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B R E V E T D'INVENTION Carburateur pour moteur à explosion.
La présente invention a trait à des perfectionne- ments à un carburateur dont le principe est déjà connu et qui comporte une cuve à niveau constant, un gicleur de car- burant placé dans la chambre de mélange à l'extrémité du conduit de carburant venant de la cuve à niveau constant ; un étrangleur d'air carburé situé après la chambre de mélan- ge, une soupape automatique placée dans l'entrée du carbura- teur; un conduit qui prend naissance dans la chambre de pas- sage (entre la soupape automatique et la chambre de mélange) et qui aboutit à la partie supérieure de la cuve à niveau constant au-dessus du niveau du carburant, ladite cuve étant étanche à l'air extérieur ;
un conduit qui prend naissance
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dans l'atmosphère et se termine au voisinage de l'extrémi- té du gicleur de carburant, l'axe de l'extrémité du con- duit et l'axe du gicleur étant sensiblement ou exactement perpendiculaires l'un à l'autre et disposés de telle façon qu'un jet d'air sortant du conduit rencontre l'extrémité du gicleur ; conduit qui fait 'communiquer la partie su- périeure de la cuve à niveau constant avec l'atmosphère et un obturateur de ce conduit.
Un tel carburateur a théoriquement de granda avantages, mais pratiquement il a le grave inconvénient suivant : lorsque la vitesse du moteur augmente en partant de sa plus faible vitesse, le dosage du carburant devient insuffisant à partir de la vitesse à laquelle la soupape automatique se lève. Ce manque de carburant va d'abord en s'aggravant, puis en s'atténuant à mesure que la vitesse s'accroît, et le dosage redevient correct aux grandes vi- tesses, pour lesquelles la section du gicleur a été choi- sie.
L'invention supprime cet inconvénient. Elle con- siste à adjoindre à la combinaison de dispositifs qui vient d'être décrite un dispositif caractérisé par ce que l'obtu- rateur du conduit qui fait communiquer la partie supérieure de la cuve à niveau constant avec l'atmosphère est solidai- re dans ses mouvements de la soupape automatique, de telle sorte que cet obturateur s'ouvre quand la soupape se lève.
L'invention comporte en outre un dispositif qui remédie au manque de carburant qui se produit momentané- ment dans un carburateur tel qu'il vient d'être défini, lors de l'ouverture brusque de l'étrangleur d'air carburé.
L'invention comporte aussi un dispositif de ré- glage de la plus faible ouverture du papillon étrangleur d'air carburé, dispositif qui permet une vitesse très faible du moteur tournant à vide.
Enfin, l'invention comporte trois dispositifs qui peuvent s'appliquer à d'autres carburateurs que celui
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que le but de l'invention est de perfectionner, mais qui ont une utilité toute spéciale dans ce dernier carburateur.
Ces dispositifs sont : 1 - Un dispositif spécial de piston solidaire de la soupape automatique, qui supprime les os- cillations rapides de cette soupape, 2 - Un dispositif de montage du papillon étrangleur d'air carburé, 3 - Un gi- cleur caractéristique par sa constitution et son montage.
L'invention est représentée sur les figures join- tes aux texte et dans lesquelles .
La fig. 1 représente à titre d'exemple, en coupe verticale par l'axe, un carburateur du type vertical con- forme à l'invention, le piston étant représenté, partie en coupe, partie en élévation.
La fig. 2 est une coupe verticale suivant 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est la coupe horizontale suivant 3-3 de la fig. 1.
Le dispositif constructif général du carburateur représenté par ces figures est le suivant. Le corps de carburateur 1 est en une seule pièce qui comprend la cuve à niveau constant 2, sur laquelle est fixé son couvercle 126, dans l'exemple par deux boulons 127,128, et avec interposition d'un joint plastique 103. Sur le corps du carburateur 1 est rapporté un cylindre amovible 20 dans lequel peut coulisser un piston 21 solidarisé par une vis 85 de la soupape automatique 6 qui ferme l'entrée du carburateur; 7 est le siège de cette soupape ; est une butée réglable de la soupape 6, qu'elle bute par l'in- termédiaire de la tête de la vis 85.
Dans l'exemple, la soupape 6 est chargée uniquement par son poids et celui des organes qui en sont solidaires, mais elle pourrait aus- si être chargée par un ressort (non représenté); 113 est le flotteur placé dans la cuve 2 ; 117 est la pièce par où arrive le carburant et dans laquelle coulisse le poin- teau (non représenté) commandé par le flotteur 113 et qui règle l'arrivée de carburant dans la cuve 2; 5
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est l'étrangleur'd'air'carburé; 3 (fig. 2) est le gicleur débouchant dans la chambre de mélange 14 et placé à l'ex- trémité du conduit 4 de--carburant venant de la cuve 2;
11 (fig. 2) est le'conduit qui prend naissance dans l'at- mosphère et se termine dans la chambre de mélange 14, au voisinage du gicleur 3, par un ajutage 12 placé de tel- le façon qu'un jet d'air qui en sort rencontre l'extrémité du gicleur 3 et que les axes de cet ajutage 12 et du gicleur 3 sont exactement ou sensiblement perpendiculai- res l'un à l'autre, de sorte que le jet d'air sortant de l'ajutage 12 crée dans le gicleur 3 une dépression qui y aspire le carburant, qui à sa sortie est pulvérisé par le jet d'air; le jet d'air carburé est dirigé sur la par- tie laissée ouverte par l'étrangleur 5 lorsque celui-ci est presque fermé; la chambre de passage 10 du carbura- teur, située entre la soupape 6 et la chambre de mélange
14, communique avec la partie supérieure de la cuve 2 par la suite des conduits 13, 133, 136 et 132.
Il est à remarquer que, dans l'exemple, le conduit 13 est orienté de manière à recevoir directement le courant d'air qui par- court la chambre de passage 10, de sorte qu'aux grandes allures du moteur, la soupape 6 étant complètement levée, le conduit 13 est soumis à la pression atmosphérique. Un trou 18 met en communication la chambre de passage 10 avec l'atmosphère; ce trou 18 est muni d'un obturateur
19. Le trou 218, par où le trou 18 communique avec l'at- mosphère, peut être momentanément obturé complètement, pour la mise en marche du moteur, par un obturateur non représen- té.
Si l'on s'en tient à la description qui précède, et qui ne comporte pas les perfectionnements apportés par la présente invention, le fonctionnement du carburateur est le suivant. Le moteur est supposé en marche, à sa plus fai- ble vitesse, l'étrangleur 5 étant presque fermé. Le poids de l'ensemble de la soupape 6 et du piston 21 (et
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éventuellement l'effort d'un ressort non représenté) main- tient la soupape 6 sur sa butée 56, qui est réglée de telle façon que la soupape 6 est au voisinage immédiat de son siège 7. Une certaine dépression est ainsi créée dans le carburateur et par conséquent le conduit 11 (fig.
2) est parcouru par un fort courant d'air qui aspire le carburant du gicleur 3 et le pulvérise à sa sortie. Une deuxième et violente pulvérisation a lieu au passage lais- sé libre par l'étrangleur 5, Le dosage du carburant, à la plus faible allure du moteur, est réglé par l'obtura- teur 19. Plus on ferme cet obturateur, plus la dépression dans le carburateur est grande, plus le courant d'air par- courant le conduit 11 est fort, et plus le débit de car- burant est grand.
Si l'on ouvre alors progressivement l'étrangleur 5, la vitesse du moteur augmente et la dépression s'ac- croît à l'intérieur du carburateur, tant que cette dépres- sion n'est pas assez forte pour lever la soupape 6. Par conséquent, jusqu'au moment où cette soupape se lève, le courant d'air qui parcourt le conduit 11 devient de plus en plus fort, donc le débit de carburant devient de plus en plus grand et reste suffisant. Mais, à partir du mo- ment où la vitesse du moteur est suffisante pour que la soupape 6 se lève, la dépression à l'intérieur du carbu- rateur reste constante et par conséquent le débit du gi- cleur, sous l'action du jet d'air constant, reste également constant quand la vitesse du moteur s'accroît, alors qu'il devrait s'accroître proportionnellement.
Mais le gicleur 3 est aussi soumis à une autre influence, qui est celle de la dépression formée dans la chambre de mélange 14 et qui correspond à la vitesse de l'air qui y passe, c'est-à- dire à la vitesse du moteur. Le débit du gicleur 3 aug- mente donc avec la vitesse¯ du moteur, comme le débit du gi- cleur d'un carburateur ordinaire. Mais, pratiquement, à la faible allure du moteur à laquelle la soupape 6 se
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lève, la dépression correspondant à la vitesse de l'air dans la chambre de mélange 14 est encore négligeable, de même que ]'accroissement de cette dépression avec la.vites- se du moteur. Son effet est donc insuffisant, et il y a un manque de carburant aux vitesses'du moteur un peu supé- rieures à celle à laquelle la soupape 6 se lève.
Ce manque de carburant est de plus en plus sensible à mesure que la vitesse s'accroît, tant que l'effet de la dépression dans la chambre de mélange 14 reste négligeable ou insuf- fisant. Puis, la vitesse augmentant encore l'effet de la dépression se fait sentir et le dosage du carburant s'amé- liore. Le dosage devient correct aux grandes vitesses du moteur, pour lesquelles la section du gicleur 3 a été établie. A ces grandes vitesses du moteur, l'effet du jet d'air sortant du conduit 11 est négligeable par rapport à l'effet de la dépression, et le gicleur 3 se comporte à ces vitesses comme le gicleur d'un carburateur ordinaire.
Si, conformément à un dispositif déjà connu, la cuve à niveau constant 2 est mise en communication avec l'atmosphère par un conduit de section réglable par un ob- turateur, le même manque de carburant est constaté à partir du moment où la soupape se lève, puisque, à ce moment, l'ef- fet de la dépression dans la chambre de mélange 14 est né- gligeable exactement comme dans le cas où le dispositif n'existe pas.
L'invention, qui supprime ce manque de carburant, consiste à rendre solidaire des mouvements de la soupape 6, ceux de l'obturateur du conduit qui fait communiquer avec l'atmosphère la partie supérieure de la cuve à niveau cons- tant 2, au-dessus du niveau du carburant. Dans l'exemple des figures, ce conduit est le conduit 84,141, 86, 87, qui prend naissance par son extrémité 84 dans l'atmosphè- re et aboutit, par l'intermédiaire de la chambre annulaire 136 et du conduit 132., à la partie supérieure de la cu- ve à niveau constant 2. L'obturateur conforme à l'invention
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est dans l'exemple la vis 85, qui fixe la soupape 6 sur le piston 21.
La face inférieure de cette vis 85 vient obturer l'extrémité supérieure du conduit 84, pratiqué dans la pièce 56 qui sert de butée réglable à la soupape
6.
Le fonctionnement de ce dispositif est le sui- vant :Lorsque la vitesse du moteur est assez grande pour que la soupape 6 se lève, l'obturateur 85 solidaire de la soupape 6 se lève également et cesse d'obturer l'extrémité du conduit 84. La cuve 2, étanche à l'air extérieur, et qui jusqu'alors était en communication seu- lement avec la chambre 10, par le conduit 13 et les trous calibrés 133, est alors mise aussi en communica- tion avec l'atmosphère par le conduit 84, de sorte que la pression augmente dans cette cuve 2 et que le débit du gicleur 3 augmente également, à mesure que la soupape se lève et jusqu'à ce que le conduit 4 soit complètement dégagé. Le manque de carburant auquel l'invention se pro- posait de remédier est donc ainsi supprimé.
L'augmenta- tion de pression dans la cuve 2, qui provoque l'augmenta- tion de débit du carburant, dépend du rapport des sections du conduit 141 et des trous calibrés 133. Dans l'exem- ple, l'obturateur 85 obture le conduit 84 qui est d'un diamètre supérieur à celui du conduit 141, de sorte qu'il faut une moindre levée de la soupape 6 pour dégager com- plètement le conduit 141.
L'obturateur 85 peut être d'un modèle quelcon- que et être placé en un point quelconque du conduit à ob- turer. Il peut, notamment, être un pointeau d'une forme appropriée.
Dans l'exemple, le conduit 84 prend naissance dans l'atmosphère à une distance assez grande de l'entrée du carburateur pour ne pas être soumis à une dépression sensible, même aux plus grandes vitesses du moteur, par l'effet de la vitesse de l'air entrant dans le carburateur.
L'invention comporte aussi un dispositif qui a
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pour but de remédier au phénomène suivant. Si, dans un carburateur conforme à l'invention tel qu'il vient d'être décrit, on ouvre brusquement l'étrangleur d'air carburé 5, on constate pendant un court instant un manque de carbu- rant. Un exemple du dispositif de l'invention qui suppri- me cet inconvénient est représenté sur la fig. 1 et consis- te en une tige cylindrique verticale 137 qui peut coulis- ser dans l'alésage 13 de la pièce 134. Cette pièce 134 est vissée dans le corps du carburateur et y fait joint en 135. A sa partie inférieure est vissé un bouchon 139, percé d'un trou 142 qui communique avec l'atmosphère.
La tige 137 est butée, par sa tête 138, vers le haut par un épaulement de la pièce 134, vers le bas par le bouchon 139 dont la tête 138 obture plus ou moins parfaitement le trou 142. La tige 137 constitue donc un piston qui peut se mouvoir dans un cylindre. Sa face supérieure est soumise à la dépression de la chambre 10, sa face inférieu- re est soumise à la pression atmosphérique. Le poids de cette tige est tel qu'elle n'est pas aspirée vers le haut par la dépression dans la chambre 10 juste suffisante pour faire lever la soupape 6, mais par une dépression un peu supérieure.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant.
Lors de l'ouverture brusque et plus ou moins complète de l'étrangleur d'air carburé 5, la soupape 6 ne se lève que progressivement, parce que la dépression brusquement créée dans la chambre de passage 10 ne se fait sentir que progressivement sur la'face supérieure du piston 21, qui ne communique avec cette chambre 10 que par un conduit de faible section qui, dans l'exemple, et conformément à l'in- vention comme il sera expliqué plus loin, est un filetage de la face cylindrique extérieure de ce piston 21. Par conséquent, pendant un court instant, la dépression dans la chambre 10 est supérieure à celle pour laquelle la soupa- pe 6 est réglée et suffisante pour aspirer vers le haut
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la tige 137 qui vient obturer les trous 133.
Dès que la soupape 6 s'est levée suffisamment, la dépression dans la chambre 10 n'est plus suffisante pour maintenir en haut de sa course la tige 137, qui retombe en dégageant de nouveau les trous 133. Pendant le court instant où les trous 133 ont été obturés, la cuve 2 a cessé d'être en communication avec la chambre 10 et est restée en commu- nication seulement avec l'atmosphère, par le conduit 84 que la soupape 6, en se levant, a ouvert. En conséquence, pendant ce court instant, qui est celui où l'on constatait un manque de carburant, le débit du carburant est augmenté par l'augmentation de pression créée dans la cuve 2 par le dispositif de l'invention, dont l'effet est d'autant plus grand que l'espace libre de la cuve 2, au-dessus du niveau du carburant, est plus petit.
L'invention comporte aussi un dispositif caracté- ristique de réglage de la plus faible ouverture du papillon étrangleur d'air carburé.
Dans le carburateur de principe connu que le but de la présente invention est de perfectionner, lorsque le moteur tourne à vide à sa plus faible vitesse, l'étrangleur d'air carburé étant presque fermé, il importe que le jet d'air carburé partant du gicleur 3 soit dirigé vers une région laissée ouverte par l'étrangleur et qu'il soit en- traîné par la masse d'air la plus grande possible, ce qui permet d'abaisser le plus possible la vitesse minima du mo- teur. En général, l'étrangleur d'air carburé employé est du genre dit "papillon". Lorsqu'un papillon est dans sa position d'ouverture minima, il laisse un espace libre sur toute sa circonférence, avec deux régions d'ouverture maxi- ma. Le jet d'air carburé doit être dirigé vers l'une de ces deux régions, et il n'est entraîné que par la moitié de l'air aspiré par le moteùr, au maximum.
Le dispositif de l'invention a pour but de faire entraîner le jet d'air carburé par la totalité de l'air
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aspiré par le moteur, ce qui permet de réduire la vitesse minima du moteur. Il est caractérisé par une entaille 107 (fig. 2) pratiquée à la circonférence du papillon 5 vers l'endroit où le jet d'air sortant du conduit 11 dirige l'air carburé, lorsque le papillon 5 est fermé, et en une vis 108 vissée par l'extérieur dans la paroi de la tubulure en regard de l'entaille 107, et dont l'extrémité interne obture plus ou moins cette entaille, à volonté. Le papillon 5, circulaire ou elliptique, peut être amené à sa position de fermeture totale, c'est-à-dire qu'il fait joint en tous les points de sa circonférence avec l'inté- rieur de la tubulure, sauf à l'endroit de l'entaille 107.
En conséquence, tout l'air aspiré par le moteur passe par cette entaille 107 et le jet d'air carburé, qui est diri- gé vers cette entaille, est entraîné par la totalité de l'air aspiré par le moteur. L'axe de la vis 108, au lieu d'être perpendiculaire à 'l'axe de la tubulure, est de pré- férence incliné sur cet axe, dans le sens tel que l'incli- naison de la face interne de la vis 108 dirige le jet d'air carburé qui traverse l'entaille 107 vers l'axe de la tubulure, c'est-à-dire qu'elle éloigne ce jet de la pa- roi, où le carburant se condenserait.
L'inventiun comporte encore un dispositif con- sistant en un piston 21 solidaire de la soupape 6 et ayant sensiblement le même diamètre. Ce piston 21 peut coulisser dans un cylindre 20 fermé à sa partie supérieu- re et communiquant librement par sa partie inférieure avec l'intérieur du carburateur. Ce dispositif est caractérisé par un filetage 131 pratiqué sur la paroi cylindrique ex- terne du piston 21, tandis que la surface cylindrique interne du cylindre 20 est lisse. L'effet de ce disposi- tif est extrêmement caractéristique.
Le filetage agit d'a- bord comme le feraient de multiples rainures circulaires et s'oppose au passage direct de l'air d'une face à l'autre du piston 21, parallèlement à l'axe de ce piston, de sorte
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que pratiquement l'air ne peut passer d'une face à l'autre du piston qu'en suivant l'hélicoïde du filetage, dont la faible section est convenablement choisie pour que les mou- vements de levée et de descente de la soupape aient la lenteur voulue. D'autre part pour un piston 21 ayant un diamètre et une hauteur de quelques centimètres et un filetage 131 ayant un pas de 2 millimètres,la longueur développée de ce filetage 131 atteint plusieurs mètres.
L'inertie de l'air qui se meut dans ce filetage réduit de beaucoup le débit de l'air qui passe d'une face à l'autre du piston 21, lorsque ce passage d'air a lieu alternati- vement dans un sens et dans l'autre, et que les changements de sens se succèdent très rapidement, comme c'est le cas pour un carburateur appliqué à un moteur à explosion. Par conséquent, le filetage 131 supprime ou réduit beaucoup les oscillations rapides du piston 21 tout en permettant à ce piston de se déplacer assez vite sous l'action d'une différence de pression existant entre ses deux faces, lors- que cette différence ne change pas de sens.
Le même résultat serait atteint si, la paroi ex- térieure du piston 21 étant lisse, la paroi intérieure du cylindre 20 était munie d'un filetage.
L'invention comporte encore un dispositif de mon- tage du papillon étrangleur d'air carburé.
Le montage habituel des papillons consiste en un axe qui traverse entièrement la tubulure à obturer et sur lequel le disque généralement circulaire ou elliptique du papillon est fixé par un moyen approprié quelconque.
Cet axe obture en partie la tubulure lorsque le papillon est à son maximum d'ouverture, ce qui crée une perte de charge et des condensations de carburant préjudi- ciables.
Le dispositif de l'invention est caractérisé par ce que le papillon 5 est monté, non pas sur un axe unique qui traverse entièrement la tubulure, mais sur deux
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demi-axes cylindriques 109, 110, placés dans le prolonge- ment l'un de l'autre de part et d'autre du papillon 5, et dont les extrémités internes, qui ne pénètrent que d'une faible longueur à l'intérieur de la tubulure, portent cha- cune une fente longitudinale dans laquelle le papillon 5 est inséré très juste et reste fixé par élasticité. Lorsque le papillon est ouvert, les extrémités des deux demi-axes, surtout si elles vont en s'amincissant comme dans l'exemple des figures, n'obturent que très peu la tubulure.
Ce dispositif peut, il est vrai, être employé dans un carburateur quelconque, mais il est tout spéciale- ment recommandable dans le carburateur que le but de l'in- vention est de perfectionner. En effet, dans ce carbura- teur, la chambre de mélange 14 peut être d'une grande section, parce que la pulvérisation et l'entraînement du carburant sont assurés par le jet d'air sortant du conduit
11 et non par la vitesse de l'air dans la chambre de mé- lange. Ce carburateur évite donc la perte de charge due à un rétrécissement exagéré de la chambre de mélange 14, et il importe que cet avantage ne soit pas annulé par l'effet de la perte de charge créée par le dispositif habituel de montage du papillon sur un axe unique.
L'invention comporte enfin un dispositif caracté- risé par la constitution et le montage du gicleur.
Ce gicleur 3 est placé par l'extérieur dans un logement 88 qui traverse la paroi du carburateur et qui est continué par un trou 89 percé dans la paroi du diffu- seur 44, quand ce diffuseur existe. Ce gicleur 3 porte un épaulement 90, conique dans l'exemple, qui est appuyé de manière à y faire joint étanche sur un épaulement cor- respondant du logement 88. L'effort qui assure ce joint est obtenu par un bouchon fileté 91, vissé dans l'entrée du logement 88 et fermant cette entrée d'une façon étanche, dans l'exemple avec interposition d'un joint plastique 92.
Pour que les deux joints 90 et 92 puissent être assurés.
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en même temps par le bouchon 91, celui-ci, conformément à l'invention, appuie sur le gicleur 3 non pas directement, mais par l'intermédiaire d'un ressort 93 qui, dans l'e- xemple, est enfermé dans le bouchon 91. La communication entre la cuve 2 et le gicleur 3 est assurée par le con- duit 4 de carburant qui aboutit dans le logement 88, et par des trous 94 percés dans la paroi du gicleur 3.
Le démontage d'un tel gicleur est donc facile et rapide, puisqu'il est accessible de l'extérieur du carbura- teur, par simple dévissage du bouchon 91.
Bien que ce dispositif caractéristique de gicleur puisse être employé dans certains carburateurs autres que celui que le but de l'invention est de perfectionner, il trouve tout spécialement son application dans ce dernier carburateur, car il peut être monté et démonté sans qu'il soit besoin de démonter le conduit 11, sa position par rap- port à l'extrémité de ce conduit 11 est exactement assurée, et il permet de constituer le corps du carburateur en une seule pièce.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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B R E V E T OF INVENTION Carburetor for internal combustion engine.
The present invention relates to improvements to a carburetor, the principle of which is already known and which comprises a tank at constant level, a fuel nozzle placed in the mixing chamber at the end of the fuel pipe coming from. the constant level tank; a carbureted air restrictor located after the mixing chamber, an automatic valve placed in the carburetor inlet; a conduit which originates in the passage chamber (between the automatic valve and the mixing chamber) and which terminates in the upper part of the tank at constant level above the fuel level, said tank being watertight outside air;
a duct that originates
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in the atmosphere and terminates in the vicinity of the end of the fuel nozzle, the axis of the end of the pipe and the axis of the nozzle being substantially or exactly perpendicular to each other and arranged so that a jet of air leaving the duct meets the end of the nozzle; conduit which communicates the upper part of the constant level vessel with the atmosphere and a shutter of this conduit.
Such a carburetor theoretically has great advantages, but practically it has the following serious drawback: when the engine speed increases from its lowest speed, the fuel dosage becomes insufficient from the speed at which the automatic valve rises. . This lack of fuel is first of all worsening, then decreasing as the speed increases, and the dosage becomes correct again at high speeds, for which the nozzle section has been chosen.
The invention overcomes this drawback. It consists in adding to the combination of devices which has just been described a device characterized in that the stopper of the duct which makes the upper part of the tank at constant level communicate with the atmosphere is integral. in its movements of the automatic valve, so that this shutter opens when the valve rises.
The invention further comprises a device which remedies the lack of fuel which occurs momentarily in a carburetor as just defined, during the abrupt opening of the carbureted air restrictor.
The invention also includes a device for adjusting the smallest opening of the carburetted air throttle valve, a device which allows a very low speed of the engine running at no load.
Finally, the invention comprises three devices which can be applied to carburettors other than that
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which the object of the invention is to improve, but which have a very special utility in the latter carburetor.
These devices are: 1 - A special piston device integral with the automatic valve, which eliminates the rapid oscillations of this valve, 2 - A device for mounting the carbureted air throttle butterfly, 3 - A characteristic jet by its constitution and assembly.
The invention is represented in the figures appended to the text and in which.
Fig. 1 shows by way of example, in vertical section through the axis, a carburetor of the vertical type in accordance with the invention, the piston being shown, partly in section, partly in elevation.
Fig. 2 is a vertical section along 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is the horizontal section along 3-3 of FIG. 1.
The general constructive device of the carburetor represented by these figures is as follows. The carburetor body 1 is in a single piece which comprises the constant-level vessel 2, on which its cover 126 is fixed, in the example by two bolts 127, 128, and with the interposition of a plastic seal 103. On the body of the carburetor 1 is attached a removable cylinder 20 in which can slide a piston 21 secured by a screw 85 of the automatic valve 6 which closes the inlet of the carburetor; 7 is the seat of this valve; is an adjustable stop of the valve 6, which it stops by means of the head of the screw 85.
In the example, the valve 6 is loaded only by its weight and that of the members which are integral with it, but it could also be loaded by a spring (not shown); 113 is the float placed in the tank 2; 117 is the part through which the fuel arrives and in which slides the needle (not shown) controlled by the float 113 and which regulates the arrival of fuel in the tank 2; 5
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is the carbureted air restrictor; 3 (fig. 2) is the nozzle opening into the mixing chamber 14 and placed at the end of the pipe 4 for - fuel coming from the tank 2;
11 (fig. 2) is the conduit which originates in the atmosphere and ends in the mixing chamber 14, in the vicinity of the nozzle 3, by a nozzle 12 placed in such a way that a jet of 'the air coming out of it meets the end of the nozzle 3 and that the axes of this nozzle 12 and of the nozzle 3 are exactly or substantially perpendicular to each other, so that the jet of air leaving the the nozzle 12 creates a vacuum in the nozzle 3 which sucks in the fuel, which at its outlet is sprayed by the air jet; the jet of carbureted air is directed to the part left open by the throttle 5 when the latter is almost closed; the passage chamber 10 of the carburetor, located between the valve 6 and the mixing chamber
14, communicates with the upper part of the tank 2 via the conduits 13, 133, 136 and 132.
It should be noted that, in the example, the duct 13 is oriented so as to directly receive the current of air which passes through the passage chamber 10, so that at high speeds of the engine, the valve 6 being fully raised, the duct 13 is subjected to atmospheric pressure. A hole 18 places the passage chamber 10 in communication with the atmosphere; this hole 18 is fitted with a shutter
19. The hole 218, through which the hole 18 communicates with the atmosphere, can be temporarily completely closed, for starting the engine, by a shutter not shown.
If we stick to the above description, and which does not include the improvements made by the present invention, the operation of the carburetor is as follows. The engine is assumed to be running, at its lowest speed, with choke 5 almost closed. The weight of the assembly of valve 6 and piston 21 (and
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possibly the force of a spring (not shown) keeps the valve 6 on its stop 56, which is adjusted so that the valve 6 is in the immediate vicinity of its seat 7. A certain depression is thus created in the carburetor and consequently the duct 11 (fig.
2) is traversed by a strong current of air which sucks the fuel from the nozzle 3 and sprays it at its exit. A second and violent spraying takes place at the passage left free by the throttle 5. The fuel dosage, at the lowest engine speed, is regulated by shutter 19. The more this shutter is closed, the more depression in the carburettor is great, the more the air stream flowing through the duct 11, and the greater the fuel flow.
If the throttle 5 is then gradually opened, the engine speed increases and the vacuum increases inside the carburetor, as long as this vacuum is not strong enough to lift the valve 6. Consequently, until the moment when this valve is raised, the air flow which passes through the conduit 11 becomes stronger and stronger, therefore the fuel flow becomes larger and larger and remains sufficient. But, from the moment when the engine speed is sufficient for the valve 6 to rise, the vacuum inside the carburetor remains constant and consequently the jet flow rate, under the action of the jet. constant air jet, also remains constant as the engine speed increases, whereas it should increase proportionally.
However, the nozzle 3 is also subject to another influence, which is that of the depression formed in the mixing chamber 14 and which corresponds to the speed of the air passing through it, that is to say the speed of the air. engine. The flow rate of jet 3 therefore increases with the speed of the engine, like the flow rate of the jet of an ordinary carburetor. But, practically, at the low speed of the engine at which valve 6 is
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The vacuum corresponding to the speed of the air in the mixing chamber 14 is still negligible, as is the increase in this vacuum with the speed of the engine. Its effect is therefore insufficient, and there is a lack of fuel at engine speeds a little higher than that at which valve 6 is raised.
This lack of fuel is more and more noticeable as the speed increases, as long as the effect of the vacuum in the mixing chamber 14 remains negligible or insufficient. Then, as the speed increases further, the effect of the vacuum is felt and the fuel metering improves. The dosage becomes correct at high engine speeds, for which the section of nozzle 3 has been established. At these high engine speeds, the effect of the air jet leaving the duct 11 is negligible compared to the effect of the vacuum, and the nozzle 3 behaves at these speeds like the nozzle of an ordinary carburetor.
If, in accordance with an already known device, the constant level tank 2 is placed in communication with the atmosphere by a duct of section adjustable by a shutter, the same lack of fuel is observed from the moment when the valve is closed. lifts, since, at this moment, the effect of the vacuum in the mixing chamber 14 is negligible, just as in the case where the device does not exist.
The invention, which eliminates this lack of fuel, consists in making integral with the movements of the valve 6, those of the shutter of the duct which makes the upper part of the tank at constant level 2 communicate with the atmosphere, at the same time. above the fuel level. In the example of the figures, this duct is the duct 84, 141, 86, 87, which originates at its end 84 in the atmosphere and ends, via the annular chamber 136 and the duct 132., at the upper part of the constant level vessel 2. The shutter according to the invention
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is in the example the screw 85, which fixes the valve 6 on the piston 21.
The lower face of this screw 85 closes the upper end of the duct 84, made in the part 56 which serves as an adjustable stop for the valve.
6.
The operation of this device is as follows: When the engine speed is high enough for the valve 6 to rise, the shutter 85 integral with the valve 6 also rises and ceases to close the end of the duct 84 The tank 2, tight to the outside air, and which until then was in communication only with the chamber 10, through the duct 13 and the calibrated holes 133, is then also placed in communication with the atmosphere. through line 84, so that the pressure increases in this tank 2 and that the flow rate of the nozzle 3 also increases, as the valve rises and until the line 4 is completely free. The lack of fuel which the invention proposes to remedy is therefore eliminated.
The increase in pressure in the tank 2, which causes the fuel flow to increase, depends on the ratio of the sections of the duct 141 to the calibrated holes 133. In the example, the shutter 85 closes the conduit 84 which is of a greater diameter than that of the conduit 141, so that less lifting of the valve 6 is required to completely disengage the conduit 141.
The shutter 85 can be of any model and be placed at any point in the duct to be closed. It can, in particular, be a needle of an appropriate shape.
In the example, the duct 84 originates in the atmosphere at a distance large enough from the carburetor inlet so as not to be subjected to a substantial depression, even at the highest engine speeds, by the effect of the speed of air entering the carburetor.
The invention also comprises a device which has
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aim to remedy the following phenomenon. If, in a carburetor according to the invention as has just been described, the carbureted air throttle 5 is suddenly opened, a lack of fuel is observed for a short time. An example of the device of the invention which overcomes this drawback is shown in FIG. 1 and consists of a vertical cylindrical rod 137 which can slide in the bore 13 of the part 134. This part 134 is screwed into the body of the carburetor and joined therein at 135. At its lower part is screwed a plug 139, pierced with a hole 142 which communicates with the atmosphere.
The rod 137 is abutted, by its head 138, upwards by a shoulder of the part 134, downwards by the stopper 139, the head 138 of which more or less perfectly blocks the hole 142. The rod 137 therefore constitutes a piston which can move in a cylinder. Its upper face is subjected to the depression of the chamber 10, its lower face is subjected to atmospheric pressure. The weight of this rod is such that it is not sucked upwards by the depression in the chamber 10 just sufficient to lift the valve 6, but by a slightly higher depression.
The operation of this device is as follows.
During the sudden and more or less complete opening of the carbureted air choke 5, the valve 6 rises only gradually, because the depression suddenly created in the passage chamber 10 is only felt gradually on the valve. 'upper face of piston 21, which communicates with this chamber 10 only by a duct of small cross section which, in the example, and in accordance with the invention as will be explained later, is a thread of the cylindrical face of this piston 21. Consequently, for a short time, the vacuum in the chamber 10 is greater than that for which the valve 6 is set and sufficient to suck upwards.
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the rod 137 which closes the holes 133.
As soon as the valve 6 has risen sufficiently, the depression in the chamber 10 is no longer sufficient to keep the rod 137 at the top of its stroke, which falls again releasing the holes 133. During the short moment when the holes 133 were plugged, the vessel 2 ceased to be in communication with the chamber 10 and remained in communication only with the atmosphere, through the line 84 which the valve 6, on rising, opened. Consequently, during this short moment, which is when there was a lack of fuel, the fuel flow rate is increased by the increase in pressure created in the tank 2 by the device of the invention, the effect of which is is all the greater as the free space of the tank 2, above the fuel level, is smaller.
The invention also includes a characteristic device for adjusting the smallest opening of the carbureted air throttle butterfly.
In the known principle carburetor that the aim of the present invention is to improve, when the engine runs empty at its lowest speed, the carburetted air restrictor being almost closed, it is important that the jet of carburized air leaving of the nozzle 3 is directed towards a region left open by the throttle and that it is drawn by the largest possible mass of air, which makes it possible to lower the minimum speed of the engine as much as possible. In general, the carbureted air restrictor employed is of the so-called "butterfly" type. When a butterfly is in its minimum open position, it leaves a free space around its entire circumference, with two maximum opening regions. The jet of carbureted air must be directed towards one of these two regions, and it is only entrained by half of the air drawn in by the engine, at most.
The object of the device of the invention is to cause the jet of carburized air to be entrained by all of the air
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sucked by the motor, which allows the minimum motor speed to be reduced. It is characterized by a notch 107 (fig. 2) made in the circumference of the butterfly 5 towards the place where the air jet leaving the duct 11 directs the carburized air, when the butterfly 5 is closed, and by a screw 108 screwed from the outside into the wall of the tubing facing the notch 107, and the internal end of which more or less closes this notch, at will. The butterfly 5, circular or elliptical, can be brought to its completely closed position, that is to say that it is joined at all points of its circumference with the interior of the tubing, except at the place of notch 107.
Consequently, all the air drawn in by the engine passes through this notch 107 and the jet of carbureted air, which is directed towards this notch, is entrained by all of the air drawn in by the engine. The axis of the screw 108, instead of being perpendicular to the axis of the tubing, is preferably inclined on this axis, in the direction such as the inclination of the internal face of the screw. 108 directs the jet of carbureted air which passes through the notch 107 towards the axis of the tubing, that is to say it directs this jet away from the wall, where the fuel would condense.
The inventiun also comprises a device consisting of a piston 21 integral with the valve 6 and having substantially the same diameter. This piston 21 can slide in a cylinder 20 closed at its upper part and communicating freely via its lower part with the interior of the carburetor. This device is characterized by a thread 131 formed on the external cylindrical wall of the piston 21, while the internal cylindrical surface of the cylinder 20 is smooth. The effect of this device is extremely characteristic.
The thread acts first as multiple circular grooves would do and opposes the direct passage of air from one face to the other of the piston 21, parallel to the axis of this piston, so
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that practically the air can pass from one face to the other of the piston only by following the helicoid of the thread, the small section of which is suitably chosen so that the lifting and lowering movements of the valve have the desired slowness. On the other hand, for a piston 21 having a diameter and a height of a few centimeters and a thread 131 having a pitch of 2 millimeters, the developed length of this thread 131 reaches several meters.
The inertia of the air which moves in this thread greatly reduces the flow rate of the air which passes from one face to the other of the piston 21, when this passage of air takes place alternately in one direction. and in the other, and that the changes of direction follow one another very quickly, as is the case for a carburetor applied to an internal combustion engine. Consequently, the thread 131 eliminates or greatly reduces the rapid oscillations of the piston 21 while allowing this piston to move fairly quickly under the action of a pressure difference existing between its two faces, when this difference does not change. no Sens.
The same result would be achieved if, with the outer wall of piston 21 being smooth, the inner wall of cylinder 20 was provided with a thread.
The invention also comprises a device for mounting the carbureted air throttle butterfly.
The usual mounting of butterflies consists of an axis which passes entirely through the tubing to be closed and on which the generally circular or elliptical disc of the butterfly is fixed by any suitable means.
This pin partially blocks the manifold when the throttle is at its maximum opening, which creates a pressure drop and prejudicial fuel condensation.
The device of the invention is characterized in that the butterfly 5 is mounted, not on a single axis which passes entirely through the pipe, but on two
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cylindrical half-axes 109, 110, placed in the extension of one another on either side of the butterfly 5, and whose internal ends, which penetrate only a short length inside of the tubing, each carry a longitudinal slot in which the butterfly 5 is inserted very tightly and remains fixed by elasticity. When the butterfly is open, the ends of the two half-axes, especially if they go thinning as in the example of the figures, only very little block the tubing.
This device can, it is true, be employed in any carburettor, but it is especially advisable in the carburettor which the object of the invention is to improve. In fact, in this carburetor, the mixing chamber 14 can be of a large cross section, because the atomization and the driving of the fuel are provided by the jet of air leaving the duct.
11 and not by the speed of the air in the mixing chamber. This carburetor therefore avoids the pressure drop due to an exaggerated narrowing of the mixing chamber 14, and it is important that this advantage is not canceled out by the effect of the pressure drop created by the usual device for mounting the throttle on a single axis.
Finally, the invention comprises a device characterized by the construction and mounting of the nozzle.
This nozzle 3 is placed from the outside in a housing 88 which passes through the wall of the carburetor and which is continued by a hole 89 drilled in the wall of the diffuser 44, when this diffuser exists. This nozzle 3 carries a shoulder 90, conical in the example, which is pressed so as to form a leaktight seal on a corresponding shoulder of the housing 88. The force which ensures this seal is obtained by a threaded plug 91, screwed on. in the entrance to the housing 88 and closing this entrance in a sealed manner, in the example with the interposition of a plastic seal 92.
So that the two joints 90 and 92 can be secured.
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at the same time by the plug 91, the latter, according to the invention, presses on the nozzle 3 not directly, but by means of a spring 93 which, in the example, is enclosed in the plug 91. Communication between the tank 2 and the nozzle 3 is ensured by the fuel line 4 which ends in the housing 88, and by holes 94 drilled in the wall of the nozzle 3.
Disassembly of such a nozzle is therefore quick and easy, since it is accessible from outside the carburetor, by simply unscrewing the cap 91.
Although this characteristic nozzle device can be used in certain carburettors other than that which the aim of the invention is to improve, it very especially finds its application in the latter carburettor, since it can be assembled and disassembled without it being necessary. need to dismantle the duct 11, its position relative to the end of this duct 11 is exactly ensured, and it makes it possible to constitute the body of the carburetor in a single piece.
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