Brevet FR2567964A1 — publié le 19860124

DISPOSITIF POUR CONTROLER LA RICHESSE DU MELANGE ADMIS DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention se rapporte d'une manière générale aux systèmes d'alimentation des moteurs à combustion interne et allumage commandé (carburateurs ou injecteurs monopoint) ; elle vise plus particulièrement un dispositif pour faire varier la richesse du mélange dans le collecteur, notamment lors des régimes transitoires en accélération, par modification du débit d'air admis. L'appauvrissement du mélange combustible introduit dans les cylindres du du moteur est en effet couramment observé au début d'une phase d'accélération. Cet appauvrissement résulte d'un dépôt de carburant sur les parois du collecteur. Il dure environ deux ou trois secondes selon les conditions de température de l'air et du collecteur. La bouffée de carburant finement pulvérisée que produit la pompe de reprise s'avère trop courte pour compenser cet appauvrissement. A moins que l'apport de carburant ne soit fait au niveau des chapelles, tout système d'addition d'essence au moment de l'accélération souffre d'une inertie excessive qui risque de le rendre peu efficace. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose de régler le débit d'un courant d'air secondaire qui est introduit dans le moteur de manière à fournir un mélange optimal d'air et de carburant aussi bien en régime stabilisé qu'en régime transitoire. L'invention a donc pour objet un dispositif pour commander le débit d'ait d'admission d'un moteur à combustion interne, du type comprenant un conduit d'admission d'air principal pourvu d'un carburateur comportant un papillon de gaz, et un conduit d'admission d'air secondaire reliant à l'atmosphère le conduit d'admission d'air principal, en aval de ca papillon. Suivant une particularité de l'invention, ce dispositif de commande comporte des moyens pour commander la section transversale de passage de ce conduit d'admission d'air secondaire de manière à laisser passer dans celui-ci, en régime stabilisé, une quantité d'air proportionnelle à la quantité d'air qui passe dans le conduit d'admission d'air principal, d'une part, et des moyens de correction en fonction des paramètres de fonctionnement du moteur notamment en régime transitoire, destinés à faire varier le débit d'air dans le conduit d'admission secondaire, d'autre part. en conservant En conservantn raporteeits d'air secondaire et principal constant et égal à n %, il est possible de pallier un excès de richesse de n % propre au mélange combustible traversant le conduit d'admission principal. Suivant une autre particularité de l'invention-, les moyens pour commander la section transversale de passage du conduit d'admission d'air secondaire sont constitués par un organe d'étranglement tel qu'un papillon secondaire, monté sur l'axe du papillon des gaz. Ces moyens de commande présentent donc une structure parti culièrement simple et économique. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui suit d'un mode de réalisation préférentiel, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés dans lesquels les figures 1, 2 et 3 représentent schématiquement trois variantes d'un dispositif de commande du débit d'air d'admission conforme à l'invention, respectivement en versions électronique, mécanique et pneumatique. Comme cela est illustré sur la figure 1, un moteur à combustion interne 2 est équipé d'un conduit d'admission d'air principal 4 pourvu d'un carburateur 6 comportant un papillon des gaz 8. Un conduit d'admission d'air secondaire 10 est raccordé au conduit d'admission d'air principal 4 en aval du papillon des gaz 8, en s'étendant parallèlement à ce conduit 4 et en reliant celui-ci à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un filtre à air non représenté. Un papillon secondaire 12 est monté dans le conduit secondaire 10, sur l'axe 14 du papillon des gaz 8 pour modifier la section transversale de passage de l'air dans ce conduit secondaire soumis comme le conduit principal 4, à la même dépression. Un obturateur 16 à clapet et solénoide est disposé en amont du papillon secondaire 12, à l'entrée du conduit secondaire 10, pour fermer celui-ci en fonction de différents paramètres de marche mesurés ainsi que de relations fonctionnelles pré-données mise en mémoire Cet obturateur 16 est commandé électroniquement au moyen d'un couplage avec un dispositif de mise en mémoire de fonctions et de commande 18 tel qu'un microprocesseur. Ce dernier est relié à plusieurs capteurs de paramètres de marche dont un capteur 20 de dépression de tubulure d'aspiration, un capteur 22 de régime du moteur, un indicateur 24 d'angle du papillon des gaz 8 et des sondes thermiques 26 de chambre du moteur et d'eau de refroidissement. Cet obturateur 16 peut etre bien entendu remplacé par une soupape de commande à dépression, un actuateur électrique ou une vanne de commande rnécanique, c'est-à-dire un système à constante de ternis, analogue aux systèmes électriques RC" Une variante de réalisation illustrée à la figure 2 combine une tringlerie de commande 28 issue de l'axe commun 14 des papillons 8 et 12 avec une vanne de commande mécanique 30 constituée par un "dashpot" (amortisseur à huile ou à air avec piston), un clapet et un ressort de rappel. Une autre variante de réalisation illustrée à la figure 3 présente une soupape de commande à dépression 32 qui comporte deux chambres séparées par une membrane solidaire d'un clapet et respectivement reliées au collecteur 34 et à l'atmosphère (par un orifice calibré) et deux ressorts. Le dispositif de commande du débit d'air admis dans le moteur précédemment décrit permet ainsi de moduler par le papillon secondaire 12 ou un boisseau équivalent manoeuvré simultanément au papillon des gaz 8, la section de passage du conduit secondaire 10 en maintenant un rapport constant de débits secondaire et principal en régime stabilisé. Une richesse optimale du mélange combustible peut être donc obtenue en régime stabilisé. Le conduit principal 4 débitant un mélange trop riche de 10 % par exemple, la richesse sera convenablement corrigée avec un rapport de débits égal à 10 %, l'obturateur 16 restant ouvert. Par contre, en régime transitoire d'accélération, ltobturateur- 16 ferme pendant les deux ou trois secondes qui suivent l'ou- verture du papillon des gaz 8, le conduit d'admission d'air secondaire 10. La richesse du mélange parvenant aux cylindres est ainsi corrigé avec une inertie très faible. La phase de réouverture de cet obturateur s'effectuera par la suite de façon symétrique et appauvrira le mélange pendant la phase d'assèchement dans la tubulure. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour contrôler la richesse du mélange admis dans un moteur à combustion interne, du type comprenant un conduit d'admission d'air principal (4) pourvu d'un carburateur (6) comportant un papillon (8), et un conduit d'admission d'air secondaire (10) reliant à l'atmosphère le conduit d'admission d'air principal, en aval de ce papillon (8), caractérisé par des moyens pour commander la section transversale de passage de ce conduit d'admission d'air secondaire (10) de manière à laisser passer dans celui-ci, en régime stabilisé, une quantité d'air proportionnelle à la quantité d'air qui passe dans le conduit d'admission d'air principal (4), d'une part, et par des moyens de correction en fonction des paramètres de fonctionnement du moteur notamment en régime transitoire, destinés à faire varier le débit d'air dans le conduit d'admission secondaire (10), d'autre part. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour commander la section transversale de passage du conduit d'admission d'air secondaire (10) sont constitués par un organe d'étranglement tel qu'un papillon secondaire (12), monté sur l'axe (14) du papillon des gaz (8). 3) Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de correction en fonction des paramètres de fonctionnement du moteur notamment en régime transitoire, destinés à faire varier le débit d'air dans le conduit d'admission secondaire (10) sont constitués par un organe d'obturation (16) commandé par exemple électroniquement dans le sens d'une fermeture totale de ce conduit secondaire en régime transitoire d'accélération, par un couplage avec un dispositif de mise en mémoire de fonctions et de commande (18) lui-même relié à plusieurs capteurs de paramètres de marche (20,22,24,26).