Brevet FR2858363A1 — publié le 20050204

Dispositif de carburateur pour un moteur thermique L'invention concerne un dispositif de carburateur pour un moteur thermique, en particulier pour un moteur thermique 15 démarrant au moyen d'une commande par câble - d'un outil de travail guidé manuellement tel qu'une tronçonneuse à chaîne, une débroussailleuse, une tronçonneuse ou un outil analogue du type comprenant une partie de conduite d'aspiration et une conduite d'alimentation en carburant débouchant dans la 20 partie de la conduite d'aspiration, laquelle conduite d'alimentation en carburant est reliée à un espace formant réservoir rempli de carburant et fournit du carburant en fonction de la dépression se produisant dans la partie de conduite, et un dispositif de démarrage servant, lors du 25 démarrage, à augmenter la dépression se produisant dans la partie de la conduite d'aspiration. Des dispositifs de carburateurs pour des moteurs à deux temps - démarrant au moyen d'une commande par câble destinés à des outils de travail guidés manuellement sont 30 généralement connus. Dans la partie de la conduite d'aspiration débouche une conduite d'alimentation en carburant qui est reliée à un espace formant réservoir rempli de carburant et fournit du carburant en fonction de la dépression se produisant dans la conduite d'aspiration. Etant 35 donné que des moteurs thermiques démarrant au moyen d'une commande par câble n'atteignent que de faibles régimes de démarrage, la dépression se produisant lors de l'aspiration est augmentée, pour le démarrage, au moyen d'un dispositif de démarrage, tandis que, par exemple, un volet d'air réduit la section d'écoulement de la partie de la conduite 5 d'aspiration, en amont du dispositif du carburateur. De ce fait, on est sûr qu'une quantité suffisante de carburant est aspirée lors du démarrage, même avec un démarreur à commande par câble, de sorte qu'avec un faible nombre de courses de démarrage, un mélange inflammable est fourni qui garantit un 10 démarrage du moteur thermique. Dans des dispositifs de démarrage de ce type, augmentant la dépression se produisant lors de l'aspiration, l'inconvénient réside dans le fait que ces dispositifs de démarrage sont actifs également lorsque le moteur thermique a 15 démarré, de sorte que le moteur thermique tournant à haut régime, provoque une forte augmentation de la dépression se produisant lors de l'aspiration et, donc, une augmentation accrue de l'alimentation en carburant, faisant que le mélange est fortement enrichi. Cela conduit au fait que le mélange, 20 lorsque le moteur thermique tourne à haut régime, est trop enrichi et le moteur, enrichi, cale. L'utilisateur doit par conséquent, lorsque le moteur thermique est lancé, ouvrir le volet d'air au moment approprié et, en même temps, veiller à ce que, au cours de la phase d'échauffement, le mélange, en 25 raison d'une ouverture complète du volet d'air, soit appauvri de manière telle, que le moteur, appauvri, cale. Le but de l'invention est de concevoir un dispositif de carburateur de manière telle, que lorsque le volet d'air est en fonction et que le moteur thermique tourne à haut régime, 30 un calage du moteur dû à un enrichissement excessif soit évité de façon fiable. Le but est atteint, conformément à l'invention, par le fait qu'une soupape de commande est disposée entre l'orifice de la conduite d'alimentation en carburant, dans la partie de 35 la conduite d'aspiration, et l'espace formant réservoir, par le fait que la soupape de commande est reliée à une unité de commande et par le fait que l'unité de commande actionne la soupape de commande en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur thermique. Dans la conduite d'alimentation en carburant, une 5 soupape de commande est disposée en amont de l'orifice placé dans la partie de la conduite d'aspiration, laquelle soupape de commande est actionnée par une unité de commande. L'unité de commande actionne la soupape de commande en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur thermique, 10 lequel paramètre de fonctionnement peut être, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le régime du moteur thermique. Sous l'effet de l'unité de commande, par exemple après le dépassement de la valeur supérieure d'un premier régime limite, la soupape de commande est fermée et, ainsi, 15 on obtient un appauvrissement du mélange lié à une importante augmentation du régime. La soupape de commande reste fermée, de sorte que le mélange est encore appauvri et, après le dépassement de la valeur supérieure d'un régime maximum, le régime baisse. Dans la plage du régime maximum, 20 l'alimentation en carburant est à nouveau ouverte, de sorte que le mélange est à nouveau enrichi et la baisse de régime est freinée. Dans la plage d'un régime minimum qui fait suite, la soupape de commande et, par conséquent, l'alimentation en carburant, sont à nouveau fermées, de sorte 25 que dans le laps de temps qui suit, le régime, en raison de l'appauvrissement se produisant alors, augmente à nouveau. Ce cycle est effectué de manière répétée, de sorte que malgré le volet d'air fermé, le régime du moteur thermique peut être maintenu dans une plage de régime stable dans son 30 fonctionnement. Le moteur reste apte à fonctionner et ne cale pas. L'utilisateur a suffisamment de temps pour repositionner partiellement ou complètement - le volet d'air, à partir de la position démarrage et, ainsi, maintenir le moteur thermique prêt à fonctionner. En plus d'un fonctionnement 35 d'ouverture / de fermeture de la soupape, ce processus peut être également synchronisé, de sorte que chaque quantité de passage souhaitée peut être réglée de façon proportionnelle. L'alimentation en carburant peut ainsi être réglée en étant adaptée au régime. De façon avantageuse, pour la détection des valeurs 5 maximales et minimales de la courbe du régime, le gradient de régime peut être utilisé également comme paramètre de fonctionnement d'après lequel le dispositif du carburateur doit être commandé. Si le gradient tend vers zéro, c'est qu'il existe une valeur extrême. Si plusieurs conduites d'alimentation en carburant débouchent dans la partie de la conduite d'aspiration, il peut être avantageux que les conduites puissent se ramifier au niveau d'un embranchement des conduites et que la soupape de commande soit disposée en amont de l'embranchement des 15 conduites, dans le sens de l'écoulement du carburant. De cette façon, toutes les conduites d'alimentation en carburant, débouchant dans la partie de la conduite d'aspiration, ne sont commandées que par une seule soupape de commande. De même, il peut être approprié que la soupape de 20 commande ne commande qu'une seule conduite ou que des conduites sélectionnées. Cela peut être obtenu facilement par une conception correspondante des embranchements des conduites. Le dispositif de démarrage se compose d'un volet d'air 25 disposé dans la partie de la conduite d'aspiration. D'autres caractéristiques de l'invention résultent de la description et des dessins dans lesquels est représenté un exemple de réalisation de l'invention décrit par la suite de façon détaillée. Dans ces dessins: La figure 1 montre, dans une représentation schématique, un dispositif de carburateur conforme à l'invention comprenant une soupape pouvant être commandée de façon électromagnétique, La figure 2 montre un diagramme d'un profil de régime 35 supposé lors du démarrage, ce profil de régime variant dans le temps, La figure 3 montre un diagramme de l'état de commande de la soupape électromagnétique, cet état de commande variant dans le temps, La figure 4 montre un diagramme de l'état de mélange 5 d'un mélange d'air et de carburant dans la conduite d'aspiration, cet état de mélange variant dans le temps. Le dispositif de carburateur 1 est alimenté par une pompe de carburant 2, à partir d'un réservoir de carburant non représenté de façon plus détaillée. La pompe de carburant 10 2 fournit du carburant, via une soupape d'admission 3, dans un espace formant accumulateur qui est configuré, dans l'exemple de réalisation, comme un espace de régulation 4. L'espace de régulation 4 est délimité par une membrane de régulation 5 qui, par une liaison mécanique 6, à l'aide d'un 15 levier, ouvre la soupape d'admission 3 en s'opposant à la force d'un ressort 7. Le carburant s'écoule, via une conduite d'alimentation en carburant 8, dans une partie 9 de la conduite d'aspiration dans laquelle est configuré, de façon avantageuse, un tube Venturi 10. La conduite d'alimentation 20 en carburant débouche dans la conduite d'aspiration 9 par une sortie principale HA, débouche de façon appropriée dans la zone du tube Venturi 10. Un clapet anti-retour 11 ainsi qu'un étranglement 12 sont disposés dans la conduite d'alimentation en carburant, en amont de la sortie principale HA, dans le 25 sens de l'écoulement. A partir de la conduite d'alimentation en carburant 8, qui forme, dans l'exemple de réalisation, la trajectoire du gicleur principal, se ramifie une autre conduite d'alimentation en carburant 13 qui passe, via une vis de 30 réglage du ralenti 14, dans une chambre de ralenti 15. A partir de la chambre de ralenti 15 se ramifient des trajectoires de gicleurs de ralenti 16, 17 et 18 qui débouchent dans la partie 9 de la conduite d'aspiration, respectivement via un étranglement 19, 20 et 21. Ici, les 35 orifices L0, Ll, L2 sont disposés les uns derrière les autres, dans le sens d'écoulement 22 de l'air de combustion, dans la zone d'un papillon des gaz 23 qui est logé dans la partie 9 de la conduite d'aspiration, en rotation autour d'un arbre 24 du papillon des gaz. En position de fermeture du papillon des gaz 23, l'orifice L0 de la trajectoire du 5 gicleur de ralenti 16 se trouve en aval du papillon des gaz 23, tandis que l'orifice Li de la trajectoire du gicleur de ralenti 17 se trouve à peu près dans la zone du papillon des gaz fermé. L'orifice L2 de la trajectoire du gicleur de ralenti 18 se trouve, lorsque le papillon des gaz 23 est 10 fermé, en amont du papillon des gaz 23. Il peut être approprié de disposer un gicleur fixe de charge partielle entre l'orifice HA de la sortie du gicleur principal, dans la zone du tube Venturi 10, et le papillon des gaz 23 disposé en aval du tube Venturi dans le sens 15 d'écoulement 22. Pour ce faire, il est prévu une conduite d'alimentation en carburant 25 dessinée en traits pointillés, laquelle conduite d'alimentation en carburant, via un étranglement 26 placé en aval du tube Venturi 10, débouche dans la partie 9 de la conduite d'aspiration, entre l'orifice 20 HA et l'orifice L2. En amont du tube Venturi 10, il est prévu un dispositif de démarrage 30 qui se compose d'un volet d'air 32 en rotation autour d'un arbre 31. Le volet d'air 32 est, en position d'ouverture, dessiné en traits pointillés. Pour un 25 démarrage, le volet d'air est fermé, de sorte qu'il se trouve dans la position montrée par des lignes en traits pleins. La partie 9 de la conduite d'aspiration débouche, par exemple, dans le carter de vilebrequin 27 d'un moteur à deux temps 28 qui est représenté seulement de façon schématique. A 30 la place du moteur à deux temps, il peut être prévu également un autre moteur thermique 28, par exemple un moteur à quatre temps lubrifié par le mélange, un moteur collecteur de gaz et à balayage ou un moteur de type analogue. Conformément à l'invention, il est prévu de disposer 35 une soupape de commande 40 dans la conduite d'alimentation en carburant 8, entre l'espace formant accumulateur configuré comme une chambre de régulation 4, et l'orifice HA de la conduite d'alimentation en carburant 8 dans la partie 9 de la conduite d'aspiration, laquelle soupape de commande arrête l'écoulement de carburant dans la conduite d'alimentation en 5 carburant 8, sinon au moins le restreint. Dans l'exemple de réalisation montré, la soupape de commande 40 actionnée de préférence de façon électromagnétique est prévue dans la partie de la conduite, entre l'espace formant accumulateur 4 et un embranchement de conduite 29 de la conduite 10 d'alimentation en carburant 8, de sorte qu'avec la soupape de commande 40, toutes les conduites d'alimentation en carburant raccordées à l'embranchement de conduite 29 peuvent être commandées. Dans l'exemple de réalisation montré, on peut commander, avec la soupape de commande 40, aussi bien la 15 conduite principale d'alimentation en carburant 8 jusqu'à l'orifice HA, la conduite d'alimentation en carburant 25 pour la charge partielle, la conduite d'alimentation en carburant 13 jusqu'à la chambre de ralenti 15 et donc, aussi, les trajectoires des gicleurs de ralenti 16, 17 et 18. La soupape de commande 40 est actionnée par un organe de commande 41 qui est relié à la soupape de commande 40, via une conduite de commande correspondante 42, celle-ci étant, dans l'exemple de réalisation, un circuit électrique. L'organe de commande 41 reçoit, via un capteur 43 et un 25 circuit 44 d'acheminement des signaux, des paramètres de fonctionnement du moteur thermique 28, par exemple le régime du moteur thermique. Ici, l'organe de commande 41 peut traiter un ou même plusieurs des paramètres de fonctionnement du moteur thermique, pour déclencher un actionnement 30 conforme à l'invention - de la soupape de commande 40. Conformément à l'invention, la soupape de commande 40 est prévue pour, après le démarrage du moteur thermique, lorsque le volet d'air 32 (ligne en traits pleins) est fermé, empêcher un calage du moteur thermique en raison d'un 35 enrichissement excessif du mélange d'air et de carburant aspiré par la partie 9 de la conduite d'aspiration. Comme le montre la figure 2, la soupape de commande 40 est ouverte (figure 3) à un instant tl. Lors du démarrage du moteur thermique, il se forme un mélange enrichi en conséquence. Le moteur thermique est en particulier un moteur que l'on fait démarrer au moyen d'un démarreur à commande par câble. La courbe A, sur la figure 2, montre un premier essai de démarrage non réussi. On fait démarrer le moteur à l'instant t, où la soupape de commande 40 est ouverte et le 10 mélange peut être enrichi de façon correspondant à la figure 4. En raison d'un allumage défectueux, le régime suit la courbe A montrée sur la figure 2. Si le moteur démarre, une très importante quantité de carburant pénètre dans la conduite en raison de la dépression 15 augmentant dans la partie 9 de la conduite d'aspiration lorsque le volet d'air 32 est fermé, ce qui donne un mélange très riche. Par conséquent, conformément à la figure 3, lors d'un dépassement de la valeur supérieure du régime limite G au point d'allumage t2, la soupape de commande 40 est fermée, 20 de sorte, qu'avec un retard de temps correspondant, le mélange s'appauvrit. Le mélange s'appauvrissant entraîne un régime qui augmente, où, à peu près à l'instant t3, un régime maximum Dmax est atteint, après quoi, le régime en raison d'un important appauvrissement du mélange, commence à nouveau à 25 baisser. L'organe de commande 41 détecte le régime maximum Dmax, par exemple par surveillance et comparaison du régime réel au début et à la fin d'une période de temps pouvant être prédéterminée et/ou par surveillance du gradient du régime, 30 et provoque, une fois qu'un régime maximum Dmax a été constaté, une ouverture de la soupape de commande 40. A l'instant t3, la soupape de commande 40 s'ouvre et libère à nouveau l'écoulement de carburant dans les conduites d'alimentation en carburant, avec comme conséquence, en 35 raison de l'importante dépression se produisant dans la conduite d'aspiration - lorsque le volet d'air 32 est d'ailleurs fermé -, qu'une plus grande quantité de carburant pénètre dans la partie 9 de la conduite d'aspiration et le mélange s'enrichit à nouveau. La baisse de régime est freinée et, à l'instant t4, 5 passe par un régime minimum Dmin, ce que l'organe de commande 41 détecte et, à la suite de quoi, la soupape de commande 40 s'ouvre à nouveau (figure 3). Après l'instant t4, le mélange enrichi s'appauvrit à nouveau (figure 4), de sorte que, suite à l'appauvrissement au mélange, le régime augmente à nouveau 10 jusqu'à ce qu'un régime maximum suivant Dmax soit atteint, et la soupape de commande 40 est à nouveau ouverte. Ce cycle se répète constamment, de sorte qu'en dépit d'un volet d'air 32 fermé, le moteur thermique reste apte à fonctionner, et l'utilisateur, à un moment donné, peut repositionner 15 manuellement le volet d'air. Un calage du moteur thermique dû à un enrichissement excessif est évité. Le régime de ralenti peut être maintenu dans une largeur de bande acceptable F, où les variations de régime sont, dans la plage de ralenti, à peu près égales à 2000 tours. Le moteur reste apte à 20 fonctionner. A la place d'une surveillance du régime maximum Dmax et du régime minimum Dmin, et du fonctionnement ou de l'arrêt correspondant de façon respective - de l'alimentation en carburant réalisée par l'actionnement de la soupape de 25 commande 40, l'organe de commande 41 peut assurer en principe, également par surveillance de limites de régime Fu et Fo de la bande de régime F, le fonctionnement de la soupape de commande 40. Dans un tel exemple de réalisation, après le démarrage réussi du moteur thermique et après 30 dépassement de la valeur supérieure d'un régime limite G, la soupape de commande 40 est d'abord fermée, c'est pourquoi le régime peut dépasser un régime limite supérieur Fo de la bande de régime F. La soupape de commande 40 est ouverte par le dépassement du régime limite supérieur Fo, de sorte qu'en 35 raison de l'enrichissement en résultant, l'augmentation de régime est freinée, et le régime baisse à nouveau. Lors du dépassement de la limite inférieure Fu de la bande de régime F, la soupape de commande 40 est à nouveau fermée, de sorte que l'appauvrissement se produisant alors conduit à une nouvelle augmentation du régime. Sans le fonctionnement et l'arrêt de l'alimentation en carburant, conformes à l'invention, le mélange, dans le cas d'un démarrage réussi du moteur thermique et d'un régime en augmentation, s'enrichirait de façon importante et le moteur, enrichi, calerait conformément à la courbe dessinée B. Cela 10 ne peut être évité que lorsque - après le démarrage du moteur thermique - l'on place le volet d'air, rapidement et à la main, dans une position au moins partiellement ouverte. Grâce à l'arrêt temporaire - conforme à l'invention - de l'alimentation en carburant, un appauvrissement forcé est 15 obtenu lorsque le volet d'air est fermé, de sorte que le moteur thermique, malgré le volet d'air fermé, reste apte à fonctionner. R E V E N D I C A T IONS 1. Dispositif de carburateur pour un moteur thermique, en 5 particulier pour un moteur thermique - démarrant au moyen d'une commande par câble d'un outil de travail guidé manuellement tel qu'une tronçonneuse à chaîne, une débroussailleuse, une tronçonneuse ou un outil analogue comprenant une partie de conduite d'aspiration (9) et une 10 conduite d'alimentation en carburant (8) débouchant dans la partie (9) de la conduite d'aspiration, laquelle conduite d'alimentation en carburant est reliée à un espace (4) formant réservoir rempli de carburant et fournit du carburant en fonction de la dépression se 15 produisant dans la partie de conduite (9), et un dispositif de démarrage (30) servant, lors du démarrage, à augmenter la dépression se produisant dans la partie (9) de la conduite d'aspiration, caractérisé en ce qu'une soupape de commande (40) est disposée entre l'orifice (HA) de la conduite d'alimentation en carburant (8), dans la partie (9) de la conduite d'aspiration, et l'espace (4) formant réservoir, en ce que la soupape de commande (40) est reliée à une 25 unité de commande (41), et en ce que l'unité de commande (41) actionne la soupape de commande (40) en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur thermique (28). 2. Dispositif de carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement est le régime du moteur thermique. 3. Dispositif de carburateur selon la revendication 1 ou 2, 35 caractérisé en ce que, après le dépassement de la valeur supérieure d'un régime limite (G), la soupape de commande (40) est fermée et, par exemple, après avoir atteint un régime maximum suivant (Dmax), la soupape de commande est ouverte et, après avoir atteint un régime minimum suivant (Dmin), la soupape de commande est fermée. 4. Dispositif de carburateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le gradient de régime de la courbe de régime est utilisé comme paramètre de fonctionnement. 5. Dispositif de carburateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que plusieurs conduites d'alimentation en carburant (8, 13, 25) débouchent dans la partie (9) de la conduite d'aspiration 15 et plusieurs, de préférence toutes les conduites d'alimentation en carburant sont commandées ensemble par une soupape de commande. 6. Dispositif de carburateur selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de démarrage (30) se compose d'un volet d'air (32). 7. Dispositif de carburateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le volet d'air (32) est disposé 25 dans la partie (9) de la conduite d'aspiration.