Brevet FR2563281A1 — publié le 19851025

Dispositif de régulation thermique de l'air comburant pour moteur à combustion interne. La présente invention se rapporte à un dispositif de réglage de la température de l'air admis dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne. De nombreux dispositifs connus de régulation thermique de l'air comburant comprennent généralement en amont d'un filtre à air monté sur la tubulure d'aspiration du moteur, une arrivée d'air froid et une arrivée d'air chaud dont les sections respectives sont réglées par un volet actionné par un servo-moteur pneumatique. Ce servo-moteur est sensible à la dépression prélevée dans cette tubulure en aval d'un organe d'étranglement tei qu'un papillon de carburateur, par une conduite de liaison renfermant des moyens sensibles à la température de l'air comburant, Tous ces dispositifs visent à améliorer et surtout à adapter la commande du volet de distribution aux divers états de fonctionnement du moteur à combustion interne. En effet, le rendement du moteur en charges partielles depend fortement des pertes par transvasement ou pertes par pompage. Cellesci sont dues au vannage de l'admission par le papillon du carburateur ou du boîtier papillon dans le cas d'une injection. Ces pertes varient en fonction de la densité de l'air comburant. Plus la température de l'air est élevée, plus ces pertes sont réduites. Par contre, le rendement du moteur en pleine charge dépend beaucoupe du aegré de remplissage lui-meme variant en fonction de la densité de l'air comburant. Plus la temperature de l'air est basse, plus le remplissage et les performances sont bons. Ces dispositifs plus ou moins compliqués de ltétat de la technique ne résolvent pas, de façon générale, le probleme posé par l'adaptation nécessaire de la richesse lors du passage de la régulation aux faibles charges à celle aux fortes charges. L'invention se propose de remédier à cet inconvénient pour améliorer l'adaptation du réglage thermique de l'air comburant aux divers états de fonctionnement du moteur. Suivant une particularité de l'invention, le dispositif de régulation thermique présenté comprend notamment une valve manométrique montée sur la conduite reliant le servo-moteur pneumatique au collecteur d'admission, et sensible à la dépression à l'aval du papillon de carburateur ou de boitier papillon d'une part, et un enrichisseur pneumatique monté sur ce carburateur ou boîtier papillon, et branché en parallèle sur cette conduite de liaison de manière à réagir à cette dépression par l'intermédiaire de cette valve pour enrichir en carburant le mélange air-carburant, d'autre part. Cette particularité permet de supprimer le défaut de richesse provoqué par une augmentation de la densite de l'air lors du basculement de l'air chaud à l'air froid. Suivant une autre particularité de l'invention, les mouvements du volet de distribution sont limités par une butée réglable au moyen d'un élément à cire dilatable. Cette butée réglable permet d'assurer à l'entrée du carburateur ou du boîtier papillon, une température minimale d'air afin d'éviter les problèmes de givrage. La description qui suit se rapporte à un exemple de réalisation non limitatif, en référence à la figure unique annexée qui représente schématiquement un dispositif de régulation thermique de l'air comburant, conforme à l'invention, associé à un filtre à air et à un- carburateur de moteur à combustion interne. Ainsi qu'il ressort de cette figure, le dispositif de régulation thermique en question comprend, en amont d'un filtre à air 2 mon té sur la tubulure d'aspiration 4 d'un moteur à combustion interne non représenté et équipé d'une cartouche filtrante annulaire et amovible 6, une arrivée d'air froid 8 et une arrivée d'air chaud 10 dont les sections respectives sont réglées par un volet da distribution 12 pivotant sur un axe 14. L'arrivée d'air chaud peut être constituée par une tuyauterie passant à proximité de la tubulure d'échappement du moteur. Le volet 12 est actionné par un servo-moteur pneumatique 16 sensible à la dépression prélevée dans la tubulure d'aspiration 4, en aval d'un papillon 18 de carburateur 20 actionné par une tringlerie usuelle d'accélérateur. Ce servo-moteur comprend une chambre limitée par une membrane 22 sur laquelle agit cette dépression contre l'action d'un ressort 24. Le carburateur 20 comporte un venturi 26 au col duquel débouche un système d'alimentation en carburant 28. La dépression précitée est prélevée par une conduite de liaison formée de deux tronçons successifs 30, 32 séparés par un boîtier régulateur de température 34 incorporé au filtre à air 2 et renfermant une soupape de retenue 36 dont le bilame 38 enregistre la température de l'air à l'intérieur de ce filtre par l'intermediaire d'un calibrage 40 du boîtier. Cette soupape de retenue est agencée de manière à obturer plus ou moins le tronçon 30 menant au servomoteur 16 pour mettre plus ou moins en dépression le servo-moteur 16 pourvu d'un calibrage 42. Conformément à l'invention, ce dispositif régulateur comprend notamment une valve manométrique 44 montée sur le tronçon 32 de la conduite de liaison, constituée par une chambre limitée par une membrane 46 sur laquelle agit un ressort 48, et sensible à cette dépression susvisée au collecteur. Il comporte de plus un enrichisseur pneumatique 50 fixé sous le carburateur 20 et branché en parallèle par un conduite 52 sur ce tronçon 32 de la conduite de liaison de manière à réagir à cette dépression par l'intermédiaire de cette valve 44. Cet enrichisseur se présente sous la forme de deux chambres 54,56 separées par une membrane 58. La première 54 communique avec la cuve 60 du carburateur et la seconde 56 avec le conduit. Une bille 62 solidaire de la membrane 58 et contenue dans la chambre -54 remplie de carburant est soumise à l'action d'un ressort 64 logé dans la chambre pneumatique 56 dans le sens de l'obturation du gicleur 66 du carburateur 20. Les mouvements du volet de distribution sont limités par une butée 68 réglable au moyen d'un élément à cire dilatable 70 connu en soi. Le dispositif de régulation thermique de l'air comburant ainsi obtenu fonctionne de la manière suivante Lorsque la dépression au collecteur dépasse un seuil déterminé directement lié au tarage du ressort 48, la valve manométrique 44 transmet le signal de dépression simultanément à l'enrichisseur pneumatique 50 et au boîtierrégulateur de température 34. La bille 62 de l'enrichisseur coupe l'arrivée de carburant et le boîtier 34 met plus ou moins en dépression le servo-moteur 16 par l'intermédiaire de la soupape de retenue 36 à bilame 38. Les calibrages 40 et 42 concourent à la réalisation d'une dépression variable particuliere. La régulation de la température de l'air comburant est obtenue au moyen du volet de distribution 12 qui dose le mélange air froid 8 - air chaud 10, et dont le pilotage est assuré par l'ensemble constitué par la-soupape de retenue 36 et le servo-moteur pneumatique 16. Lorsque la dépression au collecteur devient inférieure à ce seuil, la valve manométrique 44 coupe le signal de dépression aussi bien pour l'enrichisseur 50 que pour le boîtier 34. La bille 62 libérée sous l'action du ressort 64 alimente donc en carburant l'enrichisseur pneumatique 50. Le servo-moteur 16 re pousse par son ressort 24, le volet 12 jusqu'à ce que celui-ci atteigne une position limite définie par la bute réglable ó8. Cette position limite est liée à la dilatation de l'élément à cire 70 qui permet d'éliminer les problèmes de givrage du carburateur avec une température minimale d'air froid. Le dispositif de réglage de la température de l'air comburant pré cédemment décrit permet de réguler la température de l'air à environ 80 C aux charges partielles du moteur, et cela jusqu'a ce que la dépression au collecteur atteigne une valeur limite déterminée au-delà de laquelle l'air admis provient uniquement de la prise d'air froid 8. Le couplage du basculement air chaud-air froid avec la mise en fonction simultanée de l'enrichisseur pneumatique 50 supprime le défaut de richesse consécutif au changement de densité de l'air comburant. L'admission d'air chaud à une température de 60 à 80 C contribue à diminuer sensiblement la consommation de carburant et les émissions d'hydrocarbures imbrûlés aux faibles charges, et améliore les démarrages du moteur. L'admission d'air froid favorise le remplissage du moteur et ses performances aux fortes charges. REVENDICATIONS. 1. Dispositif de régulation thermique de l'air comburant pour un moteur à combustion interne, du type comprenant en amont d'un filtre à air (2) monté sur une tubulure d'aspiration (4), une-ar et rivée d'air froid (8) une arrivée d'air chaud (10) dont les sec- tions respectives sont réglées par un volet (12) actionné par un servo-moteur pneumatique (16) sensible à la dépression prélevée dans cette tubulure en aval dVun papillon (18) de carburateur ou de boîtier papillon par une conduite de liaison (30,32) sur laquelle est monté un boîtier régulateur de température (34) incorporé au filtre à air (2), et renfermant une soupape de retenue (36) dont le bilame (38) enregistre la température de 11air à l'intérieur du filtre (2) par 1 intermédiaire d'un calibrage (40) du boîtier régulateur, caractérisé en ce qu'il comprend notamment une valve manométrique (44) montée sur cette conduite de liaison (32) et sensible à cette dépression à l'aval du papillon (18) d'une part, et un enrichisseur pneumatique (50) fixé sur le carburateur (20) ou ut boîtier papillon > et branché en parallèle sur cette conduite de liaison (32) de manière à réagir à cette dépression par ltintermé diaire de cette valve (44) pour enrichir en carburant le mélange air-carburant, d'autre part. 2. Dispositif de régulation thermique suivant la revendication 1, caractérisé en ee que l'enrichisseur pneumatique 0) comporte - une chambre (54) communiquant avec la cuve (60) du carburateur (20) - une chambre pneumatique (56) reliée par un conduit (52) à la conduite de liaison (32) ; et - une membrane (58) séparant ces deux chambres (54, 56), sur laquelle agit-un ressort (64), solidaire d'une bille (62) susceptible d'obturer ou d'ouvrir à l'intérieur de la chambre (54), le gicleur (66) du carburateur. 3. Dispositif de régulation thermique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les mouvements du volet de distribution (12) sont limités par une butée (68) réglable au moyen d'un élément à cire dilatable (70) connu en soi.