Brevet FR2604217A1 — publié le 19880325

La présente invention concerne un carburateur, en particulier un carburateur à tirage par le bas ou carburateur inversé comportant des gicleurs et un étrangleur ou papillon placés dans le corps du carburateur, ainsi qu'un collecteur d'admission fixé par bride à la section de chambre de carburation du corps de carburateur. Les moteurs à combustion interne fonctionnant selon le cycle Beau de Rochas, qui sont utilisées en particulier dans les véhicules automobiles, présentent un problème particulier en ce qui concerne la préparation du mélange. Les carburateurs doivent fournir automatiquement au moteur, dans toutes les conditions de fonctionnement, un mélange combustible bien préparé dans la proportion de mélange correcte dans chaque cas, ce pour quoi l'on utilise actuellement sans exception des carburateurs à pulvérisation (ou à giclage). L'air aspiré par le moteur est guidé par un diffuseur (tube de Venturi ou venturi) de section droite précise. Il s'établit dans la section la plus étroite une dépression dépendant de la quantité d'air, qui sert de grandeur de mesure pour la quantité d'essence à acheminer, en aspirant l'essence par une buse de dosage. L'essence doit être, à la sortie du diffuseur, pulvérisée et entrainée par l'air, une plus ou moins grande proportion se vaporisant. Le résidu liquide est entraîné par l'air vers les soupapes d'admission sous la forme de gouttelettes et de courant suivant la conduite de distribution. L'idéal serait manifestement de gazéifier l'essence, puis de mélangerintensivement avec de l'air cette essence gazéifiée. En fait, comme on l'a mentionné précédemment, l'essence n'est pas entièrement gazéifiée dans le carburateur, le résidu est atomisé en fines gouttelettes (émulsion d'essence). Ce processus est influencé par la conformation structurale du collecteur d'admission. Cela signifie que le carburateur n'est qu'un atomiseur. Au point mort ou dans la position de ralenti de l'étrangleur, la section b la sortie du mélange de ralenti est très étroite. La section droite est certes volontairement rétrécie pour que l'effet d'aspiration soit marqué. Le mélange carburant/air + le mélange émulsion d'essence et gouttelettes d'essence parvenant dans le collecteur d'admission est tel qu'une partie de l'essence se recondense. L'essence, se présentant alors b l'état liquide, se condense, dans le cas d'un carburateur inversé, sous le carburateur, à la surface du fond du collecteur d'admission. On peut bien observer les effets de ce processus dans le cas des véhicules en trafic urbain ; l'échappement est toujours fuligineux et, à la limite, l'automobile est immobilisée, du fait que le noir de fumée a également encrassé les bougies : le processus de combustion est insatisfaisant. On obtient facilement, de façon surprenante, une amélioration considérable de la carburation en amenant un tube de descente de carburateur jusqu'au voisinage du fond opposé du collecteur d'admission en le faisant passer à travers son orifice d'entrée. De préférence, dans la structure d'un tel carburateur inversé étagé comportant deux chambres de carburation, l'une pour le ralenti et l'autre pouvant être raccordée pour la pleine charge, le tube de carburateur est placé seulement dans la chambre de carburation correspondant au ralenti. La dimension de la surface de sortie annulaireentre l'extrémité du tube de carburateur et le fond opposé du collecteur d'admission est de l'ordre de 1,5 fois l'aire de passage de sortie du carburateur ou l'aire de section droite de sortie du carburateur. De façon appropriée, le tube de carburateur et le joint de la bride de raccordement du carburateur sont d'un seul tenant. Le fond du collecteur d'admission peut être chauffé. Par un moyen étonnamment simple, pouvant être mis en oeuvre même sur des carburateurs existants, sans qu'il y ait lieu de procéder à des transformations ou des modifications, on obtient pour résultat qu'après avoir quitté le carburateur, le carburant et l'air ne se séparent pas immédiatement, c'est-à-dire que les gouttelettes de liquide ne sont pas projetées immédiatement sur la paroi opposée en se séparant en raison de la déviation due à la force centrifuge, mais au contraire le mélange carburant-air a le temps de parcourir conjointement une partie du trajet, de sorte que l'essence est mieux gazéifiée. Il ne s'agit de rien d'autre que d'un prolongement tubulaire inséré dans l'orifice d'entrée du collecteur d'admission. Il ne peut donc plus arriver qu'après avoir pénétré dans le collecteur d'admission, parmi les constituants du courant de mélange, l'air parvienne pratiquement seul aux cylindres et que l'essence atomisée se rassemble au fond du collecteur d'admission et se condense. Le prolongement tubulaire est amené suffisamment loin vers le bas pour que l'aire de la section de sortie restante soit au moins égale à l'aire de la section du diffuseur du carburateur. On évite ainsi une section plus petite que dans le carburateur. L'air passe à présent à une faible distance au-dessus du fond du collecteur d'admission. Grâce à la vitesse d'écoulement à présent accrue au-dessus de la surface du fond, l'émulsion d'essence est projetée sur a surface du fond du collecteur d'admission et est encore mieux pulvérisée. Le courant d'air, qui est à présent amené par le prolongement tubulaire à une faible distance au-dessus du fond, entraîne l'émulsion d'essence finement pulvérisée, le "nuage d'essence En ce qui concerne le chauffage du fond du collecteur d'admission, il peut s'agir de l'échange de chaleur usuel avec les gaz d'échappement chauds ou du chauffage au moyen d'eau de refroidissement chaude. Le chauffage ne doit pas être trop important. Il doit seulement être juste suffisant pour vaporiser la majeure partie de l'essence. Cet agencement du tube de carburateur convient également pour une injection d'essence simple. La teneur en CO des gaz d'échappement est améliorée, du fait que la formation du mélange est améliorée. Le tube de carburateur garantit mieux la gazéifi- cation de l'essence ; l'essence gazéifiée tourbillonne et est mélangée intensivement immédiatement avec l'air. L'énergie du courant de mélange d'admission est mieux exploitée pour la gazéification et le mélange. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails sur un exemple de réalisation non limitatif, en regard du dessin annexé dont la figure 1 représente le principe de la réalisation courante la figure 2 représente un détail du mode de fonctionnement de la réalisation courante la figure 3 représente un mode de réalisation conforme à l'invention. On a indiqué un carburateur inversé 10 avec un papillon ou étrangleur 12 et des brides de carburateur 14. On a représenté schématiquement un mélange carburant-air 16 qui est dévié par le fond 18 du collecteur d'admission 20 (en 22), puis parvient directement à la soupape d'admission 24 du cylindre 26 et, lors de l'ouverture de la soupape d'admission, la contourne en 28. Il s'agit de conditions théoriques. La figure 2 montre l'insuffisance de la formation du mélange, car le courant d'air 30 n'a pas capté toute l'essence. Du fait que l'essence est plus lourde que l'air, elle descend lors de la déviation et ricoche sur le fond 18 du collecteur d'admission. Par contre, l'air est immédiatement aspiré vers les cylindres. L'essence se gazéifie partiellement sur la surface de fond 18 chauffée, l'essence gazéifiée est aspirée vers les cylindres. Cependant, l'air et l'essence gazéifiée ne forment pas encore un mélange homogène d'air et d'essence gazéifiée ; l'air s'écoule dans une large mesure seul, et l'essence gazéifiée s'écoule ellemême dans une large mesure seule vers les cylindres. La figure 3 représente l'exemple d'agencement d'un tube de carburateur 50, qui prolonge le carburateur jusqu'à une certaine distance vers la surface de fond 18 du collecteur d'admission. La distance a ou l'aire de la surface de sortie annulaire entre l'extrémité 52 du carburateur et le fond 18 opposé du collecteur d'admission est un peu plus grande, de préférence 1,5 fois plus grande, que l'aire de la surface de passage B du carburateur. Il stagit d'un tube de carburateur lisse simple 50. Le tube de carburateur peut être réalisé d'un seul tenant avec le joint non représenté de la bride 14 du carburateur. L'air entraîne à présent de l'essence gazéifiée on obtient un mélange essence-air bien mélangé. Le tube présente, en général, une section droite ronde. Il commence sans transition, par exemple, au voisinage de la bride du carburateur. REVENDICATION s 1.- Carburateur pour moteurs à combustion interne comportant des gicleurs et un papillon ou étrangleur placés dans le corps de carburateur, ainsi qu'un collecteur d'admission fixé par bride à la section de chambre de carburation du corps de carburateur, caractérisé par un tube de carburateur ou tube de descente de carburateur (50) qui va jusqu'au voisinage du fond (18) opposé du collecteur d'admission en passant par son orifice d'entrée. 2.- Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la structure de carburateur inversé étagé à deux chambres de carburation, l'une pour le ralenti et l'autre pouvant être raccordée pour la pleine charge, le tube de carburateur (50) est placé seulement dans la chambre de carburation correspondant au ralenti. 3.- Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de sortie annulaire entre l'extrémité (52) du tube de carburateur et le fond opposé (18) du collecteur d'admission (20) a une aire d'un ordre de grandeur au moins égal, mais en particulier 1,5 fois supérieur à l'aire de section de sortie du carburateur, ou à l'aire de section droite du tube du carburateur. 4.- Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de carburateur et le joint de la bride de raccordement du carburateur sont réalisés d'un seul tenant. 5.- Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond (18) du collecteur d'aspiration est chauffé.