Brevet FR2549538A1 — publié le 19850125

Carburateur pour moteur à combustion interne suralimenté L'invention concerne les carburateurs pour moteurs à combustion interne munis d'un turbocompresseur de suralimentation dont la turbine emprunte son énergie aux gaz d'échappement du moteur. On sait que le turbocompresseur n'a aucun effet lorsque le moteur est au ralenti ou -à très faible charge. Le moteur fonctionne alors en aspiration naturelle. Le turbocompresseur commence à fournir une pression de suralimentation à partir d'une charge partielle déterminée, et cette pression augmente ensuite avec la charge. Les conditions de fonctionnement du moteur sont donc très différentes suivant que le turbocompresseur est enclenché ou non, ce qui rend difficile la réalisation d'une adaptation ,satisfaisante à toutes les phases de fonctionnement. En particulier, l'augmentation de pression de l'air d'alimentation doit s'accompagner d'un enrichissement du mé lange fourni au moteur par le carburateur, de façon à compen ser l'appauvrissement naturel dû à l'augmentation de la densité de l'air fourni par le compresseur lorsque ce dernier est placé en amont du carburateur. On connaît des dispositifs enrichisseurs qui assurent cette fonction en régime stabilisé. Mais leur temps de réponse est tel qu'au cours des phases transitoires d'augmentation de la pression, et notamment lors de l'enclenchement du turbocompresseur, il arrive que le mélange air-carburant fourni au moteur soit temporairement appauvri, justement lors d'une phase où un mélange riche serait souhaitable pour augmenter la puissance disponible. Ce retard, qui a des causes diverses, est d'autant plus sensible que l'augmentation de pression de l'air fourni par le com presseur est plus rapide. L'invention vise notamment à fournir un carburateur qui fournit au moteur, pendant les phases transitoires de montée en pression de l'air d'alimentation, un mélange de richesse appropriée. Dans ce but, l'invention propose notamment un carburateur qui comporte un dispositif d'enrichissement temporaire au cours de l'augmentation de la pression de suralimentation. Ce dispositif comporte avantageusement une chambre à volume variable qui est reliée à la cuve à niveau constant du carburateur par un canal d'aspiration muni d'un clapet d'aspiration et à la partie du Conduit d'admission du carburateur située en amont de l'organe d'étranglement commandé par le conducteur par un canal de refoulement, chambre limitée par un équipage mobile sur lequel la pression de suralimentation du moteur agit dans un sens tendant à réduire le volume de la chambre contre l'action de moyens élastiques de rappel et de'progressivité. Dans une forme particulière de réalisation de l'invention, le dispositif d'enrichissement est combiné à la pompe d'accélération habituelle dtun carburateur, de sorte que l'invention n'apporte aucune complication notable au carburateur. L'équipage mobile peut dans ce cas être prévu pour être actionné mécaniquement en réponse aux mouvements d'ouverture de l'organe d'étranglement du carburateur de façon telle que le refoulement de combustible d'appoint vers le moteur soit obtenu non seulement lors de l'ouverture de l'organe d'étranglement pour provoquer une accélération, mais encore lors du déclenchement de la suralimentation du moteur. L'équipage mobile du dispositif d'enrichissement comporte avantageusement deux parois deformables ayant des surfaces d'action de la pression différentes, délimitant un compartiment intermédiaire séparé par la première paroi de la chambre à volume variable et par la seconde d'un compartiment soumis à la pression de suralimentation. Le compartiment intermédiaire sera porté à une pression de référence qui pourra être la Dression atmosphérique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la Figure 1 est un schéma de principe d'un enrichisseur suivant l'invention, les éléments constitutifs étant représentés dans la position qu'ils occupent avant déclenchement de la suralimentation du moteur - la Figure 2 est un schéma de principe d'une variante de réalisation dans laquelle l'enrichisseur remplit aussi la fonction de pompe de reprise, les éléments étant dans la position qu'ils occupent au ralenti ou à faible charge du moteur. Sur la Figure 1 ont été représentés non seulement un dispositif d'enrichissement 1, mais aussi, de façon très schématique, le conduit d'admission 30 du carburateur muni d'un organe d'étranglement 31, ou papillon, commandé par le conducteur. Le système de jaillissement principal de combustible du carburateur , non décrit car non concerné par l'invention, débouche au col d'un venturi 32. Le compresseur 33 d'un turbocompresseur de suralimentation est placé sur le conduit d'admission en amont du carburateurv qui est donc du type couramment appelé "soufflé". Le dispositif d'enrichissement 1 comporte un boîtier la en plusieurs pieces assemblées. Une chambre de combustible de volume variable est délimitée dans ce boitier par une paroi mobile, constituée par une membrane déformable 8 munie dans sa partie centrale de coupelles rigides de renforcement La chambre 2 de volume variable est reliée à la cuve à niveau constant du carburateur par un canal d'aspiration 3 muni d'un clapet d'aspiration 4 et au conduit d'admission 30 du moteur par un canal de refoulement 5 muni d'un clapet de refoulement 6 et d'un injecteur calibré 7. La membrane 8 sépare la chambre 2 d'un compartiment intermédiaire 9 relié à la pression atmosphérique par un passage calibré 10.Une membrane 12, reliée c la membrane 8 par une tige entretoise 15 pour constituer avec eile un équipage mobile, sépare le compartiment 9 d'un autre compartiment 11 relié à l'aval du compresseur 33 par l'intermediaire d'un passage calibré 13. La surface d'action des pressions sur la membrane 12 est supérieure å la surface sur la membrane 8. Dans la chambre 2 est placé un ressort de rappel 14 qui tend à refouler la membrane 8 vers la droite de la Figure, vers une butée réglable 16. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant Au ralenti et à faible charge du moteur, il n'y a pas de suralimentation. La pression dans les chambres 2, 9 et il est sensiblement égaIe à la pression atmosphérique. Le ressort 14 maintient l'équipage mobile en appui contre la butée 16. La chambre 2 remplie de combustible a un volume maximum. Dès que le turbocompresseur du moteur s'enclenche, une pression supérieure à la pression atmosphérique apparaft dans l'entrée d'air du carburateur. Elle est transmise au compartiment 11 par l'intermédiaire du passage calibré 13 et au combustible contenu dans la chambre 2 par le clapet 4. Les efforts de pression sur les membranes 8 et 12 sont de sens opposés. La surface d'action sur la membrane 12 étant supé- rieure à la surface d'action sur la membrane 8, l'effort résultant est orienté de la droite vers la gauche de la Figure 1. L'équipage mobile se déplace vers la gauche de la Figure, d'une distance fixée par l'élasticité du ressort 14 et refoule du combustible contenu dans la chambre 2 vers le conduit d'admission du moteur par le canal de refoulement 5.Le mélange air/combustible fourni au moteur est donc enrichi pendant cette phase transitoire de montée en pression de la suralimentation. Dans la variante représentée en Figure 2, où les éléments correspondant à ceux de Ia Figure 1 sont désignés par le même numéro de référence, le dispositif d'enrichissement 1 est intégré à une pompe de reprise. La chambre à combustible 2 joue le même rôle que celle d'une pompe d'accélération classique équipant le carburateur. Cette pompe est actionnée lors des accélérations par une tringlerie mécanique schématisée par une came 20, solidaire de l'axe du papillon, qui attaque une extrémité d'un levier 21 pouvant tourner autour d'un axe 22. L'autre extrémité du levier 21 a une liaison unidirectionnelle avec l'extrémité 23 de la tige 15 formant en-même temps entretoise entre les membranes 8 et 12. Un joint 24 est interposé entre la tige 15 et le boîtier pour assurer l'étanchéité du compartiment 11. Le fonctionnement est le suivant : lors d'une accélération, la rotation de la came 20 dans le sens des aiguilles d'une montre place la tige 15 vers la gauche de la Figure 2 contre l'effort de rappel du ressort 14 et, par conséquent, refoule du combustible vers le conduit d'admission 30 par le canal de refoulement 5. De même, comme dans ie cas de la Figure 1, le déclenchement du turbocompresseur se traduit par une augmentation de la pression de l'air dans le compartiment 11 et, par conséquent, par un déplacement de l'équipage mobile vers la gauche avec refoulement de combustible vers le moteur. On voit qu'on fait remplir à une pompe de reprise classique, moyennant quelques modifications peu coûteuses, une fonction d'enrichissement dans la phase transitoire de déclenchement de la suralimentation par turbocompresseur. L'élasticité du ressort 14 et la course de l'équipage seront déterminées en fonction des caractéristiques du moteur de façon à conserver une injection de combustible en cas d'ouverture supplémentaire du papillon, alors que l'équipage s'est déjà déplacé vers la gauche du fait de l'entrée en jeu de la suralimentation. Le dispositif est susceptible d'autres variantes encore de réalisation, en particulier pour éviter l'effet de dashpot opposé par les orifices calibrés 10 et 13 et l'enfoncement de l'équipage sous l'action de la tringlerie mécanique dans le cas d'un dispositif combiné à une pompe de reprise. Par ailleurs, le:compartiment intermédiaire peut être porté à une pression de référence différente de la pression atmosphérique, par exemple à la pression qui règne entre deux calibreurs dans un conduit reliant l'alimentation en air du carburateur à l'atmosphère. REVENDICATIONS 1. Carburateur pour moteur à combustion interne suralimenté par un turbocompresseur dont le compresseur est situé en amont du carburateur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) d'enrichisser.ent temporaire en réponse à l'apparition d'une pression de suralimentation. 2. Carburateur selon la revend.cation 1, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une chambre (2) à volume variable qui est reliée à la cuve à niveau constant du carburateur par un canal d'aspiraticn-(3) muni d'un clapet d'aspiration et à la partie du conduit d'admission du carburateur située en amont de l'organe d'étranglement commandé par le conducteur par--un canal de refoulement, chambre limitée par un équipage mobile sur lequel la pression de suralimentation du moteur agit dans un sens tendant à réduire le volume de la chambre contre l'action de moyens élastiques (14) de rappel et de progressivité. 3. Carburateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'équipage mobile comprend deux parois mobiles ou déformables ayant des surfaces d'action de la pression différentes, délimitant un compartiment intermédiaire (9) séparé par la première paroi (8) de la chambre à volume variable et par la secondé (12) d'un compartiment (11) soumis à la pression de suralimentation. 4. Carburateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le compartiment intermédiaire est relié à la pression atmosphérique par un calibreur (10). 5. Carburateur selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que l'équipage mobile est actionnable mécaniquement en réponse aux mouvements d'ouverture de l'organe d'étranglement (31) du carburateur de façon telle que le refoulement de combustible d'appoint vers le moteur soit obtenu non seulement lors de l'ouverture de l'organe d'étranglement pour provoquer une accélération, mais encore lors du déclenchement de la suralimentation du moteur.