Brevet FR2709330A1 — publié le 19950303

Carburateur à membrane La présente invention concerne un carburateur à membrane qui, destiné à un moteur thermique de machines-outils, en particulier des scies à moteur, taille-haie ou analogues, est muni d'un espace de réglage limité par une membrane de régla- ge et alimenté en carburant par l'intermédiaire d'une valve de réglage, la membrane de réglage actionnant un levier régu- lateur, lequel porte un pointeau de la valve de réglage, et d'un aimant de levage constitué par une bobine et une armatu- re et destiné à l'ouverture de la valve d'admission. Dans des dispositifs connus de ce genre, tel qu'il est décrit dans la Demande de brevet allemand 3621497, la vitesse de rotation du moteur, en particulier d'un moteur à deux temps, est réglée, au moment d'atteindre une vitesse limite, par enrichissement du mélange de telle manière que sur une membrane de commande s'exerce une surpression qui est dérivée de la volute de ventilateur du moteur ou d'un silencieux de celui-ci. La membrane de commande agit, à l'encontre de la force d'un ressort, au moyen d'une broche montée de façon centrée, sur une membrane de réglage de carburateur qui ou- vre, par l'intermédiaire d'un mécanisme à levier, un pointeau et permet ainsi au carburant de passer dans une chambre sous pression. La force transmise par la broche de la membrane de commande est dirigée, par l'intermédiaire d'une cheville mon- tée sur la membrane de réglage, sur un bras libre d'un levier de transmission en Z, monté de façon à pouvoir basculer, et fait tourner le levier de transmission à l'encontre de la force d'un ressort. L'autre extrémité du levier de transmis- sion est fixée à un pointeau qui interdit le passage de car- burant; le pointeau est soulevé de son siège de soupape par la rotation du levier de transmission en Z et permet, par l'intermédiaire de l'écoulement de carburant à présent possi- ble, un enrichissement accru du mélange air/carburant. Du fait de l'enrichissement du mélange la vitesse de rotation chute; une vitesse de rotation limite déterminée ne peut pas être dépassée. De surcroît, dans le domaine critique, c'est-à-dire à vitesse de rotation et température élevées, le moteur est en outre refroidi par l'enthalpie de vaporisation du carburant et lubrifié par l'huile contenue dans le carburant. Ainsi qu'il est en outre décrit dans la Demande de bre- vet allemand 3621497, le dispositif est équipé, à titre de variante remplaçant la commande par l'intermédiaire de la membrane de commande réagissant à la surpression, d'un aimant de levage monté sur le côté sec de la membrane de réglage de carburateur et dont l'armature agit par l'intermédiaire de la membrane de réglage sur le mécanisme à levier décrit précé- demment et ouvre ainsi la soupape. L'aimant de levage est alimenté en tension électrique proportionnellement à la vi- tesse de rotation, ce qui a pour conséquence un débit de car- burant accru et, par suite, un enrichissement du mélange. Ce- ci a à son tour pour conséquence un étranglement du moteur de sorte qu'une vitesse limite déterminée n'est pas dépassée. Un inconvénient de ce dispositif réside en ce que l'aimant de levage est monté sur le côté sec de la membrane de réglage. Ainsi il faut plus de place pour le montage de l'aimant de levage, et le corps de carburateur doit être d'un volume ac- cru en conséquence. Les deux types de dispositifs précités ont en outre pour inconvénient que, du fait du long trajet de transmission or- gane de commande-membrane de carburateur-levier de transmis- sion, de nombreuses pièces doivent être mises en mouvement par voie mécanique ou électromécanique. Ceci a pour consé- quence, d'une part, une inertie accrue du système et, d'autre part, le fait de produire, par suite d'élasticités propres des organes de transmission ainsi que du jeu et du mou entre deux organes de transmission, des ralentissements addition- nels qui contrarient un réglage précis désiré. La construction de ces dispositifs de réglage de vitesse de rotation entraîne de fortes dépenses et est très sujette à des incidents. Le but de la présente invention consiste à perfectionner un carburateur à membrane du genre défini plus haut de telle manière qu'une intervention hautement précise et fonctionnel- lement sûre dans la caractéristique de réglage soit assurée sans que pour autant la longueur et le volume de construction du carburateur se trouvent augmentés. Ce but est atteint, pour un carburateur à membrane qui, destiné à un moteur thermique de machines-outils, en particu- lier de scies à moteur, taille-haie et analogues, est muni d'un espace de réglage limité par une membrane de réglage et alimenté en carburant par l'intermédiaire d'une valve de réglage, la membrane de réglage actionnant un levier régula- teur, lequel porte un pointeau de la valve de réglage, et d'un aimant de levage constitué par une bobine et une armatu- re et destiné à ouvrir la valve d'admission, selon l'inventi- on par le fait que la bobine est montée dans la région de la valve de réglage et que le pointeau constitue l'armature de l'aimant de levage. Un aimant de levage servant d'organe de commande est agencé de telle façon que le corps de bobine de l'aimant de levage se trouve dans un élargissement du conduit de carbu- rant et que l'armature de l'aimant de levage est formée par le pointeau. Ce dispositif a pour avantage que l'organe de commande, c'est-à-dire l'aimant de levage, se trouve dans l'espace hu- mide de la chambre de réglage. De ce fait le dispositif est moins sujet au salissement et à l'usure que dans le cas o l'organe de réglage se trouve sur le côté sec de la membrane de réglage et est exposé aux influences de l'environnement qui peuvent conduire par exemple à la corrosion. Il est en outre avantageux que, du fait de la construc- tion compacte et économique de l'organe de réglage, le nombre de pièces destinées à la transmission de la grandeur réglante se trouve réduit. Les forces à transmettre sont transmises sans retardement et de manière exacte. Du fait de la con- struction compacte et intégrée aucun espace additionnel pour le montage de l'organe de réglage n'est à prévoir. Un autre avantage réside en ce que, grâce aux bonnes conditions de réglage, différentes stratégies et caractéris- tiques de réglage peuvent être élaborées. Par exemple, le processus d'ouverture par soulèvement du pointeau du siège de soupape peut s'effectuer, suivant une courbe caractéristique déterminée, en fonction de la vitesse de rotation dans une plage de vitesse préétablie. Une autre possibilité d'utilisa- tion judicieuse consiste à utiliser la valve de réglage au lieu d'un volet de starter. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention la bobine de l'aimant de levage est montée de manière ajustée dans un alésage du carburateur, et ce, de préférence, en l'y assujettissant de manière fixe par coulée, notamment sous pression. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention un siège de soupape est disposé à une extrémité d'un porte-bobi- ne retenant la bobine de l'aimant de levage. Une autre caractéristique avantageuse de l'invention réside en ce que la course du pointeau est réglable en fonc- tion d'une grandeur de fonctionnement du moteur thermique. Une forme de réalisation préférée et des caractéristi- ques essentielles de l'invention sont décrites ci-dessous à l'aide du dessin annexé. La figure unique représente, en coupe, un carburateur à membrane équipé d'une valve de réglage pouvant être actionnée par voie électrique. Le carburateur 1 comporte un conduit d'aspiration 2 avec une partie 3 formant venturi. Dans le conduit d'aspiration 2 est monté un papillon des gaz 4 qui est retenu au moyen d'un arbre 5 de façon à pouvoir basculer dans le conduit d'aspira- tion. Le carburateur représenté est en communication avec le conduit d'aspiration d'un moteur thermique non représenté, en particulier un moteur à deux temps, l'air comburant nécessai- re étant aspiré dans le sens d'écoulement 6 par l'intermédi- aire de la partie 3 formant venturi. Par l'intermédiaire d'un conduit de carburant 10 le car- burateur est en communication avec un réservoir de carburant non représenté, une pompe à membrane 11 étant prévue pour re- fouler le carburant dans un espace de réglage 7 du carbura- teur. La chambre de travail lia de la pompe à membrane 11 est en communication, par l'intermédiaire d'un conduit non repré- senté, avec le carter à vilebrequin du moteur thermique, c'est-à-dire du moteur à deux temps, de sorte que la pompe à membrane 11 est entraînée par la pression variable régnant dans le carter à vilebrequin. En cas de dépression régnant dans le carter à vilebrequin la membrane lic est déviée en direction de l'espace de travail de sorte qu'une dépression s'établit dans l'espace de pompage llb et que, par l'intermé- diaire de la valve de retenue 12, réalisée sous la forme d'un clapet, du carburant est aspiré par l'intermédiaire du con- duit de carburant 10. En cas de surpression dans le carter à vilebrequin la membrane lic est déviée en direction de l'es- pace de pompage llb de sorte que la valve de retenue 12 se ferme et la valve de retenue 13, également réalisée sous la forme d'un clapet, s'ouvre. Par l'intermédiaire de la valve de retenue ouverte 13 le carburant est refoulé dans un canal 14 qui débouche, par l'intermédiaire d'une valve de réglage 31, dans l'espace de réglage 7. La valve de réglage 31 est constituée par un pointeau 16 qui à l'une de ses extrémités est conique et est associé à un siège de soupape, alors que l'autre extrémité du pointeau 16 est soutenu par un bras de levier 17. Le bras de levier 17 est retenu, au moyen d'une broche de montage 18, de façon à pouvoir basculer dans l'espace de réglage 7, un ressort de réglage 19 réalisé sous forme de ressort de compression exer- çant sur le bras de levage 17 une force dans le sens de fer- meture du pointeau 16. Le ressort de réglage 19 maintient l'extrémité libre du levier 17 en outre au contact d'une bu- tée au centre d'une membrane de réglage 20 qui limite l'espa- ce de réglage 7. Du côté sec de la membrane 20, détourné de l'espace de réglage 7, règne la pression atmosphérique, une ouverture 21 étant à cette fin prévue dans le couvercle de la membrane. L'espace de réglage 7 rempli de carburant est en commu- nication, par l'intermédiaire d'un premier canal 22, directe- ment avec un gicleur principal 8 qui, dans la région de la partie 3 formant venturi, débouche dans le conduit d'aspira- tion 2. Le gicleur principal 8 est muni d'une plaquette de retenue 8a qui empêche les conditions de pression dans le conduit d'aspiration 2 d'exercer une rétroaction sur l'espace de réglage 7. La section de passage du canal de communication 22 est variable par une vis de réglage 23 de sorte que le débit de carburant de l'espace de réglage 7 en direction du gicleur principal 8 est réglable. Conformément à la construction d'un système de ralenti indépendant l'espace de réglage 7 est en communication, par l'intermédiaire d'un second canal de communication 25, avec une chambre de ralenti 26 d'o un orifice de sortie 9a débouche dans le conduit d'aspiration 2. Dans la position de ralenti représentée du papillon des gaz 4 l'orifice 9a est disposé, pour un observateur regardant à partir de la partie 3 formant venturi, derrière le papillon des gaz 4, alors que les orifices d'aération 9b et 9c de la chambre de ralenti se trouvent, dans le même sens d'observation, devant le papillon des gaz 4. La section de passage du second canal de communi- cation 25 est également variable par l'intermédiaire d'une vis de réglage de ralenti 24. En régime de ralenti, il entrera du carburant, passant par le canal de communication 25, en fonction du réglage de la vis de ralenti 24, dans la chambre de ralenti 26, alors que par l'intermédiaire des orifices 9b et 9c de l'air afflue et se mélange avec le carburant dans la chambre de ralenti 26. L'émulsion carburant/air passe, par l'intermédiaire de l'orifice de sortie 9a de la chambre de ralenti, dans le con- duit d'aspiration 2. Lorsque le papillon des gaz 4 s'ouvre les orifices de ralenti 9b et 9c se trouvent eux aussi amenés dans la région de dépression de sorte que du carburant passe de ces derniers aussi dans le conduit d'aspiration 2. Lorsque le papillon des gaz 4 est complètement ouvert il s'établit, en vertu de la vitesse d'écoulement de l'air aspiré, égale- ment une dépression dans la partie 3 formant venturi de sorte qu'il passe, du gicleur principal 8, de façon prédominante du carburant dans le conduit d'aspiration 2. Grâce à la membrane de réglage 20 une dépression s'établissant dans l'espace de réglage 7 est compensée par l'ouverture de la valve de régla- ge 31 et par du carburant s'écoulant par la suite. La valve de réglage 31 est réalisée, dans l'exemple de réalisation représenté, sous la forme d'une valve actionnée par voie électromagnétique, et à cette fin il est monté dans le corps de carburateur 1 une bobine 30 qui entoure le poin- teau 16. Le pointeau 16 est axialement plus long que la bobi- ne 30 de sorte que les deux extrémités du pointeau 16 font saillie axialement à l'extérieur de la bobine 30. De préfé- rence, la bobine 30 est retenue sur un porte-bobine 32 qui est prolongé à une extrémité axiale 34 et forme le siège de soupape 15. Le porte-bobine, ou corps de bobine, 32 est de préférence en une matière non magnétique, alors que le poin- teau 16 est constitué par une matière magnétiquement douce. Pour le montage de la bobine 30 et, par suite, du corps de bobine 32 dans le corps du carburateur 1 il est prévu de conférer au conduit de carburant 14 à son extrémité côté chambre de réglage 7, un diamètre élargi. De préférence, le conduit 14 présente, dans une première partie 14a, en vue de recevoir le corps de bobine 32, un diamètre élargi. A cet égard le corps de bobine prend appui axialement, dans le ca- nal à carburant 14, contre l'épaulement 114 formé par l'élar- gissement. A la partie terminale élargie 14a du conduit 14 fait suite une partie terminale 14b d'un diamètre encore plus élargi qui est ouverte axialement en direction de la chambre de réglage. La partie terminale élargie 14b sert à recevoir la bobine 30 qui est notamment assujettie dans la partie ter- minale 14b par coulée. La disposition de la bobine 30 et du corps de bobine 32 dans l'espace du carburateur, qui véhicule du carburant, protège la valve de réglage électromagnétique contre le salissement, la corrosion ou analogue. Lorsque le courant de la bobine est coupé la courbe caractéristique de réglage du carburateur à membrane 1 n'est pas influencée de sorte que le mode de fonctionnement décrit ci-dessus est as- suré. Les connexions 41 de la bobine s'étendant à l'extérieur du corps du carburateur 1 sont raccordées à la sortie d'un dispositif de commande 40 qui surveille par exemple la vites- se de rotation n du moteur à deux temps. Lorsque la vitesse de rotation n atteint une vitesse limite préétablie il est impose à la bobine 30 un courant électrique qui est dirigé de telle manière que le champ électromagnétique en voie de s'é- tablir déplace le pointeau 16 dans le sens de l'ouverture (flèche 33). Le pointeau 16 se soulève du siège de soupape 15 de sorte que le carburant, se trouvant sous une légère pres- sion dans le canal à carburant 14, inonde la chambre de ré- glage 7 et qu'une quantité accrue de carburant entre, par l'intermédiaire du gicleur principal 8 et/ou des orifices 9 de la chambre de ralenti, dans le conduit d'aspiration 2. Le mélange s'enrichit de sorte que la vitesse de rotation n di- minue. Lorsque la vitesse de rotation actuelle devient infé- rieure à la vitesse limite préétablie le dispositif de com- mande 40 coupe le courant électrique de sorte que le pointeau 16, sous la pression du ressort de réglage 19, est poussé, dans le sens inverse de celui de la flèche 33, contre le siè- ge de soupape 15; le conduit de carburant 14 est à présent de nouveau fermé. Une ouverture de la valve de réglage 31 ne se produit que lorsque la valve de réglage est actionnée, par l'intermédiaire du levier 17, par la membrane de réglage 20. Par l'intermédiaire du dispositif de commande 40 un ac- tionnement de la valve de réglage électromagnétique 31 dans le sens d'ouverture 33 peut également s'effectuer lorsqu'un contact électrique 43 est fermé. Ceci pourrait par exemple se produire lors du processus de démarrage de sorte que, par l'ouverture de la valve de réglage et une inondation modérée de la chambre de réglage 7, il se produit un enrichissement du mélange. Un volet de starter, normalement indispensable dans le conduit d'aspiration, n'est donc pas nécessaire. Dans une autre forme de réalisation de l'invention le dispositif de commande 40 peut être relié à une mémoire de données de fonctionnement 44 pour permettre, en fonction de la vitesse de rotation n, d'influencer de façon ciblée la courbe caractéristique de réglage du carburateur à membrane. Ainsi il peut être prévu chaque fois pour une vitesse de rotation donnée, une ouverture, même partielle, de la valve de réglage 31 par réglage du courant passant par la bobine5 30, afin d'obtenir dans des plages de vitesse parfaitement déterminées un enrichissement ou appauvrissement du mélange. REVENDICATIONS 1. Carburateur à membrane qui, destiné à un moteur ther- mique de machines-outils, en particulier des scies à moteur, taille- haie ou analogues, est muni d'un espace de réglage li- mité par une membrane de réglage et alimenté en carburant par l'intermédiaire d'une valve de réglage, la membrane de régla- ge actionnant un levier régulateur, et d'un aimant de levage composé d'une bobine et d'une armature et destiné à ouvrir la valve d'admission, caractérisé en ce que la bobine (30) est montée dans la région de la valve de réglage (31) et en ce que le pointeau (16) forme l'armature de l'aimant de levage. 2. Carburateur à membrane selon la revendication 1, ca- acérisé en ce que la bobine (30) est montéede manière ajustée dans un alésage du carburateur (1). 3. Carburateur à membrane selon la revendication 2, ca- actérisé en ce que la bobine (30) est coulée de manière fixe, en particulier sous pression, dans l'alésage. 4. Carburateur à membrane selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce qu'un siège de soupape (15) est disposé à l'une des extrémités d'un porte- bobine (12) retenant la bobine (30). 5. Carburateur à membrane selon l'une quelconque des re- vendicationss précédentes, caractérisé en ce que la course du pointeau (16) est réglable en fonction d'une grandeur de fonctionnement du moteur thermique.