Brevet FR2585410A1 — publié le 19870130

CARBURATEUR A DISPOSITIF D'ANTI-PERCOLATION Comme il est bien connu, lorsqu'on arrête un moteur après avoir fait rouler le véhicule, le carburateur chauffe en raison du transfert de chaleur à partir du moteur. Ainsi, la température du carburant dans le carburateur aug- mente et, par suite, le carburant se vaporise en y produi- sant des bulles d'air. Du fait que les bulles d'air ainsi produites grossissent jusqu'à une dimension assez grande et montent en raison de la poussée d'Archimède qui s'exer- ce sur elles, le carburant qui est près des bulles d'air est poussé vers le haut en direction du gicleur principal et passe, par ce dernier, dans un passage de mélange air- carburant du carburateur. C'est ce phénomène qu'on appelle en général "percolation". Le modèle d'utilité japonais publié sans examen n 17255/1.984 diiulgue un dispositif d'anti-percolation pour carburateur. Ce dispositif d'antipercolation connu comporte une plaque perforée de séparation des bulles fixée de façon amovible à l'extrémité d'entrée du gicleur principal d'un carburateur. Il se pose comme problème dans le cas d'un carburateur pourvu de ce dispositif d'anti- percolation, que les bulles ont tendance à stagner du côté amont de la plaque perforée. Cela fait alors caler le moteur, lorsque le débit d'alimentation en carburant du moteur est faible du fait que, dans ce cas, les bulles stagnantes empêchent le carburant liquide d'atteindre le gicleur principal. Lorsque le débit d'alimentation en carburant augmente, le gaz des bulles est aspiré à travers le gicleur principal avant que le carburant liquide attei- gne le gicleur principal, de sorte que le mélange s'appau- vrit provisoirement très fortement, ce qui a des conséquen- ces fâcheuses sur la facilité de conduite. En conséquence, l'invention a pour objet un carbura- teur à dispositif d'anti-percolation susceptible d'empê- cher efficacement la percolation, tout en évitant d'amoin- drir la facilité de conduite, en remédiant ainsi au pro- blème de l'art antérieur décrit précédemment. Dans ce but, selon l'invention, on préconise un carburateur comportant une cuve à niveau constant contenant un carburant et comportant dans une partie inférieure une section de dosage de carburant, une aiguille de dosage qui règle le débit de carburant passant par la section de dosage de carburant, un gicleur principal débouchant dans un passage de mélange air-carburant, et un passage de carburant faisant communiquer le gicleur principal et la section de dosage de carburant, ledit carburateur compre- nant: un élément perforé de fragmentation des bulles, disposé dans une partie du passage de carburant adjacente à la section de dosage de carburant et susceptible de fragmenter les bulles produites dans le carburant à l'in- térieur de la section de dosage de carburant en bulles minuscules. D'autres caractéristiques, objets et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description détaillée d'exemples de réalisation préférés non limitatifs de celle-ci qui va suivre, en regard du dessin annexé dont: la figure 1 est une coupe verticale schématique d'un premier mode de réalisation du carburateur pourvu d'un dispositif d'anti-percolation selon l'invention; les figures 2 et 3 sont des coupes de parties essentielles du second mode de réalisation et du troisième mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 représente schématiquement la relation entre la dimension des pores d'un élément perforé de fragmentation des bulles et le degré de percolation se produisant; la figure 5 est une représentation schématique de la relation entre la dimension des pores d'un élément perforé de fragmentation des bulles et la résistance à l'écoulement rencontrée par le flux de carburant. En se référant en premier lieu à la figure 1, un premier mode de réalisation du carburateur selon la présente invention comporte une cuve à niveau constant 11 contenant un carburant 19 et comportant, dans une partie inférieure, un ajutage principal 9 constituant une section de dosage de carburant. Le carburateur comporte en outre une aiguille de dosage 4 pour doser le carburant passant par la section de dosage du carburant, un gicleur principal qui débouche dans un passage de mélange air- carburant, et un passage de carburant 12 qui fait commu- niquer le gicleur principal et la section de dosage de carburant. Un clapet à air 5 porté par une tige 8 est susceptible de tourner selon le débit d'air d'admission alimentant le moteur. La tige 8 du clapet à air porte à l'une de ses extrémités une came 6 contactée, à sa surface périphérique, par un galet 7 auquel est fixée l'aiguille de dosage 4. L'agencement est tel que l'aiguille de dosage 4 monte et descend dans la section de dosage de carburant 9, selon la rotation du clapet à air 5, de façon à maintenir une proportion air-carburant du mélange optimale. Sur la figure 1, la référence numérique 15 désigne un flotteur, la référence numérique 16 désigne une butée solidarisée à l'aiguille de dosage 4 par vissage à l'extrémité supérieure de cette dernière. La référence numérique 17 désigne un ressort de compression qui tend normalement à faire descendre l'aiguille de dosage 4. - En cours de fonctionnement, la tige 8 et, par suite, la came 6 tournent selon la rotation du clapet à air 5, de sorte que le galet 7 effectue en roulant des mouvements de va et vient (ascendants et descendants) le long du contour de la came 6. Cela fait alors monter et descendre l'aiguille de dosage, en réglant le débit de carburant passant de la cuve à niveau constant 11 au gicleur princi- pal 3 par l'intermédiaire du passage de carburant 12. Du fait que la structure de carburateur précitée est connue en soi, il n'y a pas lieu de la décrire davantage. Un élément perforé cylindrique de fragmentation des bulles 10, emboîté dans le trou constituant l'extrémité aval de la section de dosage de carburant 9, est suscep- tible de fragmenter les bulles d'air qui se forment lorsque le carburant chauffe. L'expression "élément per- foré" englobe, dans le sens utilisé ici, différents types d'éléments qui sont perforés ou comportent des pores ou des trous dans leurs surfaces, ainsi que des éléments du genre tamis comme la toile métallique et qu'un ressort hélicoïdal enroulé suivant un cylindre qui fournit un petit interstice en spirale continu jouant le rôle de "perforation". L'élément perforé 10 comprend une toile métallique cylindrique d'ouverture de maille appropriée et il est constitué par une matière résistant à l'environne- ment corrosif créé par le carburant, par exemple par de l'acier inoxydable. Plus spécifiquement, l'élément perforé est formé par enroulement d'une feuille de toile méta- lique et fixation et renforcement des extrémités qui chevauchent, c'est-àdire la couture ou jonction, et des deux bords circonférentiels supérieur et inférieur par un moulage de résine. L'élément cylindrique perforé 10 a un diamètre intérieur nettement supérieur au diamètre exté- rieur de l'aiguille de dosage 4, de façon à ne pas empê- cher le déplacement vertical de l'aiguille de dosage dans l'élément perforé 10. Lorsqu'on arrête le moteur après un fonctionnement continu, le système de refroidissement forcé du moteur -s'arrête aussi, de sorte que le carburant contenu dans le carburateur 1 chauffe sous l'effet de la chaleur trans- mise à partir du moteur par rayonnement et conduction. En raison du chauffage, des bulles sont formées dans le carburant dans la section de dosage de carburant ou autour de la zone du bord du gicleur principal 9. Cependant, les bulles ne peuvent passer dans la cuve à niveau constant 11, en raison de la présence de l'aiguille de dosage 4. En conséquence, les bulles s'accumulent dans la section de dosage de carburant 9, en remplissant la portion du D passage de fluide juste en aval de la section de dosage de carburant 9. Les bulles montent alors par le passage de carburant 12 en repoussant le carburant liquide jusqu'au gicleur principal 3, de sorte que le fonctionne- ment du moteur devient instable. C'est cet effet fâcheux qui est connu sous le nom de "percolation". Selon l'invention, la percolation est empêchée effi- cacement grâce à l'élément de fragmentation de bulles 10 qui est disposé à l'extrémité aval de la section de dosage de carburant. En effet, de grosses bulles sont fragmentées en bulles minuscules, de sorte que la force de poussée du carburant liquide diminue, ce qui minimise la tendance à la percolation. Un autre avantage consiste en ce que les bulles très petites forment une bonne émulsion du carburant lorsqu'elles sont mélangées avec le carburant, de sorte que la facilité de conduite du moteur n'est pas amoindrie par les bulles. La figure 2 représente un second mode de réalisation de la présente invention. Ce second mode de réalisation comprend un élément de fragmentation de bulles 10 analo- gue à celui qui est représenté sur la figure 1 et disposé dans un second passage 12b' du passage à carburant 12. Dans ce mode de réalisation également, les bulles produites dans la section de dosage de carburant sont fragmentées en bulles minuscules. Plus spécifiquement, en revenant à la figure 1, le passage de carburant 12 comporte un premier passage 12a dont l'une des extrémités (l'extrémité supérieure selon la représentation de la figure 1) est reliée au gicleur principal 3 et en descend à travers la paroi la du carbu- rateur 1, le premier passage comportant en son intérieur un tube d'émulsion 13 et un second passage 12b correspon- dant au second passage 12b' précité et reliant l'autre extrémité (l'extrémité inférieure selon la représentation de la figure 1) du premier passage 12a à la section de dosage de carburant 9. Comme il en ressort de la figure 1, le second passage s'étend à travers la paroi la du carbu- rateur obliquement vers le bas à partir de l'extrémité inférieure du premier passage. Ainsi, le second passage 12b s'achève au premier passage 12a. Dans le premier mode de réalisation décrit précédemment, par conséquent, l'élément perforé 10 emboîté dans l'extrémité aval de sa section de dosage de car urant 9 est positionné à l'extré- mité de droite du second passage 12b. De façon différente selon le second mode de réalisation, l'élément de fragmen- tation de bulles 10 est disposé à la jonction entre un passage 12b' correspondant au second passage 12b représenté sur la figure 1 et un passage 12a' correspondant au premier passage 12a représenté sur la figure 1. En cours de fonc- tionnement, les bulles du second passage 12b' sont frag- mentées par l'élément de fragmentation de bulles 10 en bulles minuscules avant de pénetrer dans le premier passage 12a'. Dans le second mode de réalisation, l'extrémité gauche du second passage 12b' sur la représentation de la figure 2 s'étend à travers la paroi la du carburateur 1 dans le passage de mélange air-carburant lb du carburateur. Le second passage 12b' ne communique cependant pas avec le passage de mélange lb, du fait qu'un obturateur 18 est inséré dans le second passage 12b' de façon à interrom- pre la communication entre le second passage 12b' et le passage de mélange air-carburant lb. Au cours du montage, on insère l'élément perforé 10 dans le second passage 12b' par son extrémité qui débouche dans le passage de mélange air-carburant lb et on le fixe dans le second passage 12b' par un moyen approprié. Ensuite, on insère l'obturateur dans l'extrémité du second passage 12b' de façon à interrompre la communication entre ce passage 12b' et le passage de mélange air- carburant lb. La figure 3 représente un troisième mode de réalisa- tion sensiblement identique au second mode de réalisation sauf que l'élément perforé de fragmentation de bulles 10 est constitué par un ressort hélicoïdal de faible pas. L'extrémité gauche de ce ressort hélicoïdal s'appuie et est fixée sur un petit bossage 18' formé sur l'extrémité de droite de l'obturateur 18. Il est clair que ce troi- sième mode de réalisation présente le même avantage que celui offert par le second mode de réalisation. Dans le premier mode de réalisation décrit précédem- ment, l'élément perforé de fragmentation de bulles 10 est constitué par une toile métallique arrondie en forme de cylindre et moulée avec de la résine le long de sa couture et de ses deux bords circonférentiels, de telle façon que les deux extrémités axiales du cylindres sont ouvertes. Cet élément cylindrique perforé de fragmentation de bulles peut être modifié de façon que son fond soit constitué par une toile métallique fixée à l'une de ses extrémités axiales par un moulage de résine. Il est égale- ment possible de former l'élément cylindrique perforé de fragmentation de bulles avec ou sans un fond entièrement en résine. De même, les éléments perforés de fragmentation de bulles des second et troisième modes de réalisation peuvent être remplacés par un élément perforé cylindrique comportant un fond fixé à l'extrémité de droite par un - moulage de résine. La figure 4 indique la relation entre l'ouverture de maille de la toile métallique constituant l'élément perforé de fragmentation de bulles et le degré de perco- lation produit. Cette relation a été obtenue par une ex- périence effectuée par les présents inventeurs. Cette figure montre que l'ouverture de maille de la toile métal- 258541.0 lique est, de préférence, supérieure à 90, exprimée en nombre d'orifices par pouce dans les directions de trame et de chaîne, du fait que la percolation est pratiquement supprimée, lorsque les mailles deviennent plus fines. La figure 5 indique la relation entre l'ouverture de maille de la toile métallique et la résistance à l'é- coulement rencontrée par le flux de carburant, telle qu'observée par une expérience effectuée par les inventeurs. Cette figure montre que, lorsque l'ouverture de maille dépasse 120, la résistance à l'écoulement augmente pro- gressivement à mesure que les mailles s'amincissent. Il est possible d'obtenir une réalisation optimale du carburateur du premier mode d'exécution et du second en utilisant efficacement les caractéristiques indiquées sur les figures 4 et 5. Par exemple, on choisit une ouverture de maille de la toile métallique de 140 en con- sultant le graphique représenté sur la figure 4, pour annuler la possibilité de survenance de la percolation. On calcule alors l'aiguille de dosage en tenant compte des caractéristiques de résistance à l'écoulement repré- sentées sur la figure 5, de façon à pouvoir obtenir la proportion air-carburant désirée lorsque le flux de car- burant rencontre la résistance à l'écoulement engendrée par l'élément de fragmentation de bulles constitué par la toile métallique d'une ouverture de maille de 140. Comme on l'a décrit, selon l'invention, les bulles engendrées dans le carburant dans la section de dosage de carburant sont fragmentées en bulles minuscules par un élément perforé de fragmentation de bulles qui est disposé dans une partie du passage de carburant adjacente à la section de dosage de carburant. Par conséquent, les bulles produites par la chaleur transmise au carburant peuvent être fragmentées en bulles minuscules, ce qui supprime remarquablement la tendance à la percolation du carburant, ce qui empêche des ennuis tels que la diffi- culté de redémarrage du moteur qui pourraient sinon être provoqués par la percolation du carburant, c'est-à-dire une décharge indésirable du carburant du gicleur principal. En outre, les bulles minuscules forment une bonne émulsion air-carburant lorsqu'elles se mélangent avec le carburant de sorte qu'on peut é'iter tout amoindrissement de la fa- cilité de conduite dû a un appauvrissement momentané du mélange aircarburant. En outre, on peut supprimer toute tendance des bulles à stagner dans l'élément de fragmenta- tion des bulles; si l'élément perforé de fragmentation de bulles a une surface d'aire suffisamment grande, ce qui est le cas de la toile métallique cylindrique ou d'un ressort hélicoïdal enroulé suivant un cylindre avec ou sans fond que l'on utilise dans les modes de réalisation décrits. 25854 1-0 REVENDICATIONS 1. Carburateur comportant une cuve à niveau constant contenant un carburant (19) et comportant dans une partie inférieure une section de dosage de carburant (9), une aiguille de dosage (4) qui règle le débit de carburant passant par ladite section de dosage, un gicleur principal (3) débouchant dans un passage de mélange air-carburant, et un passage de carburant (12) faisant communiquer le gicleur principal et la section de dosage de carburant, ledit carburateur étant caractérisé en ce qu'il comprend un élément !o perforé (10) de fragmentation des bulles disposé dans une partie dudit passage de carburant (12) adjacente à la section de dosage de carburant (9) et susceptible de fragmenter les bulles engendrées dans le carburant à l'intérieur de la section de dosage de carburant en bulles minuscules. 2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément perforé de fragmentation de bulles comprend une toile métallique conformée en cylindre. 3. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément perforé de fragmentation de bulles est disposé à l'extrémité aval de la section de dosage de carburant. 4. Carburateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage de carburant comprend un premier passage dont l'une des extrémités est reliée au gicleur principal, et un second passage intercalé entre l'autre extrémité du premier passage et la section de dosage de carburant, le second passage s'étendant suivant un angle prédéterminé par rapport au premier passage,ledit élément perforé de fragmentation des bulles étant disposé à la jonction entre le premier passage et le second passage. 5. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage à carburant comprend un premier pas- sage dont une extrémité est reliée au gicleur principal et un second passage intercalé entre l'autre extrémité dudit premier passage et la section de dosage de carburant, ledit second passage s'étendant suivant un angle prédéter- miné par rapport au premier passage, ledit élément perforé de fragmentation des bulles comprenant un ressort hélicoïdal disposé à la jonction entre le premier passage et le second passage.