Brevet FR2632017A1 — publié le 19891201

La présente invention concerne des étrangleurs ou aides au démarrage pour des petits moteurs à combustion interne et, plus particulièrement un étrangleur ou une aide au démarrage qui répond au vide développé pendant le démarrage d'un moteur à combustion interne. Lors du démarrage des petits moteurs à combustion interne, il est généralement nécessaire de tirer plusieurs fois sur le câble du démarreur avant que le moteur soit lancé et commence à fonctionner. En général, après deux tractions sur le câble -du démarreur, le moteur démarre, fonctionne pendant un court laps de temps et s'arrête alors. C'est ce qu'on appelle généralement un "faux départ". On a constaté ce phénomène du "faux départ" dans les scies à chaîne pendant plusieurs années et cela a été accepté par les utilisateurs des scies comme procédé de démarrage acceptable. L'utilisateur a généralement connaissance du processus de fonctionnement du système de carburant et comprend la raison pour laquelle l'ensemble ne démarre pas. Le problème du démarrage d'un moteur à combustion interne froid est centré sur l'étrangleur de ces moteurs particuliers. Lorsque l'étrangleur est dans la position fermée, le système de conduite de carburant du moteur froid présente une limitation très élevée de l'admission de l'air. La limitation de l'admission de l'air forme un vide dans la conduite de carburant, aspirant le carburant dans le moteur via le carburateur à partir du réservoir de carburant. Pendant la traction exercée sur le cà- ble du démarreur,le moteur aspire du carburant dans le carburateur sous l'effet du vide créé dans le système. Alors que le moteur commence à s'amorcer, une certaine quantité d'air est nécessaire pour maintenir le moteur en marche. Avec un étrangleur manuel du type papillon, l'utilisateur doit l'ouvrir rapidement après que le moteur ait commencé à fonctionner ou bien il doit subir le phénomène du "faux départ. La raison de ce 11faux départ" est que, avec l'augmentation de la vitesse du moteur, celui-ci aspire davantage de carburant. Cependant, lorsque l'étrangleur se trouve dans la position fermée, la quantité du courant d'air entrant dans le moteur n'augmente pas. Ainsi, on n'obtient pas un mélange correct de l'air et du carburant et le moteur s'étouffe instantanément. De plus, si le moteur ne démarre pas, une quantité importante de carburant est aspirée via le carburateur, d'où il résulte que le moteur commence à être inondé, ce qui empêche le processus de départ du moteur. Si l'utilisateur ne connaît pas bien le processus de démarrage, manque le "faux départ", et continue à tirer sur le câble du démarreur avec l'étrangleur dans la position de marche, le moteur est tellement noyé qu'on doit laisser sécher la bougie, le carter et le cylindre avant de pouvoir démarrer. Par conséquent, la présente invention a pour objet de résoudre les problèmes exposés ci-dessus. Selon la présente invention, on prévoit un étrangleur pour emploi avec un carburateur sur un moteur à combustion interne, l'étrangleur comprenant un logement ayant un orifice d'entrée dlair et un orifice de sortie d'air, l'orifice de sortie d'air étant destiné à communiquer avec l'admission d'air d'un carburateur, et un moyen de soupape à l'intérieur du logement comportant un élément de clapet et un moyen sollicitant l'element de clapet dans le sens du blo caaP du passage de l'air entre l'orifice d'entrée d'air et l'orifice de sorte d'i-.- du logement, le moyen de soupape répondant au vide du moteur rour déplacer l'élément de clapet dans une direction allant à l'encontre du moyen de sollicitation afin de permettre l'entrée de l'air dans le carburateur à partir de l'extérieur du'logement via ses orifices d'entrée et de sortie d'air pendant le démarrage du moteur. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe d'un étrangleur et du moteur à combustion interne de la présente invention, avec l'élément de clapet dans la position fermée; La figure 2 est'une vue en coupe de l'étrangleur et d'un moteur semblable à celle de la figure 1 mais avec l'élément de clapet ouvert; La figure 3 est une vue en coupe ae l'étrangleur et du moteur mais avec le moyen de clapet déplacé jusqu'à une position dans laquelle l'orifice de sortie d'air est continuellement ouvert; et La figure 4 est une vue en perspective du logement et d'un bouton de commande. En liaison maintenant avec les dessins, dans lesquels on a utilisé les mêmes numéros de réference pour désigner des pièces identiques, on a représenté un étrangleur 10 destiné à être utilisé sur un carburateur, selon la présente invention. L'étrangleur 10 comporte un logement 11 ayant un orifice d'entrée d'air 12 et un orifice de sortie d'air 13. Le logement 11 est fixé à un carburateur 14 de façon que l'orifice de sortie d'air 13 communique avec l'orifice d'entrée d'air (non représenté) du carburateur 14. Le logement contient un moyen de soupape 15 disposé entre l'orifice d'entrée d'air 12 et l'orifice de sortie d'air 13. Le moyen de soupape 15 comprend une chambre cylindrique peu profonde 16 en une pièce avec un arbre creux 17. Un ressort en spirale 18 agit en compression entre la paroi latérale interne 19 du logement 11 et la chambre 16 pour solliciter la chambre contre la paroi latérale interne opposée 20 du logement 11. Une partie 21 de la chambre 16 a un diamètre réduit et forme un orifice de sortie d'air pour la chambre 16 qui est Iégèrement en saillie dans l'orifice de sortie d'air 13 du logement 11. Un joint torique 34 est fixé autour de la partie 21 de la chambre 16 de façon à buter contre la zone contiguë 23 de la paroi latérale 20 pour former un joint pratiquement étanche à l'air. Un élément de clapet plat 24 est placé dans la chambre 16 et agencé de manière à ouvrir et fermer des ouvertures 25 ménagées dans le siège plat 26 de la soupape de la chambre 16, les ouvertures 25 constituant un orifice d'entrée d'air pour la chambre 16. L'élément de clapet 24 est en une pièce avec un arbre 27 qui est en saillie à l'intérieur de l'arbre creux 17 par l'intermédiaire d'une ouverture 28 ménagée dans la chambre 16. L'extrémité 29 de l'arbre 27 est filetée et supporte un écrou 30 et une rondelle 31. Un ressort en spirale 32 est placé sur l'arbre 27 et agit en compression entre l'écrou et la rondelle et la partie 33 de la chambre 16 à l'intérieur de la zone de l'arbre creux 17, de manière à solliciter l'élément de clapet 24 contre le siège 26.L'extrémité 35 de l'arbre creux 17 est en saillie à l'extérieur du logement 11 par l'intermédiaire d'une ouverture 36 pratiquée dans la paroi latérale 19 et est fixée à un bouton de commande 37. La paroi latérale 19 du logement 11 présente une surface à came 40 en saillie vers l'extérieur et le bouton de commande 37 comporte une surface 41 formant galet de came de sorte que la rotation du bouton suivant un angle d'environ 90" provoque le déplacement vers la gauche de la figure 3 de l'arbre creux 17 et par conséquent du moyen de soupape 15, exposant l'orifice de sortie d'air 13.Sur la surface à came 40 sont formés des évidements appropriés 60 pour permettre le maintien du bouton 37 dans sa position après rotation, l'arbre creux 17 se trouvant dans la position la plus à gauche. I1 est clair que pendant la rotation du boulon et le déplacement vers la gauche du moyen de soupape 15, il y a compression du ressort en spirale 18, et lorsqu'il y a rotation du bouton dans la direction opposée, le ressort en spirale 18 acrit pour solliciter le moyen de soupape 15 afin de le mettre de nouveau en aboutement avec la paroi latérale 20. Le logement 11 comporte aussi un filtre à air 42 fixé à un endroit contigu à l'orifice d'entrée d'air 12 de manière à filtrer l'air pénétrant dans le logement 11. Comme représenté, le carburateur 14 est fixé à un moteur à combustion interne 50. Pendant le mouvement alternatif du piston 51 du moteur 50, celui-ci provoque des signaux périodiques correspondants de vide dans le carter 52 du moteur qui sont transmis à l'orifice de sortie d'air 13 via une soupape à lame 53. Le mélange de combustion entre dans le carter 52 et est transféré au cylindre 55 via un conduit 56 alors que le piston descend jusqu a son point mort inférieur. Ainsi, alors que le piston 51 se rapproche du point mort supérieur, le signal de vide produit dans le carter ouvre la soupape 53, transmettant le signal de vide à l'orifice d'entrée d'air 13. Le signal de vide agit alors pour extraire l'élément de clapet 24 du siège 26 à l'encontre de la sollicitation exercée par le ressort en spirale 32, permettant à l'air d'entrer dans le carburateur 14 via l'orifice d'entrée d'air 12, les ouvertures 25 et l'orifice de sortie 13. Ainsi, une quantité suffisante d'air peut entrer dans le carburateur pour permettre le démarrage et la marche du moteur. La position de l'élB- ment de clapet 24 dans le mode démarrage du moteur est représentée en figure 2. L'utilisateur n'a donc pas à ouvrir rapidement l'étrangleur après le démarrage du moteur, d'où la solution du problème. -En figurez, le piston 51 se trouve au point mort inférieur et il existe un signal impulsionnel de haute pression dans le carter 52 qui agit pour fermer la soupape 53, ce qui se traduit par une diminution du signal de vide dans le carburateur 14, permettant à l'élément de clapet 24 de revenir à sa position initiale sur le siège 26, d'où la fermeture des ouvertures 25. Comme représenté en figure 3, dès que le moteur a démarré, on tourne le bouton de commande 37 de manière à déplacer entièrement le moyen de soupape 15 pour l'éloigner de l'ouverture de sortie 13, à l'encontre de la sollicitation du ressort 18, de manière à permettre la marche continue du moteur. On remarquera que les dimensions de l'orifice de sortie 13, la surface de l'élément de clapet 24, et la résistance du ressort en spirale 32 détermineront le nombre des tractions pour démarrer le moteur, la vitesse à laquelle le moteur fonctionne avec l'étrangleur en marche et la durée pendant laquelle le moteur fonctionnera avec l'étrangleur en marche. On choisit les paramètres de façon que (A) le moteur démarre et fonctionne avec le même nombre de tractions ou une ou deux tractions supplémentaires acceptables comme dans l'étrangleur à papillon classique et continue à fonctionner avec l'étrangleur en marche ou fonctionne pendant une durée suffisante qui permettra à l'opérateur "d' ouvrir" manuellement l'étrangleur. (B) Si dans le mode démarrage, le commutateur d'allumage a été ouvert, l'étrangleur étant en marche, le moteur ayant été lancé dix fois, celui-ci doit démarrer avec moins de 5/7 tractions, l'étrangleur étant dans la position "hors-marche", et le commutateur d'allumage dans la position "fermée". Si la même chose se produisait avec l'étrangleur à papillon, le moteur serait tellement noyé qu'il faudrait sécher la bougie, le carter et le cylindre avant de pouvoir redémarrer. On donne ci-après des résultats d'essai. Les essais ont été effectués sur la scie dite Stihl FS-60. ESSAI NO 1 : TEST DE VIDE On a enregistré avec les étrangleurs classiques à papillon et à disque le vide développé à l'orifice d'entrée du carburant pendant le démarrage. On a choisi les paramètres de l'étrangleur à disque de manière à satisfaire les critères indiqués ci-dessus. ETRANGLEUR A PAPILLON 5 tractions - 50 mm de H20 ETRANGLEUR A DISQUE 5 tractions - 50 mm de H20 ESSAI NO 2 : TEST DE DEMARRAGE On a enregistré le nombre des tractions nécessaires pour démarrer et mettre en marche un moteur froid entièrement sec avec les deux types de systèmes d'étranglement. ETRANGLEUR A PAPILLON 6 tractions pour un faux départ avec l'étrangleur en "marche" et une traction supplémentaire pour un démarrage et une mise en marche avec l'étrangleur "hors service". ETRANGLEUR A DISQUE 7 tractions pour un démarrage et une mise en marche avec l'étrangleur en fonctionnement, poursuite du fonctionnement à 4500/soootours/minute avec l'étrangleur en marche. NOTE : Dans les deux essais précédents, les réglages du moteur étaient les suivants RALENTI - 2400/2500 tours/minute ETRANGLEUR ENTIEREMENT OUVERT - 7300/7500 tours/minute. De plus, lors du démarrage d'un moteur avec l'étrangleur de la présente invention, le papillon doit être maintenu dans la position d'ouverture totale, au lieu de la position à ouverture partielle avec l'étra'i- gleur à papillon. Bien qu'on ait décrit l'invention pour emploi avec une soupape à lame, elle s'appliquera également aux autres moteurs par exemple aux moteurs à piston à lumières. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui'viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaltront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Etrangleur pour emploi avec un carburateur sur un moteur à combustion interne, caractérisé par un logement (11) comportant un orifice d'entrée d'air (12) et un orifice de sortie d'air (13), l'orifice de sortie d'air (13) étant destiné à communiquer avec l'admission d'air d'un carburateur (14), et un moyen de soupape (15) à l'intérieur du logement (11) comportant un élément de clapet (24) et un moyen (32) sollicitant l'élément de clapet (24) dans le sens du blocage du passage de l'air entre l'orifice d'entrée d'air (12) et l'orifice de sortie d'air (13) du logement (11), le moyen de soupape (15) répondant au vide du moteur pour déplacer l'élément de clapet (24) dans une direction à l'encontre du moyen de sollicitation (32) et permettre à l'air d'entrer dans le carburateur (14) à partir de l'extérieur du logement (11) via l'orifice d'entrée d'air (12) et l'orifice de sortie d'air (13) pendant le démarrage du moteur. 2 - Etrangleur selon la revendication 1, caractérisé en outre par un moyen (37) pour avoir priorité sur le fonctionnement du moyen de soupape (15) afin de maintenir un trajet continuellement ouvert entre l'orifice d'entrée d'air (12) et l'orifice de sortie (13) du logement (11) pendant la marche normale du moteur. 3 - Etrangleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de soupape (15) comprend une chambre (16) ayant un orifice de sortie d'air (21) qui communique avec l'orifice de sortie d'air (13) du logement (11) et au moins une ouverture (25) constituant une entrée d'air en communication avec l'intérieur du logement (11), l'élément de clapet (24) étant renfermé dans la chambre (16) et étant sollicité par le moyen de sollicitation (32) dans une direction provoquant la fermeture de ladite au moins une ouverture (25). 4 - Etrangleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de soupape (15) comprend en outre un second moyen de sollicitation (18) pour solliciter la chambre (16) de la soupape dans une direction contre l'orifice de sortie d'air (13) du logement (11), le moyen de priorité comprenant un moyen (37) pour éloigner la chambre (16) de la sortie d'air (13) du logement (11) contre le second moyen de sollicitation (18). 5 - Etrangleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre (16) de la soupape comporte un arbre (17) en saillie à l'extérieur du logement (11) et le second moyen de sollicitation comprend un ressort (18) entourant l'arbre (17) et en compression entre le logement (11) et la chambre (16) de la soupape, et où le moyen de priorité comprend un moyen (37) coopérant avec l'arbre (17) à l'extérieur du logement (11) pour déplacer nanuellement l'arbre (17) à l'encontre de la force exercee par le ressort (18). 6 - Etrangleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre (17) est creux, et l'élément de clapet (24) comporte un second arbre (27) s'étendant en dehors de la chambre (16) à l'intérieur du premier arbre (17), et en ce que le premier moyen de sollicitation comprend un autre ressort (32) entourant le second arbre (27) à l'intérieur du premier arbre (17 et en compression entre la chambre s16) de la soupape et une butée (30, 31) fixée au second arbre (27).