Brevet FR2654154A1 — publié le 19910510

L'invention concerne un robinet à papillon pour dispositif d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne, en particulier pour un carburateur et/ou un corps muni d'un papillon. Comme on le sait, les robinets de ce type comprennent un disque délimité essentiellement par deux surfaces planes et par une surface latérale, ce disque étant tournant autour d'un axe parallèle aux surfaces planes précitées. La surface latérale qui délimite le disque est constituée sensiblement par une partie de surface cylindrique dont les génératrices forment un angle qui est légèrement différent de 90 par rapport aux surfaces planes qui délimitent le disque en parties supérieure et inférieure, comme si ce disque avait été obtenu à partir d'un corps cylindrique au moyen d'opérations de coupe effectuées à l'aide de plans de coupe non perpendiculaires à l'axe du cylindre même (disque taillé en "tranche de saucisson". Cette conformation particulière de la surface latérale du disque de le robinet à pour but d'obtenir une bonne étanchéité entre la surface latérale du disque même et la surface cylindrique du conduit le long duquel le robinet est inséré, lorsque les surfaces planes qui délimitent ce disque forment un petit angle (normalement de 50 ou de 80), avec un plan perpendiculaire à l'axe du conduit Ainsi, lorsque le papillon est dans sa position de fermeture, le disque précité forme un petit angle avec ce plan, tandis que les génératrices de la surface qui délimite latéralement le disque même se trouvent sensiblement en coïncidence avec les génératrices du conduit Cette forme de la surface latérale du disque est choisie en vue d'éviter que, durant l'ouverture du robinet, la surface latérale du disque n'aille frotter contre la surface du conduit en produisant des couples de frottement et des blocages du robinet même. Le robinet décrit brièvement ci-dessus présente les inconvénients suivants. L'angle dont doit tourner le robinet pour passer de la position de fermeture à celle d'ouverture qui correspond au régime de ralenti du moteur est trop réduit, ne faisant seulement qu'à peu près 1,50: en fait, avec un tel angle d'ouverture, on obtient déjà le débit qui est normalement demandé pour le fonctionnement du moteur au ralenti Un angle aussi réduit rend critique la régulation du régime de ralenti du carburateur (ou du corps à papillon), puisque durant cette phase d'ouverture il se produit des variations excessivement élevées de débit du mélange produit par le carburateur en regard des incréments de l'ouverture du robinet, même s'ils sont très réduits. Le but de la présente invention est de réaliser un robinet à papillon du type décrit, qui soit exempt de l'inconvénient cité en premier et qui permette ainsi une régulation facile du régime de ralenti du moteur, au sens de pouvoir disposer d'une gamme d'angles d'ouvertures assez large pour faire varier le débit du mélange entre la valeur zéro et la valeur qui correspond au régime de fonctionnement de ralenti. Ce but est atteint au moyen d'un robinet à papillon pour dispositif d'alimentation en carburant de moteurs à combustion interne, en particulier pour un carburateur, comprenant un disque délimité essentiellement par deux surfaces planes et par une surface latérale, ledit disque étant tournant autour d'un axe parallèle auxdites surfaces planes, caractérisé par le fait que ladite surface latérale est une surface courbe qui est engendrée par la rotation d'un arc de cercle autour d'un axe perpendiculaire auxdites surfaces planes et passant par le centre du disque. La présente invention sera mieux comprise à la lumière de sa description plus détaillée qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif et en regard des figures des dessins annexés, dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un conduit de dispositif d'alimentation en carburant, en particulier d'un carburateur (ou d'un corps à papillon), le long duquel est inséré le papillon selon l'invention, respectivement O dans la position fermée et dans la position qui correspond au régime de ralenti du moteur; la figure 3 représente une coupe du disque qui fait partie du papillon de l'invention; la figure 4 représente un diagramme qui illustre l'allure du débit produit par le papillon selon l'invention en fonction de son angle d'ouverture, en partant de la position complètement fermée et en rejoignant la O position pour laquelle le moteur fonctionne au ralenti. Le robinet à papillon de l'invention, désigné dans son ensemble par 1 (figures 1 et 2), est susceptible d'être inséré le long d'un conduit 2 de dispositif d'alimentation en carburant, en particulier de carburateur; ce conduit est traversé par le courant du mélange d'air et de carburant, qui est fourni par le dispositif au collecteur d'alimentation du moteur sur lequel le dispositif même est monté. Le robinet comprend essentiellement un disque 3 délimité par deux surfaces planes opposées 4 et 5 et par une surface latérale 6 (figure 3). Le disque 3 est tournant autour d'un axe parallèle aux surfaces planes 4 et 5, dont la trace est indiquée par O sur les figures 1 et 2. De façon appropriée, le disque 3 est supporté, de manière connue en soi, par un petit arbre oscillant 7. A la base de l'invention, la surface latérale 6 du disque 3 est une surface courbe qui est engendrée par la rotation d'un arc de cercle a (figure 3) autour d'un axe, désigné par t sur la figure 3, qui est perpendiculaire aux surfaces planes 3,4 et qui passe par le centre O' du disque L'arc de cercle a peut être de rayon quelconque; dans la coupe de la figure 3, qui est effectuée par un plan passant par le centre du disque, le centre du cercle auquel appartient l'arc a se trouve sur une droite q qui est équidistante et parallèle aux surfaces planes 4 et 5 qui délimitent le disque en partie inférieure et supérieure; de préférence, le rayon de cet arc de cercle qui est désigné par r sur la figure 3 est égal au rayon maximal du disque, comme on le voit sur la figure 3, et le centre du cercle même est dont constitué par le point O' qui passe par l'axe t. L'axe de rotation O du disque est positionné de façon à se trouver à une distance prédéterminée du centre O' du disque, comme représenté sur les figures 1 et 2 qui mettent en évidence une certaine excentricité e. Le diamètre maximal du disque 3 est légèrement inférieur au diamètre du conduit 2 dans lequel est inséré le papillon selon l'invention. Le fonctionnement de cette robinet a lieu de la façon suivante. Lorsque le robinet se trouve dans la position de fermeture représentée sur la figure 1, la surface latérale 6 du disque 3 est quasiment en contact avec la surface du conduit 2, en laissant entre ces deux surfaces un jeu d'ampleur extrêmement faible. Dans ces conditions, l'effet d'étanchéité produit par le papillon est assez bon, mais, à travers la petite lumière qui doit de toute façon subsister entre la surface externe 6 et la surface du conduit 2 passe un petit débit de mélange qui est sensiblement du même ordre que celui qui passe à travers les robinets à papillon de type antérieur lorsqu'elles se trouvent en position de fermeture A peine le robinet a-t-il tourné, dans le sens horaire sur la figure 1, qu'il apparaît une certaine section d'écoulement du mélange qui augmente graduellement avec l'augmentation de l'angle a (figure 2) d'ouverture du robinet même Il est important de noter qu'à travers la lumière passe un débit de mélange qui augmente graduellement avec l'augmentation de l'angle a, jusqu'à ce que soit atteinte la position d'ouverture représentée sur la figure 2, à laquelle correspond l'atteinte du régime de ralenti du moteur Cet angle, comme on le sait, peut varier entre à peu près 20 et 60. La figure 4 représente sous forme de diagramme (de la caractéristique c) le débit d'air, désigné par Q, qui traverse le robinet même, en fonction de l'angle d'ouverture a du robinet; comme on le voit, ce débit augmente graduellement avec l'augmentation de l'angle d'ouverture Il est donc évident que dans ces conditions la régulation du régime de ralenti peut être effectuée de façon très précise, puisque le débattement angulaire le long duquel augmente le débit Q est assez élevé. L'avantage que l'on peut obtenir avec le robinet selon l'invention peut être mieux évalué si l'on confronte la caractéristique c avec la caractéristique c' du robinet de type antérieur; puisque dans la position de fermeture de Oe robinet on a une certaine valeur de l'angle o(, l'ouverture du robinet a lieu seulement pour des angles de rotation a supérieurs à cette valeur: donc l'ouverture du robinet pour atteindre les conditions correspondant au régime de ralenti du moteur a lieu dans un intervalle qui se trouve au-delà de la valeur précitée, intervalle qui est donc extrêmement réduit, le long duquel le débit de mélange produit par le robinet augmente très brusquement, comme on le voit sur la seconde branche de la caractéristique c' de la figure 4 La première branche de caractéristique, avant d'atteindre la valeur a 0, correspond sensiblement à un débit nul (à l'exception de celui qui est dû au passage entre le robinet et le conduit). On relève en outre que dans la position de fermeture du robinet, représentée sur la figure 1, les pertes par le passage entre la surface latérale du robinet et la surface du conduit 2 sont extrêmement faibles, comme indiqué sur la figure 4, et bien peu supérieures à celles que l'on rencontre dans les robinets de type antérieur. Le robinet selon l'invention se prête cependant à l'élimination efficace de l'inconvénient qui a été cité en premier, que l'on rencontre dans la difficulté à définir avec précision le régime de ralenti du moteur; dans le cas du robinet selon l'invention, la définition de la condition de ralenti est beaucoup moins critique et peut être effectuée de façon simple en choisissant de façon appropriée un angle a correspondant à la condition de ralenti qui soit compris dans le tracé de la caractéristique c (qui s'étend dans une gamme de valeurs de a notablement ample). Bien entendu, des modifications et variantes peuvent être apportées au mode de réalisation décrit de la présente invention, sans quitter le champ d'application de l'invention même En particulier, l'arc a peut présenter un rayon différent de celui qui est représenté sur la figure 3 et la position du centre du cercle auquel appartient l'arc même peut être choisie en tout autre position quelconque de la section méridienne du disque. A 9 REVENDICATIONS 1 Robinet à papillon pour dispositif d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne, en particulier pour un carburateur, comprenant un disque ( 3) délimité essentiellement par deux surfaces planes ( 4,5) et par une surface latérale ( 6), ledit disque étant tournant autour d'un axe (O) parallèle auxdites surfaces planes, caractérisé par le fait que ladite surface latérale ( 6) est une surface courbe engendrée par la rotation d'un arc de cercle (a) autour d'un axe (t) perpendiculaire auxdites surfaces planes et passant par le centre du disque. 2 Robinet à papillon selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rayon (r) dudit arc de cercle (a) est égal au rayon maximal du disque. 3 Robinet à papillon selon l'une quelconque des * revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit axe de rotation (O) du disque est positionné de façon à se trouver à une distance prédéterminée (e) dudit centre du disque.