Brevet FR2652126A1 — publié le 19910322

L'invention a pour objet un dispositif d'alimen- tation en mélange combustible pour moteur à combustion interne, comprenant une vanne d'obturation d'un passage d'amenée d'air et/ou de combustible, ayant un obturateur déplaçable entre une position d'ouverture et une position de fermeture. soumis à l'action d'un ressort de rappel qui tend à l'amener dans l'une desdites positions et amené dans l'autre position en réponse à des conditions prédéterminées de fonctionnement du moteur. Les vannes d'obturation destinées à de tels ' commande électromagnédispositifs sont en général à commande électromagné- tique. La présence du bobinage de commande donne à de telles vannes, dites "électrovannes", un encombrement important. Un capteur sensible à la valeur du paramètre de commande et un circuit de commande correspondant doivent être prévus pour alimenter le bobinage de l'électrovanne lorsque cela est nécessaire. L'invention vise à fournir un dispositif d'alimentation du type ci-dessus défini, plus simple que ceux antérieurement connus, notamment smn cequ '-il ne nécessite pas de bobinage, et pouvant néanmoins avoir un temps de réponse faible (que ne permettrait par exemple pas une commande par capsule remplie de matériau à coefficient de dilatation thermique élevé). Dans ce but, l'invention propose un dispositif dans lequel l'obturateur est soumis à l'action d'un ressort en alliage à mémoire de forme, antagoniste à l'action du ressort de rappel, et des moyens sont prévus pour faire passer ledit ressort en alliage à mémoire de forme de l'état martensitique à l'état austénitique, en réponse à l'apparition desdites conditions prédéterminées. Dans le dispositif d'alimentation, des fonctions très diverses peuvent être remplies par la vanne d'obturation, par exemple - dans un carburateur, l'obturation d'un passage de mise à l'air libre de la partie supérieure de la cuve à niveau constant - la réduction ou la suppression d'un trajet de fuite sur une pompe de reprise de carburateur, suivant la température : - l'obturation ou l'étranglement d'un passage d'air reliant l'amont à l'aval du papillon d'un carburateur (ou d'un corps de papillon sur une installation d'injection), par exemple pour adapter le débit d'air à la température du moteur lors du démarrage - le réglage de richesse d'un circuit de ralenti, en fonction de la température d'un fluide de refroidissement du moteur. Le passage de la vanne d'obturation d'une position à l'autre par échauffement ou refroidissement du ressort en alliage à mémoire de forme peut s'effectuer sans adjonction d'aucun élément supplémentaire, lorsque cette commutation est commandée par la température qui règne à proximité de la vanne. Une autre solution consiste à constituer les moyens de commande de température par une résistance à coefficient de température positif, ou PTC, ayant une température de commutation supérieure à la température de passage de l'alliage de l'état martensitique à l'état austénitique. Une autre solution encore consiste à alimenter directement le ressort en alliage à mémoire de forme par un courant électrique pour l'amener à l'état martensitique lorsque les conditions de fonctionnement prédéterminées sont remplies. Cette solution est plus complexe que les précédentes, car elle exige en général de prévoir une sonde de température à proximité du ressort et un circuit de régulation, permettant de maintenir la température du ressort à mémoire de forme dans une plage déterminée, supérieure à la température de transformation de l'alliage, lorsque la vanne doit être amenée en position active. Dans tous les cas la vanne d'obturation peut avoir des dimensions très faibles et un nombre de composants réduit. En utilisant des ressorts hélicoidaux, il est possible d'obtenir des courses importantes (10 à 20 mm par exemple) et des forces elevées (0,5 à 1 daN par exemple) dans un encombrement faible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère au dessin qui l'accompagne, dans lequel - la Figure 1 est un schéma de principe montrant une fraction d'un carburateur constituant un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention ; - la Figure 2 est un schéma montrant la vanne à commande par ressort en alliage à mémoire de forme équipant le carburateur de la Figure 1, représentée en coupe suivant un plan passant par l'axe, la partie haute montrant la vanne en position active et la partie basse montrant la vanne en position de repos. Le carburateur montré en Figure 1 constitue un dispositif d'alimentation en combustible de moteur. Il comporte un corps 10 dans lequel est ménagé un conduit d'admission 12. Le corps 10 délimite une cuve à niveau constant 14 alimentée en combustible depuis un réservoir non représenté. La cuve à niveau constant alimente un système de jaillissement principal de combustible, comportant un bloc porte-gicleur 16, qui ne sera pas décrit car il peut être de nature classique. La cuve à niveau constant 14 alimente également un enrichisseur de pleine charge, à commande pneumatique dans le cas montré en Figure 1, alimentant également le bloc 16. Le carburateur montré en Figure 1 est muni d'une vanne d'obturation 20 qui relie la partie haute de la cuve 14 à l'air libre ou au filtre à air, ou à une autre zone où l'air est à pression atmosphérique, lorsqu'elle est dans une position active, et qui sépare la cuve de l'air libre lorsqu'elle est au repos. Cette vanne 20 (Figure 2) comporte un boitier 22 délimitant un passage débouchant à l'air libre, directement ou par l'intermédiaire d'un conduit non représenté. L'extrémité avant du boîtier constitue un siège 24 de réception de clapet.La vanne 20 comporte encore un obturateur constitué d'un plongeur 26, par exemple à section cruciforme, pouvant coulisser dans le boîtier et d'un clapet 28 déplaçable entre une position où il s'appuie sur le siège 24 et ferme le passage (partie basse de la Figure 2) et une position d'appui contre la paroi de la cuve (partie haute de la Figure 2) où il ouvre le passage. Le plongeur 26 est soumis aux actions antagonistes d'un ressort de rappel 30 de constitution classique, en acier en général, qui tend à amener le clapet 28 en position de fermeture, et d'un ressort 32 en alliage à mémoire de forme. Le ressort 32 peut notamment être constitué en alliage nickel-titane, éventuellement à faible teneur en cuivre. On sait réaliser des alliages binaires à mémoire de forme NiTi ayant une température de transforiation comprise entre -30 C et +100"C. Pour la mise en oeuvre de l'invention, il est souhaitable d'adopter un alliage ayant une température de transformation supérieure à celles qui peuvent être atteintes dans le compartiment moteur à l'arrêt et inférieure à celles qui peuvent provoquer une inflammation spontanée du carburant. Dans la pratique, un alliage ayant une température de commutation comprise entre 50 et 70"C donnera souvent des résultats satisfaisants. Le ressort 32 doit être choisi en fonction du ressort 30 de façon qu'il exerce une force suffisante pour comprimer le ressort 30 et amener le clapet 28 en position de pleine ouverture lorsqu'il est dans l'état austénitique. Sur la Figure 1, la vanne 20 est montrée équipée d'un élément chauffant constitué par une résistance 34 à coefficient de température positif, ayant une température de commutation supérieure à la température de transformation de l'alliage à mémoire de forme. Cette résistance est alimentée par un circuit électrique interrompu lors de l'arrêt du moteur. Sur la Figure 1, l'alimentation a été schématisée sous forme d'un circuit comportant l'interrupteur 36 commandé par un paramètre de fonctionnement du moteur. Lorsque la résistance 34 n'est pas alimentée, la température du ressort 32 est inférieure à la température de transformation de l'alliage. Le ressort 30 maintient l'obturateur dans la position où le clapet 28 est en appui sur son siège 24. Dès que l'interrupteur 36 est fermé, la résistance 34 s'échauffe rapidement et amène le ressort 32 au-dessus de la température de transformation de l'alliage. Le ressort 32 tend alors à reprendre sa forme initiale et refoule le clapet 28 dans la position de pleine ouverture du passage de mise à l'air libre. Une vanne du même genre que celle servant à la mise à l'air libre de la cuve à niveau constant pourrait être utilisée sur un conduit de la chambre de refoulement de ltenrichisseur 18 vers le bloc porte-gicleurs 16. Une telle vanne peut être démunie de résistance chauffante et prévue pour ouvrir le conduit de retour vers la cuve lorsque la température du corps du carburateur dépasse une valeur déterminée, indiquant que le moteur a atteint une température de régime pour laquelle il est possible de se dispenser de l'enrichisseur. Une vanne du même genre que celle de la Figure 2 pourrait également être placée sur un passage d'amenée de combustible d'une pompe de reprise vers le conduit d'admission du moteur et munie d'un circuit d'alimentation amenant la vanne dans sa position de fermeture lorsque l'enrichissement n'est plus nécessaire. La résistance 34 à coefficient de température positif pourrait être remplacée par une résistance classique ou, même, le ressort 32 peut être utilisé en tant que résistance chauffante. Mais dans ce cas il sera en général nécessaire de prévoir une sonde de température permettant de limiter l'échauffement du ressort. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en mélange combustible pour moteur à combustion interne, comprenant une vanne (20) d'obturation d'un passage d'amenée d'air et/ou de combustible, ayant un obturateur déplaçable entre une position d'ouverture et une position de fermeture, soumis à l'action d'un ressort de rappel (30) qui tend à l'amener dans l'une desdites positions et amené dans l'autre position en réponse à des conditions prédéterminées de fonctionnement du moteur, caractérisé en ce que l'obturateur (26, 28) est soumis à l'action d'un ressort (32) en alliage à mémoire de forme, antagoniste à l'action du ressort de rappel (30), et en ce que des moyens (34) sont prévus pour faire passer ledit ressort en alliage à mémoire de forme de l'état martensitique à l'état austénitique, en réponse à l'apparition desdites conditions prédéterminées. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne (20) est placée sur un passage de mise à l'air libre de la partie supérieure de la cuve à niveau constant (14) d'un carburateur. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne est placée sur un trajet de fuite de pompe de reprise de carburateur et en ce que les conditions prédéterminées de fonctionnement du moteur sont constituées par le dépassement d'une température déterminée. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne est placée sur le trajet d'arrivée de combustible d'un enrichisseur. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite vanne est placée sur un passage d'air reliant l'amont à l'aval du papillon d'un carburateur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour faire passer l'alliage d'un état à l'autre sont constitués par l'échauffement de la vanne. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour faire passer le ressort d'un état à l'autre sont constitués par une résistance de chauffage (34) à coefficient de température positif, éventuellement alimentée par fermeture d'un contact sensible à un paramètre de fonctionnement du moteur.