Brevet FR2508553A1 — publié le 19821231

La présente invention concerne un dispositif d'addition d'air au mélange combustible dans le puits de ralenti du carburateur d'alimentation d'un moteur à combustion interne, agencé pour réguler la richesse du dit mélange lors des transitions entre le régime ralenti et le régime normal, du type comprenant un organe obturateur normalement maintenu contre un siège d'étanchéité interposé entre le puits de ralenti et une entrée d'air~additionnel, par des moyens de rappel dont la force décroît lorsque l'obturateur est écarté du dit siège sous l'action de la dépression régnant dans le puits et s'exerçant sur sa face opposée au siège. On sait que, lorsqu'un moteur à combustion interne passe de son régime de ralenti au régime normal, il existe une phase de transition durant laquelle la dépression dans la veine gazeuse est faible, et le mélange combustible tend à entre trop riche. Une consommation superflue de carburant est ainsi entratnéee On connait par le brevet français 2 441 731 un dispositif du type précité dans lequel l'obturateur est commandé par une membrane soumise d'un côté à la pression régnant dans le puits dearlenti et de l'autre à la pression de la prise d'air additionnel. Dans ce dispositif, le puits de ralenti est du côté opposé à l'obturateur par rapport au siège, et l'obtu- rateur comprend dans ce cas un étranglement capillaire traversant.Cette solution présente cependant les inconvénients suivants. Tout d'abord, une mise en forme compliquée est nécessaire pour permettre l'obturateur d 'être soulevé dans la direction opposée à la direction de circulation de l'air additionnel lorsque l'obturateur est ouvert. D'autre part, les deux côtés de l'obturateur étant chacun soumis à une même valeur de pression du fait de la présence de cet étranglement traversant, il ne peut donc se soulever par lui-même et l'emploi d'une membrane manométrique de commande est rendu ndcessaire, dont les dimensions sont importantes, afin de donner au dispositif une sensibilité suffisante aux faibles valeurs de la dépression régnant dans le puits de ralenti. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à proposer un dispositif du type précité qui soit d'une construction simple ne faisant pas appel à une membrane, et qui soit cependant d'une grande sensibilité. A cet effet, la présente invention concerne un dispo8i- tif d'addition d'air au mélange combustible dans le puits de ralenti du carburateur d'alimentation d'un moteur à combus tion interne agencé poux réguler la richesse du dit mélange, obturateur du type comprenant un organe/normalement maintenu contre un siège d'étanchéité, interposé entre le puits de ralenti et une entrée d'air additionnel, par des moyens de rappel dont la force décroit lorsqu'il est écarté du dit siège sous l'action de la dépression régnant dans le puits et 'exerçant sur sa face opposée au siège, caractérisé par le fait que l'obtu- rateur est disposé entre le siège d'étanchéité et le puits de ralenti. De façon préférée, l'obturateur est une bille métallique maintenue contre un siège par la force magnétique d'un aimant disposé du côté opposé à ltobturateur par rapport au siège. Il est avantageux que la position de l'aimant soit réglable, aiin que l'on puisse choisir la valeur de la force de rappel, et donc le seuil de dépression à partir duquel l'obturateur est soulevé. De plus, il est intéressant pour l'utilisateur d'associer le dispositif selon l'invention à un dispositif de vi sualisation du débit d'air traversant le dispositif afin que l'utilisateur ait sous lets yeux une représentation de l'économie de carburant réalisée. Enfin, on pourra prévoir des moyens élastiques agissant également sur la bille, et permettant d'optimiser la constante de temps du dispositif. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation préférée de régulateur selon l'invention, faite en référence au dessin annexé sur lequel : - la figure 1 représente une vue de face en coupe du régulateur selon l'invention, et - la figure 2 représente une vue de face schématique du régulateur de la figure 1. Le régulateur représenté à la figure 1 comprend uncae10, sensiblement parallélépipédique, dans lequel on a pratiqué un premier alésage vertical 11, cylindrique, dont le fond présente une ouverture 12 communiquant avec un second alésage vertical 13, également cylindrique. L'ouverture 12 présente, du côté de l'alésage 11 une surface tronconique 12a formant comme on le verra ultérieurement un siège d'étanchéité.Les axes respectifs des alésages ti et 13 sont confondus, et leurs diamètres sensiblement égaux L'alésage 13 comporte, dans sa partie inférieure, s' étendant Jusqu' la face inférieure du corps 1, un taraudage 131, Le régulateur comprend en outre un aimant permanent 14 qui a la forme d'une tige cylindrique coaxiale avec l'ald- sage 13. il est fixé par Sa partie inférieure, à une embase filetée 15 agencée pour pouvoir être vissée dans le taran- dage 131 prévu dans l'alésage 13. La longueur de l'aimant 14 est choisie de sorte que son extrémité supérieure atteigne la région du siège tronconique 12a. En aucun cas, cependant, l'aimant ne doit obturer ltouverture 12.Ainsi, on peut, en vissant ou en dévissant plus ou moins l'embase, choisir la distance entre l'extrémité supérieure del'aimant 14 et le siège 12a, dans un but qui sera expliqué plus loin. L 'alésage 11 est fermé dans sa partie supérieure par un bouchon 16 portant une canalisation de sortie 17 coaxiale avec l'alésage 11, et comportant à son extrémité une partie tronconique 18, légèrement protubérante, afin de permettre la fixation rigide d'un conduit (non représenté) raccordaxt le régulateur selon l'invention au puits de ralenti du carburateur d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, par exemple par une vis creuse à pointeau, permettant de régler le débit et la richesse du mélange fourni au moteur lorsqu'il fonctionne au ralenti. Le régulateur décrit ici comprend en outre un troisième alésage vertical 20 ouvert sur l'extérieur du corps, sur sa face inférieure 101, et fermé dans sa partie supérieure. Une entre oblongue 21 (voir fig. 2) est prévue sur la face avant du corps 1, et s'étend sensiblement sur toute sa hauteur0 Elle découvre la majeure partie de l'alésage 20. Dans l'alésage 20 est disposé un conduit 22, transparent, par exemple en matière plastique. Le diamètre du conduit 22 augmente régulièsement du bas vers le haut. Le conduit 22 s'étend, en bas, au-delà de la paroi inférieure 101 du corps 10, de façon à permettre un raccordement ultérieur avec une arrivée d'air et, en haut, de façon à laisser entre celui-ci et la paroi supérieure de l'alésage un espace 25 à travers lequel de l'air peut circuler. Le conduit 22 est maintenu en place dans l'alésage 20 dans sa partie inférieure par une bague 24, en matière plastique souple, serrée fermement entre la paroi de l'alésage 20 et celle du conduit 22. Ainsi, l'étanchéité de l'alésage 20, dans sa partie inférieure, est réalisée.Afin d'éviter un jeu latéral quelconque du conduit 22 dans l'alésage 20, le diamètre du conduit 22 à son extrémité supérieure est choisi égal, voire légèrement supérieur à celui de l'alésage 20, auquel cas il y peut être placé par forçage. Un perçage 30 est réalisé dans le corps 10, entre la partie supérieure de l'alésage 20 et la partie supérieure de l'alésage 13, de façon à permettre entre ceux-ci une circulation d'air. Le régulateur comprend en outre une bille métallique 19, placée dans l'alésage 11, entre le siège 12a et le bouchon16. Au repos, la bille 19, attirée par l'aimant 14, est plaquée contre le siège tronconique 12a de façon à obturer l'ouverture 12. On trouve, dans le conduit 22,une bille 24, par exemple en matière plastique de faible densité, et pouvant circuler librement dans ce conduit, dans une direction verticale. Son diamètre est choisi de sorte qu'elle ne puisse s'échapper par la partie inférieure du conduit 22, de diamètre minimal. La paroi supérieure de l'alésage 20 comporte pour sa part, un ergot 25 agencé pour empêcher que la bille 24 ne vienne obturer le perçage 30. En fonctionnement, lorsque la canalisation 17 du bouchon 16 est raccordée par un conduit au puits de ralenti du carburateur du véhicule, et que 1' extrémité inférieure du conduit 20 est raccordée à une arrivée d'air, après éventuel filtrage, on comprend bien que l'intérieur de l'alésage 11, Pp est soumis à la pression/régnant dans le puits de ralenti, et l'alésage 20 et l'alésage 13, puisqu'ils ommuniquent entre eux par le perçage 30, sont tous les deux soumis à la pression de l'arrivée d'air, par exemple la pression atmosphérique Po, Dans ce cas, la dépression AP dans le puits a pour valeur :: AP = Po - Pp Comme on l'a dit plus haut, au repos, la bille métallique 19 est plaquée contre le siège 12a avec une certaine force, exercée par l'aimant permanent 14, et pouvant varier suivant la hauteur du dit aimant, ajustée par l'embase filetée 15. On comprend bien que, lorsque AP devient supérieure à la force due à l'aimantation, la bille 19 est soulevée du siège 12a, et laisse passer un courant d'air à travers l'ou- verture 12, de l'alésage 13 vers l'alésage 11, jusqu'à ce que la dépression dans le puits de ralenti, diminuant du fait de ce courant d'air additionnel, atteigne une valeur assez faible pour que la bille 19 revienne obturer le siège 12a. il faut indiquer que la conformation de la surface inférieure du bouchon 16 est telle que, lorsque la bille 19, soulevée de son siège 12a, est entraînée par le courant d'air vers cette surface, celle-ci ne vienne pas obturer la canalisation 17. Il suffit de prévoir, à cet égard, des évidements latéraux 36 sur le bouchon 16, par exemple orthogonaux au plan de coupe de la figure 1 On comprend d'autre part que la force de rappel exercée par l'aimant permanent 14 sur la bille 19 diminue lorsque celle-ci s'éloigne de son siège 12a. On évite ainsi avantageusement un phénomène de pompage, courant sur les régulateurs existants, et qui consiste en un mouvement oscillatoire spontané de la bille 19. En outre, lorsque le régulateur est en position de repos, ou passive, c'est-à-dire lorsque la dépression dans le puits de ralenti n'est pas suffisante pour soulever la bille 19, alors aucun air ne circule dans le régulateur et la bille en matière plastique 24, sous l'effet de son propre poids, reste dans la partie inférieure du conduit tronconique trans parent 22, en appui contre les parois intérieures de calui-ci, Par contre, lorsque la dépression augmente et que la bille métallique 19 est soulevée de son siège, alors une circulation d'air a lieu, de l'arrivée d'air vers la canalisation 17 du bouchon 16 menant vers le puits de ralenti. L'air circule donc dans le conduit 22, de bas en haut, puis à travers le perçage 30, dans l'alésage 13, et à travers l'ouverture 12, dans l'alésage il et la canalisation 17. L'air circulant de bas en haut dans le conduit 22, il entrain avec lui la bille 24. On conçoit que, vu la forme conique du conduit 22, ctest-à-dire vu la progressivité de son diamètre d'une extrémité à l'autre, plus le débit d'air est élevé, plus la bille 23 s'élèvera dans le conduit à une hauteur déterminée par ce débit. Ainsi, l'utilisateur du véhicule pouvant, à travers la fenêtre 21, visualiser la position de la bille 24, il a ainsi en permanence une représentation de l'économie de carburant réalisée. Lorsque de l'air circule, la dépression dans le puits de ralenti diminue et du carburant eetdconomisé Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite. En particulier, la force rappelant la bille sur son siège exercée par l'aimant, peut être complétée par la force exercée par un ou plusieurs ressorts, dont la constante sera choisie en fonction de la constante de temps du régulateur, représentative des instants d'ouverture et de fermeture de l'obturateur en fonction des variations dans le temps de la dépression dans le puits de ralenti. En outre, on pourrait concevoir que la visualisation de l'état du régulateur, c'est-à-dire des économies de carbu ranz, se fasse non plus par une bille circulant dans un troisième alésage, mais par exemple dans l'alésage 13 contenant la tige 14 formant aimant permanent, par une bague en matière plastique pouvant coulisser autour de celle-ci. On supprimerait ainsi le troisième alésage 20, au profit d'un encombrement encore plus réduit. Tout autre moyen de visualisation d'un débit pourrait également être envisagé. De même, on a prévu une arrivée d'air transversale à l'aimant, mais on pourrait aussi prévoir tout autre disposition. Ainsi, l'arrivée pourrait s'effectuer directement par l'embase de la tige aimantée. De plus, on pourrait concevoir que ce soit la bille 19 qui constitue l'aimant, la tige 13 étant alors en métal, et le reste du régulateur en un matériau amagnétique, par exemple en matière plastique. Comme on l'a dit plus haut, le régulateur selon la pré- sente invention, tout en conservant les avantages des régulateurs existants, présente un encombrement réduit, une grande sensibilité et permet une ouverture franche de l'obturateur sans risque de pompage. La possibilité de régler la position de l'aimant 14 par l'embase 15 permet en outre d'adapter le seuil d'ouverture de l'obturateur à toute valeur courante de la dépression de ralenti. L'adaptation b un type quelconque de véhicule est donc possible. Enfin, le dispositif de l'invention s'applique à tous les domaines de régulation de fluide. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'addition d'air au mélange combustible dans le puits de ralenti du carburateur d'alimentation d'un moteur à combustion interne agencé pour réguler la richesse du dit mélange, du type comprenant un organe obturateur normalement maintenu contre un siège d'étanchéité, interposé entre le puits de ralenti et une entrée d'air additionnel, par des moyens de rappel dont la force décroit lorsqu'il est écarté du dit siège sous l'action de la dépression régnant dans le puits et s'exerçant sur sa face opposée au siège, caractérisé par le fait que l'obturateur est disposé entre le siège d'étanchéité et le puits de ralenti. 2.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'autre face de l'obturateur est soumise à la pression de l'entrée d'air additionnel. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'obturateur est une bille et les moyens de rappel comprennent un aimant permanent. 4.- Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la bille est métallique, et un aimant permanent en forme de tige est disposé de l'autre côté de la bille par rapport à son siège. 5.- Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la bille est un aimant permanent, et une tige métallique est disposée de l'autre côté de la bille par rapport à son siège. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel la tige est cylindrique et coaxiale avec le siège de la bille. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel la distance de la tige au siège de la bille est réglable. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, dans lequel l'obturateur est également soumis à une force exercée par des moyens élastiques. 9.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, lequel est associé à un dispositif de visualisation du débit d'air traversant le dispositif. 10.- Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de visualisation comprend une bille de faible densité, mobile dans un conduit transparent dont.le diamètre varie d'une extrémité à l'autre.