Brevet FR2642794A1 — publié le 19900810

Carburateur à membrane pour le moteur thermique d'une machine-outil guidée manuellement La présente invention concerne un carburateur & em.. rane pour le mnoteur thermique, en particulier un moteur a deux temps, d'une machine-outil guidée manuellement, com- me par exemple une scie & moteur à cnaine, une tronçonneuse à meule, une débroussailleuse ou analogue, comportant un canal d'aspiration qui aspire d'une part de l'air comburant du côte a air pur d'un filtre à air, et d'autre part du combustible à partir d'un espace à combustible, la membrane regulatrice séparant l'espace à combustible d'un espace C compensateur. Des carburateurs à membrane sont connus en soi. Leur membrane régulatrice est la paroi intermédiaire entre un espace rempli de combustible et un espace compensateur, lequel est en général mis à l'atmosphère. L'air comburant entrant par le canal d'aspiration dans la chambre de com- bustion du moteur thermique produit dans le canal d'aspira- tion une dépression sous l'effet de laquelle du combustible passe de l'espace à combustible dans le canal d'aspiration. Le passage de combustible dans le canal d'aspiration crée 2C dans l'espace a combustible une dépression, de telle sorte que la membrane régulatrice se met en mouvement et ouvre une valve régulatrice a travers laquelle un supplément de combustible afflue dans l'espace à combustible. L'air comburant aspiré est amené, à des fins d'é- puration, en passant par un filtre à air dont la matière filtrante s'encrasse au fur et à mesure de la durée de fonctionnement de sorte qu'il s'établit du côté à air pur du filtre à impuretés une dépression qui augmente réguliè- rem;ent à mesure que l'encrassement progresse. Par consé- quent, l'air comburant passant à travers le filtre à air par l'intermédiaire du canal d'aspiration dans la chambre de combustion diminue quantitativement et la dépression dans le canal d'aspiration s'intensifie de sorte que le mélange co.mbustible/air devient plus riche. Or un mélange combustible/air olus enrichi conduit à une combustion in- co.-..plete et, par conséquent, à une moins bonne qualité des ^5 gaz d'écnaapement pour une consommation accrue de combus- tibie. La présente invention a pour but de prendre en co.pze, lors de la formation du mélange combustible/air, le degre d'encrassement du filtre à air. 2C Ce but est atteint selon l'invention, en ce qui concerne un carburateur à membrane pour le moteur thermi- que, notamment un moteur à deux temps, d'une macnine-outil guidee manuellement comme par exemple une scie à moteur- à chaine, une tronçonneuse à meule, une débroussailleuse ou analogue, comportant un canal d'aspiration qui aspire, d'une part, de l'air comburant du c8té à air pur d'un filtre à air et, d'autre part, du combustible à partir d'un espace à combustible, la membrane régulatrice séparant l'espace à combustible d'un espace compensateur, par le 2C fait eue l'espace compensateur fermé communique par l'in- ter..ediaire d'un canal de communication avec le côté à air pur du filtre à air. Lorsque, au fur et à mesure de l'en- crassement progressif de la matière filtrante, il se pro- duit une dépression du c8té à air pur du filtre à air, cette dépression agit d'une manière compensatoire sur la nembrane régulatrice du carburateur. La plus forte dépres- sion s'établissant dans le canal d'aspiration ne conduit plus à une amenée de combustible accrue; au contraire, la quantité de combustible amenée se trouve réduite en fonc- tion de la diminution du débit d'air comburant. Ceci a pour effet que la qualité du mélange combustible/air ne varie pratiquement pas même lorsque la matière filtrante s'ob- strue. Par consequent, la qualité des --gaz d'échappement reste conforme aux valeurs de consigne. Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- tion le rapport de la surface de la membrane à la section du canal de communication est inférieur à 50: 1 et, de preférence, inférieur à 25: 1. De très bons résultats peuvent être obtenus avec un rapport de dimensionnement de : 1. Selon une caractéristique de l'invention il est Prévu dans l'espace compensateur une paroi intermédiaire qui présente une ouverture de préférence centrale. Dans ce cas le rapport de la surface de la membrane à la section de l'ouverture est rendu inférieur à 200: 1, la section de l'ouverture devant avoir au moins une surface d'environ 3 re:a2. Suivant une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention le canal de mise en communication est réali- sé en tant que canal fiché en place pour communiquer avec le corps du filtre à air. Il est à noter que, grâce à la mise en communica- tion selon l'invention de l'espace compensateur avec le côté à air pur du filtre à air, le même carburateur à mem- brane peut, sans autre changement de son réglage également fonctionner avec d'autres filtres à air qui présentent par exemple un moindre débit d'air. En cas de moindre débit d'air ia deépression s'établissant du côte à air pur produit immédiatement un effet compensateur sur la membrane regula- trice de façon à obtenir, indépendamment du type de filtre à air, une composition optimale du mélange combustible/air. co.mbustible/air. Avantageusement, la largeur du canal de communica- tion correspond sensiblement au diamètre de l'espace com- p0 ensateur, en particulier circulaire, et-la hauteur du ca- nal de com..munication correspond de préférence sensiblement à ia hauteur de l'espace compensateur. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'in- vention le canal de co..mmunication est constitue par un tube qui communique avec l'espace compensateur par l'intermédi- aire d'une ouverture prévue dans la paroi du tube. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention le canal de communication est disposé dans le corps du carburateur a membrane. 2C Selon une caracteristique avantageuse de i'inven- tion l'espace compensateur cormmunique par l'intermédiaire d'un canal de dégazage avec une partie à dépression du canal d'aspiration, lequel canal de dégazage déboucne, observe dans le sens d'écoulement de l'air comburant, dans le canal d'aspiration en amont du papillon des gaz. L'invention est décrite plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation illustres aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 représente, en coupe, un carburateur a me:nbrane selon l'invention sur lequel est monté un filtre a air; la figure 2 est une vue frontale, partiellement en coupe, du carburateur a membrane, le filtre à air ayant eté enleve; la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, une paroi intermédiaire et un canal de dégazage étant mon- tes dans l'espace compensateur; la figure 4 est également une vue analogue à la figure 1, le canal de communication étant disposé à l'inté- rieur du carburateur & membrane; et a fig.ure 5 est une vue frontale, partiellement en coupe, d'un autre exemple de réalisation d'un carburateur & mem.brane, le filtre a air ayant été enlevé. Le carburateur à membrane 1 représenté en coupe sur la figure 1 comporte un canal d'aspiration 2 dans ieluei est monté un papillon des gaz 9. Dans le corps du carburateur a:.mem.brane 1 est intégrée une pompe & membrane a combustible 10 dont l'espace moteur est soumis par l'in- termediaire d'un canal de raccordement 11, d'une manière non specialement représentée, à la pression régnant dans le carter d'un moteur à deux temps sur lequel est monte le carburateur a membrane 1. La pompe à combustible 10 aspire par L'intermédiaire d'un clapet de retenue 12 du combusti- ble à partir d'un réservoir de combustible (non représenté) et le refoule par l'intermédiaire d'un second clapet de retenue 13 dans un espace à combustible 4 situé dans le corps du carburateur & membrane 1. Le canal d'entrée 14 débouchant dans l'espace à combustible 4 est réglé par une va ve régulatrice 15, laquelle est commandée de maniere 3 connue par la membrane régulatrice 5 limitant l'espace à combustible 4. A partir de l'espace à combustible 4 le combusti- ble entre, en franchissant des trajets munis d'étrangleurs et d'ouvertures d'entrée réglables 16; 17, dans le canal d'aspiration 2. A l'entrée 18 du canal d'aspiration 2 se trouve un filtre a air 3 qui dans l'exemple de réalisation represen- té est construit sous la forme d'un filtre annulaire. La :matiere filtrante 19 disposée dans le corps du filtre à air 3 separe le côte à air pur 3a du côté à impuretés 3b. I C En cours de fonctionnement du moteur à deux temps l'air comburant 20 s'écoule du c8té à air pur 3a du filtre a air 3, en passant par le papillon des gaz 9, vers la chaz.hre d:e combustion du moteur à deux temps. Grâce a la forme de reaiisation du canal d'aspiration 2 du combustible est ainsi aspire, sous l'effet d'une dépression, à travers ies ouvertures d'entrée 16 et 17, de sorte qu'il entre dans la c.a;..bre de combustion un mélange combustible/air inflam- mable. Du fait du combustible entrant dans le canal d'aspi- ration 2 il s'établit dans l'espace à combustible 4 une dé- 2C pression sous l'effet de laquelle la membrane régulatrice 5 se demiace en direction de l'espace à combustible et ouvre, par l'intermédiaire d'un levier coudé agissant au centre de ia m..embrane régulatrice, la valve régulatrice 15, de sorte que pour combler la dépression un supplément de combustible peut passer dans l'espace à combustible 4. Du côte de la membrane régulatrice 5 opposé à l'espace à combustible 4 est prévu un espace compensateur 6 ferme par rapport à l'atmosphère et qui selon l'invention est en communication avec le côté à air pur 3a du filtre à QC air 3. On obtient ainsi que dans le cas d'un degré d'en- crassement accru de la matière filtrante 19 la dépression s'établissant du côté à air pur 3a agisse dans l'espace compensateur 6, évitant ainsi. une trop forte sortie de com- bustible par les ouvertures d'entrée 16 et 17. Ce mode de compensation assure que le mélange combustible/air amené à la chambre de combustion ne s'enrichit pas trop avec l'ac- croissement du degré d'encrassement de la matière filtrante 19. Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- tion la section du canal de communication 7 est choisie de telle manière que le rapport de la surface de la membrane regulatrice 5 à la section du canal de communication 7 soit inférieur à 50: 1. De plus, une section minimale du canal d'environ 25 i;m2 est avantageuse. La figure 2 montre une forme de canal avantageuse pour certaines variantes de montage. La largeur du canal de communication de preférence rectangulaire 7 correspond sen- siblement au diamètre de l'espace compensateur circulaire 6. Dans une forme de réalisation préférée la hauteur du canal de communication 7 est alors à peu près égale à la hauteur de l'espace compensateur 6. 2C Il est avantageux de prévoir le canal de communi- cation 7 en tant -ue canal fiché en place pour communiquer avec le côté à air pur 3a du corps du filtre à air. Pour cela il peut être avantageusement prévu une pièce de rac- cordement 21 en forme de manchon montée sur le corps du filtre à air et dans laquelle l'extrémité libre du canal de communication 7 est introduite de façon sensiblement étan- che à l'air. Un très bon effet compensateur est obtenu lorsque le rapport de 'la surface de la membrane à la section du 3C canal est inférieur à 25: 1 et, de préférence, inférieur à 1. L'exemple de réalisation de la figure 3 correspond pour l'essentiel à celui de la figure 1, raison pour la- quelle les mêmes signes de référence sont utilisés pour les mêmes éléments constitutifs. Toutefois, il est monté dans l'espace compensateur 6 une paroi intermédiaire 30 qui pré- sente une ouverture 31 disposée centralement dans l'exemple de réalisation. L'ouverture 31 peut avoir une forme quel- conque; cependant, elle est de préférence circulaire. Dans une telle forme de réalisation il s'est avéré que pour un IC rapport de la surface de la membrane à la section de l'ou- verture 31 inférieur à 200: 1, de préférence inférieur à : 1, un tres bon effet compensateur pouvait être obtenu. De plus, la section de l'ouverture 31 doit présenter au minimum. une surface d'environ 3 mm2; un bon effet compen- sateur a été constaté pour une surface mesurant de préfé- rence au moins 12.m2. A titre de développement avantageux de l'invention il est prévu dans L'exemple de réalisation de la figure 3 de faire communiquer l'espace compensateur 6 par l'intermé- 2C diaire d'un canal de dégazage 32 avec une partie à dépres- sion du canal d'aspiration 2. Ceci permet à du combustible se déposant éventuellement dans l'espace compensateur 6 d'être aspiré en permanence dans le canal d'aspiration 2 de sorte que l'espace compensateur ne se remplit pas de com- bustible et vue la compensation prévue reste effective. Observé dans le sens d'écoulement de l'air aspire, le canal de dégazage débouche avantageusement dans le canal d'aspiration 2 en amont du papillon des gaz 9. Suivant une autre forme de réalisation de l'inven- 3C tion il est prévu selon l'exemple de réalisation de la fi- gure 4 de prevoir le canal de communication 7a & l'intéri- eur du corps du carburateur à membrane 1 de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'apporter des cnangements au corps du filtre à air. Ceci est avantageux notamment lorsqu'un même carburateur à membrane 1 est appelé à fonctionner avec dif- férents types de filtre à air. Au besoin, il peut également être prévu, au lieu d'un canal 7 à ficher en place (figure 1), un raccordement par tuyau flexible entre l'espace com- pensateur 6 et le côté à air pur 3a du filtre à air 3. Suivant l'exemple de réalisation de la figure 5 le canal de communication 7', réalisé sous une forme simple sur le plan de la construction, est constitué par un tron- çon tubulaire qui est fixé, de préférence brasé, sur le fond de l'espace compensateur 6. Le tronçon tubulaire pré- sente au niveau de l'espace compensateur 6 une ouverture 22 en regard de laquelle se trouve une ouverture correspondan- te dans le fond. Le tronçon tubulaire est fermé à une ex- tremité et débouche par son autre extrémité dans l'espace à air pur du filtre à air. REVENDICATIONS 1 - Carburateur & membrane pour le moteur thermi- que, en particulier un moteur & deux temps, d'une machine- outil guidée manuellement, comme par exemple une scie à moteur à chaîne, une tronçonneuse à meule, une débroussail- leuse ou analogue, comportant un canal d'aspiration (2) qui aspire, d'une part, de l'air comburant à partir du c6té à air pur (3a) d'un filtre à air (3) et, d'autre part, du combustible à partir d'un espace à combustible (4), la mem- brane régulatrice (5) séparant l'espace -à combustible (4) d'un espace compensateur (6), caractérisé en ce que l'espa- ce compensateur fermé (6) communique par l'intermédiaire d'un canal de communication (7) avec le côté à air pur (3a) du filtre à air (3). 2 - Carburateur à membrane selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de la surface de la membrane à la section du canal est inférieur à 50: 1. 3 - Carburateur à membrane selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu entre l'espace comzensateur (6) et la membrane régulatrice (5) une paroi inzermediaire (30) avec une ouverture (31), le rapport de la surface de la membrane à la section de l'ouverture (31) etant inférieur à 200: 1, et la section de l'ouverture présentant une surface minimale d'environ 3 mm2. 4 - Carburateur à membrane selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport de la surface de la membrane à la section du canal de communication (7) est inférieur a 25: 1 et, de préférence, inférieur à 10: 1. - Carburateur & membrane selon l'une quelconque 3C des revendications precédentes, caractérisé en ce que la largeur du canal de communication (7) correspond sensible- il ment au diamètre de l'espace compensateur (6) de préférence circulaire et en ce que la hauteur du canal de commnunica- tion correspond de préférence sensiblement à la hauteur de l'espace compensateur (6). 6 - Carburateur à membrane selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le canal de communication (7') est constitué par un tube qui par l'in- termediaire d'une ouverture prévue dans la paroi du tube est en communication avec l'espace compensateur. - 7 - Carburateur à membrane selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal de communication (7) est réalisé en tant que canal fiche en place pour la mise en communication avec le corps du filtre à air. 8 - Carburateur à membrane selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal de communication (7) est disposé dans le corps du carburateur à membrane. 9 - Carburateur à membrane selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que l'es- pace compensateur (6) est en communication par l'intermédi- aire d'un canal de dégazage (32) avec une partie à dépres- sion du canal d'aspiration (2). - Carburateur à membrane selon la revendication 9, caractérisé. en ce que le canal de dégazage (32), obser- ve dans le sens de l'écoulement de l'air comburant, débou- che dans le canal d'aspiration (2) en amont du papillon des gaz (9).