Brevet FR2511085A1 — publié le 19830211

a 5 1 - La présente invention concerne un appareillage d'alimentation en carburant pour moteurs à combustion interne, comportant a) en plus d'un canal d'air prin- cipal équipé d'un papillon d'étranglement, un canal d'air vecteur qui est dérivé du canal d'air principal entreune valve de mesure du débit d'air et le papil- lon d'étranglement et dans lequel débouche une buse de dosage de carburant, b) une valve doseuse de carbu- rant prévue à la buse de dosage de carburant et dépla- çable en fonction d'une valve de mesure du d bit d'air disposée dans le canal d'air principal, c) une pompe affectée à la buse de dosage de carburant, d) des con- duites de distribution qui partent du canal d'air vee- teur en aval de la dite pompe et qui débouchent dans les tubulures d'aspiration correspondantes en amont des soupapes d'admission du moteur, et e) une soupape à pression différentielle qui commande le courant d'air vecteur, est disposée en amont de la buse de dosage de carburant, est actionnée en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, et dont la surface effective est soumise d'un côté à une force variable et à la pres- sion dans le canal d'air vecteur au point de sortie du carburants de l'autre c 8 té à la pression dans le canal d'air vecteur en amont de l'orifice de passage de cette soupape à pression différentielle. Un appareillage d'alimentation en carburant tel que décrit ci-dessus fait l'objet de la demande de bre- vet d'invention FR 81 15 488 déposée le 5 août 1981. La présente invention se propose de perfectionner davan- tage cet appareillage, d'en simplifier la construction et de la rendre moins coûteuse et, en particulier, de faire en sorte que le niveau du signal fourni par la pression différentielle de dosage soit toujours suf- fisamment élevé. Pour atteindre ce bu 4 à partir d'un appareillage d'alimentation en carburant du genre décrit en préambule, -2 - l'invention prévoit que le canal d'air vecteur débou- che dans un venturi disposé dans le canal d'air prin- cipal en amont du papillon d'étranglement. Des dispositions particulières, également conçues selon l'invention, ont pour but de stabiliser ce signal et de le maintenir à un niveau suffisant lors de phases de fonctionnement particulières du moteur à combustion interne S ces dispositions sont les suivantes s la pompe affectée à la buse de dosage de carbu- rant est du type cellulaire à aubes, est commandée électriquement et tourne en milieu liquide; la force variable qui agit sur la soupape à pres- sion différentielle est exercée par un bilame; ce der- nier peut être soumis à la température du carburant, ou être chauffé au moyen d'un élément chauffant en fonc- tion de la température du carburant et/ou de la tempé- rature de l'air X une conduite de contournement de l'orifice de passage du canal d'air vecteur e Es prévue; un conduit calibré dont la section libre peut être modifiée par une valve commandée électriquement part de la cuve à flotteur et débouche dans le canal d'air vecteur; an aval de la buse de dosage de carburant, le canal d'air vecteur comporte une barrière de reflux une valve de commutation disposée dans la con- duite de distribution en aval de la pompe affectée à la buse de dosage de carburant dirige ce dernier soit dans les tubulures d'aspiration, soit dans le retour 3 au réservoir; pour contourner le papillon d'étranglement, un canal est prévu dont la section libre est commandée par un piabn en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur; - le papillon d'étranglement est accouplé mécani- quement et élast-iquement à une pompe daccélération alimentée par le carburant de la cuve à flotteur et 3 - refoulant dans le canal d'air principal en amont du venturi. Un avantage de la solution à laquelle est arrivée l'invention consiste notamment dans le fait que la valve de mesure du débit d'air peut être réalisée sous la simple forme d'un volet, sans qu'il soit besoin de prévoir un amplificateur de puissance Ceci est rendu possibles dans le cadre de l'accouplement mécani- que entre la valve de mesure du débit d'air et le poin- teau doseur, par le fait que le canal d'air vecteur part d'un venturi disposé en amont du papillon d'étran- glement, ce qui fait qu'il est ainsi possible que le dosage du débit de carburant ne dépende esfntiellement de la position de la valve de mesure du débit d'air, et par conséquent, de la position relative du pointeau de dosage dans la section de la buse de carburant que fait varier la course de ce pointeau, que dans une plage de fonctionnement environ égale aux 2/3 de la puissance Au-delà de cette plage de puissance, et la charge du moteur continuant de varier, la variation de la pression différentielle responsable du dosage du carburant a lieu essentiellement par la variation du signal au venturi Egalement dans cette plage de fonc- tionnement, l'action de la soupape à pression différen- tielle pour le réglage fin est superposée à la formation du signal A toutes les plages de fonctionnement l'ac- tion de la soupape, dont les éventuelles fluctuations de pression sont compensées par le fonetionnement de la soupape à pression différentielle, vient s'ajouter à la formation du signal. Un exemple d'exécution de l'invention est décrit en détail ci-après en se référant à la figure unique du dessin schématique annexé Au cours de cette des- cripticn apparaltront les avantages des diverses dispo- sitions énumérées plus haut et qui font l'objet des sous- revendications, l'appréciation de ces avantages étant faite dans le cadre du problème posé et du concept d la base de la solution dans son ensemble. -4 _ L'appareillage comprend, installée dans un canal d'air principal 1, une valve de mesure de débit d'air 2 qui, par l'intermédiaire d'une tringlerie 3, est accouplée à un pointeau de dosage de carburant 4 qui est profilé Ce pointeau coopère avec une buse de carburant 5 qui, par l'intermédiaire d'un tube plongeur (non repéré au dessin), débouche dans une cuve à flotteur 6 La buse 5 débouche dans un canal d'air vecteur 7 dont ue extrémité débouche dans un venturi 8 disposé en amont d'un papillon d'étrangle- ment 9 dans le canal d'air principal 1, et dont l'autre extrémité comporte, pour augmenter la vitesse d'écoule- ment, un tronçon 10 communiquant avec l'entrée d'une pompe cellulaire à palettes 11 commandée électriquement et tourerant en milieu liquide. La cuve à flotteur 6 est alimentée en carhurant au moyen d'une pompe 12 dans la tuyauterie de laquelle est. disposée une soupape 13 de limitation de la pression. Cette soupape envoie au moteur électrique de la pompe cellulaire à palettes il l'excès de carburant, lequel retourne au réservoir par une tuyauterie 14/ De cette manière, il est en même temps possible d'évacuer les fuites de la pompe cellulaire à palettes 11. Dans laocve à flotteur 6 le niveau du carburant est, de la façon habituelle, contr 8 lé par un système à flotteur (non repéré au dessin) La cuve à flotteur est reliée à une pompe d'accélération 15 actionnée en fonction de la potion du papillon 9 Par l'intermé- diaire d'une conduite 16 cette pompe envoie dans le canal d'air principal 1, en amont du venturi 8, la quan- tité de carburant supplémentaire requise pour assurer l'accélération. Une conduite 17 dont la section est réglable con- tourne le papillon 9 y grâce à cette conduite peut être assurée une commande ou une régulation, pour par exemple assurer le débit d'air accru requis par le moteur à combustion interne durant la phase de montée en tempéra- ture Dans ce but, la position d'un piston ou ti- roir 18 peut être modifiée au moyen d'un bimétal chauf- fé électriquement en fonction des grandeurs de sortie d'un régulateur 19, En aval de la pompe cellulaire à palettes 11 est disposée dans la conduite 22 conduisant aux con- duites d'amenée 22 une valve de commutation 20 dont la position ouvre à l'air vecteur enrichi en carburant la voie soit vers les tronçons respectifs 21 de la tu- bulure d'aspiration, soit, dans le cas par exemple d'un roulage en frein moteur, vers une conduite 23 de retour de carburant au réservoir. Dans le canal d'air vecteur 7 débouche près de la zone de dosage 4/5 un canal calibré 24 qui provient de la cuve à flotteur et dont la section libre est con- trôlée par une valve électromagnétique 25 qui, elle aus- si, peut être commandée par l'intermédiaire du régula- teur 19 qui exploite des paramètres de fonctionnement du moteur Avec ce dispositif doseur supplémentaire il est possible de commander la quantité de carburant supplémentaire pour lancer le moteur Ceci présente l'avantage de ne pas requérir un accroissement de la pression différentielle dans une mesure telle qu'il s'ensuivrait une très forte diminution de la quantité d'air du courant d'air vecteur, ce qui aurait pour con- séquence une moins bonne préparaticn de l'émulsion à l'endroit de l'injection Avec ce dispositif doseur sup- plémentaire est en outre créé, pour tous les autres cas d'enrichissement ou de régulation du mélange, un système qui peut être facilement commandé ou que, par l'intermé- diaire du régulateur 19, on peut faire fonctionner par exemple avec modulation d'impulsions en durée. En amont des endroits auxquels le carburant est amené dans le canal d'air vecteur 7 une barrière de reflux 26 est prévue dans celui-ci pour empêcher que du fait des pulsations qui existent dans une faible me- sure dans ce canal le carburant dcsé puisse s'écouler 251 1085 -6- jusqu'au canal d'air principal 1 Cette barrière de reflux 26 doit cependant en m 9 me temps être conçue de telle façon qu'en cas de panne de la pompe cellulai- re à palettes Il le carburant puisse s'écouler en direction du venturi, comme cela sera décrit plus en détail ci-après - Dans le canal d'air vecteur 7 est disposée une soupape à pression différentielle 27 qui, dans cet exemple, comporte un clapet à siège plat La membrane 28 de cette soupape est sollicitée d'un côté par la dépression au venturi, de l'autre côté par la pression qui résulte alors à la zone de dosage 4/5 La membrane 28 commande l'orifice de passage 29 du canal d'air vec- teur mis à part un conduit 30 qui sert de conduit de secours pour évacuer la quantité de carburant et est en pente descendante vers le venturi En cas de défail- lance du système, la direction de l'écoulement s'inverse dans le canal 7 et le carburant parvient dans les aylin- dres du moteur par le canal d'air principal i Le sys- tème d'alimentation en carburant fonctionne alors comme un carburateur, dans la plage de charge inférieure comme un carburateur à dépression constante à section varia- ble de dosage du carburant et dans la plage de charge supérieure comme un carburateur dit à starter fixe (fix-choke) Pour expliquer cette plage de fonctionne- ment, il est à remarquer que le dit orifice de passage 29 est, également dans cette plage, toujours ouvert dans une certaine mesure par la force d'un ressort 31 En fonc- tionnement normal, on fait varier l'action de la force 3 de ce ressort pour régler le niveau du signal de la pression différentielle dans le canal d'ai vecteur en aval de la soupape à pression différentielle 27 Pour ce faire il peut être prévu un électro-aimant 32 excité par l'intermédiaire du régulateur 19 en fonction de para- mètres de fonctionnement du moteur On peut en outre prévoir de faire intervenir à cet endroit un correcteur d'altitude, ou bien un élément bimétallique 33 peut 7 - faire varier l'action de la force du ressort 31, oet élément étant chauffé par un moyan de chauffage 34 en fonction de la température du carburant et/ou de l'air On peut ainsi par exemple compenser la température ambiante de l'air ou encore, en cas d 4 élévations de température, neutraliser les variations de viscosité du carburant On sait en effet que le coef- ficient d'écoulement du carburant par une buse dont lasection est réglée par un pointeau -varie très for- tement en fonction de la viscosité Ce système de compensation de la viscosité présente, par rapport aux systèmes connus qui opéreraient par déplacement relatif entre la buse et le pointeau, c'est-à-dire par modifica- tion de la surface de dosage, l'avantage qu'avec ce sys- tème peuvent être compensés automatiquement différente réglages de base du ralenti Ceci n'est pas possible dans le cas d'un mouvement relatif des deux organes do- seurs en fonction de la température, car le nombre va- riable de Reynolds entre fortement en ligne de compte dans les coefficients d'écoulement. Le régulateur 19 peut également être conçu en tant que calculateur dans lequel sont mis en mémoire des courbes caractéristiques du moteur et dont peuvent être dérivées des valeurs pour des points de fonctionnement déterminés. 8 - REVENDICATIONS 1 Appareillage d'alimentation en carburant pour moteurs à combustion interne, comportant a) en plus d'un canal d'air principal équipé d'un papil- lion d'étranglement, un ca"d d'air vecteur qui est dérivé du canal d'air principal entre une valve de me- sure du débit d'air et le papillon d'étranglement et dans lequel débouche une buse de dosage de carburant, b) une valve doseuse de carburant prévue à la buse de dosage de carburant et déplaçable en fonction d'une valve de mesure du débit d'air disposée dans le canal d'air principal, o) une pompe affectée à la buse de dosage de carburant, d) des conduites de distribution qui partent du canal d'air vecteur en aval de la dite pompe et qui débouchent dans les tubulures d'aspiration correspondantes an amont des soupapes d'admission du mo- teur, et e) une soupape à pression différçnrie I qui commande le courant d'air vecteur, est disposée en amont de la buse de dosage de carburant, est actionnée en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur, et dont la surface effective est soumise d'un c 8 té à une force variable et à la pression dans le canal d'air vecteur au point de sortie du carburant, de l'autre coté à la pression dans le canal d'dr vecteuren amont de l'orifice de passage de cette soupape à pression différentielle, cet appareillage étant remarquable en ce que le canal d'air vecteur ( 7) débouche dans un ven- turi ( 8) disposé dans le canal d'air principal ( 1) en amont du papillon d'étranglement ( 9). 2 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendicatinn 1, remarquable en ce que la pompe ( 11) affectée à la buse de dosage de carburant ( 5) est du type cellulaire à aubes, est commandée électriquement et tourne en milieu liquide. 3 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 1, remarquable en ce que la force va- riable qui agit sur la soupape à pression différentieile I. 2511085. -9- ( 27) est exercée par un bilame ( 33). 4 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 3, remarquable en ce que le bilame ( 33) est exposé à la température du carburant. 5 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 3, remarquable en ce que le bilame ( 33) est chauffé au moyen d'un moyen de chaugge ( 34) en fonction de la température du carburant et/ou de la tem- pérature de l'dr. 6 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 1, remarqualie en ce qu'il comporte une conduite de contournement ( 30) de l'orifice de passage ( 29) du canal d'air vecteur ( 7). 7 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 1, remarquable en ce qu'un conduit ca- libré ( 24) dont la section libre peut être modifiée par une valve ( 25) commandée éledriquement part de la cuve à flotteur ( 6) et débouche dans le canal d'air vecteur ( 7). 8 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 1, remarquable en ce qu'en aval de la buse de dosage de carburant ( 5) le canal d'air vecteur ( 7) comporte une barrière de reflux ( 26). 9 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 1, remarquable en ce qu'une valve de commutatioe ( 20) disposée dans la conduite de distri- bution ( 22) en aval de la pompe ( 11) affectée à la buse de dosage de carburant dirige ce dernier soit dans les tubulures d'aspiration, soit dans le retour ( 14) au réservoir. Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 1, remarquable en ce qu'un canal ( 17) dont la section libre est commandée par un piston ( 18) en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur est prévu pour contourner le papillon d'étranglement ( 9). 11 Appareillage d'alimentation en carburant selon la revendication 1, remarquable en ce que le papillon d'étranglement ( 9) est accouplé mécaniquement et éLas- tiquement à une pompe d'accélération ( 15) alimentée par le carburant de la cuve à flotteur ( 6) et refoulant dans le canal d'air principal ( 1) en amont du venturi ( 8)