Brevet FR2798162A1 — publié le 20010309

I L'invention concerne un carburateur à membrane pour un moteur à explosion dans un instrument de travail tenu et guidé manuellement, possédant une chambre de régulation délimitée par une membrane et reliée à un réservoir à carburant par un conduit d'amenée pouvant être ouvert en cas de déviation de la membrane sous l'effet d'une dépression dans la chambre de régulation, laquelle est reliée à travers au moins un orifice d'aspiration à un conduit d'air menant au moteur à explosion, avec disposi- tion d'une soupape anti-retour dans une arrivée des orifices d'aspiration, le carburateur possédant en outre, en tant que dispositifs d'aide au démar- rage, une pompe de chasse agencée dans un conduit de retour entre la chambre de régulation et le réservoir à carburant, de même qu'une pompe d'injection, laquelle comporte un piston de refoulement au moyen duquel du carburant peut être introduit à travers les orifices d'aspiration dans le conduit d'air. Dans un carburateur à membrane pour un moteur à explosion, utilisé de préférence comme dispositif d'entraînement d'instruments de travail tenus et guidés manuellement, tels que des tronçonneuses à chaîne et analogues, une chambre de régulation est délimitée par une membrane et reliée par un conduit d'amenée à un réservoir à carburant de l'instrument de travail. Pendant le fonctionnement du moteur à explosion, la chambre de régulation est remplie de carburant et reliée à travers au moins un orifice d'aspiration à un conduit d'air faisant partie du carburateur et menant au moteur à explosion. En raison du prélèvement de carburant de la chambre de régulation, il s'y établit une dépression qui dévie ou déplace la mem- brane, ce qui permet d'ouvrir le conduit d'amenée. Dans une arrivée des orifices d'aspiration, est agencée habituellement une soupape anti-retour qui empêche la pénétration de carburant ou de mélange air-carburant à partir du conduit d'air dans la chambre de régulation. Le brevet européen 0 786 591 A2 propose, pour un tel carburateur à membrane, un dispositif d'aide au démarrage, comprenant une pompe de chasse dans un conduit de retour entre la chambre de régulation et le réservoir à carburant et une pompe d'injection. L'actionnement de la pompe de chasse permet de remplir la chambre de régulation avec du carburant avant la mise en service du moteur à explosion. Dans le dispositif connu, la pompe de chasse est agencée dans le conduit d'amenée menant à la chambre de régulation. La pompe d'injection comprend un piston de refou- lement pouvant être enfoncé dans cette chambre, ce qui provoque l'introduction sous pression de carburant à partir de la chambre de régula- tion remplie et à travers les orifices d'aspiration dans le conduit d'air. Le piston de refoulement est couplé à une membrane supplémentaire qui délimite la chambre de régulation et diminue le volume de celle-ci lors de l'enfoncement du poussoir solidaire du piston, ce qui s'accompagne de l'injection dans le conduit d'air d'une quantité de carburant correspondant à la diminution de volume de la chambre de régulation. De cette manière, du carburant peut être mis à disposition dans le conduit d'air, afin de garantir les premiers allumages du moteur, avant la mise en service du moteur à explosion, c'est-à-dire avant que celui-ci ne puisse développer un effet d'aspiration. On connaît en outre un carburateur à membrane (Walbro WYK Carburetor, Service Manual 1994), o la pompe de chasse est agencée dans le conduit de retour entre la chambre de régulation et le réservoir à carburant. La pompe de chasse permet de créer une dépression dans la chambre de régulation et, pour la préparation d'un départ du moteur à explosion, I'air est évacué par pompage de la chambre de régulation et la membrane de régulation ouvre le conduit d'amenée de carburant en raison de sa déviation sous l'effet de la dépression, de sorte que du carburant s'écoule dans la chambre de régulation. Cette opération de vidage d'air et de remplissage avec du carburant de la chambre de régulation, en vue de la préparation du démarrage du moteur, est appelée aussi "purge". La pompe de chasse comprend dans ce cas un soufflet de purge compressible élasti- quement. La pompe d'injection du carburateur à membrane connue de type WYK comporte un piston de refoulement semblable à une tige et pouvant être enfoncé dans la chambre de régulation, remplie de carburant, en vue de l'injection de carburant dans le conduit d'air. L'opération d'injection par l'enfoncement du piston de refoulement, s'effectue après le remplissage de la chambre de régulation par purge et est appelée aussi "amorçage". Afin d'assurer la mise en service sans difficultés du moteur à explosion et son accélération jusqu'à ce que le moteur, par son effet d'aspiration, puisse lui-même faire pénétrer le carburant depuis la chambre de régulation dans le conduit d'air, un dosage de la quantité de carburant d'amorçage à injecter est nécessaire. Avec les carburateurs connus, la mise en service du moteur à explosion demande une grande expérience de l'opérateur pour doser la quantité de carburant à injecter par la pompe d'injection. Fréquem- ment, trop peu de carburant est injecté, de sorte que l'accélération du moteur n'est pas garantie et que celui-ci s'arrête après seulement quelques cycles. Il est également fréquent que trop de carburant soit injecté, de sorte que le mélange formé dans le moteur est trop riche. L'invention a pour but de perfectionner le carburateur à membrane, du type générique défini au début, de manière qu'un départ sûr du moteur à explosion soit garanti avec une grande facilité de manoeuvre. Conformément à l'invention, partant d'un carburateur comme défini au début, on obtient ce résultat par le fait que le piston de refoulement, guidé longitudinalement dans un cylindre, délimite une chambre de pompage reliée par un conduit d'injection à l'arrivée des orifices d'aspiration, et que la course du piston de refoulement est limitée par une butée et déterminée, quant à sa longueur, par la configuration fonction de la température d'un élément de réglage. L'invention prévoit donc le guidage longitudinal du piston de refoule- ment de la pompe d'injection dans un cylindre, o ce piston délimite une chambre de pompage reliée par un conduit d'injection à l'arrivée des orifices d'aspiration. La course du piston de refoulement est limitée par une butée et sa longueur est déterminée par la configuration - elle-même fonction de la température - d'un élément de réglage. La course maximale du piston et, partant, le volume de la chambre de pompage, sont donc définis en fonction de la température du moment. Il est prévu que, lors de l'amorçage, tout le contenu en carburant du volume de la chambre de pompage est expulsé de celle-ci par le piston de refoulement et injecté dans le conduit d'air du carburateur en vue de la préparation du démarrage du moteur à explosion. Pour manoeuvrer la pompe d'injection, il faut chaque fois déplacer le piston de refoulement jusqu'à sa butée, ce qui garantit la maniabilité la plus simple et un dosage exact, fonction de la température, de la quantité de carburant d'amorçage. En tant qu'élément de réglage de la butée en fonction de la température, il est préféré de prévoir des éléments bimétalliques qui, suivant leur température, prennent, de façon prévisible, des dilatations et des orientations différentes. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le piston de refoulement est agencé à l'extrémité libre d'un poussoir pouvant être enfoncé dans le cylindre de la pompe d'injection, avec prévision d'une tête de cylindre, notamment sous la forme d'une plaque de tête de cylindre, qui recouvre le cylindre, est traversée par le poussoir et forme la butée, I'élément bimétallique étant placé entre le piston de refoulement et la tête de cylindre. L'élément bimétallique est dilatable en direction de la course du piston de refoulement. Cet élément est constitué avantageusement d'un empilage de ressorts à disque bimétalliques qui se suivent. Le conduit d'injection de la pompe d'injection débouche opportuné- ment dans l'arrivée des orifices d'aspiration du conduit d'air du carburateur à proximité et en aval de la soupape anti-retour coordonnée à cette arrivée. De cette manière, I'obturateur mobile de cette soupape est mouillé par du carburant avant la mise en service du moteur. Ainsi, des collages de l'obturateur sur son siège, pouvant se produire surtout après des arrêts prolongés du moteur, sont supprimés, de sorte que la soupape anti-retour s'ouvre convenablement sous l'effet d'une dépression dans le conduit d'air. La figure unique du dessin annexé est une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un carburateur à membrane 1 selon l'invention. Le carburateur 1 sert à la préparation du mélange pour un moteur à explosion, non représenté ici, destiné à l'entraînement de l'outil dans un instrument de travail tenu et guidé manuellement, tel qu'une tronçonneuse à chaîne, une tronçonneuse à meule ou analogue. Le carburateur à membrane comprend, de façon habituelle, un conduit d'air 14 menant au moteur à explosion, le carburant étant introduit de façon dosée dans le flux d'air aspiré dans la zone d'une section 36 formant venturi. Pendant le fonctionnement du moteur, du carburant est délivré dans le flux d'air à travers des orifices d'aspiration ménagés dans la paroi du canal formant le conduit d'air. Plus exactement, pour le mode de fonctionnement au ralenti, des orifices d'aspiration 16, 17 sont agencés dans la zone d'un papillon d'accélérateur 15 dans le conduit d'air 14, des orifices d'aspiration 16 étant situés en aval du papillon 15, à la position fermée représentée en traits interrompus de celui-ci, et des orifices d'aspiration 17 étant situés en amont du papillon. L'orifice 16 en aval du papillon peut être fermé par une vis de réglage 39. Une soupape anti-retour 19 est agencée dans l'arrivée 18 des orifices 16, 17. Un gicleur principal 17, servant à délivrer du carburant supplémentaire pendant le fonctionnement normal du moteur, est installé dans la zone du venturi 36; I'arrivée de ce gicleur est également pourvue d'une soupape anti-retour 38. L'arrivée 18 des orifices d'aspiration 16, 17 et aussi le gicleur principal 37 sont alimentés à partir d'une chambre de régulation 2 délimitée par une membrane 3. Cette dernière est soutenue par un disque de membrane 4 coopérant par l'intermédiaire d'un levier 5 avec une soupape à pointeau 7 contrôlant un conduit d'amenée 8 venant du réservoir à carburant 9. Une pression de référence, la pression atmosphérique par exemple, règne du côté de la membrane 3 opposé à la chambre de régulation 2. Lorsqu'une dépression règne dans cette chambre, la membrane est déviée ou déplacée, à l'encontre de la force de rappel d'un ressort 6 agissant sur le levier 5, et le pointeau 7 est actionné. La force de rappel du ressort 6 fixe la pression d'ouverture de cette soupape à membrane. Dans le but d'assurer une mise en service et une accélération sûres du moteur, le carburateur 1 comprend une pompe de chasse 10, par laquelle la chambre de régulation 2 doit d'abord être remplie de carburant, avant le démarrage du moteur, ainsi qu'une pompe d'injection 20 destinée à délivrer une quantité préfixée de carburant de démarrage. La pompe de chasse 10 est installée dans un conduit de retour 13 menant de la chambre de régulation 2 au réservoir à carburant 9 et comprend, en tant qu'élément d'actionnement, un soufflet 11 de forme à peu près hémisphérique et élastiquement compressible. Pour l'évacuation et le remplissage (purge) de la chambre de régulation 2, I'opérateur comprime (enfonce) le soufflet 11 et, lorsque le soufflet reprend ensuite élastiquement sa forme, une dépression est créée dans la chambre de régulation 2, ce qui ouvre l'embouchure du conduit d'amenée 8 dans cette chambre par suite du déplacement de la membrane 3. L'effet de pompage du soufflet 11 est garanti par un système de soupapes anti-retour 12, 12' qui autorisent exclusivement l'écoulement à travers elles en direction du réservoir à carburant 9. La pompe d'injection 20 comprend un piston de refoulement 21 disposé longitudinalement mobile dans un cylindre 22 de la pompe 20 et délimitant une chambre de pompage 24 pouvant être remplie de carburant à partir de la chambre de régulation 2. Du côté éloigné de la chambre de pompage 24, le cylindre 22 est recouvert par une tête de cylindre 28. À travers cette tête passe un poussoir d'actionnement 29 portant à son extrémité libre, à l'intérieur du cylindre 22, le piston de refoulement 21. L'admission 32 de la pompe d'injection 20, menant à la chambre de pompage 24, est située dans la chambre de régulation 2 et est ouverte par une soupape anti-retour 35, en vue du remplissage de la chambre de pompage 24, lors de la course d'aspiration du piston de refoulement 21. Le poussoir 29 peut être animé, conjointement avec le piston de refoulement 21, d'un mouvement de va-et-vient dans la direction de l'axe du cylindre et la course 31 du piston détermine le volume de la chambre de pompage 24. La course 31 est limitée par une butée 26. Celle-ci est constituée par un empilage de ressorts à disque bimétalliques qui entourent par leur forme annulaire le poussoir 29 et sont placés entre la tête de cylindre 28 et la face arrière du piston de refoulement 21. L'empilage 23 de ressorts à disque bimétalliques limite la course d'aspiration du piston de refoulement 21 suivant sa température et l'étendue axiale occupée par lui - en fonction de cette température - dans le cylindre 22. L'élément de cet empilage situé du côté de la tête de cylindre 28, forme la butée 26 et vient s'appliquer contre la tête de cylindre 28 à la fin de la course du piston. Lors de l'actionnement de la pompe d'injection 20, le tirage du poussoir 29 vers l'extérieur correspond à une course d'aspiration, prévue jusqu'à l'application des ressorts à disque contre la tête de cylindre 28. L'empilage de disques 23 détermine ainsi le volume de la chambre de pompage et, partant, la quantité de carburant d'amorçage prévue pour être injectée dans le carburateur. Le piston de refoulement 21 est chargé par un ressort de rappel 27 qui produit la course de refoulement après que l'opérateur a lâché le poussoir 29. La quantité de carburant d'amorçage contenue dans la chambre de pompage 24 est ainsi expulsée - pendant que cette chambre est en même temps vidée - à travers une sortie 33 dans un conduit d'injection 30. Une soupape anti-retour 34 est agencée dans la sortie 33. Donc, une soupape anti-retour 34 ou 35 est disposée respectivement dans l'admission 32 et la sortie 33 de la chambre de pompage 24. La pompe d'injection 20 selon l'invention introduit la quantité de carburant d'amorçage de façon dosée exactement et en conformité avec les températures ambiantes tout en offrant une maniabilité très simple (extraction du poussoir jusqu'à sa butée). Le conduit d'injection 30 débouche dans l'arrivée des orifices d'aspiration de ralenti 16, 17 en un point situé en aval de la soupape anti- retour 19 de cette arrivée. On voit aussi que les orifices d'aspiration 16, 17, pouvant être alimentés par la pompe d'injection 20, sont situés dans la zone du papillon d'accélérateur 15 monté dans le conduit d'air 14. Lors de I'amorçage, le carburant refoulé jusqu'aux orifices 16, 17, mouille l'obturateur de la soupape anti-retour 19, de sorte que le collage de cet obturateur à son siège au moment du départ consécutif du moteur est exclu. Surtout si les obturateurs des soupapes anti-retour ont une forme discoîde, laquelle est avantageuse parce que la pression d'ouverture est ainsi faible, le mouillage des deux côtés des obturateurs par du carburant permet de contrer l'effet nuisible de collages qui se produisent pendant les phases d'arrêt du moteur et sont souvent inévitables. REVENDICATIONS 1. Carburateur à membrane pour un moteur à explosion dans un instrument de travail tenu et guidé manuellement, possédant une chambre de régulation (2) délimitée par une membrane (3) et reliée à un réservoir à carburant (9) par un conduit d'amenée (8) pouvant être ouvert en cas de déviation de la membrane (3) sous l'effet d'une dépression dans la chambre de régulation (2), laquelle est reliée à travers au moins un orifice d'aspiration (16, 17) à un conduit d'air (14) menant au moteur à explosion, avec disposition d'une soupape anti-retour (19) dans une arrivée (18) des orifices d'aspiration (16, 17), le carburateur possédant en outre, en tant que dispositifs d'aide au démarrage, une pompe de chasse (10) agencée dans un conduit de retour (13) entre la chambre de régulation (2) et le réservoir à carburant (9), de même qu'une pompe d'injection (20), laquelle comporte un piston de refoulement (21) au moyen duquel du carburant peut être introduit à travers les orifices d'aspiration (16, 17) dans le conduit d'air (14), caractérisé en ce que le piston de refoulement (21), guidé longitudi- nalement dans un cylindre (22), délimite une chambre de pompage (24) reliée par un conduit d'injection (30) à I'arrivée (18) des orifices d'aspiration (16, 17), et que la course du piston de refoulement (21) est limitée par une butée (26) et déterminée, quant à sa longueur, par la configuration fonction de la température d'un élément de réglage (23). 2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élé- ment de réglage (23) de la butée (26) en fonction de la température est un élément bimétallique. 3. Carburateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston de refoulement (21) est agencé à l'extrémité libre d'un poussoir (29) susceptible d'être enfoncé dans le cylindre (22) de la pompe d'injection (20), la butée (26) étant formée par une tête de cylindre (28) recouvrant le cylindre (22) et l'élément bimétallique (23), dilatable en direction de la course (31) du piston 21, étant disposé entre la tête de cylindre (28) et le piston de refoulement (21). 4. Carburateur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément bimétallique (23) est constitué d'un empilage de ressorts à disque bimétalliques qui se suivent. 5. Carburateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la chambre de pompage (24) de la pompe d'injection (20) peut être remplie de carburant à partir de la chambre de régulation (2). 6. Carburateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une soupape antiretour (34, 35) est disposée respectivement dans une admission (32) et une sortie (33) de la chambre de pompage (24) de la pompe d'injection (20). 7. Carburateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le conduit d'injection (30) débouche dans l'arrivée (18) des orifices d'aspiration (16, 17) à proximité et en aval de la soupape antiretour (19). 8. Carburateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les orifices d'aspiration (16, 17), pouvant être alimentés par la pompe d'injection (20), sont situés dans la zone d'un papillon d'accélérateur (15) placé dans le conduit d'air (14). 9. Carburateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un ressort de rappel (27) est coordonné au piston de refoulement (21) et une butée (26) est avantageusement prévue pour limiter la course d'aspiration. 10. Carburateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pompe de chasse (10) comprend un soufflet de pompage (11) compressible élastiquement.