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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.
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