Brevet FR2542378A1 — publié le 19840914

La présente invention a essentiellement pour objet un dispositif d'alimentation en gaz formant par exemple carburateur destiné à équiper les moteurs à combustion interne. On a déjà proposé des carburateurs à gaz comprenant essentiellement un appareil du type détendeur associé à une tubulure d'admission pour fournir aux chambres de combustion du moteur un mélange air-gaz approprié. Plus précisément, ces dispositifs comprenaient généralement un détendeur constitué par un boîtier pourvu d'une membrane séparant ce boltier en deux chambres, à savoir une chambre supérieure communiquant avec la pression atmosphérique et une chambre inférieure contenant un clapet actionnable par la membrane pour ouvrir ou fermer une conduite d'arrivée de gaz raccordée à ladite chambre inférieure, cette dernière étant également raccordée par une conduite à une tubulure d'admission d'air où le gaz est admis et mélangé à l'air pour parvenir aux chambres de combustion du moteur. Cependant, ces dispositifs antérieurs, qui comprenaient un détendeur utilisant la pression atmosphérique comme pression de référence, présentaient un certain nombre d'inconvénients. En effet, la conduited'admission de gaz raccordant la chambre inférieure du détendeur à la tubulure d'admission d'air débouchait dans un moyen formant venturi ou analogue agencé dans cette tubulure au-dessus ou en amont du papillon d'air, et ce venturi ne permettait d'admettre ou d'aspirer du gaz dans la tubulure d'admission que sous une pression extrêmement faible.Dès lors, le ressort sollicitant llouver- ture du clapet commandé par la membrane devait être très faible pour permettre l'arrivée du gaz, ce qui représente un inconvénient sur le plan de la sécurité, et de plus il se produisait des surpressions d'air dans la tubulure en amont du venturi, dans la zone du filtre à air, si bien qu'au total le mélange air-qaz en aval du venturi était souvent incorrect et inapte à faire fonctionner un moteur alimenté avec un tel mélange. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif d'alimen tation en gaz perfectionné qui présente toutes les qualités voulues de sécurité et permet d'alimenter les moteurs avec un mélange air-gaz tout à fait conforme, en toutes circonstances, aux conditions idéales de combustion et de fonctionnement desdits moteurs. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'alimentation en gaz formant par exemple carburateur destiné à équiper les moteurs à combustion interne, et du type comprenant un détendeur constitué par un boîtier poui u d'une membrane séparant ce boîtier en deux chambres dont l'une contient un clapet actionnable par ladite membrane pour ouvrir ou fermer une conduite d'arrivée de gaz raccordée à ladite chambre, laquelle chambre est également raccordée par une conduite à une tubulure d'admission d'air où ledit gaz est admis et mélangé à l'air, caractérisé en ce que l'autre chambre du détendeur est raccordée à la tubulure d'admission d'air par un conduit débouchant dans celle-ci en aval d'un volet ou papillon d'air, la conduite précitée débouchant elle aussi dans la tubulure en aval de ce papillon, de façon à créer d'un côté de la membrane une pression de référence variable en fonction de l'ouverture dudit papillon et, de l'autre côté de la membranevune une dépression qui est fonction de ladite ouverture et permet le dosage d'une quantité de gaz apte à produire un mélange air-gaz idéal dans ladite tubulure. On comprend donc déjà que, suivant l'invention, on ne prend plus la pression atmosphérique comme pression de référence dans le détendeur, mais on prend la pression d'air en aval du papillon dans la tubulure d'admission d'air, de sorte qu'on profite de la vitesse de l'air à l'ouverture dudit papillon pour influencer la membrane qui commande le clapet d'admission du gaz dans le détendeur et dans ladite tubulure. Suivant une autre caractéristique du dispositif de l'invention, les extrémités des deux conduits raccordés au détendeur respectivement au-dessus et en-dessous de la membrane, et débouchant dans la tubulure d'admission, oemportent chacun au moins une lumière allongée s'étendant suivant une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de ladite tubulure. Suivant un autre mode de réalisation, les extrémités des deux conduits précités débouchant dans la tubulure d'admission forment chacun une couronne percée d'orifices débouchant dans ladite tubulure, les deux couronnes formant avantageusement un étranglement dans cette tubulure. Suivant encore un autre mode de réalisation de l'invention, les extrémités des deux conduits précités débouchant dans la tubulure d'admission forment deux demi-couronnes opposées, décalées et percés d'orifices débouchant dans ladite tubulure. L'invention vise également un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif d'alimentation en gaz répondant aux caractéristiques susmentionnées. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un détendeur associé à unewtubulure d'admission pour constituer un dispositif d'alimentation en gaz conforme aux principes de l'invention - la figure 2 est une vue schématique, suivant un premier mode de réalisation, des extrémités des conduits débouchant dans la tubulure d'admission et raccordés au détendeur - la figure 3 est une vue de dessus suivant la flèche III de la figure 2 - la figure 4 est une vue schématique d'usn autre mode de réalisation des extrémités des conduits précités - la figure 5 est une vue schématique d'encore un autre mode de réalisation des extrémités des conduits précités ;et - la figure 6 est une vue schématique et en plan des extrémités des conduits selon la réalisation de la figure 5. Suivant un exemple de réalisation et en se reportant: plus particulierement à la figure 1, un dispositif d'alimentation en gaz conforme à l'invention comprend essentiellement un détendeur 1 constitué par un boîtier 2 pourvu d'une membrane 3 séparant le boîtier 2 en deux chambres et à savoir une chambre inférieure 4 raccordée par une conduite 5 à une tubulure 6 d'admission de gaz dans un moteur non représenté, et une chambre supérieure 7 raccordée par un conduit 8 à ladite tubulure. La chambre inférieure 4 du détendeur 1 contient, comme connu en soi,un un clapet montré schématiquement en 9 et pouvant pivoter autour d'un axe 10 pour commander l'ouverture ou la fermeture d'une tuyauterie 11 d'arrivée de gaz dans ladite chambre inférieure 4. Comme on l'a montré en 12, le clapet 9 est maintenu en appui contre le dessous de la membrane 3 par unressort 13, de sorte que le clapet 9 est, à tout moment, asservi aux déplacements de la membrane 3 sous l'effet de la pression regnant dans l'une ou l'autre chambre du détendeur. Conformément à l'invention, les extrémités 5a et 8a de la conduite 5 et du conduit 8 débouchent dans la tubulure 6 en dessous ou en aval d'un papillon 14 monté dans ladite tubulure qui, comme on lta montré en schématiquement en 15, est munie d'un filtre à air. Ainsi, la conduite 5 et le conduit 8 débouchent dans une zone de la tubulure d'admission 6 où la pression varie en fonction de l'ouverture du papillon d'air 14. On a matérialisé, sur la figure 1, par une flèche F1 le passage de l'air dans la tubulure 6, et, par une flèche F2 le passage du mélange air-gaz au moteur. Suivant le mode de réalisation illustré par les figures 2 et 3, les extrémités 8a et 5a du conduit 8 et de la conduite 5 sont accolées et disposées transversalement à l'axe de la tubulure d'admission d'air 6 et elles comportent chacune une lumière allongée 8b, 5b s'étendant sensiblement suivant une direction perpendiculaire à l'axe de ladite tubulure. Plus précisément, et comme on le voit bien sur la figure 2, la lumière 8b s'ouvre du côté du papillon d'air 14 qui la découvre progressivement au cours de sa rotation, tandis que la lumiere 5b débouche du côté opposé. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 4, les extrémités de la conduite 5 et du conduit 8 débouchant dans la tubulure d'admission 6 sont également accolées mais forment chacune une couronne 5e, 8c percée d'orifices 16, 17. Comme on le voit bien sur la figure 4, les deux couronnes 5c, 8c forment un étranglement 18 dans la tubulure d'admission 6, ce qui procurera un effet du type venturi permettant l'aspiration du gaz par la conduite 5 dans la tubulure 6, cet effet étant évidemment fonction de l'ouverture du papillon d'air 14. Suivant la réalisation représentée sur les figures 5 et 6, les extrémités 5d et 8d de la conduite 5 et du conduit 8 débouchant dans la tubulure d'admission 6 forment respectivement deux demi-couronnes repérées en 5e et 8e sur la figure 6. Ces deux demi-couronnes 5e, 8e sont diamétralement opposees, comme on le voit sur la figure 6, et sont décalées verticalement, comme on le voit sur la figure 5. La demi-couronne 5e est percée d'orifices 19 par lesquels le gaz est aspiré, et la demi-couronne 8e est percée d'orifices 20 par lesquels passe l'air dans le conduit 8 pour aboutir dans la chambre supérieure 7 du détendeur 1, en fonction de l'ouverture du papillon d'air 14. Comme on l'a montré en 21 et 22, la tubulure 6 forme avantageusement un décrochement au niveau des extrémités 8d et 5d pourfavonser l'entrée d'air par les orifices 20,dans le conduit 8, ainsi que l'aspiration du gaz par les orifices 19 dans la tubulure 6. On fera les commentaires suivants à propos du fonctionnement et des avantages du dispositif de l'invention et de ses variantes. Contrairement aux dispositifs antérieurs où la chambre supérieure 7 du détendeur 1 était raccordée à l'atmosphère, on n'utilise plus ici la pression atmosphérique comme référence, mais la pression d'air en aval du papillon 14, de sorte que c'est l'ouverture de ce papillon qui influencera la partie supérieure de la membrane 3, et par conséquent l'ouverture du clapet 9 pour envoyer du gaz dans la tubulure d'admission 6. Ainsi l'effet des variations importantes de pression que l'on trouvait dans les dispositifs antérieurs, sera ici avantageusement neutralisé, puisque la chambre supérieure 7 du détendeur 1 est reliée à une zone de pression dans la tubulure 6 qui est voisine de la pression d'arrivée de gaz par la tuyauterie 11. On ajoutera encore ici que le dispositif de l'invention permet d'utiliser un ressort 13 qui est plus fort, ce qui accroît avantageusement la fermeture du clapet 9 d'admission des gaz, lorsque le moteur ne tourne pas. Enfin, comme on l'a vu à propos des figures 2 à 6, la disposition des extrémités du conduit 8 et de la conduite 5 débouchant dans la tubulure 6, leur position par rapport -au volet ou papillon 14, ainsi que la forme particulière adoptée pour les extrémités en question permettent avantageusement d'obtenir une courbe idéale de débit de gaz en fonction des débits d'air et de la position du papillon 14, ce qui au total permettra de conférer au moteur un rendement optimum. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. A cet égard, on précisera que le dispositif de l'invention, c'est-à-dire essentiellement le détendeur avec ses conduits associés 5 et 8 pourra avantageu- sement être utilisé comme capteur de pression. C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif d'alimentation en gaz formant par exemple carburateur destiné à équiper un moteur à combustion interne, et du type comprenant un détendeur constitué par un boîtier pourvu d'une membrane séparant ce boîtier en deux chambres dont l'une contient un clapet actionnable par ladite membrane pour ouvrir ou fermer une conduite d'arrivée de gaz raccordée à ladite chambre, laquelle chambre est également raccordée par une conduite à une tubulure d'admission d'air où ledit gaz est mélangé à l'air, caractérisé en ce que l'autre chambre (7) du détendeur (1) est raccordée à la tubulure d'admission d'air (6) par un conduit (8) débouchant dans celle-ci en aval d'un volet ou papillon d'air (14), la conduite précitée (5) débouchant elle aussi dans la tubulure (6) en aval de ce papillon, de façon à créer d'un côté de la membrane (3) une pression de référence variable en fonction de l'ouverture dudit papillon et, de l'autre côté de la membrane (3) une dépression qui est fonction de ladite ouverture et permet le dosage d'une quantité de gaz apte à produire un mélange air-gaz idéal dans ladite tubulure (6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (8a, 5a) du conduit (8) et de la conduite (5) débouchant dans la tubulure dladmission (6) comportent chacune au moins une lumière allongé (5b, 8b) s'étendant suivant une direction perpendiculaire à l'axe de ladite tubulure (6). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités du conduit (8) et de la conduit? (5) forment chacune une couronne (8c, 5c) percée d'orifices (16, 17) débouchant dans la tubulure précitée (6), ces deux couronnes formant un étranglement (18) dans ladite tubulure. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités du conduit (8) et de la conduite (5) forment deux demi-couronnes (8e, 5e) opposées, décalées et percées d'orifices (19, 20) débouchant dans la tubulure précitée (6). 5. Moteur à combustion interne équipé d'un dispositif d'alimentation en gaz selon l'une des revendications précédentes.