Brevet FR2496178A1 — publié le 19820618

- 1 - La présente invention est relative aux dispo- sitifs d'admission pour moteurs à combustion interne. Avec l'intérêt croissant porté à la fois à la pollution et à la consommation de combustible des moteurs à combustion interne utilisés sur les automobiles et sur les motocyclettes, des efforts ont été entrepris et des progrès notables ont été réalisés dans les dispositifs de distribution du mélange air-combustible constituant les systèmes ou dispositifs d'admission de ces moteurs. L'un de ces progrès a été de reconnattre les avantages associés aux capacités volumétriques particulières du conduit ou des conduits d'admission d'un moteur à combustion interne dans certaines conditions de fonctionnement. L'utilisation d'une chambre d'ali- mentation en mélange associée au conduit d'admission, au voisinage de la soupape d'admission du moteur, a eu pour résultat une efficacité de l'alimentation qui se traduit par une puissance de sortie améliorée. En dépit de l'amélioration qu'on a pu observer et qui est associée à l'utilisation de telles chambres d'alimentation en mélange, il apparaît qu'il existe également certaines difficultés. On a déterminé que la réponse du moteur peut être affectée de façon nuisible par de tels dispositifs lors des changements brusques de position du papillon des gaz. Par exemple, les avantages de ces chambres ne sont pas obtenus pendant l'accél6- ration. Ainsi, certains inconvénients ont été nécessai- rement tolérés parallèlement aux avantages de telles chambres d'alimentation en mélange. Suivant l'invention, il est prévu un dispositif d'admission pour moteur à combustion interne comportant un orifice d'admission muni d'une soupape, du type comprenant un conduit d'admission s'étendant jusqu'à l'orifice d'admission du moteur, un organe de commande des gaz disposé dans le conduit d'admission, et une chambre communiquant avec le conduit d'admission entre ledit organe de commande des gaz et l'orifice d'admission, caractérisé en ce qu'un mécanisme obturateur est prévu entre ladite chambre et le conduit d'admission afin de commander la communication entre ce conduit et cette chambre. L'invention a ainsi pour objet, dans ses modes de réalisation préférés, un dispositif assurant une utilisation avantageuse d'une chambre d'alimentation en mélange en combinaison avec un conduit d'admission, tout en éliminant certains inconvénients associés aux réglages transitoires de l'organe de commande des gaz et analogues. Un mécanisme obturateur est prévu pour commander la communication entre le conduit d'admission et la chambre d'alimentation en mélange d'un tel dispositif. Un tel mécanisme peut être commandé de façon avantageuse par la dépression régnant dans le passage d'admission et/ou par la position de l'organe de commande des gaz. *De plus, une liaison élastique peut être utilisée pour commander un tel mécanisme par la position de l'organe de commande des gaz afin que ledit mécanisme puisse être isolé des mouvements brusques de la commande des gaz. Pour assurer la commande précitée, on utilise de préférence un dispositif à membrane pour positionner l'obturateur dudit mécanisme de commande de la chambre d'alimentation en mélange en fonction de la dépression régnant dans le conduit d'admission. Une tringlerie de l'organe de commande des gaz, comprenant un organe élastique, est également associée au mécanisme obturateur et est sollicitée au moyen d'un ressort dans une position de fermeture de l'obturateur. La tringlerie est agencée de manière qu'avec l'organe de commande des gaz partiellement ouvert, l'obturateur dudit mécanisme soit réglé dans une certaine mesure par la dépression du conduit d'admission. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé donné -3 - uniquement à titre d'exemple et dans lequel la Fig. 1 est une vue en élévation et en coupe montrant schématiquement une partie d'un mode de réalisation de l'invention, et la Fig. 2 en est une vue en section suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1. En se référant au dessin, la Fig. 1 montre un moteur à combustion interne comportant un cylindre 10, une culasse 12 et un piston 14. Un conduit 16 d'admis- sion mène dans la culasse 12 jusqu'à un orifice d'admission 18 commandé par une soupape champignon d'admission 20. Un dispositif 22 de commande des gaz comprenant un organe 24 de commande des gaz est disposé à l'autre extrémité du conduit d'admission 16 et est commandé par une tringlerie 26. On a ainsi représenté un moteur à peu près classique, comprenant un mode de réalisation préféré de l'invention. Les mécanismes classiques supplémentaires associés à un tel moteur à combustion interne (non représentés) sont également utilisés dans le mode de réalisation préféré de l'invention. Au voisinage de l'orifice 18 d'admission comportant la soupape, le conduit d'admission 16 est incliné par rapport à la paroi interne du cylindre 10. Au voisinage de l'orifice 18 et entre cet orifice et l'organe 24 de commande des gaz est prévu un conduit 28. Le conduit 28 s'étend latéralement depuis le conduit d'admission 16 jusqu'à un mécanisme obturateur désigné dans son ensemble par la référence 30. De l'autre côté du mécanisme 30, un conduit supplémentaire 32 s'étend jusqu'à une chambre 34 d'alimentation en mélange ayant un volume préalablement choisi afin d'assurer un rendement optimal d'alimentation du dispositif d'admission. Ainsi, la chambre 34 fournit une capacité volumétrique supplémentaire au conduit d'admission 16 en un emplacement avantageux par rapport à l'orifice -4- d'admission 18. Le mécanisme obturateur 30 disposé entre les conduits 28 et 32 est situé de manière à commander la communication entre la chambre 34 et le conduit d'admis- sion 16. Le mécanisme 30 comprend un obturateur de commande 36 qui, dans ce mode de réalisation préféré, est un papillon qui est monté rotatif au moyen d'une tige 38. L'obturateur de commande 36 peut alors être tourné avec la tige 38 afin de couper ou de permettre la communication entre la chambre 34 et le conduit d'admis- sion 16. La tige 38 de l'obturateur de commande 36 est associée à un dispositif de commande sensible à une dépression, qui est utilisé pour actionner l'obturateur 36. A cette fin, on utilise un dispositif 40 à membrane avec une tringlerie de commande de la soupape pour actionner l'obturateur 36. Le dispositif 40 à membrane comprend une chambre à dépression 42 délimitée sur un premier côté de la membrane 44. Un conduit de dépression 46 communique avec la chambre à dépression 42 et avec le conduit d'admission 16 de façon que la dépression régnant dans le conduit d'admission 16 soit appliquée à la membrane 44 pour attirer cette dernière vers le haut en considérant la Fig. 1. Un ressort 48 de sollicitation agit à l'encontre de la dépression dans le dispositif 40. Une tringle 50 de commande est fixée par une première extrémité sur la membrane 44 et s'étend jusqu'à un levier 52 d'actionnement. Le levier 52 est fixé à une extrémité de la tige 38, comme on le voit à la Fig. 2, de sorte qu'il est forcé de tourner avec celle-ci. De ce fait, une dépression accrue régnant dans le conduit d'admission 16 a pour résultat un mouvement de rotation de l'obturateur de commande 36 vers une position d'ouverture permettant la communication entre la chambre 34 et le conduit d'admission 16. Sous l'effet du ressort de sollicitation 48, une dépression réduite régnant dans -5- le conduit d'admission 16 a pour résultat un mouvement de rotation de l'obturateur 36 vers la position de fermeture représentée en traits interrompus. On utilise également un dispositif d'action- nement fonctionnant en réponse à la position de l'organe de commande des gaz afin de commander la position de l'obturateur 36. Ce dispositif comprend un levier régulateur 54 qui est monté rotatif autour de la tige 38. Ce levier 54 n'est pas fixé à la tige 38 de manière à tourner avec elle. Au lieu de cela, un doigt de butée 56 s'étend dans le trajet du levier 52, sur le côté du levier 54, pour intervenir lors de l'ouverture de l'obturateur de commande 36. Un ressort 58 sollicite le levier 54 dans un premier sens de rotation qui amène le doigt 56 à interférer avec le mouvement du levier 52 d'actionnement et, à son tour, de l'obturateur 36. Une rondelle 60 assure un fonctionnement indépendant du levier d'actionnement 52 et du levier régulateur 54. Le ressort 58 de solli- citation présente une raideur suffisante pour maintenir l'obturateur 36 en position de fermeture quelle que soit la dépression qui est appliquée au dispositif à membrane. Pour soulever le levier régulateur 54, une seconde tringle de commande 62 est fixée sur la tringlerie 26 de la commande des gaz et sur le levier régulateur 54. Grâce à cette tringle 62, l'ouverture de l'organe 24 a pour résultat le déplacement du levier régulateur 54 à partir de sa position d'interférence avec l'obturateur 36. Cette position est représentée à la Fig. 1 en traits pleins. Lorsque le levier régulateur 54 et le doigt de butée 56 ont tourné à la suite du mouvement de la tringlerie 26 de l'organe 24 de commande des gaz, le dispositif 40 à membrane est libre d'actionner l'obturateur 36 en réponse à la dépression régnant dans le conduit d'admission 16. Un ressort 64 d'absorption des chocs est intercalé dans la seconde tringle 62 de commande associée à la tringlerie 26. Ce ressort constitue une liaison élastique entre la tringlerie 26 et le levier régulateur 54. L'élasticité dans cette liaison assure un certain degré d'isolation-du mécanisme de commande de l'obturateur 36 par rapport aux variations brusques du réglage du papillon des gaz. Une telle variation brusque peut se produire lorsque le conducteur du véhicule accélère rapidement. En considérant maintenant le fonctionnement du dispositif. la position de l'organe 24 de commande des gaz représentée en traits pleins est indicative d'un véhicule roulant sous charge moyenne. Le levier régulateur 54 est tourné à l'encontre de la force du ressort 58 dans sa position telle que représentée. Cette rotation est assurée par la force prédominante de la tringlerie 26 de l'organe 24 de commande des gaz qui agit par l'intermédiaire de la tringle 62. Concur- remment, une dépression existe, dans ces conditions de vitesse de croisière, dans le conduit d'admission 16 en aval de l'organe 24. Cette dépression est bien entendu appliquée au dispositif 40 à membrane, ce qui a pour résultat la rotation du levier 52 d'actionnement à l'encontre de la sollicitation du ressort 48 jusque dans la position représentée en traits pleins à la Fig.1. Dans ces conditions, la chambre 44 communique avec le conduit d'admission 16. Le remplissage et l'évacuation du mélange de la chambre 34 sont ainsi normalement assurés de façon efficace par les conditions régnant à l'orifice 18 d'admission. Si, dans les conditions de charge moyenne précitées, l'organe 24 de commande des gaz est ouvert lentement pour modifier les conditions de fonctionnement jusqu'à une vitesse plus élevée, le levier régulateur -754, en réponse, tourne, afin d'éloigner davantage le doigt d'arrêt 56 de l'obturate.ur 36 de commande. Cependant, avec l'ouverture de l'organe 24, la dépression régnant dans le conduit d'admission 16 est progressivement abaissée. Ceci a pour résultat que le dispositif 40 à membrane déplace l'obturateur de commande 36, par l'intermédiaire de la tringle 50, vers la position de fermeture. Ainsi, avec une dépression réduite régnant dans le conduit d'admission 16, la communication avec la chambre 34 est étranglée afin de limiter le fonction- nement de cette chambre. En supposant encore la condition de charge moyenne décrite plus haut,si l'organe 24 de commande des gaz est brusquement ouvert pour obtenir une accélération rapide pour un dépassement ou dans un autre but, la liaison élastique 64 empêche un choc brutal sur le levier régulateur 54. La position largement ouverte de la commande des gaz agit également de façon à réduire la dépression régnant dans le conduit d'admission 16, avec pour résultat que le dispositif à membrane 40 ferme l'obturateur 36. Ainsi, dans le cas d'une accélération rapide ou d'une charge élevée, la communication avec la chambre 34 est coupée. Le moteur fonctionne alors comme un moteur dépourvu de chambre d'alimentation en mélange. Lorsque la dépression augmente de nouveau dans le conduit d'admission 16, l'obturateur 36 est ouvert et la chambre 34 agit de nouveau. En raison de l'influence prédominante du ressort de sollicitation 58, qui agit à la fois directement sur le levier régulateur 54 et par l'intermédiaire du doigt de butée 56 sur le levier 52 d'actionnement, l'obturateur 36 est efficacement fermé lorsque l'organe de commande des gaz est relâché pour un ralentissement ou au ralenti. Cette position est représentée en traits interrompus à la Fig. 1 et est maintenue quelle que soit la dépression -8- régnant dans le conduit d'admission 16 en raison de la raideur du ressort 58. Ainsi, dans ces conditions, la chambre 34 est de nouveau inactive. Enfin, si le moteur tourne au ralenti et que l'organe 34 est rapidement ouvert, la tringlerie 26 agit immédiatement sur la seconde tringle de commande 62 associée au levier régulateur 54. Cependant, le ressort 64 d'absorption des chocs provoque un court retard dans l'actionnement du levier régulateur 54. Pendant ce retard, la dépression régnant dans le conduit d'admission 16 est considérablement réduite par l'ou- verture de la commande des gaz. Par conséquent, le dispositif 40 à membrane répond en maintenant le levier 52, et à son tour l'obturateur 36, en position de fermeture. En conséquence, la chambre 34 reste inactive pendant une telle accélération rapide à partir du ralenti. Ainsi, comme on a indiqué plus haut, l'uti- lisation d'un mécanisme obturateur entre la chambre d'alimentation en mélange et le conduit d'admission permet la mise hors d'action de la chambre dans certaines conditions lorsque l'utilisation de cette chambre est moins avantageuse. Comme représenté, on peut utiliser pour régler l'action de cette chambre des réglages de la commande des gaz ainsi que la dépression régnant dans le conduit d'admission. En outre, avec l'utilisation de l'organe élastique dans une partie de la tringlerie, on peut également éviter une réponse instantanée intempestive. Bien entendu, on peut utiliser d'autres agencements de liaison pour obtenir des résultats analogues. -9- - REVENDICATIONS - 1.- Dispositif d'admission pour moteur à com- bustion interne comportant un orifice d'admission (18) muni d'une soupape (20), du type comprenant un conduit (16) d'admission s'étendant jusqu'à l'orifice d'admis- sion du moteur, un organe (24) de commande des gaz dis- posé dans le conduit d'admission, et une chambre (34) communiquant avec le conduit d'admission entre ledit organe de commande des gaz et l'orifice d'admission, caractérisé en ce qu'un mécanisme obturateur (30) est prévu entre ladite chambre (34) et le conduit d'admis- sion (16) afin de commander la communication entre ce conduit (16) et cette chambre (34). 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (40 à 52) de commande d'obturateur sensible à la dépression, destiné à actionner ledit mécanisme obturateur (30) et fonctionnant en réponse à la dépression régnant dans le conduit d'admission. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (40 à 52) sensible à la dépression comprend un dispositif (40) à membrane dans lequel un côté (42) de la membrane (44) est en communication avec le conduit d'admission (16), et une tringlerie (50,52) s'étendant entre le dispositif à membrane et le mécanisme obturateur (30), ladite trin- glerie étant agencée de façon à ouvrir l'obturateur de ce mécanisme à la suite d'une augmentation de la dépres- sion régnant dans le conduit d'admission. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des organes d'actionnement (54,56) sensibles au mDuvement de l'organe (24) de commande des gaz pour limiter l'ac- tionnement dudit mécanisme obturateur (30) en réponse 2496 1 78 - 10 - à la position de l'organe de commande des gaz du moteur. 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une tringlerie (26) de l'organe (24) de commande des gaz couplée à cet organe (24), lesdits organes d'actionnement sensibles au mou- vement de l'organe de commande des gaz comprenant une première liaison (62,54) s'étendant depuis ladite trin- glerie (26) de l'organe de commande des gaz jusqu'audit mécanisme obturateur (30), un doigt de butée (56) sur ladite liaison, disposé et agencé pour interférer se- lectivement avec le déplacement du mécanisme obtura- teur, et un ressort (58) couplé à ladite liaison afin de solliciter celleci et le doigt de butée dans une première direction pour créer une interférence avec le déplacement du mécanisme obturateur (30). 6.- Dispositif suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lesdits organes d'action- nement sensibles au mouvement de l'organe de commande des gaz comprennent une liaison élastique (64) agencée de façon à isoler ledit mécanisme obturateur (30) des mouvements brusques de l'organe de commande des gaz.