Brevet FR2717861A1 — publié le 19950929

L'invention concerne un carburateur à membrane pour un moteur à explosion, en particulier un moteur à deux temps dans un instrument de travail guidé manuelle- ment, tel qu'une tronçonneuse à chaîne, une tronçonneuse à meule, une débroussailleuse ou analogue, comprenant une chambre de réglage remplie de carburant et reliée par un circuit de gicleur de ralenti à un orifice de sortie de ralenti, qui débouche en aval d'un papillon des gaz dans un canal d'aspiration, ainsi qu'un perçage de prise d'air pour le circuit de gicleur de ralenti, perçage qui est disposé en amont du papillon dans la zone de pivotement de celui-ci. Des carburateurs à membrane de ce type sont connus. Pour régler le mélange pour le ralenti, le débit de carburant depuis la chambre de réglage jusqu'à l'ori- fice de sortie de ralenti est réglable au moyen d'une soupape à pointeau ou un dispositif semblable. Ce réglage est extrêmement sensible puisque les fentes de réglage sont très étroites et peuvent se boucher facilement par des impuretés ou analogues. La variation de la section de passage change également la quantité de carburant arri- vant en cas de pleine charge à travers le circuit de ra- lenti, ce qui est indésirable compte tenu de la constance souhaitée de l'émission des gaz d'échappement. On a également proposé déjà de rendre réglable, par une soupape à pointeau ou analogue, la section du ca- nal de prise d'air menant au circuit du gicleur de ra- lenti, afin de pouvoir régler ainsi la quantité d'air amenée. Cependant, un tel système réagit lentement à des changements de réglage, raison pour laquelle la caracté- ristique de réglage est désavantageuse. Le but de l'invention est de perfectionner un carburateur à membrane, du type générique indiqué, de ma- nière que le ralenti puisse être réglé simplement et de façon sensible, que ce réglage soit protégé contre les dérangements et qu'il ne produise pas d'effet sur le ré- gime de pleine charge. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que le perçage de prise d'air débouche à travers un étranglement d'air fixe dans le circuit de gicleur de ralenti, que le circuit de gicleur de ralenti communique avec la chambre de réglage à travers un étranglement de carburant fixe qui limite le débit massique de carburant, et qu'un étranglement réglable est placé, en aval des étranglements fixes, devant l'orifice de sortie de ra- lenti. Grâce à la prévision selon l'invention de l'étranglement d'air fixe pour l'air amené et de l'étran- glement de carburant fixe pour le carburant amené, on ob- tient des courants massiques d'air et de carburant qui sont sensiblement constants et, à la rencontre de ces courants massiques, il se forme une émulsion à peu près constante. Cette émulsion est amenée à l'orifice de sor- tie de ralenti à travers l'étranglement réglable qui, malgré sa section relativement grande, permet un réglage fin du courant massique d'émulsion. Les fentes de réglage plus grandes font que l'étrangelement réglable a moins tendance à se boucher. Comme un changement de la fente de passage entraîne le changement immédiat du courant mas- sique d'émulsion, on obtient immédiatement un changement du mélange et par suite également un changement de la vi- tesse de rotation, de sorte que l'utilisateur peut opérer de manière simple un réglage optimal de la vitesse de ra- lenti au moyen de l'étranglement réglable. Selon un perfectionnement préféré de l'inven- tion, les étranglements fixes pour l'air et le carburant sont disposés dans une pièce commune qui peut être mise en place dans le corps du carburateur à partir de la chambre de réglage. Une telle pièce est avantageuse compte tenu de l'usinage de haute précision des étranglements. Il est préférable que cette pièce et les étranglements fixes soient d'un seul tenant. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe axiale d'un carbu- rateur à membrane; - la figure 2 représente à plus grande échelle le détail X de la figure 1, dont la partie hachurée constitue une unité de montage (pièce commune précitée); - la figure 3 est une vue de côté d'un carbura- teur à membrane; - la figure 4 est une vue de ce carburateur prise suivant la flèche IV de la figure 3; - la figure 5 est un diagramme de la vitesse de ralenti en fonction de la course de réglage d'une vis de réglage pour le courant massique d'émulsion et de la po- sition de ralenti du papillon; et - la figure 6 est un autre diagramme montrant la vitesse de ralenti en fonction de la course de réglage des vis de réglage. Les figures 1 à 4 représentent un carburateur à membrane 1 ayant un corps pourvu d'un canal d'aspiration 2 dont une partie forme un venturi ou buse 3. En aval du venturi 3, le canal d'aspiration contient un papillon 4 monté pivotant sur un axe 5. Le carburateur 1 communique avec l'ouverture d'aspiration d'un cylindre ou d'un car- ter de vilebrequin, non représenté, d'un moteur à deux temps, l'air de combustion étant aspiré suivant le sens d'écoulement indiqué par la flèche 6. Le corps du carburateur 1 comporte une pompe de pré-alimentation en carburant sous la forme d'une pompe à membrane 11 qui refoule le carburant, amené à travers une canalisation de carburant 10, dans un canal de carburant 14 menant à la chambre de réglage 7 du carburateur 1. L'espace de commande lla de la pompe à membrane 11 est séparé par une membrane 11c d'un espace de pompage 11b. L'espace de commande lla communique par une canalisation non représentée avec le carter de vilebrequin du moteur à deux temps, de sorte que la pompe à membrane 11 est com- mandée par la pression alternante de ce carter. Lors- qu'une dépression règne dans l'espace de commande lia, du carburant est aspiré dans l'espace de pompage llb à par- tir de la canalisation de carburant 10 et à travers un clapet antiretour 12; lorsqu'une surpression règne dans l'espace de commande lia, le carburant aspiré est refoulé à travers un clapet antiretour 13 dans le canal de carbu- rant 14 du côté refoulement de la pompe. L'orifice d'arrivée 15 du canal de carburant 14 dans la chambre de réglage 7 est fermé par un obturateur formant soupape 16 porté par une extrémité d'un levier de ré- gulateur 17 à deux bras. Le levier 17 est monté basculant sur un axe 18 et chargé par un ressort de réglage 19 dans le sens de la fermeture de l'obturateur 16. Le ressort 19 presse l'autre extrémité du levier 17 contre une butée au centre d'une membrane de réglage 20 qui délimite la chambre de réglage 7. Le côté sec 27 de la membrane 20, opposé à la chambre de réglage 7, est soumis à la pres- sion atmosphérique ou un autre niveau de pression de ré- férence approprié à travers un orifice 21 prévu dans le couvercle du corps du carburateur. La chambre de réglage 7 communique à travers un circuit de gicleur principal 22 avec un orifice de gi- cleur principal 23 débouchant dans le venturi 3. Le cir- cuit 22 comporte un étranglement fixe 25 à son extrémité dirigée vers la chambre de réglage 7. A cet étranglement fixe 25 est coordonnée une plaquette antiretour 24, qui n'est pas chargée et qui empêche que des changements de pression dans le canal d'aspiration 2 ou le circuit de gicleur principal 22 réagissent sur le niveau de pression dans la chambre de réglage 7. Dans le sens de l'écoulement depuis la chambre de réglage 7 vers le venturi 3, une chambre d'émulsion 26 est formée en aval de l'étranglement fixe 25, chambre dans laquelle débouche une canalisation d'air 41. La section de cette canalisa- tion peut être étranglée par une soupape de réglage 40, plus exactement par une pointe conique de réglage 43 d'un pointeau formant soupape porté par une vis de réglage 8, la pointe 43 pouvant être engagée par vissage dans un orifice 44 de communication avec la chambre d'émulsion 26. Cet orifice 44 relie la chambre d'émulsion 26 à un espace d'air 42 dans lequel débouche la canalisa- tion d'air 41. Cette dernière amène de l'air depuis le côté air épuré 51 d'un filtre à air 50 précédant le canal d'aspiration 2 jusque dans la chamhre d'émulsion 26, ce qui permet de réduire la dépression appliquée à l'étran- glement fixe 25. L'étranglement fixe 25 est dimensionné pour que, l'orifice 44 étant fermé, un courant massique maxi- mal de carburant puisse être obtenu en fonction de la po- sition de pleine charge du papillon. Ce courant massique de carburant a été choisi pour que les émissions de gaz d'échappement soient encore acceptables, avantageusement inférieures à des valeurs limites fixées par la loi. En tournant la vis de réglage 8 dans le sens du dévissage, l'orifice de soupape 44 est ouvert davantage, avec le ré- sultat que l'air arrivant produit une émulsion dans la chambre d'émulsion 26, de sorte que moins de carburant sort de l'orifice 23 du gicleur principal; le mélange s'appauvrit parconséquent. En tournant la vis de réglage 8 dans le sens de son enfoncement, le mélange peut être enrichi à une valeur maximale, jusqu'à la fermeture de l'orifice de soupape 44. Indépendamment du circuit de gicleur principal 22, on a prévu un circuit de gicleur de ralenti 30 qui forme une liaison supplémentaire entre la chambre de réglage 7 et le canal d'aspiration 2. L'orifice de sortie 28 de ralenti débouche dans le canal d'aspiration 2 en aval - par rapport au sens d'écoulement 6 - du papillon 4 fermé. Le circuit de gicleur de ralenti 30 est relié à la chambre de réglage 7 à travers un étranglement de carburant fixe 29 qui est dimensionné de manière qu'un mélange riche encore admissible puisse être obtenu pour le ralenti. Dans le circuit de gicleur de ralenti 30, dé- bouche un canal d'air de ralenti 31 communiquant avec deux perçages de prise d'air 31a et 31b s'ouvrant dans le canal d'aspiration 2 à un endroit situé en amont du pa- pillon 4 lorsque ce dernier est fermé. Le canal d'air de ralenti 31 débouche dans le circuit de gicleur de ralenti à travers un étranglement d'air fixe 49. La somme des sections des perçages de prise d'air 31a, 31b est plus grande que la section de passage de l'étranglement fixe 49. L'espace situé entre l'étranglement d'air fixe 49 du canal d'air de ralenti 31 et l'étranglement de car- burant fixe 29 du circuit de gicleur de ralenti 30 forme une chambre d'émulsion 32, et un étranglement réglable , 36 sous la forme d'une soupape de réglage 33 est prévu entre cette chambre et l'orifice de sortie 28 du ralenti. La soupape de réglage est formée d'un pointeau 34 dont la pointe 35 est engagée dans un orifice 36 fai- sant communiquer la chambre d'émulsion 32 avec un espace de soupape 37. Cet espace fait partie du circuit de gi- cleur de ralenti 30; c'est à partir de lui que le courant massique de l'émulsion carburant/air, ajusté par la sou- pape 33, s'écoule vers l'orifice de sortie 28 du ralenti. Le pointeau de soupape 34 est porté par une vis de réglage 9 vissée dans le corps du carburateur à mem- brane 1. Pour étanchéifier l'espace de soupape 37 vis-à-vis de l'atmosphère, un joint d'étanchéité sous la forme d'une bague d'étanchéité 46 est placé dans un chanfrein 45. La bague d'étanchéité 46 est maintenue appliquée de façon étanche par une rondelle de pression 47 chargée dans la direction de l'axe de la vis de réglage 9 par un ressort, en particulier un ressort hélicoïdal 48 s'appu- yant sur la tête de la vis de réglage 9. Le ressort 48 sert en même temps de moyen pour empêcher la rotation de la vis 9. Au ralenti, il émerge de l'orifice de sortie 28 de ralenti une émulsion carburant/air qui se forme dans la chambre d'émulsion 32 à partir du carburant arrivant par l'étranglement de carburant fixe 29 et de l'air arri- vant par l'étranglement d'air fixe 49. Le courant mas- sique d'émulsion émergeant de l'orifice de sortie 28 du ralenti, est ajusté par la soupape de réglage 33, assu- rant une régulation exacte et facile à ajuster. Il est avantageux que la fente annulaire réglable, délimitée par la pointe de réglage 35 dans l'orifice de soupape 36, est relativement grande; malgré cela, une régulation réagis- sant exactement et sensible du courant massique d'émul- sion est possible. Ceci ressort en particulier des diagrammes des figures 5 et 6. Après que la position de ralenti maximale aitétéchoisiepour le papillon des gaz, on ajuste par la vis de réglage 9 le courant massique d'émulsion dans le sens d'un appauvrissement du mélange (côté droit de la figure 6). La courbe de vitesse 39 monte par suite de la diminution de la quantité d'émulsion amenée jusqu'à ce qu'une nette chute de vitesse 38 se produise; on tourne maintenant la vis 9 de réglage du mélange en sens contraire, jusqu'à obtenir un réglage précédant de peu la chute de vitesse 38 et procurant une vitesse à peu près constante. La vitesse de rotation ainsi obtenue est trop élevée pour le ralenti, ainsi que le montre également la figure 5. Ceci provient de l'ajustement préalable de la vis butée de ralenti 60 (figures 3, 4) à la position maximale, vis dont la butée conique 61, déplaçable axia- lement, détermine la position de repos du levier de papillon 62 et, par suite, la position de repos du papillon des gaz 4. Comme le montre la figure 3, la vis butée de ralenti 60 est ajustable sur un angle de réglage 63 d'environ 300 et pourvue dans ce but d'un élément 64 de limitation de rotation. Après que le courant massique d'émulsion arri- vant par l'orifice de sortie 28 du ralenti ait été ajusté par la vis de réglage 9, on tourne la vis butée de ra- lenti 60 de la position maximale (figure 5) en direction de la position minimale, ce qui fait reculer la butée co- nique 61 axialement par rapport au trajet de pivotement du levier de papillon 62, jusqu'à ce qu'une vitesse de ralenti désirée d'environ 2900 tours/minute soit at- teinte. La vitesse de ralenti est fixée en fonction de la vitesse d'enclenchement de l'embrayage centrifuge employé dans l'instrument de travail. Ainsi que le montre la fi- gure 5, on ajuste, par la vis de réglage 9 du courant massique d'émulsion, la vitesse maximale réalisable 70 à la position de butée maximale du papillon 4 puis on ré- duit la position du papillon en tournant la vis butée de ralenti 60 en sens inverse. De cette manière, en rédui- sant la quantité d'air de ralenti passant par le papil- lon, le mélange pour le ralenti est enrichi, ce qui diminue la vitesse de rotation (figure 5; côté gauche de la figure 6). Le ralenti est ainsi ajustable également de façon optimale sur place - sans influence négative sur le régime à charge partielle - par des moyens simples. Lorsque le moteur est accéléré à partir de la position de ralenti par l'ouverture du papillon 4, le perçage de prise d'air 31a vient se trouver d'abord dans la zone de dépression en aval du papillon 4. Il en ré- sulte une réduction de la prise d'air et du carburant sortira par le perçage de prise d'air 31a. Quand le pa- pillon est complètement ouvert, c'est-à-dire dans le ré- gime de charge partielle ou de pleine charge, une quan- tité maximale de carburant - limitée par l'étranglement de carburant fixe 29 - sort par l'orifice de sortie 28 du ralenti et par les perçages de prise d'air 31a et 3lb, quantité de carburant qui est indépendante du réglage du ralenti. Pour le régime de pleine charge, il ne peut donc pas se produire un enrichissement excessif du mélange, de sorte que les émissions de gaz d'échappement sont mainte- nues constantes, en raison des ajustements, sans qu'elles soient influençables par l'utilisateur. La figure 2 montre à plus grande échelle le dé- tail X de la figure 1. L'étranglement fixe 29 pour l'ar- rivée de carburant depuis la chambre de réglage 7 et l'étranglement fixe 49 pour le débit massique d'air ve- nant du canal de prise d'air 31, sont disposés dans une pièce commune 80. Ainsi que le montre la figure 2, les étranglements fixes 29 et 49, ainsi que la pièce 80, sont en particulier réalisés d'un seul tenant; un perçage transversal 81 de la pièce 80 forme la chambre d'émulsion et établit la communication avec l'orifice de soupape 36 de l'étranglement réglable formé par la soupape à poin- teau 33. REVENDICATIONS 1. Carburateur à membrane pour un moteur à ex- plosion dans un instrument de travail guidé manuellement, tel qu'une tronçonneuse à chaîne, une tronçonneuse à meule, une débroussailleuse ou analogue, comprenant une chambre de réglage (7) remplie de carburant et reliée par un circuit (30) de gicleur de ralenti à un orifice de sortie (28)de ralenti, qui débouche en aval d'un papil- lon des gaz (4) dans un canal d'aspiration (2), ainsi qu'un perçage de prise d'air (31a, 31b) pour le circuit (30) de gicleur de ralenti, perçage qui est disposé en amont du papillon (4) dans la zone de pivotement de ce- lui-ci, caractérisé en ce que le perçage de prise d'air (31a, 31b) débouche à travers un étranglement d'air fixe (49) dans le circuit (30) de gicleur de ralenti, que le circuit (30) de gicleur de ralenti communique avec la chambre de réglage (7) à travers un étranglement de car- burant fixe (29) qui limite le débit massique de carbu- rant, et qu'un étranglement réglable (35, 36) est placé, en aval des étranglements fixes (29, 49), devant l'ori- fice de sortie (28) de ralenti. 2. Carburateur à membrane selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'espace délimité entre les étranglements fixes (29, 49) et l'étranglement réglable (35, 36) forme une chambre d'émulsion (32). 3. Carburateur à membrane selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé en ce que les étranglements fixes (29, 49) sont placés dans une pièce commune (80). 4. Carburateur à membrane selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que la pièce commune (80) et les étranglements fixes (29, 49) sont réalisés d'un seul tenant. 5. Carburateur à membrane selon une des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étranglement ré- glable (35, 36) est une soupape à pointeau (33). 6. Carburateur à membrane selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que la vis de réglage (9) de la soupape à pointeau (33) est étanchéifiée vis-à-vis du corps du carburateur (1) au moyen d'un joint d'étanchéité situé à l'extérieur, de préférence par une bague d'étanchéité (46). 7. Carburateur à membrane selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (46) est soumis à une force, dans la direction de l'axe de la soupape à pointeau (33), par une rondelle de pression (47). 8. Carburateur à membrane selon une des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que la section de pas- sage de l'étranglement d'air fixe (49) est plus petite que la somme des sections de passage des perçages de prise d'air (31a, 3lb).