Brevet FR2571436A1 — publié le 19860411

5'71436 La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en combustible d'un moteur utilisant un.alcool en tant que combustible principal. D'une manière générale, un moteur à alcool utilisant un combustible constitué à 100 % d'un alcool tel que le méthanol ou l'éthanol, ou utilisant un alcool qui ne contient pas d'additifs comprenant un constituant à bas point d'ébullition, l'opération de mise en marche à froid et l'opération de réchauffement du moteur sont rendus très difficiles par les carac- téristiques d'inflammabilité moins élevéeSdes alcools en comparaison de l'essence. En effet, l'alcool possède une chaleur latente de vaporisation plus élevée que celle de l'essence et un haut point d'inflammation et est composé d'un consti- tuant unique sans constituant à bas point d'ébulli- tion. De ce fait, les.difficultés surgissent lors de l'opération de mise en marche à froid et de l'opération de réchauffement du moteur à alcool. On a proposé, pour résoudre ce problème, un dispositif pour l'admission d'une faible quantité d'essence en amont du diffuseur du carburateur. Toutefois, la pulvérisation de l'essence utilisée en tant que combustible étranger peut s'effectuer d'une manière insuffisante. De plus, la quantité d'essence à fournir est plus faible que la quantité d'alcool, d'o un effet insuffisant de pulvérisation du combustible. Pour améliorer la pulvérisation, on a proposé un dispositif pour l'admission d'essence dans le puits principal du carburateur dans un système unique comprenant l'opération de mise en marche à froid et l'opération de réchauffement du moteur. Toutefois, un tel dispositif ne tient pas compte du fait que la quantité de combustible auxiliaire nécessaire lors de la mise en marche à froid est différente de la quantité nécessaire lors de l'échauffement. Si la 7 1 436 quantité de combustible auxiliaire nécessaire à la mise en marche à froid est fixe, la quantité de combustible auxiliaire à fournir lors de l'échauffement devient excessive du point de vue économique. Exposé sommaire de l'invention Par conséquent, la présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire d'un moteur à alcool, permettant l'admission du combustible auxiliaire en quantité différente suivant que le moteur à alcool se trouve en état de mise en marche à froid ou en état de réchauffement, à savoir: lors de la mise en marche à froid du moteur, un combus- tible étranger de combustibilité supérieure de celle à l'alcool est mélangé avec l'alcool et le mélange de combustible obtenu est admis dans le système d'alimenta- tion en combustible,facilitant ainsi la mise en marche du moteur; d'autre part, lors de l'échauffement du moteur, l'alcool et le combustible étranger sont mélangés ensemble dans un rapport prédéterminé même après la mise en marche du moteur, facilitant ainsi l'échauffement de ce dernier. Suivant la présente invention, le dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire d'un moteur à alcool comprend un réservoir à combustible principal, contenant un alcool, un réservoir à combustible auxiliaire, contenant un combustible étranger d'une combustibilité supérieure à celle de l'alcool, un système d'alimentation en combustible relié au réservoir à combustible princi- pal pour l'admission au moteur de l'alcool se trouvant dans le réservoir à combustible principal, un canal de combustible auxiliaire reliant un canal d'admission du combustible du système d'alimentation en combustible au réservoir à combustible auxiliaire, un moyen de réglage de la quantité de combustible auxiliaire pour régler le débit du combustible auxiliaire dans le canal du combus- tible auxiliaire, et un moyen de commande mettant en action le moyen de réglage de-la-quantité de combus- tible auxiliaire de telle manière que le rapport de la quantité de combustible étranger à la quantité d'alcool dans le combustible à fournir au moteur lors de sa mise en marche à froid puisse être différent du rapport desdites quantités lors du réchauffement du moteur. Grâce à cet agencement, le rapport de la quantité de combustible étranger à la quantité d'alcool dans le combustible à fournir au moteur peut être réglé de manière à être différent lors de la mise en marche à froid et lors del'échauffement du moteur, respectivement. Le dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire conforme à la présente invention peut avoir les effets et avantages suivants tout en étant de structure simple: - 1.- Lors de la mise en marche à froid du moteur à alcool, un mélange de combustibles,consistant en un alcool et un combustible étranger doué d'une combustibilité supérieure à celle de l'alcool, mélangés dans un rapport prédéterminé, est admis du système d'alimentation en combustible au moteur, facilitant ainsi la mise en marche du moteur. D'autre part, lors de l'échauffement du moteur, le mélange-de combustibles constitué d'alcool et d'un combustible étranger mélangés ensemble dans un rapport différent du rapport dans lequel ils sont mélangés lors de la mise en marche à froid du moteur est admis du système d'alimentation en combustible au moteur,évitant ainsi une admission excessive de combustible étranger et rendant plus facile et plus économique l'échauffement du moteur. 2.- Etant donné que la somme de la quantité d'alcool et de la-quantité de combustible étranger à admettre du système d'alimentation en combustible au moteur est constante, la quantité d'alcool correspondant à celle ducombustible étranger à ajouter est réduite et la quantité de combustible étranger à ajouter est accrue, tandis que la quantité d'alcool à pulvériser est réduite. 3.- En cas d'utilisation d'essence en tant que combustible étranger, l'essence se pulvérise toujours bien et, par conséquent, un dispositif de pulvérisation de l'essence n'est pas nécessaire. 4.- La conduite lors de l'échauffement du moteur est améliorée, l'usure due à la-corrosion et la formation de dépôts peuvent être évitées. Brève description des dessins L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caracté- ristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples illustrant plusieurs modes de réalisation de l'inven- tion, et dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'ali- mentation en combustible auxiliaire d'un moteur à alcool suivant un premier mode (préféré) de réalisation de la présente invention; laofigure 2 est une vue schématique d'une partie essentielle du dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire d'un moteur à alcool suivant un deuxième mode (préféré) de réalisation; et les figures 3 et 4 sont des vues schématiques illustrant le fonctionnement du dispositif suivant le deuxième mode (préféré) de réalisation. Description détaillée de modes de réalisation préférés En référence à la figure 1 illustrant un mode préféré de réalisation de la présente invention, on y voit représenté un réservoir à combustible principal 1 contenant un alcool. Le réservoir à combustible principal 1 est destiné à alimenter enalcool, en tant que combustible principal, la cuve à niveau constant 3 d'un carbu- rateur 2 en tant que système d'alimentation en combustible FS, la quantité d'alcool à admettre étantréglée au moyen d'un flotteur 3a. 2I71436 Il est également prévu un réservoir à combus- tible auxiliaire 4 contenant de l'essence en tant que combustible étranger. Le réservoir à combustible auxiliaire 4 est destiné à alimenter en essence, par l'intermédiaire d'un premier canal auxiliaire 7, comportant une première valve électromagnétique 5, et d'un deuxième canal auxiliaire 8, comportant une deuxième valve électromagnétique 6, la partie supérieure 10a d'un puits principal 10 faisant partie d'un canal d'admission de combustible 9 du carburateur 2. Il est en outre prévu un canal commun 30 réunissant les premier et deuxième canaux auxiliaires 7 et 8 et les reliant au réservoir à combustible auxiliaire 4 entre les premier et deuxième canaux auxiliaires 7 et 8 et le réservoir à combustible auxiliaire 4. Ces canaux 7, 8 et 30 constituent les voies de passage decombustible auxiliaire. Autrement dit, il existe une double voie de passage du combustible auxiliaire. Les première et deuxième valves électromagnétiques 5 et 6 servent à régler la quantité de combustible auxiliaire à fournir. Le premier canal auxiliaire 7 rejoint le deuxième canal auxiliaire 8 en un point de jonction 11 situé au voisinage de la partie supérieure 10a du puits principal 10. Un orifice calibré 12 de grand diamètre est prévu dans le premier canal auxiliaire 7 en amont13du point de jonction 11, tandis qu'un orifice calibré 13 de petit diamètre est prévu dans le deuxième canal auxiliaire 8, en amont du point de jonction 11. Autrement dit, le débit du combustible dans le premier canal auxiliaire 7 est plus grand que le débit du combustible dans le deuxième canal auxiliaire 8. Les première et deuxième valves électromagnétiques 5 et 6 sont normalement fermées. Quand un signal de détection de la température du fluide de refroidissement du moteur, fourni par un capteur de température d'eau 14 (ou d'huile de lubrification) n'est pas supérieur à une température prédéterminée (par exemple 60 C), et que, simultanément, un signal de détection de fonctionnement du moteur est fourni par un capteur 15 de position de démarrage d'un contacteur à clé, les valves 5 et 6 s'ouvrent sous l'action d'un signal de commande fourni par le moyen de commande (circuit de commande) 16 en réponse à l'opération de mise en marche du moteur. La deuxième valve électromagnétique 6 est normalement fermée, et quand le signal de détection de la température du fluide de refroidissement du moteur, fourni par le capteur de température d'eau (ou d'huile de lubrification) 14,n'est pas supérieur à ladite tempé- rature prédéterminée (par exemple 60 C), et que, simul- tanément, un signal de détection de fonctionnement du moteur est fourni par un capteur 17 de position d'allumage d'un contacteur à clé, la valve 6 s'ouvre sous l'action d'un signal de commande fourni par le moyen dé commande 16 en réponse à une opération d'échauffement du moteur (à l'état froid). A ce moment, la première valve électromagnétique 5 est en position fermée. Le capteur 15 de position de démarrage du contac- teur à clé et le capteur 17 de position d'allumage du contacteur à clé servent à détecter les positions du contacteur d'allumage. De plus, le moteur peut être équipé d'un capteur de cognement. Dans ce cas, quand un cognement dans le moteur est détecté par le captour de copnemsnt, les première et deuxième valves électroma- gnétiques 5 et 6 reçoivent un signal de commande d'ouverture. Le puits principal 10 reçoit l'alcool de la cuve à niveau constant 3 et reçoit en outre l'essence d'un réservoir à combustible auxiliaire 4 par l'intermédiaire du premier canal auxiliaire 7 pourvu de la valve électromagnétique 5 et du deuxième canal auxiliaire 8 pourvu de la valve électromagnétique 6, en réglant ainsi le rapport de la quantité G d'essence à la quantité A d'alcool à une valeur proche d'un rapport de mélange approprié (par exemple, G: A = 1: 9). Ce réglage du rapport du mélange est réalisé principalement par les orifices calibrés 12 et 13 des premier et deuxième canaux auxiliaires 7 et 8. Comme mentionné plus haut, le mélange de combus- tibles est admis à travers le pu.its principal 10 du canal d'alimentation en combustible 9 à la buse 26 d'un diffuseur 23 se trouvant dans un conduit d'aspiration 32. Un volet papillon 22 est prévu dans la conduite d'aspiration 32 en aval du diffuseur 23, et la quantité de mélange de combustibles à admettre dans la chambre de combustion 27 est réglée par le volet papillon 22. Par ailleurs, une pompe à combustible 28 peut être prévue dans le canal commun 30 entre le réservoir à combus- tible auxiliaire 4 et le point 31 de jonction des premier et deuxième canaux auxiliaires 7 et 8. Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend une tirette de volet d'air 18, un fil 19'd'actionnement. du volet d'air, un filtre à air 20, une valve d'étrangle- ment 21 et des canaux 24 et 25. Dans le dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire d'un moteur à alcool, conçu suivant ce premier mode (préféré) de réalisation de la présente invention, les première et deuxième valves électromagnétiques 5 et 6 sont ouvertes lors de la mise en marche à froid du moteur et l'essence passant par les orifices calibrés 12 et 13 arrive dans le puits principal 10 du carburateur 2 en vue de son mélange dans un rapport prédéterminé X (= G1/A) de la quantité G1 d'essence à la quantité A d'alcool. 2S71436 Le mélange de combustible arrive dans le diffuseur 23 du carburateur 2, o l'essence est pulvé- riséed'une manière appropriée pour faciliter l'opération de mise en marche du moteur. Ensuite, quand ce régime de lancement du moteur prend fin et que le moteur passe au régime d'échauffement, la première valve électromagnétique 5 est fermée et la deuxième valve électromagnétique 6 est ouverte. Dans ces conditions, l'essence passant par-l'orifice calibré 13 arrive dans le puits principal 10 du carburateur 2, o elle se mélange avec l'alcool de manière à ce que la quantité G2 ( e G1) d'essence et la quantité A d'alcool soit mélangée dans un rapport prédéterminé Y = (G2/A) Le mélange de combustiblesarrive ensuite dans le diffuseur 23 du carburateur 2, o a lieu une puivérisa- tion appropriée de l'essence, et l'opération d'échauffement du moteur s'effectue. Ensuite, quand l'opération d'échauffement du moteur est facilitée et que la valeur du signal détection de température en provenance du capteur 14 de température d'eau devient supérieure à la valeur prédéterminée (60 C), la deuxième valve électromagnétique 6 se ferme. En conséquence, l'essence n'arrive plus au puits principal 10 - du carburateur 2 et de ce fait, la quantité d'alcool à fournir est augmentée par ce décrément d'essence, ce qui assure la pulvérisation correcte du combustible au diffu- seur 23. Les première et seconde valves électromagnétiques et 6 peuvent être ouvertes et fermées sélectivement lors de la mise en marche à froid et de l'échauffement du moteur. En cas d'arrêt du moteur à la suite de facteurs survenant après la mise en marche, le moyen de commande 16 - est mis en action et ferme les première et seconde valves électromagnétiques 5 et 6, en coupant ainsi l'arrivée du combustible essence dans le puits principal 10. Par conséquent, il n'y a aucun risque d'arrivée de combustible trop riche en essence, ce qui améliore le comportement du moteur lors de sa remise en marche. Dans le cas d'une température du moteur supé- rieure à une valeur prédéterminée, les première et deuxième valves électromagnétiques 5 et 6 sont maintenues en position fermée pendant le lancement du moteur ou après sa mise en marche, et aucune quantité d'essence n'arrive au canal d'admission de combustible 9. Toutefois, étant donné que, dans ce cas seulement, le moteur peut fonctionner convenablement avec le combustible alcool, il n'en résulte aucun inconvénient. Par ailleurs, en cas de cognement dans le moteur, les première et seconde valves électromagnétiques 5 et 6 s'ouvrent sous l'action du signal de détection de cogne- ment fourni par un capteur de cognement et, comme lors de la mise en marche à froid du moteur ou d'échauffement de celui-ci, l'essence est admise dans le puits principal 10 du carburateur 2. Ensuite, le mélange de combustibles constitué d'alcool et d'essence est fourni au moteur, empêchant ainsi le cognement dans ce dernier. En référence aux figures 2 à 4 qui illustrent un deuxième mode de réalisation de la présente invention, on y voit représentée une valve rotative 29 au point 31 de jonction du canal commun 30 et des premier et deuxième canaux auxiliaires 7 et 8. La valve rotative 29 comprend un corps de valve 29a entraîné directement parun moteur pas à pas (non représenté) recevant un- signal de commande du moyen de commande 16. Pour ce qui est du reste de sa constitution, le dispositif conforme au deuxième mode de réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, à l'exception du fait que les première et deuxième valves électromagnétiques 5 et 6 sont supprimées. Le corps de valve 29a est mis, par une rotation appropriée,dans une position de mise en marche à froid du moteur, dans laquelle une grande quantité d'essence est admise dans le puits principal 10, comme représenté sur la figure 2, une position d'échauffement du moteur dans laquelle une faible quantité d'essence est admise dans le puits principal 10jcomme représenté sur la figure 3, ou dans une position "moteur chaud" dans laquelle aucune quantité d'essence n'arrive dans le puits principal 10, comme représenté sur la figure 4. *En conséquence, le rapport de la quantité d'essence à la quantité d'alcool dans le combustible à admettre du puits principal 10 à la conduite d'aspiration 32 par l'intermédiaire du diffuseur 23 du carburateur 2 peut être commandé de la même manière que dans le premier mode de réalisation. La position angulaire du corps de valve 29a est commandée par le moyen de commande 16 recevant des signaux de détection de la position d'un contacteur à clé et de température du fluide de refroidissement du moteur, etc. Le corps de valve 29a peut être actionné par électro-aimant par lintermédiaire d'une tringlerie. Le dispositif conforme au deuxième mode de réali- sation a un effet sensiblement identique à celui du premier mode. Parmi des combustibles étrangers pouvant être utilisés, on peut citer par exemple un combustible liquide tel que le naphta léger, le diéthyléther, le N-pentane et l'isopentane. De plus, un combustible gazeux tel que le propane ou un GPL peut être utilisé en tant que combustible étranger. Dans ce cas, une source d'alimentation en combus- tible gazeux est reliée au canal 25, par exemple du côté de la conduite d'aspiration 32, pour mélanger ainsi le combustible gazeux avec l'alcool et admettre ce mélange d'alcool et de gaz dans le diffuseur 23 du carburateur 2. Le système d'alimentation en combustible FS peut être d'un type à injecteur (valve d'injection). Dans ce cas, les premier et deuxième canaux auxiliaires 7 et 8 sont reliés au canal d'admission de combustible 9 en amont du régulateur de pression de-combustible de manière à ce que le combustible étranger puisse être admis au canal 9, par exemple, en permettant ainsi le mélange du combustible étranger avec l'alcool et ensuite l'admission du mélange de combustibles de l'injecteur à la conduite d'aspiration. R E V E N D T C A T I O N S =========REVENDI!CATION$ 1.- Dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire d'un moteur à alcool, caractérisé par un réservoir de combustible principal 1 contenant de l'alcool, un réservoir de combustible auxiliaire 4 contenant un combustible étranger d'une combustibilité supérieure à = celle de l'alcool, un système d'alimentation en combustible FS relié audit réservoir à combustible principal (1) pour l'alimentation du moteur en alcool se trouvant dans ledit réservoir à combustible principal (1), un canal de combus- tible auxiliaire reliant un canal d'admission de combustible (9) dudit système d'alimentation en combustible FS audit réservoir à combustible auxiliaire (4), un moyen de réglage de la quantité de combustible auxiliaire pour régler le débit du combustible auxiliaire dans ledit canal de combustible auxiliaire, et un moyen de commande (16) commandant ledit moyen de réglage de la quantité de combustible auxiliaire de telle manière que le rapport de la quantité dudit combus- tible étranger à la quantité dudit alcool dans le combustible à fournir audit moteur lors de la mise en marche à froid de ce dernier puisse être différent du rapport appliqué lors du réchauffement dudit moteur. 2.- Dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit canal de combustible auxiliaire est constitué d'une double voie consistant en un premier et un second canal auxiliaire. 7 et 8, et en ce que ledit moyen de réglage de la quantité de combustible auxiliaire consiste en des valves-5 et 6 adaptées pour permettre ou couper la communi- cation avec lesdits premier et deuxième canaux auxiliaires 7 et 8. 3.- Dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (16) commandent lesdites valves (5) et (6) de manière à permettre la communication avec lesdits premier et deuxième canaux auxiliaires (7) et (8)lors de la mise en marche à froid dudit moteur, et à permettre la communication avec ledit deuxième canal auxiliaire (8)seulement lors de l'échauffement dudit moteur. 4.- Dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit premier canal auxiliaire (7) est pourvu d'un orifice calibré (12.)de grand diamètre en aval de ladite valve 5 et que ledit deuxième canal auxiliaire (8)est pour- vu d'un orifice calibré (13)de faible diamètre en aval de ladite valve (6). 5.- Dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qeu ledit système d'alimentation en combustible FS est un carburateur et que la partie de communication entre ledit canal d'admissionde combustible (9) et ledit canal de combustible auxiliaire est constituée par le puits principal (10) dudit carburateur. 6.- Dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que les valves (5) et (6) consistent en une première valve électromagnétique (5) disposée dans ledit premier canal auxiliaire (7) et en une deuxième valve électromagnétique (6) disposée dans ledit deuxième canal auxiliaire (8). 7.- Dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit canal de combustible auxiliaire comprend un canal commun (30) réunissant lesdits premier et deuxième canau% auxiliaires (7) et (8) et est relié audit réservoir à combustible auxiliaire (4), et en ce que ladite valve (5) ou (6) est une valve rotative (29) disposée au point (31) de jonction desdits premier et deuxième canaux auxiliaires (7) et (8) et dudit canal commun (30). 8.Dispositif d'alimentation en combustible auxiliaire suivant la revendication 1, comprenant en outre un capteur (15) ou (17) pour la détection de la position d'un contacteur à clé d'allumage et un capteur (14) de température d'eau pour la détection de*la température du réfrigérant du moteur, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (16) est adapté pour déterminer si ledit moteur est en état de mise en marche à froid ou en état d'échauffement d'après un signal de détection fourni par ledit capteur (15) ou (17) et un signal de détection délivré par ledit capteur (14), et pour délivrer un signal de commande audit moyen de réglage de la quantité de combustible auxiliaire.