Brevet FR2554510A1 — publié le 19850510

Carburateur. La présente invention concerne un carburateur prévu pour des moteurs à combustion interne, moteurs portables de faible puissance notamment, composé d'un corps avec une tubulure d'admission continue, dans laquelle l'air est mélangé au car- burant, admis par l'intermédiaire de buses d'admission, pour former le mélange carburé et dans laquelle un papillon per- mettant de régler, en fonction du régime du moteur, le dé- bit du mélange ai-r-carburant qui alimente ce dernier, limite au ralenti une fente d'aération avec la paroi interne de cette même tubulure, un gicleur de ralenti, relié à un com- partiment régulateur qui contient du carburant, débouchant dons la tubulure d'admission à proximité de la fente préci- tée, d'une buse d'air qui débouche, avec la buse de sortie du carburant, dans une chambre d'émulsion du compartiment régulateur, ainsi que d'un élément de réglage du ralenti qui permet de modifier la section de passage d'air. Sur un carburateur déjà connu de ce type, les buses d'ad- mission sont représentées par un gicleur de ralenti, un gi- cleur de reprise, une buse d'air et un gicleur principal, prévus l'un derrière l'autre dans une tubulure d'admission. Lorsque le papillon est fermé, le gicleur de ralenti se si- tue en amont de ce dernier, dans le sens de l'arrivée d'air, c'est-à-dire du côté tourné vers le moteur, les gicleurs de reprise et principal se situant en aval. En marche à vide, 25545s10 seul le gicleur de ralenti débite du carburant. Lorsque le papillon pivote à l'accélération, il passe avec un angle de rotation minime sur le gicleur de reprise, si bien que ce dernier se situe également en amont. Le carburant est donc débité par les gicleurs de ralenti et de reprise. Avec l'ou- verture ultérieure du papillon qui vient se placer dans le sens d'écoulement, la majeure partie du carburant est débi- tée par le gicleur principal. L'élément de réglage du ra- lenti, représenté par une vis butée sur laquelle repose un bras du papillon, permet de fixer la position de ce dernier en marche à vide. Pour faire varier la vitesse à vide, l'o- rientation du papillon est modifiée par l'intermédiaire de cette butée, ce qui réduit et/ou augmente la fente d'aéra- tion située entre le papillon et la paroi interne de la tu- bulure d'admission. L'inconvénient de ce montage réside dans le fait que le gicleur de reprise, qui se situe en aval du papillon, n'est qu'à une faible distance de ce der- nier qu'un mouvement de rotation minime amène donc dans la zone du gicleur précité; ce dernier débite alors du carbu- rant, risquant de modifier considérablement la composition du mélange. Il faut donc ajuster une vis de réglage du ra- lenti, afin de réduire le débit de carburant dans le gicleur correspondant. Pour obtenir un dosage optimal du mélange en marche à vide, il est donc indispensable que les deux vis de réglage soient parfaitement accordées entre elles; cette mise au point, compliquée et longue, exige une cer- taine expérience. Même si le gicleur de reprise est prévu à une distance supé- rieure en aval du papillon, il est impossible d'éviter ce ré- glage complexe des deux vis. En effet, si le papillon est dans ce cas facile à régler, car un angle de rotation mini- me ne l'amène plus dans la zone du gicleur de reprise, la moindre modification de sa position fait varier la composi- tion du mélange. La fente d'aération étant réduite et/ou élargie avec la fermeture et/ou ouverture du papillon, le débit d'air est modifié en conséquence. Le moindre déplace- ment du papillon appauvrit donc ou enrichit le mélange air- corburant, ce qu'il faut compenser par un nouveau réglage de la vis du ralenti. Dons les deux cas, le réglage opti- mal du ralenti présuppose donc un ajustage mutuel des deux vis, mises au point compliquées et particulièrement longues pour des amateurs notamment. La présente invention vise à perfectionner un carburateur du type précédemment décrit, de manière à ce que le régla- ge optimal du ralenti, simple et rapide, soit réduit à une seule opération. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'é- lément de réglage du ralenti présente un déplacement tel dons la fente d'aération, que la section libre de l'orifi- ce de sortie de la buse d'air, qui débouche dans la chambre d'émulsion, est parallèlement modifiée de manière à ce que le rapport air-corburont dans la chambre précité,e soit adap- té aux besoins en air du moteur à la sortie du gicleur de ralenti. Dans le carburateur conforme à l'invention, le réglage du ralenti n'est plus assuré par un mouvement de rotation du papillon, mais par un déplacement de l'élément de réglage dons la fente d'aération. Le papillon conservant au ralenti la même position, il lui est impossible de parvenir pendant le réglage dons la zone du gicleur de reprise, augmentant ainsi l'alimentation en carburant. La modification parallè- le de la section libre de la buse d'air maintenant à une valeur constante le mélange air-carburant, le mélange ali- mentont le moteur à partir du gicleur de ralenti ne peut être ni trop riche, ni trop pauvre. Un réglage ultérieur de la composition par l'intermédiaire de la vis du ralenti, afin de compenser une modification inopportune du mélange, est donc parfaitement inutile. L'élément de réglage du ra- lenti permetainsi à des amateurs de régler facilement, en un minimum de temps et de manipulations, la vitesse à vide optimale, un accord précis des deux vis entre elles n'étant pas indispensable. D'autres caractéristiques de la présente invention sont données dans les sous-revendications, la description ci- dessous et les dessins annexés. L'invention sera mieux comprise à l'aide de deux exemples de construction illustrés par les dessins, qui représentent: Figure 1: une coupe axiale d'un carburateur conforme à l'in- vention, avec une tubulure d'admission centrale et continue, Figure 2: une vue partielle agrandie du carburateur de la figure 1, en coupe verticale par rapport à la tubulure d'admission, selon la ligne II-II de la figure 5, avec un élément de réglage du ralenti en position haute, Figure 3: l'élément de réglage du ralenti.de la figure 2, en position basse, Figure 4: une vue agrandie d'un compartiment régulateur et d'une chambre de carburation reliée à ce dernier, avec une vis de réglage, d'une autre forme de cons- truction d'un carburateur conforme à l'invention, en coupe verticale par rapport à l'axe de la tubu- lure d'admission, Figure 5: une coupe partielle, dans l'axe de la tubulure d'admission, du carburateur représenté sur la fi- gure 1, avec l'élément de réglage du ralenti et le papillon en position de fermeture, Figure 6: une coupe suivant la ligne VI - VIde la figure3, Figure 7: une coupe suivant la ligne VII -VIIde la figure 3, mais avec une exécution différente du papillon dans la zone du gicleur de reprise. Le carburateur 1, représenté sur les dessins, présente un corps 2 dans lequel sont montés, autour d'une tubulure d'ad- mission 3 centrale et continue, avec une section 4 plus é- troite constituant un diffuseur, une pompe d'alimentation 5 et un compartiment régulateur 7, que la pompe précitée ali- mente par l'intermédiaire d'un filtre à carburant 6. La pom- pe 5, constituée par une pompe à membrane avec deux clapets- 8, 9, est reliée par un premier raccordement 10 au carter (non représenté) d'un moteur à combustion interne (non re- présenté) raccordé au carburateur 1, un second raccordement 11 assurant la jonction avec un réservoir à carburant, éga- lement non représenté. Une conduite d'alimentation en carburant 12 débouche dans le compartiment régulateur 7, une soupape d'admission 13 assu- rant sa fermeture par rapport à ce dernier. Cette soupape- 13 se compose essentiellement d'un double levier 15 qui pi- vote autour de l'axe 14 et dont l'un des bras 16 supporte un cône d'admission 22, l'autre bras 17 étant relié à une membrane 19 qui limite le compartiment 7 par rapport à une chambre de pression 18. La membrane 19 est reliée au bras 17 par l'intermédiaire d'une pièce intercalaire 19a. La cham- bre 18 est raccordée à l'atmosphère par une ouverture 18a. Si la pression dans la chambre 18 est supérieure à celle régnant dans le compartiment 7, la membrane est incurvée dans le sens de la flèche 20. Par l'intermédiaire de la piè- ce intercalaire 19a et du bras 17, le double levier 15 pi- vote contre la force d'un ressort 21 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre; le cône 22 de la soupape d'ad- mission libère l'orifice de sortie de la conduite 12, qui peut alimenter en carburant le compartiment 7. L'alimentation en carburant et la préparation du mélange sont provoqués par un processus d'aspiration provenant du moteur; ce processus détermine le débit d'air traversant le carburateur, donc les taux de compression qui y règnent. Les moteurs de tronçonneuses n'ont en général que deux ré- gimes: pleine charge et/ou marche à vide. Le papillon est totalement ouvert en pleine charge et s'appuie au ralenti sur la paroi de la section d'aspiration du carburateur. Le papillon 23, qui pivote autour de l'axe 24 (figure 2), présente sur son bord inférieur, tourné vers le comporti- ment 7, un évidement en U 25 avec un fond 26 concave dans le sens de l'axe 24. Lorsque le moteur est au ralenti, le rebord 27 de ce même papillon 23 s'appuie hermétiquement sur la paroi interne 28 de la tubulure d'admission 3. Le papillon 23 est alors incliné vers l'avant dans le sens du moteur, en formant un angle de 15 environ par rapport au plan radial de la tubulure 3 (figure 1); il occupe ainsi une position fixe au ralenti. Comme le montrent les figures 1, 2 et 5, une première buse d'admission, le gicleur de ralenti 31, débouche à proxi- mité de l'évidement 25. Dans le sens d'écoulement du mélan- ge air-carburant formé dans la tubulure d'admission, ce gicleur 31 se situe en amont du papillon 23, donc du côté tourné vers le moteur, et envoie dans le flux d'air une faible quantité de carburant en émulsion, pendant toute la durée de la marche à vide. Il assure donc l'alimentation du moteur tournant au ralenti. Le gicleur 31 est constitué par un alésage central d'un élément de réglage du ralenti 32 de préférence. cylindri- que, qui présente un déplacement axial dans un orifice de guidage correspondant 33 (figure 3) du corps de carbura- teur 2. L'élément 32 comporte à mi-hauteur environ un é- paulement 34 rectangulaire et circulaire, par l'intermé- diaire duquel la section inférieure 35 de ce même élément 32, tournée vers le compartiment régulateur 7, se prolon- ge en une extrémité 36 de diamètre inférieur. Le gicleur 31, qui se situe au centre de l'élément de réglage 32, s'étend sur toute la longueur de ce dernier. Dans cet exem- pie de construction, la face frontale concave 37 de l'élé- ment 32 présente à peu près le même rayon de courbure que le fond 26 de l'évidement 25 du papillon 23; lorsque l'é- lément de réglage 32 est en position basse (figure 3), elle est prolongée par la paroi interne 28 de la tubulure d'ad- mission 3. Mais une autre forme adéquate est également possible. La face frontale 37 et l'évidement 25 du papillon 23 limitent une fente d'aération 38, par laquelle s'échappe le flux d'air qui sort dans le sens de la flèche P; ce flux étant concentré par l'intermédiaire du gicleur 31, le brassage du carburant est optimal et la préparation du mélange excellente. Pour assurer l'étanchéité de l'élément de réglage 32 par rapport à l'orifice de guidage 33, l'extrémité 36 est en- veloppée par une garniture 39, représentée par un joint torique. Lorsque l'élément 32 est en position haute (fi- gure 2), ce joint s'appuie sur un épaulement 34 de l'élé- ment précité et sur un épaulement opposé 40 du corps de carburateur 2. Pour passer de la vitesse à vide maximale (figure 3) à une vitesse inférieure, donc réduire en con- séquence la fente d'aération 38 maximale, l'extrémité 36 de l'élément de réglage et l'orifice de sortie 41 du gicleur 31 peuvent être insérés dans l'évidement 25 du papillon 23 (figure 2). L'élément 32 et le gicleur 31 ont donc un déplacement simultané dans le sens de l'axe 24 du pa- pillon 23. Pour déplacer l'élément de réglage du ralenti 32, le corps de carburateur 2 comporte un élément de commande 42 repré- senté par une vis excentrique, dont la partie femelle 43 déportée, de section longitudinale rectangulaire, pénètre dans une ouverture adéquate 44 de la section inférieure 35 de l'élément 32. La vis 42, logée dans un taraudage correspondant 45 du corps 2, comporte à son extrémité ex- térieure 46 une fente 47, qui permet de la serrer à l'aide d'un tournevis ou autres. Le déplacement maximum de l'élé- ment de réglage 32 peut ainsi être égal au double de l'écart par rapport au centre E (figure 2). La vis excentrique peut être remplacée par n'importe quel autre élément de commande à réglage continu, par une pièce à ressort ou filetée par exemple (figure 1). Dans le sens du papillon 23, le compartiment régulateur 7 est fermé par une plaque 48, logée dans un évidement 49 en forme d'épaulement du corps de carburateur 2. Cette pla- que présente une buse centrale de sortie 50, par laquelle le carburant est aspiré dans une chambre de carburation, à savoir la chambre d'émulsion 51, 51', par le flux d'air passant dans la fente 38. La chambre précitée se situe entre l'élément de réglage 32 et la plaque de fermeture 48; la buse d'air 52 qui y débouche (figure 5) est orien- tée vers le haut et à l'oblique, ou avec une autre orien- tation appropriée, dans le sens opposé à celui de la flèche P et dans celui du diffuseur 4. L'orifice d'entrée d'air 53 de la buse 52, situé de préférence.entre le diffuseur conique 4 et la section cylindrique de la tubulure d'ad- mission 3, est préférentiellement monté, comme le gicleur de ralenti 31, symétriquement par rapport au plan médion longitudinal D.de la tubulure 3 et/ou au plan de symétrie du papillon 23 perpendiculaire à l'axe 24. Comme le montrent les figures 2, 3 et 5, le déplacement de l'élément de réglage 32, qui recouvre alors plus ou moins l'orifice de sortie 54 de la buse 52, permet de modifier la section libre de ce dernier. L'élément 32 en position basse (figure 3) ferme cet orifice 54, exception faite d'une très faible section d'ouverture, alors qu'il le dé- gage entièrement en position haute (figure 2). La chambre d'émulsion 51 présente un dimensionnement assez important pour que, même en position basse de l'élément de réglage 32 (figure 3), l'émulsion de carburant et d'air y soit suffisamment mélangée et aspirée, avec une dépression, dans la fente d'aération 38 par l'intermédiaire du gicleur 31. En position haute de l'élément 32, la quantité d'air injectée dans la chambre d'émulsion 51 par l'orifice 54 de la buse 52 est supérieure à celle débitée en position basse de ce même élément: le mélange est donc appauvri, alors qu'il est enrichi dans la seconde position, c'est-à-dire pour une vitesse de rotation du moteur plus élevée. L'élé- ment 32 et les dimensions de l'orifice de sortie 54 sont accordés entre eux de manière à ce que, avec une variation de la vitesse à vide du moteur, le déplacement de l'élé- ment 32 entraîne une modification de la section d'ouvertu- re 54 telle, que le rapport air-carburant, c'est-à-dire la valeur X, reste pratiquement constant. Par suite de ce réglage automatique du rapport air-carburant en marche à vide, il suffit de déplacer le seul élément 32 pour régler la vitesse optimale au ralenti; il est donc inutile de mo- difier à l'aide d'une autre vis la section de l'orifice de sortie 50 du compartiment 7. Le réglage réciproque, par- ticulièrement long, de différents organes étant supprimé, la vitesse à vide optimale peut être réglée, en un minimum de temps et sans difficultés, par les personnes les moins expérimentées. Toutefois, pour disposer d'une possibilité de réglage du débit de carburant passant du compartiment 7 dans la cham- bre de carburation, en vue de compenser des tolérances spé- cifiques à certaines machines ou autres, il est possible de monter la buse de sortie 50a du compartiment 7a sur le côté et e.n dehors de la plaque de fermeture 48a (figure 4), de telle sorte que cette même buse 50a débouche latérale- ment dans la chambre d'émulsion 51a,51'a. L'alimentation en carburant est alors réglée par une vis 56,fixée dans le corps de carburateur 2a et dont le pointeau 57 débouche dans l'ouverture latérale 58 de la section inférieure 51a de la chambre 51a, 51a'. La vis de réglage 56 peut alors per- mettre aux fournisseurs de carburateurs ou à l'usine même de régler l'alimentation pour compenser certaines toléran- ces, le réglage du ralenti en cours de service étant à nou- veau assuré par le seul intermédiaire de l'élément 32a. Comme le montrent la figure 2 et les figures 5 à 7, un gi- cleur de reprise 59 débouche dans la chambre d'émulsion 51, 51'; ce gicleur 59, également relié à la tubulure d'admission- 3, débite une quantité supplémentaire de carburant à l'ouver- ture du papillon 23, afin de permettre au moteur de passer à des vitesses supérieures, jusqu'à ce que l'alimentation soit reprise par le gicleur principal 60 (figure 1). Par l'intermédiaire de ce gicleur 60, relié au compartiment 7 et débouchant dans le diffuseur 4, le carburant est aspiré dans la tubulure d'admission 3, lorsque le papillon 23 est - totalement ouvert et se situe pratiquement dans le sens - d'écoulement. L'arrivée de carburant à la tubulure 3 peut être réglée par un régulateur de débit 61, composé d'un pointeau 62 et d'une ouverture correspondante 63 dans le corps de carburateur et réglable par l'intermédiaire d'une vis 64 reliée au pointeau. Le gicleur de reprise 59, monté dans le carburateur en dehors de la projection de l'élément 32, se situe directement en aval du papillon 23 fermé, du côté opposé au gicleur de ra- lenti 31. Toute la section du gicleur 59 est donc dégagée par l'arête correspondante 23'(figure 7) du papillon 23; avec le mou- vement de ce dernier, cette arête passe donc sur l'ouvertu- du gicleur 59, constituant ainsi une arête de commande. Dans le sens périphérique de la tubulure d'admission 3, le gi- cleur de reprise 59 est directement adjacent à cette derniè- re et en déport par rapport au gicleur 31: il est donc to- talement aéré, lorsque le papillon est fermé, et débite très rapidement le carburant supplémentaire requis à l'ou- verture de ce même papillon. Dans tous les cas, le gicleur 59 se situe en dehors de l'élé- 1 1 ment de réglage du ralenti 32. Dans l'exemple de construc- tion de la figure 6, le gicleur 59b débouche au-dessous d'un évidement 65 du papillon 23b qui présente, dans la zone de l'évidement précité, une section latérale amincie 66. Cette section constitue l'arête de commande du papillon 23b. Elle permet au gicleur de reprise de fonctionner très rapidement, pour une très légère ouverture du papillon avec laquelle elle passe de l'autre côté de l'ouverture 67 de ce même gi- cleur 59b. Revendications. 1. Carburateur pour moteurs à combustion interne, moteurs portables de faible puissance notamment, composé d'un corps avec une tubulure d'admission continue, dans loquelle l'air est mélangé au corburant, admis par l'intermédiaire de bu- ses d'admission, pour former le mélange carburé et dans la- quelle un papillon permettant de régler, en fonction du ré- gime du moteur, le débit du mélange air-àarburont qui ali- mente ce dernier, limite au ralenti une fente d'aération avec la paroi interne de cette même tubulure, un gicleur de ralenti, relié à un compartiment régulateur qui contient du carburant, débouchant dans la tubulure d'admission à pro- ximité de la fente précitée, d'une buse d'air qui débouche, avec le gicleur de ralenti, dans une chambre d'é- mulsion du compartiment régulateur, ainsi que d'un élément de réglage du ralenti qui permet de modifier la section de passage d'air, caractérisé en ce que l'élément de réglage du ralenti (32) présente un déplacement tel dons la fente d'aération (38)! que la section libre de l'orifice de sor- tie (54) de la buse d'air (52), qui débouche dans la cham- bre d'6mulsion (51, 51' et/ou 51a, 51a'), est parallèlement modifiée de manière à ce que le rapport air-carburont dons la chambre précitée soit adapté aux besoins en air du mo- teur à la sortie du gicleur de ralenti (31). 2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de réglage du ralenti (32), qui comporte le gicleur (31) pour l'émulsion de carburant sortant de la chambre (51, 51' et/ou 51a, 51a'), présente un déplacement axial dans un orifice de guidage (33) du corps de carbura- teur (2), cet orifice (33) occupant une position transver- sale et de préférence à peu près radiale par rapport au papillon (23). 3. Carburateur selon une des revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que l'élément de réglage du ralenti (32) com- porte, dans le sens de la fente d'aération (38), une sec- - tion (36) en saillie de diamètre inférieur, et en ce que la section (36) présente une face frontale concave (37). 4. Carburateur selon une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la surface limitant la fente d'aération est constituée par un évidement en U prévu sur le bord in- férieur du papillon, caractérisé en ce que l'élément de réglage du ralenti (32) se déplace dans l'évidement (25), dont la section est de préférence adaptée à la vitesse à vide maximale. 5. Carburateur selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le papillon (23) fermé est incliné sous un angle de 15 environ par rapport au plan vertical à l'axe de la tubulure d'admission (A - A), cette position du papillon au ralenti étant fixe. 6. Carburateur selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l.a face frontale (37) de l'élément de réglage (32) en position haute et/ou en vitesse à vide minimale limite, avec un fond opposé (26), de préférence é- galement concave, de l'évidement (25) du papillon (23) la fente d'aération (38) la plus faible possible. 4 7. Carburateur selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de réglage du ralenti (32), de préférence cylindrique, est déplacé à l'aide d'un élément de commande (42) en saillie par rapport au corps de carburateur (2), cet élément (42) étant de préférence re- présenté par une vis excentrique, dont une partie femelle (43) plus étroite pénètre dans une ouverture (44) adaptée de l'élément (32), et en ce que l'élément de commande (42) est de préférence fixé par un filetage dans un taraudage correspondant (45) du corps de carburateur (2). 8. Carburateur selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la chambre d'émulsion (51, 51' et/ou 51a, 51a') est limitée, dans le sens du mouvement de l'élé- ment de réglage (32), par une plaque de fermeture (48, 48a) du compartiment régulateur (7, 7a) et par une surface exter- ne opposée de l'élément (32, 32a), et en ce que la plaque de fermeture (48) comporte de préférence une buse de sortie du carburant (50) reliant le compartiment (7) à la chambre d'émulsion (51) (figures 2 à 4). 9. Carburateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la buse (50a) reliant le compartiment régulateur (7a) à la'chambre d'émulsion (51a, 51a') est prévue dans le corps de carburateur (2), sa section pouvant être modifiée à l'ai- de d'une vis de réglage (56) manipulée de l'extérieur. 10. Carburateur selon une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le gicleur de ralenti se situe sur le côté du papillon tourné vers le moteur et le gicleur de reprise sur le côté opposé, caractérisé en ce que le gicleur de re- prise (59) est monté dans le corps de carburateur (2) en de- hors de la projection de l'élément de réglage (32) de maniè- re à ce que l'arête (23') du papillon (23), opposée au mo- teur, libère toute la section de ce même gicleur (59), cons- tituant ainsi une arête de commande, et en ce que le pa- pillon (23b) présente de préférence une section latérale plus étroite (66) , orientée vers le gicleur de reprise (59b) et formant l'arête de commande.