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BREVET D' T N V E N T I 0 N Perfectionnements aux régulateurs de pression à membrane pour carburateurs.
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SOCIETE GENERALE DES ,RBUR,àTET7AS Z1ITFI, Société anonyme,
26 à 32. rue de Villiers;
Levallois-Perret, Seine, France.
La présente invention est. relative aux carburateurs pour moteurs à combustion interne, dans lesquels l'alimentation en combustible de la sortie de combustible est effectuée au ' moyen d'une cuve dans la paroi de laquelle est disposée une membrane qui commande une soupape contrôlant l'arrivée du com- bustible à ladite cuve. La cuve est alimentée en combustible sous pression, et la membrane règle l'ouverture de la soupape de manière à maintenir dans la cuve à combustible une pression déterminée. De tels carburateurs sont connus,notamment par les brevets antérieurs de la Demanderesse, N 369.960, du 1er mai
1930, N 369.961, du 1er mai 1930, N 404.966, du 30 août 1934, et N 406.646, du 5 décembre 1934.
Selon la présente invention, une chambre de dépression
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est reliée à la tubulure d'aspiration du carburateur par un pas- sage de dépression. Cette chambre de dépression comporte une paroi mobile (membrane ou piston), et cette paroi mobile est reliée 4 la membrane de la cuve à combustible par une liaison mécanique disposée de telle sorte que l'effort exercé par la dépression sur ladite paroi mobile et transmis à ladite mem- brane par cette liaison mécanique tende à augmenter l'ouverture de la soupape. L'effort ainsi transmis à la membrane de la cuve à combustible a pour effet d'augmenter la valeur de la pression maintenue dans la cuve à combustible par ladite mem- brane.
La disposition qui fait l'objet de la présente inven- tion a pour effet d'augmenter la pression sous laquelle est alimentée la sortie de combustible, et par conséquent d'aug- menter la chute de pression sous laquelle débitâmes orifices qui délivrent le combustible à la chambre de mélange du carbu- rateur. On sait que, dans les carburateurs d'aviation, la dé- pression dans la tubulure d'admission diminue lorsque l'alti- tude augmente. Lorsque l'altitude est très grande, la dépres- sion qui agit sur la sortie de combustible devient très faible, et le dosage du combustible devient impréois, tandis que la pulvérisation du combustible devient mauvaise.
La disposition qui fait l'objet de la présente invention permet de supprimer ces défauts dans les carburateurs destinés à fonctionner aux hautes altitudes, par l'augmentation de la chute de pression sous laquelle débitent les orifices de sortie de combust ible.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, la chambre de dépression communique par un passage de dépression avec . la tubulure d'aspiration du carburateur, et communique en outre par un passage d'air avec la prise d'air du carbura- teur ou avec l'atmosphère. L'entrée d'air qui a lieu par ce passage d'air a pour effet de diminuer la dépression transmise à la chambre de dépression, et par conséquent d'amoindrir l'ef-
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fort transmis par la paroi mobile de la chambre de dépression à la membrane de la cuve à combustible. L'augmentation de la pression dans la cuve à combustible est donc plus faible que si ce passage d'air n'existait pas, et cette augmentation est d'autant moins forte que la section du passage d'air est plus grande par rapport à la section du passage de dépression.
Cette disposition a l'avantage suivant. Si l'on utilise une membrane comme paroi mobile de la chambre de dépression, les déplace- ments que cette membrane doit pouvoir subir interdisent de ré- âuire la surface de la membrane au-dessous d'une certaine va- leur. Il peut donc arriver que la surface minimum que l'on peut donner à la membrane de la chambre de dépression corres- ponde à un effort trop grand transmis à la membrane de la cuve à combustible, si la totalité de la dépression est transmise à la chambre de dépression. La disposition d'un passage d'air débouchant dans cette chambre de dépression abaisse la dépres- sion dans la chambre et permet par conséquent de ramener l'ef- fort transmis à la membrane de la cuve à combustible à la va- leur désirée.
Dans un autre mode de réalisation de la présente inven- tion, un organe de réglage permet de modifier la section rela- tive du passage de dépression et du passage d'air. Cet organe de réglage peut être un robinet disposé sur 1' un ou l'autre passage, le deuxième passage ayant une section fixe, ou encore il peut agir simultanément sur la section de l'un et l'autre passage. En modifiant la section relative du passage d'air et du passage de dépression, on modifie la dépression trans- mise à la chambre de dépression, et par suite l'effort transmis à la membrane de la cuve à combustible et la pression du com- bustible dans cette cuve. On modifie donc ainsi la quantité de combustible délivrée au moteur et par suite la richesse du mélange délivré au moteur.
Ce dispositif permet donc soit de réaliser la correction altimétrique de la richesse du mélange,
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soit, à une altitude déterminée, de modifier la richesse du mélange, et de délivrer au moteur soit un mélange pauvre pour la marche économique, soit un mélange riche qui permette au mo- teur de développer sa pleine puissance.
L'organe de réglage de la section relative du passage d'air et du passage de dépression peut être commandé par le pilote. Il peut également être commandé par l'obturateur du carburateur. La liaison entre l'obturateur et l'organe de ré- glage est alors réalisée de manière à ouvrir le passage de dé- pression ou à augmenter la section de ce passage par rapport à la section du passage d'air lorsque l'obturateur arrive au voisinage de la pleine ouverture. Le mélange est ainsi enrichi aux grandes ouvertures de l'obturateur suivant la pratique usu- elle.
La liaison entre l'obturateur et l'organe de réglage peut en outre être réalisée de manière à ouvrir le passage de dépression ou à augmenter sa section par rapport au passage d'air aux faibles ouvertures de l'obturateur, afin d'obtenir un mélange plus riche à ces faibles ouvertures, ce qui corres- pond également à une pratique usuelle.
L'organe de réglage peut enfin être commandé par une capsule barométrique exposée à la pression atmosphérique ou à la pression régnant dans la tubulure d'admission du moteur, si l'on désire réaliser un réglage automatique de la richesse du mélange en fonction de l'une de ces pressions.
La face extérieure de la paroi mobile de la chambre de dépression peut être soumise à la pression atmosphérique ou. à la pression régnant dans la prise d'air du carburateur.
Si la membrane de la cuve à combustible sépare celle-ci d'un compartiment auquel est transmise une certaine dépression par un passage reliant ledit compartiment à la tubulure d'aspi- ration, comme il a été décrit dans les brevets antérieurs de la Demanderesse, N 404. 966 et 406. 646, le passage d'air commu- niquant avec la chambre de dépression pourra déboucher dans ce
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compartiment, au lieu de déboucher dans latmosphère ou dans la prise d'air du carburateur. Cette disposition a l'avan- tage d'augmenter le débit de combustible dans une proportion constante, quelle que soit la dépression, pour une valeur don- née des sections du passage d'air et du passage de dépression.
D'une manière plus générale, on aura souvent avantage à soumettre la face extérieure de la paroi mobile de la cham- bre de dépression à la même pression que la face extérieure de la membrane de la cuve à combustible. Cette paroi mobile et cette membrane seront soumises, par exemple, toutes deux à la pression atmosphérique ou à la pression régnant dans la prise d'air du carburateur, ou encore à la même dépression partielle.
Dans une variante de réalisation de l'invention, la chambre de dépression est séparée de la cuve à combustible par la membrane disposée dans la paroi de cette cuve. La face ex- térieure de la membrane de la cuve à combustible est alors sou- mise à la dépressibn régnant dans la chambre de dépression, si bien que l'enrichissement du mélange a lieu par l'action diffé- rentielle de la dépression transmise à la chambre de dépression, sur la paroi mobile de la chambre de dépression et sur la mem- brane de la cuve à combustible. La liaison entre ladite paroi mobile et ladite membrane devra évidemment être réalisée de ma- nière que la dépression transmise à la chambre de dépression, tende à ouvsir la soupape de combustible, puisque c'est là le principe même de la présente invention.
On montrera par la suite qu'en donnant à la paroi mobile de la chambre de dépres- sion une surface appropriée, on obtient avec cette variante de réalisation, un fonctionnement identique au fonctionnement des modes de réalisation que l'on a exposés antérieurement.
Le compartiment qui, dans un mode de réalisation an- térieurement exposé, était séparé de la cuve à combustible par la membrane de celle-ci, sera alors remplacé par un com- partiment séparé de la chambre de dépression par la paroi mobile de celle-ci. Une certaine dépression pourra être trans-
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mise à ce compartiment, et la chambre de dépression pourra être reliée à ce compartiment, au lieu d'être reliée à la prise d'air ou à l'atmosphère.
La présente invention est particulièrement applicable aux carburateurs, dans lesquels la sortie de combustible dé- bouche dans la tubulure d'aspiration du carburateur en aval de l'obturateur, et plus particulièrement aux carburateurs de ce genre, dans lesquels la section de cette sortie de combustible est réglée mécaniquement en fonction de l'ouverture de l'ob- turateur.
De préférence, le passage de dépression reliant la chan- bre de dépression à la tubulure d'aspiration du carburateur dé- bouche dans celle-ci au voisinage de la sortie de combust ible.
Dans son brevet antérieur, N 404. 966, la Demanderesse a décrit un régulateur de pression Il membrane, dans lequel la membrane de la cuve à combustible est reliée mécaniquement à la paroi mobile d'une chambre de dépression. Mais dans le dis- positif décrit dans ce brevet, la liaison mécanique entre la paroi mobile de la chambre de dépression et la membrane de la. cuve à combustible est telle que la dépression agissant sur la paroi mobile de la chambre de dépression a pour effet de dimi- nuer la pression du combustible dans la cuve, tandis que, au contraire, c'est le principe même de la présente invention de réaliser la liaison entre la paroi de la chambre de dépression et la membrane de la cuve à combustible, de manière à augmenter la pression dans la cuve à combustible.
Dans son brevet antérieure N 369.959, du 1er mai 1930, la Demanderesse a décrit un dispositif d'arrêt automatique de l'arrivée de combustible au moteur, destiné à interrompre l'ar- rivée du combustible à l'arrêt du moteur. Ce dispositif com- porte une chambre de combustible fermée par une membrane re- liée à une soupape de combustible susceptible d'interrompre l'écoulement du combustible à travers la chambre de combustible.
Cette membrane est, en outre, reliée à la paroi mobile d'une
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chambre de dépression qui communique avec la tubulure d'aspi- ration du moteur. Un ressort pharge ladite paroi'- mobile, de manière à maintenir fermée la soupape de combustible à l'arrêt du moteur, c'est-à-dire lorsque la dépression est nulle, tandis que les surfaces relatives de la membrane de la chambre de com- bustible et de la paroi mobile de la chambre de dépression, ainsi que la liaison mécanique qui les relie, sont telles que les plus faibles dépressions créées par le moteur dans les di- verses conditions de marche sont suffisantes pour maintenir grande ouverte la soupape de combustible, et ce dispositif ne règle pas la pression du combustible dans la chambre de com- bustible.
Selon la présente invention, au contraire, la membrane de la cuve à combustible règle l'ouverture de la soupape, de manière à maintenir dans la cuve une pression déterminée, et la dépression transmise à la paroi mobile de la chambre de dé- pression intervient pour modifier la valeur de la pression du combustible réglée par ladite membrane, cette modification dé- pendant des surfaces relatives de la membrane de la cuve à combustible et de la paroi mobile de la chambre de dépression, et de la liaison mécanique qui les relie, ainsi que de l'inten- sité de la dépression transmise à ladite parpi mobile.
La description qui va suivre en regard du dessin an- nexé donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont peut être réalisée la présente invention.
Les Figs. 1 et 2 représentent schématiquement, en coupe longitudinale, des variantes de réalisation d'un carburateur conforme à la présente invention, destiné particulièrement aux grandes altitudes.
Les Figs. 3 à 5 représentent schématiquement, en coupe longitudinale, des variantes de réalisation d'un carburateur dans lequel la richesse du mélange est réglable.
La Fig. 6 représente schématiquement, en coupe longi- tudinale, une variante du carburateur représenta à la Fig. 5,
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dans laquelle la correction altimétrique est réalisée automa- tiquement de la manière décrite au brevet antérieur de la De- manderesse, N 406.646.
La Fig. 7 représente schématiquement, en coupe longi- tudinale, une variante du carburateur représenté à la Fig. 6, dans laquelle un réglage de la richesse du mélange est effec- tué par une commande mécanique reliée à l'obturateur.
Les Figs. 8 à 10 représentent, à une échelle agrandie, un détail du carburateur représenté à la Fig. 7, dans diverses positions de fonctionnement.
La Fig. 11 représente schématiquement, en coupe longi- tudinale, une variante de réalisation du carburateur représenté à la Fig. 1.
La Fig. 12 représente schématiquement, en coupe longi- tudinale, une variante de réalisation du carburateur représenté à la Fig. 7.
La Fig. 13 représente schématiquement, en coupe longi- tudinale, une variante de réalisation du carburateur représenté à la Fig. 11.
Le carburateur représenté à la Fig. 1 comprend une tu- bulure d'aspiration 1 alimentée en air par une prise dtair 2 et contrôlée par un obturateur 3. La tubulure d'aspiration 1 est alimentée en combustible par la sortie de combustible 4 dé- bouchant en aval de l'obturateur 3 et contrôlée par une ai- guille 5 commandée mécaniquement par l'obturateur 3 par l'in- termédiaire du levier 6, de la bielle 7 et du levier 8 pivotant autour de l'axe 9.
La sortie de combustible 4 est alimentée par la cuve à combustible 10, qui est alimentée elle-même en combustible sous pression par un conduit 11. La cuve à combustible 10 est fermée par une membrane 12 reliée à une soupape 13 contrôlant
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l'arrivée du combustible à la cuve. La membrane 12 est, en outre, reliée par une tige 14 à l'un des bras 15 d'un levier 15-16 pivotant autour d'un axe 17. L'extrémité 18 du bras 15 est chargée par un ressort 19 qui tend à ouvrir la soupape 13.
Le ressort 19 pourrait d'ailleurs être supprimé.
Une chambre de dépression 20 est reliée par un conduit 21 à la tubulure d'aspiration 1, et le conduit 21 débouche en 22 dans cette tubulure, de préférence au voisinage de la sortie de combustible 4, de manière que la dépression transmise à la chambre 20 soit sensiblement la même que celle qui agit sur la sortie de combustible 4. Une membrane 23 est disposée dans la paroi de la chambre de dépression 20 et est reliée par une tige 24 au deuxième bras 16 du levier 15-16. L'effort exercé par la dépression sur la membrane 23 est transmis par la tige 24, le levier 15-16 et la tige 14 à la membrane 12 et à la sou- pape 13, et cet effort tend à ouvrir la soupape 13.
Les membranes 12 et 23 séparent respectivement la cuve à combustible 10 et la chambre de dépression 20 d'un comparti- ment 25 qui communique avec la prise d'air 2 du carburateur par un conduit 26. Le compartiment 25 pourrait d'ailleurs être supprimé, les membranes 12 et 23 étant alors exposées directe- ment à l'atmosphère.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
La membrane 12 est soumise sur sa face supérieure à la pression régnant dans la prise d'air 2, et sur sa face infé- rieure à la pression du combustible dans la cuve 10. Elle est, en outre, soumise, par l'intermédiaire de la tige 14 et du le- vier 15-16, à la force du ressort 19 et à l'effort qu'exerce sur la membrane 23 la dépression transmise à la chambre de dé- pression 20.
La pression du combustible dans la cuve 10 prend donc une valeur d'équilibre telle que la différence entre cette pression et la pression dans la prise d'air, différence à la-
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quelle est soumise la membrane 12,-équilibre la poussée du res- sort 19, augmentée de l'effort créé par la dépression agissant sur la membrane 23. Si la pression dans la cuve 10 s'abaisse au-dessous de cette valeur d'équilibre, les efforts appliqués sur la face supérieure de la membrane 12 deviennent prépondé- rants, et la membrane 12 s'abaisse et ouvre davantage la sou- pape 13. La pression du combustible dans la cuve 10 remonte alors, et la pression d'équilibre se trouve rétablie.
Si, in- versement, la pression dans la cuve 10 s'élève au-dessus de la valeur d'équilibre, la membrane 12 se soulève et ferme davan- tage la soupape 13, ce qui a pour effet de diminuer la pression dans la cuve 10 et de la ramener à la valeur d'équilibre.
La chute de pression sous laquelle débite la sortie de combustible 4 est égale à la différence entre la pression dans la cuve à combustible 10 et la pression dans la tubulure d'as- piration 1. La dépression transmise à la chambre de dépression 20 a pour effet d'augmenter la pression dans la cuve à combus- tible 10 et par conséquent la chute de pression sous laquelle débite la sortie de combustible 4.
A titre d'exemple, si les membranes 12 et 23 ont des surfaces utiles égales et si les bras de levier 15 et 16 sont égaux, et si l'on suppose par ail- leurs que le ressort 19 est supprimé, la différence entre la pression dans la cuve à combustible 10 et la pression dans le compartiment 25, c'est-à-dire dans la prise d'air, doit être égale à la différence entre les pressions régnant dans le com- partiment 25 et dans la chambre de dépression 20, c'est-à-dire égale à la dépression, pour qu'il y ait équilibre. La chute de.pression sous laquelle débite la sertie de combustible 4 est donc égale à deux fois la dépression, c'est-à-dire qu'elle est deux fois plus grande que dans un régulateur de pression à membrane de type connu, où la chambre de dépression 20 et la membrane 23 n'existeraient pas.
A une altitude où la densité de l'air est moitié de la densité de l'air au sol, la sortie
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de combustible du carburateur représenté à la Fig. 1 débite donc sous une chute de pression qui est la même que dans un carburateur de type usuel non muni du dispositif qui fait l'ob- jet de la présente invention. et fonctionnant au sol.
Pour que la pression dans la cuve à combustible 10 puisse .être effectivement réglée par le dispositif qui fait l'objet de la présente invention, il faut évidemment que le combustible soit délivré à la cuve 10 par le conduit 11 sous une pression supérieure à la pression de réglage dans la cuve 10. Dans la marche au ralenti au sol, la dépression dans la tubulure d'aspiration 1 est de l'ordre 500 gr. cm2. La pres- sion de réglage dans la cuve 10 pour cette valeur de la dépres- sion est donc également de 500 gr./cm2 dans l'exemple consi- déré ci-dessus. Pour que le dispositif puisse régler effica- cement la pression dans la cuve à combustible même pour cette valeur maximum de la dépression, il faudra donc que le conduit 11 délivre le combustible à la cuve 10 sous une pression supé- rieure à 500 gr. cm2.
Les dimensions relatives dans l'exemple ci-dessus n'ont d'ailleurs été choisies que pour la simplicité de l'exposé, et, en général, on n'augmentera pas dans de telles proportions la pression dans la cuve à combustible. De préférence, on ne di- minuera pas la surface de la membrane 23 par rapport à la sur- face de la membrane 12, pour que la membrane 23 puisse conqer- ver les déplacements nécessaires au fonctionnement de l'appa- reil. On prendra donc de préférence une membrane 23 de même surface utile que la membrane 12, mais on donnera au bras de levier 16 une longueur plus petite qu'au bras de levier 15, afin de diminuer l'effort transmis de la membrane 23 à la mem- brane 12. A titre d'exemple pratique, on donnera au bras de levier 15 une longueur double de la longueur du bras de levier 16.
L'augmentation de pression dans la cuve à combustible sera alors égale à la moitié de la dépression, et la chute de
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pression sous laquelle débite la sortie de combustible 4 sera ainsi augmentée de 50 %, ce qui, en général, sera suffisant pour conduire à un dosage précis du combustible et à une bonne pulvérisation de celui-ci à toutes les altitudes atteintes pratiquement. Pour la dépression maximum qui correspond à 500 gr. cm2 environ, la pression correspondante dans la cuve 10 sera de 250 gr./cm2, et il suffira que le conduit 11 délivre du combustible sous une pression supérieure à 250 gr./cm2 pour que le régulateur de pression fonctionne efficacement dans tou- tes les conditions de marche.
Il est évident que la section de la sortie de combusti- ble 4 est plus faible dans l'appareil représenté à la Fig. 1 que dans un carburateur ne comportant pas la disposition qui fait l'objet de la présente invention.
La disposition qui fait l'objet de la présente inven- tion étant applicable principalement aux carburateurs d'aviation, le carburateur doit normalement être muni d'un correcteur alti- métrique. Le carburateur représenté à la Fig. 2 diffère du carburateur représenté à la Fig. 1 par l'addition d'un correc- teur altimétrique. A la Fig. 2, le compartiment 25 communique d'une part avec la prise d'air 2 par un conduit 26 comportant un orifice calibré 27, et d'autre part avec la tubulure d'aspi- ration 1 par un conduit 28 contrôlé par un robinet ou autre dispositif de réglage 29 qui peut être manoeuvré au moyen d'un levier 30. Le robinet 29 permet de régler la section relative du passage de dépression 28 par rapport au calibrage dtair 27, et règle ainsi la dépression transmise au compartiment 25.
Ce robinet pourrait d'ailleurs être disposé sur le conduit d'air 26 ou être remplacé par un dispositif de réglage modifiant si- multanément la section de passage du conduit 26 et du conduit 28. Un tel correcteur altimétrique a été décrit dans le brevet antérieur de la Demanderesse, N 404. 966.
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La dépression transmise au compartiment 25 a pour effet
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de diminuer la pression de réglage dans la cuve à combustible 10 et par conséquent de diminuer le débit de combustible.Cette diminution est d'autant plus grande que la dépression trans- mise au compartiment 25 est plus élevée. La menoeuvre du le- vier 30 permet donc de régler la richesse du mélange délivré par le carburateur lorsque l'altitude varie. Le levier 30 pourra évidemment être commandé automatiquement, par exemple. au moyen d'une capsule barométrique.
La face inférieure de la membrane 23 est soumise à la dépression régnant dans le compartiment 25, au lieu d'être sou- mise à la pression régnant dans la priée d'air, comme dans l'appareil représenté à la Fig. 1. Mais comme la face infé- rieure de la membrane 23 et la face supérieure de la membrane sont soumises . 'deux) 12 sont soumises toutes/à la même pression, tout ce qui a été dit à propos de l'effet de la dépression transmise à la mem- brane 23 dans la description du fonctionnement de l'appareil représenté à la Fig. 1 peut être répété à propos de l'appareil représenté à la Fig. 2, à condition de remplacer dans l'exposé la pression dans la prise d'air par la pression qui règne dans le compartiment 25.
Dans le premier exemple considéré (mem- branes 23 et 12 ayant des surfaces égales et bras de levier 15 et 16 ayant des longueurs égales), la dépression sur la membrane 23 a pour effet de doubler la chute de pression à la sortie de combustible 4. Dans le deuxième exemple consi- déré (bras de levier 15 de longueur double de la longueur du bras de levier 16), la dépression sur la membrane 23 a pour effet d'augmenter de 50 la chute de pression sur la sortie de combustible 4.
En réglant la dépression transmise à la chambre de dépression 20, on peut régler l'effort transmis de la membrane 23 à la membrane 12, et par conséquent modifier la quantité de combustible délivrée par la sortie de combustible 4, c'est- à-dire modifier la richesse du. mélange délivré par le carbu-
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fateur. Dans le dispositif représenté à la Fig. 3, la chambre 20 communique avec la prise d'air 2 par un conduit 31 compor- tant un orifice calibré 32,et un robinet 33 qui peut être ma- noeuvré au moyen d'un levier 34, est disposé sur la passage de dépression 21. Le levier 34 permet de modifier la section re- lative du passage de dépression 21 par rapport à la section de l'orifice calibré 32, et permet par conséquent de modifier la dépression transmise à la chambre de dépression 20.
Le robinet 33 pourra évidemment être remplacé par un robinet placé sur le conduit 31, ou encore par un organe de réglage modifiant simultanément les sections des conduits 21 et 31.
Lorsque le robinet 33 est fermé, la pression sur les deux faces de la membrane 23 est la même, et le dispositif fonctionne somme si la membrane 23 et la chambre 20 n'exis- taient pas. Si alors, dans le premier exemple cité (membranes 12 et 23 égales et bras de levier 15 et 16 égaux), on règle le robinet 33 de manière à transmettre à la chambre de dépres- sion 20 une dépression égale à 20 % de la dépression régnant dans la tubulure d'aspiration 1 à l'extrémité 22 du passage de dépression 21, la quantité de combustible délivrée par la sor- tie de combustible 4 est augmentée d'environ 10 70, et par con- séquent le mélange est enrichi d'environ 10 % Pour obtenir le même enrichissement selon le deuxième exemple (membranes 12 et 23 égales, bras de levier 15 double du bras de levier 16),
il faudrait transmettre à la chambre de dépression 20 une dé- pression égale à 40 % de la dépression régnant en 22 dans la tubulure d'aspiration 1.
Selon une application importante de la présente inven- tion, le carburateur sera réglé de manière à fournir un mé- lange pauvre pour la marche économique lorsque le robinet 33 est fermé, et l'ouverture du robinet 33 permettra d'obtenir un mélange riche pour permettre au moteur de développer sa puis- sance maximum. Un calibrage pourra être prévu soit dans le
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robinet 33, soit dans le conduit 21, pour que l'ouverture to- tale du robinet 33 corresponde au mélange riche correct qui permet au moteur de développer sa pleine puissance.
S'il s'agit d'un carburateur d'aviation, il y a lieu de prévoir sur le carburateur un dispositif de correction alti- métrique. Le carburateur représenté à la Fig. 4 est indentique au carburateur représenté à la Fig. 3, ...mais 11 comporte en plus un dispositif de correction altimétrique identique à ce- lui qui a été décrit à la Fig. 2.
Dans le dispositif représenté à la Fig. 4, l'enrichis- sement obtenu pour une position déterminée du robinet 33 n'est pas constant, car il dépend de la dépression transmise au com- partiment 25, c'est-à-dire du réglage du robinet 29. Cet in- convenant est évité dans le carburateur représenté à la Fig.5.
Dans ce carburateur, le passage d'air 31 du carburateur repré- senté à la Fig. 4 est remplacé par un passage 35 reliant la chambre de dépression 20 au compartiment 25. Un calibrage 36 est disposé dans la passage 35. On a soin de donner de préfé- rence au calibrage 36 une section relativement faible par rap- port Il la section du calibrage 27, afin que 1''écoulement d'air qui a lieu par le calibrage 36 lorsque le robinet 33 est ou- vert, ne modifie pas sensiblement la dépression qui est trans- mise au compartiment 25 et qui est réglée au moyen du robinet 29.
Le carburateur représenté à la Fig. 6 représente une variante du carburateur représenté à la Fig. 5, dans laquelle la dépression transmise au compartiment 25 est réglée automa- tiquement en fonction de la dépression régnant dans la tubu- lure d'aspiration 1, comme il a été décrit dans le brevet an- térieur de la Demanderesse, ? 406. 646.
A la Fig. 6, une chambre 37 communique librement par un conduit 41 avec la prise de dépression 22 qui débouche dans la tubulure d'aspiration 1. La pression qui règne dans la chambre 37 est donc la mime que la pression qui règne en 22 dans la r
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tubulure d'aspiration 1. Le passage de dépression 21 contrôlé par le robinet 33 débouche dans la chambre 37, ainsi que le conduit 28 qui transmet la dépression au compartiment 25.
Le robinet 29 de la Fig. 5, qui contrôle la section de passage du conduit 28, est remplacé par une tige profilée 40 contrôlant un orifice calibré 39 et portée par une capsule ex- tensible 38 disposée dans la chambre 37. La capsule 38 se di- late ou se contracte en fonction de la pression régnant dans la tubulure d'aspiration 1, si bien que la section de passage de l'orifice 39 et le rapport entre ection de passage et l'ori- fice 27 se trouvent réglés par là . tige.'-3 40 en fonction de la pression dans la tubulure d'aspiration 1.
Si l'on donne à la tige 40 un profil convenable, le carburateur ainsi réalisé est entièrement automatique aussi bien dans son fonctionnement au sol que dans son fonctionnement en altitude, c'est-à-dire que la richesse du mélange délivré par le carburateur reste corfecte, quels que soient l'ouverture de l'obturateur et le. régime du moteur et quelle que soit l'altitude. Dans ces con- ditions, le carburateur pourra être réglé (par la détermination du profil de l'aiguille 5) de manière à délivrer un mélange pautre pour la marche économique lorsque le robinet 33 est fermé, et à délivrer un mélange plus riche pour la marche nor- male ou pour permettre au moteur de développer sa pleine puis- sance. lorsque le robinet 33 est ouvert.
D'après l'expérience actuelle des moteurs d'aviation, le moteur peut être alimenté avec un mélange appelé "mélange normal" aux ouvertures moyennes de l'obturateur, mais il est nécessaire de délivrer au moteur un mélange plus riche à la pleine ouverture de l'obturateur, d'une part pour que le mo- teur puisse développer sa puissance maximum, et d'autre part pour éviter de brûler les soupapes d'échappement, ce qui aurait lieu avec le mélange dit normal. Il est également nécessaire de fournir un mélange plus :biche aux faibles ouvertures de
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l'obturateur, afin d'améliorer la souplesse du moteur.
Dans le but de diminuer la consommation en combustible, on peut abaisser la richesse du mélange au-dessous de la richesse du mélange dit normal qui est déjà un mélange relativement pauvre, mais ce mé- lange ne peut pas être employé aux grandes ouvertures de l'ob- turateur sans danger pour les soupapes, et il est également préférable de ne pas l'employer aux faibles ouvertures de l'ob- turateur.
On a représenté à la Fig. 7 une variante du carburateur représenté à la Fig. 6, dans laquelle un dispositif appauvris- seur commandé par le pilote permet de passer du mélange normal au mélange pauvre. Un deuxième dispositif commandé par l'obtu- rateur rend inopérant le dispositif appauvrisseur aux grandes ouvertures de l'obturateur, c'est-à-dire que, même si le pilote maintient le dispositif appauvrisseur dans la position "pauvre" lorsque l'obturateur est au voisinage de sa position de pleine ouverture ou de sa position fermée, ce deuxième dispositif in- tervient pour rétablir le mélange normal. Ce deuxième dispo- sitif peut, en outre, créer un enrichissement du mélange au voi- sinage de la position de pleine ouverture et de la position fer- mée de l'obturateur.
Dans le dispositif représenté à la Fig. 7, le passage de dépression 21 comporte un robinet 42 qui peut être manoeuvré par le pilote au moyen du levier 43. La position "pauvre" du dispositif appauvrisseur correspond à la position fermée du ro- binet 42. tandis que la position ouverte de ce robinet, comme représenté au dessin, correspond à la position "normal" du. dis- positif appauvrisseur. La partie 45 du conduit 21 située entre le robinet 42 et la chambre de dépression 20 comporte un ori- fice calibré 44. Le conduit 45 communique par un conduit 46 avec le carter 47 d'un robinet 48. Le robinet 48 est commandé par le levier 49 relié par la bielle 50 à un levier 51 monté sur l'axe de l'obturateur 3.
Le carter 47 communique en outre
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avec la chambre 37 par un conduit 52 et avec la chambre de dé- pression 20 par un conduit 53 dans lequel est disposé un cali- brage 54. Dans le robinet 48 sont percés quatre canaux 55,56, 57,58.
A la Fig. 8, le robinet 48 est représenté dans la po- sition qui correspond à la pleine ouverture de l'obturateur 3.
A la Fig. 9, il est représenté dans une position qui correspond à une ouverture moyenne de l'obturateur, tandis qu'à la Fig. 10, il a été représenté dans la position qui correspond à la position fermée de l'obturateur.
Si la position desrobinets 42 et 48 est telle que les conduits 45 et 53 soient hors de communication avec la chambré 37, la chambre de dépression 20 est en communication seulement avec le compartiment 25, si bien que la pression de part et d'autre de la membrane 23 est la même, et la membrane 23 ne transmet aucun effort à la membrane 12. Le mélange délivré par le carburateur dans ces conditions est le mélange dit pau- vre.
Si le conduit 45 est en communication avec la chambre 37, le conduit 53 étant encore obturé par le robinet 48, la chambre de dépression 20 communique avec la tubulure d'aspira- tion 1 par l'orifice calibré 44. Une certaine dépression est alors transmise à la chambre 20 et à la membrane 23. Le mé- lange est alors plus riche que dans le cas précédent et cons- titue le mélange dit normal.
Si les deux conduits 45 et 53 communiquent avec la chambre 37, la chambre de dépression 20 communique avec la tu- bulure d'aspiration 1 par les deux orifices calibrés 44 et 54.
La dépression transmise à la chambre de dépression 20 est plus grande, et le mélange est encore plus riche. Le mélange déli- vré par le carburateur dans ces conditions est le mélange dit riche.
Lorsque le levier 43 est placé dans la position "normal"
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le robinet 42 est ouvert, et la chambre de dépression 20 est encore en communication avec la chambre 37 par le conduit 45, quelle que soit l'ouverture de.,,l'obturateur.
Aux ouvertures moyennes de l'obturateur (Fig.9, le conduit 53 est obturé par le robinet 48, et le mélange délivré est normal.
A la pleine ouverture de l'obturateur (Fig. 8), le conduit 53 communique avec leonduit 52 et la chambre 37 par les canaux 58 et 56 du robinet 48. Le mélange délivré est riche.
Au voisinage de la position fermée de l'obturateur (Fig. 10), le conduit 53 communique encore avec le conduit 52 et la chambre 37 par les canaux 57 et 55 du robinet 48. Le mé- lange délivré est encore riche.
Si le levier 43 occupe la position "pauvre, le robi- net 42 est fermé, et le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Aux ouvertures moyennes de l'obturateur (Fig. 9) les trois conduits 52, 46 et 53 sont obturés par le robinet 48. Com- me le robinet 48 est lui-même fermé, la chambre de dépression 20 n'a aucune communication avec la tubulure d'aspiration l,et le mélange délivré est pauvre.
A la pleine ouverture de l'obturateur (Fig. 8), le con- duit 45 communiqua, avec le conduit 52 et la chambre 37 par le conduit 46 et les canaux 55et 56, tandis que le conduit53 com- munique également avec le conduit 52 et la chambre 37 par les canaux 58 et 56. Le mélange délivré est riche, bien que le le- vier 43 soit sur la position "pauvre".
Au voisinage de la position fermée de l'obturateur (Fig. 10), le conduit 45 communique avec le conduit 52 et la chambre 37 par le conduit 46 et les canaux 58 et 55, tandis que le conduit 53 communique également avec le conduit 52 et la chambre 37 par les canaux 57 et 55. Le mélange délivré est ri- che, bien que le levier 43 soit sur la position"pauvre".
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On voit sur le dessin que les divers canaux disposés dans le robinet 48 sont plus larges que les embouchures des divers conduits aboutissant au carter 47 du robinet. Grâce à cela, les conduits 46 et 53 sont déjà en communication avec le conduit 52, alors que l'obturateur n'est pas complètement fermé. Le mélange riche intervient donc pour les faibles ou- vertures de l'obturateur avant que celui-ci ne soit complète- ment fermé, et la largeur et la disposition des canaux règlent l'angle d'ouverture au-dessous duquel intervient le mélange riche.
La disposition des canaux est telle que lorsque l'obtu- rateur se referme à partir de la pleine ouverture (Fig. 8); le conduit 53 est obturé immédiatement, tandis que les conduits 46 et 52 restent encore en communication jusqu'à ce que l'ob- turateur se soit fermé d'un certain angle. L'orifice calibré 54 est mis alors hors de communication avec la chambra 37, tan- dis que l'orifice 44 continue à être en communication avec cette chambre par les conduits 45,46 et 52. Le mélange est alors normal, bien que le levier 43 occupe la position "pauvre".
La disposition et la largeur des canaux du robinet 48 permettent de régler l'angle d'ouverture au-dessus duquel le dispositif appauvrisseur est rendu inopérant.
Il est évident que si l'on désire réaliser au moyen du robinet 48 seulement une partie des fonctions qu'il remplit dans l'appareil représenté à la Fig. 7, on pourra supprimer les canaux de ce robinet ou les conduits aboutissant à son carter, qui correspondent aux fonctions que l'on ne désire pas réaliser.
Si l'on ne désire pas :créer par le robinet 48 un enri- chissement aux faibles ouvertures de l'obturateur, il suffira de supprimer le canal 57 du robinet 48. L'enrichissement aux. faibles ouvertures pourra alors être créé. par un profil appro- prié de l'aiguille 5 qui règle la sortie de combustible 4. On pourra également se dispenser de l'enrichissement créé à la
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pleine ouverture de l'obturateur par la manoeuvre du robinet 48, en supprimant le conduit 53, cet enrichissement étant de même effectué par un profil approprié de l'aiguille 5.
Si, enfin, lton désirait ne pas rendre inopérant le dispositif appauvrisseur aux faibles ouvertures de l'obtura- teur, il suffirait de déplacer le canal 58 du robinet 48 et de déplacer, bien entendu, d'une manière correspondante le ca- nal 57 et l'arrivée du conduit 53 dans le carter 47, de manière que le canal 58 n'arrive pas en regard du conduit 46 aux fai- bles ouvertures de l'obturateur.
Le carburateur représenté à la Fig. 11 représente une variante du carburateur représenté à la Fig. 1. Dans cette' - variante, la chambre de dépression 59 est séparée de la cuve à combustible 10.par la membrane 12. Elle joue le même rôle que la chambre 20 du dispositif représenté à la Fig. 1, et elle est reliée par le passage de dépression 21 à la tubulure d'aspira- tion 1. La paroi mobile de'la chambre de dépression est cons- tituée par une membrane 60 séparant la chambre de dépression 59 d'un compartiment 61. Le compartiment 61 joue le même rôle que le compartiment 25 du dispositif représenté à la Fig. 1 et com- munique avec la prise d'air 2 par le passage d'air 26.
Les deux membranes 12 et 60 sont reliées entre elles par une tige 62, et le ressort 19 de la Fig. 1 a pour équivalent, à la Fig,ll, le ressort 63 qui tend à ouvrir la soupape 13.
Si l'on donne à la membrane 60 une surface convenable- ment choisie, le dispositif représenté à la Fig. 11 est exac- tement équivalent au dispositif représenté à la Fig. l, et la, pression du combustible dans la cuve à combustible 10 prend la même valeur dans le carburateur représenté à la Fig. 11 que dans le carburateur représenté à la Fig. 1.
Si, dans le carburateur représenté à la Fig. l, on dé- signe par s et s' les surfaces utiles des membranes 12 et 23, par et b les longueurs des bras de levier 15 et 16, et par
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p, p', p" les pressions régnant respectivement dans la cuve à combustible 10, le compartiment 25 et la chambre de dépression 20, l'effort résultant f transmis à la soupape 13 a la valeur suivante, en comptant positivement les efforts dirigés vers le haut et en supposant le ressort 19 supprimé: f = s(p - p') - s'b/a (p'-p"), ou f = sp - (s+s'b/a) p'+s'b/ap" . a a
Le système est en équilibre lorsque f = o.
La pression d'équilibre p dans la cuve à combustible 10 a donc pour valeur :
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Si, dans le carburateur représenté à la Fig. 11, on désigne par S et S' les surfaces utiles des membranes 12 et 60, par P, P', p" les pressions régnant dans la cuve à combustible 10, le compartiment 61 et la chambre de dépression 59, l'effort résultant F transmis à la soupape 13 a la valeur suivante, en supposant le ressort 63 supprimé:
EMI22.2
F = S (P - pli) st (pli - Pt ) . ou F = SP - S'P' + (S'-S) pu .
Le système est en équilibre lorsque F = o.
La pression d'équilibre dans la cuve à combustible 10 donc pour valeur:
EMI22.3
Si l'on donne aux surfaces S et S' les valeurs
S = s
S' = s + s'b a' et si les pressions régnant respectivement dans le compartiment 61 et la chambre de dépression 59 du carburateur représenté à la Fig. 11 sont les mêmes que les pressions régnant respective- ment dans le compartiment 25 et la chambre de dépression 20 du carburateur représenté à la Fig. l, c'est-à-dire si l'on a
P' = pt et P" = p" , la pression d'équilibre P dans la cuve à combustible 10 prend la valeur:
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EMI23.1
c'est-à-dire que l'on a : P = p.
La membrane 60 ayant la surface que l'on a définie ci- dessus, on voit donc que la pression d'équilibre que prend le combustible dans la cuve à combustible 10 est la même dans le carburateur représenté à la Fig. 11 que dans le carburateur re- présenté à la Fig. 1, si la pression régnant dqns le comparti- ment 61 (Fig.11) est la même que dans le compartiment 25(Fig.l), et si la pression régnant dans la chambre de dépression 59(Fig.
11) est la même que dans la chambre de dépression 20 (Fig.1).
Dans l'un quelconque des modes de réalisation repré- sentés aux Fies, 1 à 10, on pourra donc remplacer l'ensemble de la cuve 10, du compartiment 25 et de la chambre de dépres- sion 20, par l'ensemble de la cuve 10, du compartiment 61 et de la chambre de dépression 59 représenté à la Fig. 11.
Si l'on a le soin, dans les carburateurs ainsi dérivés des carbu- rateurs antérieurement représentés, de relier la chambre de dépression 59 aux mêmes conduits ou passages que la chambre de dépression 20 dans les carburateurs représentés, et de relier le compartiment 61 aux mêmes conduits ou passages que le com- partiment 25 des carburateurs représentés, les pressions ré- gnant dans la chambre de dépression 59 et le compartiment 61 seront évidemment les mêmes que dans la chambre de dépression 20 et le compartiment 25 des carburateurs représentés, et par conséquent la pression d'équilibre dans la cuve à combustible du carburateur dérivé sera la même que dans la cuve à combus- tible du carburateur représenté, dont il dérive. Le fonction- nement du carburateur dérivé sera donc identique au fonctionne- ment du carburateur représenté.
Il a paru inutile de représenter explicitement les car- burateurs qui dérivent des sarburateurs antérieurement décrits par la substitution de l'ensemble de la cuve 10, de la chambre de dépression 59 et du compartiment 61 représenté à la Fig.ll,
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à l'ensemble de la cuve 10, de la chambre de dépression 20 et du compartiment 25 de ces carburateurs antérieurement décrits, et l'on s'est borné à représenter à la Fig. 12 le carburateur ainsi dérivé du carburateur représenté à la Fig. 7.
Le carburateur représenté à la Fig; 12 fonctionne d'une manière identique au carburateur représenté à la Fig. 7, et il n'est pas nécessaire, par conséquent, de le commenter davan- tage.
Dans le calcul ci-dessus, on a négligé les ressorts 19 (Fig. 1) et 63 (Fig. 11) pour la simplicité de l'exposé, mais il est facile de déterminer un ressort 63 (Fig. Il) qui ait une action équivalente à l'action du ressort 19 (Fig. 1).
On a représenté à la Fig. 13 une variante du carbura- teur représenté à la Fig. 11, dans laquelle la membrane 60, au lieu d'être accouplée directement à la membrane 12 par une tige 62, est reliée à celle-ci par l'intermédiaire d'un levier 64 pivotant autour de l'axe 65. On voit facilement que la dis- position représentée à la Fig. 13 est équivalente à la dispo- sition représentée à la Fig. 11, à la condition de donner à la membrane 60 une surface appropriée. Cette disposition pourra donc être substituée, si on le désire, à la disposition repré- sentée à la Fig. 11 dans les carburateurs dérivés,- somme il a été dit ci-dessus, des carburateurs antérieurement décrits.
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PATENT D 'T N V E N T I 0 N Improvements to diaphragm pressure regulators for carburetors.
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SOCIETE GENERALE DES, RBUR, àTET7AS Z1ITFI, Public limited company,
26 to 32. rue de Villiers;
Levallois-Perret, Seine, France.
The present invention is. relating to carburettors for internal combustion engines, in which the supply of fuel to the fuel outlet is effected by means of a vessel in the wall of which is disposed a membrane which controls a valve controlling the arrival of the fuel. bustible to said tank. The tank is supplied with fuel under pressure, and the membrane regulates the opening of the valve so as to maintain a determined pressure in the fuel tank. Such carburetors are known, in particular from the prior patents of the Applicant, N 369,960, of May 1st.
1930, N 369,961, of May 1, 1930, N 404,966, of August 30, 1934, and N 406,646, of December 5, 1934.
According to the present invention, a vacuum chamber
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is connected to the carburetor intake manifold by a vacuum passage. This vacuum chamber comprises a movable wall (membrane or piston), and this movable wall is connected to the membrane of the fuel tank by a mechanical connection arranged such that the force exerted by the vacuum on said movable wall and transmitted to said membrane by this mechanical connection tends to increase the opening of the valve. The force thus transmitted to the membrane of the fuel tank has the effect of increasing the value of the pressure maintained in the fuel tank by said membrane.
The arrangement which is the subject of the present invention has the effect of increasing the pressure under which the fuel outlet is supplied, and consequently of increasing the pressure drop under which the orifices which deliver the fuel flow. to the carburetor mixing chamber. It is known that in aviation carburettors the pressure in the intake manifold decreases with increasing altitude. When the altitude is very high, the vacuum which acts on the fuel outlet becomes very low, and the fuel metering becomes improper, while the fuel atomization becomes poor.
The arrangement which is the subject of the present invention makes it possible to eliminate these defects in carburettors intended to operate at high altitudes, by increasing the pressure drop under which the fuel outlet orifices flow.
In one embodiment of the present invention, the vacuum chamber communicates through a vacuum passage with it. the intake manifold of the carburetor, and further communicates by an air passage with the air intake of the carburetor or with the atmosphere. The air intake which takes place through this air passage has the effect of reducing the depression transmitted to the vacuum chamber, and consequently to reduce the ef-
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strong transmitted by the movable wall of the vacuum chamber to the membrane of the fuel tank. The increase in the pressure in the fuel tank is therefore smaller than if this air passage did not exist, and this increase is all the less as the section of the air passage is larger compared to the section of the depression passage.
This arrangement has the following advantage. If a membrane is used as the movable wall of the vacuum chamber, the displacements which this membrane must be able to undergo prevent the surface of the membrane from being reduced below a certain value. It may therefore happen that the minimum surface area that can be given to the membrane of the vacuum chamber corresponds to an excessively large force transmitted to the membrane of the fuel tank, if all of the vacuum is transmitted to the vacuum chamber. The arrangement of an air passage opening into this vacuum chamber lowers the vacuum in the chamber and consequently enables the force transmitted to the membrane of the fuel tank to be brought back to the desired value.
In another embodiment of the present invention, an adjustment member makes it possible to modify the relative section of the vacuum passage and of the air passage. This adjustment member can be a valve arranged on one or the other passage, the second passage having a fixed section, or it can act simultaneously on the section of one and the other passage. By modifying the relative cross section of the air passage and the vacuum passage, the negative pressure transmitted to the vacuum chamber is modified, and consequently the force transmitted to the membrane of the fuel tank and the pressure of the compressor. bustible in this tank. The quantity of fuel delivered to the engine and consequently the richness of the mixture delivered to the engine is thus modified.
This device therefore makes it possible to either perform the altimetric correction of the richness of the mixture,
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or, at a determined altitude, to modify the richness of the mixture, and to deliver to the engine either a lean mixture for economical operation, or a rich mixture which allows the engine to develop its full power.
The member for adjusting the relative section of the air passage and the vacuum passage can be controlled by the pilot. It can also be controlled by the carburetor shutter. The connection between the shutter and the adjustment member is then made in such a way as to open the pressure passage or to increase the section of this passage with respect to the section of the air passage when the shutter arrives. in the vicinity of full opening. The mixture is thus enriched at the large openings of the shutter according to usual practice.
The connection between the shutter and the adjustment member can also be made so as to open the vacuum passage or to increase its section with respect to the air passage at the small openings of the shutter, in order to obtain a richer mixture at these small openings, which is also usual practice.
The adjustment member can finally be controlled by a barometric capsule exposed to atmospheric pressure or to the pressure prevailing in the engine intake manifold, if it is desired to achieve automatic adjustment of the richness of the mixture as a function of the one of those pressures.
The outer face of the movable wall of the vacuum chamber may be subjected to atmospheric pressure or. to the pressure in the carburetor air intake.
If the membrane of the fuel tank separates the latter from a compartment to which a certain vacuum is transmitted by a passage connecting said compartment to the suction pipe, as has been described in the prior patents of the Applicant, N 404. 966 and 406. 646, the air passage communicating with the vacuum chamber may open into this
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compartment, instead of opening into the atmosphere or the air intake of the carburetor. This arrangement has the advantage of increasing the flow of fuel in a constant proportion, whatever the depression, for a given value of the sections of the air passage and of the depression passage.
More generally, it will often be advantageous to subject the outer face of the movable wall of the vacuum chamber to the same pressure as the outer face of the membrane of the fuel tank. This movable wall and this membrane will be subjected, for example, both to atmospheric pressure or to the pressure prevailing in the air intake of the carburetor, or even to the same partial depression.
In an alternative embodiment of the invention, the vacuum chamber is separated from the fuel tank by the membrane arranged in the wall of this tank. The outer face of the membrane of the fuel tank is then subjected to the negative pressure prevailing in the negative pressure chamber, so that the enrichment of the mixture takes place by the differential action of the negative pressure transmitted to the vacuum chamber, on the movable wall of the vacuum chamber and on the diaphragm of the fuel tank. The connection between said movable wall and said membrane will obviously have to be made in such a way that the vacuum transmitted to the vacuum chamber tends to open the fuel valve, since this is the very principle of the present invention.
It will be shown hereinafter that by giving the movable wall of the vacuum chamber a suitable surface, with this variant embodiment, an operation identical to the operation of the embodiments described above is obtained.
The compartment which, in a previously disclosed embodiment, was separated from the fuel tank by the membrane thereof, will then be replaced by a compartment separated from the vacuum chamber by the movable wall thereof. this. Some depression may be trans-
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placed in this compartment, and the vacuum chamber can be connected to this compartment, instead of being connected to the air intake or to the atmosphere.
The present invention is particularly applicable to carburetors, in which the fuel outlet opens into the intake manifold of the carburetor downstream of the shutter, and more particularly to such carburetors, in which the section of this outlet of fuel is mechanically adjusted according to the opening of the shutter.
Preferably, the vacuum passage connecting the vacuum chan- nel to the intake manifold of the carburetor opens into the latter in the vicinity of the fuel outlet.
In its prior patent, No. 404. 966, the Applicant described a membrane pressure regulator II, in which the membrane of the fuel tank is mechanically connected to the movable wall of a vacuum chamber. But in the device described in this patent, the mechanical connection between the movable wall of the vacuum chamber and the membrane of the. fuel tank is such that the vacuum acting on the movable wall of the vacuum chamber has the effect of reducing the fuel pressure in the tank, while, on the contrary, it is the very principle of the present invention of make the connection between the wall of the vacuum chamber and the membrane of the fuel tank, so as to increase the pressure in the fuel tank.
In its prior patent N 369,959, of May 1, 1930, the Applicant described a device for automatically stopping the supply of fuel to the engine, intended to interrupt the supply of fuel when the engine is stopped. This device comprises a fuel chamber closed by a membrane connected to a fuel valve capable of interrupting the flow of fuel through the fuel chamber.
This membrane is also connected to the movable wall of a
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vacuum chamber which communicates with the engine intake manifold. A spring charges said movable wall, so as to keep the fuel valve closed when the engine is stopped, that is to say when the vacuum is zero, while the relative surfaces of the membrane of the chamber. fuel and the movable wall of the vacuum chamber, as well as the mechanical linkage which connects them, are such that the smallest vacuum created by the engine under the various operating conditions are sufficient to keep the valve wide open fuel, and this device does not regulate the fuel pressure in the fuel chamber.
According to the present invention, on the contrary, the membrane of the fuel tank regulates the opening of the valve, so as to maintain a determined pressure in the tank, and the vacuum transmitted to the mobile wall of the pressure chamber occurs. to modify the value of the fuel pressure regulated by said membrane, this modification depending on the relative surfaces of the membrane of the fuel tank and of the movable wall of the vacuum chamber, and of the mechanical connection which connects them, as well as the intensity of the depression transmitted to said mobile parpi.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of example, will make it clear how the present invention can be carried out.
Figs. 1 and 2 schematically show, in longitudinal section, alternative embodiments of a carburetor according to the present invention, intended particularly at high altitudes.
Figs. 3 to 5 schematically show, in longitudinal section, alternative embodiments of a carburetor in which the richness of the mixture is adjustable.
Fig. 6 schematically shows, in longitudinal section, a variant of the carburetor shown in FIG. 5,
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in which the altimetric correction is carried out automatically in the manner described in Applicant's prior patent, No. 406,646.
Fig. 7 schematically shows, in longitudinal section, a variant of the carburetor shown in FIG. 6, in which an adjustment of the richness of the mixture is effected by a mechanical control connected to the shutter.
Figs. 8 to 10 show, on an enlarged scale, a detail of the carburetor shown in FIG. 7, in various operating positions.
Fig. 11 schematically shows, in longitudinal section, an alternative embodiment of the carburetor shown in FIG. 1.
Fig. 12 schematically shows, in longitudinal section, an alternative embodiment of the carburetor shown in FIG. 7.
Fig. 13 schematically shows, in longitudinal section, an alternative embodiment of the carburetor shown in FIG. 11.
The carburetor shown in Fig. 1 comprises a suction tube 1 supplied with air by an air intake 2 and controlled by a shutter 3. The suction tube 1 is supplied with fuel by the fuel outlet 4 leading downstream of the shutter 3 and controlled by a needle 5 mechanically controlled by the shutter 3 via the lever 6, the connecting rod 7 and the lever 8 pivoting around the axis 9.
The fuel outlet 4 is supplied by the fuel tank 10, which is itself supplied with pressurized fuel via a pipe 11. The fuel tank 10 is closed by a membrane 12 connected to a valve 13 controlling
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the arrival of fuel to the tank. The membrane 12 is furthermore connected by a rod 14 to one of the arms 15 of a lever 15-16 pivoting about an axis 17. The end 18 of the arm 15 is loaded by a spring 19 which tends to open the valve 13.
The spring 19 could moreover be omitted.
A vacuum chamber 20 is connected by a pipe 21 to the suction pipe 1, and the pipe 21 opens at 22 into this pipe, preferably in the vicinity of the fuel outlet 4, so that the vacuum transmitted to the chamber 20 is substantially the same as that which acts on the fuel outlet 4. A membrane 23 is arranged in the wall of the vacuum chamber 20 and is connected by a rod 24 to the second arm 16 of the lever 15-16. The force exerted by the vacuum on the membrane 23 is transmitted by the rod 24, the lever 15-16 and the rod 14 to the membrane 12 and to the valve 13, and this force tends to open the valve 13.
The membranes 12 and 23 respectively separate the fuel tank 10 and the vacuum chamber 20 from a compartment 25 which communicates with the air intake 2 of the carburetor via a duct 26. The compartment 25 could moreover be omitted. , the membranes 12 and 23 then being exposed directly to the atmosphere.
The operation of the device is as follows:
The membrane 12 is subjected on its upper face to the pressure prevailing in the air intake 2, and on its lower face to the pressure of the fuel in the tank 10. It is, moreover, subjected, by the intermediary of the rod 14 and of the lever 15-16, to the force of the spring 19 and to the force exerted on the membrane 23 by the vacuum transmitted to the vacuum chamber 20.
The pressure of the fuel in the tank 10 therefore takes on an equilibrium value such that the difference between this pressure and the pressure in the air intake, the difference at the-
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which is subjected the membrane 12, -balances the thrust of the spring 19, increased by the force created by the depression acting on the membrane 23. If the pressure in the tank 10 drops below this value of equilibrium, the forces applied to the upper face of the diaphragm 12 become preponderant, and the diaphragm 12 lowers and further opens the valve 13. The fuel pressure in the tank 10 then rises, and the pressure of balance is restored.
If, conversely, the pressure in the vessel 10 rises above the equilibrium value, the diaphragm 12 rises and further closes the valve 13, which has the effect of reducing the pressure in the vessel. tank 10 and bring it back to the equilibrium value.
The pressure drop under which the fuel outlet 4 delivers is equal to the difference between the pressure in the fuel tank 10 and the pressure in the suction pipe 1. The vacuum transmitted to the vacuum chamber 20 has for effect of increasing the pressure in the fuel tank 10 and consequently the pressure drop under which the fuel outlet 4 delivers.
By way of example, if the membranes 12 and 23 have equal useful surfaces and if the lever arms 15 and 16 are equal, and if it is also assumed that the spring 19 is removed, the difference between the pressure in the fuel tank 10 and the pressure in the compartment 25, that is to say in the air intake, must be equal to the difference between the pressures prevailing in the compartment 25 and in the chamber. depression 20, that is to say equal to the depression, so that there is equilibrium. The pressure drop under which the fuel crimp 4 delivers is therefore equal to twice the depression, that is to say it is twice as great as in a pressure regulator with a known type membrane, where the vacuum chamber 20 and the membrane 23 would not exist.
At an altitude where the air density is half the air density on the ground, the outlet
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of fuel from the carburetor shown in Fig. 1 therefore delivers at a pressure drop which is the same as in a carburetor of the usual type not fitted with the device which forms the subject of the present invention. and running on the ground.
In order for the pressure in the fuel tank 10 to be able to be effectively regulated by the device which is the object of the present invention, it is obviously necessary that the fuel be delivered to the tank 10 through the pipe 11 at a pressure greater than the adjustment pressure in the tank 10. When idling on the ground, the vacuum in the suction pipe 1 is of the order of 500 gr. cm2. The adjustment pressure in the tank 10 for this value of the negative pressure is therefore also 500 gr./cm2 in the example considered above. In order for the device to be able to effectively regulate the pressure in the fuel tank even for this maximum value of the negative pressure, it will therefore be necessary for the pipe 11 to deliver the fuel to the tank 10 at a pressure greater than 500 g. cm2.
The relative dimensions in the above example were moreover chosen only for the simplicity of the description, and, in general, the pressure in the fuel tank will not be increased in such proportions. Preferably, the surface of the membrane 23 will not be reduced relative to the surface of the membrane 12, so that the membrane 23 can provide the displacements necessary for the operation of the apparatus. It is therefore preferable to take a membrane 23 with the same useful surface area as the membrane 12, but the lever arm 16 will be given a shorter length than the lever arm 15, in order to reduce the force transmitted from the membrane 23 to the membrane 12. As a practical example, lever arm 15 will be given a length twice the length of lever arm 16.
The pressure increase in the fuel tank will then be equal to half of the vacuum, and the drop in
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pressure under which the fuel outlet 4 delivers will thus be increased by 50%, which, in general, will be sufficient to lead to precise metering of the fuel and to good atomization of the latter at all the altitudes practically reached. For the maximum depression which corresponds to 500 gr. cm2 approximately, the corresponding pressure in the tank 10 will be 250 gr./cm2, and it will be sufficient for the pipe 11 to deliver fuel at a pressure greater than 250 gr./cm2 for the pressure regulator to operate effectively in all operating conditions.
It is obvious that the section of the fuel outlet 4 is smaller in the apparatus shown in FIG. 1 than in a carburetor not comprising the arrangement which is the subject of the present invention.
Since the arrangement which is the subject of the present invention is mainly applicable to aviation carburetors, the carburetor should normally be fitted with an altimeter corrector. The carburetor shown in Fig. 2 differs from the carburetor shown in Fig. 1 by adding an altimetric corrector. In Fig. 2, the compartment 25 communicates on the one hand with the air intake 2 via a duct 26 comprising a calibrated orifice 27, and on the other hand with the suction pipe 1 via a duct 28 controlled by a valve or another adjustment device 29 which can be operated by means of a lever 30. The valve 29 makes it possible to adjust the relative section of the vacuum passage 28 with respect to the air calibration 27, and thus regulates the vacuum transmitted to the compartment 25.
This valve could moreover be placed on the air duct 26 or be replaced by an adjusting device simultaneously modifying the passage section of the duct 26 and of the duct 28. Such an altimetric corrector has been described in the prior patent. of the Applicant, No. 404. 966.
,
The vacuum transmitted to compartment 25 has the effect of
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to decrease the setting pressure in the fuel tank 10 and consequently to decrease the fuel flow rate. This reduction is all the greater as the depression transmitted to the compartment 25 is higher. The operation of the lever 30 therefore makes it possible to adjust the richness of the mixture delivered by the carburetor when the altitude varies. The lever 30 could obviously be controlled automatically, for example. by means of a barometric capsule.
The underside of the membrane 23 is subjected to the negative pressure prevailing in the compartment 25, instead of being subjected to the pressure prevailing in the air inlet, as in the apparatus shown in FIG. 1. But as the lower face of the membrane 23 and the upper face of the membrane are subject. both) 12 are all subjected to the same pressure, all that has been said about the effect of the vacuum imparted to the membrane 23 in the description of the operation of the apparatus shown in FIG. 1 can be repeated in connection with the apparatus shown in FIG. 2, on condition that in the description the pressure in the air intake is replaced by the pressure in compartment 25.
In the first example considered (membranes 23 and 12 having equal surfaces and lever arms 15 and 16 having equal lengths), the depression on the membrane 23 has the effect of doubling the pressure drop at the fuel outlet 4 In the second considered example (lever arm 15 twice the length of the lever arm 16), the negative pressure on the diaphragm 23 has the effect of increasing the pressure drop on the fuel outlet 4 by 50. .
By adjusting the vacuum transmitted to the vacuum chamber 20, it is possible to adjust the force transmitted from the membrane 23 to the membrane 12, and consequently to modify the quantity of fuel delivered by the fuel outlet 4, that is to- say modify the richness of. mixture delivered by the fuel
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fateur. In the device shown in FIG. 3, the chamber 20 communicates with the air intake 2 via a duct 31 comprising a calibrated orifice 32, and a valve 33 which can be operated by means of a lever 34, is arranged on the vacuum passage. 21. The lever 34 makes it possible to modify the relative section of the vacuum passage 21 with respect to the section of the calibrated orifice 32, and consequently makes it possible to modify the vacuum transmitted to the vacuum chamber 20.
The valve 33 could obviously be replaced by a valve placed on the conduit 31, or alternatively by an adjusting member simultaneously modifying the sections of the conduits 21 and 31.
When the tap 33 is closed, the pressure on the two faces of the membrane 23 is the same, and the device operates if the membrane 23 and the chamber 20 do not exist. If then, in the first example cited (membranes 12 and 23 equal and lever arms 15 and 16 equal), the valve 33 is adjusted so as to transmit to the vacuum chamber 20 a vacuum equal to 20% of the vacuum prevailing in the suction pipe 1 at the end 22 of the vacuum passage 21, the quantity of fuel delivered by the fuel outlet 4 is increased by approximately 10 70, and consequently the mixture is enriched with 'approximately 10% To obtain the same enrichment according to the second example (membranes 12 and 23 equal, lever arm 15 double of lever arm 16),
it would be necessary to transmit to the vacuum chamber 20 a pressure equal to 40% of the vacuum prevailing at 22 in the suction pipe 1.
According to an important application of the present invention, the carburetor will be adjusted so as to provide a lean mixture for economical operation when the tap 33 is closed, and the opening of the tap 33 will provide a rich mixture for economical operation. allow the engine to develop its maximum power. A calibration can be planned either in the
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tap 33, or in duct 21, so that the total opening of tap 33 corresponds to the correct rich mixture which allows the engine to develop its full power.
In the case of an aviation carburetor, an altimetric correction device should be fitted on the carburetor. The carburetor shown in Fig. 4 is identical to the carburetor shown in FIG. 3, ... but 11 additionally comprises an altimetric correction device identical to that which has been described in FIG. 2.
In the device shown in FIG. 4, the enrichment obtained for a given position of the valve 33 is not constant, since it depends on the vacuum transmitted to the compartment 25, that is to say on the adjustment of the valve 29. This inclusion suitable is avoided in the carburetor shown in Fig. 5.
In this carburetor, the air passage 31 of the carburetor shown in FIG. 4 is replaced by a passage 35 connecting the vacuum chamber 20 to the compartment 25. A sizing 36 is disposed in the passage 35. Care is taken to give preferably to the sizing 36 a relatively small section compared to the section. of calibration 27, so that the air flow which takes place through calibration 36 when the tap 33 is open does not appreciably modify the vacuum which is transmitted to the compartment 25 and which is regulated by means of the tap 29.
The carburetor shown in Fig. 6 shows a variant of the carburetor shown in FIG. 5, in which the vacuum transmitted to the compartment 25 is automatically adjusted as a function of the vacuum prevailing in the suction pipe 1, as was described in the prior patent of the Applicant; 406. 646.
In Fig. 6, a chamber 37 communicates freely via a duct 41 with the vacuum outlet 22 which opens into the suction pipe 1. The pressure which prevails in the chamber 37 is therefore the same as the pressure which prevails at 22 in the r
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suction pipe 1. The vacuum passage 21 controlled by the valve 33 opens into the chamber 37, as does the conduit 28 which transmits the vacuum to the compartment 25.
The tap 29 of FIG. 5, which controls the passage section of the conduit 28, is replaced by a profiled rod 40 controlling a calibrated orifice 39 and carried by an expandable capsule 38 disposed in the chamber 37. The capsule 38 expands or contracts in as a function of the pressure prevailing in the suction pipe 1, so that the passage section of the orifice 39 and the ratio between the passage section and the orifice 27 are thereby adjusted. rod .'- 3 40 depending on the pressure in the suction pipe 1.
If the rod 40 is given a suitable profile, the carburetor thus produced is fully automatic both in its operation on the ground and in its operation at altitude, that is to say that the richness of the mixture delivered by the carburetor remains correct, regardless of the opening of the shutter and the. engine speed and whatever the altitude. Under these conditions, the carburetor can be adjusted (by determining the profile of the needle 5) so as to deliver a pautre mixture for economical operation when the tap 33 is closed, and to deliver a richer mixture for the operation. normal operation or to allow the engine to develop its full power. when the tap 33 is open.
Based on current aviation engine experience, the engine can be fed with a mixture called "normal mixture" at the middle shutter openings, but it is necessary to deliver a richer mixture to the engine at full opening. the shutter, on the one hand so that the engine can develop its maximum power, and on the other hand to avoid burning the exhaust valves, which would take place with the so-called normal mixture. It is also necessary to provide a more mixture: doe with small openings of
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the shutter, in order to improve the flexibility of the motor.
In order to reduce fuel consumption, the richness of the mixture can be lowered below the richness of the so-called normal mixture which is already a relatively lean mixture, but this mixture cannot be used for large openings in the tank. The shutter is safe for the valves, and it is also best not to use it at small shutter openings.
There is shown in FIG. 7 a variant of the carburetor shown in FIG. 6, in which a depletion device controlled by the pilot makes it possible to switch from normal mixture to lean mixture. A second device controlled by the shutter makes the depletion device inoperative at the large openings of the shutter, that is to say that, even if the pilot maintains the depletion device in the "lean" position when the shutter is in the vicinity of its fully open position or of its closed position, this second device intervenes to restore normal mixing. This second device can also create an enrichment of the mixture in the vicinity of the fully open position and the closed position of the shutter.
In the device shown in FIG. 7, the vacuum passage 21 comprises a valve 42 which can be operated by the pilot by means of the lever 43. The "lean" position of the depletion device corresponds to the closed position of the valve 42. while the open position of this tap, as shown in the drawing, corresponds to the "normal" position of. impoverishing device. The part 45 of the pipe 21 situated between the valve 42 and the vacuum chamber 20 comprises a calibrated orifice 44. The pipe 45 communicates by a pipe 46 with the housing 47 of a valve 48. The valve 48 is controlled by the valve. lever 49 connected by connecting rod 50 to a lever 51 mounted on the shutter axis 3.
The housing 47 also communicates
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with the chamber 37 by a duct 52 and with the pressure chamber 20 by a duct 53 in which is placed a calibration 54. In the tap 48 are drilled four channels 55, 56, 57, 58.
In Fig. 8, the valve 48 is shown in the position which corresponds to the full opening of the shutter 3.
In Fig. 9, it is shown in a position which corresponds to an average opening of the shutter, while in FIG. 10, it has been shown in the position which corresponds to the closed position of the shutter.
If the position of the valves 42 and 48 is such that the conduits 45 and 53 are out of communication with the chamber 37, the vacuum chamber 20 is in communication only with the compartment 25, so that the pressure on either side of the chamber. the membrane 23 is the same, and the membrane 23 does not transmit any force to the membrane 12. The mixture delivered by the carburetor under these conditions is the so-called poor mixture.
If the conduit 45 is in communication with the chamber 37, the conduit 53 still being closed by the valve 48, the vacuum chamber 20 communicates with the suction tube 1 through the calibrated orifice 44. A certain vacuum is then present. transmitted to chamber 20 and to membrane 23. The mixture is then richer than in the previous case and constitutes the so-called normal mixture.
If the two conduits 45 and 53 communicate with the chamber 37, the vacuum chamber 20 communicates with the suction tube 1 through the two calibrated orifices 44 and 54.
The vacuum transmitted to the vacuum chamber 20 is greater, and the mixture is even richer. The mixture delivered by the carburetor under these conditions is the so-called rich mixture.
When the lever 43 is placed in the "normal" position
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the valve 42 is open, and the vacuum chamber 20 is still in communication with the chamber 37 through the conduit 45, regardless of the opening of the. ,, the shutter.
At the middle openings of the shutter (Fig. 9, the duct 53 is closed by the tap 48, and the mixture delivered is normal.
When the shutter is fully opened (FIG. 8), the duct 53 communicates with the duct 52 and the chamber 37 via the channels 58 and 56 of the valve 48. The mixture delivered is rich.
In the vicinity of the closed position of the shutter (Fig. 10), the conduit 53 still communicates with the conduit 52 and the chamber 37 through the channels 57 and 55 of the valve 48. The delivered mixture is still rich.
If the lever 43 is in the "lean position, the valve 42 is closed, and the operation of the device is as follows:
At the middle openings of the shutter (Fig. 9) the three conduits 52, 46 and 53 are closed by the tap 48. As the tap 48 is itself closed, the vacuum chamber 20 has no communication with it. the suction pipe 1, and the mixture delivered is lean.
When the shutter is fully opened (Fig. 8), the duct 45 communicates with the duct 52 and the chamber 37 by the duct 46 and the channels 55 and 56, while the duct 53 also communicates with the duct. 52 and chamber 37 through channels 58 and 56. The mixture delivered is rich, although lever 43 is in the "lean" position.
In the vicinity of the closed position of the shutter (Fig. 10), the duct 45 communicates with the duct 52 and the chamber 37 by the duct 46 and the channels 58 and 55, while the duct 53 also communicates with the duct 52 and chamber 37 through channels 57 and 55. The mixture delivered is rich, although lever 43 is in the "lean" position.
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It can be seen from the drawing that the various channels arranged in the valve 48 are wider than the mouths of the various conduits leading to the housing 47 of the valve. Thanks to this, the conduits 46 and 53 are already in communication with the conduit 52, while the shutter is not completely closed. The rich mixture thus intervenes for the weak apertures of the shutter before this one is completely closed, and the width and the arrangement of the channels regulate the opening angle below which the rich mixture intervenes. .
The arrangement of the channels is such that when the shutter closes from the full opening (Fig. 8); the duct 53 is immediately closed, while the ducts 46 and 52 still remain in communication until the shutter has closed at a certain angle. The calibrated orifice 54 is then put out of communication with the chamber 37, while the orifice 44 continues to be in communication with this chamber through the conduits 45, 46 and 52. The mixture is then normal, although the lever 43 occupies the "lean" position.
The arrangement and the width of the channels of the valve 48 make it possible to adjust the opening angle above which the depleting device is rendered inoperative.
It is obvious that if it is desired to achieve by means of the valve 48 only part of the functions which it fulfills in the apparatus shown in FIG. 7, it is possible to eliminate the channels of this valve or the conduits leading to its casing, which correspond to the functions that it is not desired to achieve.
If it is not desired: to create by the tap 48 an enrichment at the small openings of the obturator, it will suffice to remove the channel 57 of the tap 48. The enrichment with. small openings can then be created. by a suitable profile of the needle 5 which regulates the fuel outlet 4. It is also possible to dispense with the enrichment created at the
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full opening of the shutter by the operation of the valve 48, eliminating the conduit 53, this enrichment also being effected by an appropriate profile of the needle 5.
If, finally, it wished not to render inoperative the depleting device at the small openings of the shutter, it would suffice to move the channel 58 of the tap 48 and of course to move the channel 57 in a corresponding manner. and the arrival of the duct 53 in the casing 47, so that the channel 58 does not come opposite the duct 46 at the small openings of the shutter.
The carburetor shown in Fig. 11 shows a variant of the carburetor shown in FIG. 1. In this' - variant, the vacuum chamber 59 is separated from the fuel tank 10 by the membrane 12. It plays the same role as the chamber 20 of the device shown in FIG. 1, and it is connected by the vacuum passage 21 to the suction pipe 1. The movable wall of the vacuum chamber is formed by a membrane 60 separating the vacuum chamber 59 from a compartment 61 The compartment 61 plays the same role as the compartment 25 of the device shown in FIG. 1 and communicates with the air intake 2 through the air passage 26.
The two membranes 12 and 60 are interconnected by a rod 62, and the spring 19 of FIG. 1 has for equivalent, in Fig, 11, the spring 63 which tends to open the valve 13.
If the membrane 60 is given a suitably chosen surface, the device shown in FIG. 11 is exactly equivalent to the device shown in FIG. 1, and the fuel pressure in the fuel tank 10 assumes the same value in the carburetor shown in FIG. 11 than in the carburetor shown in FIG. 1.
If, in the carburetor shown in Fig. l, we denote by s and s' the useful surfaces of the membranes 12 and 23, by and b the lengths of the lever arms 15 and 16, and by
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p, p ', p "the pressures prevailing respectively in the fuel tank 10, the compartment 25 and the vacuum chamber 20, the resulting force f transmitted to the valve 13 has the following value, counting positively the forces directed towards the top and supposing the spring 19 removed: f = s (p - p ') - s'b / a (p'-p "), or f = sp - (s + s'b / a) p' + s'b / ap ". aa
The system is in equilibrium when f = o.
The equilibrium pressure p in the fuel tank 10 therefore has the value:
EMI22.1
If, in the carburetor shown in Fig. 11, S and S 'denote the useful surfaces of membranes 12 and 60, by P, P', p "the pressures prevailing in the fuel tank 10, the compartment 61 and the vacuum chamber 59, the resulting force F transmitted to valve 13 has the following value, assuming spring 63 removed:
EMI22.2
F = S (P - ply) st (ply - Pt). or F = SP - S'P '+ (S'-S) pu.
The system is in equilibrium when F = o.
The equilibrium pressure in the fuel tank 10 therefore for value:
EMI22.3
If we give the surfaces S and S 'the values
S = s
S '= s + s'b a' and if the pressures prevailing respectively in the compartment 61 and the vacuum chamber 59 of the carburetor shown in FIG. 11 are the same as the pressures prevailing in the compartment 25 and the vacuum chamber 20 of the carburetor shown in FIG. l, that is to say if we have
P '= pt and P "= p", the equilibrium pressure P in the fuel tank 10 takes the value:
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EMI23.1
that is to say that we have: P = p.
The membrane 60 having the area defined above, it can therefore be seen that the equilibrium pressure taken by the fuel in the fuel tank 10 is the same in the carburetor shown in FIG. 11 than in the carburetor shown in FIG. 1, if the pressure prevailing in compartment 61 (Fig. 11) is the same as in compartment 25 (Fig.l), and if the pressure prevailing in vacuum chamber 59 (Fig.
11) is the same as in the vacuum chamber 20 (Fig. 1).
In any one of the embodiments shown in Fies, 1 to 10, it is therefore possible to replace the assembly of the tank 10, of the compartment 25 and of the vacuum chamber 20, by the assembly of the chamber. tank 10, compartment 61 and vacuum chamber 59 shown in FIG. 11.
If care is taken, in the carburettors thus derived from the carburettors previously shown, to connect the vacuum chamber 59 to the same ducts or passages as the vacuum chamber 20 in the carburettors shown, and to connect the compartment 61 to the same conduits or passages as the compartment 25 of the carburettors shown, the pressures prevailing in the vacuum chamber 59 and the compartment 61 will obviously be the same as in the vacuum chamber 20 and the compartment 25 of the carburettors shown, and by therefore the equilibrium pressure in the fuel bowl of the derivative carburetor will be the same as in the fuel bowl of the illustrated carburetor from which it is derived. The operation of the derivative carburetor will therefore be identical to the operation of the carburetor shown.
It seemed unnecessary to represent explicitly the carburettors which derive from the sarburetors previously described by the substitution of the assembly of the tank 10, of the vacuum chamber 59 and of the compartment 61 shown in Fig. 11,
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to the whole of the tank 10, of the vacuum chamber 20 and of the compartment 25 of these previously described carburettors, and we have limited ourselves to representing in FIG. 12 the carburetor thus derived from the carburetor shown in FIG. 7.
The carburetor shown in FIG; 12 operates identically to the carburetor shown in FIG. 7, and it is therefore unnecessary to comment on it further.
In the above calculation, the springs 19 (Fig. 1) and 63 (Fig. 11) have been neglected for the simplicity of the explanation, but it is easy to determine a spring 63 (Fig. II) which has a action equivalent to the action of spring 19 (Fig. 1).
There is shown in FIG. 13 a variant of the carburetor shown in FIG. 11, in which the membrane 60, instead of being coupled directly to the membrane 12 by a rod 62, is connected to the latter by means of a lever 64 pivoting about the axis 65. It is easy to see that the arrangement shown in FIG. 13 is equivalent to the arrangement shown in FIG. 11, provided that the membrane 60 has a suitable surface. This arrangement can therefore be substituted, if desired, for the arrangement shown in FIG. 11 in derived carburetors, - sum it has been said above, previously described carburetors.
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