Brevet FR2519084A1 — publié le 19830701

Carburateur à enrichisseur de mélange pour moteur à combustion inte: La présente invention concerne les carburateurs pour moteurs à combustion interne du genre de ceux comportant un conduit d'admission muni d'un organe d'étranglement commandé par le conducteur, un dispositif de jaillissement principal de combustible débout chant en amont de l'organe d'étranglement, et un enrichisseur de mélange air/combustible commandé par la dépression créée dans le condi admission. Dans les carburateurs de ce genre actuellement réalisés, l'enrichisseur de mélange règle la section de passage de combustibli aspiré par le dispositif de jaillissement principal. C'est ainsi, par exemple, que le brevet américain 1575877 décrit un carburateur dans lequel la section de passage du combusti ble est déterminée par un orifice principal ouvert en permanence et un orifice auxiliaire qu'un élément pneumatique ouvre lorsque la dé pression a laquelle il est soumis égale la dépression en aval de 1' gane d'étranglement; l'élément pneumatique est relié en permanence un point du conduit d'admission situé en aval de l'organe d'étrangles ment principal. Le brevet français 2 370 860 a pour objet un carburateur du même genre dans lequel orifice auxiliaire est ouvert e fonction de la dépression régnant dans le conduit d'admission en aval du papillon. I1 est également connu par le brevet français 2 755 170 de modifier la richesse du mélange en faisant entrer de l'air compl mentaire dans le dispositif de jaillissement principal de combustible, lorsque la dépression en aval du papillon est inférieure à un certain seuil. Ainsi, dans tous ces carburateurs, le mélange n'est enri chi qu'a partir d'un certain seuil; il l'est notamment en régime stabilisé, c'est-à-dire en l'absence d'accélération ou de décélération. Dans le cas d'un carburateur de type compound, à deux corps, le mélange est enrichi pendant toute l'utilisation du deuxième corE ce qui provoque un excès de consommation. Si, pour qu'il n'y ait pc d'enrichissement dans les périodes stabilisées, on fixe à une très basse valeur le seuil à partir duquel l'enrichissement a lieu, le mélange est trop pauvre durant les petites accélérations. En général donc, les carburateurs à enrichisseur de mélange connus ne permettent pas d'obtenir un mélange dont la riches corresponde aux besoins du moteur dans toutes les conditions de fo tionnement et l'expérience montre que, si pour certains moteurs, 1 richissement est optimal pour les régimes élevés, il est insuffisa aux bas régimes et que s'il est suffisant aux bas régimes, il est excédentaire dans les hauts régimes et dans les périodes stabilisées. La présente invention a pour objet un carburateur à enrichisseur de mélange, dans lequel le mélange n'est enrichi que dans la période d'accélération, les réglages qui influent sur les différentes phases de fonctionnement du moteur étant dissociés. Le carburateur selon l'invention est caractérisé en ce que l'enrichisseur de mélange comprend deux chambres séparées l'une de l'autre par une membrane, la seconde chambre étant fermée par une seconde membrane, en ce que la première chambre contient un ressort prenant appui sur la membrane et est en communication avec le conduit d'admission en aval du papillon alors que la seconde chambre est en communication par un orifice calibré avec l'atmosphère ou le conduit d'admissibn, et en ce que la seconde membrane est reliée à l'organe d'obturation d'une vanne interposée sur un circuit auxiliaire d'air ou de carburant relié au carburateur. Lors de l'accélération, la dépression dans le circuit d'admission diminue de sorte que la première membrane se rapproche de la seconde sous l'effet du ressort, en comprimant le gaz se trouvant dans la seconde chambre. Sous l'effet de cette augmentation de pression, la seconde membrane se déplace et actionne l'organe d'obturation de vanne de manière à assurer un enrichissement du mélange carburé. Dans le cas d'un circuit auxiliaire d'air, la vanne est agencée pour se fermer alors qu'elle doit être agencée pour s'ouvrir dans le cas d'un circuit auxiliaire de carburant. Le circuit auxiliaire peut être relié au dispositif de jaillissement principal du carburateur ou bien au circuit de ralenti et de progression. L'orifice calibré de la seconde chambre peut être relié directement à l'atmosphère ou au conduit d'admission. Cette liaison peut également être assurée par un conduit sur lequel est interposée une électro-vanne actionnée par des moyens sensibles à la température du moteur de façon a être fermée lorsque cette température est inférieure à un certain seuil. Dans ces conditions, l'enrichissement est presque permanent, ce qui facilite le fonctionnement du moteur a froid. En variante, sur le conduit est interposé un clapet unidirectionnel du type dénommé dans la technique "delay valve" et qui freine l'échappement de l'air de la chambre tout en lui permettant d'entrer librement dans cette chambre. On peut également prévoir d'autres moyens agissant sur le temps d'enrichissement. On a décrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation d'un carburateur à enrichisseur selon l'invention, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 est une vue en coupe partielle d'un premier mode de réalisation du carburateur, La Figure 2*est une vue semblable à la Figure 1, de ce même carburateur, celui-ci étant muni de moyens agissant sur le temps d'enrichissement, La Figure 3 est une vue en coupe brisée d'un second mode de réalisation du carburateur. Tel qu'il est représenté à la Figure 1, le carburateur 1 comporte un conduit d'admission 2 muni d'un organe d'étranglement 3 qui est ici constitué par un papillon calé sur un axe 4 et est actionnable par le conducteur. Le conduit 2 délimite un venturi principal 5 au col duquel débouche un centreur de mélange ou ventuti auxiliaire 6, qui reçoit une émulsion air-combustible. Le venturi auxiliaire 6 est alimenté en combustible à partir d'une cuve 7 à niveau constant N qui contient un flotteur 8 actionnant un pointeau non représenté. La cuve 7 est reliée par l'intermédiaire d'un gicleur 9 à un puits 10 qui est en communication avec le col du venturi 6 par un conduit 11. Un tube 12, qui est muni dans sa partie basse de perforations 13, communique à sa partie supérieure avec un gicleur d'arrivée d'air 14 et plonge dans le puits 10. Sous l'effet de la dépression engendrée au col du venturi 6 du combustible passe dans le puits 10 par le gicleur 9 et se mélange a de l'air qui y parvient par le gicleur 14 et les orifices 13. L'émulsion formée à la partie haute du puits est conduite au venturi par le conduit 11. En amont du gicleur 14 se trouvent en parallèle un deuxième gicleur 15 qui débouche à l'atmosphère et présente un diamètre plus faible que le gicleur 14, et un canal 16. Le canal 16 débouche dans une chambre 17 qui est en communication avec l'atmosphère par un canal 18, et peut être plus ou moins isolé de cette chambre par un clapet 19 qui est solidaire d'une membrane 20 et qu'un ressort 21 tend a écarter de son siège. Cette membrane 20 est fixée entre le corps 1 du carburateur et le corps 22 de l'enrichisseur de mélange. Elle sépare la chambre 17 d'une chambre 23 qui est en communication par un conduit 24 avec une chambre 25 ménagée dans le corps 22; cette chambre 25 est ferm par une membrane 26 et communique avec l'amosphere par un gicleur 27. La membrane 26 délimite avec un couvercle 28 une chambre 29 qui communique avec un conduit 30 debouchant dans le conduit d'admission 2, en aval du papillon 3. Un ressort 31 prend appui sur le fond du couvercle 28 et tend a refouler la membrane 26 dans la chambre 25. Le carburateur qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante Au ralenti, le papillon 3 ferme le conduit d'admission 2 du carburateur 1; la dépression admise par le conduit 30 dans la chambre 29 est relativement importante, d'environ 500 mb. Cette dépression attire la membrane 26 et comprime le ressort 31. I1 en résulte une augmentation du volume de la chambre 25. De l'air est admis par le gicleur 27. La pression dans la chambre 25 devient identique à la pression atmosphérique. La membrane 20 et son clapet 19 sont amenés en position haute, et le canal 16 en communication avec le canal 18 est la pression atmosphérique.L'air peut donc pénétrer dans le puits 10, non seulement par le gicleur 15, mais aussi par le canal 18, de sorte que c'est le gicleur 14 qui règle le débit d'air; le mélange air-combustible est relativement pauvre. De toute façon, dans cette phase, le système de jaillissement principal ne doit normalement pas être sollicité; le papillon étant très peu ouvert, la dépression au niveau du centreur est pratiquement inexistante. Lorsque le conducteur accélére, le papillon 3 s'ouvre, la dépression décroit en aval du papillon et la pression dans la chambre 29 augmente. Cette augmentation de pression dans la chambre 29 permet au ressort 31 de repousser la membrane 26 qui comprime alors le volume de la chambre 25. La pression existant dans cette dernière augmente et exerce une poussée sur la membrane 20 et le clapet 19. Ce clapet interrompt la liaison des canaux 16 et 18 et empêche une arrivée importante d'air vers l'orifice calibré 14. L'air admis dans le dispositif de jaillissement est donc contrôlé uniquement par l'o- rifice calibré 15 dont la section de passage est plus faible que celle de l'orifice calibré 14. Le mélange air/essence débouchant dans le conduit 11 du venturi 6 est donc plus riche. Le temps d'enrichissement est surtout fonction : - de la valeur d'une fuite due au gicleur 27, - de la différence de pression dûe a l'ouverture du papillon 3, donc de l'importance de l'accélération; - du tarage des ressorts 21 et 31. Lorsque la vitesse du véhicule est stabilisée, la position du papillon 3 est stable. Dans le cas où la charge moteur est constante et la position du papillon 3 stable, la dépression dans la chambre 29 est également constante. La membrane 26 conserve une position qui est fonction de l'équilibre entre la dépression dans le conduit 2 en aval du papillon 3, et la compression du ressort 31. La pression exercée aupara avant dans la chambre 25, lors de la période d'accélération, chute e s'équilibre avec la pression atmosphérique. Le ressort 21 soulève la membrane 20 et son clapet 19 permettant ainsi le passage de l'ai. vers le dispositif de jaillissement par les conduits 18 et 16. L'ai. admis dans le dispositif est donc principalement contrôlé par l'ori fice calibré à forte section 14. Le mélange air/essence est ainsi appauvri. Lors d'une décélération, le papillon 3 revient vers sa position de ralenti. I1 en résulte une augmentation importante de la dépression en aval du papillon 3 et de même dans la chambre 29. Le ressort 31 est alors comprimé par le déplacement de la membrane 26. Le soulèvement de cette dernière provoque une dépression dans la chambre 25 ce qui entraîne le retrait du clapet 19 et de la membrane 20, retrait facilité par le ressort 21. Le fonctionnement est l'inverse de celui de l'accélération et le mélange est encore plus appauvri. Dans le mode de réalisation de la Figure 2, le conduit 27 est en communication avec l'une des faces d'une capsule 32 dont l'autre face peut être mise en communication avec l'9mosphère ou isolée de celle-ci par une électro-vanne 33. Cette dernière est actionnée par un thermo-contact soumis la température de l'huile di moteur ou de l'eau de refroidissement de celui-ci de façon a isoler la capsule 32 de l'atmosphère lorsque cette température est inférieure a un certain seuil.Dans ce cas, le carburateur fonctionne com me un carburateur a enrichisseur normal; lorsque la vitesse est sta bilisée, la pression dans la chambre 25 ne peut chuter et s'équilibrer avec la pression atmosphérique, de sorte que le mélange reste enrichi. I1 y a ainsi enrichissement tant que la dépression dans la chambre 29 est inférieure a un certain seuil qui est fonction principalement du tarage du ressort 31 et est par exemple de 400 mb. Ainsi, pendant toute la période de mise en action du véhicule, on a un enrichissement presque permanent qui facilite le fonctionnement du moteur. Dans le mode de réalisation de la Figure 3, l'enrichissement est interposé uniquement sur le circuit de ralenti et de progression; le gicleur 14, non visible a la figure, débouche directement a l'atmosphère et règle donc la richesse du mélange provenant du dispositif de jaillissement principal, quel que soit l'état de fonctionnement du moteur : accélération, vitesse stabilisée ou décélération. La cuve a niveau constant 7 communique par le gicleur 9 avec le puits de ralenti 34 qui est relié par le gicleur de ralenti 35 au canal de ralenti 36. Celui-ci est en communication avec le conduit d'admission 2 par les trous de progression 37 et la bague de ralenti 38 qui peut être réglée par la vis 39.L'air peut pénétrer dans le canal.de ralenti 36 par l'intermédiaire d'un gicleur 40; en amont de ce gicleur se trouvent en parallèle un gicleur 41 qui débouche à l'atmosphère et a un diamètre plus faible que le gicleur 40, et le canal 16 relié à la chambre 17. Le gicleur 27 est relié par un conduit 42 au conduit 30, donc au conduit d'admission 2, en aval du papillon 3. Le fonctionnement de ce carburateur est identique à celui du mode de réalisation de la Figure 1, dans les phases de ralenti, de vitesse stabilisée et de décélération, puisque dans ces phases, c'est le gicleur 14 qui détermine la richesse du mélange combustible. Lors de la phase d'accélération, c'est-a-dire lors de l'ouverture du papillon à partir de la butée de ralenti, la dépression en aval du papillon 3 et dans la chambre 29 diminue; le ressort 31 repousse lamembrane 26 de sorte que la pression dans la chambre 25 augmente et que la membrane 20 amène le clapet 19 en position de fermeture. Le débit d'air admis dans le circuit de ralenti est alors déterminé par le calibrage du gicleur 41 inférieur à celui du gicleur 40. La quantité de l'air mélangé au carburant issu du gicleur de ralenti 35 est donc plus faible que dans les autres phases de fonctionnement du moteur; le mélange aspiré dans le moteur et débouchant dans le conduit 2 par la bague de ralenti 38 et les trous de progression 37 est enrichi. On voit de la description qui précède qu'un même enrichisseur peut être utilisé pour contrôler l'air admis vers le dispositif de jaillissement principal ou celui admis par le dispositif de ralenti et de progression. I1 est facile dans le carburateur selon l'invention de séparer les réglages qui influent sur les différentes phases de fonctionnement du moteur alors que, dans les carburateurs usuels, une intervention sur le réglage principal réagit sur les pha ses de vitesse stabilisée et d'accélération. I1 va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. C'est ainsi, notamment, que l'enrichisseur peut agir pour modifier la richesse, non pas sur le débit de l'air admis, mais sur celui du carburant. Dans ce cas, l'ensemble formé par le canal 16, le clapet 19, la chambre 17 et le canal 18 est interposé sur un circuit additionnel de carburant, le clapet 19 étant alors agencé pour s'écarter de son siège lorsque la pression dans la chambre 25 augmente. REVENDICATIONS 1. - Carburateur pour moteur à combustion interne du genre de ceux comportant un conduit d'admission muni d'un organe d'étranglement commandé par le conducteur, un dispositif de jaillissement principal de combustible débouchant en amont de l'organe d'étranglement, et un enrichisseur de mélange air/combustible commandé par la dépression créée dans le conduit d'admission, caractérisé en ce que l'enrichisseur de mélange comprend deux chambres ( 29 et 23-25) séparées l'une de l'autre par une membrane (26), la seconde chambre (2325) étant fermée par une seconde membrane(20), en ce que la première chambre(29)contient un ressort(31)prenant appui sur la membrane(26) et est en communication avec le conduit d'admission en aval du papillon (3) alors que la seconde chambre (23-25) est en communication par un orifice calibré (27) avec l'atmosphère ou le conduit d'admission, et en ce que la seconde membrane (20) est reliée à l'organe d'obturation (19) d'une vanne interposée sur un circuit auxiliaire d'air ou de carburant relié au carburateur. 2. - Carburateur selon la revendication 1, dans lequel le circuit auxiliaire est un circuit d'air, caractérisé en ce que la vanne est agencée pour se fermer lorsque la pression dans la secondechambre (23-25) augmente. 3. - Carburateur selon la revendication 1, dans lequel le circuit auxiliaire est un circuit de carburant, caractérisé en ce que la vanne est agencée pour s'ouvrir lorsque la pression dans la seconde chambre (23-25) augmente. 4. - Carburateur selon l'une des revendications I a 3, caractérisé en ce que le circuit auxiliaire est relié au dispositif de jaillissement principal du carburateur. 5. - Carburateur selon l'une des revendications 1 3, caractérisé en ce que le circuit auxiliaire est relié au circuit de ralenti et de progression du carburateur. 6. - Carburateur selon l'une des revendications 1 a 5, caractérisé en ce que la chambre seconde (23-25) est reliée a l'at- mosphère ou au conduit d'admission (2) par un conduit sur lequel est interposée une électro-vanne (33) actionnée par des moyens sensibles a la température du moteur de façon a être fermée lorsque cette température est inférieure a un certain seuil. 7. -Carburateur selon l'une des revendications 1 a 5, ca ractéris en ce que l'orifice calibré est relié a l'atmosphère ou au condult d'admission (2) par des moyens agissant sur le temps d'enri chissement. 8.- Carburateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ces moyens sont constitués par un clapet unidirectionnel qui freine l'échappement de l'air de la chambre tout en lui permettant d'entrer librement dans cette chambre.