Brevet FR2803629A1 — publié le 20010713

La présente invention concerne un dispositif de démarrage pour moteur à combustion qui inclut un carburateur à membrane, comportant un canal d'aspiration à partie de venturi connecté à un canal d'admission du moteur à combustion, inclut aussi un papillon agencé dans le canal d'aspiration et comportant dans sa zone de pivotement un débouché d'au moins un gicleur d'alimentation, et inclut de plus un volet d'air agencé en amont de la partie de venturi et un canal de contournement pour une arrivée d'air additionnelle lorsque le volet d'air est fermé, le débit d'air dans le canal de contournement étant défini par un élément de commande réglable en fonction de la température. On connaît un tel dispositif de démarrage par le document européen EP-0 262 491 A 2. Dans ce dispositif, un canal d'aspiration qui est connecté au canal d'admission d'un moteur à combustion est ménagé dans le carter de carburateur du carburateur à membrane. Un gicleur d'admission principal est agencé dans la zone d'une partie de venturi dans le canal d'aspiration tandis qu'un injecteur de marche à vide débouche dans la zone de pivotement d'un papillon agencé en aval de la partie de venturi. En amont de la partie de venturi est agencé un volet d'air dans lequel est ménagé un canal de contournement pour amener de l'air de combustion lorsque le volet d'air est fermé. Le canal de contournement est commandé par un élément à bilame qui commande le débit d'air dans le canal de contournement en fonction de la température environnante dans le canal d'aspiration du carburateur à membrane. Pour des moteurs à combustion à essence de ce type, qui sont utilisés comme moteurs d'entraînement dans des outils manuels comme des scies à moteur, des tronçonneuses par abrasion, des débroussailleuses, des soufflantes ou similaires, le démarrage s'effectue au moyen d'un démarreur à câble qui doit assurer en quelques tractions un démarrage du moteur à combustion. Il se révèle ici qu'une mise en marche du moteur à combustion est garantie pour une position déterminée du volet d'air, mais que le mélange peut devenir trop riche si le moteur à combustion tourne à régime élevé en marche à vide, ce qui provoque dans de nombreux cas un arrêt du moteur à combustion. Lorsque le moteur à combustion qui est le plus souvent un moteur à deux temps ou à quatre temps s'est arrêté pour des raisons d'excès de richesse du mélange, il est souvent difficile pour un utilisateur peu formé de le remettre en marche. Lorsque la section transversale d'écoulement du canal de contournement est régulée de façon connue, en fonction de la température, il est certes garanti que le dosage de l'air de combustion soit adapté à la température, mais la dépression dans le canal d'aspiration du carburateur à membrane varie aussi en fonction de la variation de la section transversale d'écoulement du canal de contournement dans le volet d'air, ce qui exerce une rétroaction sur l'amenée de carburant. C'est le but de la présente invention que de réaliser un dispositif de démarrage pour moteur à combustion à carburateur à membrane, du type mentionné dans l'introduction, d'une manière telle qu'un démarrage et une accélération assurés du moteur à combustion soient garantis dans une large plage de températures sans intervention manuelle de l'utilisateur. L'invention atteint ce but en réalisant une dispositif de démarrage du type exposé dans l'introduction, caractérisé en ce que le canal de contournement est dérivé avant le volet d'air et débouche dans le trajet d'écoulement du mélange en aval du volet d'air, et que l'élément de commande est réglable par un capteur de température qui est agencé directement sur le moteur à combustion. Puisque le canal de contournement est dérivé avant le volet d'air et débouche dans le trajet d'écoulement du mélange en aval du volet d'air, les conditions de dépression dans la zone de la partie de venturi du canal d'aspiration dépendent directement du débit d'air qui s'écoule par le canal de contournement. L'amenée de carburant s'établit donc de façon correspondante de sorte qu'une modification du débit d'air dans le canal de contournement permet de modifier la composition du mélange. Une telle modification de la composition du mélange pour adapter les conditions de démarrage aux températures environnantes est facile à effectuer et garantit des conditions sûres de démarrage, même dans des conditions extrêmes. L'invention prévoit donc de régler l'élément de commande, qui régule le débit d'air à travers le canal de contournement, par un capteur de température qui est agencé directement sur le moteur à combustion. De préférence, le capteur de température est agencé sur le cylindre, de préférence dans la paroi du canal d'admission, dans la paroi du canal d'échappement ou dans un silencieux, raccordé au canal d'échappement, du moteur à combustion. Afin de déterminer le mélange de démarrage, c'est donc la température du moteur à combustion qui est prise en compte, c'est-à-dire approximativement la température concrète de la paroi de la chambre de combustion. Il peut parfois être suffisant de prévoir le capteur de température sur le carter de vilebrequin du moteur à combustion, mais de préférence près du cylindre. Le canal de contournement débouche de façon appropriée dans le canal d'admission, et il est prévu d'agencer le capteur de température et l'élément de régulation dans le débouché du canal de contournement, pour réduire les difficultés de montage. Le débouché du canal de contournement consiste alors en particulier en une partie de tube en une matière conductrice de la chaleur. Mais il peut également être avantageux d'agencer l'élément de réglage entre la dérivation du canal de contournement et son débouché, le capteur de température pouvant alors être agencé à tout emplacement approprié, par exemple dans la paroi du canal d'échappement. Ceci offre également la possibilité de laisser déboucher le contournement entre le volet d'air et le papillon. L'élément de commande à régler en fonction de la température est structuré d'une manière telle que le canal de contournement soit constamment fermé au- dessous d'une température limite inférieure et qu'il soit constamment ouvert au-dessus d'une température limite supérieure. La section transversale d'écoulement du canal de contournement est régulée dans la plage comprise entre les températures limites inférieure et supérieure, qui peut s'étendre d'environ - 10 C à + 10 C. On peut prévoir d'agencer dans le canal de contournement une vanne qui soit commandée mécaniquement par l'arbre d'un volet et qui soit fermée dans une position prédéterminée du volet, l'organe de vanne étant de façon avantageuse l'arbre d'un volet et l'arbre comportant un alésage radial de vanne qui est tenu à rotation dans un carter de vanne. En particulier, le volet peut être le volet d'air, la vanne étant fermée dans la position d'ouverture du volet d'air. De cette manière, le canal de contournement peut être bloqué de façon appropriée par un volet mécanique, afin par exemple de fermer totalement le canal de contournement au moyen de l'arbre du volet d'air lorsque le volet d'air est ouvert. Ceci permet d'éviter de façon certaine toute rétroaction du canal de contournement dans l'état de fonctionnement normal du moteur. Les buts, particularités et avantages de la présente invention exposés cidessus ainsi que d'autres ressortiront davantage de la description qui suit de modes de réalisation préférés en conjonction avec les dessins dans lesquels: la Fig. 1 est une représentation schématique d'un dispositif de démarrage pour un moteur à combustion connecté à un carburateur à membrane; la Fig. 2 est une représentation schématique du dispositif de la Fig. 1 selon une autre configuration; et la Fig. 3 est une représentation schématique en coupe transversale d'un volet de blocage mécanique. La Fig. 1 représente schématiquement un moteur à combustion 1 à canal d'admission 2 et canal d'échappement 3. Au canal d'admission 2 est connecté le canal d'aspiration 5 d'un carburateur 4 à membrane, la connexion étant réalisée par l'intermédiaire d'un raccord 6 en particulier élastique et/ou thermiquement isolant. Le canal d'aspiration 5 est ménagé dans le carter 7 du carburateur et comporte une partie de venturi 8 dans la zone de laquelle débouche un gicleur d'alimentation principal 9. Un gicleur 10 de marche à vide qui est situé dans une zone de pivotement d'un papillon 11 agencé en aval de la partie de venturi 8 débouche dans le canal d'aspiration 5, en aval de la partie de venturi 8. Le papillon 11 est logé à pivotement dans le canal d'aspiration 5 au moyen d'un arbre 12 de papillon; à la Fig. 1, le papillon 11 est représenté dans la position de pleins gaz, c'est-à- dire totalement ouvert. En amont de la partie de venturi 8 - de préférence dans le canal d'aspiration 5 -, est prévu un volet d'air 13 qui est logé comme le papillon 11 à pivotement dans le canal d'aspiration 5, au moyen d'un arbre 14. Le volet d'air 13 comporte dans l'exemple représenté une fenêtre d'air 15 à travers laquelle pénètre l'air de combustion nécessaire pour le fonctionnement du moteur à combustion 1, lorsque le volet d'air 13 est fermé. Dans l'exemple représenté à la Fig. 1, le volet d'air 13 est représenté dans la position de démarrage, dans laquelle il ferme presque totalement la section transversale du canal d'aspiration 5, de sorte que seule la fenêtre d'air 15 permet une arrivée d'air. En plus de la fenêtre d'air 15, ou en substitution à celle-ci, il peut être approprié de prévoir un montage du volet d'air 13 qui ménage un jeu entre sa zone marginale et la paroi périphérique du canal d'aspiration 15 de telle façon qu'un débit souhaité d'arrivée d'air soit garanti, dans la position fermée représentée du volet d'air 13, à travers un intervalle entre le bord du volet d'air 13 et la paroi du canal d'aspiration 5. En amont du canal d'aspiration 5 se raccorde un canal d'air 16 qui est en connexion avec un filtre à air qui n'est pas représenté de façon plus détaillée. De l'air de combustion, auquel du carburant est mélangé dans la zone des gicleurs d'alimentation 9 et , selon la position du volet d'air 13 et du papillon 11, s'écoule à travers le canal d'air 16 vers le carburateur 4 à membrane dans le sens de la flèche 17. Ce mélange de carburant et d'air est amené par le raccord 6 au canal d'admission 2 du moteur à combustion 1. Le combustible qui parvient, par les gicleurs d'alimentation 9 et 10, dans le canal d'aspiration 5 est amené au moyen d'une pompe à carburant 18 qui est configurée dans le carter 7 de carburateur. La pompe à carburant est entraînée par des variations de pression dans le carter- cylindre, qui lui sont amenées par le piquage de raccord 9 de la chambre de pompe. Le carburant est aspiré en passant par le raccord d'aspiration 20 et est transporté vers une chambre de régulation 21 en passant par une vanne d'arrivée 21 à commande par membrane; c'est à partir de cette chambre de régulation que le gicleur d'alimentation principal 9 et le gicleur d'alimentation 10 de marche à vide sont alimentés. La chambre de régulation 22 est limitée par une membrane 23 qui commande la vanne 21 d'arrivée par l'intermédiaire d'un levier sollicité élastiquement 24. Pour établir une compensation par rapport à la pression d'air environnante, la membrane de régulation 23 est sollicitée, sur le côté opposé à la chambre de régulation 22, par la pression d'air environnante. A cet effet, un espace de compensation 25 qui est mis à l'atmosphère au moyen d'une ouverture 26 est configuré sur le côté sec de la membrane de régulation 23. L'adaptation du mélange par le volet d'air et le papillon, dans la position de démarrage représentée (volet d'air 13 fermé, papillon 11 ouvert), est prévue d'une manière telle qu'un démarrage et une poursuite de la marche du moteur à combustion soient garanties dans une plage d'environ -20 C à -30 C sans intervention de l'utilisateur. Pour adapter le mélange à la température environnante, le dispositif de démarrage de l'invention comprend un canal de contournement 30 qui consiste en un tube souple dans l'exemple de réalisation représenté. La première extrémité 31 du canal de contournement est connectée à un piquage de dérivation 29 qui part du canal d'air 16, de préférence près du carter 7 de carburateur. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'extrémité du tube souple est enfilée sur une partie d'attache 28 du piquage de dérivation. L'autre extrémité, c'est-à-dire la deuxième extrémité, 32 du canal de contournement est connectée à une partie 33 de tube qui fait saillie de la paroi 27 du canal d'admission 2. Pour son raccordement à un canal de contournement 30 réalisé sous forme de tube souple, la partie de tube 33 comporte une extrémité d'attache 34, pour enfiler l'extrémité du tube souple. La partie de tube 33 tenue dans la paroi 27 du canal d'admission 2 comporte à la Fig. 1 un élément de commande 35 qui est réglable par un capteur 36 de température. Il peut être approprié de réaliser d'un seul tenant l'élément de réglage 35 et le capteur 36 de température - comme représenté à la Fig. 1 - par exemple sous la forme d'un composant de réglage à bilame. Comme le capteur 36 de température est agencé sur le moteur à combustion 1, à savoir dans la paroi du cylindre 40 de ce dernier, la température de fonctionnement du moteur à combustion 1 est détectée et est prise en compte lors du dosage de l'air de contournement. Si le capteur de température est agencé - comme représenté - dans la paroi 27 du canal d'admission 2, sa température est utilisée directement pour commander l'air de contournement de sorte que les conditions de température sont détectées le long du trajet de mélange. Il est possible de prendre en compte le fait qu'un débit accru de combustible se condense sur la paroi du trajet de mélange lorsque le moteur est froid, alors qu'une telle condensation est pratiquement inexistante lorsque le moteur est chaud. Le débit d'air dans le canal de contournement 30 est de préférence adapté d'une manière telle que le capteur 36 de température maintienne fermé en permanence l'élément de réglage 35 pour des températures du cylindre inférieures à -10 C, tandis qu'il l'ouvre plus ou moins en fonction de la température actuelle du cylindre lorsque la température du cylindre est par exemple comprise dans une plage de température de -10 C à + 10 C. Audelà d'une température de cylindre de 10 C, par exemple, l'élément de réglage libère totalement le trajet d'écoulement du canal de contournement 30, de sorte que le canal de contournement 30 est totalement ouvert, sans aucune influence du composant de réglage. Commander l'arrivée d'air au moyen du canal de contournement 30 en fonction de la température du cylindre garantit un démarrage du moteur à combustion et un fonctionnement de la machine assurés, sans intervention manuelle du personnel de service, dans une plage de températures d'environ -30 C à + 50 C. L'exemple de réalisation de la Fig. 2 représente un dispositif de démarrage qui est similaire à celui de la Fig. 1, et les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. A la différence de la Fig. 1, le capteur 36 de température est agencé dans la paroi 37 du canal d'échappement 3 à la Fig. 2, de sorte que le dosage de l'air de contournement peut s'effectuer en fonction de la température des gaz d'échappement. Le capteur 36 de température intervient sur l'élément de réglage 35 qui est disposé près de lui et qui est agencé entre la dérivation 29 du canal de contournement 30 et son débouché 38 dans le canal d'admission 2. Il peut être également approprié d'agencer le capteur de température sur le carter de vilebrequin 41. Il peut également être avantageux d'agencer le débouché 38' du canal de contournement 30' dans la partie de canal qui est comprise entre le volet d'air 13 et le papillon 11. Ceci exclut certainement toute influence du canal de contournement, aussi bien à pleine charge qu'en position de marche à vide. Il peut être approprié aussi de réaliser le canal de contournement 30 de façon qu'il puisse être bloqué par un vanne mécanique 50, comme représenté à la Fig. 3. De façon avantageuse, l'organe 49 de vanne est constitué par l'arbre 14, guidé dans un carter 47 de vanne, du volet d'air 13; l'arbre 14 comporte ici un alésage radial 48 de vanne qui coïncide avec des ouvertures de raccordement 45, 46 du carter de vanne dans la position d'ouverture représentée de la vanne 50. Dans la position o le volet d'air 13 est hors service, l'arbre 14 est tourné de 90 de sorte que l'alésage 48 de vanne est fermé par la paroi du carter 47 de vanne. Le canal de contournement 30 est bloqué dans la position d'ouverture du volet d'air 13; toute rétroaction du canal de contournement dans des conditions de fonctionnement différentes de la situation de démarrage est donc exclue. Il peut être approprié de commander la vanne mécanique 50 également au moyen d'un commutateur séparé de démarrage, notamment externe. Un couplage fonctionnel entre l'organe 49 de vanne ou le commutateur et la tringlerie de démarrage est également avantageux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de démarrage pour moteur à combustion (1) qui inclut un carburateur (4) à membrane, comportant un canal d'aspiration (5) à partie de venturi (8) connecté à un canal d'admission (2) du moteur à combustion (1), inclut aussi un papillon (11) agencé dans le canal d'aspiration (5) et comportant dans sa zone de pivotement un débouché d'au moins un gicleur d'alimentation (10), et inclut de plus un volet d'air (13) agencé en amont de la partie de venturi (8) et un canal de contournement (30) pour une arrivée d'air additionnelle lorsque le volet d'air (13) est fermé, le débit d'air dans le canal de contournement (30) étant défini par un élément de commande (35) réglable en fonction de la température, caractérisé en ce que le canal de contournement (30) est dérivé avant le volet d'air (13) et débouche dans le trajet d'écoulement du mélange en aval du volet d'air (13), et en ce que l'élément de commande (35) est réglable par un capteur (36) de température qui est agencé directement sur le moteur à combustion (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (36) de température est agencé sur le cylindre (40) de préférence dans la paroi (27) du canal d'admission, dans la paroi (37) du canal d'échappement ou dans un silencieux, raccordé au canal d'échappement (3), du moteur à combustion. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (36) de température est agencé sur le carter de vilebrequin (41) du moteur à combustion (1) et est de préférence proche du cylindre. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le canal de contournement (30) débouche dans le trajet d'écoulement du mélange en aval du papillon (11), de préférence dans le canal d'admission (2), en ce que le capteur (36) de température et l'élément de commande (35) sont agencés en particulier dans le débouché (38) du canal de contournement (30), et en ce que le débouché (38) du canal de contournement (30) consiste de préférence en une partie de tube (33) en matière conductrice de la chaleur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le canal de contournement (30') débouche dans le trajet d'écoulement du mélange entre le volet d'air (13) et le papillon (11). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de commande (35) est agencé entre la dérivation (29) du canal de contournement (30) et son débouché (38). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le canal de contournement (30) est totalement fermé au-dessous d'une température limite inférieure et est totalement ouvert au-dessus d'une température limite supérieure, et en ce que la section transversale d'écoulement du canal de contournement (30) est de préférence réglée dans une plage de températures comprise entre les températures limites supérieure et inférieure, la plage des températures étant en particulier comprise entre -10 C et +10 C. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que une vanne (50) commandée mécaniquement par l'arbre (12, 14) d'un volet (11, 13) et qui est fermée dans une position prédéterminée du volet est agencée dans le canal de contournement (30) et en ce que l'organe (49) de vanne est de façon avantageuse l'arbre (12, 14) d'un volet (11, 13) et l'arbre comporte un alésage radial (48) de vanne qui est tenu à rotation dans un carter (47) de vanne. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le volet est le volet d'air (13) et la vanne (50) est fermée dans la position d'ouverture du volet d'air.