Brevet FR2652388A1 — publié le 19910329

La présente invention concerne un carburateur destiné à un moteur thermique et comportant un papillon qui, monté dans un canal d'aspiration, laisser passer, dans une position de ralenti, une quantité d'air minimale par le canal d'aspiration et, dans une position de pleine charge, une quantité d'air maximale par le canal d'aspiration, et un orifice de sortie, ou gicleur, de ralenti, pour l'amenée de combustible dans la position de ralenti du papillon, qui débouche, pour un observateur regardant dans le sens de l'écoulement de l'air aspiré, derrière le papillon dans le canal d'aspiration ainsi qu'un gicleur principal, pour l'amenée de combustible dans la position de pleine charge du papillon, qui débouche, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement de l'air aspiré, devant le papillon dans le canal d'aspiration, le gicleur principal étant en communication, par l'intermédiaire d'une ouverture à section variable, avec un espace régulateur rempli de combustible et l'orifice de sortie, ou gicleur, de ralenti étant en communication, par l'intermédiaire d'une chambre de ralenti et d'une ouverture à section invariable, avec l'espace régulateur rempli de combustible, tandis que la chambre de ralenti est en communication avec le canal d'aspiration par l'intermédiaire d'au moins un orifice d'amenée d'air qui, observé dans le sens d'écoulement de l'air aspiré, débouche dans ce canal dans la région située devant le papillon. Dans des carburateurs de ce genre, connus grâce à la demande de brevet allemand publiée n 3339714, le gicleur de ralenti et le gicleur principal sont alimentés en combustible, séparément l'un de l'autre, à partir de l'espace régulateur rempli de combustible. Un système de ce genre est appelé "système de ralenti indépendant". En régime de pleine charge, c'est-à-dire lorsque le papillon est entièrement ouvert, du combustible entre alors tant du gicleur de ralenti que du gicleur principal dans le canal d'aspiration. La quantité de combustible aspirée en régime de pleine charge (débit de pleine charge) se compose donc de la quantité de ralenti sortant du gicleur de ralenti et de la quantité principale sortant du gicleur principal. Pour régler le ralenti, l'utilisateur fait varier la position du papillon au moyen d'une vis de réglage et tourne une vis de ralenti au moyen de laquelle la section d'écoulement depuis l'espace régulateur jusqu'au gicleur de ralenti peut être modifée. Or, toute variation du débit de ralenti exerce cependant une influence sur le débit de pleine charge de sorte que dans le cas d'un réglage de ralenti riche, souvent à établir, le débit de pleine charge devient lui aussi trop important, raison pour laquelle le moteur tourne de ce fait à un régime de pleine charge trop riche (manque de puissance) et présente un rejet accru de polluants. Le réglage du ralenti nécessite une adaptation précise de la position du papillon (débit d'air) et de la position de la vis de ralenti (débit de combustible) l'une à l'autre. Le fait de maintenir le mélange air-combustible constant, comme proposé dans la Demande de brevet allemand publiée 3339714, est obtenu grâce à un accessoire de gicleur réglable par rapport au papillon et au moyen duquel la fente pour le passage d'air aspiré peut être modifiée. En même temps, grâce au conduit d'air, la pression dans la chambre de ralenti est réglée en fonction de la position de l'accessoire de gicleur afin d'obtenir une amenée de combustible adaptée à la quantité d'air aspiré s'écoulant par le carburateur. Dans ce cas l'amenée de combustible depuis l'espace régulateur à la chambre de ralenti est fixée à l'avance par l'intermédiaire d'une ouverture de section invariable. Cette solution proposée en vue de réduire l'influence du débit de ralenti sur le débit de pleine charge offre certes déjà certains avantages mais en raison de la forme de construction présentée elle n'est cependant pas directement applicable sur le plan pratique. Il a par conséquent été considéré comme nécessaire de prévoir, pour compenser des tolérances relevant du moteur ainsi que des tolérances d'éléments de construction, une vis de réglage de ralenti au moyen de laquelle, comme c'est d'habitude le cas pour des systèmes indépendants, l'amenée de combustible de l'espace régulateur à la chambre de ralenti est réglable. Ceci offre à l'utilisateur certes d'une part la possibilité de régler le ralenti, en fonction de tolérances et de conditions extérieures, à un régime plus riche ou plus pauvre, mais ouvre d'autre part à nouveau la voie à la mauvaise habitude de régler le ralenti sur un mélange trop riche et de rendre ainsi le débit de combustible de ralenti trop important, de sorte que le débit de combustible à pleine charge est lui aussi trop important et que le moteur fonctionne à un régime de pleine charge trop riche et rejette par conséquent plus de polluants. Afin d'éviter au régime de pleine charge un mélange excessivement enrichi par le système de ralenti on peut certes n'alimenter le gicleur de ralenti et le gicleur principal en combustible que par un seul orifice à partir de l'espace régulateur (système de ralenti dépendant); on aurait alors ainsi résolu dans une large mesure le problème de l'enrichissement excessif du mélange par le système de ralenti mais il en résulterait en même temps durant une accélération lors du passage du gicleur de ralenti au gicleur principal un fort appauvrissement du mélange qui risque de conduire à l'extinction du moteur. Comme c'est cependant précisément une mise en vitesse énergique du moteur à partir du ralenti qui est désirée par l'utilisateur le système de ralenti indépendant décrit plus haut est préféré. En cas de réglage incorrect du ralenti il existe donc toujours le risque d'un enrichissement excessif du mélange (manque de puissance) et également le risque d'un rejet accru de polluants à pleine charge. La présente invention a pour but de perfectionner un carburateur, muni d'un gicleur de ralenti alimenté séparément du gicleur principal à partir d'un espace régulateur rempli de combustible, de telle manière que d'une part un réglage optimal du ralenti soit possible pour l'utilisateur au moyen d'une vis de ralenti et que d'autre part un enrichissement excessif par le système de ralenti soit exclu à coup sûr à pleine charge. Ce but est atteint, pour un carburateur destiné à un moteur thermique et comportant un papillon qui, monté dans un canal d'aspiration, laisse passer, dans une position de ralenti, une quantité d'air minimale par le canal d'aspiration et, dans une position de pleine charge, une quantité d'air maximale par le canal d'aspiration, et un orifice de sortie, ou gicleur, de ralenti, pour l'amenée de combustible dans la position de ralenti du papillon, qui débouche, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement de l'air aspiré, derrière le papillon dans le canal d'aspiration, ainsi qu'un gicleur principal, pour l'amenée de combustible dans la position de pleine charge du papillon, qui débouche, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement de l'air aspiré, devant le papillon dans le canal d'aspiration, le gicleur principal étant en communication, par l'intermédiaire d'une ouverture à section variable, avec un espace régulateur rempli de combustible et l'orifice de sortie, ou gicleur, de ralenti étant en communication, par l'intermédiaire d'une chambre de ralenti et d'une ouverture à section invariable, avec l'espace régulateur rempli de combustible, tandis que la chambre de ralenti est en communication avec le canal d'aspiration par l'intermédiaire d'au moins un orifice d'amenée d'air qui, observé dans le sens d'écoulement de l'air aspiré, débouche dans ce canal dans la région située devant le papillon, selon l'invention par le fait qu'il est prévu un autre conduit d'air qui, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement de l'air aspiré, s'étend devant le papillon à partir du canal d'aspiration en direction de la chambre de ralenti et dont la section d'écoulement est réglable par une vis de réglage de débit d'air. La présence d'une vis de réglage de débit d'air permet de régler la pression dans la chambre de ralenti, de sorte que la quantité de combustible sortant de l'orifice de sortie de ralenti est influencée directement. Pour l'utilisateur il existe donc la possiblité de régler le débit de combustible à volonté en la faisant varier de façon continue entre un débit minimal, en régime de ralenti, obtenu par l'ouverture du conduit d'air, et le plus grand débit de combustible pouvant être obtenu, en régime de ralenti, par la fermeture totale du conduit d'air. Dans ces conditions, du fait de la section fixe de l'ouverture de communication entre l'espace régulateur et la chambre de ralenti, la quantité de combustible pouvant être amenée à passer par l'orifice de sortie de ralenti en régime de pleine charge reste constante, de sorte que la quantité principale réglée au niveau de la vis de réglage principale et sortant du gicleur principal constitue, conjointement avec la quantité de combustible de ralenti, la quantité de combustible maximale admissible en régime de pleine charge. Par conséquent, quel que soit le réglage de la vis de réglage de débit d'air, il s'établira en régime de pleine charge toujours le même débit de combustible à pleine charge puisqu'en régime de pleine charge la pression dans la chambre de ralenti correspondra à celle régnant dans le canal d'aspiration. Le montage, prévu selon l'invention, d'une vis de réglage de débit d'air peut être prévu d'une manière générale pour un carburateur destiné à des moteurs thermiques; une telle vis de réglage est de préférence montée dans un carburateur à membrane d'un moteur à deux temps dans une machine- outil guidée manuellement telle qu'une scie à moteur à chaîne ou analogue. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est formé entre la pointe de la vis de réglage de débit d'air et la paroi du conduit d'air une fente annulaire dont la largeur est réglable en fonction de la position de la vis de réglage. Une autre caractéristique avantageuse de l'invention consiste en ce que le conduit d'air s'étend sensiblement en U et en ce que la pointe de la vis de réglage de débit d'air agit à la base de l'U. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un carburateur réalisé selon l'invention; et - la figure 2 représente le débit de combustible en fonction de l'angle du papillon pour un système de ralenti dépendant ainsi que pour un système de ralenti indépendant. Le carburateur 1 comporte un canal d'aspiration 2 avec une partie 3 formant venturi. Dans le canal d'aspiration 2 est disposé un papillon 4 qui est monté de façon à pouvoir basculer autour d'un axe 5. Le carburateur est en communication avec l'ouverture d'aspiration d'un cylindre (non représenté, d'un moteur à deux temps, l'air étant aspiré dans le sens d'écoulement 6 par l'intermédiaire de la partie 3 formant venturi. Par l'intermédiaire du conduit du combustible 10, le carburateur est en communication avec un réservoir de combustible, une pompe à membrane 11 étant prévue pour amener le combustible dans l'espace régulateur 7 du carburateur. L'espace de travail lla de la pompe à membrane 11 est en communication, par l'intermédiaire d'un conduit non représenté, avec le carter du moteur à deux temps, de sorte que la pompe à membrane 11 est entraînée par la pression variable du carter. En cas de dépression la membrane 11c se déplace en direction de l'espace de travail de sorte qu'il s'établit dans l'espace de pompage llb une dépression et que, par l'intermédiaire du clapet de non retour 12, du combustible est aspiré à partir du conduit de combustible 10. En cas de surpression dans le carter du moteur la membrane 11c est déformée vers l'extérieur en direction de l'espace de pompage llb de sorte que le clapet de non retour 12 se ferme et le clapet de non retour 13 s'ouvre. Par l'intermédiaire du clapet de non retour ouvert 13 le combustible passe alors à partir de l'espace de pompage llb dans un conduit d'amenée de combustible 14 de façon à être amené à l'espace régulateur 7. L'ouverture de sortie 15 du conduit d'amenée de combustible 14, disposée dans l'espace régulateur 7, est fermée par un obturateur 16 qui est supporté par un bras de levier 17. Le bras de levier est monté de façon à pouvoir basculer autour d'un axe 18 dans l'espace régulateur, un ressort de compression 19 soumettant le bras de levier 17 à un effort exercé dans le sens de fermeture de l'obturateur 16. Le ressort 19 pousse en outre l'extrémité libre du levier 17 contre une butée disposée au centre d'une membrane régulatrice 20 qui limite l'espace régulateur 7. La région située du côté de la membrane 20 opposé à l'espace régulateur 7 est en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'une ouverture 21 prévue dans le carburateur. L'espace régulateur 7 rempli de combustible communique par l'intermédiaire d'un premier canal 22 directement avec un gicleur principal 8 qui débouche dans le canal d'aspiration 2 au niveau de la partie 3 formant venturi. A cet égard le gicleur principal 8 se trouve, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement 6 de l'air aspiré, au bout de la partie de moindre diamètre o la partie 3 formant venturi commence à s'élargir en direction du canal d'aspiration 2. Le gicleur principal 8 est muni d'une plaquette de non retour 8a qui empêche toute rétroaction des conditions de pression dans le canal d'aspiration 2 sur l'espace régulateur 7. Le canal de communication 22 est variable dans sa section de passage, la pointe d'une vis de réglage 23 faisant à cette fin saillie dans le canal de communication 22. Au moyen de la vis de réglage 23 vissée dans le corps du carburateur 1 peut être réglé le débit de combustible par le canal de communication 22 en direction du gicleur principal 8. Conformément à la construction d'un système de ralenti indépendant l'espace régulateur 7 communique par l'intermédiaire d'un second canal de communication 25 avec une chambre de ralenti 26 d'o un orifice de sortie, ou gicleur, de ralenti 9a mène dans le canal d'aspiration 2. A cet égard l'orifice 9a se trouve, dans la position de ralenti représentée du papillon 4, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement d'air aspiré 6 à partir de la partie 3 formant venturi, derrière le papillon 4, alors que les orifices d'amenée d'air de ralenti 9b et 9c se trouvent, dans le même sens d'observation, devant le papillon 4. Le second canal de communication 22 présente une ouverture de passage de dimension fixe, raison pour laquelle il est prévu au niveau o il débouche dans l'espace régulateur 7 un étranglement fixe 28. L'étranglement fixe détermine la quantité de combustible maximale qui peut passer par unité de temps de l'espace régulateur 7 dans la chambre de ralenti 26 (gicleur de ralenti). La chambre de ralenti 26 est en communication par l'intermédiaire d'un conduit d'air 30 avec le canal d'aspiration 2. L'embouchure 29 o le conduit d'air communique avec le canal d'aspiration 2 étant, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement 6, située devant le papillon 4. L'embouchure 29 se trouve, comme le dessin le montre, sensiblement à l'extrémité de la partie 3 formant venturi et s'élargissant en direction du papillon 4. Dans le conduit d'air 30 pénètre la pointe 31 d'une vis de réglage 24 qui est vissée dans le corps du carburateur 1. Le conduit d'air 30 s'étendant en U et la vis de réglage 24 sont disposés l'un par rapport à l'autre de telle manière que la pointe 31 se trouve sur l'axe de la partie du conduit d'air formant la base de i'U. Entre la pointe 31 et la paroi du conduit d'air 30 est formée une fente annulaire dont la largeur radiale détermine la section d'écoulement et est réglable en serrant ou desserrant la vis de réglage 24. La pointe 31 présente de préférence une partie conique. Au régime de ralenti il entre du combustible dans la chambre de ralenti 26 exclusivement par l'intermédiaire de l'étrangle- ment 28, alors que de l'air y entre en passant par les orifices d'amenée d'air de ralenti 9b et 9c à section fixe et se mélange dans la chambre de ralenti 26 avec le combustible. L'émulsion combustible/air entre dans le canal d'aspiration 2 en passant par l'orifice de sortie de ralenti 9a. La quantité d'émulsion sortant de l'orifice de sortie de ralenti 9a dépend nettement de la différence de pression entre la chambre de ralenti 26 et l'espace régulateur 7. A cet égard la pression régnant dans la chambre de ralenti 26 peut être réglée par la vis de réglage de débit d'air 24 qui détermine une amenée d'air additionnelle à partir de la région située devant le papillon 4, par l'intermédiaire du conduit d'air 30, dans la chambre de ralenti 26. Si le conduit d'air 30 est fermé il s'établit dans la chambre de ralenti 26 une dépression maximale. La forte différence de pression entre la dépression dans la chambre de ralenti 26 et l'espace régulateur 7 a pour effet de faire passer une quantité maximale de combustible à travers l'étranglement 28 dans la chambre de ralenti. Par les orifices d'amenée d'air de ralenti 9b et 9c entre le moins possible d'air de sorte que l'émulsion sortant de l'orifice de sortie de ralenti est riche. Si, par l'ouverture du conduit d'air 30, la chambre de ralenti 26 est davantage alimentée en air alors la dépression régnant dans la chambre de ralenti 26 diminue et, en conséquence, également la différence de pression par rapport à l'espace régulateur, de sorte que la quantité de combustible amenée à travers l'étranglement 26 se trouve réduite. La quantité réduite de combustible amené pour une amenée d'air accrue conduit à une émulsion plus pauvre sortant de l'orifice de sortie de ralenti 9a. L'utilisateur dispose donc de la possibilité, en réglant la vis de réglage de débit d'air 24, d'établir le mélange de ralenti qu'il considère comme optimal, sans que le réglage à pleine charge s'en trouve influencé. Du fait de l'étranglement fixe 28 prévu entre la chambre de ralenti 26 et l'espace régulateur 7 la quantité maximale de combustible pouvant passer dans la chambre de ralenti 26 est limitée. Par conséquent, lorsque le papillon 4 est entièrement ouvert, il sortira de l'orifice de sortie de ralenti 9a et des orifices d'amenée d'air de ralenti 9b et 9c une quantité de combustible limitée par l'étranglement fixe 28. En outre, il sort du gicleur principal 8 la quantité réglée de combustible, la vis de réglage de combustible 23 du gicleur principal 8 étant réglée de telle manière que la quantité de combustible (quantité de ralenti) sortant du gicleur de ralenti 9 et la quantité de combustible (quantité principale) sortant du gicleur principal forment ensemble la quantité de combustible à pleine charge qui permet d'obtenir la puissance optimale en régime de pleine charge pour un rejet minimal de polluants. Sur la figure 2 sont encore représentés graphiquement les avantages et inconvénients des systèmes de ralenti. Si le gicleur de ralenti est alimenté en combustible par l'intermédiaire de la vis de réglage principale 23 alors on obtient le tracé de courbe en traits pleins. Si le moteur est accéléré à partir du régime de ralenti avec un système de ralenti de ce genre on enregistre dans un intervalle angulaire du papillon de 25 à 35 un net appauvrissement du mélange, ce qui influence la courbe d'accélération négativement. Au régime de pleine charge, c'est-à-dire pour un angle de papillon de 90 , on obtient un débit de combustible maximal. Dans le cas du tracé de courbe représenté en pointillé d'un carburateur selon l'invention il ne se produit pas d'effondrement du débit de combustible au cours du processus d'accélération. Au contraire, on constate que jusqu'à un angle de papillon d'environ 27 le processus est dominé exclusivement par le système de ralenti et qu'à partir de 27 le combustible sortant du gicleur principal 8 s'ajoute de façon additive au combustible sortant du gicleur de ralenti 9. Il est ainsi obtenu une courbe d'accélération nettement améliorée dans l'intervalle angulaire du papillon compris entre environ 27 et 50 . Revendications 1. - Carburateur destiné à un moteur thermique et comportant un papillon (4) qui, monté dans un canal d'aspiration (2), laisse passer, dans une position de ralenti, une quantité d'air minimale par le canal d'aspiration (2) et, dans une position de pleine charge, une quantité d'air maximale par le canal d'aspiration (2), et un orifice de sortie, ou gicleur, de ralenti (9a), pour l'amenée de combustible dans la position de ralenti du papillon (4), qui débouche, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement (6) de l'air aspiré, derrière le papillon (4) dans le canal d'aspiration (2), ainsi qu'un gicleur principal (8), pour l'amenée de combustible dans la position de pleine charge du papillon (4), qui débouche, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement (6) de l'air aspiré, devant le papillon (4) dans le canal d'aspiration (2), le gicleur principal (8) étant en communication, par l'intermédiaire d'une ouverture à section variable, avec un espace régulateur (7) rempli de combustible et l'orifice de sortie, ou gicleur, de ralenti (9a) étant en communication, par l'intermédiaire d'une chambre de ralenti (26) et d'une ouverture à section invariable (28), avec l'espace régulateur (7) rempli de combustible, tandis que la chambre de ralenti (26) est en communication avec le canal d'aspiration (2) par l'intermédiaire d'au moins un orifice d'amenée d'air (9b,9c) qui, observé dans le sens d'écoulement (6) de l'air aspiré, débouche dans ce canal dans la région située devant le papillon (4), caractérisé en ce qu'il est prévu un autre conduit d'air (30) qui, observé dans le sens d'écoulement (6) de l'air aspiré, même devant le papillon (4) depuis le canal d'aspiration (2) à la chambre de ralenti (26) et dont la section d'écoulement est réglable par une vis de réglage de débit d'air (24). 2. - Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pointe (31), s'effilant de préférence coniquement, de la vis de réglage de débit d'air (24) forme avec la paroi du conduit d'air (30) une fente annulaire de largeur variable. 3. - Carburateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le conduit d'air (30) s'étend sensiblement en U et en ce que la pointe (31) de la vis de réglage de débit d'air (24) agit au pied de l'U.