Brevet FR2772837A1 — publié le 19990625

I L'invention concerne un carburateur à membrane pour un moteur thermique dans un instrument de travail portatif, tenu et guidé manuellement, en particulier dans une tronçonneuse à chaîne, une tronçonneuse à meule, une débroussailleuse ou analogue, comprenant un papillon des gaz disposé dans un canal d'aspiration pour l'air de combustion, papillon qui est monté pivotant dans le canal d'aspiration en aval d'une partie de ce canal formant un venturi ou diffuseur, un gicleur principal disposé dans la zone du diffuseur et servant à l'amenée de carburant à partir d'une chambre de régulation remplie de carburant et délimitée par une membrane actionnant une soupape de réglage qui commande le débit d'arrivée de carburant dans la chambre de régulation, carburateur dont le gicleur principal présente une soupape antiretour constituée d'un siège de soupape prévu dans une chambre de soupape et auquel est coordonnée une plaquette de soupape formant obturateur. Les carburateurs à membrane connus de ce type possèdent un corps dans lequel est formé un canal d'aspiration dont une partie constitue un venturi ou diffuseur. Un gicleur de ralenti et un gicleur principal, amenant du carburant à partir d'une chambre de régulation, débouchent dans le canal d'aspiration. Les orifices de sortie du gicleur de ralenti sont situés en aval du diffuseur dans la zone du papillon des gaz; l'orifice de sortie du gicleur principal est situé dans la zone du diffuseur en amont du papillon des gaz. Au ralenti, des vibrations et le mélange gazeux pulsatoire dans le canal d'aspiration peuvent entraîner une fuite goutte à goutte du gicleur principal, ce qui peut conduire à un enrichissement du mélange et à des fluctuations, liées à cet enrichissement, dans le régime de ralenti. Pour cette raison, on a prévu dans le circuit de carburant du gicleur principal, à l'extrémité voisine du canal d'aspiration, une soupape antiretour constituée d'une plaquette de soupape formant obturateur et prévue dans une chambre de soupape, ainsi que d'un siège de soupape coordonné à cette plaquette. Au ralenti, la plaquette de soupape ferme mécaniquement le circuit du gicleur principal, de sorte que des pulsations de pression dans le canal d'aspiration ne peuvent pas agir sur la chambre de régulation à travers le circuit du gicleur principal. Sous des conditions défavorables, une fuite goutte à goutte du gicleur principal a néanmoins été constatée dans certaines cas, ce qui peut conduire à un enrichissement excessif du mélange et au calage consécutif du moteur thermique. Le but de l'invention est de réaliser un carburateur à membrane, du type générique spécifié au début, de manière que même dans des situations de fonctionnement défavorables, des réactions sur le système de ralenti et une fuite goutte à goutte du gicleur principal soient évitées avec certitude. Il est à noter à cet égard que par suite de défauts d'étanchéité de la soupape antiretour, de l'air peut être aspiré dans la chambre de régulation, ce qui peut conduire à un appauvrissement du mélange de ralenti et par conséquent également au calage du moteur. Conformément à l'invention, on obtient le résultat recherché par le fait qu'une plaquette-tamis, recouvrant à peu près complètement la section de sortie du gicleur principal, est placée en aval de la soupape antiretour. Par cette plaquette-tamis, on obtient, au ralenti, une fermeture étanche supplémentaire contre les effets de capillarité du circuit de carburant du gicleur principal. Au ralenti, la soupape antiretour de ce gicleur, prévue à l'extrémité côté canal d'aspiration, est fermée mécaniquement et la chambre de soupape est étanchéifiée en plus par l'effet anti-capillaire de la plaquette-tamis, de sorte que des fluctuations de pression ne peuvent pas agir directement sur la plaquette de soupape. Ainsi est garanti, également dans des situations de fonctionnement défavorables, une fermeture mécanique étanche de la soupape antiretour, avec le résultat qu'on ne constate plus de fuite du gicleur principal, ni d'aspiration d'air ou d'autres réactions sur le système de ralenti. C'est seulement après établissement d'une dépression plus forte que la capillarité sur le côté balayé par l'air de combustion de la plaquette-tamis, qu'un écoulement de carburant depuis la chambre de régulation dans le canal d'aspiration devient possible. Il est préférable que la plaquette-tamis soit fixée conjointement avec la soupape antiretour dans le corps du gicleur avantageusement. Il s'est révélé opportun à cet égard de renforcer le bord de la plaquette-tamis. La plaquette-tamis possède une grosseur des mailles de 20- pm, de préférence de 40-60 pm. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'un carburateur à membrane muni d'un gicleur principal selon l'invention; - la figure 2 est une vue éclatée, en perspective, du gicleur principal selon la figure 1; - la figure 3 est une coupe axiale partielle du gicleur principal selon la figure 2, mais à l'état assemblé et pourvu d'un anneau terminal; - la figure 4 est une coupe partielle semblable à celle de la figure 2, mais montrant un gicleur principal pourvu d'un segment d'arrêt; - la figure 5 illustre une première opération de rabattement d'un rebord du corps de gicleur; et - la figure 6 montre une seconde opération de rabattement de ce rebord. La figure 1 représente un carburateur à membrane destiné à un moteur thermique équipant un instrument de travail portatif, tenu et guidé manuellement, par exemple une tronçonneuse à chaîne, une tronçonneuse à meule, une débroussailleuse ou analogue. Le moteur thermique peut être un moteur à deux temps, un moteur à quatre temps ou un moteur semblable. Comme on peut le voir sur la représentation en coupe, le carburateur à membrane 1 comprend un corps 15 dans lequel est formé un canal d'aspiration 10 traversant. Une pompe de carburant 40 et une chambre de régulation 8 - remplie de carburant - sont formées également dans le corps 15. Un papillon des gaz 3 est monté pivotant par un axe 13 dans le canal d'aspiration 10, en aval, dans le sens de l'écoulement de l'air de combustion 19, d'une partie de ce canal formant un venturi ou diffuseur 2. Un volet de départ (étrangleur) 4 est monté pivotant par un axe 14 en amont du diffuseur 2 dans le canal d'aspiration 10. Dans la zone du papillon des gaz 3, des orifices de sortie de ralenti 9 et 9a sont formés dans la paroi du canal d'aspiration 10, orifices qui sont alimentés en carburant à partir de la chambre de régulation 8, remplie de carburant, à travers un gicleur de ralenti 7 qui est réglable par une vis de ralenti 7a. Un étranglement fixe 5 est opportunément prévu dans le circuit d'écoulement menant au gicleur de ralenti 7 pour limiter le débit maximal de carburant dans le système de ralenti. Le gicleur principal 20 pour l'admission de carburant est disposé dans le diffuseur 2, en amont du papillon 3 et en aval du volet de départ 4. Ici également, il est opportun de prévoir un étranglement fixe 6 dans le circuit d'écoulement allant de la chambre de régulation 8 au gicleur principal 20 afin de limiter le débit maximal de carburant. La chambre de régulation 8, remplie de carburant, est délimitée d'un côté par une membrane de régulation 12 dont le centre 12a est appliqué contre une extrémité d'un levier 17 à deux bras, qui est monté pivotant dans la chambre de régulation 8 sur un palier fixe 17a. L'autre bras du levier 17 porte un obturateur 16 d'une soupape de réglage 11 qui commande une arrivée 41 allant de la pompe de carburant 40 à la chambre de régulation 8. Le levier 17 est chargé par un ressort de réglage 18 dans le sens de la fermeture de la soupape de réglage 11. Du côté éloigné de la chambre 8 de la membrane 12, est formée une chambre de compensation communiquant par un orifice avec l'atmosphère. Le carburant amené à la chambre de régulation 8 à travers l'arrivée 41 et la soupape de réglage 11, est fourni par la pompe 40, elle- même alimentée à partir d'un réservoir de carburant non représenté à travers une canalisation de carburant 45. La pompe 40 comprend une chambre de pompage 42 délimitée d'un côté par une membrane de travail 43 et pourvue, du côté de l'entrée et du côté de la sortie, de clapets antiretour 46, 47 respectifs, s'ouvrant dans le sens de l'écoulement du carburant. Du côté éloigné de la chambre 42 de la membrane 43, est formée une chambre d'entraînement par pression 48 qui communique par un raccord d'arrivée de pression 44 avec une source de pression fluctuante, par exemple le carter-moteur du moteur thermique. Quand le moteur marche, la pression fluctuante dans le carter-moteur entraîne la pompe 40, laquelle fournit à travers l'arrivée 41 du carburant sous pression à la chambre de régulation 8. Le ressort de réglage 8 maintient la soupape de réglage 11 fermée à l'encontre de la pression du carburant tant que la pression est équilibrée dans la chambre de régulation 8. Pendant le ralenti du moteur thermique, du carburant sort du gicleur de ralenti 9 en raison de la dépression régnant dans le canal d'aspiration en aval du papillon 3; à pleine charge, le papillon 3 étant ouvert, du carburant sort des deux orifices 9 et 9a alimentés par le gicleur de ralenti, ainsi que du gicleur principal 20, pour entrer ainsi dans le canal d'aspiration 10. En raison de la sortie de carburant par les orifices 9, 9a et par le gicleur principal 20, une dépression s'établit dans la chambre de régulation 8, de sorte que la membrane 12 se déplace vers l'intérieur (position en traits mixtes), ce qui fait pivoter le levier 17 et provoque l'ouverture de la soupape de réglage 11. Du carburant s'écoule maintenant dans la chambre de régulation 8 jusqu'à ce que la pression soit de nouveau équilibrée et que la soupape de réglage 11 se referme. Afin de garantir, dans la position de ralenti représentée, que du carburant pénètre seulement dans le canal d'aspiration 10 à travers les orifices de sortie de ralenti 9 et 9a, le gicleur principal 20 est équipé, comme le montrent les figures 4 et 3, d'une soupape antiretour constituée d'un siège 23 et d'un obturateur coordonné à ce siège et formé par une plaquette de soupape 27. Cette soupape antiretour est prévue dans lI'extrémité côté canal d'aspiration d'un corps de gicleur 21 réalisé sous la forme d'une pièce distincte du carburateur à membrane 1. Dans l'exemple montré, le corps de gicleur 21 est réalisé comme une pièce tournée, essentiellement cylindrique, qui est insérée de façon étanche dans un perçage formant logement pratiqué dans la paroi du canal d'aspiration 10 du carburateur 1. Le corps de gicleur 21 présente un canal de carburant 26 qui traverse ce corps axialement et dont l'extrémité dirigée vers la chambre de régulation 8 contient opportunément l'étranglement fixe 6 pour le gicleur principal 20. A l'extrémité dirigée vers le canal d'aspiration 10, le canal de carburant 26 est élargi en une chambre de soupape 22, l'embouchure du canal 26 dans cette chambre étant entourée à la façon d'un anneau par le siège 23 de la soupape antiretour. La plaquette de soupape 27, fabriquée de préférence de polytétrafluoroéthylène, est disposée librement, avec du jeu radial, dans la chambre de soupape 22, le diamètre d de la plaquette 27 étant choisi, par rapport au diamètre intérieur D de la chambre 22, de manière que le siège 23 soit recouvert dans n'importe quelle position de la plaquette 27 dans la chambre 22. La position ouverte de la plaquette 27 formant l'obturateur de la soupape antiretour 23/27, dans laquelle cette plaquette est écartée du siège 23, est déterminée par une pièce de retenue ou de garde 30 qui forme une butée pour ladite plaquette à cette position. La pièce de garde se compose essentiellement d'un anneau extérieur 31 et de bras radiaux 32 dirigés vers l'intérieur à partir de cet anneau et uniformément répartis sur son pourtour intérieur. Dans l'exemple montré, l'anneau extérieur 31 porte quatre bras radiaux 32 mutuellement espacés de 90 , dont les extrémités libres sont recourbées en direction de la plaquette de soupape 27 pour former chacune une portion de contact 33. L'anneau extérieur 31 de la pièce de garde 30 repose sur une surface annulaire 24 formée sur un épaulement de transition entre la chambre de soupape 22 et une partie extrême élargie de l'intérieur du corps de gicleur. Cette partie intérieure extrême est délimitée latéralement par un mince rebord extérieur cylindrique 25 du corps de gicleur, rebord qui fait saillie vers le haut, dans la position représentée, voir notamment les figures 3 et 4, par rapport à la pièce de garde 30. Par-dessus la pièce de garde 30 est disposée une plaquette- tamis 28 pour laquelle la pièce de garde 30 - retenant la plaquette de soupape 27 à sa position ouverte - constitue un support. Les bras radiaux 32 de la pièce de garde soutiennent mécaniquement le treillis métallique de la plaquette-tamis. Par-dessus la plaquette-tamis 28 est disposé opportunément, dans l'exemple de réalisation montré par la figure 3, un anneau terminal 35 destiné à renforcer la plaquette-tamis 28 - réalisée de préférence sans conformation particulière au bord - dans la zone de son bord 29. Par conséquent, le bord 29 de la plaquette-tamis 28 est renforcé par l'anneau terminal 35 du côté 28a dirigé vers le canal d'aspiration 10 et par l'anneau extérieur 31 de la pièce de garde 30 du côté dirigé vers la plaquette de soupape 27. La hauteur du rebord extérieur 25 a été choisie pour que celui- ci dépasse de la superposition formée par la pièce de garde 30, la plaquette-tamis 28 posée sur elle et l'anneau terminal 35 posé sur la plaquette-tamis. La portion terminale dépassante du rebord extérieur 25 est rabattue en deux opérations par des outils de sertissage 50, 51, comme le montrent les figures 5 et 6. Dans la première étape, selon la figure 5, cette portion terminale du rebord cylindrique extérieur 25 est repoussée vers l'intérieur par l'outil de sertissage 50; ensuite, dans une seconde opération, selon la figure 6, cette portion terminale est rabattue complètement par l'outil de sertissage 51, si bien que la plaquette de soupape 27, la pièce de garde 30 et la plaquette-tamis 28, ensemble avec l'anneau terminal 35 placé sur cette dernière, sont maintenus collectivement et mécaniquement par le rebord 25 ainsi rabattu du corps de gicleur. Comme le montre la figure 4, il peut suffire aussi de remplacer l'anneau terminal 35 par un anneau d'arrêt fendu 34 qui est maintenu par serrage radial, à la façon d'un anneau de retenue du type Seeger, dans la partie extrême élargie 25a de l'intérieur du corps de gicleur et qui maintient lui-même la pièce de garde ainsi que la plaquette-tamis 28 en place sur la face annulaire 24. Le rabattement du rebord 25 peut ainsi être supprimé. La plaquette-tamis est faite d'une gaze métallique dont la grosseur des mailles et de 20-80 pm, de préférence de 40-60 pIm et peut être fabriquée d'une matière plastique qui résiste au carburant, d'acier ou d'un matériau semblable. Au cas o la plaquette-tamis 28 est fabriquée de matière plastique, elle peut être pourvue d'un bord 29 de renforcement qui est d'un seul tenant avec elle; si elle est en métal, elle est de préférence réalisée sans conformation particulière au bord. Comme on peut le voir dans la représentation selon la figure 3, la plaquette-tamis 28 recouvre complètement la section de sortie du gicleur principal 20 en aval de la soupape antiretour 23/27, ce qui garantit d'une part la fermeture mécanique du canal de carburant 26 du gicleur principal 20 par la plaquette de soupape 27 et d'autre part la fermeture de ce gicleur à l'égard des effets de capillarité par le résidu de carburant restant dans les ouvertures de maille de la plaquette-tamis 28. Le côté 28a de cette dernière, qui est éloigné de la soupape antiretour 23/27, est dirigé vers le canal d'aspiration 10 et se trouve à peu près à la hauteur de la paroi de ce canal; quand le papillon des gaz 3 est suffisamment ouvert, en particulier à la pleine charge, ce côté 28a de la plaquette-tamis est directement balayé par l'air de combustion 19, de sorte que le carburant lié par capillarité dans les ouvertures de maille de la plaquette-tamis 28 est entraîné. La dépression créée par le diffuseur 2 et appliquée au gicleur principal 20 provoque alors l'ouverture de la soupape antiretour 23/27, c'est-à-dire la levée de la plaquette de soupape 27 de son siège 23 et l'écoulement de carburant à partir de la chambre de régulation 8 et à travers le canal de carburant 26 du gicleur dans le canal d'aspiration 10. Lorsque le papillon des gaz 3 est fermé, c'est-à-dire occupe la position de ralenti représentée sur la figure 1, la pression atmosphérique règne essentiellement sur le gicleur principal 20 et seulement de faibles quantités d'air de combustion 19 s'écoulent à travers le canal d'aspiration 10 vers le moteur. Le résidu de carburant maintenu par capillarité dans les ouvertures de maille de la plaquette-tamis 28 ferme de façon étanche la section de sortie du gicleur principal 20 en aval de la soupape antiretour 23/27. Même sous de fortes vibrations, susceptibles de produire la levée de la plaquette 27 de son siège, la fuite goutte à goutte du gicleur principal est évitée dans une large mesure. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Carburateur à membrane pour un moteur thermique dans un instrument de travail portatif, tenu et guidé manuellement, en particulier dans une tronçonneuse à chaîne, une tronçonneuse à meule, une débroussailleuse ou analogue, comprenant un papillon des gaz (3) disposé dans un canal d'aspiration (10) pour l'air de combustion (19), papillon qui est monté pivotant dans le canal d'aspiration (10) en aval d'une partie de ce canal formant un venturi ou diffuseur (2), un gicleur principal (20) disposé dans la zone du diffuseur (2) et servant à l'amenée de carburant à partir d'une chambre de régulation (8) remplie de carburant et délimitée par une membrane (12) actionnant une soupape de réglage (11) qui commande le débit d'arrivée de carburant dans la chambre de régulation (8), carburateur dont le gicleur principal (20) présente une soupape antiretour (23, 27) constituée d'un siège de soupape (23) prévu dans une chambre de soupape (22) et auquel est coordonnée une plaquette de soupape (27) formant obturateur, caractérisé en ce qu'une plaquette- tamis (28), recouvrant à peu près complètement la section de sortie du gicleur principal (20), est placée en aval de la soupape antiretour (23, 27). 2. Carburateur à membrane selon la revendication 1, caractérisé en ce que le côté (28a) de la plaquette-tamis (28) qui est éloigné de la soupape antiretour (23, 27) est balayé par l'air de combustion (19). 3. Carburateur à membrane selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une pièce de retenue ou de garde (30), retenant la plaquette de soupape (27) à sa position ouverte, forme le support pour la plaquette-tamis (28). 4. Carburateur à membrane selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un anneau extérieur (31) de la pièce de garde (30) est réalisé comme un bord de renforcement de la plaquette-tamis (28). 5. Carburateur à membrane selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bord (29) de la plaquette-tamis (28) est renforcé par un anneau terminal (35) disposé par-dessus la plaquette-tamis (28). 6. Carburateur à membrane selon une des revendications 1 à , caractérisé en ce que la plaquette-tamis (28) possède une grosseur des mailles de 20-80 pm, de préférence de 40-60 pm. 7. Carburateur à membrane selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaquette-tamis (28) est réalisée d'un seul tenant avec un bord de renforcement (29). 8. Carburateur à membrane selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaquette-tamis (28) est dépourvue d'une conformation particulière au bord. 9. Carburateur à membrane selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la soupape antiretour (23, 27) et la plaquettetamis (28) sont disposées dans un corps de gicleur (21) commun réalisé sous la forme d'une pièce distincte du carburateur à membrane (1). 10. Carburateur à membrane selon la revendication 9, caractérisé en ce que la plaquette de soupape (27), la pièce de garde (30) et la plaquettetamis (28) sont maintenues collectivement par un rebord (25) rabattu du corps de gicleur (21). 11. Carburateur à membrane selon la revendication 9, caractérisé en ce que la plaquette de soupape (27), la pièce de garde (30) et la plaquettetamis (28) sont maintenues collectivement par un segment d'arrêt (34) dans une partie intérieure extrême élargie (25a) du corps de gicleur (21).