Brevet FR2525690A1 — publié le 19831028

Carburateur pour moteur à combustion interne à circuit de ralenti La présente invention a pour objet un carburateur pour moteur à combustion interne du type comprenant un conduit d'admission, un circuit principal de jaillissement de combustible débouchant dans le conduit d'admission et un circuit de ralenti débouchant également dans le conduit d'admission,en aval d'un organe d'étranglement commandé par le conducteur, pour fournir au moteur le mélange primaire de combustible et d'air nécessaire à la marche au ralenti du moteur, le circuit de ralenti ayant un canal de ralenti alimenté par une prise d'air atmosphérique et par un conduit d'amenée de combustible. Le combustible nécessaire au fonctionnement au ralenti du moteur est mélangé dans le circuit de ralenti uvec de l'air primaire pour former un mélange qui, ajouté à l'air de ralenti proprement dit, fourni soit par un canal d'air spécial, soit par le jeu compris entre la paroi du conduit d'admission et l'organe d'étranglement, constitue la charge fournie au moteur. En formant d'abord un mélange primaire plutôt qu'en débitant directement le débit de combustible de ralenti dans l'ensemble de 1 ?air nécessaire, on obtient une meilleure homogénéité du mélange global de ralenti. Toutefois, les circuits de ralenti des carburateurs existant à ce jour ne sont pas pleinement satisfaisants, surtout lorsqu'on souhaite alimenter le moteur en mélange pauvre, dans le but de réduire la pollution. On constate que la richesse du mélange n'est pas parfaitement constante et que le régime du moteur alimenté n'est pas parfaitement stable, ce qui est d'autant plus gênant que l'on cherche à l'heure actuelle à régler la vitesse de ralenti à une valeur particulièrement faible et que toute irrégularité risque de produire un calage du moteur. De nombreux travaux ont été effectués pour tenter de réduire ce pro blème. Ils ont notamment conduit à envisager l'utilisation de systèmes asservis, souvent très complexes. L'inventeur a abordé le problème de façon totalement différente et déterminé quels étaient les motifs susceptibles de conduire aux instabilités gênantes. Il est apparu qu'une cause importante d'instabilité dans les carburateurs classiques est que l'amenée de combustible dans le canal de ralenti débouche à angle droit par rapport à l'orientation de l'amenée d'air dans le canal de ralenti. Des expériences ont été effectuées et ont montré que des phénomènes d'instabilité à basse fréquence, similaires à des phénomènes de relaxatisn, sont engendrés chaque fois que les deux phases (liquide et gaz) débouchent l'une dans l'autre sous un angle voisin de 900. Une raison supplémentaire d'irrégularité dans l'aspiration du mélange semble résider dans le fait que, le canal de ralenti par lequel arrive l'air et le conduit d'amenée de combustible étant réalisés par usinage dans la fonderie même du carburateur, leur intersection dans la zone où se forme le mélange primaire, est définie de façon imprécise, du fait notamment de bavures éventuelles d'usinage. La présente invention vise à fournir un carburateur du type ci-dessus défini comportant un circuit de ralenti assurant une homogénéité et une stabilité accrues du mélange de ralenti. Dans ce but, l'invention propose notamment un carburateur dont ledit circuit de ralenti comporte un élargissement formant une chambre dont l'air sort suivant une direction déterminée, l'orifice de sortie de moyens de commande (tels qu'un gicleur) d'amenée de combustible étant placé dans la partie centrale de la chambre et orienté pour fournir un jet de combustible dans la direction d'écoulement de l'air. Les essais effectués et les visualisations réalisées mettent en évidence une bonne stabilité de la veine liquide dans le canal de ralenti, en particulier lorsque la chambre présente une forme approximativement de révolution, l'orifice de sortie du combustible étant disposé suivant l'axe de la chambre. Les dimensions de la chambre et des moyens de commande dans le sens transversal à l'écoulement sont choisies pour que la section de passage offerte à l'air autour des moyens de commande soit du même ordre que la section de passage offerte au mélange primaire dans la partie courante du canal, les formes retenues évitant'tout décrochement brutal capable de donner naissance à des insstabilités. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descr-iption qui suit d'un carburateur qui en constitue un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est un schéma, en coupe partielle suivant un plan passant par l'axe du conduit d'admission, montrant un carburateur inversé suivant un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une coupe à grande échelle montrant la partie du canal de ralenti du carburateur de la figure 1 où se forme le mélange primaire. Le carburateur dont les organes concernés par l'invention sont montrés en figure 1 comprend un corps en plusieurs pièces assemblées dans lequel est ménagé un conduit d'admission 12 dans lequel est placé un organe d'étranglement 13 commandé par le conducteur et situé en aval d'un venturi 14. Un circuit de ralenti 1 ménagé dans le corps du carburateur comporte un canal de ralenti 2 qui débouche dans le conduit d'admission par un orifice de ralenti 3 situé en aval de la tranche de l'organe d'étranglement 13 lorsque celui-ci occupe sa position d'ouverture minimum et par au moins un trou de progression 4 situé alors en amont de la tranche. La section de passage offerte au mélange primaire par le trou de ralenti 3 est réglable à l'aide d'une vis 5, immobilisée en position par un contre-écrou, qui peut être remplacé par un ressort de freinage. Le canal de ralenti est alimenté en air à pression sensiblement atmosphérique par l'intermédiaire d'un orifice calibré 7. Il est alimenté en combustible par un conduit 6 qui prélève une fraction du débit de combustible prove nant d'une source, telle qu'une cuve à niveau constant 9, par un gicleur principal 8. Ce gicleur principal alimente également un circuit principal de jaillissement de combustible, non concerné par l'invention et qui sera désigné dans son ensemble par la référence 10. Ce circuit débouche dans le conduit d'admission 12 au niveau du venturi principal et il est alimenté en mélange primaire d'air et de combustible par un tube d'émulsion 11. Le canal de ralenti présente un élargissement constituant une chambre de révolution 15 dans laquelle débouche un canaI 16 d'amenée d'air muni du gicleur 7. Dans le cas illustré sur la figure 1, le canal 16 d'amenée d'air est alimenté par une zone du conduit d'admission 12 située en amont du venturi 14. Dans la chambre 15 sont placés des moyens de commande d'arrivée de combustible 17. Dans le mode de réalisation illustré en figures 1 et 2, ces moyens de commande sont constitués par un embout portant un gicleur 18 et percé d'un trou central prolongeant le conduit d'amenée de combustible 6. Le gicleur est placé dans l'axe de la chambre 15, face au canal de ralenti 2, de façon que les écoulements d'air et de combustible vers le canal de ralenti 2 s'effectuent de façon sensiblement coaxiale et sans modification brusque d'orientation. Pour permettre le montage facile de l'embout 17, le corps du carburateur comporte avantageusement deux parties placées de façon que la partie supérieure constitue le toit de la chambre 15. La partie haute de l'embout 17 peut présenter une collerette 20 emprisonnée entre la partie basse et un joint d'étanchéité 19 séparant les deux parties du corps. Un joint torique 21 placé entre l'em- bout 17 et la partie basse du corps complète l'étanchéité. Dans ces conditions, le fonctionnement est le suivant lorsque le moteur est au ralenti : la dépression élevée qui règne dans le conduit d'admission 12 en aval de l'or- gane d'étranglement 13 aspire, par l'intermédiaire du canal de ralenti 2, de l'air primaire provenant de l'orifice calibré 7 et du combustible provenant du gicleur 18. Le mélange s'effectue dans la partie aval de la chambre 15 et dans le canal 2 avec dispersion homogène. Etant donné l'emplacement de la chambre 15, l'entrée du canal 2 peut être usinée avec une excellente précision et donc ne comporte aucune bavure de nature à provoquer des irrégularités. L'air secondaire de dilution du mélange primaire riche fourni par le canal de ralenti 2 passe en général dans le jeu annulaire laissé libre entre la paroi du conduit d'admission 12 et la tranche de l'organe d'étranglement 13 dont le degré d'ouverture est déterminé par une vis de régalage 22. Toutefois, on peut également munir le carburateur d'un canal d'air 23 débouchant dans le conduit d'admission 12 en aval de l'organe d'étranglement 13, comme indiqué en traits mixtes sur la figure 1. La section d'entrée d'air dans ce canal 23 sera alors généralement réglable à l'aide d'une vis 24. La vis peut être placée pour régler également la section d'entrée d'air dans le canal 16, comme indiqué en traits mixtes sur la figure 1 où le même gicleur 7a sert à l'admission d'air primaire et d'air secondaire. Quel que soit le mode de réalisation adopté, on constate que l'invention permet de réduire notablement l'amplitude des oscillations de vitesse du moteur tournant au ralenti et la teneur moyenne en oxyde de carbone des gaz d'échappement. Sur un moteur représentatif de ceux qui sont généralement montés sur les véhicules de tourisme, on a constaté que les variations de vitesse de ralenti étaient sensiblement diminuées, en particulier lors de la mise en marche et de l'arrêt d'auxiliaires et que la teneur en oxyde de carbone était ramenée de 1,5% à 1 environ lors du fonctionnement au ralenti du moteur chaud. Les movens de commande d'arrivée de combustible peuvent être autres qu'un gicleur. Ils peuvent notamment comporter une électrovanne et il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend également à de telles variantes, ainsi plus généralement qu'à toutes autres restant dans le cadre des équivalences. REVENDICATIONS 1. Carburateur pour moteur à combustion interne, comprenant un conduit d'admission (12), un circuit principal de jaillissement de combustible (10) débouchant dans le conduit d'admission et un circuit de ralenti (1) débouchant également dans le conduit d'admission, en aval d'un organe d'étranglement commandé par le conducteur (13), pour fournir au moteur le mélange primaire de combustible et d'air nécessaire à la marche au ralenti, ledit circuit (1) comportant un canai de ralenti (2) alimenté par une prise d'air atmosphérique et par un conduit d'amenée de combustible (6), caractérisé en ce que ledit canal de ralenti (2) comporte un élargissement formant chambre (15) dans laquelle l'air circule suivant une direction déterminée et en ce que le conduit d'amenée de combustible (6) comporte des moyens de commande dont l'orifice de sortie (18) est placé dans la partie centrale de la chambre et orienté pour fournir un jet de combustible dans la direction de l'écoulement de l'air. 2. Carburateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande sont constitués par un gicleur. 3. Carburateur suivant la revendication I ou 2, caractérisé en ce que les dimensions de la chambre et des moyens de commande dans le sens transversal à l'écoulement sont choisies pour que la section de passage offerte à l'air autour des moyens de commande dans la chambre soit approximativement égale à la section offerte au mélange primaire dans la partie courante du canal de ralenti (2). 4. Carburateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent un embout enserré entre deux pièces du corps du carburateur coopérant pour former ladite chambre (15), le canal de ralenti (2) étant formé dans l'une des pièces et le conduit d'arrivée de combustible (6) dans l'autre.