Brevet FR2539817A1 — publié le 19840727

? 817 La présente invention concerne un carburateur à registre pour moteurs à combustion interne, qui comporte a) au moins un premier et un second conduit d'aspiration ayant chacun un diffuseur et, en aval de ce dernier, un papillon d'etrangilement,b) un volet de départ monté ex- centré en amont du papillon d'étranglement actionné à volonté dans le premier conduit, et c) un organe position- neur pneumatique qui, par l'intermédiaire d'une tige, at- taque un levier relié à l'arbre du papillon d'étranglement Io du dit second conduit. On connaît des carburateurs à registre (DE -B 1 426 164 et DE -C 1 250 680) dont l'organe positionneur pneu- matique est sollicité d'lune part par la pression au col d'au moins un diffuseur et d'autre part par la pression atmosphérique, le premier papillon d'étranglement de ces carburateurs connus pouvant être actionné à volonté et étant relié mécaniquement au second papillon de telle sor- te que ce dernier est maintenu fermé lorsque le premier papillon présente un degré d'ouverture inférieur à une valeur limite prescrite. Il existe ainsi pour l'ouverture du second papillon deux critères, l'un étant la dépendance du degré d'ouver- ture du premier papillon pour la charge partielle, comman- dée au moyen d'un, levier de verrouillage ou d'une came de verrouillage, l'autre étant la dépendance de la pression au diffuseur pour la pleine charge. Le fonctionnement des moteurs modernes est réglé de manière à économiser le carburant et à respecter les nor- mes en matière de pollution par les gaz d'échappement. Pour cela, le carburateur prépare en charge partielle un mélange combustible pauvre en carburant et, en pleine charge, un mélange riche en carburant, le mélange pauvre étant produit dans le premier conduit d'aspiration, le mélange riche par apport du mélange produit dans le second conduit d'aspiration. L'intervention du second conduit d'aspiration est, en fonction de la capacité de sollicitation thermique du 253 P 817 -2- moteur, reportée aussi loin que possible dans la plage de pleine charge; en d'autres termes, le verrouillage méca- nique du second papillon d'étranglement est maintenu pour une grande amplitude d'ouverture du premier, bien que la pression au diffuseur opérerait déjà l'ouverture du second. Dans cette disposition l'organe positionneur pneumatique sollicite le second papillon dans le sens de son ouverture, ce qui fait que ce papillon se trouver ouvert d'une quan- tité prescrite par le jeu nécessaire dans le verrouillage mécanique, de sorte qu'une quantité d'air indéterminée se trouve aspirée en plus du mélange pauvre en carburant du premier conduit d'aspiration Cette faible quantité d'air n'induit pas encore l'arrivée de carburant dans le second conduit d'aspiration; il ne contient donc pas de carburant et exerce un effet appauvrissement sur le mélange du pre- mier conduit d'aspiration, ce qui peut conduire c un fonc- tionnement défectueux du moteur Ceci nuit par exemple aux qualités routières d'un véhicule automobile dans le- quel le moteur est installé, et à la qualité des gaz d'é- chappement. Pendant le fonctionnement à froid du moteur le volet de départ est ouvert dans le premier conduit d'aspiration par un système de départ à froid, ce qui cause une baisse de pression au diffuseur Mais cette baisse provoque en même temps un décalage de l'intervention du second conduit, ce qui rend inopérant le système de départ a froid ou fournit prématurément un mélange riche en carburant, d'o un fonctionnement non économique du moteur. Le problème que l'invention s'est attachée à résoudre était alors, à partir d'un carburateur à registre du genre décrit en préambule, de faire en sorte qu'un verrouillage mécanique en charge partielle puisse être supprimé et que le volet de départ ouvert ne puisse provoquer un décalage de l'intervention du second conduit d'aspiration. La solution que l'invention apporte à ce problème consiste en ce que l'organe positionneur pneumatique sol- licité d'une part par la pression atmosphérique est solli- 253 ? 817 -3- cité d'autre part, par l'intermédiaire d'une valve de commande à pression différentielle, soit par la pression d'aspiration qui règne en aval des papillons d'étrangle- ment lorsque cette pression est supérieure à la pression au-col d'au moins un diffuseur, soit par la pression at- mosphérique lorsqu'il règne une pression d'aspiration in- ferieure à la pression au diffuseur, tandis que la valve de commande à pression différentielle comporte deux clapets disposés de telle sorte que lorsque l'un d'eux se ferme l'autre s'ouvre. L'avantage essentiel obtenu grâce à l'invention est une meilleure adaptation du carburateur aux besoins effec- tifs du moteur D'autres avantages en découlent lorsque le moteur équipé d'un tel carburateur est installé dans un véhicule automobile; ces avantages-sont un meilleur compor- tement au roulage, une plus grande économie et des gaz d'é- chappement moins nocifs En outre, la fabrication d'un tel carburateur est considérablement simplifiée du fait de l'absence de systèmes mécaniques de verrouillage, le ré- glage et l'entretien du carburateur pendant sa durée de service peuvent être exécutés plus aisément et à des in- tervalles de temps plus espacés. Un exemple d'exécution est décrit ci-après en se référant au dessin annexé, lequel représente à la figure 1 un carburateur à registre -vu en coupe longitudinale, et à la figure 2 un graphique. La fig 1 montre schématiquement, en coupe longitu- dinale, un carburateur à registre 1 avec un premier conduit d'aspiration 2 et un second conduit d'aspiration 3 Dans ces deux conduits 2 et 3 sont disposés des papillons d'é- tranglement 6 et 7 respectivement, tous deux en aval de diffuseurs 4 et 5 respectivement Dans la zone du col de chacun de ces diffuseurs débouchent des systèmes d'amenée de carburant, 8 et 9 respectivement Le papillon d'étran- -glement 6 du premier conduit d'aspiration 2 est monté à rotation sur un arbre 10 et peut être actionné dans le sens 253 ? 817 de son ouverture, contre la force exercée par un ressort 12, par l'intermédiaire d'un levier Il fixé à l'arbre 10. Le papillon d'étranglement 7 du second conduit d'as- piration 3 est fixé sur un arbre 14 avec un levier 13 et- est, par l'intermédiaire d'une tige 15, relié à un organe positionneur pneumatique 16 Cette tige 15 est solidaire d'une membrane 17 qu'un ressort 18 repousse dans le sens qui tend a fermer le second papillon d'étranglement 7 La membrane 17 se trouve entre un évidement 19 du carburateur 1 dans lequel règne la pression atmosphérique et un évide- ment 20 d'un couvercle 21 Ce dernier comporte un autre évidement 22 avec un conduit 23 ayant plusieurs rêtreints; cet évidement forme, en liaison avec un couvercle 24 pré- sentant un évidement 44 relié par une conduite 45 aux cols des diffuseurs 4,5-et avec une membrane 25, une valve de commande à pression différentielle 26. Le conduit 23 forme, avec un plateau 27 de la membrane conçu pour servir de clapet, une soupape 28 sollicitée dans le sens de la fermeture par un ressort 29 Le conduit 23 est relié par un alésage transversal 30 à l'évidement du couvercle 21 Un tronçon 31 du conduit 23 forme un palier longitudinal 32 pour une tige de clapet 33 solidaire de la membrane 25; le jeu entre cette tige et son palier est suffisamment minime pour isoler du conduit 23 un autre tronçon 34 qui débouche d'un côté dans l'évidement 20 en y formant un siège pour le clapet conique 38 de la tige 33, l'ensemble constituant une soupape 40 Par son extrémité opposée cet autre tronçon 34 est raccordé, par l'intermé- diaire d'un alésage transversal 35 et d'une conduite 36, à une chambre 37 du côté air épuré d'un filtre à air, donc à la pression atmosphérique. L'évidement 22 est, par l'intermédiaire d'une conduite 41, raccordé au conduit d'aspiration en aval du papillon 7. Il est ainsi possible que l'évidement 20 soit ou bien mis à l'atmosphère par l'intermédiaire dé la conduite 36 lors- que la soupape 40 est ouverte, ou bien soumis à la pression d'aspiration lorsque la soupape 28 est ouverte. Les leviers 11, 13 comportent des pattes de butée 42, 43 respectivement, qui se rencontrent lors de la fermeture du papillon 6, ce qui contraint le papillon 7 à se fermer. Cette fermeture forcée a le caractère d'une fermeture de sécurité et n'est prévue qu'en cas de besoin. La fig 2 du dessin est un graphique avec les courbes caractéristiques 46, 47, 48,49; en abscisse est portée la vitesse de rotation du moteur, en ordonnée la pression ab- solue. La courbe caractéristique 46 illustre l'allure de la pression lorsque le moteur est en charge partielle routiè- re, tandis que la courbe caractéristique 47 illustré la pression correspondante qui s'établit dans le diffuseur. La courbe caractéristique 48 illustre l 'allure de la pression d'aspiration à pleine charge, tandis que la courbe caractéristique 49 illustre la pression correspondante en- gendrée dans le diffuseur La zone hachurée comprise entre ces deux courbes 48 et 49 représente la plage d'interven- tion possible du second conduit d'aspiration, plage qui peut être rétrécie en jouant sur la force du ressort 29 de la valve de commande à pression différentielle Z 6, éven- tuellement au moyen d'une vis de réglage non représentée au dessin; la courbe en tirets 50 illustre un exemple de plage rétrécie. Description du fonctionnement Le carburateur -est réglé de telle sorte que le moteur puisse fonctionner économiquement, de manière parfaite et avec le minimum d'émission de gaz nocifs, avec le premier conduit d'aspiration 2 La marche du moteur avec les deux conduits d'aspiration 2, 3 assure que le moteur tourne sans perturbation en fournissant la charge, c'est-à-dire la puissance, maximale. Il ressort de la fig 2 que la pression au diffuseur lorsque le moteur fonctionne à pleine charge ou en charge partielle routière est, aux grandes vitesses de rotation, inférieure à la pression d'aspiration De ce fait existe la possibilité de commander la mise en oeuvre du second _ 6conduit d'aspiration en fonction de la différence entre la pression d'aspiration et la pression au diffuseur; c'est de cette possibilité que l'invention fait usage. Lorsque, dans les plages de charge, le moteur fonc- tionne avec, au diffuseur, une pression supérieure a la pression d'aspiration, la pression différentielle sur la membrane 25 de la valve de commande à pression différen- tielle 26 provoque la fermeture de la soupape 28 et en même temps l'ouverture de la soupape 40, ce qui fait que la membrane 17 de l'organe positionneur 16 est sollicitée de part et d'autre par la pression atmosphérique Le res- sort 18 fait que le papillon d'étranglement 7 du second conduit d'aspiration 3 est maintenu en position de ferme- ture. Lorsque, dans des plages de charge, le moteur fonc- tionne avec, au diffuseur, une pression inférieure à la pression d'aspiration, la pression différentielle sur la membrane 25 provoque l'ouverture de la soupape 28 et la fermeture de la soupape 40, ce qui fait que la membrane 17 est sollicitée d'un côté par la pression d'aspiration et peut, contre la force du ressort 18, décrire un mouve- ment qui provoque l'ouverture du papillon d'étranglement 7. Les sections des tronçons d'étranglement 39 et 52 sont calculées de telle sorte que le papillon d'étranglement 7 ne puisse être actionné de manière oscillante, disposition qui est déjà connue dans les carburateurs habiutuels mais est transposable au carburateur selon l'invention. Si la charge imposéeau moteur se trouve retirée par fermeture complète ou partielle du papillon d'étranglement 6 du premier conduit d'aspiration 2,-la pression d'aspira- tion diminue et, en même temps, la pression dans le diffu- seur augmente, ce qui fait que l'organe positionneur pneu- matique 16 se trouve mis à l'atmosphère par l'intermédi- aire de la valve de commande à pression différentielle 26, de sorte que le ressort 18 peut agir dans le sens de la sens de la fermeture sur le papillon d'étranglement 7 du second conduit d'aspiration 3. Si, durant la marche à froid, le volet de départ 51 est ouvert dans le premier conduit d'aspiration 2 au moyen d'un dispositif de départ à froid non représenté au dessin, la pression au diffuseur va certes baisser, mais simulta- nément aussi la pression d'aspiration, de sorte que la pression différentielle ne varie pas:dans le second conduit d'aspitation 3 la position du papillon-7 ne se trouve donc pas modifiée. REVENDICATIONS 1. Carburateur à registre pour moteurs à combustion in- terne, comportant a) au moins un premier et un second conduit d'aspiration avec chacun un diffuseur et, en aval de ce dernier, un papillon d'étranglement, b) un volet de départ monté avec excentrement en amont du papillon d'é- tranglement actionné à volonté dans le premier conduit, et c) un organe positionneur pneumatique qui, par l'intermé- diaire d'une tige, attaque un levier relié à l'arbre du papillon d'étranglement du second conduit d'aspiration, ce carburateur étant remarquable en ce que l'organe posi- tionneur pneumatique ( 16) sollicité d'une part par la pression atmosphérique est sollicité d'autre part, par 1 ' intermédiaire d'une valve de commande a pression différen- tielle ( 26), soit par la pression d'aspiration qui règne en aval des papillons d'étranglement ( 6, 7) lorsque cette pression est supérieure à la pression au col d'au moins un diffuseur ( 4, 5), soit par la pression atmosphérique lorsqu'une pression d'aspiration est inférieure à la pres- sion au diffuseur. 2. Carburateur à registre selon la revendication 1, remarquable en ce que la valve de commande à pression dif- férentielle comporte deux soupapes ( 28, 40) disposées de tellesorte que lorsque l'une d'elles de ferme l'autre s'ouvre.