Brevet FR2524072A1 — publié le 19830930

Carburateur à venturi variable. L'invention concerne un carburateur à venturi va- riable pour un moteur à combustion interne qui peut supprimer les variations du rapport air-essence en empêchant l'essence de se vaporiser lorsque le moteur tourne au ralenti. Ces dernières années, comme faisant, partie du dé- veloppement d'automobiles économes en carburant, on a réalisé des progrès significatifs dans la réduction de la consomma- tion d'essence lorsque le moteur tourne au ralenti, tout en assurant une marche stable avec des mélanges plus pauvres et des vitesses de ralenti plus basses Dans un moteur à ventu- ri variable classique, lorsque la température du corps du carburateur s'élève après une marche du moteur à grande vites- se, la température du gicleur principal d'essence dans le corps du carburateur s'élève également et la température de l'essence dans la cavité d'essence du gicleur principal s'é- lève au point de vaporiser l'essence La vapeur d'essence influence le dosage de l'essence dans le gicleur principal ou bien elle se mélange qu mélange air-essence dans le conduit d'arrivée d'air, faisant ainsi varier le rapport air-essence. En particulier, lorsque le moteur tourne au ralenti à faible vitesse et avec des mélanges plus pauvres, la combustion de l'essence devient instable et parfois le moteur peut caler. C'est en conséquence un but de la présente inven- tion de procurer un carburateur à venturi variable qui puisse empêcher l'essence de se vaporiser au ralenti et qui suppri- me les variations du rapport air-essence en permettant de faibles vitesses de ralenti avec un mélange air-essence pau- vre. Selon la présente invention, un carburateur à ven- turi variable ayant un corps de carburateur, une cuve à flotteur, un gicleur principal d'essence et une cavité d'es- sence définie dans le gicleur principal d'essence comporte des moyens pour isoler la cavité d'essence de la chaleur transmise en provenance du corps du carburateur, ces moyens étant prévus à l'extérieur du gicleur principal d'essence et l'entourant. Cette disposition permet de supprimer toute augmentation de la température de l'essence dans la cavité d'essence, notam- ment lorsque la température du corps du carburateur est éle- vée, empêchant ainsi la création de vapeur d'essence dans la cavité d'essence. Il en résulte qu'on peut supprimer toute variation du rapport air-essence dans la marche au ralenti et permet- tant d'obtenir des vitesses de ralenti plus faibles avec un mélange airessence plus pauvre, de réduire la consommation d'essence et de simplifier le système de purification des gaz d'échappement associé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seu- lement, de plusieurs réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une première réalisation de carburateur à venturi variable, la figure 2 est une coupe transversale à grande échelle de la partie essentielle de la figure 1, la figure 3 est une coupe transversale prise selon la ligne IIIIII de la figure 2, la figure 4 est une coupe à grande échelle de la partie essentielle d'une deuxième réalisation, la figure 5 est une coupe transversale prise selon la ligne V-V de la figure 4, la figure 6 est une coupe à grande échelle de la partie essentielle d'un carburateur à venturi variable selon la technique antérieure, la figure 7 est une coupe transversale prise selon la ligne VII-VII de la figure 6, et les figures 8 et 9 montrent des caractéristiques de fonctionnement de l'invention par comparaison à celles de la technique antérieure. On se reporte maintenant à la figure 1, qui montre une première réalisation de carburateur à venturi variable selon l'invention; un corps de carburateur 1 du type à ven- turi variable a une cuve à flotteur 2, un conduit d'admission d'air 3, un papillon des gaz 4 et une portion venturi 5 Un passage d'essence 6 communique avec la cuve à flotteur 2 et avec la portion de venturi 5 Un gicleur principal d'essence 7 est monté dans le passage d'essence 6 La portion de ventu- ri 5 est définie, en amont du papillon 4, par la paroi in- terne 3 a du conduit d'admission d'air 3 et par la portion terminale droite 8 a d'un piston d'aspiration 8 Une chambre d'aspiration 9 est définie par une portion cylindrique la du corps de carburateur 1 et par le piston d'aspiration 8 monté à coulissement dans la portion cylindrique la Un ressort de compression 8 b est disposé dans la chambre d'aspiration 9 et sert normalement à repousser le piston d'aspiration 8 vers la paroi interne 3 a du conduit d'admission d'air 3 Un orifice de dépression 9 a est prévu dans la portion terminale droite 8 a du piston d'aspiration 8 et est adapté pour faire communiquer la chambre d'aspiration 9 et la portion de ven- turi 5 Une chambre de pression atmosphérique 10 est définie par la portion de tête coulissante 8 c du piston d'aspiration 8 et par le corps de carburateur 1 et présente un orifice de pression atmosphérique 10 a au voisinage de l'entrée du con- duit d'arrivée d'air 3, grâce à quoi de l'air ambiant pénè- tre dans l'orifice 10 a Une aiguille doseuse d'essence 11 est fixée sur la portion centrale de la portion terminale droite 8 a du piston d'aspiration 8 L'extrémité libre de l'aiguille doseuse 11 se projette dans l'intérieur du gi- cleur principal d'essence 7 et peut s'y déplacer latérale- ment dans les deux sens Le gicleur principal d'essence 7 comporte une ouverture 7 c en amont d'une portion de gicleur 7 a, et une cavité d'essence 7 b Cette dernière communique avec un passage d'essence de ralenti 14 à travers l'ouver- ture 7 c, une chambre annulaire 12 et un gicleur de ralenti 13 Le passage d'essence ralenti 14 communique avec un ori- fice de ralenti 15 débouchant dans le conduit d'arrivée d'air 3 en aval du papillon des gaz 4, traversant le corps de carburateur 1 et la paroi interne 3 a Le gicleur de ra- lenti 13 communique avec un conduit de prise d'air 17 con- duisant, à travers un gilceur de prise d'air 16, à l'entrée du conduit d'arrivée d'air 3 Le passage d'essence de ralenti 14 débouche dans le conduit de prise d'air 17 di- rectement en aval du gicleur de prise d'air 16. Comme on le voit sur la figure 2, le gicleur prin- cipal d'essence 7 présente un évidement annulaire s'étendant sur la plus grande longueur possible longitudinalement sur sa circonférence extérieure pour délimiter une couche d'air 21 Un volume cylindrique est défini entre le gicleur prin- cipal d'essence 7 et le corps de carburateur 1, et on intro- duit dans ce volume une couche 22 d'isolant thermique pour isoler le gicleur de la chaleur transmise en provenance du corps du carburateur 1 Comme on le voit mieux sur la figure 3, la couche d'isolant thermique 22 comporte plusieurs rai- nures allongées longitudinalement et également réparties à égale distance l'une de l'autre sur sa circonférence ex- térieure, grâce à quoi une deuxième couche d'air 22 a est dé- finie entre la couche d'isolant thermique 22 et le corps du carburateur 1 -Le gicleur principal 7 d'essence et la couche d'isolant thermique 22 sont fixés par un élément de fixa- tion 18 vissé dans le corps du carburateur 1 à leurs extré- mités arrière, ou droite sur la figure 2 Un ressort de com- pression 21 a est introduit dans la couche d'air 21 pour repousser vers l'arrière le gicleur principal 7 du fait de sa contrainte initiale La couche d'isolant thermique est de préférence en produit céramique; elle peut être en résine de Polyphénylsulfure, en résine phénolique, etc Comme on le voit en comparant les figures 2 et 4 à la figure 6, l'ouverture 7 c et la chambre annulaire de l'invention sont plus petites de façon à réduire la surface de contact de l'essence dans la cavité d'essence 7 b avec le corps de carburateur 1. On se reporte maintenant aux figures 4 et 5 qui montrent une variante de l'invention; une cavité cylindri- que est définie dans le corps de carburateur 1 et entoure la couche d'air intérieure 21; elle s'étend sur la longueur du gicleur principal d'essence 7 pour définir une couche d'air extérieure 23 Cette réalisation permet avantageuse- ment de se dispenser de l'isolant thermique. En fonctionnement, lorsque le moteur tourne au ralenti, la température au voisinage du carburateur à ven- turi variable augmente et en conséquence de la chaleur tend à se transmettre au gicleur principal d'essence 7 Cependant le gradient de tranfert thermique peut être réduit par l'existence de la couche d'isolant thermique 22 et de la couche d'air 22 a dans la première réalisation, et par l'exis- tence de la couche d'air extérieure 23 dans la deuxième réa- lisation En conséquence, la température de l'essence dans la cavité d'essence 7 b s'élève plus lentement jusqu'à attein- dre la température ambiante que dans les carburateurs anté- rieurs Il en résulte qu'il n'y a pratiquement pas de vapo- risation de l'essence dans la cavité d'essence 7 b, ce qui élimine les variations du rapport air-essence et assure une marche stable du moteur au ralenti, aux faibles vitesses et avec des mélanges air-essence pauvres, même si la température au voisinage du corps de carburateur 1 est élevée. Le figure 8 montre la variation en fonction du temps écoulé de la température au voisinage du corps du carburateur, de la température de l'essence dans la cuve à flotteur et de la température de l'essence dans la cavité d'essence dans l'invention, par comparaison avec la technique antérieure, lorsque le moteur tourne au ralenti après avoir tourné à grande vitesse Comme le montrent les courbes de la figure 8, dans le technique antérieure, la température de l'essence dans la cavité d'essence est plus élevée que dans la cuve à flotteur Au contraire, dans la présente invention elle est plus basse que dans la cuve à flotteur du fait de l'existence de l'isolant thermique Dans la technique anté- rieure, la température de l'essence dans la cavité d'essence atteint son maximum après trente minutes de marche au ralen- ti Au contraire, dans le présente invention, ce maximum n'est atteint qu'après quatre vingt dix minutes environ. La figure 9 montre les variations de la teneur en CO et de la dépression dans le collecteur d'admission après environ dix minutes de marche du moteur au ralenti, ces para- mètres risquant de devenir très instables après ce temps Les variations sont très réduites dans l'invention par rapport à celles de la technique antérieure. R E V E N D I C A T I O N S 1 Carburateur à venturi variable pour un moteur à combustion interne monté dans une automobile, ayant un corps de carburateur ( 1), une cuve à flotteur ( 2), un conduit d'admission d'air ( 3), un portion de venturi ( 5) pré- vu dans ce conduit d'admission d'air ( 3), un passage d'es- sence ( 6) communiquant avec cette cuve à flotteur et avec la portion de venturi, un gicleur principal d'essence ( 7) monté dans le passage d'essence ( 6), un piston d'aspiration ( 8) pouvant se déplacer transversalement par rapport à la portion de venturi ( 5) en réponse aux conditions de charge du moteur et adapté pour coulisser dans une portion cylindrique (la) du corps de carburateur ( 1), une aiguille doseuse d'essence ( 11) fixée à sa base à l'extrémité du piston d'aspiration ( 8) et ayant une extrémité libre pour régler la surface d'ouverture annulaire d'une portion de dosage d'essence du gicleur principal d'essence ( 7) par le mouvement alternatif du piston d'aspiration, une cavité d'essence ( 7 b) étant définie dans le gicleur principal d'essence ( 7), caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour isoler la cavité d'es- sence ( 7 b) de la chaleur transmise en provenance du corps de carburateur ( 1), ces moyens étant prévus à l'extérieur du gicleur principal d'essence ( 7). 2 Carburateur à venturi variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que ces moyens d'isola- tion thermique comportent une couche d'air ( 21) s'étendant longitudinalement sur la circonférence extérieure du gicleur principal d'essence ( 7) et une couche d'isolant thermique ( 22) entourant cette couche d'air ( 21). 3 Carburateur à venturi variable selon la revendication 2, caractérisé en ce que cette couche d'isolant thermique ( 22) comporte plusieurs rainures ( 22 a) allongées longitudinales et également réparties, à égale distance l'une de l'autre sur sa circonférence extérieure. 4 Carburateur à venturi variable selon la revendication 2, caractérisé en ce que cette couche d'isolant thermique ( 22) est en une matière choisie dans le groupe comprenant des produits céramiques, des résines de polyphénylsulfure et des résinesphénoliques. Carburateur à venturi variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que ces moyens d'isolation thermique comportent une première couche d'air ( 21) s'éten- dant longitudinalement sur la circonférence extérieure du gicleur principal d'essence ( 7) et une deuxième couche d'air ( 23) définie dans le corps de carburateur ( 1) et entourant la première couche d'air ( 21).