Brevet FR2550582A1 — publié le 19850215

La présente invention concerne un dispositif de régulation de la température de l'air d'admission de moteurs à combustion interne à carburateur. On connaît déjà des dispositifs de régulation de ce genre qui comportent un volet obturateur monté pivotant autour d'un axe et qui est disposé au confluent de deux tubulures à savoir une tubulure d'entrée d'air froid et une tubulure d'entrée d'air chaud débouchant toutes les deux en amont du filtre à air. Ce volet obturateur pivote plus ou moins, à partir de sa position initiale réglée pour fermer soit l'entrée d'air froid soit l'entrée d'air chaud, et ce afin d'obtenir une température ambiante å l'entrée du carburateur à peu près constante. Lors du démarrage du véhicule, lorsque le moteur est encore froid, le volet obturateur se trouve placé dans une position telle qu'il obture la tubulure d'entrée d'air froid et il ouvre au contraire totalement la tubulure d'entrée d'air chaud sous l'effet de la dépression.A cet effet le volet obturateur est commandé par un mécanisme contenu dans un boîtier relié par une canalisation à la tubulure d'admission du moteur, de manière à commander la position du volet obturateur en fonction de la dépression dans cette tubulure. La dépression régnant dans la tubulure d'admission est prise un peu en aval du clapet des gazou papillon du carburateur et cette dépression est transmise au boîtier de commande, par l'intermédiaire d'un appareil régulateur proprement dit branché dans le circuit à dépression entre le boîtier de commande du volet obturateur et la prise de dépression dans la tubulure d'admission. Ce régulateur comporte un élément bimétallique qui maintient normalement une bille sur un orifice de mise à l'air libre du système. Sous l'effet de l'élévation de la température de l'air cet élément bimétallique libère la bille, ce qui a pour effet de mettre l'intérieur du régulateur, de même que le boîtier de commande, à l'air libre, d'ou une annulation de la dépression et par conséquent un retour du volet obturateur, sous l'action d'un ressort placé dans le boitier de commande à dépression, dans sa position initiale dans laquelle il ferme la tubulure d'arrivée d'air chaud. La température de l'air amené diminue alors, l'élément bimétallique reprend par conséquent sa forme initiale et réapplique la bille contre l'orifice de mise à l'air libre du système, ce qui permet à nouveau au système à dépression de reprendre rapidement son action.Un tel dispositif de régulation de la température qui est décrit par exemple dans le brevet FR-2 084 573, permet de maintenir, dans le cas d'une charge partielle du moteur, la température de l'air aspiré la plus élevée possible en fonction du réglage préalable de l'élément bimétallique du régulateur formant thermostat ainsi que du dimensionnement du boîtier de commande à dépression. A pleine charge, donc à faible dépression, le volet obturateur ferme la tubulure d'entrée d'air chaud si bien que le moteur n'aspire que de l'air froid, ce qui permet de réaliser, suivant la température ambiante, le taux d'admission le plus élevé dans les cylindres et par conséquent d'obtenir le rendement le plus élevé du moteur. 'Un tel dispositif présente également l'avantage d'avoir une action presque immédiate. Toutefois un tel dispositif de régulation présente l'inconvénient que, dans le régulateur, l'élément bimétallique formant thermostat est constitué par une lame encastrée ou maintenue seulement à l'une de ses extrémités et qui supporte, à son autre extrémité libre, le propre poids de la bille d'obturation de l'orifice de mise à l'air libre. I1 en résulte qu'à certains régimes du moteur les vibrations peuvent perturber le fonctionnement du régulateur et en outre la bille qui est en appui sur l'extrémité libre de l'élément bimétallique, amplifie ce défaut. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un dispositif de régulation- particuliè- rement simple et fiable, exempt de perturbations dues aux vibrations du moteur. On décrira ci-après,à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en élévation schématique, partiellement en coupe verticale, d'un dispositif de régula tion de la température de l'air d'admission d'un moteur à combustion interne à carburateur, suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe verticale, à plus grande échelle, d'un régulateur proprement dit à élément bimétallique, dans un système à simple effet.. La figure 3 est une vue en coupe verticale faite suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est-une vue en plan du boîtier du régulateur. La figure 5 est une vue en coupe verticale d'un régulateur à élément bimétallique utilisé dans un système à double effet. Le dispositif de régulation, à simple effet, de la température de l'air d'admission qui est représenté sur les figures 1 à 4, est prévu pour maintenir à peu près constante la température ambiante à l'entrée d'un carburateur L monté sur une tubulure d'admission 2 d'un moteur à combus-tion interne. Au-dessus de ce carburateur 1 est disposé, de la manière conventionnelle, un filtre à air 3 comportant un orifice d'entrée d'air 4 communiquant avec une tubulure d'entrée d'air froid 5 et une tubulure d'entrée d'air chaud 6, en provenance du moteur, débouchant dans la précédente. Le dispositif de régulation comporte un volet obturateur 7 logé dans la tubulure d'entrée d'air froid 5, à l'endroit ob débouche la tubulure d'entrée d'air chaud 6 et qui est articulé autour d'un axe 8 de manière à obturer totalement l'une ou l'autre de ces deux tubulures 5 et 6, ou à occuper une position d'ouverture partielle. Le mouvememnt de pivotement du volet obturateur 7 est provoqué par un boîtier de commande à dépression 9 comportant un organe mobile, tel qu'une membrane, acouplé mécaniquement au volet 7 et une chambre reliée, par une canalisation 11, à une prise de dépression 12 prévue dans la tubulure d'admission 2 immédiatement en aval du papillon ou clapet des gaz 13 du carburateur 1.Sur la canalisation 11 de transmission de la dépression est branché un régulateur proprement dit 14 comportant, à l'intérieur, une bille 15 maintenue plaquée par un élément bimétallique 16 formant thermostat, contre un orifice 17 de mise à l'air libre. La structure d'un tel dispositif de régulation est bien connue et se trouve décrite notamment dans le brevet FR-2084 573. Suivant l'invention le régulateur 14 comporte un boîtier en matière plastique en deux parties, à savoir une partie inférieure 18 en forme de cuvette et une partie supérieure formant couvercle 19. La cuvette inférieure 18 vient de moulage avec deux raccords verticaux 21, 22 s'étendant vers le bas et sur les lesquels sont respectivement emboîtés les deux tronçons de la canalisation 11 assurant la transmission de la dépression. La partie intérieure de la cuvette 18 est séparée en deux, par une nervure médiane 23 s'étendant transversalementde part en part entre les deux parois verticales et longitudinales 18a et 18b de la cuvette 18. Par ailleurs cette cuvette 18 présente, le long de son bord supérieur, une collerette horizontale 18c, s'étendant vers l'extérieur et qui est prolongée sur son pourtour par une nervure à l'équerre 18d s'étendant vers le haut. Le couvercle supérieur 19 porte, dans sa partie centrale, un manchon 24 venant de moulage, ce manchon s'étendant vers le haut. Dans ce manchon 24 est vissée une douille filetée 25 dont l'alésage interne constitue l'orifice de mise à l'air libre 17 sur lequel est appliquée la bille 15. L'élément bimétallique 16 s'étend longitudinalement à travers le boîtier du régulateur 14 et ses deux extrémités sont maintenues libres entre la collerette horizontale externe 16a, formant épaulement, de la cuvette inférieure 18, et des bossages 19a, 19b du couvercle 19, venant de moulage avec celui-ci et s'étendant vers le bas. Lorsque l'ensemble du boîtier du régulateur 14 est asserablé, les deux bossages 19a, 19b viennent se loger juste à l'intérie-ur du volume défini par la nervure périphérique verticale 18d de la cuvette inférieure lss. On voit, d'après la description qui précéde, que l'élément bimétallique 16 formant thermostat est maintenu ainsi en appui librement à ses deux extrémités pouvant admettre une déformation, entre les deux parties 18 et 19 du boîtier du régulateur 14 et que cet élément bimétallique 16 maintient la bille 15 plaquée sur sn siège, dans sa partie médiane, c'est-à-dire contre l'orifice de mise à l'air libre 17. I1 est clair que la construction et l'assemblage du régulateur 14 sont considérablement simplifiés et qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un support métallique spécial pour l'élément bimétallique 16. La figure 5 illustre une forme d'exécution du régulateur 14 dans le cas d'un système à double effet. Dans ce cas le régulateur 14 comporte, dans la chambre de la cuvette inférieure 18 dans laquelle débouche le raccord 21 communiquant avec la tubulure d'admission 2 du moteur, une soupape de retenue 26 qui est montée à coulissement libre dans le sens vertical. Cette soupape 26 comporte une tige verticale 27 engagée dans le raccord 21 et portant un disque transversal 28 formant clapet et de plus grand diamètre que celui de l'alésage du raccord 21 ou de l'orifice par lequel ce dernier débouche à l'intérieur de la cuvette 18.Le disque formant clapet 28 est à son tour prolongé vers le haut par une tige terminée par un disque ou flasque transversal 29 et entre les deux disques 28, 29 s'étend l'extrémité en forme de fourche d'un élément bimétallique supplémentaire 31 encastré, à son autre extrémité, dans un bossage 32 se raccordant au fond de la cuvette 18 et à la paroi verticale de celle-ci. Cet élément bimétallique supplémentaire 31 s'étend à travers une ouverture 33 prévue dans la nervure verticale médiane 23. Le système à double effet comportant un régulateur tel qu'illustré sur la figure 5 présente l'avantage, pendant la période d'échauffement, d'entraîner une montée progressive de la température lors des accélérations brutales. En effet, lors du démarrage du moteur (à froid) et aux changements de vitesse, le clapet 13 des gaz du carburateur 1 se ferme complètement ou en partie et il provoque des dépressions importantes dans la tubulure d'admission 2 et par conséquent dans la canalisation 1, ce qui entraîne l'ouverture par le volet obturateur 7, de la tubulure d'entrée d'air chaud 6. Par contre au régime pleins gaz (accélération brutale) le clapet des gaz 13 s'ouvre complètement et les dépressions produites sont bien moins importantes.C'est à ce moment que la soupape de retenue 26 joue son r8le. En effet aussitôt qu'une différence de dépression se produit, cette soupape 26 vient se plaquer sur le fond de la cuvette 18 et elle obture, par le disque formant clapet 28, l'alésage du raccord 21. Autrement dit la soupape de retenue 26 interrompt la communication entre le bottier de commande à dépression 9 et la tubulure d'admission 2. La coupure de cette communication provoque à son tour le maintien du volet obturateur 7 en position fixe, c'est-à-dire tel qu'il était avant l'accélération brutale. A pleine charge du moteur, le volet obturateur 7 reste ouvert sur l'air chaud alors que dans le système à simple effet, tel que représenté sur la figure 1, il se ferme sur l'air chaud. L'ouverture de la soupape de retenue 26 est provoquée par l'élément bimétallique supplémentaire 31 qui intervient pour soulever la soupape lorsque la température favorable au régime du moteur est atteinte. A partir de ce moment la soupape de retenue 26 ne joue plus aucun rOle et le système reprend exactement le fonctionnement du système à simple effet. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de régulation de la température de l'air d'admission de moteurs à combustion interne à carburateur comportant un volet obturateur monté pivotant autour d'un axe, au confluent d'une tubulure d'entrée d'air froid et d'une tubulure d'entrée d'air chaud, en amont du filtre à air, un boîtier de commande à dépression accouplé au volet obturateur pour commander la position de celui-ci, ce boitier de commande à dépression étant relié à une prise de dépression dans la tubulure d'admission par l'intermédiaire d'une canalisation, et un régulateur branché sur cette canalisation à dépression, ce régulateur comportant un élément bimétallique maintenant normalement une bille sur un orifice de mise à l'air libre caractérisé en ce que l'élément bimétallique (16) est fixé à ses deux extrémités et la bille (15) est maintenue plaquée contre l'orifice de mise à l'air libre (17) dans la partie médiane de l'élément bimétallique (16). 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les deux extrémités de l'élément bimétallique (16) sont maintenues libres entre deux parties constituant le boîtier du régulateur (14), réalisées en matière plastique moulée, à savoir une partie inférieure (18) en forme de cuvette et une partie supérieure formant couvercle (19). 3.- Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la partie inférieure (18) en forme de cuvette du boîtier du régulateur présente, le long de son bord supérieur, une collerette horizontale (18c) s'étendant vers l'extérieur, la partie supérieure (19) formant couvercle présentant à ses extrémités longitudinales, des bossages (19a, 19b) s'étendant vers le bas et les deux extrémités de l'élément bimétallique (16) sont libres entre les bossages (l9a, 19b) du couvercle (19) et la collerette horizontale externe (isba) de la cuvette inférieure (18). 4.- Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la collerette horizontale (18c), en saillie vers l'extérieur, de la cuvette inférieure (18) est prolon gée par une nervure à l'équerre 18d) s'étendant vers le haut et à l'intérieur de laquelle viennent se loger les bossages (19a, l9b) du couvercle (19). 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que le couvercle supérieur (19) porte, dans sa partie centrale, un manchon (24) venant de moulage et stétendant vers le haut et dans ce manchon (24) est vissée une douille filetée (25) dont l'alésage interne constitue l'orifice de mise à l'air libre (17) sur lequel est appliquée la bille (15). 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que, dans le cas d'un système à double effet, une soupape de retenue (6) est montée à coulissement libre dans le sens vertical et est engagée dans le raccord (21) de la cuvette inférieure (18) communiquant avec la tubulure d'admission (2), cette soupape (26) comportant une tige verticale (27) engagée dans le raccord (21) et portant un disque transversal (28) formant clapet lequel est à son tour prolongée vers le haut par une tige terminée par un autre disque transversal (19), et entre les deux disques (28, 29) de la soupape (26) s'étend l'extrémité en forme de fourche d'un élément bimétallique supplémentaire (31) encastré, à son autre extrémité, dans la cuvette inférieure (18). 7.- Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que l'élément bimétallique supplémentaire (31) est encastré dans un bossage (32) se raccordant au fond de la cuvette (18) et à la paroi verticale de celle-ci. 8.- Dispositif -suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7 caractérisé en ce que l'élément bimétallique supplémentaire (31) s 'étend à travers une ouverture (33) prévue dans une nervure verticale médiane (23) s'étendant transversalement de part en part entre les deux parois verticale et longitudinale 'l8a, 18b) de la cuvette (18) et séparant en deux la partie intérieure de la cuvette (18).