ralenti, et un passage d'admission de ralenti pour introduire un mélange air-carburant de ralenti directement dans le passage de trans- fert. De préférence, le passage d'admission de ralenti com- prend une soupape de retenue ou de non-retour pour l'admis- sion du mélange air-carburant de ralenti dans le passage de transfert. Des dispositions peuvent être adoptées pour chauf- fer le mélange de ralenti avant son admission dans le passage 1S de transfert. Dans le mode de réalisation préféré, un carbura- teur monté sur le carter comprend un réservoir de carburant, un passage d'admission principal pour mélanger de l'air avec du carburant provenant de ce réservoir et pour introduire le mélange dans le carter, et la soupape principale pour fermer le passage d'admission principal aux vitesses de ralenti. Du carburant provenant du réservoir du carburateur est mélangé avec de l'air chauffé dans le passage d'admission principal et le mélange est introduit dans le carter pour le fonctionne- ment au ralenti. De préférence, l'air est chauffé par la cha- leur provenant de l'échappement du moteur avant d'être mélan- gé au carburant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un moteur à trois cylindres, représentant des détails du dispositif d'ali- mentation en carburant suivant l'invention tel qu'il est appli- 249728' qué au cylindre supérieur, - la figure 2 est une vue en coupe de l'un des couvercles d'orifice de transfert, représentant des détails du passage d'admission de ralenti, et, - la figure 3 est une vue de l'intérieur du couvercle de l'o- rifice de transfert, représentant la soupape à clapet du passage d'admission de ralenti. On va maintenant se référer aux dessins et en par- ticulier à la figure 1,sur laquelle est représenté un moteur 10 à deux temps, à trois cylindres, pour hors-bord, auquel est incorporé le dispositif d'alimentation en carburant sui- vant l'invention. Le moteur 10 est décrit plus complètement dans la demande de brevet US. de HALE intitulée "Internal Combustion Engine with Die-Castable Loop Transfer System" (moteur à combustion interne à dispositif de transfert en boucle moulable sous pression) n0 de dépôt 211 436, et dans la demande de brevet U.S. de la Demanderesse, n0 de dépôt 211 380 intitulée "Exhaust System For Three Cylinder Two- Cycle Engines" (dispositif d'échappement pour moteurs à deux temps, à trois cylindres), demande qui ont été toutes deux déposées le 28 Novembre 1980. Le moteur 10 ne sera décrit ici que dans la mesure nécessaire à la compréhension de la présente invention. Le moteur 10 comporte trois cylindres Il disposés en un banc vertical, avec un piston 12 monté de manière à pouvoir se déplacer selon un mouvement alternatif dans chaque cylindre 11. Un compartiment de carter fermé 13 est défini pour chaque cylindre il et un vilebrequin 14 est monté de manière à pouvoir tourner dans les compartiments 13. Chaque piston 12 est relié par une bielle 15 à un maneton 16 du vilebrequin 14. Trois carburateurs 17 sont montés sur le carter 18 par une tubulure d'admission 19 pour introduire le mélange air- carburant principal dans les compartiments 13 respectifs du carter. Le mélange air-carburant est aspiré, à travers des soupapes à clapet de retenue 20, dans le compartiment 13 du carter lorsque le piston 12 se déplace vers la culasse de cylindre 21. Des passages de transfert 22 sont prévus autour de chaque cylindre il pour assurer un flux de charge en boucle. Dans le moteur particulier représenté, seul le passage de transfert 22 situé côté échappement du moteur 10 est repré- senté. Le passage de transfert 22 est formé par une cavité 23 moulée dans le bloc 24 et par un couvercle de passage de transfert 25. Sur la figure 1, le cylindre il inférieur est représenté avec le couvercle de passage de transfert 25 re- tiré pour rendre visibles l'orifice de transfert 26 et l'ou- verture d'admission de transfert 27. Le cylindre 11 du milieu est représenté avec le couvercle de passage de transfert 25 en place. Le passage de transfert 22 ainsi formé sert à trans- férer le mélange air-carburant du compartiment de carter 13 au cylindre 11, lorsque le piston 12 se déplace vers le car- ter 13 et découvre l'orifice de transfert 26. L'inflammation du mélange est assurée par une bougie d'allumage 28 au moment o le piston 12 parvient à proximité de la culasse de cylin- dre 21 et le piston 12 est alors entraîné vers le bas et effec- tue sa course active, après quoi les gaz d'échappement sont déchargés à travers l'orifice d'échappement 29 pratiqué dans la paroi du cylindre, lorsque ledit orifice 29 est découvert par le piston 12. En sortant de l'orifice d'échappement 29, les gaz d'échappement pénètrent dans un collecteur d'échappement et sont ensuite déchargés à l'extérieur du moteur 10. Les trois carburateurs identiques 17 sont du type comportant une cuve à flotteur (dite "cuve à niveau constant") et reçoivent un mélange carburant-huile d'une pompe à carbu- rant, non représentée, par l'intermédiaire de l'orifice d'admis- sion 31 de la cuve à flotteur, orifice qui est situé immédia- tement au-dessus de la soupape à pointeau 32. Le niveau de car- burant dans la cuve à flotteur 33 est maintenu constant par une soupape d'admission à pointeau 32 qui est ouverte par un levier 34 lié au flotteur 35 pour admettre du carburant chaque Z497284 fois que le niveau de celui-ci tombe au-dessous du niveau désiré. Le carburateur 17 comprend un tube de décharge de carburant principal 36 qui débouche dans le passe de mixtion37 du carburateur au rétrécissement ou col de Venturi 38. Un gicleur principal 39 admet du carburant à partir de la cuve à flotteur 33 dans le tube de décharge principal 36. Un pa- pillon 40 monté sur un axe 41 en aval du tube de décharge principal 36 permet un contrôle par l'utilisateur du mélange air-carburant admis dans le moteur 10. L'air aspiré à travers le passage de mixtion principal 37 du carburateur par succion à partir du compartiment de carter13 lorsque le papillon 40 commandé par l'utilisateur est ouvert, établit une pression réduite au col de venturi 38 du carburateur ce qui assure une aspiration de carburant à partir de la cuve à flotteur 33 à travers le tube à décharge principal 36, afin de mélanger ce carburant avec l'air circulant dans le passage de mixtion 37. Lorsque le papillon 40 est fermé, il n'y a aucun flux de mà- lange air-carburant à travers le passage de mixtion principal 37 du carburateur vers le moteur 10. Une disposition séparée est adoptée pour fournir un mélange air-carburant de ralenti au moteur 10 en vue de faire fonctionner celui-ci au ralenti lorsque le papillon 40 est fermé. Le mélange de ralenti est introduit dans le moteur 10 à travers les couvercles 25 de passage de transfert. A cet effet, chacun des couvercles de transfert 25 présente un pas- sage de mixtion de ralenti 42 en communication avec le pas- sage de transfert 22 par l'intermédiaire d'une soupape à cla- pet 43. La soupape à clapet 43, dont le clapet est en acier à ressort, est montée sur l'intérieur du couvercle de trans- fert 25 par une vis 44 et s'ouvre lorsque la pression est suffisamment réduite dans le passage de transfert 22. De l'air est admis dans le passage de mixtion de ralenti 42 à travers un passage sinueux 45 formé. par le couvercle de passage de mix- tion 46 et par le couvercle de transfert 25. Une ouverture d'admission d'air 47 pratiquée à travers le couvercle de pas- sage de mixtion 46 admet de l'air dans le passage sinueux 45 et un couvercle d'admission d'air 48 sert à allonger le par- cours de l'air et à réduire le bruit provenant de l'ouverture d'admission d'air 47. Le passage d'air sinueux 45 et le cou- vercle d'admission d'air 48, en raison de leur position adja- cente au collecteur d'échappement 30 et à l'orifice d'échappe- ment 29, appliquent à l'air de ralenti entrant,une chaleur suffisante pour assurer une élévation de la température de cet air de ralenti d'environ 250C. Du carburant provenant de la cuve à flotteur 33 du carburateur est admis dans le passage de mixtion de ralen- ti 42 par un passage de carburant de ralenti 49 traversant le couvercle de passage de mixtion 46. Une soupape à pointeau 50 montée sur le couvercle de passage de mixtion 46 sert à assu- rer une régulation de la richesse du mélange de ralenti. Une conduite de carburant 51 est reliée au fond de la cuve à flotteur 33 du carburateur et à l'orifice d'admission 52 de la soupape à pointeau pour transférer du carburant de la cuve à flotteur 33 au passage de mixtion de ralenti 42. Le passage de carburant de ralenti 49 est disposé plus haut que le niveau du carburant dans la cuve à flotteur 33 pour empêcher un écou- lement de carburant vers le passage de transfert 22 lorsque le moteur 10 ne fonctionne pas. Pour le fonctionnement au ralenti, le papillon 40 est fermé, ce qui interrompt toute circulation à traversrle passage de mixtion principal 37, et le moteur 10 n'est alimenté-- en mélange air-carburant qu'à travers le passage de mixtion de ralenti 42 du couvercle d'orifice de transfert 25. La pres- sion réduite régnant dans le compartiment de carter 13 provo- que une ouverture de la soupape à clapet 43 sur le couvercle de transfert 25 et l'admission de mélange air-carburant dans le passage de transfert 22. L'air pénétrant dans le passage d'air 45 est chauffé en traversant ce passage, et la pression réduite régnant dans le passage de mixtion de ralenti 42 aspi- re du carburant à travers le passage de carburant de ralenti 49 pour le mélanger avec l'air chauffé. L'application de cha- leur à l'air avant son mélange avec le carburant assure une meilleure mixtion et le mélange chauffé réduit notablement les problèmes posés par la condensation du mélange dans le carter. En outre, les passagesd'admission de ralenti séparés en amont de la soupape à clapet de ralenti 43 présentent une superficie réduite en comparaison des passages d'admission principaux en amont des soupapes à clapet principales 20, ce qui réduit les effets de la condensation du mélange en amont de ces soupapes à clapet d'admission. Lorsque le papillon 40 est ouvert pour le fonction- nement normal et à grande vitesse, le passage de mixtion de ralenti continue à fournir du mélange au moteur 10 mais à mesure que la vitesse de celui-ci augmente, la proportion de mélange de ralenti chauffé par rapport au mélange principal fourni par le carburateur 17 devient insignifiante. En consé- quence, l'effet du mélange de ralenti chauffé sur le rendement du moteur aux vitesses normales et aux grandes vitesses est insignifiant. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en carburant pour moteur à deux temps à compression dans le carter comportant un bloc- cylindres, un cylindre, un piston pouvant être animé d'un mouvement alternatif dans ledit cylindre, un carter, un pas- sage de transfert pour transférer du mélange air-carburant dudit carter audit cylindre et un orifice d'échappement pour chasser les gaz de combustion dudit cylindre, ledit dispositif d'alimentation en carburant étant caractérisé en ce qu'il com- prend: un passage d'admission principal (36,37) pour intro- duire un mélange air-carburant dans ledit carter (13); une soupape principale (20, 40) pour fermer ledit passage d'admis- sion principal aux vitesse de ralenti; et un passage (42) d'admission de ralenti pour introduire un mélange air-carbu- rant de ralenti directement dans ledit passage de transfert (22). 2. Dispositif d'alimentation en carburant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit passage d'admis- sion de ralenti (42) contient une soupape de retenue (43) pour admettre ledit mélange air-carburant de ralenti dans ledit passage de transfert ( 22). 3. Dispositif d'alimentation en carburant pour moteur à deux temps à compression dans le carter comportant un bloc_ cylindres, un cylindre, un piston pouvant être animé d'un mou- vement alternatif dans ledit cylindre, un carter et un passage de transfert pour transférer du mélange air-carburant dudit carter dans ledit cylindre, ledit dispositif d'alimentation en carburant étant caractérisé en ce qu'il comprend: un pas- sage d'admission principal (36,37) pour introduire un mélange aircarburant dans ledit carter (13); une soupape principale (20,40) pour fermer ledit passage d'admission principal aux vitesses de ralenti; un passage d'admission de ralenti (42) pour introduire un mélange aircarburant de ralenti chauffé, directement dans ledit passage de transfert (22); et une soupape de retenue (43) pour admettre ledit mélange de ralenti dans ledit carter (13). 4. Dispositif d'alimentation en carburant pour mo- teur à deux temps à compression dans le carter comportant un bloccylindres, un cylindre, un piston pouvant être animé d'un mouvement alternatif dans ledit cylindre, un carter, un passage de transfert pour transférer du mélange air-carburant dudit carter dans ledit cylindre, et un orifice d'échappement pour chasser les gaz de combustion dudit cylindre, ledit dispositif d'alimentation en carburant étant caractérisé en ce qu'il comprend d'une part, un carburateur ( 17) monté sur ledit carter (13) et comportant un réservoir de carburant (33), un passage d'admission principal ( 37) pour mélanger de l'air avec du carburant provenant dudit réservoir et pour introduire le mélange air-carburant principal dans ledit carter et une soupape principale (20, 40) pour fermer ledit passage d'admis- sion principal aux vitesses de ralenti; et, d'autre part, un passage d'admission de ralenti (42) pour mélanger de l'air chauffé avec du carburant provenant dudit réservoir et intro- duire le mélange air-carburant chauffé résultant dans ledit carter en vue d'assurer le fonctionnement au ralenti du moteur. 5. Dispositif d'alimentation en carburant suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moteur comprend une soupape à clapet principale ( 20) pour transférer le mélan- ge air-carburant dudit passage d'admission principal (37) dans ledit carter (13). 6. Dispositif d'alimentation en carburant suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moteur comprend une soupape (43) à clapet de ralenti pour introduire ledit mélange air-carburant chauffé dans ledit carter. 7. Dispositif d'alimentation en carburant suivant l'une des revendications 2, 3 et 6, caractérisé en ce que ledit pas- sage d'admission de ralenti comprend un passage d'air (47) et un passage de carburant (49) pour introduire du carburant des- tiné à être mélangé avec l'air présent dans ledit passage d'air. 8. Dispositif d'alimentation en carburant suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit passage d'air (47) comprend une paroi (46, 48) chauffée par ledit moteur et qui assure à son-tour un chauffage dudit mélange air-car- burant de ralenti. 9. Dispositif d'alimentation en carburant suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite paroi chauffée (46, 48) est située en amont dudit passage de carburant (49), moyennant quoi l'air contenu dans ledit passage d'air (47) est chauffé avant d'être mélangé au carburant. 10. Dispositif d'alimentation en carburant suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ledit passage d'admis- sion de ralenti est adjacent audit orifice d'échappement (29).