Brevet FR2504594A1 — publié le 19821029

Carburatcur à pompe de reprise L'invention est relative aux carburateurs pour moteurs à combustion interne du type qui comporte une pompe de reprise ou d'accélération dont la chambre de volume variable est reliée, d'une part, à une cuve à niveau constant par un canal d'aspiration muni d'un clapet d'aspiration et, d'autre part, à la partie du conduit d'admission située en amont de l'organe d'étranglement actionnable par le conducteur par un canal de refoulement muni d'un clapet de refoulement, chambre qui comprend des moyens propres à diminuer son volume lors des mouvements d'ouverture de l'organe d'étranglement. Le clapet d'aspiration de la pompe d'accélération est constitué en général d'un élément d'obturation dépla çable, à l'intérieur d'une cavité ménagée dans le canal d'aspiration, entre une position d'appui sur un siège et une butée fixe de limitation de déplacement. L'élément d'obturation est en appui sur le siège lorsque la pompe est au repos et lorsque la pompe travaille pour refouler du combustible vers le conduit d'admission ; le combustible contenu dans la chambre de la pompe ne peut donc, dans ces conditions, retourner vers la cuve à niveau constant du carburateur. La pompe de reprise a pour rôle de refouler du combustible liquide dans le conduit d'admission du carburateur lors des accélérations, c'est-à-dire lors des ouvertures de l'organe d'étranglement du carburateur. es moyens de diminution de volume (membrane ou piston) de la pompe de reprise sont alors déplacés dans le sens correspondant au refoulement. La pompe de reprise permet un fonctionnemellt correct du moteur, lors d'une accélération rapide (ouverture rapide de l'organe d'étranglement). File ne serait pas indispensable pour les faibles accélérations, correspondant à des ouvertures lentes de l'organe d'étranglement. Or, les pompes de reprise classiques débitent du combustible dans le conduit d'admission quelle que soit la vitesse d'ouvcrturc du papillon ; il y a donc, lors des accélérations lentes, fourniture inutile de combustible supplémentaire entraînant une consommation exagérée et l'émission de ga polluants en quantité excessive. On a déjà proposé différents moyens pour résoudre ce problème. Par exemple, l'ouverture de l'organe d'étrangle mcnt peut commander la pompe de reprise par l'intermédiaire d'une chambre pneumatique comportant une fuite calibrée (brevet FR l 099 125) : l'ouverture lente permet à l'air contenu dans cette chambre de s'échapper par l'orifice de fuitc calibré sans que la pompe de reprise soit actionnée, alors qu'au contraire l'ouverture brusque entraîne une augmentation de la pression de l'air à l'intérieur de la chambre pncumatique, provoquant ainsi 13 mise cn action de la pompe de reprise. Ccttc disposition a l'ìnconvénient d'être complexe et, par conséquent, de coût élevé ; en outre, le contrôle dc la fuite d'air nécessite un orifice calibré de très faible section de passage, difficile à obtenir de façon reproductible en fabrication courantc. La présente invention vise notamment à résoudre le problème de l'adaptation de la quantité dc combustible injectée à un coût extrêmement bas. Dans ce but, l'invention propose un carburateur du type ci-dessus défini dans lequel le clapet d'aspiration est agencé pour que son élément d'obturation soit écarté, au repos, de la position d'appui sur son siège et ne soit amené sur le siège, lors du refoulement de la pompe, que lorsque la pression dans la chambre de volume variable atteint une valeur déterminée. L'élément obturatcur sera en général constitué par une bille mobile dans la cavité, de forme approximative- mcnt cylindrique, entre un siège disposé. à une extrémité de ladite cavité et une positiOn d'équilibre où elle est maintenue lorsque la pompe est au repos. (:et élément, immergé dans le combustible, peut êtrc nlus dense que lui et coopércr avec un siège à la partie hatltc. I1 peut être moins dense, la disposition étant inversée. T1 peut enfin êtrc éloigné de son siège par un ressort calibré ou ajustable. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de dispositifs qui en constituent des modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se préfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 montre schématiquement, en élévation avec des parties en coupe, un carburateur inversé muni d'une pompe de reprise établie suivant l'invention, les divers éléments étant dans la position qu'ils occupent au repos - les figures 2 et 3 montrent deux variantes de l'invention, les différents éléments étant dans la position de repos. Le carburateur dont seuls les éléments concernés par l'invention sont représentés en figure 1 comprend un corps dans lequel est ménagé un conduit d'admission 1, muni d'un organe d'étranglement 2 constitué par un papillon calé sur un axe 3 et actionnable par le conducteur, d'une entrée d'air 4 protégée par un filtre (non représenté) et d'un venturi 5 dans lequel débouche un système de jaillissement de combustible (non représenté). Le carburateur comprend en outre un circuit auxiliaire de ralenti, un système de départ et autres circuits usuels qui n'ont pas été représentés. Le carburateur est alimenté en combustible par une cuve 6 à niveau constant N dans laquelle l'afflux du combustible provenant d'un réservoir (non représenté) est réglé par un pointeau (non représenté) actionné par un flotteur 7. La pompe de reprise 8 du carburateur comprend une chambre 5 de volume variable qui est placée, en majeure partie, au-dessous du niveau N et, de prérérence, dans la paroi de la cuve 6. La chambre 9 est munie de moyens propres à diminuer son volume lors du mouvement d'ouverture de l'organe d'étranglement principal 2 . A cet effet, la chambre 9 montrée en figure 1 est limitée par une membrane soupl-e 15 à laquelle est fixé un poussoir 16 ; sur ce poussoir agit, contre l'action d'un ressort 17, un levier 18 qui pivote sur un axe 19 et sur lequel prend appui un ressort 20 monté sur une tige 21. La tige 21 est articulée sur un levier 22 solidaire de l'axe 3 de l'organe d'étr.lllgle- ment 2.Le ressort 20 limite l'effort pouvant être transmis par la tige 21 de façon à éviter une éventuelle détcriora- tion due à un effort trop important. La chambre de volume variable 9 est reliée au conduit d'admission 1 par un canal de refoulement 12 muni d'un orifice d'injection calibré 14 et d'un clapet de refoulement 25, à la cuve 6 par un canal d'aspiration 10 muni d'un clapet d'aspiration 11. Selon le mode de réalisation de l'invention repré senté sur la figure 1, sur le canal d'aspiration 10 est m6- nagée une cavité cylindrique 30, d'axe général sensiblement vertical, et qui comprend 3 sa partie terminale haute un siège 31 avec lequel coopère un élément d'obturation 32 formé par une bille et déplaçable à l'intérieur de la cavité 30 entre le siège 31 et une butée 33 disposée à la partie inférieure de la cavité 30. La bille 32 est constituée d'un matériau classique, tel que l'acier ou le verre, d'un poids spécifique supérieur à celui du combustible et non attaqué par le combustible. La butée 33 peut être fixe. I1 est toutefois préférable qu'elle soit ajustable pour permettre un réglage des caractéristiques du clapet. Sur la figure 1, elle est dans ce but constituée par une vis traversant le corps en fonderie du carburateur et actionnable de l'extérieur, éventuellement freinée par un ressort. En suite de quoi, on a le fonctionnement suivant lorsque la pompe de reprise est au repos, moteur tournant au ralenti, les forces de gravité maintiennent la bille 32 dans la position représentée sur la figure 1, en contact avec la butée 33. Le combustible passe librement dc la cuve à niveau constant 6 à la chambre 9 par l'intermédiaire du canal d'aspiration 10 et assure un bon remplissage de la chambre 9 de la pompe dc reprise.Si on accélere légèrement le moteur par ouverture lentc du papillon 2, la pression du combustible contenu dans la chambre 9, transmise par le canal 10 à la cavité 30, est insuffisante pour déplacer la bille 32 contre son propre pois jusqu'à l'amener en appui sur le siège 31 disposé .ì la partie haute de la cavité 30. Dans ces conditions, une partie du combustible contenu dans la chambre 9 retourne par le canal 10 dans la cuve à niveau constant 6, ce qui diminuc d'autant la quantité de combustible refoulée par la pompe de reprise dans le conduit d'admission du moteur par le canal de refoulement 12. Si l'accélération est suffisamment faible, la totalité du combustible de la pompe peut retourne dans la cuve 6 et aucun combustible complémentaire n'est fourni au moteur. Si, par contre, on veut obtenir une accélération très franche, on ouvre rapidement le papillon 2, ce qui produit une montée de pression du combustible dans la pompe suffisante pour déplacer presque instantanément la bille 32 vers la partie haute de la cavité 30 et l'appliquer contre le siège 31 ; aucun combustible ne retourne vers la cuve 6 : la quantité de combustible fournie par la pompe de reprise au conduit d'admission est maximum. On voit que le clapet d'aspiration suivant l'invention permet de moduler la quantité de combustible débité dans le conduit d'admission par la pompedereprise en fonction de l'importance des accélérations que l'on souhaite obtenir, et, par conséquent, du style de conduite : le conducteur qui adopte une conduite "coulée", sans accélérations brutales, économise une partie ou la totalité du combustible contenu dans la pompe de reprise, combustible qui, dans une pompe de reprise classique, est débité intégralement vers le conduit d'admission quelle que soit la brutalité de l'accélération. On petit agir sur dc nombreux paramètres dc réglage pour définir le niveau d'accélération à partir duquel la bille 32 vient porter sur son siège 31, cn particulier - la section dc passage libre entre la bille 32 et la paroi latérale de la cavité cylindrique 30 - le poids spécifique de la bille 32 - la course de la bille 32 entre son siège 3l et la butée 33. Les figures 2 et 3 montrcnt deux variantes de réalisation de l'invention. Sur ces figures, les mêmes références que sur la figure 1 ont été conservées pour désigner les pièces inchangées. Dans la variante de la figure 2, la chambre 9 de la pompe 8 est reliée à la cuve à niveau constant 6 par un passage 40, une cavité cylindrique 41, un logement 42 et un canal 43. Un siège 4O est ménagé entre la cavité cylindrique 41 et le logement 42, à la partie basse de la cavité. Cette dernière contient une bille 32, constituant élément obturateur. Les déplacements vers le haut de la bille 32 sont limités par une butée 45 qui peut être fixe ou ajustable. La bille est constituée dc façon que la résultante de son poids et de la poussée d'Archimède soit dirigée vers le bas et tende à l'appliquer sur son siège. Mais un ressort taré 52 placé dans le logement 42 présente une longueur telle qu'il écarte au repos la bille 32 du siège 46. Ce ressort 52 a une flexibilité élevée, choisie pour que la perte de charge provoque par l'étranglement de l'écoulement entre la bille 37 et la paroi de la cavité 41 lorsque la pression dans la chambre 9 atteint ou dépasse une valeur déterminée se traduise par une force d'appui de la bille 32 sur son siège, contre l'action du ressort. Le fonctionnement de cette variante est analogue celui du mode de réalisation de la figure 1. Aussi longtemps que la pression de combustible dans la chambre 9 est inférieure à une valeur déterminée (accélérations lentes ou faibles), l'action du ressort est suffisante pour empêcher la bille 32 de venir sur son siège 46. Du combustible retourne à la cuve 6 et limite le débit refoulé vers le conduit d'admission. Lors des fortes accélérations, la pression élevée du combustible provenant de la pompe écrase le ressort 52 jusqutà ce que la bille 32 s'appuie sur son siège 46. Par conséquent, il n'y a plus de retour du combustible vers la cuve 6. Dans la variante montrée en figure 3, la chambre 9 de la pompe 8 est encore reliée à la cuve à niveau constant 6 du carburateur par un passage 4O, une cavité cyl inriqtIe 41, un 1 ogement 12 et un cana I 43. L'élément d'obturation 32 a cette fois une flottabilité positive. Il est déplaçable entre une butée 51 disposée à la partie haute de la cavité 41 et un siège 46 prévu à la partie basse. L'élément d'obturation illustré est constitué par une bille 32 en un matériau dont la masse volumique est inférieure à celle Le fonctionnement est encore une fois analogue à celui des variantes précédentes : au repos, la bille 32 est en contact avec la butée 51 ct libère un passage entre la cavité 41 et le logement 42. Lors des faibles accélérations, la pression du combustible de la pompe est insuffisante pour refouler la bille 3zest l'amener cn contact avec son siège 46 ; du combustible retourne à la cuve 6 et limite le refoulement de la pompe vers le conduit d'admission. Lors de fortes accélérations, la pression dans le combustible de la pompe amène la bille 32 en appui sur le siège 46 contre la poussée d'Archimède à laquelle est soumise la bille 32 immergée dans le combustible. On voit que les différentes versions proposées dans la présente invention ont en commun le fait que l'on oppose, à la résultante des forces dues à la pression du combustible provenant de la pompe et tendant à appliquer l'élément d'obturation du clapet sur son siège, une force antagoniste tendant à éloigner l'élément d'obturation de ce siège : dans les cas représentés sur les figures 1, 2 et 3, il s'agit respectivement de la gravité (poids dc la bille), de l'effort d'un ressort et de la poussée d'Archimède sur la bille. On voit que l'invention permet de façon simple d'obtenir un débit de la pompe de reprise adapté à l'importance des accélérations souhaitées. Revendications 1. Carburateur pour moteur à combustion interne, comportant une pompe de reprise (8) dont la chambre de volume variable est reliée, d'unc part, à une cuve à niveau constant par un canal d'aspiration muni d'un clapet d'aspiration ct, d'autre part, à la partie du conduit d'admission (1) du carburateur située en amont d'un organe d'étranglement (2) actionnable par le conducteur par un canal de refoulement muni d'un clapet de refoulement (25) ct d'un orifice d'injection calibré (14), chambre qui comprend des moyens propres à diminuer son volume lors des mouvements d'ouverture de l'organe d'étranglement, caractérisé en ce que le clapet d'aspiration (11) est agencé pour que son élément d'obturation (32) soit, au repos, écarté de la position d'ai > pui sur son siège et y soit amené, lors du refoulement par la pompe de reprise, lorsque la pression dans la chambre de volume variable (9) atteint une valeur déterminée. 2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément obturateur est une bille mobile dans une cavité, de forme approximativement cylindrique, cntre un siège disposé à une extrémité de la cavité et une position d'équilibre où elle est lorsque la pompe est au repos. 3. Carburateur selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce que l'élément obturatcur (32) est en un matériau ayant une massc volumique supérieure à celle du combustible et en ce que le siège est au-dessus de de l'élément, à I 'extrémité haute dc a cavité. 4. Carburateur selon la revendication l ou 2, carac térisé en ce que l'élément obturatettr (32) est cn un maté- riau ayant une masse volumique inférieure à celle du comhus tible et en ce que le siège (46) est au-dessous de l'élément, à l'extrérité baste de la cavité. 5. Carburateur selon l'une quelconque des revendica tions l à 4, caractérisé en cc que l'élément obturateur (3)) coopère avec un ressort (52) qui tenti à 1 'écarter de la position d'appui sur le siège (46) 6 . Carburateur sel on l'une quelconque de s revend i ca- tions précédentes, caractérisé par une butée mobile (33) telle qu'une vis dont la position est ajustable dans le corps du carburateur, permettant dc définir la position de repos de l'élément obturatcur.